Komplettes Blutbild - Complete blood count

Komplettes Blutbild
Siehe Bildunterschrift
Eine CBC-Probe vor einem Ausdruck mit CBC- und Differenzialergebnissen
Synonyme Vollständiges Blutbild, Vollblutbild (FBC), Vollblutbild, Vollblutuntersuchung (FBE), Blutbild
Gittergewebe D001772
MedlinePlus 003642
LOINC Codes für CBC , zB 57021-8
HCPCS-L2 G0306

Ein komplettes Blutbild ( CBC ), auch bekannt als Full Blood Count ( FBC ), ist eine Reihe von medizinischen Labortests , die Informationen über die Zellen im Blut einer Person liefern . Das CBC zeigt die Anzahl der weißen Blutkörperchen , roten Blutkörperchen und Blutplättchen , die Hämoglobinkonzentration und den Hämatokrit (den Volumenprozentsatz der roten Blutkörperchen) an. Die roten Blutkörperchen Indizes , die die durchschnittliche Größe und Hämoglobingehalt der roten Blutkörperchen zeigen, sind auch berichtet, und ein weißer Blutkörperchen Differential , die die verschiedenen Arten von weißen Blutkörperchen zählt, enthalten sein.

Das CBC wird oft im Rahmen einer medizinischen Untersuchung durchgeführt und kann zur Überwachung des Gesundheitszustands oder zur Diagnose von Krankheiten verwendet werden. Die Ergebnisse werden interpretiert, indem sie mit Referenzbereichen verglichen werden , die je nach Geschlecht und Alter variieren. Zustände wie Anämie und Thrombozytopenie werden durch abnormale Ergebnisse des vollständigen Blutbildes definiert. Die Indizes der roten Blutkörperchen können Aufschluss über die Ursache der Anämie einer Person wie Eisenmangel und Vitamin B12-Mangel geben , und die Ergebnisse des Differentialblutbildes können helfen, virale , bakterielle und parasitäre Infektionen und Blutkrankheiten wie Leukämie zu diagnostizieren . Nicht alle Ergebnisse, die außerhalb des Referenzbereichs liegen, erfordern eine medizinische Intervention.

Das CBC wird mit einer grundlegenden Laborausrüstung oder einem automatischen Hämatologie-Analysegerät durchgeführt , das Zellen zählt und Informationen über ihre Größe und Struktur sammelt. Die Hämoglobinkonzentration wird gemessen und die roten Blutkörperchen-Indizes werden aus den Messungen der roten Blutkörperchen und des Hämoglobins berechnet. Manuelle Tests können verwendet werden, um abnormale Ergebnisse unabhängig voneinander zu bestätigen. Etwa 10–25 % der Proben erfordern eine manuelle Überprüfung des Blutausstrichs , bei der das Blut gefärbt und unter einem Mikroskop betrachtet wird, um sicherzustellen, dass die Analyseergebnisse mit dem Aussehen der Zellen übereinstimmen und um nach Anomalien zu suchen. Der Hämatokrit kann manuell durch Zentrifugieren der Probe und Messung des Anteils der roten Blutkörperchen bestimmt werden, und in Labors ohne Zugang zu automatisierten Instrumenten werden Blutkörperchen unter dem Mikroskop mit einem Hämozytometer gezählt .

1852 veröffentlichte Karl Vierordt das erste Verfahren zur Durchführung eines Blutbildes, bei dem eine bekannte Blutmenge auf einem Objektträger verteilt und jede Zelle gezählt wurde. Die Erfindung des Hemocytometer 1874 von Louis-Charles Malassez vereinfachte die mikroskopische Analyse von Blutzellen und im späten 19. Jahrhundert, Paul Ehrlich und Dmitri Leonidovich Romanowsky entwickelten Techniken zum Färben weiße und rote Blutkörperchen , die noch verwendet werden Blutausstriche zu untersuchen . Automatisierte Methoden zur Messung von Hämoglobin wurden in den 1920er Jahren entwickelt, und Maxwell Wintrobe führte 1929 die Wintrobe-Hämatokrit-Methode ein, die es ihm wiederum ermöglichte, die Indizes der roten Blutkörperchen zu definieren. Ein Meilenstein in der Automatisierung der Blutzellzählung war das Coulter-Prinzip , das 1953 von Wallace H. Coulter patentiert wurde . Das Coulter-Prinzip verwendet Messungen der elektrischen Impedanz, um Blutkörperchen zu zählen und ihre Größe zu bestimmen; Es ist eine Technologie, die in vielen automatisierten Analysegeräten verwendet wird. Weitere Forschungen in den 1970er Jahren betrafen die Verwendung optischer Messungen zum Zählen und Identifizieren von Zellen, was die Automatisierung des Differenzials weißer Blutkörperchen ermöglichte.

Zweck

Siehe Bildunterschrift.
Die Zellen und Blutplättchen im menschlichen Blut. Die roten Blutkörperchen , die Sauerstoff transportieren, sind vorherrschend und geben dem Blut die Farbe. Die weißen Blutkörperchen sind Teil des Immunsystems . Die Blutplättchen werden benötigt, um Gerinnsel zu bilden , die übermäßige Blutungen verhindern.

Blut besteht aus einem flüssigen Teil, der als Plasma bezeichnet wird , und einem zellulären Teil, der rote Blutkörperchen , weiße Blutkörperchen und Blutplättchen enthält . Das große Blutbild bewertet die drei zellulären Bestandteile des Blutes. Einige Erkrankungen, wie Anämie oder Thrombozytopenie , sind durch einen deutlichen Anstieg oder Abfall der Blutzellzahl definiert. Veränderungen in vielen Organsystemen können sich auf das Blut auswirken, daher sind CBC-Ergebnisse für die Untersuchung einer Vielzahl von Erkrankungen nützlich. Das große Blutbild gehört aufgrund seiner Informationsfülle zu den am häufigsten durchgeführten medizinischen Laboruntersuchungen .

Die CBC wird oft verwendet Bildschirm für Krankheiten im Rahmen einer medizinischen Untersuchung. Es ist auch erforderlich, wenn ein Gesundheitsdienstleister den Verdacht hat, dass eine Person eine Krankheit hat, die die Blutzellen beeinflusst, wie eine Infektion , eine Blutungsstörung oder einige Krebsarten . Bei Personen, bei denen Störungen diagnostiziert wurden, die zu abnormalen CBC-Ergebnissen führen können, oder bei denen Behandlungen erhalten werden, die die Blutzellzahl beeinflussen können, wird möglicherweise regelmäßig ein CBC durchgeführt, um ihre Gesundheit zu überwachen, und der Test wird oft täglich bei Personen durchgeführt, die ins Krankenhaus eingeliefert werden. Die Ergebnisse können auf die Notwendigkeit einer Blut- oder Thrombozytentransfusion hinweisen .

Das große Blutbild hat in vielen medizinischen Fachgebieten spezifische Anwendungen . Sie wird häufig vor einer Operation durchgeführt , um eine Anämie zu erkennen, sicherzustellen, dass die Blutplättchenspiegel ausreichend sind, und um auf Infektionen zu untersuchen, sowie nach einer Operation, damit der Blutverlust überwacht werden kann. In der Notfallmedizin wird das Blutbild zur Abklärung zahlreicher Symptome wie Fieber , Bauchschmerzen und Atemnot sowie zur Beurteilung von Blutungen und Traumata eingesetzt . Bei Krebspatienten, die sich einer Chemo- oder Strahlentherapie unterziehen, wird das Blutbild engmaschig überwacht , da diese Behandlungen die Produktion von Blutkörperchen im Knochenmark unterdrücken und zu stark erniedrigten weißen Blutkörperchen, Blutplättchen und Hämoglobin führen können . Regelmäßige Blutbilduntersuchungen sind für Personen erforderlich, die einige Psychopharmaka wie Clozapin und Carbamazepin einnehmen , die in seltenen Fällen zu einem lebensbedrohlichen Abfall der weißen Blutkörperchen ( Agranulozytose ) führen können. Da Anämie während der Schwangerschaft in schlechteren Ergebnissen für die Mutter und ihrem Baby führen kann, das Blutbild ist ein normaler Bestandteil der Schwangerschaftsvorsorge ; und bei Neugeborenen kann ein CBC erforderlich sein, um Gelbsucht zu untersuchen oder die Anzahl der unreifen Zellen im Differential der weißen Blutkörperchen zu zählen , was ein Hinweis auf eine Sepsis sein kann .

Das komplette Blutbild ist ein wesentliches Instrument der Hämatologie , dh der Untersuchung der Ursache, Prognose, Behandlung und Vorbeugung von blutbedingten Erkrankungen. Die Ergebnisse der Blutbild- und Abstrichuntersuchung spiegeln die Funktion des hämatopoetischen Systems wider – der Organe und Gewebe, die an der Produktion und Entwicklung von Blutzellen beteiligt sind, insbesondere des Knochenmarks . Beispielsweise kann eine niedrige Zahl aller drei Zelltypen ( Panzytopenie ) darauf hinweisen, dass die Blutzellproduktion durch eine Knochenmarkserkrankung beeinträchtigt ist, und eine Knochenmarkuntersuchung kann die Ursache weiter untersuchen. Abnormale Zellen im Blutausstrich können auf eine akute Leukämie oder ein Lymphom hinweisen , während eine abnormal hohe Anzahl von Neutrophilen oder Lymphozyten in Kombination mit indikativen Symptomen und Blutausstrichbefunden den Verdacht auf eine myeloproliferative oder lymphoproliferative Erkrankung erwecken kann . Die Untersuchung der CBC-Ergebnisse und des Blutausstrichs kann helfen, zwischen den Ursachen einer Anämie wie Ernährungsmangel , Knochenmarkserkrankungen , erworbenen hämolytischen Anämien und Erbkrankheiten wie Sichelzellenanämie und Thalassämie zu unterscheiden .

