Điện Tử Y Sinh Trên giới ngành thực lớn mạnh đóng vai trị quan trọng tronng việc nghiên cứu ứng dụng khoa học kĩ thuất phục vụ đời sống người Ở nước ta Điện Tử Y Sinh ngành có bước phát triển tích cực cần đầu tư thỏa đáng nhằm đáp ứng yêu cầu đặt hỗ trợ hiệu cho bác sĩ chẩn đoán chữa bệnh cho người Trong lĩnh vực Điện Tử Y Sinh, phận quan trọng nghiên cứu ứng dụng thiết bị sử dụng y tế, đặc biệt thiết bị xét nghiệm huyết học bới nguyên nhân khách quan có thơng tin xác bệnh nhân bác sĩ đưa phác đồ điều trị hợp lý Cơng việc chẩn đốn mắt xích quan trọng để giúp đỡ chữa trị cho bệnh nhân Trong xét nghiệm bước giúp cho việc chẩn đoán tốt Ở Việt Nam nay, vấn đề tải bệnh viện lớn thường xuyên xảy Chính điều gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc điều trị người bệnh Vấn đề cấp thiết cần đặt phải chẩn đoán nhanh gọn, xác giúp đem lại hiệu cao Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, hàng loạt máy xét nghiệm huyết học đời Beckman Coulter LH780 máy xét nghiệm hoàn toàn tự động Được định hướng hướng dẫn thầy giáo Phạm Văn Thuận, giáo viên môn Điện Tử Y Sinh, em thực đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu khai thác máy xét nghiệm huyết học Beckman Coulter LH780”
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH XÉT NGHIỆM HUYẾT HỌC
Lý thuyết sinh hóa máu
Máu là một tổ chức di động bao gồm các tế bào như hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu và huyết tương, với chức năng chính là cung cấp chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải trong quá trình chuyển hóa Nó cũng đóng vai trò là phương tiện vận chuyển các tế bào và chất giữa các tổ chức và cơ quan trong cơ thể Rối loạn thành phần máu có thể gây ra các vấn đề chức năng ở nhiều cơ quan khác nhau.
Một người trung bình có từ 4 đến 5 lít máu Máu tập chung nhiều ở cơ cỡ khoảng 40 %, ở phổi khoảng 6.5 % và ở thận là khoảng 7.5%.
Thành phần cấu tạo của máu :
Hình 1.1 Thành phần cấu tạo của máu
Thành phần cấu tạo của máu gồm có huyết tương và huyết cầu trong đó huyết cầu chiếm khoảng 40-45% thể tích máu.
1.1.2 Thành phần hóa học của huyết cầu a Hồng cầu
Hồng cầu trưởng thành là tế bào không có nhân, lưu thông trong máu và có hình dạng đĩa lõm 2 mặt Trong điều kiện tự nhiên, hồng cầu có đường kính khoảng 7.2mm, với bề dày 2mm ở ngoại vi và 1mm ở trung tâm.
Thể tích của một hồng cầu là 83 mm³ (83 femtolit), cho phép chúng dễ dàng thay đổi hình dạng nhờ tính đàn hồi tốt khi đi qua các mao mạch Với diện tích bề mặt lớn do có hai mặt lõm, hồng cầu có khả năng biến dạng mà không làm căng và vỡ màng Tổng diện tích màng hồng cầu trong cơ thể có thể lên đến 3000 m².
Hình 1.2 Hình dạng của hồng cầu
Hồng cầu chứa khoảng 57-68% nước và 28% hemoglobin, trong khi phần còn lại bao gồm các chất vô cơ, enzym, protein, lipid và ure Thời gian sống của hồng cầu dao động từ 120 đến 130 ngày.
Hồng cầu có cấu trúc đặc biệt với nền protein và lipid, trong đó lipid chủ yếu kết hợp với protein tạo thành lipoprotein Nền này còn chứa glucose, clorua và phosphat, chiếm 2-5% trọng lượng hồng cầu Hemoglobin nằm giữa các mắt của nền và là thành phần quan trọng trong việc vận chuyển khí của máu Màng hồng cầu cũng rất quan trọng, mang nhiều kháng nguyên nhóm máu.
Hồng cầu có nhiệm vụ chính là vận chuyển oxy và carbonic, đồng thời cũng giúp điều hòa cân bằng axit-bazo trong máu và tạo độ nhớt cho máu Bạch cầu đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch, bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh.
Bạch cầu chiếm khoảng 3% thành phần của huyết cầu và đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch Các tế bào này có hình dáng và kích thước khác nhau tùy thuộc vào từng loại Ở người trưởng thành, số lượng bạch cầu trung bình là khoảng 7000/mm³ ở nam giới và 6800/mm³ ở nữ giới, trong khi trẻ sơ sinh có số lượng bạch cầu cao hơn, lên tới 20000/mm³ Thời gian sống của bạch cầu dao động từ 7 đến 14 ngày.
Bạch cầu có thành phần phức tạp, bao gồm nhiều chất hữu cơ và vô cơ Bào tương của bạch cầu chứa sắt, canxi, lipid như cholesterol, triglycerid và axit béo, những lipid này đóng vai trò quan trọng trong khả năng chống nhiễm trùng của bạch cầu.
Bạch cầu được chia thành hai loại chính: bạch cầu hạt (bạch cầu đa nhân) và bạch cầu không hạt (bạch cầu đơn nhân) Bạch cầu đa nhân bao gồm ba loại: trung tính, ưa axit và bazo, trong khi bạch cầu đơn nhân được phân loại thành monocyt và lymphocyt Ở người bình thường, tỷ lệ các thành phần bạch cầu trong máu ngoại vi có sự phân bố nhất định.
Bạch cầu hạt ưa axit (Eosinophin) : 2.3% Kích thước khoảng 7-12 m
Bạch cầu ưa axit là một loại bạch cầu có hạt thô, thường được nhuộm màu đỏ cam bằng thuốc nhuộm Romanowsly Chúng có khả năng nuốt các hạt lạ và thường có mặt với số lượng lớn trong niêm mạc và các bề mặt bao phủ của cơ thể, đặc biệt liên quan đến các phản ứng dị ứng Trong một lít máu, số lượng bạch cầu ưa axit thường dao động từ 0,04 đến 0,4 x 10^9.
