ΑΡΙΘΜΗΣΗ ΛΕΥΚΩΝ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΩΝ
•ΑΡΧΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΣΕ ΟΠΗ
- μέτρηση σε ξεχωριστή οπή
- λύση των ερυθρών αιμοσφαιρίων
-Προσοχή! εμπύρηνων ερυθρών και ανθεκτικών στη λύση ερυθρών
• ΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΑΚΤΙΝΑΣ LAZER
-μέτρηση στην ίδια οπή
-χρήση λευκοπροστατευτικού
-αιμοπετάλια: μικρό τους μέγεθος
6.
ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗΚΥΤΤΑΡΩΝ
ΙΣΤΟΓΡΑΜΜΑ: Κατανομή συχνότητας μιας παραμέτρου
ΝΕΦΕΛΛΟΓΡΑΜΜΑ ή ΣΤΙΚΤΟΓΡΑΜΜΑ ή ΚΥΤΤΑΡΟΓΡΑΜΜΑ:
Δι- ή Τρι-παραμετρικές κατανομές κυττάρων με τη μορφή
νεφελωμάτων
MΕΤΡΗΣΗ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΗΣ
= συγκέντρωσηαιμοσφαιρίνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια (gr/dl)
ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΝΑΦΟΡΑΣ:
αιμοσφαιρίνη κυανιομεθαιμοσφαιρίνη
φωτομέτρηση οπτικής πυκνότητας του διαλύματος
27.
ΆΛΛΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ
Διαιρώνταςτο μέσο όρο του ύψους των ηλεκτρικών
παλμών με τον αριθμό των ερυθροκυττάρων ή
αιμοπεταλίων υπολογίζεται άμεσα ο μέσος όγκος
ερυθρών ή αιμοπεταλίων αντίστοιχα
Πολ/ζοντας το μέσο όγκο ερυθρών επί τον αριθμό των
ερυθροκυττάρων ή αιμοπεταλίων υπολογίζεται έμμεσα
ο αιματοκρίτης ή αιμοπεταλιοκρίτης αντίστοιχα
Υπολογιστικά ανευρίσκεται η μέση περιεκτικότητα και
πυκνότητα αιμοσφαιρίνης ενώ στους αναλυτές που
μελετούν τα ερυθρά με laser μετρώνται ΑΜΕΣΑ
28.
ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΤΕΡΟΓΕΝΕΙΑΣ
Δείχνουν τηνετερογένεια του μετρούμενου πληθυσμού
ως προς το μέγεθος των κυττάρων (ανισοκυττάρωση)
• Εύρος κατανομής ερυθρών αιμοσφαιρίων
• Εύρος κατανομής αιμοπεταλίων
ή ως προς την περιεκτικότητα τους :
• Εύρος κατανομής αιμοσφαιρίνης
• Εύρος κατανομής περιεχομένου αιμοπεταλίων
#2 Αφού λοιπόν πέρασαν ένα ένα-τα κύτταρα από την οπή, ο αναλυτής…
<number>
#3 …με βάση τις αρχές μετρήσεως που χρησιμοποιεί και προαναφέρθηκαν και χρησιμοποιώντας τις διαφορετικές πληροφορίες που του παρέχει η κάθε αρχή καλείται να αναλύσει τα κύτταρα του αίματος ενός δείγματος ως προς τον αριθμό, τον όγκο και την πυκνότητα τους.
<number>
#4 Το πρώτο που κάνει ο αιματολογικός αναλυτής είναι να αριθμεί τους παλμούς, ο κάθε ένας εκ των οποίων αντιστοιχεί σε ένα κύτταρο.
Στην αρίθμηση των κυττάρων μετράται ο ρυθμός διέλευσης των κυττάρων από την οπή και όχι η συγκέντρωση τους. Η μέτρηση αυτή μετατρέπεται βάση προτύπου και διορθώνεται από τον χρήστη και έτσι παίρνουμε συγκέντρωση κατ΄όγκο.
