Thiết kế chế tạo máy đếm công thức bạch cầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

PHẠM LÊ VÂN

Đề tài:

THIẾT KẾ CHẾ TẠO
MÁY ĐẾM CÔNG THỨC BẠCH CẦU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành Kỹ thuật Y Sinh

Hà Nội, 10/2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

PHẠM LÊ VÂN

Đề tài:

THIẾT KẾ CHẾ TẠO
MÁY ĐẾM CÔNG THỨC BẠCH CẦU
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Y Sinh

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Y Sinh

NGƢỜI HƢỚNG DẪN

Tiến sĩ: NGUYỄN PHAN KIÊN

Hà Nội, 10/2016


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐẾM TẾ BÀO PHỔ BIẾN HIỆN NAY ..4
1.1.Các phƣơng pháp đếm tế bào dùng trong máy phân tích huyết học .................4
1.1.1.Đếm tế bào dùng kính hiển vi quang học...................................................4
1.1.2.Phƣơng pháp xác định lƣợng huyết sắc tố. ................................................5
1.1.3.Đếm tế bào dùng máy phân tích huyết học tự động...................................6
1.2.Hiện trạng máy xét nghiệm huyết học ở Việt Nam ..........................................6
1.3.Yêu cầu thiết kế .................................................................................................9
CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT LẬP CÔNG THỨC MÁU ......................................10
2.1.Các thành phần và chức năng của máu ...........................................................11
2.1.1.Chức năng chung của máu ...........................................................................11
2.1.2.Các thành phần chính của huyết tƣơng ........................................................12
2.1.3.Các thành phần của huyết cầu ......................................................................13
2.2.Lập công thức máu và ý nghĩa ........................................................................16
2.2.1.Khái niệm .................................................................................................16
2.2.2.Xét nghiệm lập công thức máu ................................................................16
2.2.3.Ý nghĩa lập công thức máu ......................................................................18
CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐẾM CÔNG THỨC BẠCH
CẦU ..........................................................................................................................21

3.1. Giới thiệu các phần mềm sử dụng trong đề tài ..............................................21
3.1.1. Giới thiệu phần mềm Solidworks ..........................................................21
3.1.2. Phần mềm lập trình Code Vision ............................................................21
3.1.3. Phần mềm mô phỏng Proteus..................................................................23
3.1.4. Phần mềm thiết kế mạch Altium Designer .............................................24


3.1.5. Giới thiệu phần mềm Corel Draw ..........................................................26
3.2. Nguyên lý hoạt động của máy........................................................................26
3.3. Chi tiết các khối .............................................................................................27
3.3.1. Khối nguồn. .............................................................................................27
3.3.2. Khối bàn phím. ........................................................................................29
3.3.3. Khối vi xử lý ...........................................................................................33
3.3.4. Khối hiển thị ............................................................................................34
3.3.5. Khối báo hiệu ..........................................................................................35
3.3.6. Mô phỏng Protes ....................................................................................36
3.3.7. Sơ đồ mạch layout ...................................................................................36
3.3.8. Sơ đồ nguyên lý tổng thể. .......................................................................37
3.4. Thiết kế vỏ máy ..............................................................................................37
3.5. Thiết kế market bàn phím và lƣới in ..............................................................39
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN .....................40
4.1. Thƣc nghiệm thực tại bệnh viện ...................................................................40
4.2. Nâng cấp phiên bản 2 .....................................................................................41
4.2.1. Nâng cấp màn hình..................................................................................41
4.2.2. Nâng cấp phím bấm. ...............................................................................42
4.2.3. Nâng cấp vỏ máy. ....................................................................................43
4.2.4. Thiết kế catalog .......................................................................................44
KẾT LUẬN ..............................................................................................................47
BẢNG ĐỐI CHIẾU CÁC THUẬT NGỮ VIỆT ANH .........................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................50

PHỤ LỤC .................................................................................................................51


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan những gì tơi viết trong luận văn này là do bản thân tự tìm
tịi và nghiên cứu chế tạo. Các số liệu trong luận văn này là có thực, đƣợc trích dẫn
nguồn gốc cụ thể rõ ràng.
Luận văn này cho đến nay vẫn chƣa đƣợc ai thực hiện tại bất kỳ hội đồng
luận văn thạc sĩ nào, và chƣa đƣợc công bố trên bất kỳ phƣơng tiện thông tin nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về những gì mà tơi đã cam đoan.

Học viên

PHẠM LÊ VÂN


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

WBC

White Blood Cell

MCV

Mean corpuscular volume

MCH

Mean corpuscular hemoglobin

MCHC

Mean corpuscular hemoglobin
concentration

RDW

Red cell distribution width

MPV

Mean platelet volume

PDW

Platelet Dítribution Width

RBC

Red Blood Cell

CBC

Complete blood count


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Ƣu nhƣợc điểm máy lập công thức bạch cầu Difftote 18 ...........................9
Bảng 1. 2 Yêu cầu chức năng, phi chức của máy đếm công thức bạch cầu .............10
Bảng 2. 1 Các giá trị bình thƣờng của hồng cầu .......................................................20

Bảng 2. 2Các giá trị bình thƣờng của bạch cầu ........................................................20


