醫(yī)用化學(xué)分析類儀器

1、 Xian Jiaotong University醫(yī)用化學(xué)分析類儀器醫(yī)用化學(xué)分析類儀器 Xian Jiaotong University01電解質(zhì)分析儀02血液學(xué)分析儀03血氣分析儀04生化自動分析儀臨床檢驗使用的常規(guī)儀器05核磁共振儀 Xian Jiaotong University電解質(zhì)分析儀1 Xian Jiaotong University （一（一 正常人的體液中鉀(K)、鈉(Na)、氯(Cl)、鈣(Ca)、鋰(Li)等電解質(zhì)都有一定的含量范圍。電解質(zhì)對于保持體液的酸堿平衡、維持滲透壓等起著重要作用。在人體發(fā)生病變時，如糖尿病酸中毒、腎衰竭、嚴(yán)重嘔吐、腹瀉、滲出性胸膜炎或腹膜炎等，都

2、會引起電解質(zhì)偏離正常范圍，嚴(yán)重時，甚至危及生命。為了搶救、治療這類病人，必須及時了解病人電解質(zhì)的平衡情況。 測定電解質(zhì)的方法很多，有化學(xué)法、火焰光度法、原子吸收法、離子選擇性電極法等。 Xian Jiaotong University 1.基本原理 電解質(zhì)分析儀是依據(jù)離子選擇性電極與參比電極的電位測量而發(fā)展起來的。 在一種電解液中，大多數(shù)鹽電離成離子，在此電解液中插入離子選擇電極(指示電極)作為電池的正極，參比電極作為電池的負(fù)極，組成原電池。這樣在相關(guān)的離子選擇性電極和參比電極之間形成一電極電位差，即電池電動勢。通過測量電池電動勢即可測出相應(yīng)的離子濃度。 Xian Jiaotong Unive

3、rsity 2.離子選擇性電極 電解質(zhì)分析儀測量不同的項目，要使用不同的電極，因此離子選擇性電極是電解質(zhì)分析儀重要的部件。離子選擇性電極按電極膜材料的不同可劃分為固體離子交換膜電極、液體離子交換膜電極、氣敏電極和酶電極等類型。按測量的離子的不同可劃分為鈉、鉀、氯三種電極。 Xian Jiaotong University 3.測量方法 電解質(zhì)分析儀一般采用比較法測量樣品溶液中的鉀、鈉、氯、鈣、鋰等離子濃度。先測量二個已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液(A定標(biāo)液和B斜率定標(biāo)液)，得到電池的兩個電池電動勢，通過這兩個電池電動勢在儀器程序內(nèi)建立一條校準(zhǔn)曲線，然后測量未知濃度樣本的電池電動勢，從己建立的校準(zhǔn)曲線上求出樣

4、品離子濃度，顯示在顯示器上，同時用內(nèi)置打印機輸出測量報告。 Xian Jiaotong University 4.儀器結(jié)構(gòu) 濕式電解質(zhì)分析儀是目前最常用的一類分析儀器，它將被測樣品作為電池的一部分，然后將離子選擇性電極和參比電極插入其中組成電池，通過測量原電池電動勢來進(jìn)行測試分析。分析箱Na極K電極參比測量電路顯示器驅(qū)動器邏輯控制電路操作鍵 Xian Jiaotong University 干式電解質(zhì)分析儀由包括兩個完全相同的離子選擇性電極的多層膜片組成，兩者均由離子選擇性敏感膜、參比層、氯化銀層和銀層組成，并用一紙鹽橋相連。左邊為樣品電極，右邊為參比電極。 Xian Jiaotong Uni

5、versity 這種方法可以快速精確地同時測定生物樣品中的鉀、鈉、氯、鈣、鋰、pH等多項指標(biāo)，同時具有操作方便、靈敏度和選擇性好、快速、準(zhǔn)確、微量、不破壞被測試樣、不用進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理等優(yōu)點。 4.電解質(zhì)分析儀的優(yōu)點 Xian Jiaotong University血液學(xué)分析儀2 Xian Jiaotong University（二）血液學(xué)分析儀（二）血液學(xué)分析儀 血液是維持人體正常生理活動的重要物質(zhì)。肌體生理和病理的變化，必將會引起血液組分的改變和血液物理性狀的改變。及時發(fā)現(xiàn)這些變化，可作為臨床醫(yī)師診斷、治療、療效判斷和預(yù)后估計的重要依據(jù)。血液學(xué)分析儀就是了解這些變化的最常用的分析儀器，主要

