血?dú)夥治鰞x學(xué)習(xí)報(bào)告

1、深入學(xué)習(xí)血?dú)夥治鰞x1 血?dú)夥治鰞x基本概念血?dú)夥治鰞x是指利用電極在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)動(dòng)脈中的酸堿度(PH)、二氧化碳分壓(PCO2)和氧分壓(PO2)等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定的儀器。根據(jù)所得的PH、PCO2、PO2參數(shù)以及輸入的血紅蛋白值，血?dú)夥治鰞x可進(jìn)行計(jì)算而求出血液的其他參數(shù)，如：實(shí)際碳酸氫根濃度（AB）、標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫根濃度（SB）、血液緩沖堿（BB）、血漿二氧化碳總量（T-CO2），血液堿剩余（BEblood），細(xì)胞外液堿剩余（BEecf），血氧飽和度（SO2）。2 血?dú)夥治鰞x結(jié)構(gòu)組成以及實(shí)現(xiàn)原理血?dú)夥治鰞x種類型號(hào)很多，其基本結(jié)構(gòu)可分為三大部分：電極系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)。圖1 血?dú)夥治鰞x結(jié)構(gòu)示意圖

2、圖1是血?dú)夥治鰞x的主要結(jié)構(gòu)組成。測(cè)量室必須是一個(gè)恒溫系統(tǒng)，通常測(cè)量室的溫度被恒定在37±0.1。在血?dú)夥治鰞x中，為了完成對(duì)樣品的自動(dòng)定標(biāo)、自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)沖洗等功能，裝有一套比較復(fù)雜的管路系統(tǒng)以及配合管路工作的泵體和電磁閥。 由微機(jī)控制泵和電磁閥的轉(zhuǎn)、停、開、閉、溫度檢測(cè)，定標(biāo)氣以及定標(biāo)液的有、無、供、停等。血?dú)夥治龇椒ㄊ且环N相對(duì)測(cè)量方法。在測(cè)量樣品之前，需用標(biāo)準(zhǔn)液以及標(biāo)準(zhǔn)氣體確定PH、PCO2、PO2三套電極的工作曲線。通常把確定電極系統(tǒng)工作曲線的過程叫做定標(biāo)或者校準(zhǔn)。每種電極都要有2種標(biāo)物質(zhì)來進(jìn)行標(biāo)定，以便確定建立工作曲線最少需要的2個(gè)工作點(diǎn)。PH系統(tǒng)使用PH值為7.383和6.8

3、40左右的2種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行標(biāo)定。PO2和PCO2系統(tǒng)用2種混合氣體進(jìn)行標(biāo)定。第一種混合氣中CO2的濃度為5%，O2濃度為20%；第二種CO2濃度為10%，但不含O2。無論何種型號(hào)的血?dú)夥治鰞x，均需要在總定標(biāo)即對(duì)每種電極進(jìn)行2點(diǎn)定標(biāo)建立工作曲線之后，才能進(jìn)行測(cè)量工作。在工作過程中，儀器還能自動(dòng)對(duì)電極進(jìn)行一點(diǎn)定標(biāo)，隨時(shí)檢查電極偏移工作曲線的情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，儀器便停止測(cè)量工作，要求重新定標(biāo)，保證數(shù)據(jù)的正確性。1） PH測(cè)定系統(tǒng)原理以及實(shí)現(xiàn)在發(fā)明玻璃電極之前，pH測(cè)量是采用氫電極來實(shí)現(xiàn)的，但氫電極易受CO2影響，因此不適合作血液分析，現(xiàn)代血液pH的測(cè)量是采用玻璃電極來實(shí)現(xiàn)的，這些玻璃電極做得很小

4、，且需要的血樣也很少，這與玻璃電極本身的技術(shù)特點(diǎn)及玻璃電極不易受血液蛋白質(zhì)污染的特點(diǎn)分不開。PH測(cè)定系統(tǒng)PH測(cè)定系統(tǒng)包括PH測(cè)定電極即玻璃電極、參化電極及兩種電極間的液體介質(zhì)。PH電極是利用電位法原理測(cè)量溶液的H+濃度，其電極是一個(gè)對(duì)H+敏感的玻璃電極，同時(shí)必須用另一電位值已知的參比電極配套，通常與甘汞電極保持電接觸。血樣中的H+與玻璃電極膜中的金屬離子進(jìn)行交換，產(chǎn)生電位差，并與血樣的H+濃度成正比，二者之間存在著對(duì)數(shù)關(guān)系。在電極內(nèi)部有PH恒定的溶液，與玻璃膜接觸。玻璃電極內(nèi)部還有Ag/Agcl參比電極，浸在PH恒定液中，電極線連接伏特計(jì)，測(cè)量血樣H+所產(chǎn)生的電位差，即中測(cè)PH值，并以數(shù)字顯示