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Kính hiển vi .................................................................................................4
Hình 1. 2 Nguyên lý xác định Hematocrit ..................................................................5
Hình 1. 3 Máy xét nghiệm huyết học 22 thông số CellDyn Ruby của hãng Abbott Mỹ ...............................................................................................................................7
Hình 1. 4 Viên sỏi để phục vụ lập cơng thức máu ......................................................7
Hình 1. 5 Máy lập cơng thức bạch cầu hệ cơ ..............................................................8
Hình 1. 6 Máy lập công thức bạch cầu Difftote18 đƣợc sử dụng tại phòng nghiên
cứu của bệnh viện Huyết học và Truyền máu Trung ƣơng .........................................8
Hình 1. 7 Máy lập cơng thức bạch cầu Thái Lan ........................................................8

Hình 2. 1 Tế bào hồng cầu ........................................................................................13
Hình 2. 2 Các dạng tế bào bạch cầu ..........................................................................15
Hình 2. 3 Các dạng tế bào tiểu cầu............................................................................15
Hình 3. 1 Phần mềm vẽ thiết kế cơ khí Solidworks ..................................................21
Hình 3. 2 Phần mềm Codevision...............................................................................22
Hình 3. 3 Phần mềm Proteus .....................................................................................24
Hình 3. 4 Phần mềm Altium .....................................................................................25
Hình 3. 5 Giới thiệu phần mềm Corel Draw .............................................................26
Hình 3. 6 Sơ đồ khối máy đếm cơng thức bạch cầu..................................................27
Hình 3. 7 Adapter 12/1A ...........................................................................................28
Hình 3. 8 Khối nguồn ................................................................................................28
Hình 3. 9 Khối bàn phím ...........................................................................................29
Hình 3. 10 Phím bấm thực tế ....................................................................................30
Hình 3. 11 Q trình dội phím thực tế ......................................................................31
Hình 3. 12 Phƣơng pháp chống dội phím phần cứng................................................32
Hình 3. 13 Khối vi xử lý ...........................................................................................33
Hình 3. 14 Hình ảnh Atmega16 thực tế ....................................................................34

Hình 3. 15 Khối hiển thị ............................................................................................34


Hình 3. 16 Màn hình LCD 20 x 4 .............................................................................35
Hình 3. 17 Khối báo hiệu ..........................................................................................35
Hình 3. 18 Mơ phỏng Protes .....................................................................................36
Hình 3. 19 Sơ đồ mạch Lay out ................................................................................36
Hình 3. 20 Mơ phỏng mạch in 3D.............................................................................36
Hình 3. 21 Sơ đồ khối tổng thể .................................................................................37
Hình 3. 22 Thiết kế vỏ máy.......................................................................................37
Hình 3. 23 Mặt sau vỏ máy .......................................................................................38
Hình 3. 24 Mặt chiếu ngang ......................................................................................38
Hình 3. 25 Mặt chiếu đứng .......................................................................................38
Hình 3. 26 Mặt chiếu cạnh ........................................................................................39
Hình 3. 27 Market kiểu số 1 ......................................................................................39
Hình 3. 28 Market kiểu số 2 ......................................................................................39
Hình 4.1 Sử dụng máy tại Bệnh viện Ung Bƣớu Hà Nội .........................................40
Hình 4.2 Thử nghiệm tại Khoa Xét nghiệm Bệnh viện Ung Bƣớu Hà Nội..............41
Hình 4.3 Màn hình LCD 40 x 4 ................................................................................42
Hình 4.4 Bàn phím chức năng- phi chức năng (tiếng Việt) ......................................42
Hình 4.5 Bàn phím nâng cấp……………………………………………………….43
Hình 4.5 Vỏ máy phiên bản nâng cấp .......................................................................44
Hình 4.6 Catalog .......................................................................................................45
Hình 4.7 Catalog .......................................................................................................46
Hình 4.8 Máy đếm cơng thức bạch cầu sử dụng tại BV Y học cổ truyền TW .........47


MỞ ĐẦU
Ngành y nói chung và dịch vụ chăm sóc sức khỏe nói riêng - là điều cần thiết
xuyên suốt quãng đời của mỗi con ngƣời, và bất cứ ai cũng phải cần đến sự chăm