Bạch cầu hạt ưa bazo (Basophins) :0.4% Kích thước khoảng từ 10-14
Bạch cầu ưa bazo là một loại bạch cầu trong tế bào chất, có khả năng tiêu diệt các hạt nhỏ và chứa Histamine cùng heparin Trong một lít máu, thường có khoảng 0,2 x 10^9 bạch cầu ưa bazo.
Bạch cầu monocyt chiếm 5.3% trong tổng số bạch cầu, là loại bạch cầu đơn nhân với nhân hình thận Chức năng chính của chúng là nuốt các hạt lạ như vi trùng và các mảnh mô vụn Trong một lít máu, bình thường có khoảng 0,2-0,8 x 10^9 bạch cầu monocyt.
Bạch cầu hạt trung tính ( Neutrophils) : 62.0 % Kích thước khoảng 10-15
Bạch cầu trung tính là một loại bạch cầu hạt có nhân hình thùy, đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch bằng cách nuốt và tiêu diệt vi trùng, giúp bảo vệ cơ thể khỏi các bệnh viêm nhiễm Trong máu của người khỏe mạnh, số lượng bạch cầu trung tính thường dao động từ 2-7,5 x 10^9 tế bào trên mỗi lít.
Bạch cầu Lymphocyt : 30 % Là một loại bạch cầu thấy trong các hạt bạch huyết, lách, tuyến ức, thành ruột và tủy xương.Bình thường có khoảng 1,5-
Trong một lít máu có khoảng 4.10^9 lympho bào, đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch Lympho bào được chia thành hai loại chính: Lympho bào B, có chức năng sản sinh kháng thể, và Lympho bào T, liên quan đến quá trình thải loại mô ghép.
Hình 1.3 Các loại bạch cầu c Tiểu cầu
Tiểu cầu chiếm khoảng 1% thành phần huyết cầu và là tế bào không nhân, có vai trò quan trọng trong quá trình đông máu Chúng có hình dạng nhỏ, tròn với đường kính trung bình khoảng 2 μm Số lượng tiểu cầu trong máu dao động từ 250 đến 750 triệu/lít Thành phần chủ yếu của tiểu cầu bao gồm protein (57%), lipid (19%) và một lượng nhỏ glucid.
1.1.3 Thành phần hóa học của huyết tương
Protein chiếm khoảng 6-8% trong đó bao gồm 3 thành phần chính :
Khái quát về phương pháp phân tích xét nghiệm huyết học
1.2.1 Khái niệm xét nghiệm huyết học và đặc điểm của xét nghiệm huyết học
Xét nghiệm huyết học, hay còn gọi là xét nghiệm công thức máu, là một phương pháp quan trọng trong y khoa, được thực hiện trên mẫu máu để đo hàm lượng các chất và đếm các loại tế bào máu Đây là một trong những xét nghiệm phổ biến nhất, giúp đánh giá sức khỏe tổng thể và phát hiện nhiều rối loạn như nhiễm trùng, thiếu máu và bệnh bạch cầu Công thức máu cung cấp thông tin quý giá về hồng cầu (tế bào máu đỏ) mang ô-xy, bạch cầu (tế bào máu trắng) chống nhiễm trùng, hemoglobin (protein vận chuyển ô-xy), hematocrit (tỷ lệ tế bào máu đỏ so với huyết tương) và tiểu cầu (giúp đông máu).
Một số xét nghiệm huyết học phổ biến nhất là:
Tổng phân tích công thức máu (CBC)
Phân tích công thức bạch cầu (Diff)
Phân tích hồng cầu lưới(Retic)
1.2.2 Vai trò của xét nghiệm huyết học
Xét nghiệm huyết học là một công cụ quan trọng giúp bác sĩ đánh giá tình trạng sức khỏe của bệnh nhân, cung cấp thông tin hữu ích về các chỉ số liên quan đến bệnh lý Thông qua xét nghiệm này, bác sĩ có thể phát hiện các bệnh về máu có thể liên quan đến bệnh đang điều trị hoặc do tác động của phương pháp điều trị.
Công thức máu toàn bộ là một xét nghiệm quan trọng, thường được thực hiện để đánh giá sức khỏe tổng thể trong các cuộc kiểm tra y tế định kỳ Bác sĩ có thể chỉ định xét nghiệm này khi bệnh nhân có các triệu chứng như yếu đuối, mệt mỏi, sốt, viêm, bầm tím hoặc chảy máu, nhằm chẩn đoán nguyên nhân gây ra các dấu hiệu này Ngoài ra, công thức máu toàn bộ cũng giúp theo dõi các tình trạng bệnh lý như thiếu máu, bạch cầu hoặc đa hồng cầu vera, cũng như theo dõi quá trình điều trị cho những bệnh nhân đang sử dụng thuốc ảnh hưởng đến số lượng tế bào máu.
Xét nghiệm máu là công cụ quan trọng giúp bác sĩ đánh giá hoạt động của các cơ quan như thận, gan, tuyến giáp và tim, đồng thời chẩn đoán các bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, HIV/AIDS, tiểu đường, thiếu máu và bệnh mạch vành.
Tìm hiểu các yếu tố nguy cơ bệnh tim mạch.
Kiểm tra xem thuốc bạn đang dùng có tác dụng không. Đánh giá khả năng đông máu.
