楊 迪, 張 俊, 韋俊杰, 李華玲
(揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院, 江蘇 揚(yáng)州, 225009)
在疾病篩查與診治的過程中,細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析是臨床實(shí)驗(yàn)室必不可少的檢測技術(shù),其在血液細(xì)胞分析后復(fù)檢中的應(yīng)用最為突出。血液細(xì)胞分析包括2個階段,第1個階段是人工血細(xì)胞計數(shù)與白細(xì)胞鏡檢分類以及血紅蛋白比色測定,使用手動顯微鏡進(jìn)行細(xì)胞分類計數(shù)是形態(tài)學(xué)診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但卻是一個費(fèi)時、費(fèi)力的過程;第2個階段是各級臨床實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用全自動五分類血細(xì)胞分析儀,應(yīng)用全自動五分類血細(xì)胞分析儀進(jìn)行血常規(guī)檢驗(yàn)前不需要稀釋血液標(biāo)本,可減少檢測用品的消耗,降低檢測的費(fèi)用。全自動血細(xì)胞五分類分析儀操作簡單,能夠快速得到結(jié)果,但血細(xì)胞分析儀也存在缺陷,如無法有效提供紅細(xì)胞(RBC)、白細(xì)胞(WBC)、血小板形態(tài)學(xué)資料,不能有效分析出非典型性淋巴細(xì)胞以及異常細(xì)胞[1]。此外,部分工作人員對血細(xì)胞分析儀過度依賴,忽視了血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢查的重要性。因此,專家呼吁重視細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢查,并且國際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(ISCI)[2]也制定了41條血細(xì)胞檢測復(fù)檢規(guī)則。
近年來,全自動推片機(jī)(以日本SYSMEX公司生產(chǎn)的SP-1000i為代表)和全自動血細(xì)胞數(shù)字圖像系統(tǒng)(以瑞典CellaVision公司生產(chǎn)的CellaVision自動化血細(xì)胞數(shù)字圖像分析系統(tǒng)為代表)相繼問世[3]。CellaVision全自動血細(xì)胞形態(tài)分析儀器包含了2個基本系統(tǒng): 一個系統(tǒng)是全自動的圖像分析系統(tǒng),可用于瀏覽、采集、儲存和細(xì)胞圖像的顯示;另一個系統(tǒng)是CellaVision組織圖像軟件,該軟件的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)技術(shù)(以數(shù)學(xué)模型模擬神經(jīng)元活動,是基于模仿大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能而建立的一種信息處理系統(tǒng))專用于WBC的預(yù)分類, RBC的形態(tài)學(xué)特征預(yù)分析。該軟件可以同時進(jìn)行包括骨髓在內(nèi)的多種類型的組織樣本的圖像捕獲、儲存、分析[4]。CellaVision系統(tǒng)可在單個實(shí)驗(yàn)室單元內(nèi)創(chuàng)建一個精簡的工作流程,或者在網(wǎng)絡(luò)中連接多個實(shí)驗(yàn)室,在其中可以獨(dú)立處理和檢查所有實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞圖像。
