AI在外周血细胞形态分析中的应用案例集锦

作者 | 刘雪凯

单位 | 航天中心医院检验科

外周血细胞形态的准确分析在疾病的诊断、治疗以及患者预后评估中具有重要意义。然而，传统的细胞形态学分析往往依赖于检验人员经验并且耗时较长。

随着医学科技的迅速发展，人工智能（AI）在医疗领域的应用日益增多，智能化血细胞形态分析系统目前已经广泛应用于检验科临床工作，众多学会和专家对此发布了相关中国专家共识^[1-2]，作为一名检验一线工作人员，今天在此分享一些应用案例。

男性，44岁，体检。血常规结果及散点图见图1。

图1 案例1血常规结果及散点图

结果显示该患者血小板数量减少，散点图可见血小板聚集线（红色箭头），同时仪器报警提示血小板聚集，自动进行推片阅片。

在传统显微镜下进行人工复检时，此时需重点关注血片中是否存在血小板聚集簇，尤其是边缘和尾部部位，此过程通常需要2-3分钟时间，并且高度依赖检验人员的经验，存在一定漏检的风险。

然而，在现代化技术的加持下，仪器可高速扫描涂片两侧边缘和尾部，识别血小板聚集簇，仅需60秒即可扫描超过3000个视野。见视频1。

扫描结果如图2所示。结果显示该患者3065个视野中有2304个血小板聚集簇。

（注：血小板数量、分布、形态的性能评估要求尚缺乏足够的文献支持，因此对仪器法检测的形态学异常阳性提示应进行人工镜检。另外，在全流程自动化的同时，还应关注标本性状的判断，避免检测结果不准确。）

视频1 智能化血细胞形态分析仪扫描外周血血小板

图2 案例1血小板扫描结果

该患者抽血过程顺利，标本性状正常，高度怀疑为EDTA诱导的血小板聚集，通过更换枸橼酸钠抗凝管（抗凝剂与血液比例为1:9）进行复查，血小板结果×1.1后，数量恢复至正常水平278×10⁹/L。

标本备注“EDTA抗凝血中血小板呈聚集状态，PLT为枸橼酸钠抗凝血纠正结果，仅供参考”后发出报告。

此外，还可以用其它检测方法：如温育、使用解聚功能仪器检测、标本不抗凝直接上机、末梢血稀释模式及显微镜人工血小板计数等方法进行血小板聚集的处理。

EDTA诱导的血小板聚集是指在体外使用乙二胺四乙酸（EDTA）作为抗凝剂时，EDTA引起个别样本血小板发生聚集的现象。

该机制目前并不完全明确，可能与自身抗体、血小板隐匿抗原或表面糖蛋白Ⅱb/Ⅲa相关，炎症、肿瘤、妊娠状态及自身免疫性等疾病可能会出现该现象。这种聚集会导致自动化血细胞分析仪无法正确计数血小板，使得血小板结果假性减少。

因此，实验室工作人员需正确识别并解决此问题，以免影响临床医生对患者结果的准确诊断，而AI目前则很好地辅助了检验人员此方面的工作。

男性，35岁。1月前无明显诱因出现发热，体温最高41.0℃，伴乏力，气短喘憋，10天前逐渐出现双眼视物模糊，1天前出现意识不清，当地医院头颅CT提示脑出血，转至我院急诊。血常规结果及散点图见图3。

图3 案例2血常规结果及散点图

结果显示该患者中度贫血，血小板减少，散点图异常（红色箭头）。仪器进行自动推片阅片。阅片结果见视频2。

视频2 案例2外周血细胞形态阅片结果

我们可观察到大量的异常早幼粒细胞，此类细胞呈圆形或不规则形，细胞核可见扭曲、折叠，染色质较粗。胞浆呈蓝色，含大量紫红色嗜天青颗粒，部分细胞可见“柴捆状”Auer小体及内外浆现象。

经过智能化血细胞形态分析仪分类，大部分异常早幼粒细胞可以被正确分类，然而仍有少部分细胞被错误地分类为中幼粒细胞或其他类细胞，需人工进一步分类校正。

此外，有些异常早幼细胞会被误分类为原始细胞或正常早幼粒细胞，检验人员需格外谨慎，以避免漏诊或误诊。

最后该患者被确诊为急性早幼粒细胞白血病。急性早幼粒细胞（Acute Promyelocytic Leukemia，APL）为急性髓系白血病的一种，是一种因早幼粒细胞过度增生和分化停滞导致的血液恶性肿瘤，表现为骨髓和外周血中异常早幼粒细胞的增多。

该病具有独特的遗传特征，通常与t（15;17）染色体易位有关，并形成PML-RARA融合基因。此病极为凶险，出血症状发生率高达72%～94%，常因弥散性血管内凝血（DIC）导致患者出现早期出血而死亡。

