检验仪器汇总说明

1、检验医学及其仪器什么是检验医学 定义：是指对临床标本进行正确的收集和测定，并作出正确的解释和应用。 是运用基础医学理论和技术为临床医学服务的学科。 近年来，由于临床医学的飞速发展，诊断、治疗、监测、预后和医学研究对检验的需求迅速增多，医学检验方法亦随之迅速增多，医学检验的各种检测结果对疾病的诊断、治疗、预后判断和健康评价正起着越来越重要的作用。 随着新型电子、计算机、生物信息、激光、精密仪器制造等先进技术的迅猛发展和应用，临床检验仪器的更新换代也日新月异。因此，从事临床医学检验专业的人员，了解现代临床检验仪器的原理、使用和维修，越发显得重要。检验医学近代物理学生物化学分子生物学仪器材料学计算机

2、电子技术激光色谱、质谱荧光 古代古代:感官检查（如：尿液中世纪）感官检查（如：尿液中世纪） 17世纪世纪:荷兰荷兰Leeuwenhoek发明显微镜发明显微镜 一、临床检验基础的现状和特点一、临床检验基础的现状和特点 2020世纪末以来世纪末以来: :自然科学基础学科与医学基础学科结合电脑化、自动自然科学基础学科与医学基础学科结合电脑化、自动化、微量化化、微量化2121世纪：现代信息网络技术（远程诊世纪：现代信息网络技术（远程诊断）与系统生物工程（包括分子生物断）与系统生物工程（包括分子生物学）、临床医学结合。学）、临床医学结合。 最常用的临床检验，借助先进的检测技术，对来自离体的最常用的临床检

3、验，借助先进的检测技术，对来自离体的血液、尿液、粪血液、尿液、粪便便以及以及分泌物和排泄物分泌物和排泄物等标本进行理学、化学、病原学和显微镜形态学的等标本进行理学、化学、病原学和显微镜形态学的检查，检查，以简便、快以简便、快速的检测结速的检测结果，基本满果，基本满足临床医学足临床医学检验检验筛检筛检疾疾病的需求。病的需求。 临床检验现代特征：临床检验现代特征：1从手工从手工 自动化、电脑化检测自动化、电脑化检测 2 （point of care test， POCT） 床边检测床边检测3试剂批量、配套、专业和多样化试剂批量、配套、专业和多样化 4. 4. 检验方法标准化检验方法标准化如：如：1

4、9661966年，成立年，成立国际血液学标准化委员会国际血液学标准化委员会（International Committee International Committee for Standardization of hematology , ICSHfor Standardization of hematology , ICSH，源自，源自19631963年欧洲血液学年欧洲血液学协会标准化委员会）协会标准化委员会） 5全面质量保证全面质量保证 检验分析前：检验分析前：标本的标本的采集、储存采集、储存和和转运转运过程尤为重要。现认为，管理好这两个过程尤为重要。现认为，管理好这两个环节，可降低环

5、节，可降低70%70%的检验差错率。的检验差错率。 二、临床检验基础的应用目的二、临床检验基础的应用目的 1为疾病为疾病诊断和鉴别诊断诊断和鉴别诊断提供实验室检测客观依据提供实验室检测客观依据 2.2.为疾病为疾病疗效监测和预后判断疗效监测和预后判断提供动态变化依据提供动态变化依据 3.3.为为预防疾病预防疾病提供检测依据提供检测依据 4.4.为为科学研究科学研究提供医学检验基本数据、基本检验方法和操作技能。提供医学检验基本数据、基本检验方法和操作技能。 三 主要内容 血液分析技术与相关仪器 流式细胞技术与流式细胞仪 光谱分析技术及相关仪器 电化学分析技术和临床相关仪器 自动生化分析技术和相关

6、仪器 尿液分析技术和相关仪器 库尔特原理 血细胞分析仪：指对一定体积全血内血细胞异质性进行自动分析的临床常规检验仪器。 计数原理是根据血细胞的不良导电性和产生电阻抗原理来计数血液中的细胞，也就是电阻式血细胞计数原理，这种原理现在已经成为血细胞计数和分析中最为经典的原理。变阻脉冲法血细胞计数原理小孔管换能器将待测血液涌洁净的电解液充分稀释，使血细胞在电解液中成为游散状态，在施以负压，单个血细胞流过小孔，电解液电阻瞬间变大，经电路处理形成一定的电压值，进行计数。不同细胞引起的电压变化血细胞的分类计数体积不同，产生的脉冲幅度也不同；白细胞最大，红细胞次之，血小板最小。根据阈值选择，进行不同细胞的计数