5、再打印結(jié)果。參比電極里的KCl溶液通過它逸出與標(biāo)本接觸而形成接觸面。因?yàn)镵cl濃度很大，所以血標(biāo)本中離子組成的差異不會(huì)改變參比電極上的恒定電位。PH電極要求PH測(cè)定范圍在6.8-8.0間，并能讀出小數(shù)點(diǎn)以下三位，精密度達(dá)0.002PH單位，準(zhǔn)確性達(dá)到±0.09PH單位。PH電極穩(wěn)定性好，計(jì)數(shù)不漂移。圖2 PH電極結(jié)構(gòu)示意圖2）PCO2測(cè)定原理以及實(shí)現(xiàn)方法 PCO2電極PCO2電極屬于CO2氣敏電極。主要由特殊玻璃電極和Ag/Agcl參比電極及電極緩沖液組成，如圖3所示。這種特殊的玻璃電極是對(duì)PH敏感的玻璃膜外包圍著一層碳酸氫鈉溶液(NaHCO35mmol/L、NaCl20mmol/L

6、，并以Agcl溶液飽和)，溶液的外側(cè)再包一層氣體可透膜。此膜是以聚四氟乙烯或硅膠為材料，可選擇性讓電中性能CO2通過，帶電荷的H+及帶負(fù)電荷的HCO3不能通過。CO2則擴(kuò)散入電極內(nèi)，與電極里的碳酸氫鈉溶液發(fā)生下列變化。使其內(nèi)的NaHCO3、NaCl溶液的PH值發(fā)生改變，產(chǎn)生電位差，由電極套內(nèi)的PH電極檢測(cè)。PH值的改變與PCO2數(shù)值呈線性關(guān)系（PH/logPCO2），根據(jù)這一關(guān)系即可測(cè)出PCO2值。PCO2電極靈敏度以PH/lgPCO2=1.0為準(zhǔn)，即PCO2上升1.33kPa，PH值下降1PH單位。測(cè)定范圍為0.6-33.3kPa(37)。Co2H2OH2CO3H+HCO3圖3 PCO2電極

7、結(jié)構(gòu)示意圖3）PO2測(cè)定原理以及實(shí)現(xiàn)方法PO2電極PO2電極是一種對(duì)O2敏感的電極，屬于電位法，電極結(jié)構(gòu)如圖4所示。以白金絲（Pt）為陰極，Ag/AgCl參比電極為陽極，以陰極與陽極之間的一層磷酸鹽緩沖液藉以溝通，其外包裹一層聚丙烯膜，膜外接觸血樣品。此膜不能透過離子，僅O2可透過。當(dāng)樣品中的O2透過聚丙烯膜到達(dá)Pt陰極表面時(shí)，O2不斷地被還原，產(chǎn)生如下化學(xué)變化：陰極反應(yīng)O22H2O4e4OH電解質(zhì)反應(yīng)NaClOHNaOHCl陽極反應(yīng)Ag+ClAgcle氧的還原反應(yīng)導(dǎo)致陰陽極之間產(chǎn)生電流，其強(qiáng)度與氧的擴(kuò)散量或PO2成正比，以此測(cè)出PO2值。PO2電極可測(cè)定范圍為0-106kPa。圖4 PO2電

8、極結(jié)構(gòu)示意圖管路系統(tǒng)是血?dú)夥治鰞x樣品測(cè)量的通路。它在微機(jī)的控制下能夠自動(dòng)完成氣體和液體的定標(biāo)，自動(dòng)完成樣品的測(cè)量以及自動(dòng)完成對(duì)電極和通道的檢測(cè)。請(qǐng)參考文檔血?dú)夥治鼋Y(jié)構(gòu)_原理及其進(jìn)展.pdf3 現(xiàn)代血?dú)夥治鰞x額外參數(shù)測(cè)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的血?dú)夥治鰞x除了可以直接測(cè)量酸堿度(PH)、二氧化碳分壓(PCO2)和氧分壓(PO2)以外，還可以測(cè)量血液中的乳酸、Hct(紅細(xì)胞比容)、葡萄糖等。3.1 血液中葡萄糖檢測(cè)原理血液中葡萄糖檢測(cè)有很多方法，酶電極法、生化法等，生化法采用生物化學(xué)反應(yīng)原理，比如鄰甲苯胺法。利用葡萄糖在熱的醋酸溶液中，與鄰甲苯胺縮合成雪夫氏堿（Schiff base）。雪夫氏堿呈

9、藍(lán)綠色，其最高吸收峰為630nm波長，顏色深淺與葡萄糖含量呈正比。但是生化法一般步驟較為復(fù)雜，需要測(cè)定人員手動(dòng)測(cè)定比對(duì)，而且跟測(cè)量結(jié)果跟測(cè)定人員主管意識(shí)關(guān)系比較大，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，故一般儀器都不采用此類方法。采用酶電極法檢測(cè)標(biāo)本中的葡萄糖濃度。采用特殊半透膜作為電極膜，夾心法包被葡萄糖氧化酶。由于該電極膜是半透膜，只允許葡萄糖或比葡萄糖分子小的物質(zhì)透過半透膜參與反應(yīng)。而其他脂類、蛋白等大分子不能穿過半透膜。因此，此原理所受的標(biāo)本干擾相對(duì)較小，特異性強(qiáng)。葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下會(huì)產(chǎn)生葡萄糖酸以及H2O2，如下公式所示。H2O2經(jīng)電極600毫伏電壓電極后形成2H+O2 和2e- 。儀器檢測(cè)這些