尽管如此，该疾病目前可以通过全反式维甲酸和砷剂进行治疗，疾病缓解率高达95%。因此，我们检验人员工作的第一道筛查防线至关重要。

需要注意的是，异常早幼粒细胞的形态存在典型与不典型之分，不同异常早幼粒细胞形态也不尽相同，细胞核、胞浆及颗粒的形态差异显著，如图4等（蝴蝶核明显，但未见柴捆状Auer小体），工作中要注意鉴别。

图4 其它异常早幼粒细胞形态

男性，52岁，1个半月前因双侧肋骨痛就诊于当地医院，考虑为肺炎。

1月前患者出现双侧髋关节疼痛，半个月前出现双侧下肢痛，入院完善检查，头颅正侧位：颅骨多发虫蚀样骨质破坏。胸部平扫：胸廓骨质多发破坏，肋骨多发骨质不连续。脾大。临床考虑多发性骨髓瘤。血常规结果及散点图见图5。

图5 案例3血常规结果及散点图

结果显示该患者重度贫血，血小板明显减少，散点图报警原始细胞等（红色箭头）。仪器自动推片阅片后如图6所示。

图6  案例3外周血细胞形态阅片结果

图中可见分类62.2%的浆细胞，此类细胞其胞体中等大小，胞核呈圆形，居中或偏于一侧，染色质较致密，胞浆量不等，呈蓝色，有泡沫感，可见核周淡染区。

尽管仪器对浆细胞的分类识别相对准确，但有时仍会误把部分浆细胞归入正常淋巴细胞分类中，因此需要人工复核进行再分类。

这类细胞在屏幕上高度集中出现时，警示作用非常显著。但当细胞数量有限且形态不典型时，我们应谨慎区分浆细胞与反应性淋巴细胞的差异。

外周血中出现浆细胞可见于浆细胞病、淋巴瘤、感染等疾病，但数量显著增多时更可能与恶性疾病如多发性骨髓瘤或浆细胞白血病相关。

多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma，MM）是一种浆细胞在骨髓中异常增殖的慢性疾病，通常伴有骨髓瘤性贫血、高钙血症、骨骼病变、肾功能损伤等特征。

浆细胞白血病（Plasma Cell Leukemia, PCL）是一种罕见且侵袭性强的浆细胞疾病，PCL的一个显著特征是外周血中存在大量的浆细胞，通常外周血中浆细胞的绝对计数≥2.0 × 10⁹/L，或者占外周血白细胞总数的20%以上。

PCL可分为原发性和继发性，继发性多由多发性骨髓瘤演变而来，是疾病在进展过程中转化成为浆细胞白血病。

结合该患者病史及骨髓检查、蛋白电泳、生化及影像学等检查，该患者最后确诊为多发性骨髓瘤继发浆细胞白血病。

浆细胞白血病由于其高度侵袭性和预后不良，诊断后通常需要迅速采取治疗措施。因此，PCL的识别在浆细胞疾病管理中非常重要。

男性，35岁，因“发热3 天，发现全血细胞减少2天”入院。血常规结果及散点图见图7。

图7 案例4血常规结果及散点图

结果显示该患者三系减低，单核细胞比例升高，血小板明显减少，散点图报警原始细胞等。仪器自动推片阅片后如图8所示。

图8  案例4外周血细胞形态阅片结果

图中可见分类36%的原始细胞，该类细胞核质比大，细胞核呈圆形或类圆形，染色质较细致，可见核仁，胞浆量中等呈蓝色。智能化细胞形态分析仪在识别原始细胞方面的特异度和敏感度较高。

然而，当遇到形态不典型或原始细胞数量较少的样本时，通常需要通过人工显微镜进行确认。此外，在样本放置时间较长的情况下，个别反应性淋巴细胞可能被误判为原始细胞，因此需检验人员注意鉴别。

该患者原始细胞比例增高，超过20%，临床怀疑为急性白血病。急性白血病是一类造血干细胞恶性疾病，以未成熟髓系或淋系细胞（即原始细胞或幼稚细胞）在骨髓和外周血中异常增殖为特征。

在骨髓或外周血中，原始细胞比例≥20%。根据原始细胞来源，急性白血病主要分为急性髓系白血病（AML）和急性淋巴细胞白血病（ALL）。

具体分型需要根据骨髓MICM即骨髓细胞形态学、免疫分型、细胞遗传学和分子生物学进一步确诊。最后该患者被确诊为急性髓系白血病AML-M2型。

女性，29岁。患者6个月前在当地医院确诊胆囊结石、胆囊炎，经保守治疗后症状好转出院。

1周前无明显诱因在出现上腹部疼痛，完善相关化验检查考虑化脓性胆管炎，于3天前行胆囊切除术及胆管切除术，术后监测血肌酐进行性升高、血小板进行性下降，且逐渐出现呼吸困难、进行性黄疸、球结膜水肿。血常规结果及散点图见图9。