<number>
#5 Τα ερυθρά μετρώνται στην ίδια οπή με τα αιμοπετάλια. Αυτό που παίζει ρόλο είναι το οριακό μέγεθος, ο ουδός, που χαρακτηρίζει ένα κύτταρο ως ερυθρό ή ως αιμοπετάλιο . Ο όγκος του κυττάρου υπολογίζεται με βάση το ύψος του παραγόμενου παλμού. Το ανώτερο και κατώτερο ύψος παλμού μπορεί να επιλεχθεί, έτσι ώστε να μετρώνται κύτταρα με συγκεκριμένο όγκο. Μεταξύ των δύο αυτών κυττάρων το όριο είναι τα 32 fl. Επομένως, η μέτρηση των ερυθροκυττάρων και των αιμοπεταλίων είναι δυνατή ξεχωριστά με βάση τη διαφορά όγκου των κυττάρων αυτών. Τα λευκά αιμοσφαίρια, δεν επηρεάζουν την μέτρηση μιας και έχουν πολύ μεγαλύτερο μέγεθος και είναι πολύ λίγα σε αριθμό σε σχέση με τα υπόλοιπα.
<number>
#6 Η αρίθμηση των λευκών αιμοσφαιρίων γίνεται είτε με την αρχή μεταβολής αντίστασης σε οπή οπότε τα λευκά μετρώνται σε διαφορετική οπή από τα ερυθροκύτταρα και τα αιμοπετάλια μετά τη λύση των ερυθρών. Ιδιατερη προσοχή θα πρέπει να δίνεται στις περιπτώσεις όπου υπάρχουν εμπύρηνα ή ανθεκτικά στη λύση ερυθρά που παρεμβαίνουν στην μέτρηση των λευκών.
Η δεύτερη αρχή μέτρησης των λευκοκυττάρων είναι ο σκεδασμός με ακτίνα λεϊζερ όπου όλα τα κύτταρα περνούν από την ίδια οπή, προηγείτε όμως χρήση λευκοπροστατευτικού οπότε τα ερυθρά δεν παρεμβαίνουν στη μέτρηση. Τα αιμοπετάλια λόγω του μικρού τους μεγέθους δεν παρεμβάλλονται στη μέτρηση.
<number>
#7 Ταυτόχρονα, ο ηλεκτρονικός υπολογιστής όπως είπαμε συνδιάζει τα δεδομένα χιλιάδων κυττάρων, τα επεξεργάζεται και τα απεικονίζει ώστε να γίνουν κατανοητά από εμάς. Στις απεικονίσεις αυτές γίνεται συνδιασμός της συχνότητας ενός κυτταρικού πληθυσμού με ένα χαρακτηριστικό τους και μας δίνετε το ιστόγραμμα ή γίνεται συνδιασμός περισσότερων παραμέτρων, δύο ή και τριών, από συνδιασμό αρχών μετρήσεως, οπότε μας δίνετε το νεφελόγραμμα.
<number>
#8 Αναλυτικότερα, τα ιστογράμματα που εμφανίζονται στις γενικές αίματος αφορούν κατανομή των κυττάρων που μετρήθηκαν συνήθως βάση όγκου και προκύπτουν από αναλυτές που χρησιμοποιούν ως αρχή λειτουργίας τη μεταβολή αντίστασης σε οπή μιας και η μόνη δυνατή μέτρηση που προκύπτει από αυτή είναι ο όγκος του μετρούμενου κυττάρου (υπενθυμίζω ότι ανάλογα με τον όγκο του κυττάρου που περνά από την οπή στην οποία εφαρμόζεται σταθερό ρεύμα αλλάζει και η αντίσταση και η διαφορά δυναμικού δίνοντας ανόλογο παλμό). Σε κάθε ιστόγραμμα υπάρχει το ανώτερο και το κατώτερο όριο διάκρισης, δηλαδή ο μέγιστος και ο ελάχιστος όγκος που οριοθετούν ένα συγκεκριμένο είδος κυττάρου.
