HEMATOLOGI ANALYZER

1.            Teori Dasar

Hematologi adalah ilmu yang mempelajari tentang darah dan komponen yang terkandung didalamnya. Dari ilmu itu berkembanglah cara/metode penelitian tentang darah yang semakin berkembang, kemudian dibuatlah alat Hematology Analyzer.

Hematology Analyzer adalah salah satu alat laboraturium yang berfungsi untuk pengukuran dan pemeriksaan sel darah dalam sampel darah. Berikut ini akan dijelaskan teori tentang darah sebagai bahan ukur alat Hematology Analyzer.

Darah terdiri dari 2 komponen utama :

1.2. Darah

Darah adalah jaringan tubuh yang berbeda dengan jaringan tubuh lain, berada dalam konsistensi cair, beredar dalam suatu sistem tertutup yang dinamakan sebagai pembuluh darah dan menjalankan fungsi transport berbagai bahan serta fungsi homeostatis

1.3. Macam dan Jenis Sel Darah

Ada tiga macam sel dalam darah, yaitu:

a.    Sel darah merah/ eritrosit/ Red Blood Cell (RBC).

b.    Sel darah putih/ leukosit/ White Blood Cell (WBC).

c.    Trombosit/ Platelet (Plt).

Berikut ini penjabaran dan penjelasannya:

1.3.1.    Sel darah merah / Eritrosit / Red Blood Cell (RBC)

a.         Fungsi eritrosit

Untuk pertukaran O2 dari paru-paru ke jaringan dan CO2 dari jaringan ke paru- paru.Yang berperan dalam transport O2 dan CO2 ini adalah Haemoglobin (Hb),yang merupakan protein di dalam eritrosit.

Ciri-ciri

-       Lempeng bikonkaf tanpa inti

-       Diameter 7,5 mm

-       Volume 4,5 - 5 juta/mL

-       Membran sel yang kuat

-       Bentuk berubah-ubah 

Gambar 1.1. Sel Darah Merah

  1.3.2.     Sel Darah Putih/Leukosit/White Blood Cell (WBC)

a.         Fungsi leukosit

Membentuk antibodi yang melawan infeksi di dalam tubuh.

b.        Jenis-jenis Leukosit

1.        Granulosit (bergranula)

-       Neutrofil (polimorfonuklear/PMNL)

Merupakan sel yang langsung dapat melakukan fagositosis yang cukup efektif. Jumlah 62 % dan berukuran 7 – 8 mm.

Gambar 1.2. Neutrofil

-       Eosinofil

Merupakan Sel fagosit yang lemah dan produksinya akan meningkat pada infeksi parasit dan alergi. Jumlah 2,3 % dan berukuran 10 – 12 mm.

-       Basofil

Basofil dalam sirkulasinya mirip dengan sel mast dalam jaringan, yaitu menskresi bahan farmakologik aktif seperti heparin, histamine, bradikinin, serotonin. Berukuran 9 – 10 mm dengan Jumlah 0,4% dan akan meningkat pada peradangan kronik.

Gambar 1.4. Basofil

2.        Agranulosit.

-       Monosit

Merupakan sel imatur dengan kemampuan fagosit yang lemah. Setelah masuk ke jaringan, disebut makrofag, ukurannya membesar beberapa kali lipat dan dalam sitoplasmanya banyak mengandung lisosom, dan mempunyai kemampuan hebat untuk menghancurkan agen-agen penyakit.