Die Referenzbereiche für das große Blutbild repräsentieren den Bereich der Ergebnisse, die bei 95 % der scheinbar gesunden Menschen gefunden wurden. Per Definition liegen 5 % der Ergebnisse immer außerhalb dieses Bereichs, sodass einige abnormale Ergebnisse eher natürliche Schwankungen widerspiegeln als auf ein medizinisches Problem hindeuten. Dies ist besonders wahrscheinlich, wenn solche Ergebnisse nur geringfügig außerhalb des Referenzbereichs liegen, wenn sie mit früheren Ergebnissen übereinstimmen oder wenn das CBC keine anderen damit zusammenhängenden Anomalien zeigt. Wenn der Test an einer relativ gesunden Population durchgeführt wird, kann die Zahl der klinisch unbedeutenden Anomalien die Zahl der Ergebnisse, die eine Krankheit darstellen, übersteigen. Aus diesem Grund empfehlen Berufsverbände in den Vereinigten Staaten, Großbritannien und Kanada von präoperativen Blutbildtests für Operationen mit geringem Risiko bei Personen ohne relevante Erkrankungen abzuraten. Wiederholte Blutentnahmen für hämatologische Tests bei hospitalisierten Patienten können zu einer im Krankenhaus erworbenen Anämie beitragen und zu unnötigen Transfusionen führen.

Verfahren

CBC durchgeführt mit der Fingerstick- Methode unter Verwendung eines Abbott Cell-Dyn 1700 automatisierten Analysegeräts

Die Probe wird entnommen, indem Blut in ein Röhrchen gezogen wird, das ein Antikoagulans – typischerweise EDTA – enthält, um seine natürliche Gerinnung zu stoppen . Das Blut wird in der Regel von einem genommen Vene , aber wenn dies schwierig ist , kann es von gesammelt wird Kapillaren durch eine Fingerkuppe oder durch eine heelprick bei Babys. Die Tests werden normalerweise auf einem automatischen Analysegerät durchgeführt, aber manuelle Techniken wie eine Blutausstrichuntersuchung oder ein manueller Hämatokrittest können verwendet werden, um abnormale Ergebnisse zu untersuchen. Zellzählungen und Hämoglobinmessungen werden manuell in Labors durchgeführt, die keinen Zugang zu automatisierten Instrumenten haben.

Automatisiert

An Bord des Analysators wird die Probe bewegt, um die Zellen gleichmäßig zu verteilen, dann verdünnt und in mindestens zwei Kanäle aufgeteilt, von denen einer zur Zählung der roten Blutkörperchen und Blutplättchen verwendet wird, der andere zur Zählung der weißen Blutkörperchen und zur Bestimmung der Hämoglobinkonzentration . Einige Geräte messen Hämoglobin in einem separaten Kanal, und zusätzliche Kanäle können für die Differenzialzählung der weißen Blutkörperchen, die Retikulozytenzahl und spezielle Messungen von Blutplättchen verwendet werden. Die Zellen werden in einem Flüssigkeitsstrom suspendiert und ihre Eigenschaften werden gemessen, während sie an Sensoren vorbeifließen, in einer Technik, die als Durchflusszytometrie bekannt ist . Die hydrodynamische Fokussierung kann verwendet werden, um einzelne Zellen zu isolieren, um genauere Ergebnisse zu erhalten: Die verdünnte Probe wird in einen Niederdruck-Flüssigkeitsstrom injiziert, wodurch die Zellen in der Probe durch laminare Strömung in einer Reihe angeordnet werden .

CBC-Proben in einem Rack, die darauf warten, auf einem Tischanalysator analysiert zu werden
Sysmex XT-4000i automatisiertes Hämatologie-Analysegerät
Schema des Coulter-Prinzips.  Ein in einem leitfähigen Medium suspendiertes Partikel passiert eine Öffnung und verursacht eine Impedanzerhöhung
Das Coulter-Prinzip – der transiente Stromabfall ist proportional zum Partikelvolumen

Um die Hämoglobinkonzentration zu messen, wird der Probe eine Reagenzchemikalie zugesetzt, um die roten Blutkörperchen in einem Kanal zu zerstören (zu lysieren ), der von dem Kanal getrennt ist, der für die Zählung der roten Blutkörperchen verwendet wird. Auf Analysatoren, die die Zählung der weißen Blutkörperchen im gleichen Kanal wie die Hämoglobinmessung durchführen, ermöglicht dies eine einfachere Zählung der weißen Blutkörperchen. Hämatologie-Analysatoren messen Hämoglobin mittels Spektrophotometrie und basieren auf der linearen Beziehung zwischen der Lichtabsorption und der vorhandenen Hämoglobinmenge. Chemikalien werden verwendet, um verschiedene Formen von Hämoglobin, wie Oxyhämoglobin und Carboxyhämoglobin , in eine stabile Form, normalerweise Cyanmethämoglobin , umzuwandeln und einen dauerhaften Farbwechsel zu erzeugen. Die Absorption der resultierenden Farbe, gemessen bei einer bestimmten Wellenlänge – normalerweise 540 Nanometer – entspricht der Hämoglobinkonzentration.

Sensoren zählen und identifizieren die Zellen in der Probe nach zwei Hauptprinzipien: elektrische Impedanz und Lichtstreuung . Die impedanzbasierte Zellzählung funktioniert nach dem Coulter-Prinzip : Zellen werden in einer Flüssigkeit suspendiert, die einen elektrischen Strom führt , und wenn sie durch eine kleine Öffnung (eine Öffnung) passieren, verursachen sie aufgrund ihrer schlechten elektrischen Leitfähigkeit einen Stromabfall . Die Amplitude des Spannungsimpulses, der erzeugt wird, wenn eine Zelle die Öffnung durchquert, korreliert mit der durch die Zelle verdrängten Flüssigkeitsmenge und somit dem Volumen der Zelle, während die Gesamtzahl der Impulse mit der Anzahl der Zellen in der Probe korreliert. Die Verteilung der Zellvolumina wird auf einem Histogramm aufgetragen , und durch Einstellen von Volumenschwellenwerten basierend auf den typischen Größen jedes Zelltyps können die verschiedenen Zellpopulationen identifiziert und gezählt werden.

Bei Lichtstreutechniken wird Licht von einem Laser oder einer Wolfram-Halogen-Lampe auf den Zellstrom gerichtet, um Informationen über ihre Größe und Struktur zu sammeln. Zellen streuen Licht unter verschiedenen Winkeln, wenn sie durch den Strahl gehen, der mit Photometern nachgewiesen wird . Vorwärtsstreuung, die sich auf die entlang der Strahlachse gestreute Lichtmenge bezieht, wird hauptsächlich durch Lichtbeugung verursacht und korreliert mit der Zellgröße, während Seitenstreuung (Licht, das in einem 90-Grad-Winkel gestreut wird) durch Reflexion und Brechung verursacht wird und liefert Informationen über die zelluläre Komplexität.

Hochfrequenzbasierte Verfahren können in Kombination mit Impedanz verwendet werden. Diese Techniken funktionieren nach dem gleichen Prinzip der Messung der Stromunterbrechung, wenn Zellen eine Öffnung passieren, aber da der hochfrequente HF-Strom in die Zellen eindringt, hängt die Amplitude des resultierenden Impulses von Faktoren wie der relativen Größe des Kerns ab . die Struktur des Zellkerns und die Menge der Granula im Zytoplasma . Kleine rote Zellen und Zelltrümmer, die in der Größe an Plättchen ähnlich sind, kann mit der Plättchenzahl stören und große Plättchen genau werden nicht gezählt, so dass einige Analysatoren zusätzliche Techniken verwenden Blutplättchen zu messen, wie beispielsweise fluoreszierendes Färbungs, Mehrwinkel - Licht Streuung und monoklonales Antikörper- Tagging.

Die meisten Analysatoren messen direkt die durchschnittliche Größe der roten Blutkörperchen, die als mittleres Zellvolumen (MCV) bezeichnet wird, und berechnen den Hämatokrit, indem sie die Anzahl der roten Blutkörperchen mit dem MCV multiplizieren. Einige messen den Hämatokrit, indem sie das Gesamtvolumen der roten Blutkörperchen mit dem entnommenen Blutvolumen vergleichen und den MCV aus dem Hämatokrit und der Anzahl der roten Blutkörperchen ableiten. Die Hämoglobinkonzentration, die Anzahl der roten Blutkörperchen und der Hämatokrit werden verwendet, um die durchschnittliche Menge an Hämoglobin in jedem roten Blutkörperchen, das mittlere korpuskuläre Hämoglobin (MCH), zu berechnen ; und seine Konzentration, die mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration (MCHC). Eine andere Berechnung, die Verteilungsbreite der roten Blutkörperchen (RDW), wird aus der Standardabweichung des mittleren Zellvolumens abgeleitet und spiegelt die Variation der Zellgröße wider.

