CellAVisionDM96自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類臨床應(yīng)用自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第1頁對(duì)CellAVisionDM96自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DM96）臨床性能進(jìn)行驗(yàn)證及評(píng)價(jià)。目標(biāo)自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第2頁方法1.選取422例外周血樣本經(jīng)自動(dòng)涂片染色后，采取DM96進(jìn)行白細(xì)胞分類，利用線性回歸方法分析儀器結(jié)果與人工鏡檢結(jié)果相關(guān)性；2.計(jì)算基于自帶參考細(xì)胞庫和擴(kuò)充參考細(xì)胞庫DM96分析軟件預(yù)分析識(shí)別細(xì)胞符合率；3.計(jì)算檢出率，分析采集110、210、310、410個(gè)細(xì)胞時(shí)儀器識(shí)別含有主要臨床意義細(xì)胞能力；4.統(tǒng)計(jì)儀器分類與人工鏡檢所花費(fèi)時(shí)間。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第3頁結(jié)果1.經(jīng)過線性回歸分析，中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞儀器分析結(jié)果與人工鏡檢結(jié)果相關(guān)系數(shù)較大（r=0.91、r=0.88），而單核細(xì)胞相關(guān)系數(shù)較小（r=0.31）;自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第4頁2.DM96分析軟件預(yù)分析識(shí)別早、中、晚幼粒細(xì)胞、原始細(xì)胞和變異淋巴細(xì)胞符合率從基于自帶參考細(xì)胞庫27.56%、37.96%、41.85%、45.12%、29.76%提升到基于擴(kuò)充參考細(xì)胞庫33.23%、56.86%、48.33%、58.08%、31.25%;分析110、210、310、410個(gè)細(xì)胞中含有主要臨床意義細(xì)胞檢出率分別為87.50%、92.65%、94.85%、97.59%;自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第5頁3.人工鏡檢花費(fèi)（2.50±0.41）min/例，而儀器分析花費(fèi)（1.98±0.20）min/例，人工審查確認(rèn)預(yù)分析結(jié)果花費(fèi)（0.91±0.14）min/例；使用初始參考細(xì)胞庫和擴(kuò)充參考細(xì)胞庫分析所需時(shí)間分別為（2.01±0.39）和（2.09±0.54）min/例，而伴隨系統(tǒng)分析細(xì)胞數(shù)量增多分析所花費(fèi)時(shí)間顯著延長。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第6頁結(jié)論DM96對(duì)白細(xì)胞分類自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化含有很好臨床應(yīng)用價(jià)值自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第7頁序言1.白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)已經(jīng)發(fā)展了100多年，至今仍是試驗(yàn)室慣用含有主要臨床價(jià)值檢驗(yàn)方法。伴隨各種新血液分析計(jì)數(shù)儀器和方法不停產(chǎn)生，對(duì)于正常或僅有細(xì)胞數(shù)量異常樣本，血液分析儀已能給臨床提供足夠可靠結(jié)。但對(duì)于有形態(tài)異常細(xì)胞或者原始幼稚細(xì)胞樣本，檢測(cè)結(jié)果需依賴于顯微鏡檢驗(yàn)。所以，顯微鏡檢驗(yàn)仍是當(dāng)前白細(xì)胞分類無可替換經(jīng)典方法。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第8頁2.DM96自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DM96）采取與血液分析儀流式細(xì)胞術(shù)完全不一樣技術(shù)，是一個(gè)結(jié)合傳統(tǒng)顯微鏡檢驗(yàn)和當(dāng)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新型細(xì)胞分析技術(shù)，用于血細(xì)胞形態(tài)分析。該儀器當(dāng)前在我國臨床應(yīng)用較少，我們對(duì)DM96臨床使用做了評(píng)定。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第9頁DM96優(yōu)勢(shì)1.儀器能經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化工作輔助人工鏡檢，篩查異常血涂片，甚至經(jīng)完善后能夠替換人工鏡檢。2.其細(xì)胞圖像完整保留于數(shù)據(jù)庫，有利于滿足后期復(fù)查、教學(xué)等多方面需求。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第10頁一、材料和方法一、材料1．樣本：隨機(jī)選取健康體檢血常規(guī)樣本200例、門診或住院患者血常規(guī)樣本222例，共422例。包含急慢性炎癥、細(xì)菌或病毒感染、寄生蟲或過敏性疾病、再生障礙性貧血、急慢性白血病及嚴(yán)重貧血患者外周血樣本。2．儀器：DM963．試劑：各儀器均使用原裝配套試劑（日本Sysmex企業(yè)生產(chǎn)）和質(zhì)控物；瑞氏-吉姆薩染液自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第11頁二、方法1．樣本準(zhǔn)備樣本統(tǒng)一編號(hào)，采取SP-1000i自動(dòng)化涂片染色儀涂片及染色。整個(gè)樣本搜集和準(zhǔn)備過程應(yīng)在4h內(nèi)完成。自動(dòng)化涂片染色儀采取空氣干燥和瑞氏-吉姆薩染色。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第12頁2.DM96工作原理及方法DM96由涂片掃描裝置和裝有CellAVision血細(xì)胞分析軟件計(jì)算機(jī)組成。外周血涂片裝載到該系統(tǒng)后，儀器開始掃描涂片，先在10×物鏡下以城垛跟蹤方式找到白細(xì)胞單細(xì)胞層并鎖定，再于100×物鏡下經(jīng)過自動(dòng)對(duì)焦進(jìn)行細(xì)胞分割和提取，拍攝數(shù)碼照片，用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（ArtificiAlneutrAlnetworks，ANN）軟件進(jìn)行分析，識(shí)別各種白細(xì)胞，得到白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)預(yù)分析結(jié)果。預(yù)分析白細(xì)胞數(shù)碼照片經(jīng)過電腦顯示器展現(xiàn)在操作者面前，操作者能夠選擇接收或修改結(jié)果，經(jīng)過人工審查后輸出DM96最終止果（下稱“儀器最終止果”）。見圖1自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第13頁自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第14頁3．人工鏡檢人工鏡檢由2位具備資格檢驗(yàn)人員（工作年限超出15年，中級(jí)或以上技術(shù)職稱），按照美國臨床試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CLSI）H20-2A要求方法步驟，分別對(duì)同一血涂片在顯微鏡下分類100個(gè)白細(xì)胞，共分類200個(gè)細(xì)胞。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第15頁4．?dāng)U充參考細(xì)胞庫