Masa hidup dalam sirkulasi 10-12 jam, setelah masuk dalam jaringan sebagai makrofag dapat hidup berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun. Berjumlah  5,3 % dengan ukuran 15 – 20 mm

Gambar 1.5. Monosit

-       Limfosit

Limfosit berada bersama dengan aliran limfe dari nodus limfatikus dan jaringan limfoid lain. Hal itu menyebabkan terjadinya sirkulasi limfoid yang terus menerus di seluruh tubuh. Berjumlah 30 % dengan ukuran 7 – 8 mm

Gambar 1.6. Limfosit

1.3.3.        Trombosit / Platelet

Trombosit berperan besar di dalam proses koagulasi atau pembekuan darah apabila terjadi luka atau pendarahan. Trombosit akan mengisi dan menutup jaringan yang luka dengan jaringan fibrin untuk membatasi darah yang hilang, jaringan fibrin itu akan ditempeli sel darah yang lama kelamaan akan berubah menjadi jaringan baru.

Berdiameter 2 – 4 mm dan dan dapat bertahan hidup sekitar 8 – 12 hari dengan konsentrasi normal (jumlah) 150.000 – 400.000 /mL.

Gambar 1.7. Pembentukan Jaringan Fibrin saat Luka Terjadi

1.4.   Fungsi Darah

a.         Pernapasan, transpor O₂ Dan CO₂

b.        Nutrisi

c.         Ekskresi

d.        Pemeliharaan kadar air jaringan

e.         Mengatur suhu tubuh ® Spesifik panas air, konduktivitas yang tinggi, laten penguapan yang tinggi

f.         Perlindungan & peraturan ® sistem penyangga (pH Darah 7,36)

1.5.  Darah sebagai Sampel

Sebelum darah dijadikan sampel perlu adanya proses pemisahan komposisi didalamnya. Setelah menjadi sampel, darah terpisah menjadi dua bagian yaitu:

a.    Bagian Padat   : Sel-sel darah WBC, RBC, dan Platelet (seperti yang telah dijelaskan diatas).

b.    Bagian cair      : Serum & Plasma

-       Serum :

Dari darah tanpa antikoagulan kemudian disentrifuse.

-       Plasma :

Dari darah yang mengandung antikoagulan kemudian diendapkan.

2.       Prinsip Kerja

        Berikut ini akan ditampilkan sebuah blok diagram Hematology Analyzer dan penjelasannya:

Gambar 1.8. Blok Diagram Hematology Analyzer

Prinsip Kerja Blok Diagram :

Sampel darah yang sudah dicampur dengan reagent didilusi sebanyak 200x dan melalui proses hemolyzing untuk mengukur kadar jumlah hemoglobin dengan cara fotometri dan mengukur kadar jumlah sel darah putih, serta didilusi lagi sebanyak 200x (jadi 40.000x) untuk mengukur kadar jumlah sel darah putih dan platelet. Kemudian diproses pada blok data processing dan hasilnya akan ditampilkan pada display dan print out.

3.       Metode Pengukuran

Ada beberapa macam metode pengukuran yang digunakan pada alat Hematology Analyzer, antara lain sebagai berikut:

3.1.  Elektrikal Impedance (Mengukur jumlah WBC, RBC, dan Platlet)

Gambar 1.9. Metode Electrical Impedance

Instrumen ini menggunakan metode pengukuran sel yang disebut Volumetric Impedance.  Pada metode ini , larutan elektrolit (diluent)  yang telah dicampur dengan sel-sel darah dihisap melalui Aperture. Pada bilik pengukuran terdapat dua electrode yang terdiri dari Internal Elektrode dan Eksternal Elektrode, yang  terletak  dekat  dengan  Aperture. Kedua elektroda tersebut dilewati arus listrik yang konstan.

Ketika sel-sel darah melalui aperture, hambatan antara kedua elektroda tersebut akan naik sesaat dan terjadi perubahan tegangan yang sangat kecil sesuai dengan nilai tahanannya dan diterima Detection Circuit. Kemudian sinyal tegangan tersebut dikuatkan atau diperbesar pada rangkaian amplifier, lalu dikirim ke rangkaian elektronik. Pada rangkaian elektronik terdapat rangkaian Treshold Circuit Yang berfungsi untuk menghilangkan sinyal noise yang diakibatkan oleh :

-       Elektrik Noise (Gangguan listrik).