Ein Streudiagramm, das viele verschiedenfarbige Cluster anzeigt, die mit der Art der weißen Blutkörperchen gekennzeichnet sind, denen sie entsprechen.
Beispiel für ein Differentialstreudiagramm für weiße Blutkörperchen: unterschiedlich gefärbte Cluster weisen auf unterschiedliche Zellpopulationen hin

Nach der Behandlung mit Reagenzien bilden weiße Blutkörperchen drei verschiedene Peaks, wenn ihre Volumina in einem Histogramm aufgetragen werden. Diese Peaks entsprechen ungefähr Populationen von Granulozyten , Lymphozyten und anderen mononuklearen Zellen , was die Durchführung einer dreiteiligen Differenzierung allein auf der Grundlage des Zellvolumens ermöglicht. Fortgeschrittenere Analysatoren verwenden zusätzliche Techniken, um ein fünf- bis siebenteiliges Differential zu liefern, wie z. B. Lichtstreuung oder Hochfrequenzanalyse, oder verwenden Farbstoffe, um bestimmte Chemikalien im Inneren von Zellen zu färben – zum Beispiel Nukleinsäuren , die in unreifen Zellen in höheren Konzentrationen vorkommen oder Myeloperoxidase , ein Enzym, das in Zellen der myeloischen Abstammungslinie vorkommt . Basophile können in einem separaten Kanal gezählt werden, in dem ein Reagens andere weiße Blutkörperchen zerstört und Basophile intakt lässt. Die aus diesen Messungen gesammelten Daten werden analysiert und in einem Streudiagramm dargestellt , wo sie Cluster bilden, die mit jedem Typ der weißen Blutkörperchen korrelieren. Ein weiterer Ansatz zur Automatisierung der Differenzialzählung ist der Einsatz digitaler Mikroskopie-Software, die künstliche Intelligenz nutzt , um weiße Blutkörperchen aus Mikrophotographien des Blutausstrichs zu klassifizieren . Die Zellbilder werden einem menschlichen Bediener angezeigt, der die Zellen bei Bedarf manuell neu klassifizieren kann.

Die meisten Analysegeräte benötigen weniger als eine Minute, um alle Tests im vollständigen Blutbild durchzuführen. Da Analysatoren viele einzelne Zellen entnehmen und zählen, sind die Ergebnisse sehr präzise. Einige abnormale Zellen können jedoch möglicherweise nicht richtig identifiziert werden, was eine manuelle Überprüfung der Ergebnisse des Instruments und eine Identifizierung abnormaler Zellen mit anderen Mitteln erfordert, die das Instrument nicht kategorisieren konnte.

Point-of-Care-Tests

Point-of-Care-Tests beziehen sich auf Tests, die außerhalb der Laborumgebung durchgeführt werden, z. B. am Krankenbett einer Person oder in einer Klinik. Diese Testmethode ist schneller und verbraucht weniger Blut als herkömmliche Methoden und erfordert kein speziell geschultes Personal, sodass sie in Notfallsituationen und in Gebieten mit begrenztem Zugang zu Ressourcen nützlich ist. Zu den häufig verwendeten Geräten für Hämatologietests am Point-of-Care gehören der HemoCue , ein tragbares Analysegerät, das Spektrophotometrie verwendet, um die Hämoglobinkonzentration der Probe zu messen, und der i-STAT , der einen Hämoglobinwert durch Schätzung der Konzentration der roten Blutkörperchen aus die Leitfähigkeit des Blutes. Hämoglobin und Hämatokrit können mit Point-of-Care-Geräten für Blutgastests gemessen werden , aber diese Messungen korrelieren manchmal schlecht mit denen, die mit Standardmethoden erhalten wurden. Es gibt vereinfachte Versionen von Hämatologie-Analysegeräten, die für den Einsatz in Kliniken entwickelt wurden und ein komplettes Blutbild und ein Differentialblutbild liefern können.

Handbuch

Diagramm des manuellen Hämatokrittests, das den gemessenen Anteil der roten Blutkörperchen mit 0,46 zeigt.
Manuelle Bestimmung des Hämatokrits. Das Blut wurde zentrifugiert und in rote Blutkörperchen und Plasma getrennt.

Die Tests können manuell durchgeführt werden, wenn keine automatisierten Geräte verfügbar sind oder wenn die Analyseergebnisse anzeigen, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind. Automatisierte Ergebnisse werden in 10–25 % der Fälle für die manuelle Überprüfung des Blutausstrichs markiert, was auf abnormale Zellpopulationen, die das Analysegerät nicht richtig zählen kann, interne Markierungen, die vom Analysegerät erzeugt werden, die darauf hindeuten, dass die Ergebnisse ungenau sein könnten, oder numerische Ergebnisse, die außerhalb der festgelegten Schwellenwerte liegen. Um diese Probleme zu untersuchen, wird Blut auf einen Objektträger aufgetragen, mit einer Romanowsky-Färbung gefärbt und unter einem Mikroskop untersucht . Das Aussehen der roten und weißen Blutkörperchen und Blutplättchen wird beurteilt und qualitative Anomalien werden gemeldet, falls vorhanden. Veränderungen im Aussehen der roten Blutkörperchen können erhebliche diagnostische Bedeutung haben – zum Beispiel weist das Vorhandensein von Sichelzellen auf eine Sichelzellenanämie hin , und eine hohe Anzahl fragmentierter roter Blutkörperchen ( Schistozyten ) erfordert eine dringende Untersuchung, da dies auf eine Mikroangiopathie hindeuten kann hämolytische Anämie . Bei einigen entzündlichen Erkrankungen und bei Paraproteinerkrankungen wie dem multiplen Myelom können hohe Proteinspiegel im Blut dazu führen, dass rote Blutkörperchen auf dem Abstrich gestapelt erscheinen, was als Rouleaux bezeichnet wird . Einige parasitäre Erkrankungen wie Malaria und Babesiose können durch Auffinden der Erreger im Blutausstrich nachgewiesen werden, und die Thrombozytenzahl kann anhand des Blutausstrichs geschätzt werden, was nützlich ist, wenn die automatisierte Thrombozytenzahl ungenau ist.

Um ein manuelles Differenzial der weißen Blutkörperchen durchzuführen, zählt der Mikroskopiker 100 Zellen auf dem Blutausstrich und klassifiziert sie anhand ihres Aussehens; manchmal werden 200 Zellen gezählt. Dies ergibt den Prozentsatz jeder Art von weißen Blutkörperchen, und durch Multiplizieren dieser Prozentsätze mit der Gesamtzahl der weißen Blutkörperchen kann die absolute Zahl jeder Art von weißen Blutkörperchen erhalten werden. Bei der manuellen Zählung kann es zu Stichprobenfehlern kommen, da im Vergleich zur automatisierten Analyse so wenige Zellen gezählt werden, aber es können abnormale Zellen identifiziert werden, die Analysatoren nicht erkennen können, wie zum Beispiel die Blasten, die bei akuter Leukämie auftreten. Klinisch signifikante Merkmale wie toxische Granulation und Vakuolenbildung können auch durch mikroskopische Untersuchung der weißen Blutkörperchen festgestellt werden.

Der Hämatokrit kann manuell durchgeführt werden, indem ein Kapillarröhrchen mit Blut gefüllt, zentrifugiert und der Prozentsatz des Blutes gemessen wird, der aus roten Blutkörperchen besteht. Dies ist unter bestimmten Bedingungen nützlich , die automatisiert Hämatokrit Ergebnisse falsch sein verursachen können, wie Polyzythämie (eine hoch rote erhöhter Blutzellzahl) oder schwere Leukozytose (eine hoch Leukozytenzahl erhöht, den interferiert mit roten Blutkörperchen Messungen durch Verursachung weißen Blutkörperchen, die als rote Blutkörperchen gezählt werden).

=Ein Objektträger aus Glas mit zwei Kammern zur Aufnahme von Flüssigkeit, bedeckt mit einem Deckglas
Ein mikroskopisches Bild, das zahlreiche Zellen zeigt, die auf einem Gitter überlagert sind
Links: Ein modifiziertes Fuchs-Rosenthal- Hämozytometer . Rechts: Blick durch das Mikroskop des Hämozytometers. Das eingebaute Raster hilft dabei, den Überblick darüber zu behalten, welche Zellen gezählt wurden.

Rote und weiße Blutkörperchen sowie Blutplättchen können mit einem Hämozytometer gezählt werden , einem Objektträger mit einer Kammer, die ein bestimmtes Volumen verdünnten Blutes enthält. Die Kammer des Hämozytometers ist mit einem kalibrierten Gitter geätzt, um die Zellzählung zu unterstützen. Die im Gitter sichtbaren Zellen werden gezählt und durch das untersuchte Blutvolumen dividiert, das aus der Anzahl der auf dem Gitter gezählten Quadrate bestimmt wird, um die Zellkonzentration in der Probe zu erhalten. Manuelle Zellzählungen sind arbeitsintensiv und ungenau im Vergleich zu automatisierten Methoden, daher werden sie selten verwendet, außer in Labors, die keinen Zugang zu automatisierten Analysegeräten haben. Um weiße Blutkörperchen zu zählen, wird die Probe mit einer Flüssigkeit verdünnt, die eine Verbindung enthält, die rote Blutkörperchen lysiert, wie Ammoniumoxalat , Essigsäure oder Salzsäure . Manchmal wird dem Verdünnungsmittel ein Farbstoff zugesetzt, der die Kerne der weißen Blutkörperchen hervorhebt, wodurch sie leichter identifiziert werden können. Manuelle Blutplättchenzählungen werden auf ähnliche Weise durchgeführt, obwohl einige Verfahren die roten Blutkörperchen intakt lassen. Die Verwendung eines Phasenkontrastmikroskops anstelle eines Lichtmikroskops kann die Identifizierung von Blutplättchen erleichtern. Die manuelle Zählung der roten Blutkörperchen wird selten durchgeführt, da sie ungenau ist und andere Methoden wie die Hämoglobinometrie und der manuelle Hämatokrit zur Beurteilung der roten Blutkörperchen zur Verfügung stehen; Wenn dies jedoch erforderlich ist, können rote Blutkörperchen in mit Kochsalzlösung verdünntem Blut gezählt werden.

