基本介紹
- 中文名：血球計數儀
- 別稱：血球計數儀
- 成立時間：1940年
- 提出者：WALLACE H. COULTER
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庫爾特
庫爾特先生1913年出生在美國阿肯色州，距小石城不遠。由於對電子和電工技術的愛好，他從密蘇里轉學到喬治亞理工學院，二年後由於30年代的美國大蕭條，無法再繼續完成學業。1935年他加入了美國通用電氣的X射線診斷部門General Electric X-Ray，在芝加哥工作，由於工作上的便利，他在這時候頻繁地接觸到醫學實驗室方面的工作。在二次世界大戰前，他抓住了機會到遠東工作。此後的二年中，他先後到過馬尼拉、上海和新加坡。尤其是在上海工作階段，庫爾特先生對於中國文化有了濃厚的興趣，特別是對中國玉器收藏方面，這個愛好貫穿了他的一生。當日本軍國主義勢力發動對上海的進攻前，庫爾特不得不選擇搭乘一隻開往印度的小郵輪，冒著日軍的轟炸逃離上海，輾轉南亞、非洲、南美，一年後才回到美國。
戰後，庫爾特為多家電子電氣公司工作，他後來為美國海軍研究所工作，具體的項目是嘗試改善艦船用的油漆，使油漆中的顆粒大小能夠標準化，能更好地附著在船體外殼上。在一個寒冷的冬天，他實驗室內的油漆凍結了，這時他想到用點什麼東西代替油漆進行研究，而不是溶化油漆。他想到了血液，並從自己的身體抽取一些血液樣品，配合針頭、玻璃紙。用電阻法去計數懸浮在液體中微粒大小的庫爾特原理就這樣被發現了。
發明歷史
回想起他以前在醫學實驗室里遇見的情形，化驗員們在實驗台上繁忙地用顯微鏡來計數血細胞，庫爾特原理就被套用於第一個實驗，即血細胞計數儀，或者稱血球儀。（Coulter ® Counter）
這個“簡單”的儀器裝置，增加了血球計數中的取樣量，比手工鏡檢的辦法，多計100倍的細胞，從而使計數的結果更具有代表性。血細胞計數這個傳統上用顯微鏡人工鏡檢的繁重的實驗室工作，現在被一個能在15秒中完成一次計數的機器所代替，並減少了許多可能存在的人為計數誤差。
1949年庫爾特順利地提交了發明專利，並在1953年獲得了此項專利，同年，二台細胞計數儀原型機被製造出來，並送交美國國立健康研究所（NIH）進行評估。隨即，NIH發表了二篇非常關鍵的學術論文，明確了血細胞分析儀在臨床實驗室中套用的優勢，庫爾特也在美國全美電工大會上發表了他一生中唯一的技術論文。《高速自動化細胞計數儀和細胞大小分析儀》（“High Speed Automatic Blood Cell Counter and Cell Size Analyzer”）
庫爾特原理，不光在醫學檢驗領域獲得了巨大的成功，庫爾特原理也在對材料有顆粒度要求的各個工業領域有著深遠的影響，象食品、製藥、化工等，NASA同樣也用庫爾特原理來檢測其火箭燃料的純度。
原理
血細胞是電的不良導體，將血細胞置於電解液中，由於細胞很小，一般不會影響電解液的導通程度。但是如果構成電路的某一小段電解液截面很小，其尺度可與細胞直徑相比擬，那么當有細胞浮游到此時，將明顯增大整段電解液的等效電阻。如果該電解液外接恆流源(不論負載阻值如何改變，均提供恆定不變的電流)，則此時電解液中兩極間的電壓是增大的，產生的電壓脈衝信號與血細胞的電阻率成正比。如果控制定量溶有血細胞的電解溶液，使其從小截面通過，也即使血細胞順序通過小截面，則可得到一連串脈衝，對這些脈衝計數，就可求得血細胞數量。由於各種血細胞直徑不同，所以其電阻率也不同，所測得的脈衝幅度也不同，根據這一特點就可以對各種血細胞進行分類計數。這就是變阻脈衝法原理。
庫爾特原理示意圖
庫爾特原理示意圖特性
變阻法計數在大多數細胞計數器中是利用小孔管換能器裝置實現的。
總原理圖
總原理圖在儀器的取樣杯內裝有一根吸樣管，吸樣管下部開有一個小孔(寶石製作)，因此也叫做小孔管。小孔管內外各置一隻鉑金電極，兩電極間施加一個恆定的電流。測試時，先將待測血液用潔淨的電解液充分稀釋，使血細胞在電解液中成為游散狀態，然後在小孔管上端施以負壓，在負壓的抽吸下，混有血細胞的電解液便被均勻地抽進小孔管。當血細胞通過小孔時，排開了等體積的電解液，使電解液的等效電阻瞬間變大，這個變大的電阻在恆流源的作用下引起一個等比例增大的電壓。當細胞離開小孔附近後，電解液的等效阻值又恢復正常，直到下一個細胞到達小孔。這樣血細胞連續地通過小孔，就在電極兩端產生一連串電壓脈衝。脈衝的個數與通過小孔的細胞個數相當，脈衝的幅度與細胞體積成正比。
實現
在分析換能原理時，總是理想地讓細胞一個個地通過寶石微孔。但是紅、白細胞的直徑一般是7－10μm，大者也只有20μm左右，而寶石微孔的孔徑卻為100μm。實際上會存在兩個、三個甚至更多細胞，一同或前後尾隨進入小孔“敏感區”的可能性，雖然這種情況產生的脈衝幅度比單個細胞要高，但它只能產生一個信號脈衝，使計數有所丟失。這種現象稱為重合損失。為了彌補這種損失，電路中設有重合校正電路或用軟體校正。重合損失通常都是按泊桑(Poisson)分布規律加以校正的，校正規律是：計數值在8000以下時不校正。計數值在8000－38000時，每計數1000個含補充的100個數。即在這個範圍內，計數電路每計900個便向千位進1。在38000以上時，每計數1000含補充的200個。即在38000以上，計數器每計數800個向千位進l。經重合校正後，計數結果接近實際值。