-       Debu.

-       Sisa-sisa cairan.

-       Partikel yang lebih kecil atau lebih besar dari sel darah yang diukur.

Untuk mendapatkan nilai puncak, sinyal dikirim ke A/D Converter, kemudian data yang diperlukan disimpan pada memori untuk setiap nilai maksimum. Data tersebut akan dikoreksi oleh CPU dan akan ditampilkan pada layar LCD.

Jumlah sinyal untuk setiap ukuran sel disimpan pada memori dalam bentuk  histogram. Sel RBC dan PLT yang dihitung memiliki  ukuran yang  berbeda sehingga CPU dapat membedakan penghitungan untuk setiap jenis sel. Sedangkan ketiga jenis  sel WBC yang dihitung memiliki ukuran sel yang hampir sama sehingga CPU menggunakan histogram untuk membedakan populasi ketiga jenis sel WBC.

Terkadang terdapat dua sel atau lebih yang melewati aperture secara bersamaan. Peristiwa ini disebut Coincidence Apabila larutan sampel sudah cukup diencerkan dan dicampur, Coincidence ini dapat diprediksi secara statistik dengan tingkat keakuratan yang tinggi. Pada perangkat lunak terdapat tabel koreksi untuk kompensasi hal ini.

3.2.  Fotometri (Mengukur jumlah Hb)

Fotometri adalah  pengukuran yang hanya digunakan untuk mengukur Hb saja dengan prinsip kerja berdasarkan absorbasi cahaya oleh foto detektor.

Gambar 1.10. Metode Fotometri

-       Sinar Polikromatik yang berasal dari lampu (Wolframat, Tungstan, Mercury), akan dilewatkankan pada sebuah filter, dan menjadi sinar Monokromatik

-       Sinar Monokromatik ini melalui kuvet yang berisi sampel yang akan diperiksa.

-       Beberapa sinar akan diserap oleh sampel tersebut, dan sebagian akan diteruskan.

-       Sinar yang diteruskan ini akan diterima detektor.

-       Kemudian nilai yang didapat akan diproses pada rangkaian pemroses data.

 3.3.  Flowcytometry (Sistem Optik )

Gambar 1.11. Metode Flowcytometry

-        Sel melalui sebuah chamber flowcell, kemudian ditembakkan sumber cahaya (laser) yang difokuskan.

-        Cahaya yang diterima sel akan dipendarkan saat laser ditembakkan.

-        Foto detektor menangkap cahaya dari berbagai sudut spesifik yang dapat membedakan jenis sel darah. FS untuk membedakan ukuran, FLS untuk membedakan complexity-nya (komposisi inti), dan SDS untuk membedakan granularity-nya (komposisi granula).

-        Informasi tentang jumlah dan ukuran sel yang telah didapat diproses dan dikonversikan dalam bentuk digital.

3.4.   Histrogram/Kalkulasi

Adalah pengukuran Parameter – parameter selain yang diatas. Metode pengukuran ini berdasarkan penjumlahan dari hasil – hasil yang didapat dari pengukuran oleh dua metode diatas. Metode ini dikenal dengan Complete Blood Count (CBC).

Complete Blood Count (CBC) adalah suatu penghitungan untuk menganalisis berbagai macam komponen darah :

-       RBC    : Red blood cell / Sel Darah Merah.

-       HGB    : Hemoglobin Concentration / Konsentrasi Hemoglobin.

-       HCT    : Hematocrit .

-       MCV   : Mean Corpuscular Volume / Rata-rata volume sel darah.

-       MCH   : Mean Corpuscular Hemoglobin / rata-rata sel hemoglobin.

-       MCHC            : Mean Corpuscular Hemoglobin Honcentration/ Rata-rata

  konsentrasi sel hemoglobin.

-       RDW   : Red blood cell Distribution Width / lebar distribusi sel

                               darah merah.