sóc y tế.
Trong y tế, các trang thiết bị y tế, dù thô sơ hay hiện đại, vẫn luôn là những
phƣơng tiện hỗ trợ đắc lực cho các bác sĩ và nhân viên y tế trong việc nghiên cứu,
chẩn đoán và điều trị cho ngƣời bệnh.
Ở Việt Nam các trang thiết bị y tế hầu hết đƣợc nhập khẩu từ nƣớc ngoài với
giá thành cao, đi kèm là chi phí duy trì hoạt động khơng nhỏ… Tất cả những điều
đó khiến việc trang bị các trang thiết bị y tế hiện đại tại các cơ sở y tế trong và ngồi
cơng lập gặp nhiều khó khăn về nguồn vốn đầu tƣ, việc sử dụng vận hành, duy trì
hoạt động cũng gây tốn kém.Vì vây việc đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng khoa học
kỹ thuật để sáng chế, chế tạo trang thiết bị y tế sản xuất trong nƣớc là rất cần thiết.
Đây cũng là chủ trƣơng đƣợc Chính phủ, các Bộ Ngành liên quan dành nhiều quan
tâm và khuyến khích chú trọng phát triển trong nhiều năm gần đây.
Thiết bị xét nghiệm là một trong số các chủng loại trang thiết bị y tế cần
phải có và đƣợc sử dụng rộng rãi thƣờng xuyên tại các cơ sở y tế, với vai trò quan
trọng là xác định các chỉ số hóa sinh, huyết học cơ bản làm cơ sở giúp các bác sĩ
chẩn đoán bệnh và tình trạng sức khỏe của bệnh nhân chính xác hơn. Một trong số
các kỹ thuật xét nghiệm huyết học phải kể đến là xét nghiệm đếm - lập công thức
bạch cầu để kiểm tra và định lƣợng các thành phần trong máu. Hiện nay có các thiết
bị xét nghiệm huyết học hiện đại tiên tiến, tự động gần nhƣ hoàn toàn để thực hiện
kỹ thuật xét nghiệm này, giúp giảm thiểu đƣợc nhân công.Tuy nhiên những thiết bị
này đƣợc nhập từ nƣớc ngồi với chi phí cao, có thiết bị lại có nhiều chức năng nằm
ngồi nhu cầu sử dụng thực tế, gây lãng phí. Trong khi đó với những thao tác đơn
giản, ngƣời kỹ thuật viên hoàn toàn có thể thực hiện đƣợc xét nghiệm trên chỉ với
một chiếc kính hiển vi.Việc sử dụng kính hiển vi để làm xét nghiệm là cần thiết
trong trƣờng hợp thiết bị gặp sự cố trục trặc, thiếu hóa chất, nhiễu do hiệu chỉnh hóa
chất… Các kỹ thuật viên xét nghiệm khi dùng kính hiển vi để soi, họ thƣờng sử
dụng các viên bi có màu sắc khác nhau để thống kê tế bào máu rồi sau đó đƣa ra kết
1

quả trên một đơn vị máu quy định. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện nhƣ vậy dễ
khiến ngƣời kỹ thuật viên nhầm lẫn. Chính vì vậy nhu cầu có một thiết bị có thể
thay thế cho việc sử dụng viên bi là cần thiết. Thiết bị này ngoài chức năng thống kê
(đếm) cịn có chức năng tính tỉ lệ phần trăm của các tế bào (lập cơng thức). Ngồi
tiết kiệm nhân công, hơn thế nữa, việc chế tạo một thiết bị nhƣ vậy trong nƣớcgóp
phần giảm thiếu chi phí mua sắm thiết bị của nƣớc ngồi với chi phí đắt.
Từ lý do trên, trong khuôn khổ luận bài văn này, tơi xin đề cập đến q trình
khảo sát thực tế, chế tạo, nâng cấp và hoàn thiện thiết bị Máy đếm cơng thức bạch
cầu do tơi cùng nhóm các bạn cộng tác viên thực hiện. Đây là thiết bị giúp cho các
kỹ thuật viên thực hiện kỹ thuật xét nghiệm đếm và lập công thức bạch cầu, đáp ứng
đƣợc nhu cầu nhƣ đã đề cập ở trên. Nội dung bải Luận văn gồm những phần sau:
Chƣơng 1:Phƣơng pháp đếm tế bào phổ biến hiện nay
Chƣơng này trình bày các phƣơng pháp đếm tế bào phổ biến thông thƣờng;
Điểm qua các loại thiết bị xét nghiệm huyết học tại Việt Nam; Cơ sở thiết kế máy
đếm công thức bạch cầu.
Chƣơng 2: Lý thuyết lập công thức máu.
Giới thiệu lý thuyết về lập công thức máu và ứng dụng của lập công thức
máu, công thức bạch cầu.
Chƣơng 3:Thiết kế chế tạo máy đếm công thức bạch cầu.
Chƣơng này giới thiệu về quá trình từng bƣớc thực hiện, thiết kế đề tài, các
phƣơng án đặt ra, phƣơng hƣớng giải quyết và hoàn chỉnh.
Chƣơng 4:Kết quả đã đạt, phƣơng hƣớng phát triển đề tài.
Đƣa ra kết luận, những điểm đã đạt đƣợc, những hạn chế còn tồn tại cũng
nhƣ những phƣơng hƣớng phát triển.
Giải quyết các hạn chế còn tồn tại từ phiên bản trƣớc trong phiên bản nâng
cấp mới.
Sản phẩm tuy đã đƣợc thƣơng mại hóa và sử dụng tại một số cơ sở y tế công
lập nhƣng chắc chắn chƣa đạt đƣợc hồn thiện và vẫn cịn một số hạn chế cần chỉnh
sửa. Tơi rất biết ơn và kính mong nhận đƣợc sự góp ý của các Thầy trong hội đồng
cho bài luận văn, cũng nhƣ cho sản phẩm làm cơ sở để có thể hồn thiện và nâng

cấp sản phẩm trong những phiên bản sau.
2


Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn - TS. Nguyễn Phan Kiên- đã
tận tình giúp đỡ chúng tơi trong thời gian nghiên cứu hiện thực hóa ý tƣởng thành
sản phẩm và hƣớng dẫn tơi hồn thành đề tài luận văn này. Cũng xin gửi lời cảm ơn
chân thành đến các bạn cộng tác viên đã cùng tham gia tích cực trong suốt q trình
nghiên cứu, chế tạo và nâng cấp sản phẩm.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình - những ngƣời thân -đã ln ở bên cạnh
động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài này.
Học viên
PHẠM LÊ VÂN

3


CHƢƠNG 1: CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐẾM TẾ BÀO
PHỔ BIẾN HIỆN NAY
Chƣơng này trình bày các phƣơng pháp đếm tế bào phổ biến hiện nay. Thông
tin chế tạo máy lập công thức bạch cầu hiện nay tại Việt Nam và Thế giới.

