ARM+DSP全自动五分类血液分析仪测控模块开发(3)
白细胞是血液中最少的一类细胞，比红细胞大，在血液中呈球形，直径7~25μm，正常人每立方毫米血液中平均约6000个(远远小于红细胞)。白细胞又分为粒细胞(约占70%)，单核细胞 (约占2.8％)与淋巴细胞(约占20~30％)。粒细胞又可分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。白细胞可防止外来微生物的侵害及其他感染，被称为“人体卫士”。
血小板是最小的血细胞成分，是从骨髓内巨核细胞分离出来的圆形或椭圆形小体，并不具有完整的细胞结构，也不能再增殖分化。直径2~3μm。正常成年人每立方毫米血液中约有10~30万个。血小板有凝血的功能。
当这些血细胞(包括血红蛋白)超出正常值范围时，会使人体发生病变。如贫血可使红细胞个数低于正常值；化脓性感染、急性炎症、组织坏死、肿瘤、急性失血等会使白细胞个数高于正常值；病毒性感染、某些药物或放射性物质的毒害会使白细胞个数低于正常值；又如，血小板降偏低会引起出血性疾病，偏高时易形成血栓等待。可见血细胞计数是非常重要的。
五分类血液分析仪的分析对象便是血液细胞，各厂家设计生产的仪器在红细胞、血小板、血红蛋白的测定参数上一般采用类似的测定原理和计算方法，而白细胞分类计数原理则各不相同，分析测定项目也略有不同，本系统采用电阻抗法、激光散射、DHSS和细胞化学染色混合技术[5][6][7]，通过两个计数杯通道来实现白细胞五分类。
1.2.2 红细胞和血小板检测原理
五分类血液分析仪采用经典的电阻抗法来测试红细胞和血小板，电阻抗法是基于库尔特原理(Coulter principle)[8][9]的。电阻抗法原理相对简单、测量精度高，血液分析仪计数血细胞时多采用电阻抗法。如图1.2所示：血细胞具有相对非导电的性质，悬浮在电解质溶液中的血细胞颗粒通过计数小孔时引起电极两端电阻及电压的变化，电极两端产生脉冲信号，脉冲的数量代表血细胞的数量，脉冲的大小代表血细胞的大小[10]。
图1.2 电阻抗法原理示意图
1.2.3 血红蛋白测试原理
朗伯-比尔定律是比色法、可见紫外分光法定量分析的基础，也是血红蛋白（HGB）常用的测定方法。被稀释后的血液加入溶血剂后，血红蛋白从溶解的红细胞中释放出来，与氰化钾结合形成氰化高铁血红蛋白，利用550nm光谱测定光吸收率，即得到血红蛋白的浓度。
朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律[11]，如图1.3所示。
图1.3 朗伯-比尔定律示意图
当一束平行单色光（只有一种波长的光）照射于吸收介质表面，在通过一定厚度的介质后，由于介质吸收了一部分光能，透射光的强度就要减弱。吸收介质的浓度愈大，介质的厚度愈大，则光强度的减弱愈显著，其关系为：
(1.6)
式中:
——吸光度；
——入射光强度；
——透射光强度；
T——透射比，或称为透光度；
K——系数，可以是吸收系数或摩尔吸收系数；
l——吸收介质的厚度；
——吸光物质的浓度。
朗伯-比尔定律的物理意义是，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度 与吸光物质的浓度 及吸收层厚度 成正比。
1.2.4 白细胞分类计数方法
在仪器LMNE（LYM，MON，NEU，EOS）计数杯中，全血样品和染色剂充分混匀，在35℃条件下进行孵育，此过程中溶解红细胞，对MON的初级颗粒、EOS和NEU的特异颗粒进行不同程度的染色，并对细胞的膜（细胞膜、核膜、颗粒膜）也进行不同程度的染色，并固定细胞的形态，使其保持自然状态。染色后的标本被引导进鞘流池进行双鞘流分析，如图1.4所示：血液细胞首先通过60um红宝石孔进行阻抗分析，测定细胞的体积大小，然后样本进入第二鞘流检测通道进行光吸收率测定，因LYM、MON、NEU和EOS对染色剂的着色程度不同，每种细胞特定细胞核形态和颗粒的结构造产生了特定吸光度[12]，LMNE散点图纵坐标表示血液细胞的吸光度，根据每个细胞在这两个参数上所表现出来的特性，形成二文分布LMNE散点图，从而对白细胞中的LYM、MON、NEU和EOS进行分类。