目前,瘧疾診斷中的常用技術(shù)是瘧疾快速診斷測試(RDT)和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)測試。RDT易于使用,可以縮短周轉(zhuǎn)時間,并且能夠區(qū)分惡性瘧原蟲和非惡性瘧原蟲物種,但是其檢測方法的靈敏度有限。PCR則存在價格昂貴、被污染的產(chǎn)物易致假陽性、PCR擴(kuò)增后期出現(xiàn)“平臺效應(yīng)”而難以準(zhǔn)確定量[5-6]。此外,RDT和PCR測試都不能反映寄生蟲密度。因此,瘧疾診斷中微觀審查仍然是必要的。CellaVision系統(tǒng)通過CellaVision Advanced RBC應(yīng)用程序,可在每次外周血涂片上掃描1 500~3 000個 RBC, 對每個RBC進(jìn)行拍照,識別感染了寄生蟲(包括瘧疾)的紅細(xì)胞,并且能夠計算感染的RBC的百分比。Yoon J等[7]研究發(fā)現(xiàn),CellaVision系統(tǒng)檢測到惡性瘧原蟲的敏感性高于間日瘧原蟲,正確診斷的大多數(shù)載玻片具有環(huán)形滋養(yǎng)體。被惡性瘧原蟲寄生的紅細(xì)胞有粗大的紫褐色茂氏點(diǎn),這有利于CellaVision系統(tǒng)對惡性瘧原蟲感染的診斷。從總體水平來看,F(xiàn)lorin L等[8]研究發(fā)現(xiàn),CellaVision自動檢測瘧疾的靈敏度較低,瘧疾寄生蟲經(jīng)常錯誤分類為Howell-Jolly體、Pappenheimer體或嗜堿性點(diǎn)狀體。原因?yàn)? ① 只有在滋養(yǎng)體階段的紅細(xì)胞才被軟件判定為陽性細(xì)胞,感染配子體的紅細(xì)胞不被軟件識別,被誤認(rèn)為白細(xì)胞或巨大血小板。② CellaVision系統(tǒng)對血小板聚集RBC照片的分辨率低。CellaVision ARBCA對瘧疾寄生蟲的診斷篩查存在局限性,用于自動檢測瘧疾的CellaVision預(yù)分類系統(tǒng)需要進(jìn)一步改進(jìn)。
研究[9]發(fā)現(xiàn), CellaVision系統(tǒng)聯(lián)合SP-1000i 全自動推片染色儀可排除因手工推片而造成的血涂片薄厚不均、細(xì)胞分布不均勻、煌焦油藍(lán)染色時間長等問題。傳統(tǒng)手工顯微鏡法計數(shù)網(wǎng)織紅細(xì)胞需要在血涂片中抽檢1 000個紅細(xì)胞,CellaVision系統(tǒng)紅細(xì)胞分析模塊所檢測分析的紅細(xì)胞數(shù)量大于2 000個,與人工抽樣檢測相比準(zhǔn)確性更好。與LH750全自動血液分析儀相比, CellaVision系統(tǒng)可以避免瘧原蟲、大血小板、紅細(xì)胞聚集、冷凝集素或藥物等直接干擾,準(zhǔn)確性更優(yōu)。
在異常紅細(xì)胞形態(tài)檢測方面,系統(tǒng)掃描并拍攝對應(yīng)于8個顯微視野區(qū)域的圖片并自動定位單個紅細(xì)胞,并將每個紅細(xì)胞分類到對應(yīng)類別的紅細(xì)胞形態(tài)中。每張血涂片分析的紅細(xì)胞數(shù)量設(shè)定為約2 000個。每種紅細(xì)胞形態(tài)分類的結(jié)果都是半定量的,以紅細(xì)胞的百分比來定量,分為4個等級[缺少(-)、罕見(+)、中度()和多()][10]。Criel M等[11]研究發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)在檢測一種異常紅細(xì)胞形態(tài)達(dá)到中度時就會報警顯示陽性,但是結(jié)合臨床實(shí)際考量來看,半定量分界線仍有待進(jìn)一步精確。CellaVision DM96在檢測關(guān)鍵紅細(xì)胞形態(tài)學(xué)類別方面(如多核細(xì)胞增多、靶細(xì)胞、鐮刀細(xì)胞、球形細(xì)胞、橢圓形細(xì)胞、卵圓形細(xì)胞、淚珠細(xì)胞)具有高靈敏性(約80.0%), 通過結(jié)合圖像結(jié)果來手動調(diào)整陽性結(jié)果,會減少假陰性結(jié)果并使診斷標(biāo)準(zhǔn)化[12-13]。
迄今為止,只有少量的技術(shù)手段能夠進(jìn)行體液的分類分析。Sysmex XE-5000等儀器能夠通過側(cè)向散射與核酸含量對體液中的有核細(xì)胞進(jìn)行分析。采用流式細(xì)胞術(shù)或免疫表型分析也可對腦脊液(CSF)等體液標(biāo)本進(jìn)行分析,但其具有操作復(fù)雜、費(fèi)用昂貴、耗時較長等缺點(diǎn),在常規(guī)體液細(xì)胞形態(tài)檢查中應(yīng)用受限。CellaVision體液檢測軟件通過細(xì)胞離心涂片進(jìn)行分析,對中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞和嗜堿性細(xì)胞進(jìn)行自動化識別與分類,所有其他細(xì)胞歸為“其他”。