6、包括血細(xì)胞分析儀、凝血分析儀、血液流變學(xué)分析儀等。 Xian Jiaotong University 血細(xì)胞分析儀實質(zhì)上是指對一定體積內(nèi)血細(xì)胞數(shù)量及異質(zhì)性進(jìn)行分析的儀器，包括血細(xì)胞計數(shù)與分類、血紅蛋白測定及網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù)等眾多分析項目，是臨床檢驗工作中最常用的儀器。血細(xì)胞分析儀血細(xì)胞計數(shù)與分類血紅蛋白測定網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù) Xian Jiaotong University 按自動化程度可分為半自動血細(xì)胞分析儀和全自動血細(xì)胞分析儀。 半自動血細(xì)胞分析儀需在主機外匹配稀釋器，采集的血標(biāo)本經(jīng)稀釋器預(yù)稀釋后再上機檢測。這類儀器工作效率低，吸樣準(zhǔn)確性差，多為手工加溶血素、混勻等，其加入量及放置時間、因人為因

7、素，隨機誤差較大，不利于質(zhì)控，并且易發(fā)生“半堵孔”或“堵孔”現(xiàn)象。90年代以來，在發(fā)達(dá)國家已被逐步淘汰，國內(nèi)用戶也為數(shù)不多，趨于淘汰。1.血細(xì)胞分析儀分型 Xian Jiaotong University 全自動血細(xì)胞分析儀運用了較先進(jìn)的計算機技術(shù)和機械系統(tǒng)，菜單式操作程序，條碼閱讀，自動吸取樣品，血液在機器內(nèi)部自動稀釋，效率高，檢測量準(zhǔn)確，有利于質(zhì)控，減少了操作者實驗室感染的幾率。且大部分采用表面活性劑法測血紅蛋白，避免了氰化物對環(huán)境的污染。 Xian Jiaotong University2.按檢測原理可分為： 電容型：通過改變兩電極之間電容量，獲得脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。 光電型：利用細(xì)胞和稀

8、釋液對光的吸收度不同，使光敏元件在細(xì)胞通過時產(chǎn)生脈沖信號而計數(shù)。 激光型：細(xì)胞受到激光的照射產(chǎn)生光吸收、光散射、發(fā)射熒光，得到光學(xué)的、電子的信號進(jìn)行計數(shù)； Xian Jiaotong University 電阻抗型：利用血細(xì)胞的電阻大于電解質(zhì)溶液(稀釋液)的電阻，細(xì)胞通過微孔時兩電極之間的阻抗值增大，產(chǎn)生電壓脈沖信號而進(jìn)行血細(xì)胞計數(shù)和體積測定。國內(nèi)產(chǎn)品均為電阻抗型。 聯(lián)合檢測型：采用多種現(xiàn)代高科技技術(shù)，如利用電阻抗、激光、高頻電磁波、流式細(xì)胞術(shù)和化學(xué)染色、特殊溶血劑等多方位聯(lián)合檢測同一個血細(xì)胞。此類儀器功能多，特異性強、速度快、獲得參數(shù)多、對環(huán)境污染小。 Xian Jiaotong Unive

9、rsity3.電阻抗法血細(xì)胞分析儀 血細(xì)胞與等滲電解質(zhì)溶液相比為相對的不良導(dǎo)體。其電阻值大于稀釋液的電阻值。當(dāng)血細(xì)胞通過檢測器小孔管微孔的孔徑感受區(qū)時，檢測器內(nèi)外電極之間的恒流源電路上電阻值瞬間增大，造成兩極之間電壓的變化，產(chǎn)生一個電壓脈沖信號。每次檢測中產(chǎn)生的脈沖信號數(shù)，即相當(dāng)于檢測出的細(xì)胞數(shù) 。 Xian Jiaotong University 操作時，位于小孔兩側(cè)的電極產(chǎn)生恒定電流。根據(jù)歐姆定律電壓變化與電阻變化成正比，電阻值又同細(xì)胞體積成正比，血細(xì)胞體積越大，電壓越高，在甄別器上的脈沖幅度就越大，各種大小不同細(xì)胞產(chǎn)生的脈沖信號分別送入儀器內(nèi)電腦的各個通道，經(jīng)運算得出各種細(xì)胞參數(shù)。 Xi

