การตรวจนับเม็ดเลือดอย่างสมบูรณ์
ประวัติศาสตร์

ก่อนมีการใช้เครื่องนับเซลล์อัตโนมัติ การตรวจนับเม็ดเลือดอย่างสมบูรณ์ใช้วิธีมือ โดยนับเม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาวและเกล็ดเลือดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ บุคคลแรกที่จัดพิมพ์ผลการสังเกตเม็ดเลือดด้วยกล้องจุลทรรศน์ คือ อันโตนี ฟัน เลเวินฮุก ซึ่งรายงานลักษณะปรากฏของเม็ดเลือดแดงในจดหมาย  ค.ศ. 1674 ถึง จดหมายเหตุการประชุมราชสมาคมแห่งลอนดอน  Jan Swammerdam อธิบายเม็ดเลือดแดงเมื่อหลายปีก่อน แต่ไม่ได้จัดพิมพ์ผลการค้นพบของเขาในเวลานั้น ตลอดคริสต์ศตวรรษที่ 18 และ 19 การปรับปรุงเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์ เช่น เลนส์ไม่มีสี ทำให้สามารถนับเม็ดเลือดขาวและเกล็ดเลือดในตัวอย่างที่ไม่ย้อมสีได้
Karl Vierordt นักสรีรวิทยา ได้รับความชอบว่าเป็นผู้นับเม็ดเลือดครั้งแรก เทคนิคของเขาซึ่งจัดพิมพ์ใน ค.ศ. 1852 เกี่ยวข้องกับการดูดเลือดปริมาตรที่วัดอย่างระมัดระวังลงในหลอดฝอย และเกลี่ยลงบนสไลด์กล้องจุลทรรศน์ที่เคลือบด้วยไข่ขาว หลังจากเลือดแห้งแล้ว เขานับเซลล์ทุกเซลล์บนสไลด์ กระบวนการนี้อาจใช้เวลานานกว่าสามชั่วโมงจึงเสร็จ เครื่องวัดเม็ดเลือดแดงซึ่งเริ่มใช้ใน ค.ศ. 1874 โดย Louis-Charles Malassez ทำให้การนับเม็ดเลือดด้วยกล้องจุลทรรศน์ง่ายขึ้น ฮีโมไซโตมิเตอร์ (hemocytometer) ของ Malassez ประกอบด้วยสไลด์กล้องจุลทรรศน์ที่มีหลอดฝอยแบน เลือดเจือจางถูกใส่ในห้องฝอยโดยติดท่อยางไว้ปลายหนึ่ง และไปยังห้องเส้นเลือดฝอยโดยใช้ท่อยางที่ติดอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและมีการติดเลนส์ตาที่มีตาตารางมาตราส่วนกับกล้องจุลทรรศน์ ทำให้ผู้ใหล้กล้องนับจำนวนเม็ดเลือดต่อปริมาตรเลือด ใน ค.ศ. 1877 William Gowers ประดิษฐ์ฮีโมไซโตมิเตอร์ที่มีตาตารางใช้นับในตัวทำให้ไม่จำเป็นต้องผลิตเลนส์ตาที่ต้องปรับพิกัดเฉพาะสำหรับกล้องจุลทรรศน์แต่ละตัว
ในคริสต์ทศวรรษ 1870 Paul Ehrlich พัฒนาเทคนิคการย้อมสีโดยใช้สีย้อมกรดและเบสผสมกันซึ่งสามารถแยกแยะเม็ดเลือดขาวชนิดต่าง ๆ และช่วยให้ตรวจสอบสัณฐานวิทยาของเม็ดเลือดแดงได้ Dmitri Leonidovich Romanowsky ปรับปรุงเทคนิคนี้ในคริสต์ทศวรรษ 1890 โดยใช้ส่วนผสมของอีโอซินและเมทิลีนบลูมีอายุเพื่อสร้างสีสันหลากหลายซึ่งไม่มีอยู่ถ้าใช้สีย้อมโดด สิ่งนี้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการย้อมสี Romanowsky เทคนิคนี้ยังใช้กันอยู่เพื่อย้อมสีฟิล์มเลือดสำหรับการทบทวนด้วยมือ
