DI-60型全自动数字化细胞形态识别分析系统的临床应用

曾素根， 毛志刚， 朱新勤， 郭曼英， 庄利芳， 韩秀华， 左永太， 李 倚， 江 虹

（四川大学华西医院实验医学科临检血液室，四川 成都 610041）

众所周知，血液细胞分析是最为重要和普及的临床检验项目之一，对许多疾病的预防、诊断、鉴别诊断及预后判断起着重要作用。其血细胞形态学检验对于某些疾病的诊断和治疗也同等重要，随着科学技术的不断发展，全自动数字化细胞形态识别分析系统是未来形态学检验发展的趋势，有利于检测流程自动化，提高检测时效性[1-3]。

瑞典CellaVision AB公司生产的DI-60型全自动数字化细胞形态分析系统（简称DI-60系统）是模拟人工在显微镜下对外周血涂片进行镜检的阅片系统，由成像采集系统和细胞识别软件2个部分组成。DI-60系统的细胞分类识别原理为：该系统从单细胞层定位到细胞预分类的操作模仿人工镜检流程，在10×物镜下扫描血涂片，找到白细胞（white blood cell，WBC）单细胞层并定位对焦，再以城垛方式跟踪扫描、记录每个WBC的位置，然后于100×油镜下对各种细胞进行图像采集，再通过人工神经网络系统（artificial neural network，ANN），对细胞进行识别（预分类）分析，将采集的图像和细胞预分类的结果显示在计算机显示屏上，操作者只需要对显示屏上的结果逐项复核。本研究对DI-60系统的检测结果进行了评价，以了解DI-60系统的临床适用性。

1 材料和方法

1.1 标本来源

随机选取四川大学华西医院临床血液标本322份，其中急诊患者血液标本22份、门诊患者血液标本100份、住院患者血液标本100份、体检者血液标本100份，均采用乙二胺四乙酸二钾抗凝，标本量为2 mL。

1.2 仪器与试剂

DI-60系统由瑞典CellaVision AB公司生产，SYSMEX XN-9000全自动血液细胞分析流水线、SP-10自动涂片染色仪、检测试剂及质控液均由日本Sysmex公司生产；瑞氏—吉姆萨染液由珠海贝索生物技术有限公司提供。

1.3 方法

检测血液标本前先对XN-9000全自动血液细胞分析流水线进行校准并检测质控品。质控在控后检测322份血液标本，随后采用SP-10自动涂片染色仪进行自动推片、染色，使用DI-60系统对已染色的血涂片进行血细胞预分析识别，再由有丰富形态学经验的主管技师对预分类的细胞进行复核。

1.4 计算公式

预分类细胞正确率=预分类正确细胞总数/预分类细胞总数×100%。预分类细胞差错率=预分类错误细胞总数/预分类细胞总数×100%。未识别率=未分类细胞总数/预分类细胞总数×100%。

2 结果

2.1 DI-60系统对血液WBC的预分类结果

DI-60系统对322份血液标本进行WBC预分类，其界面见图1，共扫描记录了56 728个细胞及杂质，其结果与人工复核结果进行比对，其中正确数为51 704个，正确率为91.14%；错误数为5 024个，错误率为8.86%。DI-60系统进行WBC预分类的正确数及错误数见表1，人工复合纠正后的结果见表2。

图1 DI-60系统对WBC进行预分类的界面

表1 DI-60系统对322份血液标本进行WBC预分类正确及错误分析

2.2 对DI-60系统进行血液WBC预分类时的未分类细胞进行人工分析

DI-60系统对322份血液涂片标本进行WBC预分类时，共有1 826个细胞未被分类，未识别率为3.22%。采用人工对未识别细胞进行复核再分类，其中杆状核中性粒细胞100个（5.48%）、分叶核中性粒细胞319个（17.47%）、嗜酸粒细胞160个（8.76%）、嗜碱粒细胞11个（0.60%）、淋巴细胞239个（13.09%）、单核细胞372个（20.37%）、早幼粒细胞5个（0.27%）、中性中幼粒细胞33个（1.81%）、中性晚幼粒细胞53个（2.90%）、原始细胞3个（0.16%）、变异淋巴细胞9个（0.49%）、有核红细胞7个（0.38%）、大血小板76个（4.16%）、血小板聚集5个（0.27%）、涂抹细胞161个（8.82%）、人造细胞（杂质）273个（14.95%）。