10、an Jiaotong University4.血細(xì)胞分析儀的優(yōu)點 血常規(guī)檢測時，各項性能評價均在可接受范圍，檢測速度快，精度高，準(zhǔn)度夠，血細(xì)胞分析儀是目前國內(nèi)外公認(rèn)的血常規(guī)篩查手段。 Xian Jiaotong University血氣分析儀3 Xian Jiaotong University （三）血氣分析儀 血氣分析儀是用來測量人體血液中的酸堿度、二氧化碳分壓和氧分壓的儀器。根據(jù)所測得的上述幾個參數(shù)，依靠血氣分析儀本身的計算，或借助于其它手段(如血氣列線圖)，求出血液中的其它參數(shù)，如血液中的碳酸氫根的濃度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TCO2、血液堿超BE等

11、。根據(jù)這些參數(shù)可以了解人體血液的酸堿平衡情況和輸氧狀態(tài)，從而為病因的分析和治療方案提供科學(xué)的依據(jù)。 Xian Jiaotong University 血氣分析儀廣泛應(yīng)用于昏迷、休克、嚴(yán)重外傷等危急病人的臨床搶救、外科大手術(shù)的監(jiān)控、臨床效果的觀察和研究等。它是肺心病、肺氣腫、氣管炎、糖尿病、嘔吐、中毒等病癥的治療和診斷中必備的儀器。由于該儀器分析快速、準(zhǔn)確、可靠，已成為現(xiàn)代化醫(yī)院中不可缺少的重要醫(yī)療檢測設(shè)備之一。 Xian Jiaotong University 近幾年新型儀器的性能進(jìn)一步完善。由于計算機的普遍使用，血氣分析儀的數(shù)據(jù)處理能力已大大提高，只需將少量的血樣注入儀器，就可在極短的時間內(nèi)

12、自動顯示并打印出pH值，血氧分壓、血二氧化碳分壓及其它十幾項相關(guān)數(shù)據(jù)。有些新型號的儀器還增加了測量電解質(zhì)、血紅素或血細(xì)胞比容的功能。 目前的血氣分析儀大多使用了電極帽，將電極體與其敏感膜分開，維修保養(yǎng)時只需將經(jīng)過處理的電極帽換上即可，使電極的保養(yǎng)變得更為簡便。 Xian Jiaotong University 1.血氣分析儀的工作原理 被測樣品在管道系統(tǒng)的抽吸下，被抽進(jìn)樣品室內(nèi)的測量管。測量管的管壁上開有四個孔，孔里面插有pH、PCO2和PO2三只測量電極和一只參比電極。待測液進(jìn)人測量管后，同時被四個電極所感測。電極轉(zhuǎn)換成pH、PCO2和PO2三項參數(shù)所對應(yīng)的電信號。這些電信號分別經(jīng)放大、模數(shù)

13、轉(zhuǎn)換后，送給儀器的微機單元。經(jīng)微機處理運算后，再分別送到各自的顯示單元顯示或打印機打印出測量結(jié)果。 Xian Jiaotong University Xian Jiaotong University 近年來，血氣分析儀有一些新的發(fā)展動向。如有一種血氣分析儀，將所有的液路、氣路以及定標(biāo)液、定標(biāo)氣、質(zhì)控液、沖洗液、廢液收集袋、微型電極等部分，全部封裝在一個錄像盤大小的盒子里，使用時，只要將盒子插入儀器即可。每只盒子可以用來測量50個血樣。盒子是一次性使用的，用完即棄。這種儀器小巧、攜帶使用方便，非常適合床邊及野外等流動場合使用。2.血氣分析儀的發(fā)展 Xian Jiaotong University

14、自動生化分析儀4 Xian Jiaotong University（四）自動生化分析儀 自動生化分析儀是一種把生化分析中的取樣、加試劑、去干擾、混合、恒溫、反應(yīng)、檢測、結(jié)果處理以及清洗等過程中的部分或全部步驟進(jìn)行自動化操作的儀器。它完全模仿并代替了手工操作，已成為大中型實驗室不可缺少的儀器，使臨床生化檢驗中的主要操作實現(xiàn)了機械化、自動化。 Xian Jiaotong University 1.基本結(jié)構(gòu)和原理 自動生化分析儀的結(jié)構(gòu)分為分析部分和操作部分，二者可分為兩個獨立的單元，也可組合為一體機。分析部分主要由檢測系統(tǒng)、樣品和試劑處理系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)等組成；操作部分就是計算機系統(tǒng)，貯存所