TỔNG QUAN CẤU TẠO, CHỨC NĂNG, MÁY XÉT NGHIỆM HUYẾT HỌC BECKMAN COULTER LH780
Tổng quan máy xét nghiệm huyết học Beckman Coulter LH780
Hình 2.1 Máy xét nghiệm huyết học Beckman Coulter LH780
2.1.1 Lịch sử ra đời của Beckman Coulter
Lịch sử của Beckman Coulter bắt đầu từ những năm 1930 với phát minh của Tiến sĩ Arnold O Beckman về máy đo pH, giải pháp chính xác để xác định độ axit trong nước chanh Các phương pháp thủ công trước đó không hiệu quả do ảnh hưởng của chất bảo quản, nhưng thiết bị của Tiến sĩ Beckman kết hợp các nguyên tắc hóa học và điện, tạo ra một công cụ đơn giản và dễ sử dụng Đến năm 1935, ông đã giới thiệu máy đo pH thương mại đầu tiên, mở ra hàng ngàn ứng dụng trong khoa học, công nghiệp và y học, đồng thời đơn giản hóa quy trình thí nghiệm và tăng độ chính xác trong phân tích hóa học.
Wallace Coulter đã có những nỗ lực đáng kể trong nghiên cứu của mình, đặc biệt là vào đầu những năm 1950 khi ông phát hiện ra Nguyên lý Coulter Phương pháp này hiện nay được sử dụng rộng rãi để đếm và định lượng các hạt siêu nhỏ lơ lửng trong chất lỏng, đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu tế bào trong y học.
Wallace và anh trai của ông, Joseph, đã thành lập Coulter Electronics vào năm 1958 và chuyển doanh nghiệp đến Miami, Florida, vào năm 1961.
Quá trình phát triển của Beckman Coulter :
Vào thập niên 1970, Beckman đã trải qua sự mở rộng đáng kể về sản phẩm và cơ sở vật chất, bao gồm việc thiết lập các địa điểm mới tại Châu Âu Đồng thời, công ty cũng đã thành lập một đơn vị bán hàng tại Trung Quốc.
Trong những năm 1980 và 1990, sự chú trọng được đặt vào việc phát triển hệ thống phòng thí nghiệm nhằm phân tích sinh học, biến công nghệ thành các giải pháp hiệu quả cho các phòng thí nghiệm lâm sàng.
Beckman mua lại dòng sản phẩm Access từ Sanofi Diagnostics vào năm
1996, thêm thiết bị xét nghiệm miễn dịch vào danh sách các sản phẩm của công ty.
Vào năm 1997, Beckman đã mua lại Coulter Corporation, mở rộng danh mục sản phẩm của mình trong lĩnh vực huyết học, tế bào học và cầm máu, từ đó thúc đẩy sự phát triển của công ty trong ngành dụng cụ xét nghiệm phòng thí nghiệm.
Vào năm 2009, Beckman Coulter đã mua lại Hệ thống chẩn đoán Olympus, từ đó bổ sung các hệ thống hóa học lâm sàng và mở rộng phạm vi sản phẩm cũng như địa lý Sau khi được Danaher mua lại vào năm 2011, Beckman Coulter tiếp tục khẳng định vị thế là công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực thiết bị chẩn đoán lâm sàng và nghiên cứu khoa học đời sống.
2.1.2 Các thông số máu mà máy xác định được
Beckman Coulter LH780 là một máy xét nghiệm huyết học tự động đa thông số, lý tưởng cho các phòng xét nghiệm lâm sàng Thiết bị này chuyên dùng để phân tích thành phần nguyên tố trong máu người, cung cấp thông tin quan trọng hỗ trợ cho chẩn đoán lâm sàng.
Beckman Coulter LH780 xác định được 27 thông số công thức máu và 2 biểu đồ RBC, PLT:
WBC- White blood cells: Số lượng bạch cầu
NEU#- Neutrophils : Số lượng bạch cầu trung tính Neutro
NEU%- Neutrophils: Phần trăm bạch cầu trung tính Neutro
LYM#- Lymphocytes : Số lượng bạch cầu Lympho
LYM%- Lymphocytes : Phần trăm bạch cầu Lympho
MON#- Monocytes : Số lượng bạch cầu đơn nhân Mono
MON%- Monocytes: Phần trăm bạch cầu đơn nhân Mono
EOS#- Eosinophils : Số lượng bạch cầu ưa axit Eoso
EOS%- Eosinophils : Phần trăm bạch cầu ưa axit Eoso
BAS#- Basophils: Số lượng bạch cầu ưa kiềmBaso
BAS%-Basophils: Phần trăm bạch cầu ưa kiềm Baso
RBC- Red blood cells: Số lượng hồng cầu
HGB-Hemoglobin : Lượng huyết sắc tố
HCT- Hematocrit : Số lượng hematocrit
MCV- Mean corpuscular volume: Thể tích trung bình một hồng cầu
MCH- Mean corpuscular hemoglobin: Lượng huyết sắc tố trung bình trong một hồng cầu
MCHC- Mean corpuscular hemoglobin concentration: Nồng độ huyết sắc tố trung bình trong một hồng cầu
RDW-SD- Red distribution width: Chiều rộng gải phân bố hồng cầu RDW-CV: Dải phân bố hồng cầu
PLT-Platelet : Số lượng tiểu cầu
MPV- Mean platelet volume: Thể tích trung bình tiểu cầu
PDW- Platelet disrabution width: Dải phân bố tiểu cầu
PCT- Plateletcrit: Số lượng khối tiểu cầu
RET%- Reticulocyte: Tỉ lệ phần trăm hồng cầu lưới
RET#- Reticulocyte: Số lượng hồng cầu lưới
MRV-Mean red volume : Thể tích trung bình hồng cầu
IRF : Số lượng mảnh hồng cầu
Các hóa chất dùng cho máy Beckman Coulter LH780
2.2.1 Hóa chất tẩy rửa(Cleaner)
Cleaner được thiết kế để làm sạch các bộ phận tiếp xúc với mẫu máu trong hệ thống, bao gồm khe đếm và van lấy mẫu Dung dịch này có khả năng phân hủy sinh học và chứa enzyme phân giải protein, giúp loại bỏ protein tích tụ trong khe đếm cảm biến của máy phân tích huyết học.
Protein trong mẫu bệnh phẩm có thể tích tụ tại các khe đếm của hệ thống phân tích huyết học theo thời gian, dẫn đến việc giảm kích thước khe và có nguy cơ gây tắc nghẽn Để khắc phục tình trạng này, enzyme phân giải protein có trong dung dịch sẽ phản ứng và hòa tan các protein tích tụ xung quanh khe đếm.