เทคนิคแรกในการวัดฮีโมโกลบินคิดค้นขึ้นในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบสีของเลือดเจือจางด้วยตากับมาตรฐานที่ทราบ ความพยายามที่จะทำให้กระบวนการเป็นอัตโนมัติโดยใช้วิธีสเปกโตรโฟโตเมตรี (spectrophotometry) และการวัดสี (colorimetry) ถูกจำกัดโดยข้อเท็จจริงว่าฮีโมโกลบินในเลือดนั้นมีหลายแบบ หมายความว่าฮีโมโกลบินเหล่านี้ไม่สามารถวัดได้ที่ความยาวคลื่นค่าเดียว ต่อมาใน ค.ศ. 1920 มีการนำวิธีการแปลงรูปฮีโมโกลบินต่าง ๆ ไปเป็นแบบเสถียรแบบเดียว (ไซแอนเมทฮีโมโกลบินหรือเฮมิโกลบินไซยาไนด์) มาใช้ ทำให้สามารถวัดระดับฮีโมโกลบินได้อย่างอัตโนมัติ วิธีไซแอนเมทฮีโมโกลบินยังคงเป็นวิธีอ้างอิงสำหรับการวัดค่าฮีโมโกลบินและยังคงใช้กันอยู่ในเครื่องวิเคราะห์โลหิตวิทยาแบบอัตโนมัติจำนวนมาก
Maxwell Wintrobe ได้รับความชอบจากการคิดค้นการทดสอบฮีมาโทคริต ใน ค.ศ. 1929 เขาเข้าร่วมโครงการปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยทูเลน เพื่อกำหนดพิสัยปกติสำหรับพารามิเตอร์ของเม็ดเลือดแดงและคิดค้นวิธีการที่เรียก Wintrobe hematocrit ทั้งนี้ การวัดฮีมาโทคริตมีอธิบายไว้ก่อนหน้านี้แล้วในวรรณกรรม แต่วิธีการของ Wintrobe มีข้อแตกต่างตรงที่ใช้ท่อขนาดใหญ่ที่สามารถผลิตได้จำนวนมากตามข้อกำหนดที่แม่นยำโดยมีมาตราส่วนผลิตในตัว วัดส่วนของเม็ดเลือดแดงในหลอดถูกวัดหลังการหมุนเหวี่ยงเพื่อหาค่าฮีมาโทคริต การประดิษฐ์วิธีการวัดค่าฮีมาโทคริตที่ทำซ้ำได้ทำให้ Wintrobe นิยามดัชนีเม็ดเลือดแดงได้
เริ่มมีการวิจัยเกี่ยวกับการนับเม็ดเลือดอัตโนมัติในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 วิธีการที่พัฒนาขึ้นใน ค.ศ. 1928 ใช้ปริมาณแสงที่ส่งผ่านตัวอย่างเลือดเจือจางซึ่งวัดโดยวิธีวัดแสง เพื่อกะประมาณจำนวนเม็ดเลือดแดง แต่พิสูจน์แล้วว่าวิธีนี้ไม่ถูกต้องแม่นยำสำหรับตัวอย่างที่มีเม็ดเลือดแดงผิดปกติ ความพยายามอื่น ๆ ที่ไม่ประสบความสำเร็จในคริสต์ทศวรรษ 1930 และ 1940 นั้นเกี่ยวข้องกับเครื่องตรวจจับไฟฟ้าและแสง (photoelectric) ที่ติดอยู่กับกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งจะนับเม็ดเลือดเมื่อส่องกราด ปลายคริสต์ทศวรรษ  1940 Wallace H. Coulter ได้รับแรงบันดาลใจจากความจำเป็นต้องมีวิธีการนับเม็ดเลือดแดงที่ดีขึ้นให้หลังการทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ที่ฮิโรชิมาและนางาซากิ พยายามปรับปรุงเทคนิคการนับเม็ดเลือดด้วยไฟฟ้าและแสง  งานวิจัยของเขาได้รับความช่วยเหลือจากพี่ชาย Joseph R. Coulter ในห้องปฏิบัติการชั้นใต้ดินในชิคาโก ผลลัพธ์ของพวกเขาซึ่งใช้วิธีไฟฟ้าและแสงนั้นน่าผิดหวัง และใน ค.ศ. 1948 หลังจากอ่านบทความที่เชื่อมโยงสภาพนำของเลือดกับความเข้มข้นของเม็ดเลือดแดง Wallace ได้คิดค้นหลักการโคลเตอร์ ซึ่งเป็นทฤษฎีว่าเม็ดเลือดที่แขวนลอยในตัวกลางนำจะมีกระแสลดลงได้สัดส่วนกับขนาดขณะที่ผ่านรู
