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Journal of Laboratory Medicine

Official Journal of the German Society of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine

Editor-in-Chief: Schuff-Werner, Peter

Ed. by Ahmad-Nejad, Parviz / Bidlingmaier, Martin / Bietenbeck, Andreas / Conrad, Karsten / Findeisen, Peter / Fraunberger, Peter / Ghebremedhin, Beniam / Holdenrieder, Stefan / Kiehntopf, Michael / Klein, Hanns-Georg / Kohse, Klaus P. / Kratzsch, Jürgen / Luppa, Peter B. / Meyer, Alexander von / Nebe, Carl Thomas / Orth, Matthias / Röhrig-Herzog, Gabriele / Sack, Ulrich / Steimer, Werner / Weber, Thomas / Wieland, Eberhard / Winter, Christoph / Zettl, Uwe K.


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ISSN
2567-9449
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Volume 36, Issue 1

Issues

Reference measurement procedures for the accurate determination of cell concentrations: present status and future developments/Referenzmessverfahren für die genaue Bestimmung von Zellkonzentrationen: Status und zukünftige Entwicklungen

Martin Kammel / Andreas Kummrow / Jörg Neukammer

Abstract

Accurate determination of cell concentrations serves as a valuable tool to support medical diagnosis and therapy control, e.g., in haematology, immunology and transfusion medicine. Intra- and inter-laboratory comparability of measurement results is essential for patient safety. To derive the so-called “conventional quantity value” of a measurand as target value for intra- or inter-laboratory quality assurance and to establish a traceability chain to the international System of Units (SI), a primary reference measurement procedure is needed, defined as a procedure which includes a complete analysis of influence quantities and perturbing factors and a complete description of measurement uncertainties. We describe a primary reference measurement procedure for the determination of erythrocyte concentration, based on flow cytometric cell counting by impedance measurements. To correct for instrument- and sample-dependent counting loss due to random coincidences, dilution series are prepared. The reference quantity value of the cell concentration is derived by extrapolation to vanishing volume fraction of the sample in the measurement suspension. Typically, for erythrocyte and leucocyte concentrations respective uncertainties of approximately 0.75% and 2% are reached. Future developments concern the extension of the procedures validated for erythrocyte and leucocyte counting by including immunological staining and microscopic techniques.

Zusammenfassung

Die genaue Bestimmung von Zellkonzentrationen ist von großem Nutzen bei der Diagnose und Therapiekontrolle, zum Beispiel in der Hämatologie, Immunologie und Transfusionsmedizin. Die Vergleichbarkeit der Messergebnisse innerhalb eines Labors und zwischen den Laboratorien ist unverzichtbar für die Patientensicherheit. Zur Bestimmung des sogenannten “vereinbarten Wertes” einer Messgröße, der für intra- und inter-Labor-Vergleiche benötigt wird, und um eine Rückführungskette zu dem internationalen SI-Einheitensystem zu etablieren, benötigt man ein primäres Referenz-Messverfahren, das per Definition sowohl eine vollständige Analyse der Einflussgrößen und Störfaktoren als auch eine vollständige Messunsicherheitsbetrachtung enthalten muss. In diesem Beitrag beschreiben wir eine primäre Referenz-Messmethode zur Bestimmung der Konzentrationen von Erythrozyten, die auf dem durchflusszytometrischen Nachweis von Zellen durch Impedanzmessungen beruht. Um die von instrumentellen Parametern und von Eigenschaften der Probe abhängigen Zählverluste durch zufällige Koinzidenzen zu berücksichtigen, werden Verdünnungsreihen untersucht. Der Referenzmesswert der Zellkonzentration wird dabei durch Extrapolation auf verschwindenden Volumenanteil der Probe in der Messsuspension bestimmt. Für Erythrozyten und Leukozyten werden Messunsicherheiten von etwa 0.75% und 2% erreicht. Zukünftige Entwicklungen sind auf die Erweiterung der für die Zählung roter und weißer Blutzellen validierten Verfahren um immunologische Färbemethoden und mikroskopische Methoden gerichtet.

Keywords: blood cell concentration; coincidence correction; dilution series; flow cytometry; national primary standard; reference measurement procedure; reference particle counter; uncertainty determination; Blutzellkonzentration; Durchflusszytometrie; Koinzidenzkorrektur; Messunsicherheitsanalyse; Nationale Normalmesseinrichtung; Referenz-Messverfahren; Verdün­nungsreihe; Referenzgerät zur Partikelzählung

About the article

Correspondence: Dr. Jörg Neukammer, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Abbestr. 2-12, 10567 Berlin, Germany Tel.: +49-30-3481-7241 Fax: +49-30-3481-7505


Published in Print: 2012-01-01


Citation Information: LaboratoriumsMedizin, Volume 36, Issue 1, Pages 25–35, ISSN (Online) 1439-0477, ISSN (Print) 0342-3026, DOI: https://doi.org/10.1515/JLM-2011-0008.

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©2012 by Walter de Gruyter Berlin Boston. This content is open access.

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[1]
Yong Kwan Lim, Oh Joo Kweon, Jee-Hye Choi, Woonhyoung Lee, and Ae Ja Park
Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 2018, Page 1
[2]
Dean C. Ripple and Paul C. DeRose
Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 2018, Volume 123

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