1.1.Các phƣơng pháp đếm tế bào dùng trong máy phân tích huyết học
1.1.1. Đếm tế bào dùng kính hiển vi quang học
Năm 1642, Leenwenhook đã chế tạo thành cơng kính hiển vi quang học. Với
kính hiển vi quang học tự tạo ra rất đơn giản này, ông đã phát hiện ra trong máu có
những vật thể nhỏ đƣợc gọi là các tế bào. Từ đây, ngành Y sinh học đã chuyển sang
một giai đoạn mới, gian đoạn Y học vi thể.
Phƣơng pháp đếm tế bào này là phƣơng pháp thủ cơng, đếm bằng mắt dƣới kính
hiển vi với ánh sáng thƣờng hoặc đối pha. Bằng cách nhuộm tế bào với chất nhuộm

nhằm mục đích phân biệt hình thái và cấu trúc riêng biệt của từng loại tế bào. Mẫu
máu đƣợc pha loãng và buồng đếm đƣợc khắc vạch ở đáy cho phép xác định đƣợc
số lƣợng tế bào máu có trong một lƣợng máu đã định trƣớc.
Với phƣơng pháp đếm thủ cơng này, u cầu kỹ thuật phải có tay nghề cao. Độ lặp
lại của phƣơng pháp này là có giới hạn và điều quan trọng là phƣơng pháp này có
độ chính xác thấp. Ngun nhân sai số trong phƣơng pháp này chính là vấn đề pha
lỗng mẫu, vấn đề đếm các tế bào chồng chéo lên nhau hoặc các tế bào bị thay đổi
hình dáng và kích thƣớc. Hiện nay, phƣơng pháp này vẫn còn sử dụng ở một số
trung tâm Y tế tuyến huyện ở nƣớc ta, khoa xét nghiệm trong bệnh viện, các phòng
nghiên cứu tế bào. Nhƣ hình 1.1 là hình ảnh của kính hiển vi thực tế.

Hình 1. 1Kính hiển vi

4


1.1.2. Phƣơng pháp xác định lƣợng huyết sắc tố.
Phƣơng pháp này dựa trên nguyên tắc so sánh màu bằng mắt đƣợc đề xuất và
phát triển bởi Gowers 1878, Hoppe-Seyler 1883, Shali 1895 và Haldance 1901. Khi
máu toàn bộ đƣợc quay li tâm, các tế bào máu sẽ lắng xuống đáy ống nghiệm tạo
thành một khối chất. Khối chất này là các loại tế bào huyết cầu, ngồi ra có một lớp
mỏng phía trên lớp hồng cầu là các loại tế bào máu khác là lớp đệm. Thể tích của
lớp hồng cầu đƣợc gọi là Hematcrit, nó đƣợc tính bằng tỷ lệ phần trăm trong tổng số
thể tích của máu. Nếu số lƣợng hồng cầu trên 1mm3 máu tỷ lệ với Hematocrit đã
biết đƣợc thì ta có thể tính đƣợc thể tích tế bào trung bình. Nhƣ đã trình bày ở trên,
thành phần tích cực trong hồng cầu chính là Hemoglobin, nồng độ của nó đƣợc xác
định bằng đơn vị g/100ml. Từ nồng độ Hemoglobin, tỷ lệ Hematocrit và số lƣợng tế
bào máu ta có thể tích ra khối lƣợng trung bình của một Hemoglobin và nồng độ
trung bình của Hemoglobin.Hematocrit có thể đƣợc xác định bằng cách hút một
lƣợng máu vào ống nghiệm, bịt kín đầu kia rồi quay ly tâm 3-5 phút trong máy quay

li tâm tốc độ cao để tách tế bào máu ra khỏi huyết tƣơng. Vì ống nghiệm đựng máu
có đƣờng kính xác định nên thể tích máu và các tế bào xác định đƣợc bằng cách đo
chiều cao của cột máu và cột tế bào. Cách này đƣợc thực hiện đơn giản bởi một
lƣợc đồ trên (Hình 1.2 Nguyên lý xác định Hematocrit).Khi so sánh biểu đồ với
ống nghiệm, biểu đồ cho phép đọc Hematocrit trực tiếp.Phƣơng pháp này còn rất
nhiều hạn chế là độ chính xác kém và khơng khách quan.