Βασική ανακάλυψη που έκανε εφικτή την κατασκευή ιστογραμμάτων ήταν ο καταχωρητής παλμών. Ουσιαστικά όσα κανάλια είχε ο καταχωρητής σε τόσες κατηγορίες μπορούσε να κατατάξει τους παλμούς των κυττάρων με βάση το διαφορετικό ύψος τους το οποίο είναι ανάλογο του όγκου των κυττάρων. Σε κάθε κανάλι (θέση καταχώρησης όπως φαίνεται και στο σχήμα) τοποθετούνται τα κύτταρα που αντιστιχούν στο ίδιο ύψος παλμού και έτσι προκύπτει μια γραφική παράσταση που παριστάνει τη συχνότητα των κυττάρων ως προς τον όγκο τους. Τρία είναι τα συνήθως χρησιμοποιούμενα ιστογράμματα, των ερυθρών, των λευκών και των αιμοπεταλίων. Τα περισσότερα πλεονεκτήματα της κατ’όγκον ανάλυσης παρουσιάζουν τα ιστογράμματα της ερυθράς σειράς ενώ των λευκών και αιμοπεταλίων έχουν κάπως περιορισμένες δυνατότητες.
<number>
#9 Το πρώτο ιστόγραμμα αφορούσε τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Έχει σχήμα κωδονοειδούς καμπύλης με κορυφή που αντιστοιχεί στον όγκο που έχει η πλειοψηφία των ερυθρών.
<number>
#10 Η πρώτη μέτρηση αιμοπεταλίων έγινε το 1965 όταν από 100μm η οπή μέτρησης μίκρυνε στα 70μm. Παρόλα αυτά η μέτρηση τους, με την κατ’όγκο ανάλυση, ήταν αυτή που συνάντησε τις μεγαλύτερες δυσκολίες. Το πρόβλημα ήταν οι παρεμβολές στα άκρα της κατανομής. Αυτό θα λυνόταν με μαθηματική παρέμβαση. Η φύση κατανομής του όγκου τους είναι λογαριθμοκανονική. Βασίζεται σε πραγματικές μετρήσεις από ένα ελάχιστο έως ένα μέγιστο όριο όγκου ενώ τα υπόλοιπα αιμοπετάλια υπολογίζονται με μαθηματική προέκταση της κατανομής.
<number>
#11 Περνώντας στα λευκά αιμοσφαίρια, το πρώτο ιστόγραμμα τους, που προέκυπτε μετά από λύση των ερυθρών, ήταν μια δικόρυφη κατανομή που αντιστοιχούσε στα λεμφοκύτταρα και σε όλα τα υπόλοιπα κύτταρα. Οι επόμενοι αναλυτές είχαν τη δυντότητα διαχωρισμού των λευκών σε τρεις πληθυσμούς. Έτσι με τη χρήση αναλυτών που λειτουργούσαν βασή της αρχής αντιστάσεως σε οπή δίνονταν ιστογράμματα με τρεις κορυφές που αντιστοιχούσαν σε τρεις λευκοκυτταρικούς υποπληθυσμούς: τα λεμφοκύτταρα με όγκο 35-90fl, τα μεσαία κύτταρα που περιελάμβαναν κυρίως τα μονοκύτταρα με όγκο 90-160fl και τέλος τα ουδετερόφιλα με όγκο 160-450fl. Η χρήση λυτικών εκτός της καταστροφής των ερυθρών προκαλούσε και συρρίκκνωση της μεμβράνης των λευκοκυττάρων γύρω από τον πυρήνα τους οπότε στο ιστόγραμμα τα λευκοκύτταρα τοποθετούνταν βάση του τροποποιημένου/«παραμορφωμένου» μεγέθους τους.
