Transcript 第一章仪器学概论
第一章 概 论 教学基本要求 明确学习《临床检验仪器学》课程的目的 了解临床检验仪器的分类 了解如何选用和维护临床检验仪器 了解临床检验仪器的发展趋势 熟悉临床检验仪器的特点 熟悉临床检验仪器的主要部件 掌握临床检验仪器常用的性能指标 内容提要 第一节 学习《临床检验仪器》课程的目的 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用 性能指标 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和 选用标准 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 第一节 学习《临床检验仪器》课程的目的 随着现代医学的不断发展，检验医学 已经不再是单纯地辅助临床诊断。各种检 验项目的检测结果为临床医生和患者提供 了真实可靠的实验室数据，对疾病的诊断、 治疗病情监测、预后判断和健康评价发挥 着重要作用。 第一节 学习《临床检验仪器》课程的目的 由于临床医学的发展 和医学研究的诸多需要， 检验方法的进展十分迅速。 相应的医学检验仪器也日 益先进。随着电子和计算 机技术向检验医学的广泛 渗透，临床检验仪器的性 能得到前所未有的发展。 全谱直读等离子体发射光谱仪 第一节 学习《临床检验仪器》课程的目的 微电子技术的进步、计算机性仪器的发展， 又使检验仪器具有了更强的数据处理能力和图像 处理的功能。随着各种高灵敏度、多功能、智能 化程度较高的检测仪器的不断涌现和广泛应用， 临床医学的发展对实验室检验，判断结果的依托 性的不断增大，对检验工作者的专门知识和技术、 技能要求越来越高。 第一节 学习《临床检验仪器》课程的目的 培养和提高医学院校相关专业的各层次学生、 实验室工作人员熟练掌握和使用各类现代化检验 仪器，使之在疾病的诊断和 治疗中发挥最佳的 效能，成为相当急迫， 重要的任务。 ARL 9800系列X射线荧光光谱仪 第一节 学习《临床检验仪器》课程的目的 使各层次学生和相关工作人员了解和掌握名 目繁多的检验仪器的性能质量，掌握各种常用检 验仪器的工作原理、分类结构、技术指标、使用 方法、常见故障的排除、临床检验仪器中的计算 机技术，关注其发展趋势及特点，以使有限的仪 器得到综合应用，为他们更好地从事临床检验工 作打下坚实的基础，这就是学习本课程的目的。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 一、临床检验仪器的特点 临床检验仪器多是集光、机、电于一体的仪器，使 用部件种类繁多。尤其是随着仪器自动化程度的 提高和仪器的自动化、 智能化，仪器功能的不断 增强，各种自动检测、 自动控制功能的增加， 使临床检验仪器结构 更加复杂。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 一般来说，临床检验仪器具有以下特点： 1．涉及的技术领域广 临床检验仪器涉及 光学、机械、电子、 计算机、材料、传感器、 生物化学、放射等多技 术领域，是多学科技术 相互渗透和结合的产物。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 2. 结构复杂 高新技术的发展和应用，使得临床检验仪器 基本实现光机电算一体 化和智能化。电子技术、 计算机技术和光电器件 的不断发展和功能的完善， 更多的新技术、新器件的 推广应用，使得临床检验 仪器的结构变得复杂。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 3．技术先进 临床检验仪器始终跟踪各相关学科的前沿。 电子技术的发展、计算机的应用、新材料、新器 件的应用、新的检验分析方法等都在医学检验仪 器中体现出来。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 4．精度高 临床检验仪器是用来测量某些组织、细胞的 存在、组成、结构 及特性并给出定性 或定量的分析结果， 所以要求精度非常高。 临床检验仪器多属于 较精密的仪器。 全自动血沉动能分析仪 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 5．对使用环境要求严格 检验仪器的自动化、智能化、高精度、高分辨 率，以及其中某些关键器件的特殊性质，决定了 检验仪器对使用环境条件要求很严格。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 二、临床检验仪器的分类 考虑到临床检验中的使用习惯，本教材 将所介绍的各种临床检验仪器，大体分为 以下几类。 