Hämoglobin kann manuell mit einem Spektralfotometer oder Kolorimeter gemessen werden . Um Hämoglobin manuell zu messen, wird die Probe mit Reagenzien verdünnt, die rote Blutkörperchen zerstören, um das Hämoglobin freizusetzen. Andere Chemikalien werden verwendet, um verschiedene Arten von Hämoglobin in eine Form umzuwandeln, die eine einfache Messung ermöglicht. Die Lösung wird dann in eine Messküvette gegeben und die Extinktion bei einer bestimmten Wellenlänge gemessen, die von der Art des verwendeten Reagenzes abhängt. Ein Referenzstandard, der eine bekannte Hämoglobinmenge enthält, wird verwendet, um das Verhältnis zwischen der Extinktion und der Hämoglobinkonzentration zu bestimmen, wodurch der Hämoglobinspiegel der Probe gemessen werden kann.

In ländlichen und wirtschaftlich benachteiligten Gebieten sind die verfügbaren Tests durch den Zugang zu Ausrüstung und Personal begrenzt. In Einrichtungen der Primärversorgung in diesen Regionen können sich die Tests auf die Untersuchung der Morphologie der roten Blutkörperchen und die manuelle Messung des Hämoglobins beschränken, während komplexere Techniken wie manuelle Zellzählungen und Differenzialtests und manchmal automatisierte Zellzählungen in den Distriktlabors durchgeführt werden. Regionale und Provinzkrankenhäuser und akademische Zentren haben in der Regel Zugang zu automatisierten Analysegeräten. Stehen keine Laboreinrichtungen zur Verfügung, kann die Hämoglobinkonzentration geschätzt werden, indem ein Blutstropfen auf ein standardisiertes saugfähiges Papier gegeben und mit einer Farbskala verglichen wird.

Qualitätskontrolle

Automatische Analysegeräte müssen regelmäßig kalibriert werden . Die meisten Hersteller liefern konserviertes Blut mit definierten Parametern und die Analysegeräte werden angepasst, wenn die Ergebnisse außerhalb definierter Schwellenwerte liegen. Um sicherzustellen, dass die Ergebnisse weiterhin genau sind, werden Qualitätskontrollproben, die normalerweise vom Gerätehersteller bereitgestellt werden, mindestens einmal täglich getestet. Die Proben werden so formuliert, dass sie spezifische Ergebnisse liefern, und Labore vergleichen ihre Ergebnisse mit den bekannten Werten, um sicherzustellen, dass das Instrument richtig funktioniert. Für Labore ohne Zugang zu kommerziellem Qualitätskontrollmaterial empfiehlt eine indische Aufsichtsbehörde, Patientenproben in zweifacher Ausführung zu nehmen und die Ergebnisse zu vergleichen. Als zusätzliches Qualitätskontrollverfahren kann eine gleitende Durchschnittsmessung verwendet werden, bei der die Durchschnittsergebnisse von Patientenproben in festgelegten Intervallen gemessen werden. Unter der Annahme, dass die Eigenschaften der Patientenpopulation über die Zeit in etwa gleich bleiben, sollte der Durchschnitt konstant bleiben; große Verschiebungen des Mittelwertes können auf Geräteprobleme hinweisen. Besonders hilfreich sind dabei die MCHC-Werte.

Zusätzlich zur Analyse interner Qualitätskontrollproben mit bekannten Ergebnissen können Labore externe Qualitätsbewertungsproben von Aufsichtsbehörden erhalten. Während der Zweck der internen Qualitätskontrolle darin besteht, sicherzustellen, dass die Analysatorergebnisse innerhalb eines bestimmten Labors reproduzierbar sind , überprüft die externe Qualitätsbewertung, ob die Ergebnisse aus verschiedenen Labors miteinander und mit den Zielwerten übereinstimmen. Die erwarteten Ergebnisse für externe Qualitätsbewertungsproben werden dem Labor nicht mitgeteilt. Externe Qualitätsbewertungsprogramme sind in Nordamerika und Westeuropa weit verbreitet, und Laboratorien müssen oft an diesen Programmen teilnehmen, um die Akkreditierung aufrechtzuerhalten . Logistische Probleme können es Laboratorien in unterversorgten Gebieten erschweren, externe Qualitätsbewertungssysteme einzuführen.

Enthaltene Tests

Das CBC misst die Menge an Blutplättchen und roten und weißen Blutkörperchen zusammen mit den Hämoglobin- und Hämatokritwerten. Die roten Blutkörperchen-Indizes – MCV, MCH und MCHC –, die die Größe der roten Blutkörperchen und ihren Hämoglobingehalt beschreiben, werden zusammen mit der Verteilungsbreite der roten Blutkörperchen (RDW) angegeben, die die Größe der Größenvariation der roten Blutkörperchen misst Zellen. Ein Differenzial der weißen Blutkörperchen, das die verschiedenen Arten von weißen Blutkörperchen aufzählt, kann durchgeführt werden, und manchmal wird eine Zählung der unreifen roten Blutkörperchen (Retikulozyten) eingeschlossen.

Rote Blutkörperchen, Hämoglobin und Hämatokrit

Blutbildprobe bei mikrozytärer Anämie
Analyt Ergebnis Normalbereich
Anzahl Rote Blutzellen 5,5 x 10 12 /L 4,5–5,7
Anzahl der weißen Blutkörperchen 9,8 x 10 9 /L 4,0–10,0
Hämoglobin 123 g/l 133–167
Hämatokrit 0,42 0,35–0,53
MCV 76 fl 77–98
MCH 22,4 S 26–33
MCHC 293 g/l 330–370
RDW 14,5% 10,3-15,3
Ein Beispiel für CBC-Ergebnisse, die ein niedriges Hämoglobin, ein mittleres Erythrozytenvolumen (MCV), ein mittleres Erythrozytenhämoglobin (MCH) und einen mittleren Erythrozytenhämoglobingehalt (MCHC) zeigen. Die Person war anämisch. Die Ursache kann ein Eisenmangel oder eine Hämoglobinopathie sein .

Rote Blutkörperchen liefern Sauerstoff von der Lunge an das Gewebe und transportieren bei ihrer Rückkehr Kohlendioxid zurück in die Lunge, wo es ausgeatmet wird. Diese Funktionen werden durch das Hämoglobin der Zellen vermittelt. Das Analysegerät zählt rote Blutkörperchen, gibt das Ergebnis in Einheiten von 10 6 Zellen pro Mikroliter Blut (× 10 6 /μl) oder 10 12 Zellen pro Liter (× 10 12 /l) an und misst ihre durchschnittliche Größe, die als . bezeichnet wird das mittlere Zellvolumen und ausgedrückt in Femtoliter oder Kubikmikrometer. Durch Multiplizieren des mittleren Zellvolumens mit der Anzahl der roten Blutkörperchen kann der Hämatokrit (HCT) oder das gepackte Zellvolumen (PCV), ein Maß für den Prozentsatz des Blutes, der aus roten Blutkörperchen besteht, abgeleitet werden; und wenn der Hämatokrit direkt durchgeführt wird, kann das mittlere Zellvolumen aus dem Hämatokrit und der Anzahl der roten Blutkörperchen berechnet werden. Hämoglobin, gemessen nach der Lyse der roten Blutkörperchen, wird normalerweise in Gramm pro Liter (g/l) oder Gramm pro Deziliter (g/dl) angegeben. Unter der Annahme, dass die roten Blutkörperchen normal sind, besteht eine konstante Beziehung zwischen Hämoglobin und Hämatokrit: Der Hämatokrit-Prozentsatz ist ungefähr dreimal höher als der Hämoglobinwert in g/dl, plus oder minus drei. Diese Beziehung, die als Dreierregel bezeichnet wird , kann verwendet werden, um zu bestätigen, dass die CBC-Ergebnisse korrekt sind.

Aus der Anzahl der roten Blutkörperchen, der Hämoglobinkonzentration und dem Hämatokrit werden zwei weitere Messungen berechnet: das mittlere korpuskuläre Hämoglobin und die mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration . Diese Parameter beschreiben den Hämoglobingehalt jedes roten Blutkörperchens. MCH und MCHC können verwirrend sein; im Wesentlichen ist der MCH ein Maß für die durchschnittliche Menge an Hämoglobin pro rotem Blutkörperchen. Der MCHC gibt den durchschnittlichen Anteil der Zelle an, der aus Hämoglobin besteht. Der MCH berücksichtigt nicht die Größe der roten Blutkörperchen, während der MCHC dies tut. Zusammen werden MCV, MCH und MCHC als Indizes für rote Blutkörperchen bezeichnet . Veränderungen dieser Indizes sind auf dem Blutausstrich sichtbar: Abnorm große oder kleine rote Blutkörperchen können im Vergleich zur Größe der weißen Blutkörperchen identifiziert werden, und Zellen mit einer niedrigen Hämoglobinkonzentration erscheinen blass. Ein weiterer Parameter wird aus den anfänglichen Messungen der roten Blutkörperchen berechnet: die Verteilungsbreite der roten Blutkörperchen oder RDW, die den Grad der Variation in der Größe der Zellen widerspiegelt.