<number>
#12 Η εξέλιξη στην ανάλυση του αίματος έρχεται με την είσοδο νέων αρχών μέτρησεως, το «υψίσυχνο εναλλασσόμενο ρεύμα» και κυρίως της οπτικές αρχές, οπότε κατασκευάζονται αναλυτές «υβρίδια» που συνδιάζουν για τη λειτουργία τους τις αρχές αυτές. Αυτό οδήγησε σε πολυπλοκότερες απεικονίσεις των κυτταρικών πληθυσμών, τα νεφελογράμματα, που συνδιάζουν δυο ή και περισσότερες παραμέτρους και αποτελούν σήμερα τον κύριο τρόπο γραφικής απεικόνισης της ανάλυσης του αίματος. Η παρουσίαση των διαγραμμάτων αυτών διαφέρει λίγο από αναλυτή σε αναλυτή μιας και ο καθένας χρησιμοποιεί διαφορετικές αρχές μετρήσεως οπότε και στους άξονες των νεφελογραμμάτων τοποθετούνται διαφορετικοί παράμετροι. Στην ουσία όμως όλα είναι διαγράμματα στα οποία οι κυτταρικοί πληθυσμοί που πέρασαν από την οπή μετρήσεως παριστάνονται με τη μορφή νεφελωμάτων αποτελούμενα από εκατοντάδες ή χιλιάδες σημεία και κάθε σημείο αντιστοιχεί σε ένα κύτταρο. Ανάλογα με τις παραμέτρους που απεικονίζονται στους άξονες μπορεί να είναι δισδιάστατα ή τρισδιάστατα και στους άξονες του διαγράμματος αντίστοιχα τοποθετούνται οι τιμές των δύο ή τριών μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν.
<number>
#13 Κάθε κύτταρο ανάλογα με τα χαρακτηριστικά που έχει τοποθετείται σε ένα σημείο μέσα στον κύβο.
<number>
#14 Κύτταρα με τα ίδια χαρακτηριστικά κατανέμονται ως νέφη σε συγκεκριμένες περιοχές σχηματίζοντας έτσι τους κυτταρικούς πληθυσμούς.
<number>
#15 Οι τρισδιάστατες κατανομές δεν χρησιμοποιούνται στην πράξη δίοτι καταλαμβάνουν πολύ χώρο στη μνήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών και στη θέση τους χρησιμοποιούνται οι προβολές τους στο επίπεδο (διπαραμετρικές κατανομές).
<number>
#16 Η διάκριση των πληθυσμών στους περισσότερους αναλυτές γίνεται με τη χρήση διαφορετικών χρωμάτων για κάθε πληθυσμό. Έτσι από την πυκνότητα των κουκίδων φαίνεται αδρά και ο αριθμός κυττάρων του κάθε πληθυσμού. Οι πληθυσμοί που σχηματίζονται από τυπικές μορφές κυττάρων καταλαμβάνουν συγκεκριμένες περιοχές του διαγράμματος που ονομάζονται παράθυρα επιλογής ενός πληθυσμού. Ουσιαστικά κάθε διάγραμμα, όπως αυτό στο σχήμα των λευκοκυττάρων, χωρίζεται σε παραλληλόγραμμα, τα παράθυρα. Έτσι ο υπολογιστής καταχωρεί σ’αυτά όποιο κύτταρο έχει τις αντίστοιχες συντεταγμένες ακόμη και αν το κύτταρο αυτό δεν ανήκει στον συγκεκριμένο πληθυσμό αλλά παρουσιάζει ομοιότητες και παρόμοιες συντεταγμένες με τον πληθυσμό αυτό. Βέβαια τότε επισημαίνεται η δυσκολία και η αβεβαιότητα καταχώρησης αυτών των κυττάρων δίνοντας τα ανάλογα ύποπτα μηνύματα. Εδώ φαίνονται οι υποπληθυσμοί των λευκών, τα διαμερίσματα στα οποία χωρίζεται ο κύβος και τα παράθυρα επιλογής στο νεφελόγραμμα.