Hình 1. 2Ngun lý xác định Hematocrit

5


1.1.3. Đếm tế bào dùng máy phân tích huyết học tự động
Năm 1934, Moldovan đã đề xuất một phƣơng pháp đếm tế bào hồng cầu đã
đƣợc pha loãng bằng phƣơng pháp điện tử. Đây chính là viên gạch đầu tiên cho kỹ
thuật của máy đếm tế bào điện tử sau này.
Năm 1945, một phƣơng pháp đếm tế bào hồng cầu khác mô tả trên nguyên tắc
quang học bằng việc xác định mật độ quang của hỗn hợp dịch hồng cầu so với tiêu
chuẩn để tính ra một lƣợng hồng cầu trong mẫu của bệnh phẩm. Đến năm 1950, một
kỹ sƣ có tên là Wallace Counlter đã nghiên cứu thành cơng và bắt đầu triển khai
phƣơng pháp tự động đếm và phân loại kích thƣớc của các tế bào. Đây chính là thế
hệ đầu tiên của dòng máy đếm tế bào hiện nay. Phƣơng pháp này là phƣơng pháp
đếm tế bào theo dòng gọi là nguyên tắc Coulter. Phƣơng pháp này có nhiều ƣu điểm
là tốc độ đếm cao, độ lặp lại và độ chính xác lớn. Ngày nay cùng với sự phát triển
của cơng nghệ thơng tin và nhiều tính năng của các thiết bị Y tế trong đó máy phân
tích huyết học tự động. Trƣớc đây máy đếm tế bào chỉ dùng để xác định hồng cầu,
bạch cầu.... trong mẫu, còn ngày nay các thiết bị đếm tế bào đã đƣợc thay thế bởi
máy phân tích huyết học tự động cho phép xác định nhiều thông số khác nhau của
máu.

1.2. Hiện trạng máy xét nghiệm huyết học ở Việt Nam
Hiện nay ở các tuyến bệnh viện huyện, tỉnh, trung ƣơng đều đƣợc trang bị các
máy xét nghiệm huyết học tự động hiện đại. Các tuyến huyện thì đa số máy xét
nghiệm huyết học 18 thông số. Các tuyến tỉnh, trung ƣơng thì cần máy có thể xét
nghiệm 22 thơng số hoặc lớn hơn để dùng cho các mục đích khác.
Bên cạnh việc sử dụng máy xét nghiệm huyết học tự động thì các kỹ thuật
viên xét nghiệm vẫn có thể kỹ thuật đếm - lập công thức máu sử dụng kính hiển vi
trong trƣờng hợp thấy có nghi vấn bất thƣờng hoặc khi cácthiết bị tự động bị trục
trặc, có sai sót hoặc trƣờng hợp hết hóa chất, vật tƣ tiêu hao…

6


Hình 1. 3Máy xét nghiệm huyết học 22 thơng số Celldyn Ruby của hang Abbott-Mỹ
Để phục vụ cho việc đếm - lập cơng thức máu sử dụng kính hiển vi thì kỹ thuật viên
thƣờng sử dụng viên sỏi hoặc viên bi nhƣ hình dƣới:

Hình 1. 4Viên sỏi để phục vụ lập công thức máu

7


Hoặc họ có thể sử dụng bàn lập cơng thức máu bằng cơ :

Hình 1. 5Máy lập cơng thức bạch cầu hệ cơ

Hình 1. 6Máy lập cơng thức bạch cầu Difftote18 được sử dụng tại phòng nghiên
cứu của bệnh viện Huyết học và Truyền máu Trung ương

Hình 1. 7 Máy lập công thức bạch cầu Thái Lan

8


1.3. Yêu cầu thiết kế
Qua tham khảo các nhu cầu thực tế của ngƣời sử dụng, từ khảo sát các thiết
bị xét nghiệm huyết học hiện đại và thiết bị Máy lập công thức Bạch cầu Difftone
18 của khoa Tế Bào- Bệnh viện Huyết học và Truyền máu Trung ƣơng thấy có
những ƣu điểm và nhƣợc điểm sau:
Nhật xét:
- Các kỹ thuật xét nghiệm huyết học đƣợc các máy hiện đại thực hiện một
cách tự động hoàn toàn và in ra kết quả, các kỹ thuật viên chỉ cần đọc thơng số trên
kết quả đó. Tuy nhiên để duy trì hoạt động các thiết bị hiện đại này cần khá nhiều
chi phí cho các loại hóa chất, vật tƣ tiêu hao cùng các điều kiện phụ trợ khác nhƣ
môi trƣờng, nhiệt độ…
- Với máy Difftote 18, các chức năng nhƣ kết nối với máy tính ở khoa Tế
bào- Bệnh viện Huyết học và Truyền máu Trung ƣơng không dùng đến. Kỹ thuật
viên điền kết quả vào mẫu đƣợc in theo mẫu trƣớc; màn hình của máy bé, khơng thể
hiển thị cùng lúc tồn bộ các thơng số trên màn hình.
Máy lập cơng thức bạch cầu Difftote 18

-

Ƣu điểm
Có 18 phím bấm tế bào
6 phím chức năng
Chức năng kết nối với máy in
nhiệt
Kết nối đƣợc với máy tính
Màn hình LCD led 2 (40x2)
Cảnh báo khi tổng tế bào lên đến