Siehe Bildunterschrift.
Blutausstrich einer Person mit Eisenmangelanämie , die eine charakteristische Morphologie der roten Blutkörperchen aufweist. Die roten Blutkörperchen sind ungewöhnlich klein ( Mikrozytose ), haben große Bereiche zentraler Blässe ( Hypochromie ) und variieren stark in der Größe ( Anisozytose ).

Ein ungewöhnlich niedriger Hämoglobin-, Hämatokrit- oder Erythrozytenwert weist auf eine Anämie hin. Anämie ist keine alleinige Diagnose, sondern weist auf eine zugrunde liegende Erkrankung hin, die die roten Blutkörperchen der Person beeinflusst. Allgemeine Ursachen für Anämie sind Blutverlust, Produktion defekter roter Blutkörperchen (unwirksame Erythropoese ), verminderte Produktion roter Blutkörperchen (unzureichende Erythropoese) und vermehrte Zerstörung roter Blutkörperchen ( hämolytische Anämie ). Anämie verringert die Fähigkeit des Blutes, Sauerstoff zu transportieren, was zu Symptomen wie Müdigkeit und Kurzatmigkeit führt. Fällt der Hämoglobinspiegel unter die vom klinischen Zustand der Person abhängigen Schwellenwerte, kann eine Bluttransfusion erforderlich sein.

Eine erhöhte Anzahl roter Blutkörperchen, die in der Regel zu einem Anstieg des Hämoglobins und des Hämatokrits führt, wird als Polyzythämie bezeichnet . Dehydration oder Verwendung von Diuretika kann eine "relative" Polyzythämie verursachen, indem die Plasmamenge im Vergleich zu den roten Blutkörperchen verringert wird. Eine echte Zunahme der Anzahl roter Blutkörperchen, die als absolute Polyzythämie bezeichnet wird, kann auftreten, wenn der Körper mehr rote Blutkörperchen produziert, um chronisch niedrige Sauerstoffspiegel bei Erkrankungen wie Lungen- oder Herzerkrankungen auszugleichen , oder wenn eine Person ungewöhnlich hohe Erythropoietinspiegel hat (EPO), ein Hormon, das die Produktion von roten Blutkörperchen stimuliert. Bei Polycythaemia vera produziert das Knochenmark in übermäßig hoher Geschwindigkeit rote Blutkörperchen und andere Blutkörperchen.

Die Auswertung der roten Blutkörperchen-Indizes ist hilfreich, um die Ursache einer Anämie zu bestimmen. Bei niedrigem MCV wird die Anämie als mikrozytäre Anämie bezeichnet , während eine Anämie mit einem hohen MCV als makrozytäre Anämie bezeichnet wird . Anämie mit einem niedrigen MCHC wird als hypochrome Anämie bezeichnet . Wenn eine Anämie vorliegt, die Erythrozytenindizes jedoch normal sind, wird die Anämie als normochrom und normozytär betrachtet . Der Begriff Hyperchromie , der sich auf einen hohen MCHC bezieht, wird im Allgemeinen nicht verwendet. Ein Anstieg des MCHC über den oberen Referenzwert ist selten und tritt hauptsächlich bei Erkrankungen wie Sphärozytose , Sichelzellanämie und Hämoglobin-C-Krankheit auf . Ein erhöhter MCHC kann auch ein falsches Ergebnis von Zuständen wie der Agglutination der roten Blutkörperchen sein (was zu einer falschen Abnahme der Anzahl der roten Blutkörperchen führt, die den MCHC erhöht) oder stark erhöhten Mengen an Lipiden im Blut (was einen falschen Anstieg der Blutfettwerte verursacht). Hämoglobin-Ergebnis).

Mikrozytäre Anämie ist typischerweise mit Eisenmangel, Thalassämie und Anämie bei chronischen Erkrankungen verbunden , während makrozytäre Anämie mit Alkoholismus , Folsäure- und B12-Mangel , Einnahme einiger Medikamente und einigen Knochenmarkserkrankungen verbunden ist. Akuter Blutverlust, hämolytische Anämie, Knochenmarkserkrankungen und verschiedene chronische Erkrankungen können zu einer Anämie mit normozytärem Blutbild führen. Das MCV dient einem zusätzlichen Zweck in der Laborqualitätskontrolle. Es ist im Vergleich zu anderen CBC-Parametern im Zeitverlauf relativ stabil, so dass eine große Veränderung des MCV darauf hinweisen kann, dass die Probe vom falschen Patienten gezogen wurde.

Ein niedriger RDW hat keine klinische Bedeutung, aber ein erhöhter RDW steht für eine erhöhte Variation der Größe der roten Blutkörperchen, ein Zustand, der als Anisozytose bekannt ist . Anisozytose tritt häufig bei ernährungsbedingten Anämien wie Eisenmangelanämie und Anämie aufgrund von Vitamin B12- oder Folatmangel auf, während Menschen mit Thalassämie ein normales RDW haben können. Basierend auf den CBC-Ergebnissen können weitere Schritte zur Untersuchung der Anämie unternommen werden, wie beispielsweise ein Ferritintest zur Bestätigung des Vorliegens eines Eisenmangels oder eine Hämoglobin-Elektrophorese zur Diagnose einer Hämoglobinopathie wie Thalassämie oder Sichelzellanämie.

weiße Blutkörperchen

Blutbildprobe bei chronischer myeloischer Leukämie
Analyt Ergebnis
Anzahl der weißen Blutkörperchen 98,8 x 10 9 /L
Hämoglobin 116 g/l
Hämatokrit 0,349 l/l
MCV 89,0 fL
Thrombozytenzahl 1070 x 10 9 /L
Analyt Ergebnis
Neutrophile 48%
Lymphozyten 3%
Monozyten 4%
Eosinophile 3%
Basophile 21%
Band-Neutrophile 8%
Metamyelozyten 3%
Myelozyten 8%
Explosionszellen 2%
Die Zahl der weißen Blutkörperchen und der Thrombozyten ist deutlich erhöht und es besteht eine Anämie. Die Differenzialzählung zeigt Basophilie und das Vorhandensein von Bandenneutrophilen , unreifen Granulozyten und Blasten .

Weiße Blutkörperchen schützen vor Infektionen und sind an der Entzündungsreaktion beteiligt . Eine hohe Anzahl weißer Blutkörperchen, die als Leukozytose bezeichnet wird, tritt häufig bei Infektionen, Entzündungen und physiologischen Stresszuständen auf . Es kann auch durch Krankheiten verursacht werden, die eine abnormale Produktion von Blutzellen beinhalten, wie myeloproliferative und lymphoproliferative Erkrankungen . Eine verminderte Anzahl weißer Blutkörperchen, die als Leukopenie bezeichnet wird , kann zu einem erhöhten Infektionsrisiko führen und tritt bei Behandlungen wie Chemotherapie und Strahlentherapie und vielen Erkrankungen auf, die die Produktion von Blutkörperchen hemmen. Sepsis ist sowohl mit Leukozytose als auch mit Leukopenie verbunden. Die Gesamtzahl der weißen Blutkörperchen wird normalerweise in Zellen pro Mikroliter Blut (/μl) oder 10 9 Zellen pro Liter (× 10 9 /l) angegeben.

Beim Differenzial der weißen Blutkörperchen werden die verschiedenen Arten von weißen Blutkörperchen identifiziert und gezählt. Die Ergebnisse werden in Prozent und als absolute Zahl pro Volumeneinheit angegeben. Fünf Arten von weißen Blutkörperchen – Neutrophile , Lymphozyten , Monozyten , Eosinophile und Basophile – werden typischerweise gemessen. Einige Instrumente geben die Anzahl der unreifen Granulozyten an, die eine Klassifizierung darstellt, die aus Vorläufern von Neutrophilen besteht; insbesondere Promyelozyten , Myelozyten und Metamyelozyten . Andere Zelltypen werden gemeldet, wenn sie in der manuellen Differenzierung identifiziert werden.

Differenzielle Ergebnisse sind bei der Diagnose und Überwachung vieler medizinischer Zustände nützlich. Beispielsweise ist eine erhöhte Neutrophilenzahl ( Neutrophilie ) mit einer bakteriellen Infektion, Entzündung und myeloproliferativen Erkrankungen verbunden, während eine verminderte Neutrophilenzahl ( Neutropenie ) bei Personen auftreten kann, die sich einer Chemotherapie unterziehen, bestimmte Medikamente einnehmen oder an Erkrankungen des Knochenmarks leiden . Neutropenie kann auch durch einige angeborene Erkrankungen verursacht werden und kann vorübergehend nach viralen oder bakteriellen Infektionen bei Kindern auftreten. Menschen mit schwerer Neutropenie und klinischen Anzeichen einer Infektion werden mit Antibiotika behandelt, um eine potenziell lebensbedrohliche Erkrankung zu verhindern.

Siehe Bildunterschrift.
Blutausstrich einer Person mit chronischer myeloischer Leukämie : Viele unreife und abnormale weiße Blutkörperchen sind sichtbar.