<number>
#17 Και πάμε να δούμε νεφελογράμματα διαφόρων αναλυτών. Υπάρχει αναλυτής που συνδιάζει τη μέτρηση της απορρόφησης χρωμογόνου υποστρώματος (υπεροξειδάσης) και τη μέτρηση σκεδασμού που σχετίζεται με το μέγεθος των κυττάρων. Με την ανάλυση αυτή διακρίνονται τέσσερις φυσιολογικοί λευκοκυτταρικοί υποπλυθυσμοί καθώς και περιοχή με άτυπα λεμφοκύτταρα. Δεν υπάρχει πληθυσμός για τα βασεόφιλα.
<number>
#18 Τα βασεόφιλα στο συγκεκριμένο αναλυτή παρουσιάζονται σε ξεχωριστό νεφελόγραμμα, στο κυτταρόγραμμα των βασεόφιλων.
<number>
#19 Άλλη εταιρεία εφάρμοσε στον αναλυτή της εκτός από σταθερό ρεύμα (DC) και εναλλασσόμενο (RF) το οποίο κάνει το κυτταρικό τοίχωμα αγώγιμο δίνοντας έτσι πληροφορίες για το εσωτερικό του κυττάρου. Με το συνδιασμό των δύο ηλεκτρικών αρχών και την εκλεκτική λύση των λευκών δίνεται πλήρης λευκοκυταρικών τύπος πέντε υποπληθυσμών. Εκλεκτική λύση λευκών πραγματοποιείται για τη μέτρηση ηωσινόφιλων και βασεόφιλων που γίνεται σε διαφορετικό κανάλι.
<number>
#20 Η ίδια εταιρεία στην εξέλιξη των αιματολογικών της αναλυτών συνδιάζει οπτικές αρχές, σκεδασμό και φθοριμό, για τη μέτρηση των λευκών και την εξαγωγή λευκοκυτταρικού τύπου. Ο συνδιασμός σημάτων φθορισμού και ορθογώνιου σκεδασμού παρέχει τέσσερις λευκοκυττσρικούς πληθυσμούς ενώ τα βασεόφιλα προσδιορίζονται στο κυτταρόγραμμα ορθογώνιου προς πρόσθιο σκεδασμό.
<number>
#21 Στο νεφελόγραμμα αυτό γίνεται συνδιασμός πρόσθιου και πλάγιου σκεδασμού καθώς και σήματα ορθογώνιου σκεδασμού πολωμένου και εκπολωμένου φωτός για τη διάκριση των ηωσινόφιλων τα οποία λόγω των κοκκίων έχουν υψηλό σήμα εκπόλωσης.
<number>
#22 Aυτό είναι η προβολή στο επίπεδο, που είπαμε και νωρίτερα, νεφελογράμματος από αιματολογικό αναλυτή που συνδιάζει μέτρηση όγκου με την αρχή μεταβολής αντίστασης, εναλλασσόμενο ρεύμα και σήμα πλάγιου σκεδασμού από οπτική πηγή λέιζερ. Ετσι επιτυγχάνεται σύνθετη διακριτική ανάλυση λευκοκυτταρικών πληθυσμών και εξαγωγή πλήρους λευκοκυτταρικού τύπου πέντε υποπληθυσμών σε φυσιολογικά δείγματα.
<number>
#23 Για τα ερυθρά με τη χρήση των οπτικών αρχών υπήρχε δυσκολία στη μελέτη του όγκου τους διότι ανάλογα με τον προσανατολισμό τους έδιναν και ποικιλία σηματων που δεν μπορούσαν να αξιοποιηθούν για μετρήσεις. Έτσι επινοήθηκε ένας τρόπος σφαιροποίησης των ερυθρών με δωδεκυλθειϊκό νάτριο (SDS) και γλουταραλδεϋδη χωρίς να μεταβάλλεται ο όγκος τους. Η τεχνική αυτή ονομάστηκε ισοογκοτική σφαιροποίηση
<number>
#24 Έτσι λοιπόν η συνδιασμένη ανάλυση των σημάτων σκεδασμού ακτίνας λέιζερ πάνω στα ερυθρά σε δύο γωνίες (μικρή και μεγαλύτερη) δίνει πληροφορίες τόσο για τον όγκο όσο και για το δείκτη διάθλασης κάθε μετρούμενου ερυθροκυττάρου, Ο δείκτης διάθλασης βρίσκεται σε γραμμική σχέση με τη συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης στο εσωτερικό κάθε ερυθρο.