Riedl JA等[14]對CellaVision體液檢測軟件的預(yù)分類準(zhǔn)確率、批內(nèi)精密度、時間效率等進(jìn)行了研究,與人工鏡檢相比,CellaVision體液檢測軟件對除腦脊液以外的其他標(biāo)本、腦脊液標(biāo)本以及所有體液標(biāo)本的總體準(zhǔn)確率分別為83.0%、90.0%、86.0%。同時,細(xì)胞密度較低的標(biāo)本會延長人工分析的時間,而細(xì)胞密度較高的標(biāo)本則會延長自動化分析的時間,原因是對于細(xì)胞密度較高的標(biāo)本,系統(tǒng)區(qū)分單個細(xì)胞以供分類的難度較大。張彥平等[15]研究表明,應(yīng)用CellaVision體液檢測系統(tǒng)檢測時,漿膜腔積液中的細(xì)胞數(shù)目和蛋白含量均會對檢測結(jié)果產(chǎn)生消極影響。當(dāng)漿膜腔積液細(xì)胞數(shù)量過少或者蛋白含量過高時,都會使?jié){膜腔積液產(chǎn)生凝塊,導(dǎo)致CellaVision體液檢測系統(tǒng)無法正確識別分類。
總之,在缺乏專業(yè)技能的情況下,可以考慮將CellaVision體液檢測預(yù)分類結(jié)果作為初步報告。需要注意的是, CellaVision體液檢測系統(tǒng)對嗜酸性粒細(xì)胞預(yù)分類的準(zhǔn)確率較低,考慮與該類型細(xì)胞數(shù)量在體液標(biāo)本中含量較少有關(guān)。
CellaVision系統(tǒng)在外周血涂片白細(xì)胞樣本常規(guī)分析中涉及6個常規(guī)項目,即桿狀核中性粒細(xì)胞、分葉核中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞和嗜堿性細(xì)胞。有研究[16-17]比較CellaVision系統(tǒng)預(yù)分類的結(jié)果與人工顯微鏡分類計數(shù)結(jié)果的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)在6個常規(guī)項目的分析中,嗜堿性粒細(xì)胞相關(guān)性較差, CellaVision系統(tǒng)不能有效檢測出嗜堿性粒細(xì)胞,其原因是正常血涂片中嗜堿性粒細(xì)胞含量少且嗜堿性粒細(xì)胞的臨床意義只在很少情況下才會具有相關(guān)性。CellaVision系統(tǒng)還可對具有臨床重要意義的細(xì)胞進(jìn)行監(jiān)測。國內(nèi)認(rèn)同的陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)為:早幼粒細(xì)胞+中性中幼粒細(xì)胞>1%,中性晚幼粒細(xì)胞>2%, 原始細(xì)胞>1%, 異型淋巴細(xì)胞>5%, 漿細(xì)胞>1%, 100個白細(xì)胞中有核紅細(xì)胞>1個。我們可以采取如下方法來系統(tǒng)地提高陽性預(yù)測值: 在剛開始使用系統(tǒng)時,要不斷充實(shí)參考細(xì)胞庫內(nèi)的參考細(xì)胞,每類參考細(xì)胞數(shù)量由最初的10個增加到約50個[18]。CellaVision系統(tǒng)在檢測定性異常情況中的敏感性和特異性較高,尤其在兒童群體中, CellaVision系統(tǒng)對母細(xì)胞的鑒別具有很好的陽性預(yù)測值和敏感性。
準(zhǔn)確鑒別急性惡性血液病涉及多個學(xué)科,包括免疫分型、細(xì)胞遺傳學(xué)以及分子研究。形態(tài)學(xué)與細(xì)胞化學(xué)染色對于急性惡性血液病的診斷與分類是必不可少的[19]。近年來,CellaVision系統(tǒng)在急性髓系白血病、急性淋巴細(xì)胞性白血病、骨髓增生異常綜合征和B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞性白血病的診斷中廣泛應(yīng)用。研究[20]發(fā)現(xiàn),盡管系統(tǒng)得到的原始細(xì)胞數(shù)量偏低,但經(jīng)過人工驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)果與顯微鏡觀察結(jié)果具有很好的相關(guān)性。對于急性髓系白血病,系統(tǒng)能夠檢出原始細(xì)胞,并能鑒別骨髓母細(xì)胞和成熟細(xì)胞。Eilertsen H等[21]研究表明, CellaVision系統(tǒng)不適用于對急性B淋巴細(xì)胞白血病患者進(jìn)行分析。