7、。 红细胞计数：正常人体外周血红细胞的数目为白细胞的1000倍左右，当阈值电压选在U1时，白细胞产生的脉冲可完全忽略，红、白细胞数可视为红细胞数。红细胞的计数红细胞的计数 血小板计数：将阈值电压选在U2时，可以去掉干扰计数，并计出红、白细胞和血小板的总数。最后从总数中减去红、白细胞数，即为血小板数。 血小板的计数血小板的计数 白细胞计数：在计数白细胞时，先在稀释血液中加入一种溶血剂，使红细胞溶解破碎，其碎片体积分散到不影响白细胞计数的程度，红细胞破碎后，将阈值电压选在Ul，再对剩下的白细胞进行计数，便可以求得白细胞数。血液分析技术与相关仪器 VCS技术中V、C、S各代表什么意思： V代表体积，

8、采用电阻抗进行血细胞计数和体积测量； C代表电导，依据细胞可影响高频电流传导的特性，采用高频电磁探针测量细胞内部结构，细胞内核浆比例，质粒的大小和密度，从而区别体积完全相同而性质不同的两个细胞； S代表光散射，对细胞颗粒的构型和颗粒质量有较强的鉴别能力，通过测定单个细胞的散射光强度把粒细胞分开。 容量、电导、光散射法（VCSVCS） 首先标本内加入只作用红细胞的溶血剂使红细胞溶解，然后加入抗溶血剂起中和前溶血剂的作用，使白细胞表面、胞质及细胞大小等特征仍然保持与体内相同的状态。根据流体力学的原理使用鞘流技术，使溶血后制体内剩余的白细胞单个通过检测器，接受VCS三种技术的同时检测 血液分析技术与

9、相关仪器 血液凝固分析仪：采用一定的分析技术，对血栓与止血有关成分进行自动检测的临床常规检验仪器。 血凝仪凝固法原理：是通过检测血浆在凝血激活剂作用下一系列物理量（光、电、超声、机械运动等）的变化，再由计算机分析所得数据并将之换算成最终结果的方法，故也称生物物理法。 血液从溶胶状态变为凝胶状态的现象，是止血功能的重要组成部分，由多种因子参与，参与的因子称为凝血因子。 血凝最后形成纤维蛋白。正常血液中，有使纤维蛋白溶解的物质，又存在抗凝因子，故正常血液不会自己凝固。 异常-凝血因子不足，可致出血，反之，可致血管内凝血生物学方法 将凝血因子激活剂加入到待检血浆中，使血浆发生体外凝固，凝血仪连续记录

10、血浆凝固过程中的一系列变化(如光、电、机械运动等)，并将这些变化信号转变成数据，用计算机收集、处理数据后得出检测结果。 血液流变学 研究血液及其组成成分的流动与变形规律,是生物流变学的一个分支。 研究对象包括研究对象包括： 全血类指标全血类指标：如血液黏度、血液的触变性、黏弹性、红细胞压积等； 红细胞类指标红细胞类指标：如红细胞聚集性、红细胞变形性、红细胞膜的微黏度、红细胞电泳等； 血小板类指标血小板类指标：如血小板聚集性、血小板黏附性、血栓弹力图、体外血栓的形成与测定等； 血浆类指标血浆类指标：如血浆黏度、血浆纤维蛋白原等 血液黏度血液黏度 黏度是血液的重要力学性质，也是血液流变学研究的重要