經(jīng)過具備資質(zhì)2位檢驗(yàn)人員討論確認(rèn)經(jīng)典形態(tài)細(xì)胞方可加入?yún)⒖技?xì)胞庫。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第16頁5．性能評(píng)價(jià)（1）儀器最終止果與人工鏡檢結(jié)果相關(guān)性；（2）基于自帶參考細(xì)胞庫和擴(kuò)充參考細(xì)胞庫DM96預(yù)分析識(shí)別細(xì)胞能力；（3）增加分析細(xì)胞數(shù)量后DM96識(shí)別含有臨床主要意義細(xì)胞能力；（4）DM96分析所需時(shí)間統(tǒng)計(jì)。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第17頁三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

統(tǒng)計(jì)分析采取Excel（MicrosoftOffice，MicrosoftInc．.Redmond，US）和SPSS（SPSS18．0，SPSSInc．.IBM，Chicago，US）軟件。計(jì)量資料采取x±s表示。人工結(jié)果與儀器結(jié)果相關(guān)性采取線性回歸分析，預(yù)分析識(shí)別細(xì)胞能力采取符合率（人工同意DM96預(yù)分析結(jié)果細(xì)胞數(shù)/預(yù)分析細(xì)胞數(shù)）.DM96對(duì)含有主要臨床意義細(xì)胞檢出能力采取檢出率（人工鏡檢陽性且DM96結(jié)果也為陽性樣本數(shù)/人工鏡檢陽性樣本數(shù)）、漏檢率（人工鏡檢陽性而DM96結(jié)果為陰性樣本數(shù)/人工鏡檢陽性樣本數(shù)）等指標(biāo)。采取雙側(cè)檢驗(yàn)，P

＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第18頁四、結(jié)果一、儀器最終止果與人工鏡檢結(jié)果相關(guān)性將422例儀器分類最終止果與人工鏡檢分類結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析和線性回歸分析，結(jié)果見圖.其中中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞相關(guān)系數(shù)較大（r=0.91r=0.88，P