98
Tự tính tổng các tế bào

-

Nhƣợc điểm
Khơng có chức năng quay lại
hoặc tiến

Bảng 1. 1 Ưu nhược điểm máy lập công thức bạch cầu Difftote 18
Bệnh viện Y học cổ truyền Trung ƣơng là bệnh viện đầu ngành cả nƣớc
chuyên sâu về Đông y, ứng dụng Đông Tây y kết hợp để điều trị bệnh. Ngoài thăm
khám và điều trị các chứng bệnh thông thƣờng, bệnh viện chú trọng phát triển theo
hƣớng đa khoa bao gồm cả Ngoại khoa và Ung Bƣớu. Chính vì vậy các kỹ thuật xét

9


nghiệm chuyên sâu về tế bào đang đƣợc dần ứng dụng tại bệnh viện trong thời gian
gần đây.
Từ những ƣu nhƣợc điểm trên của máy lập công thức bạch cầu Difftote 18,
dựa trên nhu cầu thực tế của ngƣời sử dụng, tơi cùng nhóm các bạn cộng tác viên
quyết định thiết kế máy đếm công thức bạch cầu dựa theo những yêu cầu chức năng
sau:
Yêu cầu chức năng , phi chức năng của máy đếm công thức bạch cầu:
Yêu cầu chức năng
Có 18 phím bấm tƣơng đƣơng với
tên của 18 loại tế bào máu
6 phím chức năng bào gồm:
 Mode: Tính phần trăm tế bào

 Clean: Xóa màn hình
 Undo: Quay lại
 Redo: Tiến lên
 Light: Bật tắt đèn
 Cancel: Hủy lệnh
Có thể số đếm lên tới 999
Tự động tính tổng
Báo hiệu khi tổng tới 98

Yêu cầu phi chức năng
Thiết kế đẹp, nhỏ gọn, phím bấm
bền, khơng bị kẹt, dễ sử dụng
Linh kiện có thể thay thế dễ dàng
tại Việt Nam
Hoạt động chính xác, độ ổn định
cao.

Bảng 1. 2 Yêu cầu chức năng, phi chức của máy đếm công thức bạch cầu

10


CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT LẬP CƠNG THỨC MÁU
Xét nghiệm cơng thức máu là một trong những xét nghiệm quan trọng trong
thăm khám sức khỏe, phục vụ cho định lƣợng về huyết học. Nhờ vào kết quả này mà
có thể đánh giá, phân loại tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. Trong chƣơng này sẽ
trình bày các vấn đề về máu. Xét nghiệm lập công thức máu cho biết thông tin gì?

2.1. Các thành phần và chức năng của máu
Máu là một mô liên kết lỏng, màu đỏ, lƣu thông trong hệ tuần hồn. Nếu giữ

cho máu khơng đơng trong ống thủy tinh rồi để yên sau một thời gian sẽ thấy hiện
tƣợng lắng huyết cầu và cho thấy máu bao gồm 2 thành phần là:
-

Phần đỏ sẫm, chiếm khoảng 45% thể tích máu, gọi là huyết cầu, bao gồm
hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu.

-

Phần trên là lớp dịch màu vàng, chiếm khoảng 55% thể tích máu gọi là huyết
tƣơng.

2.1.1. Chức năng chung của máu
Máu có nhiều chức năng rất quan trọng, các chức năng chính là:
- Chức năng vận chuyển
 Máu vận chuyển khí oxy từ phổi đến tế bào và vận chuyển CO2 từ tế bào đến
phổi. Vì vậy máu có chức năng hơ hấp.
 Máu vận chuyển các chất dinh dƣỡng sau khi hấp thụ từ ống tiêu hóa nhƣ acid
amin, acid béo, glucose... tới ni dinh dƣỡng các tế bào.
 Máu vận chuyện các sản phẩm do tế bào sinh ra nhƣ CO2, ure, nƣớc, acid
latic... đến các cơ quan bài tiết( thận, phổi, tuyến mồ hơi..) để đào thải ra ngồi.
 Khi trời nóng máu vận chuyển nhiệt ra phần nông của cơ thể( do dãn mạch
ngoại biên) để tỏa nhiệt ra ngoài. Khi trời lạnh, máu vận chuyển nhiệt vào sâu
của cơ thể nhiều hơn( do co mạch ngoại biên) để giữ nhiệt cho cơ thể.
-

Chức năng bảo vệ cơ thể

 Tế bào bạch cầu của máu làm nhiệm vụ thực bào, có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn
xâm nhập cơ thể.

