貝克曼LH750型全自動血液分析儀的檢測原理與故障分析

劉廣全，賀鵬，裴紅利

（山東省聊城市人民醫院 醫療設備處，山東 聊城 252000）

LH750全自動血液分析儀可以執行全血計數（complete blood count, CBC），白細胞分類（white blood cell differential），網織紅細胞分析（Retic），有5種不同的分析模式，每小時最高分析速度為110個樣本，能進行31項細胞參數分析，是一款應用比較廣泛的儀器[1]。

其中紅細胞、血小板和白細胞計數采用庫爾特原理檢測，血紅蛋白采用光電比色原理檢測，白細胞分類采用V（電阻抗）、C（高頻傳導）、S（激光散射）原理結合細胞化學染色技術，經專用的WBC/DIFF檢測通道（流動室）進行測定，并可進行網織紅細胞的計數及分類。

1 檢測原理

1.1 庫爾特原理

如圖1所示，在小孔兩側的內外電極上加載直流電，被檢測的細胞均勻的懸浮在稀釋液中，細胞在恒力6 inch Hg負壓的作用下勻速通過小孔。當細胞通過小孔時，就會排開等體積的稀釋液，小孔處的電阻抗發生瞬間的變化，產生大小數量不等的脈沖信號。其中脈沖的大小與細胞的體積成正相關，脈沖的數量與細胞的數量成正相關。過脈沖信號的大小和數量來對紅細胞、血小板和白細胞進行區分和計數[2]。

1.2 光電比色原理

血紅蛋白（hemoglobin, HGB）的檢測是利用光電比色原理，利用CBC Lyse與紅細胞（red blood cell, RBC）中的HGB反應生成氰化高鐵氧合物，將HGB光源經525 nm濾光片透過HGB比色池進行比色。稀釋液進入比色池，得到空白讀數（Blank）。樣本進入比色池，得到樣本讀數（Read）；根據Blank與Read的值，計算出HGB的結果。

1.3 液流聚焦原理和電阻抗高頻傳導激光散射原理

WBC分類主要應用了液流聚焦原理和VCS原理，液流聚焦技術是利用液體層流使細胞單個通過檢測孔，前鞘流的作用是避免細胞與細胞重疊通過檢測孔，從而使單個細胞通過檢測孔，后鞘流的作用是避免液體返流，避免細胞隨著返流液體再次通過檢測孔。

VCS原理是運用V、C和S探針,在流式通道的某一位點，對通過的單列白細胞，進行逐個、同時以及三重檢測，得到各自的三維坐標值，其中，V是運用庫爾特原理檢測細胞的體積，并分析細胞的體積；C運用高頻探針檢測細胞的內部結構，獲得細胞核復雜程度的信息，區分分葉核和非分葉核細胞；S是運用一個寬角度的散射范圍（10°～70°）來測量細胞的顆粒特性，更好地根據顆粒特性區分淋巴細胞、中性粒細胞和嗜酸細 胞[3]。

如圖2所示，將檢測過的8 192個（213）白細胞分布到一個以V、C和S為三維坐標的空間內，顯示出細胞群特征。高智能的計算機軟件分析細胞群的位置、相對密度、輪廓和大小，三維坐標的數據分析位點多過16×106個。

圖1 庫爾特原理圖

圖2 白細胞分類三維坐標圖

2 故障現象及分析

2.1 故障

2.1.1 故障一 故障現象：RBC、血小板（platelet,PLT）、WBC和HGB結果都很低；故障分析：如圖3所示，首先觀察吸樣時分血閥（blood shear valve, BSV）的5號口或31 μl處是否有樣本，如果樣本沒有進入儀器，則判定為吸樣故障；繼而觀察吸樣泵PM9是否有動作，如PM9沒有動作，判定為SOL24/SOL9電磁閥故障；如PM9有動作，重點考慮為吸樣針堵塞或者分血閥沒有運動到位，細紅管被壓扁，旁路的閥VL59、VL65以及VL89沒有及時閉合。

如果吸樣時分血閥的5號口或31 μl處有樣本，則需繼續觀察樣本是否進入計數池；如沒有進入計數池，則需要觀察分血閥轉動是否正常，另外分血閥的軸桿是否有結晶，如有結晶需要清理。如果是計數池沒有完全排空，造成樣本稀釋比例增加，也有可能造成RBC、PLT、WBC和HGB結果都很低。原因是負壓保護瓶的頂部有結晶，造成儀器內排廢的負壓不足，需清理負壓保護瓶的結晶。

2.1.2 故障二 故障現象：HGB結 果 為“HGB……”；故障分析：如圖4所示，HGB的流路可分為以下4個流程：①剛吸樣時（introduce sample）將WBC計數池中交叉沖洗后的液體通過HGB比色池排空，以清洗HGB比色池；②在儀器進行計數時（counting）反沖罐內的稀釋液進入HGB比色池，進行空白讀數；③空白讀數結束后將此液體排空，此時儀器還在計數狀態（counting）；④將樣本排入HGB比色池進行樣本讀數，此時儀器處于分析狀態（analyzing）[4]。

“HGB……”的含義：HGB計數不完全，即空白讀數或樣本讀數其中之一無效?？瞻鬃x數有效有，3個條件：①該樣本與前3次樣本空白值的平均值比較，不能超過0.15；②該樣本的空白讀數在0.5 s內穩定，不能超過0.15 s；③對于LH750，空白電壓值必須在7.5～9.5 V。

