2024第三十七届国际实验室血液学技术创新研讨会学习体会

壁报交流

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基于红细胞形态学参数建立的新机器学习模型在缺铁性贫血与地中海贫血携带者鉴别中的应用

缺铁性贫血（Iron deficiency anemia，IDA）和地中海贫血携带者（Thalassemia trait，TT）是临床常见的贫血类型。TT患者常无明显症状或仅表现出轻度疲劳、乏力。轻度IDA患者也可表现为类似症状，两者在临床表现上具有共同点，因此通过实验室检查准确区分IDA和TT对于治疗十分关键。TT患者红细胞计数正常或稍高而IDA患者常降低，两者的红细胞平均体积和平均血红蛋白含量均降低，表现为小细胞低色素性贫血。但TT患者的红细胞形态可呈现轻度异质性，如出现靶形红细胞、嗜多色性红细胞等，红细胞分布宽度正常或稍高。缺铁性贫血红细胞形态主要表现为体积大小不一和中央淡染区扩大，红细胞分布宽度显著增高。因此先前已有不少学者尝试利用血常规参数对两者进行鉴别，但不足在于对疾病程度较轻的TT患者鉴别诊断效率不佳。本研究利用红细胞形态参数和机器学习算法开发出一套高效、可靠的诊断模型。选取上海交通大学医学院附属瑞金医院确诊为IDA或TT的282例患者，按3:1的比例分别设模型建立与验证集。纳入患者常规信息、血常规结果、网织红细胞参数以及45项红细胞形态学参数。使用包括Random Forest、logistic regression 、SGD等在内的13种机器学习算法，并与既往报道的E&F，G&K，M等传统鉴别公式进行横向比较。经过数据筛选后保留12项参数用于机器学习。Random Forest、logistic regression的曲线下面积分别达到0.972和0.951。Random Forest在验证集中的准确性、灵敏度与特异性分别为0.931、0.929和0.932；logistic regression在验证集中的准确性、灵敏度与特异性分别为0.910、0.857和0.943。结果显示Random Forest和logistic regression算法对IDA和TT诊断的准确性高且优于传统鉴别公式。新一代血细胞分析仪和机器学习引入了更丰富的红细胞形态学参数和分析技术，为鉴别IDA和TT带来了新的方向。

郭平荣获2024 ISLH BEREND HOUWEN AWARD

郭平在2024 ISLH壁报交流现场

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新型血小板检测技术性能评价及在血小板输注决策中的应用研究

血小板计数的准确性是临床开展诊疗和选择血小板输注时机的重要前提。目前临床实验室使用最广泛的血小板计数方法是电阻抗法（PLT-I），优点是检测快速、成本较低，对于血小板形态正常，计数结果在100~450×109/L之间的标本，阻抗法的拟合曲线较为光滑，与参考方法相关性好。但在红细胞碎片、巨大血小板等各种情况导致血小板直方图不符合对数正态分布规律时，阻抗法无法进行曲线拟合而产生计数误差。为避免上述问题，新型血小板检测技术（PLT-H）应运而生，其原理是体积≤10 fL的血小板在阻抗通道中计数以避免小红细胞、碎片等干扰；白细胞分类通道溶血剂强度适中，可溶解小红细胞与碎片但不破坏血小板，体积≥10 fL的血小板在白细胞分类通道中计数。理论上双通道结合计数血小板可以有效避免常见干扰获得准确结果。本研究旨在评估该技术在各种干扰情况下的准确性及其在血小板输注决策中的可靠性。选取上海交通大学医学院附属瑞金医院血常规标本378例，采用流式细胞法作为参考方法（PLT- IRM），对PLT- H结果进行Passing-Bablok回归和Bland-Altman分析。通过组间比较分析PLT-H在不同干扰（小红细胞、红细胞碎片、大血小板、混合干扰）条件下的抗干扰能力，并探讨不同输注阈值下的结果。在无干扰的情况下，PLT-H与PLT-IRM相关性好（r = 0.993, 95% CI: 0.990~0.996）。存在干扰时，PLT-H与PLT-IRM的相关系数在0.963 ~ 0.992之间，平均偏差为−14.56 ~−2.02。随着小红细胞和红细胞碎片水平的增加，PLT-H抗干扰的性能没有显著变化。PLT <100 × 109/L的标本，无论是否存在干扰物质，PLT-H的变异系数均小于7.6%，且与PLT-IRM间存在较高一致性。不同输注阈值下的结果与荧光通道PLT-O相近，优于PLT-I。因此，PLT-H与PLT- I相比计数精度更高，抗干扰能力更强，在低价值样品中表现更好，且不需要额外的试剂，对血小板输注决策更有帮助，有可能成为未来血小板计数的主流方法。

蔡祺在2024 ISLH壁报交流现场

蔡祺在2024 ISLH壁报交流现场

血细胞分析相关进展

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血小板计数

传统的细胞计数方法是基于库尔特原理的电阻抗法，该方法便捷高效，但受诸多因素干扰，尤其在血小板计数中，临床应用存在一定局限。波兰华沙医科大学的 Olga Ciepiela教授分享了有关血小板检测技术的最新发展。法国南特大学医学院的 Marie Christine Bene教授结合性能验证结果和临床应用案例，阐述不同血小板检测技术的优点和应用要点。Marie Christine Bene教授在报告中还提到：利用人工智能（artificial intelligence，AI）和形态学分析仪优化血小板计数复检流程，可实现准确、高效、自动化的血小板计数，提升实验室工作效率。