2.2.2 Dung dịch pha loãng (Diluent)
Diluent là dung dịch pha loãng quan trọng khi kết hợp với thuốc ly giải để đếm và định cỡ tế bào máu Nó được sử dụng cùng với thuốc thử ly giải để xác định nồng độ Hgb, đồng thời hỗ trợ trong việc đếm và phân loại bạch cầu.
Dung dịch pha loãng kết hợp với thuốc thử lyse là yếu tố quan trọng trong việc đo lường hồng cầu và bạch cầu Nó giúp phân biệt năm loại bạch cầu chính: bạch cầu trung tính, bạch cầu lympho, bạch cầu đơn nhân, bạch cầu ưa axit, và bạch cầu ưa kiềm.
2.2.3 Dung dịch kiểm soát( Coulter Latron Control)
Mục đích của việc kiểm soát các thông số như thể tích, độ dẫn điện và độ tán xạ ánh sáng là để đảm bảo sự ổn định trong quá trình xử lý hệ thống dòng chảy Dung dịch sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì các thông số này, góp phần vào việc đo đạc chính xác và hiệu quả.
Coulter latron control là dung dịch chứa hạt latex, tạo ra tín hiệu điện đặc trưng khi lưu thông Những tín hiệu này được chuyển đổi thành các thông số như thể tích, độ dẫn điện và độ tán xạ ánh sáng, giúp kiểm soát hiệu suất hoạt động của máy thông qua công nghệ VCS.
2.2.4 Hóa chất ly giải( Lyse)
Mục đích: hóa chất sử dụng cho mục đích ly giải hồng cầu trong xét nghiệm định lượng Hgb và ổn định, đếm và định cỡ bạch cầu.
Quy trình phân tích công thức bạch cầu bắt đầu bằng việc pha loãng mẫu máu với dung dịch ly giải, giúp ly giải nhanh hồng cầu và giảm thiểu sự can thiệp của mảnh vỡ tế bào máu Để ổn định bạch cầu, chất ổn định chứa muối hòa tan được thêm vào, trung hòa hoạt tính ly giải và khôi phục cân bằng ion, giữ cho bạch cầu ở trạng thái gần nguyên bản nhằm mục đích phân tách 5 thành phần bạch cầu.
Cấu tạo và sơ đồ khối chức năng của máy xét nghiệm huyết học Beckman
Hình2.2 Bộ phận chính của máy xét nghiệm huyết học Beckman Coulter LH780
- Analytical station: trạm phân tích bao gồm:
Diluter : Bộ phận pha loãng
2.3.1 Bộ nguồn cấp điện và hút chân không a.Cấu tạo của bộ nguồn
Hình 2.3 Các bộ phận của bộ cung cấp nguồn
Chức năng các bộ phận trong bộ cung cấp nguồn:
- Bulk Power Supply- Nguồn điện chính: Chuyển đổi điện áp xoay chiều (AC) thành nguồn điện áp 1 chiều (DC)
- Bulk Power Filter Card- Mạch lọc công suất lớn: Mach lọc nguồn cung cấp
- Compressor/Vacuum Pump- Máy nén khí/ Bơm chân không: Tạo chân không và áp suất.
- Motor Controller Card-Mạch điều khiển động cơ: cung cấp trình điều khiển và năng lượng cho máy nén khí và bơm chân không
Quạt thông gió thải ra là một trong hai quạt tự động có tốc độ thay đổi, được thiết kế để làm mát nguồn cung cấp điện Nó hoạt động như một quạt tản nhiệt, giúp duy trì hiệu suất và độ bền của thiết bị.
Quạt thông gió hút vào là một trong hai quạt tự động có tốc độ thay đổi, được thiết kế để làm mát nguồn cung cấp điện Nó hoạt động như một quạt tản nhiệt, giúp duy trì hiệu suất và độ bền cho hệ thống.
- System Power Controller Display- Hiển thị hệ thống điều khiển nguồn: hiển thị mức và trạng thái khí nén và điện áp.
Mạch điều khiển hệ thống nguồn (System Power Controller Card) đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và kiểm soát điện năng cho các đầu ra của bộ nguồn Sơ đồ khối chức năng của bộ nguồn thể hiện cách thức hoạt động và liên kết giữa các thành phần, giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo sự ổn định trong quá trình cung cấp điện.
Bộ nguồn cho phép theo dõi: Áp suất, chế độ chân không, điện áp, nhiệt độ.
Bộ nguồn cũng cho phép điều chỉnh áp suất Khi ngắt nguồn điện thì cả hệ thống sẽ không được cung cấp năng lượng để hoạt động.
Hệ thống nguồn đầu vào điện áp từ 90V đến 264V (AC) với tần số từ 47Hz đến 63Hz được trang bị bộ bảo vệ điện áp (TVS3) nhằm giảm thiểu ảnh hưởng từ các sự cố Bộ bảo vệ này có khả năng loại bỏ các xung điện áp cao do sét đánh mà không làm ảnh hưởng đến nguồn chính.
Cầu chì F1 và F2 được đặt sau đầu vào AC đến nguồn cung cấp chính nhằm bảo vệ nguồn cấp chính khỏi hiện tượng quá dòng Đồng thời, cầu chì F3 từ đầu vào AC đến mạch điều khiển hệ thống nguồn cũng có chức năng bảo vệ mạch điều khiển khỏi hiện tượng quá dòng.
Bulk Power Supply- Nguồn điện chính: chuyển đổi ra 3 mức điện áp: +48V và 2 điện áp phụ +5.2V và +12V.
Nguồn cung cấp được làm mát bằng hai quạt tản nhiệt tự động, bao gồm một cửa hút gió và một cửa xả khí Tốc độ quạt có thể được điều chỉnh nhờ vào nhiệt điện trở.
Mạch lọc (Bulk Power Filter Card) sử dụng dòng điều khiển +5.2 V (DC) và điện áp +48V1, 48V2 (DC) để loại bỏ nhiễu tại đầu ra của bộ nguồn thông qua bộ lọc công suất lớn.
