血液分析技術(shù)與相關(guān)儀器課件

1、 第15講 血液分析技術(shù)與相關(guān)儀器（二）本講要求1.掌握黏度計(jì)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及黏度計(jì)性能評(píng)價(jià)；2.熟悉黏度計(jì)調(diào)校與紅細(xì)胞變形儀測(cè)定原理，自動(dòng)血沉分析儀的結(jié)構(gòu)3.了解血液黏度計(jì)的性能指標(biāo)、日常維護(hù)方法及常見(jiàn)故障排除；紅細(xì)胞變形儀基本結(jié)構(gòu)和評(píng)價(jià)及血液流變分析儀進(jìn)展；自動(dòng)血沉分析儀的臨床應(yīng)用。本 講 內(nèi) 容 概 要一、血液流變分析儀概述二、血液黏度計(jì)分類檢測(cè)原理與基本結(jié)構(gòu)儀器評(píng)價(jià)主要技術(shù)指標(biāo)調(diào)校與維護(hù)常見(jiàn)故障及排除本 講 內(nèi) 容 概 要三、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀分類工作原理與基本結(jié)構(gòu)儀器評(píng)價(jià)主要技術(shù)指標(biāo)儀器的維護(hù)四、血液流變學(xué)分析儀器的進(jìn)展五、血沉自動(dòng)分析儀的結(jié)構(gòu)、工作原理及臨床應(yīng)用一、血液流變分析

2、儀概述血液流變分析儀器（hemorheology analy-zer，HA）是對(duì)全血、血漿或血細(xì)胞流變特性進(jìn)行分析的檢驗(yàn)儀器。主要有：血液黏度計(jì)、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀、紅細(xì)胞電泳儀、粘彈儀等。本節(jié)就前兩種常用儀器做一簡(jiǎn)要介紹。一、血液流變分析儀概述發(fā) 展 史1931年Fahraeus等發(fā)現(xiàn)Fahraeus-Lindquist效應(yīng)，毛細(xì)管式血液黏度計(jì)隨之誕生1954年Michson等用微管吸吮法測(cè)定紅細(xì)胞變形性1961年Wells等研制成功了錐板旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)1975年Bessis等發(fā)明了激光衍射法測(cè)定儀二、血液黏度計(jì) 血液黏度大小直接影響到血液循環(huán)中阻力的大小，必然影響組織血液灌流量。對(duì)血液黏度測(cè)定

3、有十分重要的臨床意義。能否準(zhǔn)確測(cè)量血液黏度依賴于黏度計(jì)性能的好壞。（一）黏度計(jì)的分類1按工作原理 分為毛細(xì)管黏度計(jì)和旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)。前者按結(jié)構(gòu)分為奧氏黏度計(jì)和烏氏黏度計(jì)，后者按結(jié)構(gòu)可分為筒-筒式、錐-板式、錐-錐式以及棱球式黏度計(jì)等2按自動(dòng)化程度 分半自動(dòng)黏度計(jì)和全自動(dòng)黏度計(jì)有何區(qū)別？二、血液黏度計(jì)（二）黏度計(jì)檢測(cè)原理與基本結(jié)構(gòu) 1.毛細(xì)管黏度計(jì) 檢測(cè)原理：按泊肅葉（Poiseuille）定律設(shè)計(jì)，即一定體積的牛頓液體，在恒定的壓力驅(qū)動(dòng)下，流過(guò)一定管徑的毛細(xì)管所需的時(shí)間與黏度成正比。血漿比黏度（ratio of viscosity）： 血漿比黏度=血漿時(shí)間/蒸餾水時(shí)間二、血液黏度計(jì) 毛細(xì)管黏度計(jì)

4、基本結(jié)構(gòu)： 包括毛細(xì)管、儲(chǔ)液池、控溫裝置、計(jì)時(shí)裝置等。毛細(xì)管黏度計(jì)二、血液黏度計(jì) 2旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì) 工作原理：以牛頓的粘滯定律為理論依據(jù)，主要有以外園筒轉(zhuǎn)動(dòng)或以內(nèi)園筒轉(zhuǎn)動(dòng)的筒-筒式旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)（又稱Couette黏度計(jì)）和以園錐體轉(zhuǎn)動(dòng)或以圓形平板轉(zhuǎn)動(dòng)的錐板式（又稱Weissenberg黏度計(jì)）黏度計(jì)。哪種常用？二、血液黏度計(jì) 錐板式黏度計(jì)工作原理： 同軸錐板構(gòu)型，平板與錐體間充滿被測(cè)樣本，調(diào)速電機(jī)與圓形平板同速旋轉(zhuǎn)，錐體與平板及馬達(dá)間均無(wú)直接聯(lián)系。當(dāng)圓形平板以某一恒定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩通過(guò)被測(cè)樣本傳遞到錐體；樣本越粘稠，傳入的力矩越大。當(dāng)此力矩作用于錐體時(shí)，立即被力矩傳感裝置所俘獲，并將其轉(zhuǎn)