血小板计数的参考方法是2001年由国际血液学标准化委员会（International Council for Standardization in Haematology，ICSH）提出的流式细胞法。该方法采用EDTA抗凝全血，加入特异性单克隆抗体（CD41和CD61）标记血小板，通过流式细胞仪收集至少50000个细胞及1000个以上血小板，计算出RBC/PLT（R），其中RBC来自阻抗法对红细胞的计数，最终计算血小板数值。日本关西健康科学大学的Yutaka Nagai教授提出该参考方法没有设置血小板检测大小的下限，可能导致设备之间的血小板计数假性升高。此外，研究发现红细胞计数结果会随时间减少，导致结果偏差。因此，Yutaka Nagai教授尝试对该方法进行相应调整，调整内容包括：FSC检测角度应在0~10度；CD41/CD61阳性血小板体积应＞1µm以排除血小板衍生微粒；数据采集时间设定30秒；样品标记后混匀并置于仪器中检测的操作应在45秒内完成。经多中心联合验证，调整后计数结果与标准血液学分析仪获得的结果一致，表明调整后的方法提高了血小板计数的准确性。

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细胞形态学检查

传统的形态学检查依赖人工镜检，耗时费力且主观性强。近年来国际国内形态学领域的学者都将目光投向了AI和机器学习（machine learning，ML）。利用卷积神经网络、递归神经网络等深度学习算法，结合AI系统可以自动识别和分类外周血、骨髓、体液涂片中的各类细胞或病原体。会议期间，各研究团队充分展示了利用新的参数开发的新算法，以期提高形态学分析的准确性。例如：在流式细胞术中应用支持向量机，结合特征提取技术，计数破碎红细胞；利用RBC-ConvNet高效分类异常红细胞；AI结合ML用于急性白血病的早期检测和分型、血红蛋白病的筛查、骨髓增生异常综合征的筛查等。

从中我们切实感受到了AI结合ML在提高疾病诊断准确性、提升诊断效率、决策辅助以及提供个性化治疗方案中的巨大潜力。随着技术的不断进步，细胞形态学的自动化和智能化水平将进一步提高。相信未来AI系统将不仅仅局限于大型实验室，还将扩展到基层医疗机构，提升整体医疗水平。通过进一步的技术优化和多中心的临床验证确保这些系统在各种临床环境中的可靠性和有效性。

血栓与止血相关研究

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体外膜肺氧合（(extra-corporeal membrane oxygenation，ECMO）患者的凝血实验室检测

英国伦敦大学的Simon Davidson教授探讨了使用ECMO患者的凝血实验室检测方法。由于病理性肺损伤、ECMO回路相关的凝血障碍、炎症反应和抗凝治疗的共同作用，使用ECMO的患者面临出血和血栓的双重风险。Simon Davidson教授在报告中强调了实验室在ECMO管理中的关键作用，特别是在抗凝药物的使用、检测频率和结果解释方面。Simon Davidson教授特别提到不同抗凝药物（如未分级肝素）的监测方法，包括活化凝血时间、部分凝血活酶时间和抗Xa检测。不同试剂中加入抗凝血酶和右旋糖酐硫酸盐会影响抗Xa的检测结果。此外，报告还讨论了肝素抵抗、直接凝血酶抑制剂和肝素诱导的血小板减少症相关的实验室检测和结果解读。这些内容为临床处理ECMO患者的复杂状况提供了宝贵参考。

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血小板聚集试剂的多中心评价

法国马赛大学的Marie Christine Alessi教授分享了光学比浊法（light transmission aggregometry，LTA）血小板聚集试剂的多中心评估结果。该研究评估了不同激动剂（主要包括ADP、胶原蛋白、花生四烯酸、肾上腺素和凝血酶受体激活肽6）和瑞斯托霉素对LTA结果重复性的影响。结果发现不同激动剂间存在显著差异，尤其是凝血酶受体激活肽6、花生四烯酸和肾上腺素。此外，ADP和肾上腺素的个体间差异尤其显著，对于异常的血小板聚集结果需谨慎解读后报告。Marie Christine Alessi教授的研究强调应建立和采用标准化程序，减少因激动剂来源导致的检测结果误差。

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凝血与炎症的相互作用

德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心的Thomas Renné教授聚焦于凝血与炎症间的相互作用。接触系统是一种由FXII启动的血浆蛋白酶级联反应，形成的FXIIa将血浆前激肽释放酶裂解为激肽释放酶，从而介导缓激肽从其前体高分子量激肽原中释放。缓激肽诱导炎症，影响宿主防御和先天免疫。FXIIa也触发了凝血的内在途径，该途径对血栓形成至关重要。细菌表面也具有激活接触系统蛋白的能力，这表明炎症和凝血途径在宿主防御中存在共同作用。最近的研究显示，血小板表面的聚磷酸盐通过激活FXII诱导血栓形成。Thomas Renné教授的报告分析了凝血和炎症间的交互作用，为开发安全干预血栓和炎症的新策略提供了重要依据。

供稿：郭平、蔡祺

编辑：杨铭康

审核：陆秋涯