Eine erhöhte Anzahl von Band Neutrophilen Neutrophile -Young , die segmentkernigen-oder unreife Granulozyten fehlen wird als Linksverschiebung und tritt bei Sepsis und einigen Blutkrankheiten, ist aber in der Schwangerschaft normal. Eine erhöhte Lymphozytenzahl ( Lymphozytose ) ist mit Virusinfektionen und lymphoproliferativen Erkrankungen wie chronischer lymphatischer Leukämie verbunden ; erhöhte Monozytenzahlen ( Monozytose ) sind mit chronischen Entzündungszuständen verbunden; und die Eosinophilenzahl ist bei parasitären Infektionen und allergischen Zuständen häufig erhöht ( Eosinophilie ). Bei myeloproliferativen Erkrankungen wie chronischer myeloischer Leukämie und Polyzythämie kann eine erhöhte Anzahl von Basophilen auftreten, die als Basophilie bezeichnet wird . Das Vorhandensein einiger Arten von abnormalen Zellen, wie Blastenzellen oder Lymphozyten mit neoplastischen Merkmalen, weist auf eine hämatologische Malignität hin .

Blutplättchen

Siehe Bildunterschrift.
Blutausstrich bei essentieller Thrombozythämie . Blutplättchen sind als kleine violette Strukturen sichtbar.

Blutplättchen spielen eine wesentliche Rolle bei der Gerinnung. Wenn die Wand eines Blutgefäßes beschädigt ist, haften Blutplättchen an der freiliegenden Oberfläche an der Verletzungsstelle und verstopfen die Lücke. Die gleichzeitige Aktivierung der Gerinnungskaskade führt zur Bildung von Fibrin , das den Thrombozytenpfropfen verstärkt, um ein stabiles Gerinnsel zu bilden . Eine niedrige Thrombozytenzahl, bekannt als Thrombozytopenie, kann in schweren Fällen zu Blutungen führen. Es kann bei Personen auftreten, die sich einer Behandlung unterziehen, die das Knochenmark unterdrücken, wie Chemotherapie oder Strahlentherapie, oder die bestimmte Medikamente wie Heparin einnehmen, die das Immunsystem dazu bringen können, Blutplättchen zu zerstören. Thrombozytopenie ist ein Merkmal vieler Blutkrankheiten wie akuter Leukämie und aplastischer Anämie sowie einiger Autoimmunerkrankungen . Wenn die Thrombozytenzahl extrem niedrig ist, kann eine Thrombozytentransfusion durchgeführt werden. Thrombozytose , d. h. eine hohe Thrombozytenzahl, kann bei Entzündungs- oder Traumazuständen sowie bei Eisenmangel auftreten, und die Thrombozytenzahl kann bei Menschen mit essentieller Thrombozythämie , einer seltenen Blutkrankheit , außergewöhnlich hohe Werte erreichen . Die Thrombozytenzahl kann in Einheiten von Zellen pro Mikroliter Blut (/μl), 10 3 Zellen pro Mikroliter (× 10 3 /μl) oder 10 9 Zellen pro Liter (× 10 9 /l) angegeben werden.

Das mittlere Thrombozytenvolumen (MPV) misst die durchschnittliche Größe der Thrombozyten in Femtolitern. Es kann bei der Bestimmung der Ursache von Thrombozytopenie helfen; ein erhöhter MPV kann auftreten, wenn junge Blutplättchen in den Blutkreislauf freigesetzt werden, um eine erhöhte Zerstörung der Blutplättchen auszugleichen, während eine verminderte Produktion von Blutplättchen aufgrund einer Dysfunktion des Knochenmarks zu einem niedrigen MPV führen kann. Das MPV ist auch nützlich, um zwischen angeborenen Erkrankungen zu unterscheiden, die eine Thrombozytopenie verursachen. Die Fraktion der unreifen Blutplättchen (IPF) oder die Zahl der retikulierten Blutplättchen wird von einigen Analysegeräten angegeben und liefert Informationen über die Rate der Blutplättchenproduktion, indem die Anzahl der unreifen Blutplättchen im Blut gemessen wird.

Andere Tests

Retikulozytenzahl

Mikroskopische Aufnahme von blau gefärbten roten Blutkörperchen.
Mit neuem Methylenblau gefärbte rote Blutkörperchen : Die Zellen mit dunkelblauen Strukturen sind Retikulozyten.

Retikulozyten sind unreife rote Blutkörperchen, die im Gegensatz zu den reifen Zellen RNA enthalten . Eine Retikulozytenzählung wird manchmal als Teil eines vollständigen Blutbildes durchgeführt, normalerweise um die Ursache der Anämie einer Person zu untersuchen oder ihr Ansprechen auf die Behandlung zu bewerten. Eine Anämie mit einer hohen Retikulozytenzahl kann darauf hinweisen, dass das Knochenmark vermehrt rote Blutkörperchen produziert, um den Blutverlust oder die Hämolyse auszugleichen, während eine Anämie mit einer niedrigen Retikulozytenzahl darauf hindeuten kann, dass die Person an einer Erkrankung leidet, die die Fähigkeit des Körpers zur rote Blutkörperchen produzieren. Wenn Menschen mit ernährungsbedingter Anämie eine Nahrungsergänzung erhalten, weist ein Anstieg der Retikulozytenzahl darauf hin, dass ihr Körper auf die Behandlung anspricht, indem er mehr rote Blutkörperchen produziert. Hämatologie-Analysatoren führen Retikulozytenzählungen durch, indem sie rote Blutkörperchen mit einem Farbstoff färben, der an RNA bindet, und die Anzahl der Retikulozyten durch Lichtstreuung oder Fluoreszenzanalyse messen. Der Test kann manuell durchgeführt werden, indem das Blut mit neuem Methylenblau gefärbt und der Prozentsatz der roten Blutkörperchen, die RNA enthalten, unter dem Mikroskop gezählt werden. Die Retikulozytenzahl wird als absolute Zahl oder als Prozentsatz der roten Blutkörperchen ausgedrückt.

Einige Instrumente messen die durchschnittliche Hämoglobinmenge in jedem Retikulozyten; ein Parameter, der als Indikator für Eisenmangel bei Menschen mit Erkrankungen untersucht wurde, die Standardtests beeinträchtigen. Die unreife Retikulozytenfraktion (IRF) ist eine weitere Messung, die von einigen Analysatoren erzeugt wird und die die Reife von Retikulozyten quantifiziert: Zellen, die weniger reif sind, enthalten mehr RNA und erzeugen daher ein stärkeres Fluoreszenzsignal. Diese Informationen können bei der Diagnose von Anämien und der Bewertung der Produktion roter Blutkörperchen nach einer Anämiebehandlung oder einer Knochenmarktransplantation hilfreich sein .

Kernhaltige rote Blutkörperchen

Während ihrer Bildung im Knochenmark sowie in Leber und Milz bei Föten enthalten rote Blutkörperchen einen Zellkern, der in den reifen Zellen, die im Blutkreislauf zirkulieren, normalerweise fehlt. Das Vorhandensein von kernhaltigen roten Blutkörperchen, insbesondere bei Kindern und Erwachsenen, weist bei Nachweis auf einen erhöhten Bedarf an roten Blutkörperchen hin, der durch Blutungen, einige Krebsarten und Anämie verursacht werden kann. Die meisten Analysatoren können diese Zellen als Teil der Differenzzellzahl erkennen. Eine hohe Anzahl kernhaltiger roter Blutkörperchen kann zu einer falsch hohen Anzahl weißer Blutkörperchen führen, die eine Anpassung erforderlich macht.

Andere Parameter

Fortschrittliche Hämatologie-Analysatoren erzeugen neuartige Messungen von Blutzellen, die in Forschungsstudien diagnostische Bedeutung gezeigt haben, aber noch keine breite klinische Anwendung gefunden haben. Zum Beispiel erzeugen einige Arten von Analysatoren Koordinatenablesungen , die die Größe und Position jedes weißen Blutkörperchenclusters anzeigen. Diese Parameter (als Zellpopulationsdaten bezeichnet) wurden als potenzielle Marker für Blutkrankheiten, bakterielle Infektionen und Malaria untersucht. Analysatoren, die Myeloperoxidase- Färbung verwenden, um Differenzialzählungen zu erstellen, können die Expression des Enzyms in den weißen Blutkörperchen messen, die bei verschiedenen Erkrankungen verändert ist. Einige Instrumente können zusätzlich zum durchschnittlichen MCHC-Wert den Prozentsatz der roten Blutkörperchen anzeigen, die hypochrom sind, oder eine Anzahl fragmentierter roter Blutkörperchen ( Schistozyten ) liefern , die bei einigen Arten von hämolytischer Anämie auftreten. Da diese Parameter oft spezifisch für bestimmte Analysatormarken sind, ist es für Labore schwierig, die Ergebnisse zu interpretieren und zu vergleichen.