11、内容之一，血液黏度对于机体的生理和病理变化均具有重要意义。 血液黏度的测定原理 一般情况下在体外测定血液和血浆的黏度。 全血黏度主要取决于红细胞数量的多少，血浆黏度主要取决于血浆蛋白。 血液的黏度在体内并不是一个物理常数，在大血管和微血管中血液的表观黏度不一样。 目前测量全血黏度一般均使用回转式黏度计，评价全血黏度使用表观黏度的概念，以同一切变率下的表观黏度作为不同样本之间互相比较的指标。 毛细管黏度计的测量原理 依据泊肃叶定律泊肃叶定律：流量与管道两端的压力差、管道半径成正比，并与管道长度和流体黏度成反比。 管道半径R、长度L、压力都可以在实验条件下恒定，那么流量Q就只与黏度有关，而如果我们

12、恒定流量Q，那么黏度就与时间t成正相关。利用一已知黏度的流体做对照就可以测出血液的黏度。 毛细管黏度计的测量原理 实际测量时，让水和血液分别通过同样长度、同样管径的玻璃管，分别测量水和血液通过时所用的时间Tw和Tb，已知水的黏度W，则血液黏度可按下式计算出来。b b = =（T Tb b/Tw/Tw）* *w w 回转式黏度计的测量原理 将血液置于一个切变率已知的切变场中，测量一定剪切率下所产生的切应力大小，然后按下式计算血液的表观黏度=/=/锥板式黏度计的工作原理图 由一圆平板和一同轴圆锥组成，待测的液体放在圆锥和圆板间隙内。一般固定圆板，圆锥以已知角速度旋转，通过测量液体加在圆锥上的扭力矩

13、换算成液体的黏度。 锥板式锥板式黏度计黏度计流式细胞技术与流式细胞仪光谱分析技术及相关仪器 光谱分析方法（光谱分析方法（SpectrometrySpectrometry）是基于电磁辐射与物质相互作）是基于电磁辐射与物质相互作用产生的特征光谱波长与强度进行物质分析的方法。用产生的特征光谱波长与强度进行物质分析的方法。 它涉及物质的能量状态、状态跃迁以及跃迁强度等方面。通过它涉及物质的能量状态、状态跃迁以及跃迁强度等方面。通过物质的组成、结构及内部运动规律的研究，可以解释光谱学的物质的组成、结构及内部运动规律的研究，可以解释光谱学的规律；通过光谱学规律的研究，可以揭示物质的组成、结构及规律；通过光

14、谱学规律的研究，可以揭示物质的组成、结构及内部运动的规律。内部运动的规律。 光谱分析方法包括各种吸收光谱分析和发射光谱分析法以及散光谱分析方法包括各种吸收光谱分析和发射光谱分析法以及散射光谱（拉曼散射谱）分析法。射光谱（拉曼散射谱）分析法。透射光谱法 透射光谱法就是把待测样品置于作用光与检测器之间，检测器所检测到的分析光是作用光通过样品体与样品分子相互作用后的光，若样品是透明的真溶液，则分析光在样品中经过的路程一定，透射光的强度与样品组分浓度由比耳定律决定。 反射光谱法 反射光谱分析时，检测器与光源置于待测样品的同一侧，检测器检测到的分析光是光源发出的作用光投射到物体后，以各种方式反射回来的光

15、。物体对光的反射分为规则反射光（镜面反射）与漫反射。规则反射光指在物体表面按入射角等于反射角的反射定律发生的反射。漫反射是光投向漫反射体（颗粒或粉末）后，在物体表面或内部发生的方向不定的反射。定性分析 近红外光谱定性分析利用模式识别与聚类的一些算法，主要用于鉴定。在模式识别运算时需要有一组用于计算机“学习”的样品集，通过计算机运算，得出学习样品在数学空间的范围，对未知样品运算后，若也在此范围内，则该样品属于学习样品集类型，反之则否定。聚类运算时不需学习样品集，它通过待分析样品的光谱特征，根据光谱近似程度进行分类。 定量分析 近红外光谱分析与其它吸收光谱按照比耳定律作定量分析类似。作常规光谱定量

16、分析时，需要建立光谱参数与样品含量间的关系（标准曲线）。但对复杂样品作近红外光谱定量分析时，为了解决近红外谱区重叠与谱图测定不稳定的问题，必须充分应用全光谱的信息。 光谱分析仪器 紫外可见光光谱仪 近红外光谱仪 红外光谱仪电化学分析技术及其临床仪器 电化学分析法：利用溶液电化学性质将被测物质的浓度转变成电学参数而进行检测的方法。 2. 离子选择性电极：用特殊敏感膜制成的、对溶液中特定离子具有选择性响应的电极。 3. 电解质分析仪：通常采用离子选择性电极（ISE）测定生物样品中离子浓度的仪器。 4. 血气分析仪：利用电极对人全血中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2）和氧分压（PO2）进行测