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 临 分离分析检验仪器 床 光谱分析检验仪器 检 目视检验仪器 验 细胞及分子生物学检验仪器 仪 临床检验常规仪器 器 其它临床检验仪器 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 分 离 分 析 检 验 仪 器 低速离心机； 高速离心机； 超速离心机； 气相色谱仪； 高效液相色谱仪； 等电聚焦电泳仪； 高效毛细管电泳仪 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 光 谱 分 析 检 验 仪 器 紫外─可见分光光度计 荧光分析仪 原子吸收光谱仪 原子发射光谱仪 荧光光谱仪 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 目视检验仪器 普 通 生 物 显 微 镜 荧 光 显 微 镜 紫 外 线 显 微 镜 偏 光 显 微 镜 相 衬 显 微 镜 透 射 电 子 显 微 镜 扫 描 电 子 显 微 镜 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 细胞及分子生物学检验仪器包括： 培养箱 生物安全柜 流式细胞仪 基因扩增仪 全自动DNA测序仪 蛋白质自动测序仪 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 临床检验常规仪器 血细胞分析仪 半自动生化分析仪 血液凝固分析仪 全自动生化分析仪 血液流变学分析仪 电解质分析仪， 尿液分析仪 血气酸碱分析仪； 尿沉渣分析仪 微生物快速检测仪； 微量蛋白比浊仪 酶免疫分析仪， 样品自动处理系统 发光免疫分析仪 自动血培养仪 磁分离酶联免疫测定仪 γ计数器，血 沉分析仪尿 液分析仪 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 其它临床检验仪器 包 括 及时检测仪器 实验室自动化系统 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 三、临床检验仪器常用的性能指标 （一）灵敏度； （二）误差； （三）噪音； （四）最小检测量； （五）精度； （六）可靠性； 第二节 临床检验仪器的特点、分类和常用性能指标 （七）重复性； （八）分辨率； （九）测量范围和示值范围； （十）线性范围； （十一）响应时间； （十二）频率响应范围。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 一、临床检验仪器的主要部件 （一）取样(或加样)装置 取样装置是把待检 测的样品引入仪器。 对于实验室仪器来说， 其取样装置就是进样器。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （二）预处理系统 预处理系统是将样品先加以一系列处理，以 满足检测系统对样品的各种状态的要求。预处理 系统一般包括冷却器或恒温器、过滤器、净化器 和保持仪器选择性的某种物理方法、化学方法、 生物学方法的处理装置。其任务就是要求进入检 验仪器的是一份有代表性、洁净、符合检验技术 要求、没有任何干扰成分的样品。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （三）分离装置 将样品各个组分加以机械分离或物理区分的 装置都属分离装置。对分离装置的要求，主要是 分辨率。各组分检测仪器的分辨率的高低主要取 决于分离装置。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （四）检测器 检测器是检测仪器的核心部分。工作时根据 样品中待检测组分的含量发出相应的信号，这种 信号多数是以电参数输出的。一台检测仪器的技 术性能，特别是单组分检测仪器的技术性能，在 很大程度上取决于检测器。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （五）信号处理系统 信号处理系统是信号从检测器发出到显示出 来过程中的一系列中间环节。对它的要求是确保 信号不失真地传輸给显示装置。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （六）显示装置 显示装置的功能就是把检测结果显示出来。 一般有模拟显示和数字显示两种。数字显示是将 信号处理后直接用数字显示检测数值。这是目前 大力发展的一种显示方式。对于显示装置的要求 是能精确显示出检测器发出的信号，响应速度快， 能及时显示检测数据。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （七）补偿装置 补偿装置的作用是消除或降低客观条件或样品 的状态对检测的影响，特别是样品的温度，环境 的压力、温度的波动对检测结果的影响。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （八）辅助装置 辅助装置是为了确保仪器测量的精度，保证 操作条件而设置的附加装置。如恒温器、稳压电 源、电磁隔绝装置、稳压阀等。 目前，大多数检验仪器的辅助装置都采用多 微处理器（CPU）系统，各工作单元独立的CPU之 间也采用无噪声干扰的网络连接及传送，大大提 高其速度和准确性、稳定性。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 （九）样品前处理系统 样品前处理系统的工作任务是将标本分类、 离心、分装、编排、运送、存储等，不仅用于生 化分析的样品处理， 还可以用于免疫/血清、 血液常规分析和尿液分 析等各种标本的样品的 分类和运送。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 二、临床检验仪器的维护 1.正确使用 2.环境要求 3.电源要求 4.定期校验 5.做好记录 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 三、临床检验仪器的选用标准 随着社会的进步和科学技术的发展，对检验 仪器质量的评估越来越严格，选用的标准也越来 越全面。