ในเดือนตุลาคมปีนั้น วอลเลซได้สร้างแครื่องนับเพื่อสาธิตหลักการดังกล่าว เนื่องจากข้อจำกัดทางการเงิน จึงใช้วิธีเผาเป็นรูผ่านแผ่นเซลโลเฟนจากห่อบุหรี่  วอลเลซยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับเทคนิคนี้ใน ค.ศ. 1949 และ ค.ศ. 1951 ได้ยื่นต่อสำนักงานการวิจัยนาวิกเพื่อขอเงินทุนสำหรับการพัฒนาเครื่องนับโคลเตอร์ คำขอสิทธิบัตรของ Wallace ได้รับอนุมัติใน ค.ศ. 1953 และหลังจากการปรับปรุงรูและเริ่มใช้มาตรความดันของไหลปรอทเพื่อให้ควบคุมขนาดตัวอย่างอย่างแม่นยำ สองพี่น้องก่อตั้ง Coulter Electronics Inc. ใน ค.ศ. 1958 เพื่อขายเรื่องมือของพวกตน เครื่องนับโคลเตอร์ออกแบบมาในทีแรกเพื่อการนับเม็ดเลือดแดง แต่มีการดัดแปลงในภายหลังทำให้พิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพในการนับเม็ดเลือดขาวด้วย เครื่องนับโคลเตอร์มีการนำมาใช้ในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์อย่างแพร่หลาย
เครื่องวิเคราะห์เครื่องแรกที่สามารถรายงานปริมาณเม็ดเลือดหลายชนิดได้พร้อมกัน คือ Technicon SMA 4A−7A ซึ่งวางจำหน่ายใน ค.ศ. 1965 เครื่องดังกล่าวใช้วิธีแบ่งตัวอย่างเลือดออกเป็นสองช่อง ช่องหนึ่งสำหรับนับเม็ดเลือดแดงและเม็ดเลือดขาว และอีกช่องหนึ่งสำหรับวัดฮีโมโกลบิน อย่างไรก็ดี เครื่องมือนี้ไม่น่าเชื่อถือและบำรุงรักษายาก ใน ค.ศ. 1968 เครื่องวิเคราะห์ Coulter Model S มีการวางจำหน่ายและมีการนำมาใช้อย่างแพร่หลาย เครื่องมือนี้มีห้องปฏิกิริยาสองห้องคล้ายกับเครื่อง Technicon ห้องหนึ่งใช้นับเม็ดเลือดแดง และอีกห้องหนึ่งใช้นับเม็ดเลือดขาวและวัดฮีโมโกลบิน Model S ยังใช้หาปริมาตรเฉลี่ยของเม็ดเลือดโดยใช้การวัดความต้านทานต่อการผ่าน (impedance) ซึ่งทำให้คำนวณหาดัชนีเม็ดเลือดแดงและฮีมาโทคริตได้ การตรวจนับเกล็ดเลือดอัตโนมัติเริ่มนำมาใช้ใน ค.ศ. 1970 ด้วยเครื่องมือ Hemalog-8 ของ Technicon และเครื่องวัดชุด Coulter's S Plus ใน ค.ศ. 1980