图9  案例5血常规结果及散点图

结果显示该患者白细胞数增多，中性粒细胞增多，中度贫血，血小板减少，血小板直方图异常翘尾（红色箭头），同时散点图出现异常报警。仪器自动推片阅片后结果如视频3所示。

我们可观察到患者外周血中出现了幼稚粒细胞和有核红细胞，部分中性粒细胞出现中毒颗粒和空泡变性。仪器在白细胞分类过程中易把晚幼粒细胞和杆状核粒细胞混淆，需要人工进行再分类。

在该患者成熟红细胞分类中，仪器识别到大量裂片红细胞。但目前的智能化仪器在分类裂片红细胞时并不能完全准确，会将其他类型的红细胞错误分类为裂片红细胞，这可能导致部分病例裂片红细胞出现假阳性现象。

所以，考虑到血涂片扫描部位对结果的影响，当检验人员发现裂片红细胞增多时，需要通过人工显微镜进行确认。

裂片红细胞是指红细胞在血液循环中被机械性破坏后产生的细胞碎片，根据形态可以分类为：（1）小碎片；（2）盔形红细胞；（3）有角红细胞；（4）小球形红细胞。

增多见于弥散性血管内凝血、巨幼细胞性贫血、血栓性微血管病、溶血性贫血、心源性溶血性贫血、恶性肿瘤、严重烧伤，或脾切除术后等。在正常健康人血涂片不见或罕见。

当缺乏证据提示其他疾病诊断时，裂片红细胞比例大于1%是诊断成人血栓性微血管病(Thrombotic microangiopathy，TMA）的充分形态学依据。

血栓性微血管病是一组急性临床综合征，主要表现为微血管病性溶血性贫血、血小板减少及由于微循环中血小板血栓造成的器官受累。

经典TMA包括溶血尿毒综合征(Hemolytic uremic syndrome，HUS)和血栓性血小板减少性紫癜(Thrombotic thrombocytopenic purpura，TTP)。

其他常见的血栓性微血管病病因还包括恶性高血压、硬皮病肾危象、妊娠相关、移植相关、HIV相关的肾脏损害以及抗磷脂综合征、药物性内皮损伤等。

在此病例中人工镜下计数裂片红细胞占比12%，结合临床症状及检查，临床怀疑该患者为感染导致的血栓性微血管病。具体分型需进一步检查确诊。

建议检验人员发现裂片红细胞增多时，须结合临床，警惕血栓性微血管病的可能，并作为危急值及时报告临床。

视频3  案例5外周血细胞形态阅片结果

男性，72岁，无明显诱因出现发热，体温最高38.0℃，伴咳嗽、咳痰，完善胸部CT提示双肺支气管炎改变，双肺间质性改变。血常规结果及散点图见图10。

图10  案例6血常规结果及散点图

结果显示该患者三系减低，伴随散点图异常报警。仪器自动推片阅片后如视频4所示。

视频4  案例6外周血细胞形态阅片结果

我们观察到这样一群异常细胞，该群细胞核质比大，胞核多为圆形或轻度不规则，染色质较粗糙，胞浆较丰富，呈淡蓝色，可见不规则突起。

智能化血细胞形态分析仪将这些异常细胞最初分类为正常淋巴细胞、单核细胞、中幼粒细胞或原始细胞等。但根据细胞形态，我们确认该群细胞为异常淋巴细胞，人工进行再分类后，报告并提示临床进一步检查确诊。

通过免疫分型检测，结合临床症状及其它检查结果，该患者最终确诊为弥漫大B细胞淋巴瘤（Diffuse Large B-Cell Lymphoma, DLBCL），这是一种常见的非霍奇金淋巴瘤，具有很高的异质性和侵袭性。

当其骨髓浸润后，淋巴瘤细胞可能会进入外周血。但这些淋巴瘤细胞在血细胞分析仪的散点图中的提示通常不如原始细胞显著，从而增加了漏诊的风险。

因此，在检验人员发现异常淋巴细胞时，应及时向医生报告，进行骨髓穿刺及其他检查，以便准确评估疾病进展。

此病例提示我们，虽然人工智能技术在血细胞形态分析中为我们提供了极大便利和一定的视觉警示作用，但最终的分类仍需依赖人工的仔细审查和确认，以确保诊断的准确性。

以上案例是我们在日常工作中经常遇到的一些具有代表性的血细胞形态异常案例。但接下来的两个病例则相对不易发现，其复杂性和隐匿性使其更具挑战性。

女性，54岁。常规体检。血常规结果及散点图见图11。结果显示该患者淋巴细胞比例和绝对值升高，散点图报警淋巴细胞增多，无其它异常报警。仪器自动推片阅片后如图12所示。

