到了1940年代末,血球計數仍與一個世紀前無異:實驗室技術員稀釋血液樣本,將一滴置於校準過的玻璃計數腔中,在顯微鏡下逐一計數可見的紅血球與白血球,再從極小的樣本推估整體。這種計數耗時且需要技巧,而不同技術員計數同一張玻片時,經常回報不同的數字,因為結果完全取決於受過訓練的眼睛對所見之物的判斷。

當時可用的改良方法,都是同一種視覺方法的漸進式改良——更好的染色試劑、更嚴謹的計數腔操作技術、訓練更扎實的技術員——但這些都未能解決真正限制這項檢驗的兩件事:人眼掃描的速度有限,而且沒有兩個人會以完全相同的方式看待模糊、重疊的細胞視野。華萊士·庫爾特(Wallace Coulter)是一名電機工程師,多年來維修醫院X光設備,曾看著技術員弓著身子在顯微鏡前手動計數,他從實驗室外部而非內部著手處理這個問題。

迫使細胞逐一通過帶電流的孔徑;每個細胞導電性差,會產生可計數的脈衝,將視覺判斷轉變為電氣計數。

細胞的導電性低於生理食鹽水,因此每個通過孔徑的細胞都會產生一個明顯的電壓脈衝。

電路計數脈衝的速度與一致性,遠勝於人眼計數細胞。

脈衝高度與細胞體積相關,因此除了計數之外還能測量大小。

此方法消除了操作者之間的變異,因為訊號是物理性的,而非主觀的。

若要將人工檢查自動化,應尋找會隨每個項目改變的可量測物理特性,而不是試圖複製人類視覺。

庫爾特於1949年提出專利申請——起初被專利律師拒於門外,告訴他「你無法為一個洞申請專利」——該專利於1953年10月20日獲准。在他同年發表的技術論文中,該裝置在15秒的區間內計數超過每秒6,000個細胞,樣本量約為標準顯微鏡計數的100倍,使結果的統計誤差降低約10倍。美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)同年獨立評估了兩台原型機,並發表研究結果,證實該方法在準確性與便利性上的改善。

追溯依據

參考來源

  1. A Life Lived Well Wallace H. Coulter Foundation · whcf.org
  2. The Coulter Story Case Western Reserve University, Department of Biomedical Engineering · case.edu
  3. Wallace Coulter — Coulter Principle National Inventors Hall of Fame · invent.org