<0.01），而單核細(xì)胞相關(guān)系數(shù)較小（r=0.31，P

<0.01）.見圖2自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第19頁自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第20頁二、基于自帶和擴(kuò)充參考細(xì)胞庫DM96預(yù)分析識(shí)別細(xì)胞能力在使用自帶參考細(xì)胞庫對(duì)200名健康體檢者和222例患者樣本進(jìn)行預(yù)分析后，檢驗(yàn)人員審查全部細(xì)胞數(shù)字圖片，人工同意預(yù)分析結(jié)果百分比見表1，總符合率為88.38%，其中淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和有核紅細(xì)胞預(yù)分析符合率均在90%以上，中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞預(yù)分析符合率也較高（＞70%），原始、幼稚階段粒細(xì)胞及變異淋巴細(xì)胞預(yù)分析符合率較低（＜50%）。該儀器在本室運(yùn)行期間，發(fā)覺采取初始細(xì)胞庫預(yù)分析結(jié)果不能滿足我室工作需要，尤其是對(duì)一些含有主要臨床意義細(xì)胞。結(jié)合我室臨床標(biāo)本實(shí)際情況，我們?cè)谑褂米畛?～4個(gè)月里，不停充實(shí)參考細(xì)胞庫內(nèi)參考細(xì)胞，當(dāng)前每類參考細(xì)胞數(shù)量由最初約10個(gè)增加到當(dāng)前30～80個(gè).自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第21頁

新加入細(xì)胞主要為幼稚和原始細(xì)胞。之后，我們采取新參考細(xì)胞庫對(duì)222例患者樣本進(jìn)行分析，其識(shí)別含有主要臨床意義細(xì)胞能力見表2。與使用初始參考細(xì)胞庫相比，幼稚粒細(xì)胞、原始細(xì)胞和變異淋巴細(xì)胞分析符合率都有一定程度提升。其中主要分類錯(cuò)誤細(xì)胞為：將單核細(xì)胞分類為早幼粒細(xì)胞81個(gè)；將中性中幼粒細(xì)胞分類為早幼粒細(xì)胞53個(gè)；將中性分葉核細(xì)胞分類為中性晚幼粒細(xì)胞35個(gè)；將單核細(xì)胞分類為中性晚幼粒細(xì)胞35個(gè)；將早幼粒細(xì)胞分類為原始細(xì)胞177個(gè)；將中性晚幼粒細(xì)胞分類為原始細(xì)胞101個(gè)；將淋巴細(xì)胞分類為變異淋巴細(xì)胞68個(gè)自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第22頁表1基于自帶參考細(xì)胞庫DM96預(yù)分析識(shí)別細(xì)胞能力細(xì)胞類型DM96分為該類細(xì)胞總數(shù)人工審查相符合細(xì)胞數(shù)符合率（%）中性核粒細(xì)胞221691975189.09嗜堿性分葉核粒細(xì)胞98795696.86嗜酸性分葉核粒細(xì)胞38835190.46淋巴細(xì)胞129181228995.13單核細(xì)胞1529108570.96早幼粒細(xì)胞2837827.56中性中幼粒細(xì)胞1375237.96中性晚幼粒細(xì)胞31313141.85原始細(xì)胞（不區(qū)分細(xì)胞系）91141145.12變異淋巴細(xì)胞842529.76漿細(xì)胞501122.00有核紅細(xì)胞37333990.88總計(jì)401423547888.38自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第23頁表2基于擴(kuò)充參考細(xì)胞庫DM96預(yù)分析識(shí)別細(xì)胞能力細(xì)胞類型DM96分為該類細(xì)胞總數(shù)人工審查相符合細(xì)胞數(shù)符合率（%）符合率提升（%）早幼粒細(xì)胞32210733.235.67中性中幼粒細(xì)胞1538756.8618.91中性晚幼粒細(xì)胞36017448.336.48原始細(xì)胞（不區(qū)分細(xì)胞系）85449658.0812.96變異淋巴細(xì)胞802531.251.49漿細(xì)胞943132.9810.98有核紅細(xì)胞319319100.009.12自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第24頁三、增加分析細(xì)胞數(shù)量后DM96識(shí)別含有臨床主要意義細(xì)胞能力我們測(cè)試了DM96識(shí)別含有臨床主要意義細(xì)胞能力。含有主要臨床意義細(xì)胞陽性判斷標(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%、變異淋巴細(xì)胞>5%、漿細(xì)胞>1%、有核紅細(xì)胞>1/100個(gè)白細(xì)胞。將人工鏡檢作為參考方法，每個(gè)標(biāo)本分析110個(gè)白細(xì)胞時(shí)，222例患者樣本中，異常樣本檢出119例，漏檢17例，檢出率為87.50%，漏檢率為12.50%。深入查找漏檢原因，17例樣本中，11例僅有2.5%～3.5%中性晚幼粒細(xì)胞，且均為感染病例；4例有核紅細(xì)胞<1個(gè)/100個(gè)白細(xì)胞；2例將原始細(xì)胞錯(cuò)誤劃分到變異淋巴細(xì)胞，且比例<1%。而分析細(xì)胞數(shù)量為210、310、410個(gè)時(shí)，漏檢樣本數(shù)量分別為10、7、4個(gè)，檢出率為92.65%、94.85%、97.59%。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第25頁四、儀器分析花費(fèi)時(shí)間分析人工鏡檢花費(fèi)（2.50±0.41）min/例，而儀器分析（從將血涂片裝載入儀器開始至預(yù)分析完成為止）花費(fèi)（1.98±0.20）min/例，人工審查確認(rèn)預(yù)分析結(jié)果花費(fèi)（0.91±0.14）min/例，大大節(jié)約檢驗(yàn)師所花費(fèi)時(shí)間。使用初始參考細(xì)胞庫和擴(kuò)充參考細(xì)胞庫分析花費(fèi)時(shí)間分別為（2.01±0.39）和（2.09±0.54）min/例。而完成分析110、210、310、410個(gè)白細(xì)胞花費(fèi)時(shí)間分別為1.98、3.09、4.15、4.68min/例，時(shí)間伴隨分析細(xì)胞數(shù)增加而顯著延長。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第26頁