17、定的仪器。pH电极电极对被测样本的反应，会在玻璃薄膜的内部与外部之间产生一个直流电压，该电压与内部缓冲液和样本的PH值差成正比，是由玻璃的金属离子与液体的氢离子H之间在膜面上的交换所产生的，该离子交换由液体中的H浓度所控制。 二氧化碳分压(PCO2)电极 PCO2电极是一种气敏电极。在电极的前端有一层半透膜。半透膜只允许某种特定的气体通过，而阻止其他的气体和离子通过。PCO2电极工作原理图电极工作原理图 CO2H2OH2CO3HHCO3 电极套中是一对测量 pH值的玻璃和参比电极。它们能将 pH值的变化测量出来。这样，测得的pH值便间接地反应了溶液中PCO2的高低。 PH-logPCO2氧分压

18、电极氧分压电极(PO2电极电极) 氧分压电极也是一种气敏电极。氧的测量是基于电解氧的原理而实现的。 在氧电极的阴极和阳极之间加有0.7V左右的极化电压。在极化电压的作用下，进入到电极套中的氧被电解。电极上所产生的反应为: 阳极反应：O2十2H2O十4e4OH 阴极反应：4Ag4Ag一4e 此电解电流的大小正比于 PO2的高低。这样，通过氧电极的转换，PO2的高低便转换成了电流的大小。血气分析仪的工作原理如图所示血气分析仪的工作原理如图所示 电解质的工作原理图电解质的工作原理图 自动生化分析技术和相关仪器 生化分析仪通过对血液和其他体液的分析来测定各种生化指标：如血红蛋白、胆固醇、肌肝、转氨酶、

19、葡萄糖等，是临床诊断常用的重要仪器之一。 自动生化分析仪：是将生物化学分析过程中的取样、加试剂、去干扰、混合、保温反应、自动检测、结果计算、数据处理和打印报告，以及实验后的清洗等步骤自动化的仪器。 生化分析的光学测定原理 许多化学物质具有颜色，有些无色的化合物也可以和显色剂作用，生成有色物质。 当有色溶液的浓度改变时，颜色的深浅也随着改变。浓度越大，颜色越深；浓度越小，颜色越浅。因此，可通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液的浓度，对溶液中所含的物质进行定量分析。 生化分析即利用光电比色法分析标本中的各生化指标。 物质的颜色与光的吸收、透过、反射有关。 透明物质的颜色是其透过光波的颜色，不透

20、明物质的颜色是其反射光波的颜色。 有色溶液对光的吸收是有选择性的。各溶液呈现不同的颜色，是因为溶液中的有色质点选择性地吸收某种颜色的光所致。实践证明，溶液所呈现的颜色是它的主要吸收光的互补色。 由于有色物质对光的吸收具有选择性，因此，在进行比色测定时，只能用光波中能被有色溶液吸收的那部分光线，即应用单色光进行比色测定。而不被有色溶液吸收的光线，则应设法在未透过有色溶液之前或之后将其消除掉。滤光片就起这个作用。 选择滤光片的原则应是：滤光片的颜色应与待测溶液的颜色为互补色。LambertBeer定律（一）LambertBeer定律时讨论溶液吸光度同溶液浓度和溶液层厚度之间关系的基本定律，该定律是

21、分光分析的理论基础。表达式为：AKLC式中A为吸光度；K为比例常数，称为吸光系数；L为溶液层厚度，称为光径；C为溶液浓度。LambertBeer定律（二）LambertBeer定律适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体根据LambertBeer定律，当液层厚度为1cm，浓度单位为1mol/L时，吸光系数K称为摩尔吸光系数。 的意义是：当液层厚度为1cm，物质浓度为1mol/L时在特定波长下的吸光度值。 是物质的特征性常数LambertBeer定律（三）在固定条件（入射光波长、温度等）下，特定物质的不变，这是分光光度法对物质进行定性的基础。通过对已知浓度的溶液的测定其吸光度，可求得某物质