對于B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞增生性疾病患者而言,CellaVision系統(tǒng)能夠?qū)Ξ惓A馨图?xì)胞進(jìn)行快捷、準(zhǔn)確的篩選,但不能對大顆粒淋巴細(xì)胞、雙核樣淋巴細(xì)胞以及毛細(xì)胞進(jìn)行準(zhǔn)確分類,因此不能明確地鑒別出確切疾病。任穎佳等[22]研究結(jié)果顯示, CellaVision系統(tǒng)未能有效識別原始淋巴細(xì)胞。CellaVision系統(tǒng)所采集的細(xì)胞圖像與顯微鏡下觀察到的細(xì)胞形態(tài)仍存在一定差距,尤其在對細(xì)胞核染色質(zhì)細(xì)微結(jié)構(gòu)與質(zhì)地的顯示上, CellaVision系統(tǒng)采集的細(xì)胞圖像缺乏立體感,清晰度欠佳[23-25]。診斷惡性血液病患者樣本中幼稚細(xì)胞是困難的,CellaVision系統(tǒng)把幼稚細(xì)胞以單個細(xì)胞圖像的形式展示出來,聯(lián)網(wǎng)共享,有利于專家、學(xué)者的討論。針對骨髓造血功能下降導(dǎo)致白細(xì)胞總數(shù)嚴(yán)重減低的標(biāo)本,需要增加系統(tǒng)檢測白細(xì)胞的個數(shù),避免具有臨床意義的病變細(xì)胞漏檢[26-27]。
血小板(PLT)計數(shù)在彌散性血管內(nèi)凝血、出血性疾病的篩查診斷中具有重要作用。目前,利用血細(xì)胞分析儀檢測血小板計數(shù)仍占主導(dǎo)地位。當(dāng)標(biāo)本中出現(xiàn)紅細(xì)胞碎片、血液微凝塊、血小板聚集、“血小板衛(wèi)星”現(xiàn)象等異常情況時,血細(xì)胞分析儀檢測PLT計數(shù)會出現(xiàn)假性偏高或減低的情況,而CellaVision系統(tǒng)則可以憑借直觀的圖像來有效規(guī)避這一問題。宋蓓等[24]將115例患者標(biāo)本的CellaVision DM96、XE-2100血細(xì)胞分析儀PLT計數(shù)結(jié)果與人工鏡檢結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),采用CellaVision DM96檢測PLT計數(shù)與人工鏡檢具有更好的線性相關(guān)性,當(dāng)血細(xì)胞分析儀有報警信息提示時,CellaVision DM96與人工鏡檢PLT計數(shù)結(jié)果一致性更好。李光友[25]研究顯示, CellaVision系統(tǒng)檢測血小板聚集的靈敏度為83.3%, 特異度為75.6%,陽性預(yù)測值為59.8%, 陰性預(yù)測值為91.2%, 說明系統(tǒng)對血小板聚集的判斷準(zhǔn)確性較好。CellaVision系統(tǒng)也具有局限性,此系統(tǒng)易將染料沉積、破碎細(xì)胞甚至小淋巴細(xì)胞判斷為血小板聚集,在審核時需要特別注意。
綜上所述, CellaVision系統(tǒng)在日常檢驗(yàn)工作中的意義有: ① 簡化實(shí)驗(yàn)室人工分類的程序; ② 提高形態(tài)學(xué)檢查報告結(jié)果一致性和標(biāo)準(zhǔn)化; ③ 降低特殊樣本周轉(zhuǎn)時間。CellaVision系統(tǒng)需要改進(jìn)的地方: 相關(guān)檢驗(yàn)師還可將該系統(tǒng)運(yùn)用到本科教學(xué)中[26], 與傳統(tǒng)的顯微鏡下結(jié)合圖片講義的教學(xué)模式相比, CellaVision系統(tǒng)把特定的細(xì)胞與同系細(xì)胞進(jìn)行區(qū)別比較,也可以將細(xì)胞不同發(fā)育階段的時期特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)別比較,有利于培養(yǎng)學(xué)生外周血整體判定的思維模式。CellaVision系統(tǒng)存在的不足: ① 在篩查被瘧原蟲感染的的紅細(xì)胞時, CellaVision系統(tǒng)對小于0.05%的陽性細(xì)胞百分比會四舍五入后報告為0%,因此需要加強(qiáng)對間日瘧原蟲的篩查、診斷,提高分辨率。② 當(dāng)白細(xì)胞計數(shù)非常低時, CellaVision系統(tǒng)無法產(chǎn)生差異計數(shù),需要制備血沉棕黃層才能獲得差異計數(shù)。