血細胞分析儀是目前醫學實驗室最常用的儀器之一，經過半個多世紀的發展，血細胞分析儀從對白細胞、紅細胞、血小板、血紅蛋白等的單項目檢測，發展為具有同時進行多項目聯合檢測功能的兩分群、三分群和五分類血細胞分析儀，某些儀器還具有對網織紅細胞、有核紅細胞，甚至是C反應蛋白的檢測功能。血細胞分析儀采用的分類技術也由單一的通過庫爾特原理（阻抗法）檢測細胞體積大小區分細胞種類，發展為整合阻抗法、流式細胞、射頻、細胞化學染色等技術對細胞體積、細胞內顆粒復雜度、核酸物質含量等進行檢測，大大提高了對異常細胞的分類和識別能力[1]。
我國血細胞分析儀研發和生產取得了很大成就。以深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司為例，其研發的BC-6800型血細胞分析儀采用了SF-Cube技術，即激光散射結合熒光染色多維分析技術。在SF-Cube技術中，細胞體積大小差異通過低角度散射光信號（Forward Scattering，FS）表征，細胞內部顆粒復雜程度差異通過高角度散射光信號（Side Scattering，SS）表征，熒光信號（Fluorescence，FL）強度則反映了細胞內核酸物質被染色的程度。儀器通過識別試劑處理過細胞這三個信號，在三維空間（Cube）中實現了主要白細胞亞群（淋巴細胞、單核細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞）、網織紅細胞、有核紅細胞的區分，并就幼稚粒細胞、異常淋巴細胞、原始細胞、異型淋巴細胞等異常細胞，以及紅細胞碎片、脂質顆粒等進行識別和報警[2]。
2017年，第二代激光散射結合熒光染色多維分析技術（SF-Cube 2.0）問世，并應用于新一代BC-6X系列血細胞分析儀上。和第一代SF-Cube分析技術相比，SF-Cube 2.0在貧血患者樣本的診斷和鑒別診斷、識別高有核紅細胞樣本、提高原始細胞和幼稚細胞報警準確性和靈敏度、低值白細胞和低值血小板的計數、避免紅細胞和白細胞碎片對血小板計數的干擾等方面，呈現出優異的特性。
本文就SF-Cube 2.0技術要點在臨床樣本檢測中的運用進行介紹。
一、WNB通道白細胞分類原理：
在SF-Cube 2.0中，邁瑞采用了全新的WNB通道，在一個通道里面同時檢測嗜堿性粒細胞和有核紅細胞，有核紅細胞因此變為血常規的常規報告參數，而不增加額外的試劑消耗。
WNB通道具有很強的抗干擾性能，能有效避免由于高熒光大細胞和脂質顆粒導致嗜堿性粒細胞出現假陽性結果[3]。
在WNB通道中，試劑對白細胞的處理效果較同類產品更加中性化，使白細胞各粒子群發生一定程度的皺縮，白細胞仍保持一定的體積大小而非“裸核化狀態”。嗜堿性粒細胞位于WNB散點圖的中部偏左上，體積比幼稚細胞和大的異淋細胞小，在FS方向上散射光信號強度弱，在FL方向上熒光強度略小，因此在FS-FL散點圖上與幼稚細胞、大的異淋細胞徹底分離，從而避免了高熒光強度的大細胞和嗜堿性粒細胞之間的干擾，避免了嗜堿性粒細胞出現假陽性結果（圖1、圖2）。
由于白細胞不是“裸核化狀態”，保持了一定的體積大小，使得脂質顆粒和白細胞體積大小有顯著的差異，因此在FS方向上嗜堿性粒細胞與脂質顆粒徹底分離，也避免了嗜堿性粒細胞出現假陽性結果[4]（圖1、圖3）。
圖1. WNB二維散點圖示意圖
圖2. 實測樣本，儀器BASO%：11.4%，鏡檢：12.5%
圖3. WNB通道脂質顆粒樣本檢測三維散點圖
WNB通道采用粒子群動態捕捉算法識別高有核紅細胞樣本，避免出現有核紅細胞假陰性的結果[5]。熒光染料對有核紅細胞的RNA染色，但有核紅細胞的熒光強度顯著弱于其他白細胞，使有核紅細胞和白細胞 在FL方向上通過熒光信號區分開。
絕大部分的五分類血細胞分析儀采用的是與細胞主團位置相關的半浮動算法，先要確定白細胞主團的位置，才能確定有核紅細胞的空間位置[6]。而白細胞的數量往往遠多于有核紅細胞，因此對于有核紅細胞增高的樣本來說，容易將此類樣本的大團的有核紅細胞識別為白細胞主團，從而造成有核紅細胞的假陽性結果。
SF-Cube 2.0采用了區別于傳統的半浮動算法的粒子群動態捕捉算法，不需要通過白細胞主團位置來定位包括有核紅細胞和嗜堿性粒細胞等在內的其他細胞粒子團，而是先捕捉出散點圖上所有的細胞粒子團，通過細胞粒子團的相對空間位置來進行動態劃分和動態識別，即使在有核紅細胞粒子團占絕對優勢的高有核紅細胞樣本上，也依然能夠準確劃分有核紅細胞和其他細胞（圖4）。
圖4. 有核紅細胞增高樣本實測，