15、有的系統(tǒng)軟件，控制儀器的運行和操作以及進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。分析部分檢測系統(tǒng)處理系統(tǒng)反應(yīng)系統(tǒng)清洗系統(tǒng) Xian Jiaotong University 2.自動生化分析儀的分類 自動生化分析儀根據(jù)儀器的自動化程度的高低可分為全自動和半自動 根據(jù)儀器的反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)原理，可分為連續(xù)流動式、分立式、離心式、袋式和干式五類； 根據(jù)同時可測項目的數(shù)量分為單通道和多通道，單通道每次只能檢查一個項目，但項目可換，多通道每次可同時檢測多個項目； 按反應(yīng)方式可分為普通液體型和干片式生化分析儀；根據(jù)選擇方式又有隨機任選式和固定項目式之分。隨機任選式就是多通道分析儀；是目前全自動生化分析儀的發(fā)展趨勢，干式分析儀也己

16、逐漸走進(jìn)臨床化學(xué)試驗室以至患者家庭。 Xian Jiaotong University因為自動生化分析儀是模仿手工操作的過程，所以無論哪一類的自動生化分析儀，其結(jié)構(gòu)組成均與手工操作的一些器械設(shè)備相似，一般可有以下幾個部分組成：1、樣品器：放置待測樣本、標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控液、空白液和對照液等。2、取樣裝置：包括稀釋器、取樣探針和輸送樣品和試劑的管道等。3、反應(yīng)池或反應(yīng)管道：一般起比色皿（管）的作用。4、保溫器：為化學(xué)反應(yīng)提供恒定的溫度。5、檢測器：如比色計、分光光度計、熒光分光光度計、火焰光度計、電化學(xué)測定儀等。 3.自動生化分析儀的組成 Xian Jiaotong University6、微處理器：

17、是分析儀的電腦部分，又叫程序控制器。控制儀器所有的動作和功能，使用者可通過鍵盤與儀器“對話”，同時電腦還能接受從各部件反饋來的信號，并作出相應(yīng)的反應(yīng)，對異常情況發(fā)出一定的指示信號。分析軟件和分析結(jié)果一般貯存在磁盤中，可共查詢。7、打印機：可繪制反應(yīng)動態(tài)曲線和打印檢驗報告單等。8、功能監(jiān)測器：顯示屏就是其中一部分，可查看反應(yīng)狀態(tài)、人機“對話”的情況、當(dāng)前儀器工作狀態(tài)、分析結(jié)果等。 Xian Jiaotong University4.自動生化分析儀的優(yōu)點 全自動生化分析儀可同時進(jìn)行多達(dá)72個常規(guī)和特殊臨床化學(xué)項目的檢測，涵蓋了血清要求檢測項目的80。 提高實驗室的檢驗產(chǎn)率，只須將樣品上機，最后，確

18、認(rèn)結(jié)果即可。優(yōu)化的工作流程使實驗室得到最高的檢驗產(chǎn)率。 Xian Jiaotong University核磁共振儀5 Xian Jiaotong University（五）核磁共振儀 利用核磁共振（nuclear magnetic resonance，簡稱NMR）原理，依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，通過外加梯度磁場檢測所發(fā)射出的電磁波，即可得知構(gòu)成這一物體原子核的位置和種類，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。 Xian Jiaotong University 核磁共振成像是隨著計算機技術(shù)、電子電路技術(shù)、超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)。醫(yī)生考慮到患者對“核”的恐懼心理，故常將這門技術(shù)稱為磁共振成像。它是利用磁場與射頻脈沖使人體組織內(nèi)的氫核（即H+）發(fā)生章動產(chǎn)生射頻信號，經(jīng)計算機處理而成像的。 Xian Jiaotong University 磁體 梯度線圈 梯度脈沖控制（發(fā)生+放大） 射頻線圈 射頻控制（發(fā)生+放大） MR信號接收器（射頻檢測器） MRI譜儀 計算機，圖像顯示和儲存裝置磁體系統(tǒng)射頻系統(tǒng)梯度系統(tǒng)微機系統(tǒng)1.磁共振儀的組成 Xian Jiaotong University Xian Jiaotong University 核磁共振成像所獲得的圖像非常清晰精細(xì)