- Điện áp +48V1(DC) qua bộ lọc nguồn chuyển đến Bus hệ thống được sử dụng để cung cấp cho trạm phân tích và bộ phận pha loãng.
- Điện áp +48V2(DC) qua bộ lọc nguồn được sử dụng để cấp nguồn cho máy nén và bơm chân không
- Điện áp +12 V (DC) được sử dụng để cung cấp cho quạt làm mát nguồn và van xả khí nén.
- Điện áp +5.2V(DC) được sử dụng trên toàn hệ thống để điều khiển bật nguồn, tắt nguồn và đặt lại. c Hệ thống tạo áp suất, chân không
Hệ thống khí nén cung cấp áp suất và theo dõi mức chân không cho bộ phận pha loãng.
Hệ thống tạo áp suất hoạt động với bơm chân không (PM1) sử dụng điện áp +12V (DC) và kết nối với van xả điện tử (RV1) Khí thải từ van xả, với áp suất 60psi, đi qua cuộn làm mát (CL1) gắn trên quạt tản nhiệt, sau đó được dẫn qua bộ tách nước (FL1) Hệ thống van điện tử (VL1) được điều khiển bởi mạch điều khiển nhằm ngăn ngừa nước tràn vào hệ thống tạo áp suất.
Hệ thống tạo áp suất tại đầu ra :
Áp suất đầu ra 60psi, tương đương với áp suất trên 1 inch vuông, được kết nối với mạch điều khiển để theo dõi Bộ điều chỉnh RG1 sẽ điều chỉnh áp suất xuống mức 30psi.
Áp suất đầu ra 30psi được kết nối với mạch điều khiển để theo dõi, trong khi bộ điều chỉnh RG2 điều chỉnh áp suất xuống mức 5psi và phân phối cho bộ phận pha loãng.
Áp suất đầu ra 5psi được kết nối với mạch điều khiển để theo dõi và phân phối cho bộ phận pha loãng Mặt sau của bộ nguồn hiển thị trạng thái hoạt động của thiết bị.
Hình 2.6 Mặt sau của bộ nguồn
- AC Power: Nguồn vào là điện áp xoay chiều.
- Power to Diluter: Đường dây nguồn cung cấp cho bộ phận pha loãng
- Pressure to Diluter: Áp suất đầu ra với 2 mức tương ứng 30psi, 5psi và
1 đường từ hệ thống chân không từ bơm chân không cung cấp cho bộ phận pha loãng
Hình 2.7 Màn hình hiển thị trạng thái hoạt động của bộ nguồn
Trạng thái hoạt động của bộ nguồn được hiển thị trên màn hình, trạng thái này được cập nhật bất cứ khi nào có sự thay đổi:
- Mức áp suất: 60psi, 30psi, 5psi
- Mức điện áp vào: 115(AC) ( giá trị này nằm trong khoảng ừ 90V đến264V)
- Trạng thái đầu vào: AC
- Trạng thái điện áp ra: DC
- Trạng thái khí nén: PNEU
- Trạng thái nhiệt độ nguồn cung cấp:TEMP
2.3.2 Bộ phân tích a Cấu tạo của bộ phân tích
Hình 2.8 Bộ phận phân tích
Bộ phân tích là một thành phần của hệ thống LH 780, nằm phía trên bộ pha loãng.
Hình 2.9 Mặt trước của bộ phận phân tích
- Numeric keypad- Bàn phím số: cung cấp tín hiệu bật, tắt và giao diện vận hành
- CRT buttons- Các nút CRT( CRThode Ray Tube): Cho phép người vận hành truy cập vào các tùy chọn trên menu giao diện.
Hình 2.10 Bàn phím của bộ phân tích
Bộ phận phân tích bao gồm một bàn phím và một màn hình LCD nhỏ, cho phép người dùng khởi động hoạt động của bộ phận pha loãng hoặc nhập các giá trị số cần thiết Các phím trên bàn phím có chức năng cụ thể để thực hiện các tác vụ khác nhau.
- Phím ID: ấn để chọn ID mẫu muốn thực hiện xét nghiệm.
- Phím F: ấn trước khi nhập số hiệu lệnh muốn thực hiện.
- Phím : ấn để thêm dấu thập phân.
- Phím từ 0-9: ấn để xác định chức năng muốn thực hiện cũng như nhập thông tin ID mẫu xét nghiệm.
- Phím Enter: ấn sau khi nhập ID mẫu hoặc chọn một lệnh hoạt động.
- Phím CE sau đó ấn ENTER: để xóa dữ liệu vừa nhập trước đó và nhập lại ID của mẫu xét nghiệm.
- Phím Clear Apert: ấn để loại bỏ các cặn ở các khe đếm và cho phép xả buồng chứa chất khí thải.
- Phím Rinse: ấn để đổ đầy dung môi pha loãng vào buồng đếm hồng cầu và bạch cầu.
Phím Drain được sử dụng để xả toàn bộ chất lỏng trong buồng đếm hồng cầu và buồng chân không vào buồng chứa chất thải, đồng thời xả hết chất lỏng trong buồng đếm bạch cầu qua cu-vét HGB vào buồng chứa chất thải.
Phím Prime Apert giúp đảm bảo chế độ khí nén hoạt động hiệu quả, đồng thời xả và rửa các buồng chứa Nó cũng hút chân không khe đếm để loại bỏ khí từ đường dẫn tới bộ phận cách ly chân không, đảm bảo khe đếm luôn hoạt động.
- Phím Alam Reset: ấn để tắt chuông cảnh báo phát ra khi thiết bị gặp vấn đề, ví dụ như sắp hết thuốc thử.
Phím Start Cont được sử dụng để khởi động hoặc tiếp tục quá trình xử lý mẫu tự động Trong quá trình này, thiết bị sẽ tự động mồi và lắc buồng chứa ít nhất 14 lần để trộn mẫu xét nghiệm trước khi tiến hành hút mẫu Đồng thời, thiết bị sẽ kiểm tra mức thuốc thử, chất thải, bể chứa dịch và bể chứa chất thải, cũng như kiểm tra buồng mẫu để đảm bảo không bị tắc nghẽn Tất cả các lệnh nhập từ bàn phím sẽ bị bỏ qua trong suốt quá trình Màn hình sẽ hiển thị thông báo "AUTOMATIC MODE" trong suốt quá trình và "READY" khi hoàn tất.