-       PLT     : Platelet Count / perhitungan  trombosit

-       PCT     : Platelet crit

-       MPV    : Mean platelet volume / Kelompok volume trombosit.

-       PDW   : Platelet Distribution Width/ lebar distribusi trombosit

Berikut ini beberapa rumus penghitungannya:

a.    MCV : Mean Corpuscular Volume ( fL / µm³)

-       MCV = Hematocrit (%) x 10／RBC# (million/μL)

b.    MCH : Mean Corpuscular Hemoglobin (pg)

-       MCH = Hemoglobin (g/dL) x 10／ RBC# (million/μL)

c.    MCHC : Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration (%)

-       MCHC = Hemoglobin (g/dL) x 100／Hematocrit (%)

d.   RDW : Red Blood Cell Distribution Width (%)

-       RDW = Standard Deviation／MCV x 100

Berikut ini adalah contoh Penghitungannya:

Misal :

RBC         = 5 Juta sel / µm³

Hgb          = 15 g/dL

HCT         = 45 %

SD            = 11 fL

Jawab:

a.    MCV   = Hematocrit (%) x 10／RBC# (million/μL)

                    = 45 x 10 ／ 5

= 450 ／ 5

= 90 fL = 90 µm³

b.    MCH   = Hemoglobin (g/dL) x 10／ RBC# (million/μL)

= 15 x 10 ／ 5

= 150 ／ 5

= 30 pg

c.    MCHC = Hemoglobin (g/dL) x 100／Hematocrit (%)

                    = 15 x 10 ／ 45

                    = 150 ／ 45

                    = 33,3 %

d.   RDW   = Standard Deviation／MCV x 100

= 1 ／ 90 x 100

= 0,122 x 100

= 12,2 %

 4.       Macam-macam Alat Hematology Analyzer

Berikut ini akan ditampilkan macam-macam dan jenis Hematology Analyzer dengan fitur pengukuran yang berbeda:

a.        Jenis Semi Otomatis (dilusi dilakukan manual).

-       Merk Celtac

-       Tipe MEK-5208

-       Buatan Nihon Kohden

-       Menghitung WBC, RBC, Platelet, dan Hb.

Gambar 1.12. Hematology Analyzer Merk Celtac MEK-5208

b.        Jenis Otomatis WBC 3-Part(dilusi, hemolyzing, count, display, dan print out dilakukan secara otomatis).

-       Merk Celtac Alpha

-       Tipe MEK-6318

-       Buatan Nihon Kohden

-       Menghitung 3 jenis WBC, RBC, Platelet, dan Hb.

Gambar 1.13. Hematology Analyzer Merk Celtac Alpha MEK-6318

c.        Jenis Otomatis WBC 5-Part (pengambilan sampel, dilusi, hemolyzing, count, display, dan print out dilakukan secara otomatis).

-       Merk Celtac F

-       Tipe MEK-8222

-       Buatan Nihon Kohden

-       Menghitung 5 Jenis WBC, RBC, Platelet, dan Hb.

Gambar 1.14. Hematology Analyzer Merk Celtac F MEK-8222

5.       Kesimpulan

Dari beberapa penjelasan di atas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 

-            Hematology Analyzer adalah salah satu alat laboratorium yang berfungsi untuk pengukuran dan pemeriksaan sel darah dalam sampel darah.

-            Ada beberapa metode pengukuran yang digunakan pada alat Hematology Analyzer, yaitu: Electrical Impedance, Fotometri, Flocytometry, dan Histogram.

-            Komponen darah yang diukur adalah WBC (Limfosit, Monosit, Neutrofil, Eosinofil, dan Basofil) RBC (termasuk Hb), dan Platelet

Mohamad Sofie, ST, MT. 

Dosen Akademi Teknik Elektromedik Semarang

Organisasi:

DPD Ikatemi Jawa Tengah

Gakeslab Jawa Tengah

Alfakes Pusat