图11  案例7血常规结果及散点图

图12  案例7外周血细胞形态阅片结果

我们发现在正常淋巴细胞分类中有这样一群细胞，胞体较大，圆形或不规则形，胞核椭圆形或肾形，染色质较粗，胞浆丰富，呈透明蓝色，内含大小不等、数量不一的紫红色颗粒。

此类细胞约占淋巴细胞的65%，而在正常人外周血中，含颗粒的淋巴细胞通常占单个核细胞的10%至15%。

通过调阅该患者历年的体检结果，发现其淋巴细胞在过去四年中进行性升高，结合细胞形态，我们建议该患者进一步检查。半年后随访，结合免疫分型和基因检查，该患者最终被确诊为NK大颗粒淋巴细胞白血病。

男性，44岁。常规体检。血常规结果及散点图见图13。

图13  案例8血常规结果及散点图

结果显示该患者白细胞数增多，淋巴细胞比例和绝对值升高，散点图报警淋巴细胞增多，散点图无其它异常报警。仪器自动推片阅片后如图14所示。

图14  案例8外周血细胞形态阅片结果

同案例7一样，该患者淋巴细胞比例增高，约占白细胞总数的71%，但其中73%的淋巴细胞为含有颗粒的淋巴细胞，该群细胞在仪器上也被分类为正常淋巴细胞；

此类细胞胞体较大，胞核呈椭圆形或肾形，染色质较粗，胞浆丰富，呈透明蓝色，内含大小不等、数量不一的紫红色颗粒。

根据细胞形态我们同样提示该患者进一步检查，最终该患者被确诊为T细胞大颗粒淋巴细胞白血病。

案例7与案例8中的异常淋巴细胞看起来与正常成熟的淋巴细胞形态无异，但这样的表象极易导致检验人员按正常淋巴发出报告而造成漏诊。

NK大颗粒淋巴细胞白血病（NK-LGLL）和T细胞大颗粒淋巴细胞白血病（T-LGLL）都属于大颗粒淋巴细胞白血病（LGLL），这是一种罕见的淋巴增殖性慢性疾病，特征是NK细胞或者T细胞的异常增殖，其为惰性疾病，多见于老年患者，患者的中位年龄为66.5岁。

该病常与自身免疫性疾病（尤以类风湿关节炎为主）相关。疾病的发生可能与自体或异体抗原刺激有关，导致大颗粒淋巴细胞的增殖。

尽管病程为惰性，但已发表的研究表明^[3]，大多数患者最终需要接受治疗。目前的治疗以免疫抑制药物为主，包括环磷酰胺、甲氨蝶呤和环孢素。同时，靶向治疗也有了发展，包括JAK-STAT抑制剂、细胞因子靶向疗法和去甲基化药物等。

因此，在血细胞形态学检测中早期发现和诊断尤为重要。当我们检验人员在阅片中观察到颗粒淋巴细胞显著增多时，需要特别关注，排除相关疾病。

此外，人工智能技术还能够帮助我们识别一些罕见现象，如血小板卫星现象和各种细胞包涵体等。

综上所述，智能化血细胞形态分析仪极大地提升了检验人员检测异常细胞形态及获取疾病信息的能力。

然而，由于各种分析仪型号不同，其阅片位置（血涂膜上细胞形态学检查的适宜区域）及分析性能会有所差异，可能造成仪器法血细胞形态学检查结果的假阳性或假阴性问题。

因此，应用时应结合所使用仪器的性能特点（如放大倍数、数字图片特征及细胞特点识别、采图区域等）和优缺点，为人工智能血细胞形态学检查制定适用的人工确认、再分类、必要时人工镜检的操作程序。

在日常工作中，我们需要学习和有效利用智能化血细胞形态分析仪，同时不能完全依赖它，应结合白细胞、红细胞及血小板参数、散点图和形态的综合分析，进行全面判断，以便更好地发挥人工智能的辅助作用。

随着技术的发展，我们相信未来在血细胞形态学领域将会有更多的突破和发现。

参考文献

[1]白求恩精神研究会检验医学分会,中华医学会检验医学分会血液体液学组,中国医学装备协会检验医学分会基础检验设备学组.人工智能辅助外周血细胞形态学检查的中国专家共识[J].中华检验医学杂志,2023,46(3):243-258.

[2]中华医学会血液学分会实验诊断学组.人工智能辅助血细胞形态学检查的技术要求及其临床应用中国专家共识（2024年版）[J].中华血液学杂志,2024,45(4):330-338. 

[3]Marchand T, Lamy T, Loughran TP Jr. A modern view of LGL leukemia. Blood. 2024 Oct 31;144(18):1910-1923.