作者简介:王 海,男,1971年生,主管技师,主要从事临床检验工作。
通讯作者:王剑飚,联系电话:021-64370045-600612。
建立健康人群白细胞体积、浆核比例、胞浆颗粒变化的参考区间并探讨其在菌血症和白血病中的应用。
方法选取健康体检人群290名,其中男137名,女153名,统计并建立白细胞VCS参数的参考范围。另取经骨髓穿刺符合血液病诊断标准的白血病患者260例,其中男147例,女113例;排除血液疾病的血培养阳性患者42例,其中男23例,女19例。通过受试者工作特征(ROC)曲线分析挑选出用于筛查菌血症和白血病敏感度和特异度都较高的VCS参数及其相应的cutoff值。
结果通过数据分析得到VCS参数的参考区间;淋巴细胞平均传导率(MLC)可以较好地区分正常人群与菌血症及白血病人群;中性粒细胞平均传导率(MNC)可以较好地区分菌血症与白血病;淋巴细胞体积平均分布宽度(MLV-SD)可以较好地鉴别髓系与淋系白血病;单核细胞平均传导率分布宽度(MMC-SD)可以较好地鉴别急性骨髓系白血病(AML)和慢性粒细胞白血病(CML);淋巴细胞平均体积(MLV)可以较好地鉴别急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)。
结论健康人群白细胞VCS参数参考范围的确立可能会给临床判断是否有细菌感染,白血病等提供更早更及时的参考指标。VCS参数不仅能较好地反映外周血幼稚细胞的形态学变化,有效筛选菌血症和白血病,也是一种快速、经济的临床筛选指标。
To establish the reference intervals of the white blood cell volume, nucleus-cytoplasm ratio and the granules of plasma in healthy subjects, and to evaluate the clinical application in screening sepsis and leukemia.
MethodsPeripheral blood samples from 290 healthy subjects (including 137 males and 153 females), 42 infective patients (including 23 males and 19 females) with positive blood culture (excluding any hematological disease)and 260 patients (including 147 males and 113 females) with various leukemia were collected. Then, the reference intervals of the white blood cell VCS parameters were established and analyzed statistically. The cut-off values with high sensitivity and specificity were chosen by receiver operating characteristic (ROC) curves in screening sepsis and leukemia.
ResultsThe reference intervals of VCS parameters were obtained by the data analysis. Mean channel of lymphocyte conductivity (MLC) was a useful indicator in discriminating the healthy subjects and patients with sepsis and leukemia. The parameters of mean channel of neutrophil conductivity (MNC) could be used as indicators in distinguishing sepsis from leukemia. Myeloid leukemia and lymphocytic leukemia could be discriminated by mean channel of lymphocyte volume distribution width (MLV-SD). Mean channel of nononuclear cell conductivity distribution width (MMC-SD) was a good indicator in distinguishing acute myelogenous leukemia (AML) from chronic myelogenous leukemia (CML). mean channel of lymphocyte volume (MLV) was useful in discriminating acute lymphoblastic leukemia (ALL) and chronic lymphoblastic leukemia (CLL).
ConclusionsThe establishment of reference intervals of the white blood cell VCS parameters makes it possible to deciding earlier whether there is an infection with bacteria and leukemia. VCS parameters not only reflect morphological changes of immature cells in peripheral blood samples when it comes to sepsis or leukemia, but also is used to screen leukemia quickly, economically and effectively.