Nguyên lí hoạt động và sơ đồ phân tích của máy xét nghiệm huyết học
Trạm phân tích sử dụng nguyên lý Coulter để đếm và đo lường các tế bào máu đỏ (RBC), tế bào máu trắng (WBC) và tiểu cầu (Plt) trong buồng chứa Công nghệ VCS được áp dụng để xác định các thông số của từng loại bạch cầu, trong khi huyết sắc tố được đo bằng phương pháp so màu quang điện trong cuvet Hgb Mạch điện tử trong bộ phân tích ghi nhận và đếm các xung được tạo ra, từ đó các tham số CBC khác như Hct, MCH, MCHC, RDW, Pct và PDW được tính toán dựa trên dữ liệu đo được.
Hình 2.28 Sơ đồ mô tả đường dẫn tín hiệu trong phân tích RBC,WBC, PLT,
Sau khi thực hiện hút mẫu máu (0.2ml bằng phương pháp thủ công hoặc 0.3ml tự động), van chia mẫu máu (BSV) sẽ xoay phần trung tâm để phân phối mẫu máu đến bộ phận pha loãng.
Bộ phân phối dung dịch pha loãng RBC và WBC thực hiện quá trình pha loãng mẫu máu qua BSV, sau đó đưa vào buồng chứa tương ứng Đồng thời, bơm thuốc thử lyse CBC phân phối thuốc thử vào đường dẫn đến buồng chứa WBC, kết hợp thuốc thử lyse CBC với máu đã được pha loãng.
Trong buồng chứa mẫu WBC,trộn với 6.0 ml chất pha loãng (diluent) và
28 ul mẫu được pha trộn với 1.0 ml thuốc thử ly giải CBC, tạo ra độ pha loãng cuối cùng là 1:251 Sau khi trộn và ủ mẫu với thuốc thử, mẫu sẽ được đưa vào buồng phân tích dưới áp suất chân không để xác định số lượng và thể tích tế bào.
Trong buồng chứa mẫu RBC, 10 ml dung dịch pha loãng và 1,6 μl mẫu được kết hợp với tỷ lệ pha loãng cuối cùng là 1:6250 Sau khi trộn, mẫu được ủ trong điều kiện áp suất chân không và đưa vào buồng phân tích để xác định số lượng và thể tích tế bào.
Thuốc thử lyse CBC loại bỏ hồng cầu, giữ lại bạch cầu (WBC) để phân tích bằng các công nghệ tiên tiến như trở kháng, VCS và đo hemoglobin (Hgb) qua phương pháp so màu quang điện.
Sau khi phân tích, tín hiệu xung được gửi đến mạch truyền dữ liệu R/W/P, nơi nó được tách thành 12 kênh Trong đó, 3 kênh truyền dữ liệu đến mạch Platelet processer để lập biểu đồ Plt, còn 3 kênh dữ liệu RBC và WBC được chuyển đến mạch Red/White processor để xác định kích thước và số lượng xung trong ngưỡng cho phép Cuối cùng, tất cả dữ liệu được truyền tới mạch điều khiển chính (AMC) và hiển thị trên màn hình trạm phân tích, đồng thời lưu trữ dữ liệu.
2.4.1 Đếm WBC, RBC, Plt bằng công nghệ trở kháng dựa trên nguyên tắc Coulter
Hình 2.29 Mô tả công nghệ trở kháng áp dụng nguyên tắc Coulter
Nguyên lý đếm tế bào máu dựa trên sự thay đổi trở kháng khi các tế bào đi qua khe đếm của điện cực Đầu tiên, mẫu máu được pha loãng bằng dung dịch diluent và sau đó được rút qua một lỗ nhỏ nhờ chênh lệch áp suất Điện cực được đặt trên hai mặt của lỗ nhỏ, cho phép dòng điện truyền qua Khi tế bào đi qua lỗ, dòng điện giữa hai điện cực giảm, tạo ra một xung điện có biên độ tỷ lệ thuận với kích thước tế bào Tế bào lớn tạo ra xung điện lớn, trong khi tế bào nhỏ tạo ra xung điện nhỏ Tổng số xung điện thu được tương ứng với tổng số tế bào đi qua lỗ đếm.
Phương pháp này sử dụng dòng điện không đổi, trong đó điện trở (R) tỉ lệ thuận với điện áp (U) Khi tế bào di chuyển qua khe đếm, R tăng dẫn đến U cũng tăng, tỷ lệ với thể tích tế bào Sự thay đổi điện áp khi tế bào đi qua khe rất nhỏ, do đó các xung tín hiệu ở đầu ra cần được khuếch đại nhiều lần để các mạch điện tử tiếp theo có thể phân tích và loại bỏ nhiễu nền.
Khi tế bào di chuyển qua các khe hẹp, chúng có xu hướng xoay quanh và có thể làm sai lệch kết quả đếm tiểu cầu do nhập lại các khu vực cảm biến Để khắc phục tình trạng này, tấm von Brehens được thiết kế trong buồng đếm RBC/PLT nhằm ngăn chặn sự tuần hoàn của tế bào.
Hình 2.30 Đo thể tích nhờ 2 cảm biến quang
Phương pháp đếm bằng trở kháng trong máy Beckman Coulter LH780 sử dụng bộ đếm thời gian để đảm bảo thể tích dịch pha loãng tế bào được đếm chính xác trong một khoảng thời gian nhất định Hệ thống này còn có khả năng phát hiện các trường hợp tắt nghẽn và bọt khí trong quá trình đếm, nhờ vào 2 cảm biến quang học với khoảng cách chính xác giới hạn 200ml.
Dữ liệu cho biểu đồ WBC, RBC và Plt được thu thập trong giây đầu tiên của chu kỳ đếm Nếu cần thêm thông tin, hệ thống sẽ tiếp tục mở rộng và tích lũy dữ liệu trong chu kỳ 1 giây, tối đa lên đến 10 giây.
