人体细胞健康检测——血液细胞分析仪_分类

显微镜于17世纪面世，它极大地改变了人们看待世界的角度。我们借此观察到了血液的组成，并根据它们的特点分别将它们称为红细胞、白细胞以及血小板。

这些细胞在我们的血液中24小时矜矜业业的工作着，维持我们身体的运转。

血液流经人体的各个组织与器官，人体的各个组织与器官之间相互作用、相互影响的时候通过神经、体液的调节及平衡来实现，这种平衡反映体现在血液的各种物理、生理参数等方面。

血液学检验所获得的信息可用于诊断、鉴别诊断与血液系统有关的疾病，有助于分析病情、观察疗效、判断预后，为预防疾病提供依据，指导临床用药并开展临床医学研究。

随着对血细胞计数和分析需求的不断增加，对血细胞计数的方法也不断进行改进。现有的细胞类型识别技术除采用电阻抗识别体积外，也可采用高频电流测量细胞对其传导性以检测胞核与细胞质的比例，在用光散射测出细胞内颗粒等综合特征来识别，也有用激光与细胞化学及激光内颗粒等综合特征来识别，使用激光与细胞化学及激光与偏振光技术的血液细胞分析仪可使白细胞分类技术更加准确。

除上述技术外，包括红细胞内血红蛋白分布宽度、白细胞过氧化酶指数等参数均可用来进行细胞计数。

目前，血细胞分析仪已成为医院临床检验应用非常广泛的仪器之一，检测原理主要是电阻抗、射频和激光散射等。

根据医院等级，三级医院一般选择有综合特征识别功能的五分类仪器，因其性能好、自动化及智能化程度高，但价格不菲。

国外目前只有美国雅培、库尔特、法国ABX、日本希森美康等公司生产，国内厂商仅有深圳迈瑞公司报道有产品。

二级医院多选择价格适中的普及型三分类仪器，这类仪器因分析参数的多少及自动化程度不同价格相差较大，而一级医院或乡镇、街道医院因工作量不大可选没有分类功能但能计数红细胞、白细胞及血小板等7-8参数的半自动或全自动仪器。

血液细胞分析仪领域的估值在$6,842,600美元至$12,078,000美元之间，市场估值最高的专利为CN106228749B(便携式血细胞计数检测器)，估值为$920,000美元，专利权人是来自加利福尼亚的塔霍农村卫生研究所有限公司。

下面根据时间线索梳理领域内的几篇核心专利，浅析该领域的技术发展方向。

01

CN101236195A于2008年公开，其提供了一种血细胞分析仪，包括测定模式设定单元、测定开始指示单元、光学习新获取单元、光照测定试样及分析单元。

使用时，通过测定试样所含细胞的光学信息，将所含细胞分类为白细胞和白细胞以外的有核细胞，同时计算出多核白细胞在白细胞中所占比率或单核白细胞在白细胞中所占比率。

该分析仪可用于分析血液及血液以外存在于体腔内的体腔液，如脑脊液、胸水、腹水、心囊液、关节液等。

这些液体中通常几乎没有细胞，但当患病或相关器官有肿瘤或受损伤时，就可能含有血细胞、异常细胞和细菌等。

02

CN101819199A于2010年公开了一种血细胞分析仪用试剂，由稀释液、溶血剂、鞘液和清洗液组成。

所用溶血剂包含季铵盐、二乙醇胺、聚乙二醇辛基苯基醚、异丙醇和氯化钠，pH值为7.5-9.5。

虽然本发明针对五分类血细胞分析仪设计，但去除鞘液后也可适用于三分类血细胞分析仪。

03

CN101943697A于2011年公开了一种血液检测的方法、系统和微芯片，可以实现现场实时血液检测，同时也提高对血液检测的准确性与效率。

使用时将待测血液注入到具有一定结构的检测单元的微芯片中，旋转微芯片，并在微芯片旋转而产生的离心力作为流体驱动力的作用下，控制微芯片上不同功能扇区中的血细胞与血浆分离，再通过电信号或光信号的方式对得到的纯净血浆进行检测。

该发明将血液中的血细胞与血浆分离开，从而使得在对血液进行分析时不存在血细胞的干扰，不管采用光信号还是电信号对血液进行检测的准确性都比较高，从而提高了血液检测的准确性。

04

在三分类、五分类的血细胞分析仪上，对放置于试管架内的试管所装的血液样品在检测取样前必须进行充分、合理的混匀才能保证检测结果的正确性及稳定性。

CN102095625A于2011年公开了一种血细胞分析仪的混匀装置，主要由混匀机构和抬升机构组成，在混匀机构中安装有垂直混匀电机、直线导轨和滑块，垂直混匀电机的输出轴与一个偏心轮同轴固接，固定于抬升板上，由此实现试管的垂直方向上的变速往复运动，更有利于试管内血样的混匀，可控制混匀顶杆在垂直方向上的定位，自动化程度更高。