11


 Các kháng thể kháng độc tố và hệ thống bổ thể của huyết tƣơng tạo khả năng
miễn dịch của cơ thể( giúp phát hiện và tiêu diệt các tác nhân lạ xâm nhập cơ
thể).
 Khi bị chấn thƣơng, tiểu cầu và các yếu tố đông máu trong huyết tƣơng có chức
năng tạo cục máu đơng, làm cho máu ngừng chảy. Đây là một hình thức bảo vệ
cơ thể khi bị chảy máu.
-

Chức năng điều hòa hoạt động các cơ quan trong cơ thể

 Máu vận chuyển các hormon, các chất hóa học, các ion, các chất khí oxy và
CO2, các chất này có tác dụng điều hịa hoạt động các cơ quan một cách nhịp
nhàng, thống nhất.
 Máu có các hệ đệm có tác dụng điều hịa cân bằng acid-base làm cho độ pH của
máu đƣợc duy trì ở mức độ bình thƣờng, giúp cho hoạt động của các cơ quan
đƣợc ổn định.
2.1.2. Các thành phần chính của huyết tƣơng
Huyết tƣơng là phần dịch lỏng của máu, chiếm khoảng 55% thể tích máu tồn
phần. Huyết tƣơng có các thành phần:
-

Nƣớc: Chiếm 90% thể tích huyết tƣơng. Nƣớc là dung mơi hịa tan các chất, tạo
điều kiện cho hấp thu, vận chuyển các chất và giúp điều hòa thân nhiệt.

-

Muối khoáng: Muối khoáng ở trong huyết tƣơng thƣờng dƣới dạng clorua,
bicarbonat,sunfat, phosohat của các ion Na+,Ka+,Ca++,Mg++.....Trong đó
muối NaCl rất quan trọng việc duy trì áp suất thẩm thấu của máu. Các ion Na+,
Ka+,Ca++ giúp tạo điện thế màng tế bào. Ion Ca++ có vai trị quan trọng trong
đơng máu...

-

Các chất hữu cơ: Bao gồm các chất Protein, Lipid, Glucid

 Protein: Gồm Albumin, Golobulin,Fibrinogen..Albumin có vai trị tạo áp suất
keo, duy trì cân bằng dịch giữa máu và mơ, duy trì huyết áp. Globulin làm
nhiệm vụ kháng thể bảo vệ cơ thể. Fibrinogen tham gia hình thành cục máu
đơng, ngăn ngừa mất máu khi cơ thể bị chấn thƣơng.
 Lipid: Gồm Cholesterol, Acid béo, Triglycerid... Lipid là nguồn cung cấp và dự
trữ năng lƣợng, tham gia vào cấu trúc tế bào và một số thành phần cơ thể, làm

12


dung mơi hịa tan các vitamin tan trong dầu, giúp cho hấp thu các chất này dễ
dàng.
 Glucid: Gồm các đƣờng đơn chủ yếu là glucose ở dạng tự do, Glucose có vai
trị là trung tâm của chuyển hóa glucid.
 Các chất khác: Ure, các hormon, kháng thể, kháng độc tố....
2.1.3. Các thành phần của huyết cầu
Có ba loại tế bào máu là hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu.
-

Hồng cầu

Hồng cầu đƣợc hình thành trong tủy xƣơng, đặc biệt ở tủy đỏ của các xƣơng dẹt
(xƣơng sƣờn, xƣơng ức....). Hồng cầu hình đĩa, lõm hai mặt, khơng có nhân (Hình
2.1 Tế bào bạch cầu). Trong bào tƣơng có một chất màu đỏ là huyết cầu tố(
Hemoglobin).
 Tuổi thọ trung bình của hồng cầu là 100-200 ngày.
 Số lƣợng : 4 triệu-4,5 triệu hồng cầu trong 1mm3
 Số lƣợng hồng cầu của nam nhiều hơn của nữ
 Số lƣợng hồng cầu ở trẻ sơ sinh bình thƣơng rất nhiều, có tới 6 triệu hồng cầu
trong 1 mm3 máu.
Số lƣợng hồng cầu thay đổi theo các trạng thái hoạt động của cơ thể và trong trƣờng
hợp bệnh lý( tăng khi cơ thể mất nƣớc, giảm khi mất máu nhiều và kéo dài, sốt rét,
nhiễm giun móc, suy tủy...)

Hình 2. 1 Tế bào hồng cầu
-

Huyết cầu tố (Hemoglobin-Hb):
13


Là một protein phức tạp ở trong bào tƣơng của hồng cầu, có chứa ion Fe++ có thể
hết hợp với khí oxy và có các nhóm amin (-NH2) có thể kết hợp với khí CO2. Vì
vậy huyết cầu tố đóng vai trị quan trọng trong các chức năng hơ hấp và vận chuyển
oxy từ phổi đến mô và vận chuyển CO2 từ mô đến phổi, theo các phản ứng sau:
Hb+ 02

Hb02 (Oxyhemogolobin).

Oxy đƣợc vận chuyển chủ yếu nhờ Hb

Hb + C02 HbC02( Carbaminheglobin)
Hb chỉ vận chuyển khoảng 20% CO2 còn khoảng 80% CO2 đƣợc vận chuyển ở
huyết tƣơng dƣới dạng NaHCO3
-

Bạch cầu

Bạch cầu là những tế bào khơng màu, có nhân trong bào tƣơng có các hạt có khả
năng bắt màu thuốc nhuộm (gimesa..)


Tuổi thọ của bạch cầu rất ngắn, chỉ vài giờ đến 2 hoặc 3 ngày.



Số lƣợng bạch cầu: Bình thƣờng 5.000 đến 8.000 bạch cầu trong 1 mm3 máu ở
trẻ sơ sinh là 10.000 bạch cầu trong 1mm3. Bạch cầu tăng khi ăn no, có thai và
trong nhiều trƣờng hợp bệnh lý( nhiễm khuẩn cấp và mãn..)