1958 年, 库尔特采用电阻率变化与电子技术相结合的方法制造了性能比较稳定的电阻抗法血细胞计数仪并应用于临床, 开创了血细胞分析的新纪元。目前, 血细胞分析技术中白细胞(WBC)分类的方法主要有以下2大类:物理学分类技术以及物理和化学联合应用的分类技术。Beckman Coulter LH750血液分析仪对外周血细胞进行WBC分类运用的VCS技术即属于前者, V是指用低频电流准确分析细胞体积, C是指运用高频电磁探针检测细胞核及核质比特性, S是指运用一个氦氖激光源发出的单色激光扫描细胞, 提供关于细胞颗粒的信息。
目前, VCS 参数已经在细菌感染[1, 2]、疟疾诊断[3]、病毒感染[4]、骨髓增生异常综合征(MDS)[5, 6]和急性白血病[7, 8]等领域进行了一定的研究, 但目前国内外少有VCS技术在筛查菌血症和白血病提示方面的应用报道。因此, 对菌血症和白血病筛查我们作了研究。
1.对照组 2011年3月健康体检者290名, 年龄20~72 岁, 平均41岁, 其中男137例, 女153例。体检均未发现器质性疾病, 心电图、X线胸部透视、B超检查均正常, 肝、肾功能检查正常。10 d内均未患感染性疾病, 3 d内无服药史; 无肝脏疾患, 无免疫系统疾病、血液系统疾病, 无过敏史; 女性不在月经期及妊娠期内。所有血常规参数均正常并排除其他可能导致血液细胞参数变化的疾病。
2.疾病组 收集2010年4月至2011年3月中国人民解放军总医院与上海瑞金医院经骨髓穿刺确认符合血液病诊断标准的初诊的白血病患者260例, 年龄14~78 岁, 平均48 岁, 其中男147例, 女113例, WBC总数为(1.7~280)× 109/L, 其中升高102例(39.2%), 下降34例(13.1%)。白血病分类:急性髓系白血病(AML)(包括M2-M5) 68例, 慢性粒细胞白血病(CML)96例, 急性淋巴细胞白血病(ALL)38 例, 慢性淋巴细胞白血病(CLL)58例。排除血液疾病的血培养阳性患者42例, 其中男23例, 女19例, 年龄17~75岁, 平均55岁。革兰阳性菌18例、阴性菌24例。WBC总数为(5.1~31.3)× 109/L, 其中升高22例(52.4%)。
1.标本采集 按测定要求采集受试者静脉血2.0 mL于乙二胺四乙酸二钾(EDTA-K2)抗凝真空采血管中, 充分颠倒混匀, 抗凝剂终浓度为1.7 mg/mL全血, 4 h内完成检测。
2.仪器与试剂 美国Beckman Coulter公司LH750血液分析仪及原装配套试剂。仪器校准使用Beckman Coulter S-cal校准品, 激光校准使用Beckman Coulter Latron 校准品。显微镜型号为OLYMPUS CX21, 购自日本奥林巴斯公司。瑞氏-吉姆萨染液购自珠海贝索公司。
3.质量控制 每日仪器分析前使用Coulter 5C全血质控物(3个水平)检测, 参与国际及卫生部血液学室间质评, 均在控。
4.血液分析仪VCS参数检测指标 (1)中性粒细胞VCS参数:包括中性粒细胞平均体积(MNV)、中性粒细胞平均传导率(MNC)、中性粒细胞平均散射值(MNS)、中性粒细胞平均体积分布宽度(MNV-SD)、中性粒细胞平均传导率分布宽度(MNC-SD)、中性粒细胞平均散射值分布宽度(MNS-SD); (2)淋巴细胞VCS参数:淋巴细胞平均体积(MLV)、淋巴细胞平均传导率(MLC)、淋巴细胞平均散射值(MLS)、淋巴细胞体积平均分布宽度(MLV-SD)、淋巴细胞平均传导率分布宽度(MLC-SD)、淋巴细胞平均散射值分布宽度(MLS-SD); (3)单核细胞VCS参数:单核细胞平均体积(MMV)、单核细胞平均传导率(MMC)、单核细胞平均散射值(MMS)、单核细胞平均体积分布宽度(MMV-SD)、单核细胞平均传导率分布宽度(MMC-SD)、单核细胞平均散射值分布宽度(MMS-SD); (4)嗜酸粒细胞VCS参数:嗜酸粒细胞平均体积(MEV)、嗜酸粒细胞平均传导率(MEC)、嗜酸粒细胞平均散射值(MES)、嗜酸粒细胞平均体积分布宽度(MEV-SD)、嗜酸粒细胞平均传导率分布宽度(MEC-SD)、嗜酸粒细胞平均散射值分布宽度(MES-SD)。
采用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析, 首先对各组WBC VCS参数检测数据进行正态性检验, 分析得到健康对照组各项参数的平均值(
健康人群WBC VCS参数的参考区间(