根據錯誤信息的含義，主要原因有如下5個方面：①HGB燈泡的線接觸不良；②從VL4到VC11的單向閥壞，變成直通，就造成VC11內的正壓漏到HGB比色池中，可以發現HGB比色池內的液體有氣泡或在沸騰；③HGB比色池的端口4通大氣管子堵或SOL18堵，造成流程2中稀釋液進入HGB比色池的速度偏慢；④SOL18時好時不好。測量空白讀數時有時有稀釋液，有時沒有稀釋液；⑤communicate interface板的模數轉換出 錯。

2.1.3 故障三 故障現象：儀器分類報錯，報錯PC2；故障分析：PC2的定義為WBC結果在1K與56 K之間，且第1秒就數完8 192個細胞或0個細 胞。

儀器分類的流程為E-Lyse泵將31 μl的樣本和E-Lyse試劑同時推入mixing chamber中，E-Lyse是酸性的，低滲的含有表面活化劑的試劑，它使所有的細胞都膨脹。由于RBC的膜表面含有較多的膽固醇，RBC先于WBC被脹破。然后S-Lyse泵將S-Lyse試劑從mixing chamber的側面進入，由于S-Lyse是堿性的，高滲的試劑，S-Lyse使WBC保持為原態。E-Lyse中的表面活化劑繼續溶解RBC，而此時WBC的微環境已經達到了原態。當WBC內外的離子濃度平衡時,細胞停止皺縮，分類樣本制備完成。在mixing chamber上加7psi壓力作為樣本壓力，在sheath tank上加6.5 psi壓力作為鞘液壓力，樣本進入flowcell進行VCS分類[5]。

根據分類流程和故障的定義，可以判斷故障的原因為：①混勻池動作異常，一直在動作或一直不動作；如果是一直動作，則在READY狀態下，使mixing chamber不動作；如果一直不動作，則按F05功能鍵激活SOL73，回車一次的情況下使mixing chamber動作；必要時需要更換mixing chamber motor。②31 μl的樣本進入混勻池的速度慢，造成過渡溶血。③E-LYSE或S-LYSE的量不準確，Elyse泵和Slyse泵是雙容量試劑泵，在分類出現PC2的報警時，需進行Elyse和Slyse泵試劑量的驗證；通過F21/F22（為S-LYSE：134 μl/205 μl），F23/F24（為 E-LYSE：350 μl/540 μl）來測試；如果不準，則需要調整。如果Elyse泵或者Slyse泵內有大量氣泡，則說明泵膜破裂，需要更換。④控制S-LYSE泵的電磁閥SOL60或者控制E-LYSE的電磁閥SOL63有可能故障，可以通過功能鍵F05，鍵入電磁閥的號碼，按ENTER激活。來判斷電磁閥是否故障。⑤Flowcell中從鞘液池進入氣泡，處理方法為檢查從鞘液罐到流動池之間的管路是否有破裂。⑥ 進樣管破，造成1 s內沒有細胞經過Flowcell，可以觀察混勻池的底部是否有漏液。⑦鞘液排廢閥VL55，VL41運動不正常，導致flowcell利用30PSI的壓力沖洗結束后flowcell中積累了一定的正壓，在下次做樣本時阻礙了樣本流。

圖3 吸樣流路圖

圖4 HGB流路圖

3 結果

LH750型全自動血液分析儀的電源和分析器部分的電路板均模塊化設計，電路和液路完全隔離化，避免了儀器漏液造成電路上的損壞。通過觀察故障現象和查看管路圖，并通過分析儀器檢測原理，一般可快速解決絕大多數故障。另外針對儀器的常見故障分析，對應的進行預防性維護，可以有效的減少故障的發生率，確保檢驗結果的準確性[6]。

4 小結

本文僅僅是對LH750型全自動血液分析儀提供了一種方法，在日常維修中了解儀器的檢測原理和對常見故障進行原因分析，可以針對性的對該設備進行預防性維護，從而減低故障的發生率，保障儀器結果的準確性，下一步可以將這種模式推廣到本院其他儀器的維修中，有效的降低故障的發生率，保障臨床的正常運行[7-8]。

[1]蔣義, 孟憲輝, 周湘紅, 等. 貝克曼 LH750 全自動血細胞分析儀應用效果評價[J]. 中國衛生檢驗雜志, 2016, 26(8)：1126- 1130.

[2]肖統生. 貝克曼LH750血細胞分析儀故障實例及分析[J]. 醫療裝備 , 2016, 29(1)： 26.

[3]徐彬鋒, 胡亞榮, 劉虔誠, 等. 美國貝克曼庫爾特LH750血細胞分析儀WBC分類原理及一例典型故障分析[J]. 中國醫療器械雜志 , 2012, 36(4)： 310-311.

[4]喬延偉, 李順龍, 杜榮華. LH750血細胞分析儀自動吸樣過程及常見故障分析[J]. 中國醫療設備, 2013,28(4)： 148-149.

[5]王明利. LH500血細胞分析儀故障檢修[J]. 生物醫學工程學進展 , 2011, 32(3)： 182-184.

[6]劉廣全, 常玉峰, 吳曉亮. XE-2100型全自動血液分析儀的檢測原理與常見故障分析[J]. 中國醫療設備, 2015, 30(33)：166- 167.

[7]Linda M, Sandhaus MD, Ebenezer S, et al. Platelet counting by the coulter lh 750, sysmex xe 2100, and advia 120： a comparative analysis using the rbc/platelet ratio reference method [J]. American Journal of Clinical Pathology, 2002, 118(2)： 235-241.

[8]Tangvarasittichai O, Poonanan N, Tangvarasittichai S. Using red cell indices and reticulocyte parameters for carrier screening of various thalassemia syndromes[J]. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 2017, 32(1)： 61-67.