该发明所解决的技术问题是提供一种可实现自动抬升试管架中的试管，并在不脱离试管架的情况下实现对试管在垂直方向上做变速直线运动操作，从而达到快速混匀血样的血细胞分析仪上用的混匀装置。

05

CN102095841A于2011年公开了一种血细胞分析仪的单个自动进样装置，主要由固定在血细胞分析仪上的横向推进机构、固定于横向推进机构上的纵向推进机构、固定于纵向推进机构上的采样机构，以及位于横向推进机构下方并固定于血细胞分析仪架上的旋转进样机构组成。

使用该发明时，人工混匀后的试管插入进样基座上的试管放置孔，即可实现单个血样的自动进样，无需人工取下试管盖，采样针与人手完全隔离，同时采样机构可在水平和垂直方向移动，因而采样针的定位更为灵活，整个进样装置结构简单，自动化程度高。

06

中科院深圳先进技术研究院于2013年先后公开了专利CN103170377A与专利CN103175950A。

其中CN103170377A提供了一种血细胞分析芯片及分析系统。该系统包括该芯片、电阻抗检测单元和信号处理系统。芯片包括储液池、液体通道及检测通道。储液池间隔一个相连，例如，第一储液池通过液体通道和检测通道与第三储液池相连，第二储液池通过另一条液体通道与第三储液池相连。

检测通道上设有检测小孔，电阻抗检测单元和信号处理系统利用电阻抗法对血细胞进行分析。该发明利用微流控分析技术，将分析实验室的功能转移到便携的分析设备中，集成到方寸大小的芯片上，适应分析仪器微型化、集成化、便携化、自动化的发展要求，芯片用过即可丢弃、分析速度快，适合医院、社区诊所和个人家庭等使用。

CN103175950A提供了一种血细胞分析芯片及分析系统。该系统包括该芯片、电阻抗检测单元和信号处理系统。

芯片包括至少两片检测芯片，第一片检测芯片包括血样通道、红细胞裂解液通道、连续相通道和第一检测通道；第二片检测芯片包括血样通道、连续相通道和第二检测通道。电阻抗检测单元和信号处理系统利用电阻抗对血细胞进行分析。

07

CN103471982A于2013年公开，属于血细胞分析技术领域，涉及血细胞分析芯片、分析仪及分析方法。

本发明血细胞分析芯片包括白细胞/血红蛋白分析芯片及红细胞/血小板分析芯片，所述白细胞/血红蛋白分析芯片采用鞘流技术和多角度激光偏振光散射技术对白细胞进行分类，并采用吸光法测定血红蛋白的浓度，采用电阻抗技术、浮动界标技术对红细胞和血小板进行分别计数。

芯片上设有储液池、激光束检测区、比色池、废液池和流量传感器，激光束检测区用于血细胞的流通，并经多角度激光偏振光散射技术对经过激光束检测区的血细胞进行散射光检测，利用比色池用于检测血红蛋白的浓度，流量传感器则用于使个储液池内相应流体定量。

08

CN103604737于2014年公开，其提供了一种自动化血细胞识别装置，包括分别与计算机相连的激光光源部、显微镜采集部和载物台部；无需染色或利用细胞表面的抗体/抗原反应就能够自动识别血细胞，利用高光谱图像实现利用细胞形态学及光谱特征变化进行血细胞识别。

该发明采用计算机辅助血细胞分析技术，在进行常规血细胞分析时就可以得到某些淋巴细胞亚群的分析结果。

该发明采用高光谱成像技术，该技术将光谱和图像合一进行观测的新方向，高光谱图像序列的每一帧对应特定谱段上对同一场景的成像，在二维空间图像的基础上增加了一个光谱维，为提高识别率及识别速度并降低分析成本提供了条件，可对细胞大小、形状、内部复杂性等物理特征做出判断。

综上所述，通过对以上专利的分析以及现有技术的发展情况来看，未来趋势将朝实现血液细胞分析仪的自动化、高速度、准确性、标准化和智能化迈进。

我国早在60年代就开始进行血细胞计数仪的研制工作，此后带有自动稀释的仪器大量进入中国市场，大大冲击了国产血球计数仪的地位，国内相关技术一度陷入停滞状态。

而现在有越来越多的企业重视起血液分析仪的研发，开始合计和研发五分类式血液分析仪。

在未来，我们一定能见证更多国产的、具有先进水平的现代化血液细胞分析仪出现在市场中。