5、換為電信號(hào)，其信號(hào)大小與樣本黏度成正比。二、血液黏度計(jì)錐-板式粘度計(jì)電 機(jī)切血板Rp血 液力矩傳感器圓 錐二、血液黏度計(jì)基本結(jié)構(gòu)： 樣本傳感器 轉(zhuǎn)速控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng) 力矩測(cè)量系統(tǒng) 恒溫系統(tǒng)二、血液黏度計(jì)（三）黏度計(jì)的評(píng)價(jià) 1.毛細(xì)管黏度計(jì)的特點(diǎn) （1）價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便、速度快、易于普及 （2 ）測(cè)定牛頓流體黏度結(jié)果可靠，是血漿、血清樣本測(cè)定的參考方法二、血液黏度計(jì)（3）不能直接檢測(cè)某剪切率下的表觀黏度（4）不利于研究RBC、WBC的變形性和血液的粘彈性等難，以反映全血等非牛頓流體的黏度特性二、血液黏度計(jì)（三）儀器的評(píng)價(jià)與鑒定2.旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)的特點(diǎn)（1）能提供所需不同角速度下的剪切率；（2）被測(cè)

6、液體中各流層的剪切率一致，使液體在剪切率一致的條件下做單純的定向流動(dòng)；二、血液黏度計(jì)（3）可以定量了解全血、血漿的流變特性，RBC與WBC的聚集性、變形性等；（4）操作使用較為簡(jiǎn)單，是目前血液流變學(xué)研究和應(yīng)用較為理想的儀器；（5）價(jià)格較貴，操作要求更精細(xì)。二、血液黏度計(jì)3儀器性能評(píng)價(jià) （1） 準(zhǔn)確度：以國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)油為準(zhǔn)，在剪切率（1200）s-1范圍內(nèi)分別用低黏度油（約2mPa.s）和高黏度油（約20mPa.s）測(cè)定其黏度，要求實(shí)際測(cè)定值與真值的相對(duì)偏差3%；一、血液黏度計(jì)很重要哦！二、血液黏度計(jì) （2） 分辨率：是指黏度計(jì)所能識(shí)別出的血液表觀黏度最小變化量。取比容在0.400.45全血測(cè)試

7、。高剪切率200s-1狀態(tài)下，能反映出比容相差0.02時(shí)的血液表觀黏度的變化；在低剪切率5s-1以下?tīng)顟B(tài)，能反映出比容相差0.01時(shí)的血液表觀黏度的變化 。二、血液黏度計(jì)（3） 重復(fù)性：取比容在0.400.45血樣，測(cè)量11次，取后10次測(cè)定值計(jì)算CV值，在高剪切率時(shí)，血液表觀黏度CV3%；在低剪切率時(shí)，血液表觀黏度CV5%。二、血液黏度計(jì)（4） 靈敏度與量程： 測(cè)力傳感器應(yīng)具有10mPa靈敏度才能測(cè)定1s-1的血液黏度；恒定剪切應(yīng)力的黏度計(jì)，這一控制范圍包括100mPa1000mPa。太重要了！二、血液黏度計(jì)（四）黏度計(jì)主要技術(shù)指標(biāo) 1.性能指標(biāo) 黏度測(cè)試范圍剪切率變化范圍黏度值重復(fù)性CV3