各组间VCS参数比较得出的最佳参数及其cutoff值见表2, 正常组与疾病组VCS参数比较中, 除了MLS、MMS和MES-SD在2组间差异无统计学意义外, 其余参数在2组间的差异均有统计学意义; 菌血症与白血病组VCS参数比较中, MNC、MLS、MMC、MMC-SD和MES-SD在2组间差异有统计学意义; 髓系与淋系白血病组VCS参数比较中, MNC、MLS、MMC、MLV-SD和MNV-SD在2组间差异有统计学意义; AML与CML组VCS参数比较中, MNC、MNS、MLV、MEC、MMV-SD、MMC-SD、MEV-SD和MEC-SD在2组间差异有统计学意义; ALL与CLL组VCS参数比较中, MLV、MLS、MMS、MEC、MES和MLS-SD在2组间差异有统计学意义。(P< 0.05为2组间差异有统计学意义)。
![]() | 表1 健康人群WBC VCS参数的参考区间 |
![]() | 表2 最佳参数及其cutoff值 |
比较对照组与病例组VCS参数, 选择一些敏感度和特异度都比较高的用于初步判断血样是否正常的VCS参数, 发现MLC的诊断性能较好, 其曲线下面积为0.915, 当其cutoff值取107.5时, 判断的敏感度为88.3%, 特异度为76.8%; 比较菌血症组与白血病组VCS参数, 发现MNC和MMC的诊断性能较好, 其曲线下面积分别为0.823和0.741, 当MNC的cutoff值取143.5或者MMC的cutoff值取119.5时, 判断的敏感度为92.9%, 特异度为48.1%; 比较髓系白血病组与淋系白血病组VCS参数, 发现MLV-SD和MNV-SD的诊断性能较好; 比较AML组与CML组, ALL组与CLL组之间VCS参数, 发现MMC-SD和BA%是鉴别AML与CML的良好指标; MLV和LY%在鉴别ALL与CLL时同样有着良好的提示作用。
筛查菌血症和白血病的流程图见图1, MLC可以较好地区分正常人群与菌血症及白血病人群; MNC和MMC可以较好地区分菌血症与白血病; MLV-SD和MNV-SD可以较好地鉴别髓系与淋系白血病; MMC-SD和BA%可以较好地鉴别AML和CML; MLV和LY%可以较好地鉴别ALL和CLL。
根据所设cutoff值, 进行回顾性分析, 发现当MLC的cutoff值取107.5, 即当MLC≤ 107.5时的阴性符合率为76.9%(223/290), 假阴性率为11.6%(35/302), 见于WBC总数在正常范围内的菌血症及CLL中, 此时淋巴细胞形态未见明显变化, 易出现假阴性; 当MNC的cutoff值取143.5或者MMC的cutoff值取119.5时, 即当MNC≤ 143.5或者MMC≤ 119.5时, 判断为菌血症的符合率为88.1%(37/42), 当MNC> 143.5或者MMC> 119.5时, 判断为白血病的符合率为82.7%(215/260); 当MLV-SD的cutoff值取14.25或者MNV-SD的cutoff值取18.47时, 即当MLV-SD≤ 14.25或者MNV-SD> 18.47时, 判断为髓系白血病的符合率为92.1%(151/164), 当MLV-SD> 14.25或者MNV-SD≤ 18.47时, 判断为淋系白血病的符合率为79.2%(76/96); 当MMC-SD的cutoff值取5.4或者BA%的cutoff值取0.45%时, 即当MMC-SD> 5.4或者BA%≤ 0.45%时, 判断为AML的符合率为88.2%(60/68), 当MMC-SD≤ 5.4或者BA%> 0.45%时, 判断为CML的符合率为88.5%(85/96); 当MLV的cutoff值取90.5或者LY%的cutoff值取59.9%时, 即当MLV> 78.5或者LY%≤ 59.9%时, 判断为ALL的符合率为94.7%(36/38), 当MLV≤ 78.5或者LY%> 59.9%时, 判断为CLL的符合率为81.0%(47/58)。
一直以来, WBC总数、中性粒细胞百分比、中性粒细胞绝对值、杆状核计数等指标的增高提示临床急性细菌性感染可能。急性细菌感染的准确和快速诊断对临床对症治疗意义重大, 通常为了明确诊断, 需要做许多的实验室检查, 如C反应蛋白测定、全血细胞计数和分类计数、细菌培养等。近年来, 人们将C反应蛋白增高用来鉴别细菌还是病毒感染的一项指标, 但其结果特异性不高[4]。又通过人工显微镜下血细胞形态学检查, 观察中性粒细胞是否核左移、胞浆内有无中毒颗粒、杜勒氏小体等提示急性细菌性感染或败血症的存在[9], 然而, 人工显微镜形态学检查由于计数的细胞数有限, 一般计数有核细胞100~200个, 既费时又费力, 而且结果受主观因素影响。样本细菌培养阳性或直接涂片革兰染色检到细菌也提示细菌性感染的可能, 特别是血培养阳性更是诊断败血症的金标准, 但其敏感性很低, 且细菌培养周期较长而且需排除标本污染的可能。所以如果能给临床提供一个既客观又快速准确的试验指标, 对于诊断急性感染并对症治疗是非常有意义的。许东升等[2]的最新研究表明, 白细胞VCS参数中的MNV-SD在菌血症诊断中有一定的提示作用, 并且该指标优于常规检测项目中的WBC总数和NE%。本研究在数据分析的过程中也注意到了MNV-SD在提示菌血症中的作用, 但所取cutoff值与许东升等报道的略有不同, 这可能和人种差异有关。除此之外, 本次研究还发现MMV-SD在菌血症中的诊断效能同样较好, 当MMV-SD的cutoff值取17.38时, 诊断为菌血症的敏感度为73.1%, 特异度为92.4%。虽然MLS的诊断效能不是很高, 但本研究发现其值明显高于各白血病组和对照组。因此, 在诊断菌血症时如果能够同时观察MNV-SD、MMV-SD和MLS 3个指标, 那么其误诊率和漏诊率将会大大降低。