2.4.2 Đo Hgb dựa trên cơ sở phương pháp so màu quang điện Để thực hiện phân tích Hgb, bộ phân tích bao gồm 2 bộ đọc điện áp khi chỉ có chất pha loãng diluent( để trống- giá trị tham chiếu) và mẫu máu đã được pha loãng.
Hình 2.31 Mô tả cấu tạo của bộ đo Hgb
Buồng đo huyết sắc tố bao gồm đèn Hgb, buồng chứa dung dịch mẫu hemoglobin và bộ đo cường độ ánh sáng với kính lọc 525nm Khi thêm lyse vào mẫu máu đã pha loãng với dung dịch diluent, tế bào hồng cầu (RBC) sẽ bị phá vỡ, giải phóng hemoglobin Hemoglobin sau đó kết hợp với lyse để tạo thành phức chất cyano hemoglobin.
Nguyên lý đo nồng độ hemoglobin (Hgb) dựa trên việc sử dụng cảm biến quang để đo cường độ hấp thụ ánh sáng qua dung dịch hemoglobin và so sánh với kết quả ở trạng thái trống, nơi chỉ có dung môi trong buồng phân tích Thiết bị tự động thực hiện kiểm tra, tính toán và in ra kết quả nồng độ Hgb tính bằng g/l.
- EB là cường độ sáng của ánh sáng tham chiếu;
- ES là cường độ sáng của ánh sáng truyền qua mẫu máu;
2.4.3 Nguyên lý phân loại 5 loại bạch cầu đựa trên công nghệ VCS
QUY TRÌNH VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG, XỬ LÍ LỖI VỚI MÁY XÉT NGHIỆM HUYẾT HỌC BECKMAN COULTER LH780
Quy trình cài đặt và vận hành thiết bị
1 Gõ tên truy cập đã đặt.
2 Gõ mật khẩu đã đặt.
3 Chọn OK, trạm làm việc sẽ kiểm tra mật khẩu và khởi động các ứng dụng phù hợp.
1 Kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị bình thường không.
2 Khởi động các tùy chọn hệ thống.
3 Ấn nút START UP trên bàn phím số để kích hoạt chu trình khởi động tự động.
Khi nhấn nút này, hệ thống sẽ tự động rút tác nhân làm sạch từ các bộ phận và ống của hệ thống pha loãng nếu tác nhân chưa được loại bỏ Đồng thời, hệ thống sẽ kiểm tra điện và chất lỏng để đảm bảo thiết bị sẵn sàng cho việc phân tích chất kiểm chuẩn hoặc mẫu máu toàn phần Đặc biệt, thiết bị sẽ thực hiện kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này.
+ Cảm biến xác định lượng thuốc thử còn lại và lượng chất thải.
+ Thay thế tác nhân làm sạch bằng dung môi pha loãng.
+ Thực hiện kiểm tra độ chênh và độ chính xác của xung.
+ Thực hiện đếm nền trong buồng chứa và buồng mẫu
+ Đo điện áp mẫu không chứa Hgb và mẫu chứa Hgb.
+ Thực hiện kiểm tra về dòng điện của bo mạch ba đầu dò.
4 Xem xét kết quả việc kiểm tra quá trình khởi động.
7 Chọn để in kết quả khởi động.
3.1.3 Kiểm tra vận hành thiết bị
1 Xác nhận thiết bị đã được bật.
2 Nếu bộ nguồn đang tắt, ấn phím POWER ON trên bàn phím số.
3 Thu thập và chuẩn bị mẫu.
4 Dán nhãn mã vạch lên ống mẫu.
5 Đảm bảo bộ phận khí nén đã bật, ấn PRIME APERT trên bàn phím số để kích hoạt bộ phận khí nén.
Hệ thống nén khí có đặc tính tắt tự động để kéo dài tuổi thọ của bộ phận nén và bơm chân không.
6 Nếu không thực hiện các bước trên, người dùng cần kiểm tra để đảm bảo các buồng chứa hoạt động bình thường.
3.1.4 Kiểm tra nguồn điện và mức chân không và buồng chứa
1 Kiểm tra trạng thái và các mức năng lượng của nguồn điện:
- Trạng thái nguồn vào(AC).
- Trạng thái điện áp ra(DC).
- Trạng thái bộ phận khí nén(PNEU).
- Trạng thái nhiệt độ(TEMP), áp suất(PSI).
- Trạng thái chân không(VACUMM).
- Mở cửa khoang khe đếm.
- Ấn phím DRAIN trên bàn phím số.
- Xác nhận dịch lỏng trong cả 2 buồng khe đếm đã xả hoàn toàn
- Ấn phím RINSE trên bàn phím số.
- Xác nhận buồng chứa chất thải đã được rút sạch.
- Đóng cửa khoang khe đếm.
3.1.5 Kiểm tra cài đặt thiết bị
1 Đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường.
2 Xác nhận trên bộ phân tích.
- Không xuất hiện tin nhắn cảnh báo.
- Bộ phận phát hiện mẫu đã được bật.
- Chế độ kiểm tra mong muốn đã được bật.
- Số lần hút mẫu mong muốn cho mối ống đã được cài đặt.
3 Đảm bảo cấu hình trạm làm việc được cài đặt đúng.
3.1.6 Cài đặt ngày tháng và thời gian trên bộ phân tích
1 Truy cập màn hình bộ phân tích.
3 Chọn ANALYSER FUNCTIONS các chức năng của máy phân tích.
3 Từ màn hình MAIN chọn DATE AND TIME.
4 Chọn SET DATE AND TIME cài đặt ngày giờ.
5 Chọn FORMAT (định dạng) đến khi định dạng muốn sử dụng xuất hiện.
Trong đó MM=tháng, DD=ngày, YY=hai chữ số cuối của năm.
6 Truy cập Command Center để chọn loại xét nghiệm mặc định trong quá trình xử lý mẫu.
+ CDR: Xét nghiệm CBC( tổng phân tích công thức máu), Diff( công thức bạch cầu), Retic( hồng cầu lưới).