8、準(zhǔn)確度3%等 2.測(cè)試參數(shù) 血漿黏度全血黏度血沉紅細(xì)胞壓積等二、血液黏度計(jì)（五）黏度計(jì)的調(diào)校與維護(hù) 1毛細(xì)管黏度計(jì)的調(diào)校與維護(hù)（1） 儀器調(diào)校：用重蒸餾水在37時(shí)測(cè)得時(shí)間比：D=(t- t。)/ t。，要求D1%（2） 儀器維護(hù)：殘留液處理，毛細(xì)管污染處理溫度控制 二、血液黏度計(jì)2.旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)的調(diào)校與維護(hù)（1）儀器調(diào)校：用國(guó)家計(jì)量單位所標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)牛頓油，按儀器說(shuō)明進(jìn)行標(biāo)定。日常工作中也可以用重蒸餾水檢測(cè)儀器，看水的黏度是否為0.69mPa.s（37）。（2）儀器維護(hù)：電壓穩(wěn)定、機(jī)芯防塵、及時(shí)清洗測(cè)試頭和剪血板及剪血錐。二、血液黏度計(jì)（六）操作中常見(jiàn)故障及排除 1.“不能測(cè)試”的常見(jiàn)原因及處理

9、辦法 2.“突然停機(jī)”的常見(jiàn)原因及處理 3.測(cè)試數(shù)據(jù)與平時(shí)相差太大 4.“自動(dòng)沖洗儀不進(jìn)水” 和“不排水” 二、血液黏度計(jì) 三、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀（一）紅細(xì)胞變形測(cè)定儀分類 可分為兩類：一類是測(cè)定或評(píng)價(jià)紅細(xì)胞群體變形能力的方法，如：黏度測(cè)量法、激光衍射法等。另一類是測(cè)定單個(gè)紅細(xì)胞變形性和膜的力學(xué)性質(zhì)的方法，如微管吸吮法、表面附著或纖維攔截法等。 三、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀（二）儀器的工作原理與基本結(jié)構(gòu) 1.黏度測(cè)量法的工作原理與基本結(jié)構(gòu)工作原理：用旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)測(cè)量同一剪切率（100s-1或200s-1 ）下的全血黏度和血漿黏度，然后按下式計(jì)算紅細(xì)胞剛性指數(shù)： TK=（1-b-0.4/p）/HCT基本結(jié)

10、構(gòu)：同前旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì) 三、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀2.錐板式激光衍射法工作原理與基本結(jié)構(gòu) 工作原理：根據(jù)紅細(xì)胞被激光照射時(shí)發(fā)生衍射，產(chǎn)生反映細(xì)胞幾何狀態(tài)的衍射圖像，當(dāng)有剪切應(yīng)力作用于紅細(xì)胞時(shí)，紅細(xì)胞發(fā)生形變，衍射圖也隨之變化，測(cè)定該作用力前后紅細(xì)胞形變率的大小來(lái)反映其變形性。 三、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀 基本結(jié)構(gòu)：主要由能提供可變剪切場(chǎng)的透明錐板結(jié)構(gòu)、光路系統(tǒng)（包括激光器和三棱鏡）、攝像系統(tǒng)、控溫裝置、光電轉(zhuǎn)換器、處理器及顯示打印裝置組成 。 三、紅細(xì)胞變形測(cè)定儀（三）儀器評(píng)價(jià) 各種方法均有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)將幾種方法配合使用，才能真正全面反映血細(xì)胞的流變特性 （四）主要技術(shù)指標(biāo) 性能指標(biāo)、測(cè)試參數(shù)及功能（五）儀器

11、的維護(hù) 電壓穩(wěn)定、遠(yuǎn)離磁場(chǎng)、防止受潮、及時(shí)清洗、合理抗凝四、血液流變學(xué)分析儀器的進(jìn)展 近年來(lái)，血液流變學(xué)有較大的進(jìn)步和發(fā)展，體現(xiàn)在：新技術(shù)不斷涌現(xiàn)、儀器自動(dòng)化 程度提高、功能多、隨機(jī)性好、 臨床檢驗(yàn)質(zhì)量水平大大提高。五、血沉自動(dòng)分析儀 （一）自動(dòng)血沉分析儀概述 紅細(xì)胞沉降率（erythrocyte sediment -ation yate，ESR）是指紅細(xì)胞在一定條件下沉降的速度，簡(jiǎn)稱血沉。 紅細(xì)胞沉降率的傳統(tǒng)測(cè)定方法是稱之為標(biāo)準(zhǔn)的(Westergren)魏氏法 。五、血沉自動(dòng)分析儀 20世紀(jì)80年代誕生的自動(dòng)血沉分析儀。20世紀(jì) 90年代初又開(kāi)發(fā)出了18度傾斜管方式的快速自動(dòng)血沉儀。目前出現(xiàn)