五、討論DM96使用標(biāo)準(zhǔn)化分析程序，對(duì)于分析區(qū)域和路徑都預(yù)先做好了設(shè)定，降低了分析區(qū)域不一樣造成誤差。同時(shí)，DM96預(yù)分析后全部細(xì)胞圖像按照預(yù)分析結(jié)果排列于屏幕上，所以檢驗(yàn)人員能夠很快確認(rèn)或?qū)ζ渲姓J(rèn)為分析結(jié)果有誤細(xì)胞重新分類。1977年美國病理學(xué)家協(xié)會(huì)（CAP）組織進(jìn)行白細(xì)胞分類研究比較,DM96對(duì)淋巴細(xì)胞、嗜酸性分葉核細(xì)胞分類能力比人工分類能力高或相當(dāng)，其它類型細(xì)胞則稍差。將儀器分析最終止果與檢驗(yàn)人員直接在顯微鏡下分類結(jié)果相比較，二者回歸系數(shù)在不一樣類細(xì)胞間差距很大（0.3～0.9），在外周血片中出現(xiàn)頻率低細(xì)胞（單核細(xì)胞）相關(guān)性較差，在中性分葉核粒細(xì)胞、嗜堿性分葉核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中較高。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第27頁

在DM96臨床應(yīng)用中發(fā)覺，參考細(xì)胞庫容量會(huì)影響細(xì)胞預(yù)分析結(jié)果符合率。在使用擴(kuò)充參考細(xì)胞庫預(yù)分析時(shí)，含有主要臨床意義細(xì)胞分析符合率較使用初始參考細(xì)胞庫時(shí)有顯著提升。由此提醒，在實(shí)際工作中需要不停完善參考細(xì)胞庫以提升預(yù)分析結(jié)果符合率。在實(shí)際工作中，識(shí)別樣本出現(xiàn)含有臨床主要意義細(xì)胞，是各種分類方法可靠性決定性原因之一,怎樣提升檢出率、降低漏檢率發(fā)生是各種方法著力探討問題之一。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分類的臨床應(yīng)用專家講座第28頁經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)，增加DM96分類細(xì)胞數(shù)量能夠有效地降低漏檢發(fā)生，不過并不是無限增大細(xì)胞后漏檢就能完全防止。我們發(fā)覺當(dāng)分類白細(xì)胞由110個(gè)增加到410個(gè)，含有主要臨床意義細(xì)胞漏檢率顯著降低（由12.5%降低到2.41%），而儀器分類時(shí)間明顯延長（由2.89min/例延長到5.59min/例）。這一點(diǎn)提示在臨床使用DM96時(shí)，應(yīng)該依據(jù)患者情況對(duì)系統(tǒng)參數(shù)做出調(diào)整，如碰到高危科室，如血液科患者時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)增加分類細(xì)胞數(shù)量，以期提升檢出率，防止漏檢。自動(dòng)化數(shù)字圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行白細(xì)胞分