我们所建立的WBC VCS参数的正常参考值范围与文献[10]报道的相近。很多血液疾病, 不管是白血病还是菌血症, 它们在发病初期时WBC总数往往没有明显的升高, 中性粒细胞和淋巴细胞的绝对数也没有很大变化, 而这些患者外周血WBC VCS参数中的MNV、MNC、MLV、MLC、MMV和MMC等已经有了明显的升高[9]。因此, 健康人群WBC VCS参数的参考区间的建立有利于进一步研究这些参数在各种血液疾病中的变化, 从而为临床提供更全面的参考。
如表2所示, 当MLC> 107.5为异常可能, 当MLC≤ 107.5时为正常可能。这也反映了当细菌感染和骨髓增生异常时淋巴细胞会受到相关刺激, 引起核复杂性的变化如异型淋巴细胞、反应性淋巴细胞、花细胞、篮细胞等。
当MNC≤ 143.5或者MMC≤ 119.5时为菌血症可能, 而当MNC> 143.5或者MMC> 119.5时为白血病可能。这一结论也符合菌血症与白血病时的外周血细胞形态学改变。菌血症时, 由于WBC吞噬大量细菌, 致使中性粒细胞发生核左移, 杆状核明显增多, 胞浆中出现中毒颗粒, 大量空泡和杜勒小体, 同时一些单核细胞胞浆内也出现大量空泡, 细胞核扭曲增大[2]。按照血细胞发育的规律, 菌血症时的白细胞较为不成熟, 中性粒细胞多为杆状核, 细胞核增大, 胞浆减少, 其核浆比增大, 少量出现类白血病反应, 即仪器中MNC和MMC的测定值较大, 但与急性白血病时的白血病细胞, 由于白血病时会出现大量原始和幼稚细胞, 故其MNC和MMC测定值比菌血症的更高。此外, 类白血病反应与CML从形态学上不易鉴别, 需进一步的组化染色加以区分, 本次试验出现2例列白血病反应, 按上述筛选出现假阳性结果。
当MLV-SD≤ 14.25或者MNV-SD> 18.47时, 判断其为髓系白血病可能, 当MLV-SD> 14.25或者MNV-SD≤ 18.47时, 判断其为淋系白血病可能。按照白血病时血细胞的一般形态规律, 髓系白血病时, 骨髓受到刺激后释放不同阶段的中性粒细胞到外周, 而其淋巴细胞大部分是成熟的, 表现为中性粒细胞体积分布宽度增大而淋巴细胞体积的分布宽度无明显变化, 即MNV-SD显著增大而MLV-SD变化不明显; 淋系白血病时外周血中有大量不同阶段的淋巴细胞, 而且有一部分不成熟, 而粒系大部分成熟, 表现为淋巴细胞体积的分布宽度增大, 而中性粒细胞体积分布宽度无明显变化, 即MLV-SD增高而MNV-SD变化不明显。
当MMC-SD> 5.4或者BA%≤ 0.45%时, 判断其为AML可能, 当MMC-SD≤ 5.4或者BA%> 0.45%时, 判断其为CML可能。AML时, 白血病细胞体积较大, 胞浆丰富, 胞浆内颗粒细小而密集, 胞核圆整, 各种血常规分析仪器均会将这些细胞划分为单核细胞或中间细胞。并由于其核浆比例的不均一性, MMC的分布宽度会明显增加, 表现为MMC-SD增高。而CML时的MMC-SD没有明显的变化, 但其嗜碱性粒细胞偏高且在复发前会明显升高, 表现为BA%升高, 故这2个指标可以用来区分AML和CML。
当MLV> 90.5或者LY%≤ 59.9%时, 判断其为ALL可能, 当MLV≤ 78.5或者LY%> 59.9%时, 判断其为CLL可能。ALL时, 白血病细胞的胞浆丰富, 颗粒增粗的幼稚淋巴细胞容易被误判为异型淋巴细胞, 最明显的变化在于淋巴细胞体积显著增大, 即MLV增高, 而CLL时外周血中大部分都为成熟淋巴细胞, 体积跟正常人的相近, 且淋巴细胞百分比往往较正常值高, 故其MLV无显著改变, 而LY%升高。因此, 这2个指标可以用来区分ALL与CLL。
VCS参数的结果是在血液分析仪自动分类过程中产生的, 且无需任何附加的标本要求, 比传统的手工分类计数更加客观和准确且可以定量计算。由于VCS技术在临床应用中的优势, 它在检验医学中发挥的作用也许会越来越大, 因此有着良好的应用前景。
The authors have declared that no competing interests exist.
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