Referenzbereiche

Beispiel für Referenzbereiche des vollständigen Blutbildes
Prüfen Einheiten Erwachsene Pädiatrie

(4–7 Jahre alt)

Neugeborenes

(0–1 Tage alt)

WBC × 10 9 /L 3,6–10,6 5,0–17,0 9,0–37,0
Erythrozyten × 10 12 /L 4,00–5,20 4.10–6.10
HGB g/l 102–152 165–215
HCT NS 0,36–0,46 0,48–0,68
MCV fL 80–100 78–94 95–125
MCH pg 26–34 23–31 30–42
MCHC g/l 320–360 320–360 300–340
RDW % 11,5–14,5 11,5–14,5 erhöht
PLT × 10 9 /L 150–450 150–450 150–450
Neutrophile × 10 9 /L 1,7–7,5 1,5–11.0 3,7–30,0
Lymphozyten × 10 9 /L 1,0–3,2 1,5–11.1 1,6–14,1
Monozyten × 10 9 /L 0,1–1,3 0,1–1,9 0,1–4,4
Eosinophile × 10 9 /L 0,0–0,3 0,0–0,7 0,0–1,5
Basophile × 10 9 /L 0,0–0,2 0,0–0,3 0,0–0,7

Das komplette Blutbild wird interpretiert, indem die Ausgabe mit Referenzbereichen verglichen wird, die die Ergebnisse darstellen, die bei 95 % der scheinbar gesunden Menschen gefunden wurden. Basierend auf einer statistischen Normalverteilung variieren die Bereiche der getesteten Stichproben je nach Geschlecht und Alter. Im Durchschnitt haben erwachsene Frauen niedrigere Werte für Hämoglobin, Hämatokrit und rote Blutkörperchen als Männer; der Unterschied verringert sich, ist aber nach der Menopause immer noch vorhanden .

Das Blut von Neugeborenen unterscheidet sich stark von dem älterer Kinder, das wiederum anders ist als das Blut von Erwachsenen. Hämoglobin, Hämatokrit und die Anzahl der roten Blutkörperchen bei Neugeborenen sind extrem hoch, um den niedrigen Sauerstoffgehalt in der Gebärmutter auszugleichen, und einen hohen Anteil an fetalem Hämoglobin , das weniger effektiv bei der Abgabe von Sauerstoff an das Gewebe ist als reife Formen von Hämoglobin, in ihren roten Blutzellen. Das MCV ist ebenfalls erhöht und die Anzahl der weißen Blutkörperchen ist mit einem Übergewicht an Neutrophilen erhöht. Die Anzahl der roten Blutkörperchen und die damit verbundenen Werte beginnen kurz nach der Geburt zu sinken, erreichen ihren niedrigsten Wert im Alter von etwa zwei Monaten und steigen danach wieder an. Die roten Blutkörperchen älterer Säuglinge und Kinder sind mit einem niedrigeren MCH kleiner als die von Erwachsenen. Im pädiatrischen Differenzial der weißen Blutkörperchen überwiegen die Lymphozyten häufig die Neutrophilen, während bei Erwachsenen Neutrophile überwiegen.

Andere Unterschiede zwischen den Populationen können sich auf die Referenzbereiche auswirken: Zum Beispiel haben Menschen, die in höheren Lagen leben, höhere Hämoglobin-, Hämatokrit- und RBC-Ergebnisse, und Menschen afrikanischer Herkunft haben im Durchschnitt niedrigere weiße Blutkörperchen. Die Art des Analysators, der zum Ausführen des CBC verwendet wird, wirkt sich ebenfalls auf die Referenzbereiche aus. Referenzbereiche werden daher von einzelnen Laboratorien auf der Grundlage ihrer eigenen Patientenpopulation und Ausrüstung festgelegt.

Einschränkungen

Einige medizinische Bedingungen oder Probleme mit der Blutprobe können zu ungenauen Ergebnissen führen. Wenn die Probe sichtbar verklumpt ist, was durch eine schlechte Phlebotomietechnik verursacht werden kann, ist sie für den Test ungeeignet, da die Thrombozytenzahl fälschlicherweise verringert wird und andere Ergebnisse abnormal sein können. Proben, die mehrere Stunden bei Raumtemperatur gelagert werden, können falsch hohe Werte für MCV ergeben, da rote Blutkörperchen anschwellen, wenn sie Wasser aus dem Plasma absorbieren; und die Differenzialergebnisse von Blutplättchen und weißen Blutkörperchen können bei gealterten Proben ungenau sein, da die Zellen im Laufe der Zeit abgebaut werden.

Eine Mikrophotographie eines Blutausstrichs mit roten Blutkörperchen in Klumpen
Verklumpung roter Blutkörperchen: Auf dem Blutausstrich sind Klumpen roter Blutkörperchen sichtbar

Proben von Personen mit sehr hohen gezogen Bilirubin oder Lipide in ihrem Plasma (bezeichnet als icteric Probe oder eine lipämisches Probe, respectively) zeigen kann falsch hohe Messwerte für Hämoglobin, da diese Substanzen die Farbe und die Trübung der Probe zu ändern, die die Hämoglobinmessung stört. Dieser Effekt kann abgeschwächt werden, indem das Plasma durch Kochsalzlösung ersetzt wird.

Einige Personen produzieren einen Antikörper , der dazu führt, dass ihre Blutplättchen verklumpen, wenn ihr Blut in Röhrchen mit EDTA, dem Antikoagulans, das normalerweise zum Sammeln von CBC-Proben verwendet wird, aufgezogen wird. Thrombozytenklumpen können von automatischen Analysegeräten als einzelne Thrombozyten gezählt werden, was zu einer fälschlicherweise verringerten Thrombozytenzahl führt. Dies kann durch die Verwendung eines alternativen Antikoagulans wie Natriumcitrat oder Heparin vermieden werden .

Eine weitere durch Antikörper vermittelte Erkrankung, die die Ergebnisse des Blutbildes beeinflussen kann, ist die Agglutination der roten Blutkörperchen . Dieses Phänomen führt dazu, dass rote Blutkörperchen aufgrund von Antikörpern, die an die Zelloberfläche gebunden sind, zusammenklumpen. Aggregate roter Blutkörperchen werden vom Analysator als einzelne Zellen gezählt, was zu einer deutlich verringerten Anzahl roter Blutkörperchen und Hämatokrit sowie zu deutlich erhöhten MCV und MCHC führt. Oft sind diese Antikörper nur bei Raumtemperatur aktiv (in diesem Fall werden sie kalte Agglutinine genannt ), und die Agglutination kann durch Erhitzen der Probe auf 37 ° C (99 ° F) rückgängig gemacht werden. Proben von Menschen mit warmer autoimmunhämolytischer Anämie können eine Agglutination der roten Blutkörperchen aufweisen, die sich bei Erwärmung nicht auflöst.

Während Blasten- und Lymphomzellen im manuellen Differential identifiziert werden können, kann die mikroskopische Untersuchung die hämatopoetische Abstammung der Zellen nicht zuverlässig bestimmen . Diese Informationen sind häufig für die Diagnose von Blutkrebs erforderlich. Nachdem abnormale Zellen identifiziert wurden, können zusätzliche Techniken wie die Immunphänotypisierung durch Durchflusszytometrie verwendet werden, um Marker zu identifizieren , die zusätzliche Informationen über die Zellen liefern.

Geschichte

Ein schwarzes Lederetui mit seinem Inhalt: eine Kerze und Farbkarten
Ein frühes Hämoglobinometer: Blutproben wurden mit einer Farbkarte von Referenzstandards verglichen, um den Hämoglobinspiegel zu bestimmen.

Bevor automatisierte Zellzähler eingeführt wurden, wurden manuelle Blutbildtests durchgeführt: weiße und rote Blutkörperchen sowie Thrombozyten wurden unter dem Mikroskop gezählt. Die erste Person, die mikroskopische Beobachtungen von Blutkörperchen veröffentlichte, war Antonie van Leeuwenhoek , die in einem Brief von 1674 an die Proceedings of the Royal Society of London über das Auftreten von roten Blutkörperchen berichtete . Jan Swammerdam hatte einige Jahre zuvor rote Blutkörperchen beschrieben, seine Ergebnisse jedoch damals nicht veröffentlicht. Während des 18. und 19. Jahrhunderts ermöglichten Verbesserungen in der Mikroskoptechnologie wie achromatische Linsen die Zählung von weißen Blutkörperchen und Blutplättchen in ungefärbten Proben.

Das erste Blutbild wird dem Physiologen Karl Vierordt zugeschrieben. Seine 1852 veröffentlichte Technik bestand darin, ein sorgfältig abgemessenes Blutvolumen in ein Kapillarröhrchen zu saugen und es auf einen mit Eiweiß beschichteten Objektträger zu verteilen . Nachdem das Blut getrocknet war, zählte er jede Zelle auf dem Objektträger; Dieser Vorgang kann mehr als drei Stunden dauern. Das 1874 von Louis-Charles Malassez eingeführte Hämozytometer vereinfachte das mikroskopische Zählen von Blutzellen. Das Hämozytometer von Malassez bestand aus einem Objektträger, der ein abgeflachtes Kapillarröhrchen enthielt. Verdünntes Blut wurde mittels eines an einem Ende befestigten Gummischlauchs in die Kapillarkammer eingeführt, und ein Okular mit einem skalierten Gitter wurde am Mikroskop befestigt, was es dem Mikroskopiker ermöglichte, die Anzahl der Zellen pro Blutvolumen zu zählen. Im Jahr 1877 erfand William Gowers ein Hämozytometer mit einem eingebauten Zählgitter, wodurch die Notwendigkeit entfällt, für jedes Mikroskop speziell kalibrierte Okulare herzustellen.

Schwarz-Weiß-Porträt von Dmitri Leonidovich Romanowsky
Dmitri Leonidovich Romanowsky hat die Romanowsky-Färbung erfunden.