10、帶電粒子定向移動(dòng)產(chǎn)生的微電流來反映標(biāo)本中的血糖濃度。整個(gè)測(cè)試過程只有一步化學(xué)反應(yīng)，無中間產(chǎn)物。葡萄糖氧化酶被固定在兩層膜中間。反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過系統(tǒng)液的沖洗可反復(fù)使用，降低成本。采用毛細(xì)管定量采集標(biāo)本，可采用末梢、靜脈、動(dòng)脈全血；血漿、血清等標(biāo)本。采集標(biāo)本后，將10微升毛細(xì)管投入到0.5毫升試劑管中，形成1：50的稀釋比例。這樣可以防止全血標(biāo)本大量黏附在儀器管路上，對(duì)下一個(gè)標(biāo)本產(chǎn)生交叉污染。3.2 血液中乳酸檢測(cè)原理以及方法乳酸對(duì)于臨床診斷非常重要，可以幫助醫(yī)生判斷無氧代謝的情況，對(duì)于早期發(fā)現(xiàn)組織灌注不足（休克）有重要幫助，對(duì)于挽救病人生命意義重大。對(duì)于血液中乳酸的檢測(cè)也有很多種方法，酶電極法和

11、多種生化法。一種常用的生化法，如全血乳酸分光光度法，在NAD+存在下，LDH催化乳酸，氧化成丙酮酸。加入硫酸肼捕獲產(chǎn)物丙酮酸，并促進(jìn)反應(yīng)完成。反應(yīng)完成后生成的NADH與乳酸為等摩爾，利用340nm波長測(cè)定NADH的量，計(jì)算乳酸的含量。但是這種方法仍然需要測(cè)試人員對(duì)比光度尺，影響結(jié)果的因素較多，結(jié)果不太準(zhǔn)確，測(cè)試步驟繁瑣，單個(gè)樣品測(cè)試時(shí)間較長，不適合在現(xiàn)代的血?dú)夥治鰞x中使用。酶電極法，在探頭上裝有一片三層的乳酸酶膜，其中間固定有乳酸氧化酶。帶有酶膜的探頭位于充滿緩沖液的樣品室內(nèi)，樣品注入后，乳酸被膜上的如三氧化酶迅速氧化，生成過氧化氫，后者隨后在鉑陽極上被氧化產(chǎn)生電子，電子流強(qiáng)度與乳酸濃度成正比

12、，過程跟葡萄糖電極法相似，這里不再贅述。4 樣本采集方法以及注意事項(xiàng)4.1 樣本采集方法動(dòng)脈血：肱動(dòng)脈、股動(dòng)脈、前臂動(dòng)脈以及其他任何部位的動(dòng)脈都可以進(jìn)行采血。使用玻璃注射器采血，抗凝劑為肝素鈉。每支肝素鈉每亳升含12500U，相當(dāng)于100mg，用20ml生理鹽水稀釋，分裝成40支，消毒備用（4貯存）。臨用時(shí)，注射器吸取肝素鈉溶液一支，而后將肝素液來回抽動(dòng)，使針筒局部濕潤，多余肝素液全部排出棄之，注射器內(nèi)死腔殘留的肝素液即可抗凝。針刺動(dòng)脈血管，讓注射器內(nèi)芯隨動(dòng)脈血進(jìn)入注射器而自動(dòng)上升，取1-2ml全血即可。拔針后，注射器不能回吸，只能稍外推，使血液充滿針尖空隙，并排出第一滴血棄之，讓空氣排盡，將塑料嘴或橡皮泥封住針頭，隔絕空氣，再把注射器來回搓滾，混勻抗凝血，立即送檢?；蛘卟捎梦⒘咳悠鞑杉獦?biāo)本。動(dòng)脈化毛細(xì)血管血：所謂動(dòng)脈化的毛細(xì)血管血就是指局部組織末梢經(jīng)45溫水熱敷，使循環(huán)加速，血管擴(kuò)張，局部毛細(xì)血管血液中PO2和PCO2值與毛細(xì)血管動(dòng)脈端血液中的數(shù)值相近，此過程稱為毛細(xì)血管動(dòng)脈化。采血部位以手指、耳垂或嬰兒的手足跟及拇趾為宜。用45熱水敷局部，5-15min后或直至皮膚發(fā)紅，而后穿刺，穿刺要深，使血液快速自動(dòng)流出，棄去第一滴血。不能擠壓，擠出的血液的測(cè)定結(jié)果不可信。未充分動(dòng)脈化的毛細(xì)血管血的PO2測(cè)定值偏低，對(duì)pH、PCO2和HCO3的測(cè)定結(jié)