Các loại bạch cầu: dựa vào sự có mặt hay khơng có mặt các hạt trong bào tƣơng
và sự bắt màu thuốc nhuộm của các hạt này, ngƣời ta chia bạch cầu thành các
loại.



Bạch cầu đa nhân: Có 3 loại là đa nhân trung tính , đa nhân ƣa acid, đa nhân ƣa
base.



Bạch cầu đơn nhân: Có 2 loại là đơn nhân nhỏ (lypho bào), đơn nhân to.

Chức năng của bạch cầu: Bạch cầu có chức năng bảo vệ cơ thể bằng thực bào, sinh
kháng thể và chống độc.
Các đặc tính của bạch cầu: Để thực hiện đƣợc chức năng bảo vệ cơ thể, bạch cầu có
các đặc tính sau:
 Tự di chuyển bằng chân giả kiểu con amip
 Thƣờng bịthu hút và tìm đến nơi có vi khuẩn, độc tố, ô viêm nhiễm....
 Có khả năng bám vào thành mạch và xuyên qua mạch tới nơi có vi khuẩn xâm
nhập.

14


 Có khả năng thực bào: Dùng chân giả ơm lấy vi khuẩn, vật lạ hoặc xác tế bào,
rồi tiết ra các men tiêu hóa chúng.

Hình 2. 2Các dạng tế bào bạch cầu
- Tiểu cầu
 Tiểu cầu là những tế bào nhỏ, hình đa giác, khơng màu, khơng có nhân, đƣợc
sinh ra ở trong tủy xƣơng.
 Số lƣợng: Bình thƣờng có từ 150.000 đến 300.000 tiểu cầu trong 1 mm3 máu. Số
lƣợng tiểu cầu thay đổi trong các trƣờng hợp bệnh lý(giảm trong bệnh chảy máu,
tăng khi bị dị ứng....)
 Chức năng của tiểu cầu: Tiểu cầu có vai trị quan trọngtrong cầm máu
 Tạo nút tiểu cầu trong “giai đoạn tiểu cầu”
 Tạo ra chất phospholipid của tiểu cầu, tham gia hình thành phức hợp men
prothrombinase trong “giai đoạn đơng máu”.

Hình 2. 3Các dạng tế bào tiểu cầu

15


2.2. Lập công thức máu và ý nghĩa
2.2.1. Khái niệm
Công thức máu tồn bộ (Complete blood count) hay cịn gọi là huyết đồ là xét
nghiệm máu thƣờng qui đƣợc sử dụng để đánh giá sức khỏe tổng thể và phát hiện
một loạt các rối loạn, bao gồm nhiễm trùng, thiếu máu và bệnh bạch cầu. Một xét
nghiệm đánh giá các tế bào lƣu thông trong máu. Máu bao gồm ba loại tế bào lơ
lửng trong chất lỏng gọi là huyết tƣơng (plasma) : các tế bào bạchcầu, các tế bào
hồng cầu, và tiểu cầu(PLTs). Trong những trƣờng hợp bình thƣờng chúng đƣợc tạo
ra và trƣởng thành chủ yếu trong tủy xƣơng, và đƣợc phóng thích vào máu khi cần
thiết.
2.2.2. Xét nghiệm lập cơng thức máu
CBC(xét nghiệm cơng thức máu tồn bộ) thƣờng đƣợc thực hiện bằng cách
sử dụng một công cụ tự động để đo các thông số khác nhau, bao gồm cả số lƣợng
của các tế bào có mặt trong mẫu máu của một ngƣời. Các kết quả của một CBC có
thể cung cấp thơng tin khơng chỉ về số lƣợng các loại tế bào mà cũng có thể cung
cấp một chỉ số của các đặc tính vật lý của một số tế bào.
Một CBC tiêu chuẩn bao gồm những điều sau đây:
- Đánh giá các tế bào bạch cầu ( WBC count ) có thể có hoặc khơng bao gồm một
sự phân biệt các loại bạch cầu.
- Đánh giá các tế bào hồng cầu: số lƣợng hồng cầu, hemoglobin (Hb), hematocrit
(Hct) và các chỉ số hồng cầu, trong đó bao gồm : khối lƣợng hồng cầu (MCV),
hemoglobin hồng cầu (MCH), nồng độ hemoglobin hồng cầu (MCHC), và đôi
khi là chiều rộng phân phốitế bào màu đỏ (RDW). Việc đánh giá RBC có hoặc
khơngbao gồm số lƣợng hồng cầu lƣới.

-

Đánh giá tiểu cầu: số lƣợng tiểu cầu, có thể có hoặc khơng bao gồm khối lƣợng
tiểu cầu (MPV) hoặc chiều rộng phân phối tiểu cầu (PDW)

Ba loại tế bào đƣợc đánh giá bởi CBC bao gồm:
- Tế bào Bạch cầu
Có năm loại khác nhau của tế bào bạch cầu, còn đƣợc gọi là bạch cầu
(Leukocytes), mà cơ thể sử dụng để duy trì một trạng thái khỏe mạnh và chống lại
nhiễm trùng hoặc các nguyên nhân bị thƣơng khác. Đó là bạch cầu trung tính, tế bào
16