儀器NRBC：30.4%，鏡檢：32%
二、紅細胞的檢測技術：
在SF-Cube 2.0中，傳統的RET通道和PLT-O/F通道融合為ERP通道，即紅細胞（Erythrocyte）、網織紅細胞（Reticulocyte）、血小板（Platelet）檢測通道。對紅細胞、血小板和網織紅細胞的檢測是由能夠染色RNA的熒光染色液和具有球形化、促染功能的稀釋液共同實現。
血液經稀釋液作用后，使自然狀態下雙凹盤狀扁平圓形的紅細胞成為球形并固定，其目的是使紅細胞無論以何種方位通過測量區時，獲得的散射光和熒光信息都是相同的，不影響體積、血紅蛋白濃度和核酸物質含量的檢測；另外使紅細胞在形態上趨于球形，增強了體積的均一性，在體積特征上與血小板的區分度增加；同時試劑中可以染色RNA的陽離子菁類熒光染料對網織紅細胞中的RNA進行標記，通過熒光強度的檢測，實現了紅細胞和網織紅細胞的區分。采用SF-Cube 2.0技術的血細胞分析儀能夠檢測細胞粒子的前向散射光、側向散射光和熒光信號，根據Mie散射理論，通過對細胞前向散射光和側向散射光的分析，便可獲得單個紅細胞的體積和血紅蛋白濃度[7]。ERP通道可準確測量MCHr（網織紅細胞平均血紅蛋白含量）、MCVr（網織紅細胞平均體積）、HDW（血紅蛋白濃度分布寬度）、MPC（平均血小板顆粒度濃度）、MPM（血小板的平均顆粒物含量）、HYPER%（高色素紅細胞占的百分比）、HYPO%（低色素紅細胞占的百分比）等其他儀器無法直接或間接測量的結果，這些參數對于貧血的診斷、療效觀察非常重要。
在此基礎上可得到紅細胞散點圖、紅細胞體積&血紅蛋白濃度二維散點圖（紅細胞二維九分圖）、紅細胞體積&血紅蛋白濃度&核酸熒光強度三維散點圖（紅細胞三維九分圖）、網織紅細胞三維散點圖（圖5）。而其他儀器在紅細胞測量中絕大部分都采用阻抗法，即使采用光學法檢測也是間接測量以上參數[8]。當白細胞嚴重升高，大血小板、小紅細胞都會嚴重影響紅細胞計數[9]。
圖5. 從左到右依次為：紅細胞散點圖ERP-RBC Scattergram、紅細胞VHF散點圖ERPRBC-
VHF Scattergram、紅細胞VHF三維散點圖ERP-RBC-VHF（3D）Scattergram
相關研究表明，紅細胞九分圖解決了如何區分缺鐵性貧血和地中海貧血的問題[10]。這兩種貧血的血細胞分析儀檢測結果均提示為小細胞低色素性貧血。傳統的鑒別手段是通過檢查鐵代謝和血紅蛋白電泳。但由于缺鐵性貧血的發生率在中國人群為10%，屬常見疾病，所以在我國，當患者的血常規報告結果為小細胞低色素貧血時，一般都會首先以缺鐵性貧血治療。而只有在反復補鐵，而貧血仍舊無法根治時，才會考慮檢查血紅蛋白電泳和鐵代謝予以區分。另外，血紅蛋白電泳的出報告周期較長，也影響了它的使用，從而導致地中海貧血的漏檢率非常高，地中海貧血病人延誤了最佳治療時機將存在生命危險。
國外研究表明，根據紅細胞九分圖所提供的小紅細胞和低色素紅細胞在全部紅細胞中所占比例（小紅細胞比例Micro%，低色素紅細胞Hypo%），在出現小細胞低色素貧血時，通過計算Micro%和 Hypo%的比值就可以鑒別這兩種貧血[11]。
三、血小板的檢測技術：
在ERP通道中，血小板的檢測靈敏度、準確性和重復性均得到大幅提升。新的光學系統使儀器可以檢測體積更小的血小板，大幅提高了血小板檢測靈敏度（圖6）；新的染料對血小板RNA的特異性更強，去除了紅細胞碎片、白細胞碎片對PLT的干擾，未成熟血小板比例的結果更佳，大幅提高了血小板檢測的準確性（圖7）；申請ZL保護的低值血小板8倍統計功能，既可以根據PLT-I結果自動觸發，也提供了專用的“PLT-O 8×”檢測模式，大幅提高了血小板檢測的精密度（圖8）。
圖6. 右圖為ERP通道光學法血小板散點圖，左圖為其他光學法或熒光法對比
圖7. 左圖為ERP通道光學法血小板散點圖白細胞碎片樣本，右圖為紅細胞碎片樣本
圖8. 右圖為ERP通道光學法血小板8倍統計量計數散點圖，左圖為正常計數對比
四、網織紅細胞的檢測技術：
網織紅細胞是尚未完全成熟的紅細胞，它由骨髓釋放到外周血后，成熟過程中，細胞內的RNA含量逐漸減少，直至完全消失[12]。網織紅細胞內RNA的含量體現其成熟程度，由于血小板中也含有RNA物質，通過球形化處理的血小板在體積上和網織紅細胞有較大區別，從而將兩者加以區分；同時，FR熒光染料對網織紅細胞和血小板中的RNA進行標記，試劑成分中的促染劑對染色作用進行了有效的加速，使熒光染料可以快速的與網織紅細胞內的RNA結合。通過熒光強度的檢測，實現對成熟紅細胞和網織紅細胞的區分（圖9）。