22、。光电比色计的基本结构 一般的光电比色计由光源、滤光片、比色皿、光电检测器、放大和显示等部分组成 尿液分析及其尿液分析仪器 尿液分析仪的检测原理是什么？ 把试剂带浸入尿液中后，除了空白块外，其余的试剂块都因和尿液发生了化学反应而产生了颜色的变化。试剂块的颜色深浅与光的吸收和反射程度有关，颜色越深，相应某种成分浓度越高，吸收光量值越大，反射光量值越小，反射率也越小。反之，反射率越大。即颜色的深浅与光的反射率成比例关系，而颜色的深浅又与尿液中各种成分的浓度成比例关系。所以只要测得光的反射率即可以求得尿液中各种成分的浓度尿液分析仪结构示意图常用的临床免疫学检测技术一、免疫浊度法基本原理 免疫浊度法是

23、可溶性抗原、抗体在液相中特异结合，产生一定大小的复合物，形成光的折射或吸收，测定这种折射或吸收后的透射光或散射光作为计算单位。二、免疫浊度法分类 （一）透射光免疫浊度法 透射光免疫浊度法是个极简便的方法，测定方式是测定入射光因反射、吸收或散射后的衰减，读数以吸收光单位（A A）或ODOD表示，这种A A值反映了入射光和透射光的比率。 （二）散射比浊法 散射比浊法应用越来越多，且有替代其他免疫定量法的趋势。散射比浊的原理是根据雷利(Rayleigh)(Rayleigh)公式提出的，当复合物较小时（33* *1010）呈全透射，透射与散射相当。当复合物大于入射光波的1/201/20时，形成不对称前

24、向散射，在9090以前的角度测量散射光皆取得最佳效果，散射光的量代表复合物的量。 1 1、终点散射比浊法 终点法是将抗原抗体混合后，待其反应趋于平稳、直到反应终末时测定结果。 2 2、速率散射比浊法 所谓速率，是在某单位时间内形成大于3 3* *1010以上的复合物量（不是积累数），当仪器测定到某一时间单位内形成的速率下降时，即出现速率峰，该峰值的高低，即代表抗原的量。 （三）粒子强化免疫浊度测定法 粒子强化免疫浊度测定法的基本原理是，选择一种大小适中，均匀一致的胶乳颗粒吸附或交联抗体后，当遇到相应抗原时，则发生聚集，单个胶乳颗粒在入射光波长之内，光线可透过。当两个胶乳颗粒凝聚时，则使透射光减

25、少，这种减少的程度与胶乳凝集成正比，当然也与抗原量成正比。固相酶免疫测定技术酶是一种能催化化学反应的特殊蛋白质，其催化效力超过目前所有的人造催化剂，一般可使反应加速1081010倍.酶具有高度的专一性，即每一种酶只催化一种或一组密切相关的化学反应. 一、固相酶免疫测定的原理和类型 EIA是将酶催化的放大作用与抗原、抗体的免疫反应相结合的一种微量分析技术。酶标记抗体或抗原后，既不影响抗体或抗原的免疫反应特异性；也不改变酶本身的催化活性，即在相应的反应底物参与下，标记的酶可以使底物基质水解而呈色、或使供氢体由无色的还原型转变为有色的氧化型。 呈色反应显示了反应体系中酶、也就是被标记的抗体(或抗原)

26、的存在，从而证明发生了相应的免疫学反应。 （二）ELISAELISA反应的类型： 1 1、双抗体夹心法 检测抗原最常用的方法，操作步骤如下： （1 1）将特异性抗体与固相载体联结，形成固相抗体。洗涤除去未结合抗体及杂质。 （2 2）加受检标本，与固相抗体接触反应一段时间，让标本中的抗原与固相抗体结合，形成固相抗原抗体复合物。洗涤除去其他未结合物质。 （3 3）加酶标抗体。固相免疫复合物上的抗原与酶标抗体结合。彻底洗涤未结合的酶标抗体。此时，固相载体上带有的酶量与标本中受检抗原的量相关。 （4 4）加底物显色。夹心式复合物中的酶催化底物成为有色产物。根据颜色反应的程度进行该抗原的定性或定量。 2