+ CD: Xét nghiệm CBC(tổng phân tích tế bào máu), Diff( công thức bạch cầu).
+ C: Chỉ xét nghiệm CBC(tổng phân tích tế bào máu).
+ CR: Chỉ xét nghiệm CBC(tổng phân tích tế bào máu) và Retic(hồng cầu lưới).
+ R: Chỉ xét nghiệm Retic(hồng cầu lưới).
7 Chọn SYSTEM RUN thực hiện xét nghiệm mẫu.
Quy trình bảo trì, bảo dưỡng
Bảo trì định kỳ là yếu tố quan trọng giúp kéo dài tuổi thọ của máy và đảm bảo độ chính xác trong kết quả xét nghiệm Quy trình bảo trì nên được thực hiện hàng ngày, hàng tuần và hàng tháng để đạt hiệu quả tối ưu.
Dung dịch tẩy rửa Cleaner (để ở nhiệt độ phòng)
Để bảo trì thiết bị phân tích, hãy dùng giấy thấm nước ấm và vài giọt dung dịch Cleaner để lau bên ngoài kim hút mẫu Tiếp theo, nhấn phím Drain trên màn hình để xả hết chất lỏng trong buồng đếm hồng cầu và buồng chân không vào buồng chứa chất thải, đồng thời xả chất lỏng trong buồng đếm bạch cầu qua cu-vét HGB Sau đó, ấn phím Shut down để rửa các đường dẫn và tắt bộ phận nén khí Quy trình làm sạch hàng ngày cần được thực hiện bằng cách đưa dung dịch tẩy rửa vào bộ phận pha loãng để tránh tích tụ protein, đồng thời kiểm tra mức chất thải và cảnh báo nếu buồng chứa chất thải đã đầy nhằm ngăn ngừa tình trạng tràn chất thải có nguy cơ sinh học.
Sau khi hoàn tất chu trình rửa tự động, dùng giấy thấm nước ấm lau sạch bên ngoài kim hút.
Trước khi lau các phần khác của thiết bị, hãy sử dụng vải mềm thấm dung dịch tẩy rửa Clear để làm sạch vết bẩn, đặc biệt là các vệt máu trên kim hút và khu vực xung quanh.
Chú ý: Không sử dụng các loại acid ăn mòn, dung môi hữu cơ để lau thiết bị, ngoài dung dịch tẩy rửa được phép sử dụng.
1 Ấn POWER OFF tắt cầu dao chính trên bộ nguồn, rút phích cắm dây nguồn trước khi thực hiện.
2 Mở vỏ của thiết bị để tiến hành làm sạch các bộ phận bên trong
Hình 3.1 Cách mở vỏ thiết bị để bảo trì
Sử dụng cả 2 tay nhẹ nhàng tháo vỏ của bộ phận pha loãng, phân tích và hút mẫu.
Sử dụng thiết bị cầm tay để mở khóa.
3 Dùng khăn ẩm với nước cất, dung dịch tẩy rửa Clearner để lau chùi, làm sạch các bộ phận bên trong thiết bị.
Hình 3.2 Làm sạch cơ cấu gắn với van chia mẫu
- Chuẩn bị: Nước cất, khăn sạch, giấy thấm
Làm ẩm cơ cấu bằng nước cất.
Dùng khăn ẩm lau sạch các vết bẩn, làm sạch cơ cấu gắn với van chia.Lau khô lại bằng giấy thấm.
Hình 3.3 Làm sạch bộ phận van chia mẫu
- Chuẩn bị: Bình tia nước cất, khăn ẩm.
Tháo van chia khỏi hệ thống chia mẫu.
Dùng bình tia nước cất làm sạch bên trong sau đó làm sạch bên ngoài các đường ống dẫn.
Lau lại các bộ phận của van chia bằng khăn ẩm.
Hình 3.4 Làm sạch thanh dẫn của cơ cấu động cơ hút mẫu
- Chuẩn bị: Bình tia nước cất, khăn ẩm, giấy thấm, gel mỡ.
Nhẹ nhàng giữ thanh dẫn của cơ cấu hút mẫu.
Sử dụng bình tia nước cất để làm sạch các khe nhỏ của cơ cấu hút mẫu, sau đó dùng khăn ẩm để lau sạch các vết bẩn trên thanh dẫn và cuối cùng lau khô bằng giấy thấm.
Tra gel mỡ lên trục thanh dẫn sau đó dùng khăn thấm lau sạch gel mỡ thừa.
Hình 3.5 Làm sạch buồng chứa WBC, RBC bằng dung dịch tẩy rửa
- Chuẩn bị: Bình tia dung dịch tẩy rửa Clearner, bình tia nước cất.
Cho một phần dung dịch tẩy rửa và 1 phần nước cất vào bình tia.
Cho dung dịch vào 1/2 buống chứa giữ trong vòng 15 phút rồi xả
Sử dụng bình tia nước cất rửa lại 1 lần nữa.
Hình 3.6 Làm sạch kim hút mẫu
- Chuẩn bị: Bình tia nước cất, khăn ẩm, giấy thấm.
Mở bộ phận hút mẫu và van chia mẫu.
Dùng bình tia nước cất để lau kim hút.
Dùng khăn ẩm lau sạch các vết máu khô và lau khô lại bằng giấy thấm. Đóng bộ phận hút mẫu.
2 Làm sạch hoặc thay thế bộ lọc không khí ở 2 bên và dưới đáy bộ nguồn.
Hình 3.7 Làm sạch bộ lọc không khí
- Chuẩn bị: Nước cất, giấy thấm, khăn ẩm.
Mở các nắp sau máy và xác định vị trí của các tấm lọc khí nằm ở phía sau bộ nguồn.
Lấy 02 tấm lọc khí ra và làm sạch chúng bằng nước cất, lau lại bằng khăn ẩm.
Dùng giấy thấm làm khô 02 tấm lọc khí.
Lắp tấm lọc khí trở lại thiết bị.
Lắp các nắp trước máy lại.