选用临床检验仪器的标准应着眼于“全 面质量”。全面质量是指仪器精密程度和价廉质 高的总体评价，或者说是通过使用户满意而获得 效果的总体水平。 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 一般可从以下几个方面加以考虑： 1.要求仪器的精度等级高、应用范围广、检测 范围宽、稳定性好、灵敏度高、噪音小、响应时 间短等； 2.要求仪器的检测速度快、检测参数多，结果 准确可靠，可靠性好； 3.用户操作程序界面全中文显示，操作简便， 快捷； 第三节 临床检验仪器的主要部件、维护和选用标准 4.有国内生产的配套试剂盒供应； 5.仪器不失效的性能、寿命、可维修性和仪器 的保存性能好，如仪器的装配合理、材料先进、 采用标准件及同类产品通用零部件的程度高，售 后维修服务好等。 6.能充分体现高效益、 低成本。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 一、临床检验仪器的进展 临床检验仪器是在人们认识疾病、 明确诊断、观察疗效、推测预后和不 断提高人类的生存质量的 过程中逐步发展起来的一 门新兴学科。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 目前，大多临床检验仪器已具备超微 量分析的能力，检测全程由计算机控制， 其智能化、自动化、一机多能化程度更高， 许多仪器都集大型机的处理能力和小型机 的应变能力于一身。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 进入二十一世纪后， 检验仪器技术更新快、 高科技含量增长迅猛， 定量免疫荧光检测仪 正向自动化、智能化、 一机多能化方向发展。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 基于微电子技术和计算机技术的应用实现 了检验仪器的自动化，检测全程由计算机控制， 其智能化、自动化、一机多能化程度更高。仪 器的联用技术使检验仪器向检测速度超高速化、 分析试样超微量化、检验仪器超小型化的方向 发展，许多仪器都集大型机的处理能力和小型 机的应变能力于一身。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 二、临床检验仪器的发展趋势 1．由计算机技术和通信技术相结合而发展的 计算机网络，已渗透到临床检验实验室中，形成 了多用户共享高精度、 高速度、多功能、高 可靠性的检验仪器。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 2．利用物理学的新效应和高新技术及其成就 开发新型高灵敏度、高稳定性、强抗干扰能力的 新型传感器技术和纳米检测技术，研制新型的、 高精度、高分辨率的检验仪器。同时，临床检验 仪器超小型、多功能、低价格、更新换代频繁、 床边和家庭型的方向迈进。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 3．模块式设计形成一个高质量多功能的检验系统， 实现一机多用。一台仪器可测定常规、特殊生化、药物 治疗、滥用药物、 特种蛋白、免疫等 多种项目，还可以 增添各种部件，扩 展其功能。 高级石墨炉原子吸收光谱仪 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 4．分子生物学技术已成为核心技术和前导术 逐渐运用到检验设备的研发中去，影响着检验仪 器发展的历程。生物 传感器和芯片的应用 将使检验仪器小型化， 灵活多用，相应的 检验仪器正在不断 出现和发展。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 5.专家系统技术更趋完善，使临床检验仪 器具有更高级的智能。自诊断自控、自调、 自行判断决策等高智能功能，使检验仪器的 操作使用更加方便、 快捷。并向全能型、 全自动化和先进的 “人-机”对话方向迅 速发展。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 6.仪器更机器人化。由计算机控制的机械臂和数 据处理分析系统能准确无误地完成各项任务，速度 更加快捷。并能定期自动校检，排除人为因素和非 标准干扰，结果存储便于查询，减少误差，缩短了 出报告的时间。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 7.自动化（包括分析 前分析后的全过程）水 平更高。使检测速度更 快、准确度更高、重复 性更好、交叉污染和消 耗也更低。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 8.检验结果标准化。对于不同型号的同类型仪器，采 用相同的技术标准非常重要，这将使得各个实验室的 数据具有可比性，使得各医院的化验结果互相 认可。检验仪器 的发展趋势正是 达到同类型仪器 检测的结果标准化。 第四节 临床检验仪器的进展和发展趋势 倒置显微镜 9.仪器更个性化。以 个性化需求为导向的检验 仪器的生产，实现设备的 个性化，同样是未来临床 检验仪器的发展趋势， 临床检验仪器的进展 10.仪器小型便携化。功能 更加全面，体积却更小，操作 更加简便。极大地方便床旁检 验和现场检验。