12、了動(dòng)態(tài)血沉分析儀。 五、血沉自動(dòng)分析儀 （二）血沉自動(dòng)分析儀的工作原理 紅細(xì)胞的沉降過(guò)程是一個(gè)包含力學(xué)、流變學(xué)及細(xì)胞間相互作用的復(fù)雜過(guò)程 。 影響紅細(xì)胞沉降的因素很多，主要包括紅細(xì)胞的形態(tài)和大小、紅細(xì)胞的變形性、紅細(xì)胞的聚集性、紅細(xì)胞間的相互作用，紅細(xì)胞壓積，血漿介質(zhì)和上升流動(dòng)，沉降管的傾斜度等。 五、血沉自動(dòng)分析儀 紅細(xì)胞沉降曲線方程： 通過(guò)對(duì)紅細(xì)胞沉降實(shí)踐過(guò)程的記錄，以及采用非線性最小二乘擬合方法，可得紅細(xì)胞沉降曲線（H-T曲線）。 五、血沉自動(dòng)分析儀 五、血沉自動(dòng)分析儀 儀器的讀數(shù)原理 一類是血沉管垂直固定在自動(dòng)血沉儀的孔板上，光電二極管沿機(jī)械導(dǎo)軌滑動(dòng)，對(duì)血沉管進(jìn)行掃描。如果紅外線不能到

13、達(dá)接收器，說(shuō)明紅外線被高密度的紅細(xì)胞阻擋，一旦紅外線能穿過(guò)血沉管到達(dá)接收器，接收器的信號(hào)就引導(dǎo)計(jì)算機(jī)開(kāi)始計(jì)算到達(dá)移動(dòng)終端時(shí)所需的距離。五、血沉自動(dòng)分析儀 五、血沉自動(dòng)分析儀 記錄血沉管中的血液在時(shí)間零計(jì)時(shí)的高度，此后每隔一定時(shí)間掃描一次，記錄每次掃描時(shí)紅細(xì)胞和血漿接觸的位置，并以計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算轉(zhuǎn)換成魏氏法測(cè)定值報(bào)告結(jié)果。 五、血沉自動(dòng)分析儀 另一類是固定光電二極管，血沉管隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。垂直置管式與魏氏法相同。18度傾斜置管方式是將放入血沉管中的血樣被儀器充分混勻后，試管相對(duì)于Y軸傾斜18度，促使紅細(xì)胞沉降加速，靜置一段時(shí)間，光電傳感器自動(dòng)讀出紅細(xì)胞沉降值，先紀(jì)錄結(jié)果后轉(zhuǎn)換成魏氏法測(cè)定值。 五、血

14、沉自動(dòng)分析儀 （三）血沉自動(dòng)分析儀的結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo)及維護(hù)1.儀器的基本結(jié)構(gòu) 自動(dòng)血沉分析儀由光源、沉降管、檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四個(gè)部分組成。 五、血沉自動(dòng)分析儀 光 源：采用紅外光源；血沉管：為硬質(zhì)玻璃管或塑料管；檢測(cè)系統(tǒng)：一般儀器采用光電陣列二極管，其作用是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：由放大電路、數(shù)據(jù)采集和打印機(jī)組成。其作用是將檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)的處理，驅(qū)動(dòng)智能化打印機(jī)打印出結(jié)果。五、血沉自動(dòng)分析儀 2.儀器的性能指標(biāo)測(cè)量時(shí)間：1860分鐘；測(cè)量精度：1毫米；定時(shí)精度：1分鐘；樣品用量：1毫升左右；同時(shí)測(cè)量樣品數(shù)：1040個(gè)；電源：AC220V20V，50H

15、z ；標(biāo)本采集：真空管或普通管。五、血沉自動(dòng)分析儀 五、血沉自動(dòng)分析儀 （四）儀器的軟件設(shè)計(jì) 自動(dòng)血沉分析儀軟件部分設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)、打印等模塊。 五、血沉自動(dòng)分析儀 （五）儀器使用和維護(hù)1.儀器的安裝 應(yīng)安裝在清潔、通風(fēng)處（室內(nèi)溫度應(yīng)在15-32，相對(duì)濕度應(yīng)85），避免潮濕。應(yīng)安裝在穩(wěn)定的水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上（最好是水泥臺(tái)）。禁止安裝在高溫、陽(yáng)光直接照射處；應(yīng)遠(yuǎn)離高頻、電磁波干擾源。五、血沉自動(dòng)分析儀 2. 儀器的維護(hù)保養(yǎng) 使用過(guò)程中，要避免強(qiáng)光的照射，否則會(huì)引起檢測(cè)器疲勞，計(jì)算機(jī)采不到數(shù)據(jù)；使用前要按程序清洗儀器，同時(shí)要定期徹底清洗并進(jìn)行定期校檢；儀器要保持水平狀態(tài)。 五、血沉自動(dòng)