In den 1870er Jahren entwickelte Paul Ehrlich eine Färbetechnik, bei der eine Kombination aus einem sauren und basischen Farbstoff verwendet wurde, die verschiedene Arten von weißen Blutkörperchen unterscheiden und die Untersuchung der Morphologie der roten Blutkörperchen ermöglichen konnte . Dmitri Leonidovich Romanowsky verbesserte diese Technik in den 1890er Jahren, indem er eine Mischung aus Eosin und gealtertem Methylenblau verwendete , um eine breite Palette von Farbtönen zu erzeugen, die nicht vorhanden waren, wenn einer der beiden Farbstoffe allein verwendet wurde. Dies wurde die Grundlage für die Romanowsky-Färbung, die immer noch verwendet wird, um Blutausstriche für die manuelle Überprüfung zu färben.

Die ersten Techniken zur Messung von Hämoglobin wurden im späten 19. Jahrhundert entwickelt und beinhalteten visuelle Vergleiche der Farbe von verdünntem Blut mit einem bekannten Standard. Versuche, diesen Prozess mittels Spektrophotometrie und Kolorimetrie zu automatisieren, wurden dadurch eingeschränkt, dass Hämoglobin in vielen verschiedenen Formen im Blut vorkommt und somit nicht bei einer einzigen Wellenlänge gemessen werden konnte . 1920 wurde eine Methode zur Umwandlung der verschiedenen Hämoglobinformen in eine stabile Form (Cyanmethämoglobin oder Hemiglobincyanid) eingeführt, mit der die Hämoglobinspiegel automatisch gemessen werden können. Die Cyanmethämoglobin-Methode bleibt die Referenzmethode für die Hämoglobin-Messung und wird immer noch in vielen automatisierten Hämatologie-Analysegeräten verwendet.

Maxwell Wintrobe wird die Erfindung des Hämatokrittests zugeschrieben. Im Jahr 1929 führte er ein PhD-Projekt an der Universität von Tulane durch , um normale Bereiche für die Parameter der roten Blutkörperchen zu bestimmen, und erfand eine Methode, die als Wintrobe-Hämatokrit bekannt ist. Hämatokritmessungen waren zuvor in der Literatur beschrieben worden, aber Wintrobes Methode unterschied sich dadurch, dass sie ein großes Röhrchen verwendete, das mit einer eingebauten Waage nach genauen Spezifikationen in Massenproduktion hergestellt werden konnte. Der Anteil der roten Blutkörperchen im Röhrchen wurde nach der Zentrifugation gemessen , um den Hämatokrit zu bestimmen. Die Erfindung einer reproduzierbaren Methode zur Bestimmung von Hämatokritwerten ermöglichte es Wintrobe, die Indizes der roten Blutkörperchen zu definieren.

Eine komplexe Röhrchen- und Kolbenapparatur, die an einer Messstation befestigt ist
Modell A Scharzähler

Die Erforschung der automatisierten Zellzählung begann im frühen 20. Jahrhundert. Eine 1928 entwickelte Methode verwendete die Lichtmenge, die durch eine verdünnte Blutprobe durchgelassen wurde , gemessen durch Photometrie, um die Anzahl der roten Blutkörperchen zu schätzen, aber dies erwies sich bei Proben mit abnormalen roten Blutkörperchen als ungenau. Andere erfolglose Versuche in den 1930er und 1940er Jahren betrafen an Mikroskopen angebrachte photoelektrische Detektoren, die Zellen beim Scannen zählen würden. In den späten 1940er Jahren versuchte Wallace H. Coulter , motiviert durch den Bedarf an besseren Zählmethoden für rote Blutkörperchen nach der Bombardierung von Hiroshima und Nagasaki , die photoelektrischen Zellzähltechniken zu verbessern. Seine Forschung wurde von seinem Bruder Joseph R. Coulter in einem Kellerlabor in Chicago unterstützt. Ihre Ergebnisse mit photoelektrischen Methoden waren enttäuschend, und nach der Lektüre eines Papiers, das die Leitfähigkeit von Blut mit der Konzentration der roten Blutkörperchen bezog, entwickelte Wallace 1948 das Coulter-Prinzip – die Theorie, dass eine in einem leitfähigen Medium suspendierte Zelle einen proportionalen Stromabfall erzeugt auf seine Größe, wenn es durch eine Öffnung geht.

Im Oktober baute Wallace eine Theke, um das Prinzip zu demonstrieren. Aus finanziellen Gründen wurde die Öffnung hergestellt, indem ein Loch durch ein Stück Zellophan aus einer Zigarettenpackung gebrannt wurde. Wallace meldete 1949 ein Patent für diese Technik an und beantragte 1951 beim Office of Naval Research , die Entwicklung des Coulter-Zählers zu finanzieren . Wallace Patentanmeldung wurde im Jahr 1953 und nach Verbesserungen an die Öffnung und die Einführung eines Quecksilber gewährt Manometer präzise Kontrolle über die Probengröße zu liefern, die Brüder gegründet Coulter Electronics Inc. im Jahr 1958 ihre Instrumente auf dem Markt. Der Coulter-Zähler wurde ursprünglich zum Zählen von roten Blutkörperchen entwickelt, aber mit späteren Modifikationen erwies er sich als effektiv zum Zählen von weißen Blutkörperchen. Scharzähler wurden von medizinischen Labors weithin angenommen.

Der erste Analysator, der mehrere Zellzählungen gleichzeitig durchführen konnte, war der 1965 auf den Markt gebrachte Technicon SMA 4A-7A . Er erreichte dies, indem er Blutproben in zwei Kanäle aufteilte: einen zum Zählen der roten und weißen Blutkörperchen und einen zum Messen von Hämoglobin. Das Instrument war jedoch unzuverlässig und schwer zu warten. 1968 wurde das Analysegerät Coulter Model S auf den Markt gebracht und weit verbreitet. Ähnlich wie das Technicon-Instrument verwendet es zwei verschiedene Reaktionskammern, von denen eine für die Zählung der roten Blutkörperchen und eine für die Zählung der weißen Blutkörperchen und die Bestimmung des Hämoglobins verwendet wurde. Das Modell S bestimmte auch das mittlere Zellvolumen durch Impedanzmessungen, die die Ableitung der roten Blutkörperchen-Indizes und des Hämatokrits ermöglichten. Automatisierte Thrombozytenzählungen wurden 1970 mit dem Hemalog-8-Gerät von Technicon eingeführt und 1980 von den Analysatoren der S Plus-Serie von Coulter übernommen.

Nachdem die grundlegende Zellzählung automatisiert worden war, blieb das Differential der weißen Blutkörperchen eine Herausforderung. In den 1970er Jahren erforschten Forscher zwei Methoden zur Automatisierung der Differenzzählung: digitale Bildverarbeitung und Durchflusszytometrie. Unter Verwendung einer in den 1950er und 60er Jahren entwickelten Technologie zur Automatisierung des Ablesens von Pap-Abstrichen wurden mehrere Modelle von Bildverarbeitungsanalysatoren hergestellt. Diese Instrumente scannen einen gefärbten Blutausstrich, um Zellkerne zu finden, und machen dann eine Momentaufnahme der Zelle mit höherer Auflösung, um sie durch Densitometrie zu analysieren . Sie waren teuer, langsam und trugen wenig zur Arbeitserleichterung im Labor bei, da immer noch Blutausstriche hergestellt und gefärbt werden mussten USA oder Westeuropa. Diese Techniken erlebten in den 2000er Jahren mit der Einführung fortschrittlicherer Bildanalyseplattformen, die künstliche neuronale Netze verwenden, ein Wiederaufleben .

Frühe Durchflusszytometriegeräte schossen Lichtstrahlen auf Zellen mit bestimmten Wellenlängen und maßen die resultierende Absorption, Fluoreszenz oder Lichtstreuung, sammelten Informationen über die Eigenschaften der Zellen und ermöglichten die Quantifizierung von Zellinhalten wie DNA . Ein solches Instrument – ​​das Rapid Cell Spectrophotometer, das 1965 von Louis Kamentsky entwickelt wurde, um die Zervixzytologie zu automatisieren – könnte mit zytochemischen Färbetechniken Streudiagramme von Blutzellen erzeugen. Leonard Ornstein, der an der Entwicklung des Färbesystems auf dem Rapid Cell Spectrophotometer mitgewirkt hatte, und seine Kollegen entwickelten später den ersten kommerziellen durchflusszytometrischen Differenzialanalysator für weiße Blutkörperchen, den Hemalog D. Dieser 1974 eingeführte Analysator nutzte Lichtstreuung, Absorption und Zellen Färbung, um die fünf normalen Typen von weißen Blutkörperchen zusätzlich zu "großen nicht identifizierten Zellen" zu identifizieren, eine Klassifizierung, die normalerweise aus atypischen Lymphozyten oder Blasten bestand. Der Hemalog D konnte 10.000 Zellen in einem Lauf zählen, eine deutliche Verbesserung gegenüber dem manuellen Differenzial. 1981 kombinierte Technicon das Hemalog D mit dem Hemalog-8-Analysegerät, um das Technicon H6000 herzustellen, das erste kombinierte Blutbild- und Differenzialanalysegerät. Dieses Analysegerät war bei Hämatologielabors unbeliebt, da es arbeitsintensiv war, aber in den späten 1980er bis frühen 1990er Jahren wurden ähnliche Systeme von anderen Herstellern wie Sysmex , Abbott , Roche und Beckman Coulter in großem Umfang hergestellt .

Erläuternder Vermerk

Verweise

Zitate

Allgemeine Bibliographie