<number>
#25 Για τα αιμοπετάλια, μετά την κατ’όγκον ανάλυση και τα ιστογράμματα που αναφέραμε, εισήχθησαν οι οπτικές μετρήσεις με βάση το σκεδασμό σε δυο γωνίε. Οπότε το νεφελόγραμμα που σχηματίζεται είναι συνάρτηση του όγκου των αιμοπεταλίων με το δείκτη διάθλασης. Φαίνεται η θέση των αιμοπεταλίων σε σχέση με τους υπόλοιπους πληθυσμούς που παρεμβάλλονται στη μέτρηση.
<number>
#26 Και εδώ είναι νεφελόγραμμα από οπτική αρχή με σκεδασμό σε δυο γωνίες. Παρόλα αυτά υπήρχαν αδυναμίες στη μέτρηση των αιμοπεταλίων που ξεπεράστηκαν, όπως θα δούμε και παράκατω, με την είσόδο της μέτρησης με φθορισμό και ακόμη πιο σύγρονα με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων.
<number>
#27 Εκτός από τα προηγούμενα, οι αναλυτές διαθέτουν και φωτόμετρο για τη μέτρηση της αιμοσφαιρίνης. Η μέθοδος αναφοράς περιλαμβάνει τη μετατοπή της αιμοσφαρίνης σε κυανιομεθαιμοσφαιρίνη και την μέτρηση της οπτικής πυκνότητας του διαλύματος. Οι σύγχρονοι αναλυτές χρησιμοποιούν αντιδραστήριο ελεύθερο κυανίου, ατοξικό και φιλικό προς το περιβάλλον
<number>
#28 ....και κατόπιν από τα δεδομένα που πήραν κάνουν διάφορους υπολογισμούς:
Υπολογίζονται
-ο μέσος όγκος ερυθρών ή αιμοπεταλίων διαιρώντας το μέσο όρο του ύψους των παλμών με των αριθμό των αντίστοιχων κυττάρων
-ο αιματοκρίτης ή ο αιμοπεταλιοκρίτης έμμεσα πολλαπλασιάζοντας το μέσο όγκο των κυττάρων επί τον αριθμό τους
-και τέλος ανευρίσκονται υπολογιστικά η μέση περιεκτικότητα και πυκνότητα αιμοσφαιρίνης τα οποία όμως στους αναλυτές με τεχνολογία λέιζερ μετρώνται άμεσα.
<number>
#29 Επιπλέον τα ιστογράμματα της κατ’όγκον ανάλυσης έδωσαν τη δυνατότητα να γίνουν ορατοί ετερογενείς πληθυσμοί . Οι αριθμητικές παράμετροι που εκφράζουν ποσοτικά την ετερογένεια των ερυθροκυττάρων και των αιμοπεταλίων ως προς τον όγκο ονόμάζονται εύρος κατανομής ερυθρών ή αιμοπεταλίων αντίστοιχα. Οι παράμετροι αυτοί είναι προϊόν στατιστικής επεξεργασίας των ιστογραμμάτων και σε κάποιους αναλυτές εκφράζουν το συντελεστή μεταβλητότητας ενώ σε κάποιους άλλους εκφράζεται με τη σταθερή απόκλιση ή με το συντελεστή μεταβλητότητας.
Κατ’αναλογία με την κατ’όγκο ανάλυση στην «κατα συγκέντρωση» και «κατα ποσότητα» ανάλυση των κυττάρων ορίζονται οι νέες παράμετροι εύρος κατανομής αιμοσφαιρίνης και εύρος κατανομής περιεχομένου αιμοπεταλίων και υπολογίζονται από τις σταθερές αποκλίσεις των κατανομών των ιστογραμμάτων.
<number>