หลังจากการนับเซลล์พื้นฐานเป็นแบบอัตโนมัติแล้ว การนับแยกชนิดเม็ดเลือดขาวยังคงเป็นความท้าทาย ตลอดคริสต์ทศวรรษ 1970 นักวิจัยสำรวจวิธีการนับแยกชนิดอัตโนมัติสองวิธี ได้แก่ การประมวลผลภาพดิจิทัลและโฟลไซโตเมทรี มีการผลิตแบบเครื่องประมวลผลภาพหลายแบบ โดยใช้เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในคริสต์ทศวรรษ 1950 และ 1960 เพื่อใช้อ่านการทดสอบแพปอัตโนมัติ เครื่องมือเหล่านี้จะส่องกราดฟิล์มเลือดที่ย้อมสีแล้วเพื่อหานิวเคลียสของเซลล์ และถ่ายภาพสแน็ปช็อตของเม็ดเลือดเพื่อวิเคราะห์ด้วยวิธีการวัดความหนาแน่น (densitometry) เครื่องเหล่านี้มีราคาแพง ช้า และไม่ได้ลดภาระงานของห้องปฏิบัติการมากนัก เพาะยังต้องเตรียมและย้อมสีฟิล์มเลือดอยู่ ดังนั้นระบบที่ใช้โฟลไซโทเมตรีจึงได้รับความนิยมมากกว่า และจนถึง ค.ศ. 1990 ไม่มีเครื่องวิเคราะห์ภาพดิจิทัลที่มีขายพาณิชย์ในสหรัฐหรือยุโรปตะวันตก เทคนิคเหล่านี้กลับฟื้นขึ้นมาในคริสต์ทศวรรษ 2000 เมื่อเริ่มใช้แพลตฟอร์มการวิเคราะห์ภาพขั้นก้าวหน้ามากขึ้นโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียม
อุปกรณ์โฟลไซโตเมตรีในช่วงแรกยิงลำแสงใส่เม็ดเลือดในช่วงความยาวคลื่นจำเพาะ และความดูดกลืนรังสี การเรืองแสงและการกระเจิงของแสงที่ได้ จากนั้นเก็บรวบรวมสารนิเทศเกี่ยวกับลักษณะของเม็ดเลือดและเปิดให้วัดสิ่งที่อยู่ในเม็ดเลือดอย่างดีเอ็นเอได้ เครื่องมือดังกล่าวอย่างหนึ่ง คือ Rapid Cell Spectrophotometer ซึ่งพัฒนาโดย Louis Kamentsky ใน ค.ศ. 1965 เพื่อทำให้ศึกษาวิทยาเซลล์ปากมดลูกได้อย่างอัตโนมัติ สามารถสร้างสแกตเตอร์แกรม (scattergram) ของเม็ดเลือดโดยใช้เทคนิคการย้อมสีสารเคมีภายในเซลล์ Leonard Ornstein ผู้ช่วยพัฒนาระบบการย้อมสีบน Rapid Cell Spectrophotometer และเพื่อนร่วมงานของเขา ต่อมาสร้างเครื่องวิเคราะห์การนับแยกชนิดเม็ดเลือดขาวแบบโฟลไซโทเมตรีพาณิชย์เครื่องแรกชื่อ Hemalog D. เปิดตัวใน ค.ศ. 1974 เครื่องวิเคราะห์นี้ใช้การกระเจิงแสง ความดูดกลืนรังสีและการย้อมสีเซลล์เพื่อระบุชนิดของเม็ดเลือดขาวปกติ 5 ชนิดนอกเหนือจาก "เซลล์ระบุไม่ได้ขนาดใหญ่" ซึ่งเป็นกลุ่มจำแนกที่ปกติประกอบด้วยลิมโฟไซต์ชนิดไม่ตรงแบบและเซลล์วัยอ่อน Hemalog D สามารถนับเม็ดเลือด 10,000 เม็ดเลือดได้ในครั้งเดียว ซึ่งเป็นพัฒนาการอย่างมากจากการนับแยกชนิดด้วยมือ  ใน ค.ศ. 1981 Technicon รวมเครื่องวิเคราะห์ Hemalog D กับ Hemalog-8 เพื่อผลิต Technicon H6000 เครื่องวิเคราะห์นับเม็ดเลือดอย่างสมบูรณ์และนับแยกชนิดรวมเครื่องแรก เครื่องวิเคราะห์นี้ไม่ได้รับความนิยมในห้องปฏิบัติการโลหิตวิทยาเนื่องจากต้องใช้แรงงานมาก แต่ในปลายคริสต์ทศวรรษ 1980 และต้นคริสต์ทศวรรษ 1990 มีการผลิตระบบที่คล้ายกันอย่างกว้างขวางโดยผู้ผลิตรายอื่น เช่น Sysmex, Abbott, Roche และ Beckman Coulter