16、分析儀 儀器操作五、血沉自動(dòng)分析儀 紅細(xì)胞沉降率ESR是某些疾病常用的參考指標(biāo)，從1988年起，血沉與血漿粘度等一起，作為監(jiān)測(cè)急性期反應(yīng)的手段之一，納入血液流變學(xué)范疇。 （六）血沉自動(dòng)分析儀的臨床應(yīng)用 五、血沉自動(dòng)分析儀 全自動(dòng)血沉分析儀可同時(shí)測(cè)定數(shù)十個(gè)標(biāo)本，整個(gè)測(cè)量過(guò)程完全自動(dòng)，其結(jié)果與國(guó)際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)推薦的魏氏法測(cè)定結(jié)果相吻合，因此得到廣泛的應(yīng)用 。五、血沉自動(dòng)分析儀 自動(dòng)血沉分析儀實(shí)現(xiàn)了紅細(xì)胞沉降的動(dòng)態(tài)結(jié)果分析，對(duì)監(jiān)測(cè)血沉全過(guò)程、研究紅細(xì)胞沉降的機(jī)理等提供了新的數(shù)據(jù)。紅細(xì)胞沉降過(guò)程表現(xiàn)為懸浮、聚集、快速、緩慢沉降四個(gè)階段。 五、血沉自動(dòng)分析儀 （七）自動(dòng)血沉分析儀的質(zhì)量控制 雖然全

17、自動(dòng)血沉測(cè)定儀避免了人為主觀誤差，但血沉分析儀結(jié)果的準(zhǔn)確性同樣受到許多因素的影響，包括分析前、分析中、分析后三個(gè)環(huán)節(jié) 。五、血沉自動(dòng)分析儀 自動(dòng)血沉儀操作雖然簡(jiǎn)單，但其影響因素甚多，儀器的校正、儀器操作正確與否等因素都會(huì)影響自動(dòng)化分析測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，全面質(zhì)量控制是提高檢驗(yàn)質(zhì)量的重要措施，操作步驟的標(biāo)準(zhǔn)化及質(zhì)量控制品是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。 五、血沉自動(dòng)分析儀 國(guó)際血液學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)所屬的血液流變學(xué)專家組，對(duì)血沉常規(guī)方法有如下規(guī)定 ： 1.標(biāo)本的采集與抗凝（1）靜脈采血 要求在30秒鐘內(nèi)完成采血且不能淤血和溶血。（2）血沉管 其內(nèi)徑不得小于2.55mm，管全長(zhǎng)孔徑的一致性應(yīng)保持在5%以內(nèi)，要正圓

18、，長(zhǎng)短軸之差不超過(guò)0.1 mm。 五、血沉自動(dòng)分析儀 （3）抗凝劑 自動(dòng)血沉儀大量使用EDTA抗凝血液，為了便于同時(shí)采血，使用EDTA抗凝血可以不用檸檬酸鈉液稀釋，直接用于血沉測(cè) 定 。五、血沉自動(dòng)分析儀 2. 質(zhì)控物的選擇 質(zhì)控物的質(zhì)量是質(zhì)控的關(guān)鍵，標(biāo)準(zhǔn)化方法要求使用新鮮人血，血沉值為15 mm 105 mm，按參考方法進(jìn)行校驗(yàn)，95%的差值應(yīng)在5 mm以下。一般采取低值、中值、高值三個(gè)新鮮血樣，要求這三個(gè)血樣的ESR值應(yīng)為1mm99 mm之間。五、血沉自動(dòng)分析儀 本講小結(jié)血液流變分析儀器（HA）是對(duì)全血、血漿或血細(xì)胞流變特性進(jìn)行分析的檢驗(yàn)儀器。主要有血液黏度計(jì)、紅細(xì)胞變形測(cè)定等。毛細(xì)管黏度計(jì)實(shí)質(zhì)反映的是血液在平均剪切率下的血液黏度，是血漿、血清液黏度測(cè)定的參考方法。 本講小結(jié) 紅細(xì)胞沉降率（ESR）指紅細(xì)胞