表2 DI-60系统对322份血液标本进行WBC预分类后人工复核结果分析

3 讨论

DI-60系统的优势：（1）操作简便、速度快，阅片效率为每台每小时约30张，人工显微镜分类一般是每人每小时约10张，工作效率明显提高，尤其针对WBC计数低的标本，与人工显微镜下浏览全片相比节省了大量时间；（2）漏检率低，可通过设置DI-60系统增加WBC预分类数量（如200～500个）使漏检率大大减低；（3）细胞形态学更加客观、标准，人工显微镜下细胞分类存在主观差异性，不同实验室、不同人员之间难以做到标准完全一致，但DI-60系统预分类的细胞图像保存在数据库中，便于与同事、专家进行交流，对细胞的识别达成一致，并有利于结果的再次复核、查询、教学、培训等[1-3]；（4）DI-60系统采集的细胞图像清晰、易于识别，同时可以与同类别的参考细胞形态进行比较，提高了人工复核再分类时的正确率，有CellaVision标志为原始细胞参考形态，其余为预分类的原始细胞形态；（5）细胞形态学图像易于永久保存；（6）由于血液涂片、染色、读片在相对封闭的工作环境中进行，减少了标本的污染，条形码加二维码的使用也降低了标本信息错误率。

DI-60系统的应用存在的问题：（1）仅为图像采集及细胞预分类工具，仍须人工进行复核，将错误预分类的细胞进行纠错；（2）对血液涂片、染色的要求较高，染料杂质和染色效果均影响对细胞的正确识别及读片速度；（3）对WBC总数＞100×109的血液涂片很难采集到单个细胞图像。本研究结果显示，DI-60系统对分叶核中性粒细胞、嗜酸粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、大血小板、血小板聚集、涂抹细胞及人造细胞（杂质）等识别的正确率高，均在95%以上，而对变异淋巴细胞、浆细胞等的识别正确率低，需人工确认，与文献报道[4]一致。

从理论上讲，相同操作者通过显微镜观察血细胞形态分类与在电脑显示屏上对血细胞形态进行复核分类的结果应该完全一致，但在实际应用中，由于采集的细胞图像与显微镜下观察的细胞形态存在一定差异，如相同WBC在显微镜下及在电脑显示屏上显示的细胞大小、核染色质粗细、包浆颗粒大小等有所不同，会导致分析者对WBC的判别有差异，因此需对操作者进行培训，以达到完全一致。

DI-60系统对血液涂片上一些识别存在困难的细胞或杂质归类为“未被分类细胞”，这与传统意义上分类不明细胞（包括癌转移细胞、淋巴瘤细胞）不同，这类细胞均可通过人工进行正确的分类，其中人工分为单核细胞的占20.37%，可能与单核细胞比较复杂的形态特征有关。

DI-60系统除了可对WBC进行预分类外，还可以对红细胞形态进行定性分析，为临床贫血的分类及病因分析提供了实验室依据；对大血小板和巨大血小板、血小板数量估计、血小板聚集进行分析，尤其是操作者可以在概览图像中对血小板数量进行计数，这有助于判断血液分析仪对血小板计数结果是否准确。

综上所述，DI-60系统是血细胞分析后形态学复检的辅助工具，有利于血细胞分析检测的质量及时效性的提高，可在一定程度上降低人工成本、缓解形态学检验人员匮乏的矛盾，但仍建议对于特殊病例或肿瘤细胞数量较高的外周血标本进行人工显微镜检查。

[1]ROLLINS-RAVAL M A，RAVAL J S，CONTIS L.Experience with CellaVision DM96 for peripheral blood differentials in a large multi-center academic hospital system [J]. J Pathol Inform， 2012，3：29.

[2]黄骥斌， 曾婷婷， 郭曼英， 等．CellaVision DM96自动化数字图像分析系统进行白细胞分类的临床应用[J]. 检验医学，2012，27（4）：299-303.

[3]王庚，解宏杰，蒋显勇，等. 细胞形态检测系统用于白细胞形态识别的临床应用评价[J]. 中华检验医学杂志，2015，38（3）：168-172.

[4]任颖佳，王悦，刘汝峰，等．CellaVision DM96 血细胞形态分析仪外周血细胞分类结果评价[J]. 临床检验杂志，2014，32（8）：568-571.