27、 2、间接法测抗体 间接法是检测抗体最常用的方法，其原理为利用酶标记的抗抗体以检测已与固相抗原结合的受检抗体，故称为间接法。操作步骤如下： (1) (1) 将特异性抗原与固相载体联结，形成固相抗原。洗涤除去未结合的抗原及杂质。 (2) (2) 加稀释的受检血清。血清中的特异性抗体与固相抗原结合，形成固相抗原抗体复合物，经洗涤后，固相载体上只留下特异性抗体。其他免疫球蛋白及血清中的杂质由于不能与固相抗原结合，在洗涤过程中被洗去。 (3) (3) 加酶标抗免疫球蛋白（酶标抗抗体，一般为酶标抗人IgG )IgG )。它与固相复合物中的抗体相结合，从而使该抗体间接地标记上酶。清洗后，固相载体上的酶量与

28、特异性抗体的量相关。 (4) (4) 加底物显色。颜色深度与标本中受检抗体量相关。本法主要用于对病原体抗体的检测而进行传染病的诊断。本法的主要缺点为受检标本须经稀释（1:50-1:201:50-1:20）的后才能进行测定，否则血清中高浓度的非特异性IgGIgG和其他干扰物质会引起阴性本底过高，影响结果的判断。 3、双抗原夹心法 反应模式与双抗体夹心法类似。用特异性抗原进行包被和制备酶结合物，以检测相应的抗体。同属抗体检测，与间接法不同之处为以酶标抗原代替酶标抗抗体。在间接法不适用时（例如包被抗原中的杂质可与酶标记的抗入IgG反应），可试用此法。此法中受检标本不需稀释，可直接用于测定，因此其敏感

29、度相对高于间接法。在临床检验中，抗HBs的ELISA常采用本法。 4 4、竞争法测抗体 当相应抗原材料中含有与抗入IgGIgG反应的物质，而且不易得到足够的纯化抗原进行包被时，可用此法检测特异性抗体其原理为标本中的抗体和一定量的酶标抗体竞争与固相抗原结合。标本中抗体量愈多，结合在固相上的酶标抗体愈少。因此阳性反应呈色较浅于阴性反应。由于抗原的难得，在包被时多采用捕获法，即先包被与抗原相应的抗体，然后加入抗原，形成固相抗原。 5 5、竞争法测抗原 小分子抗原和半抗原因缺乏可作夹心的二个或二个以上的位点，因此不能用双抗体夹心法进行测定。竞争法的原理是标本中的抗原和一定量的酶标抗原竞争与固相抗体结合

30、。标本中抗原量愈多，结合在固相上的酶标抗原愈少。因此标本中抗原含量较多的，反应呈色较含量少的为淡。小分子激素，药物等的 ELISAELISA测定多用此法。 免疫荧光标记技术一、免疫荧光技术基本原理 免疫荧光技术的原理是利用物质吸收光能后，产生激发态而发光的特性。将具有这种特性的荧光素（异硫氰荧光黄或罗丹明B200)B200)用化学方法结合在特异的抗体或抗原上，又不损害其抗体或抗原活性的一种荧光显微镜下的示踪技术。抗体与抗原的结合是高度特异的，所以只要知道其中的一种因子，也就知道了另一种因子。 免疫荧光技术就是利用上述两种特性，把不可见的抗原抗体的反应（一抗）与被荧光素标记的抗体（抗抗体）反应，变为肉眼可见的荧光，在荧光显微镜下我们所能见到的亮绿荧光，不是标本本身发出的，而是荧光物质受到激发后而发出的亮绿色荧光。荧光偏振免疫分析荧光偏振免疫分析(FPIA(FPIA)原理原理 用荧光素标记的示踪物与分析物的复合体经单一平面偏振光的激发照射后，可发出单一平面的偏振荧光，此荧光在特定偏振面的强度与复合体受激发时的转动速度成反比，而复合体的转动速度又与分子量的大小成反比。分子越小，旋转速度越快，则荧光偏振程度越小。 用三价稀土离子(Eu3+) 作为标记物，标记抗原或抗体，用时间分辨技术（使用长效荧光标记物，在关使用长效荧光标记物，在关闭