臨床檢驗儀器----臨床血液和尿液分析儀器

        血液是流動在心臟和血管內的不透明紅色液體，主要成分為血漿、血細胞。人體內的m液量大約是體重的7%~8%，如體重60kg，則m液量為4200~4800ml。人體各器官的生理 和病理變化，往往會引起眥液成分的改變，故患病后常常要通過驗血來診斷疾病。 尿液是人體新陳代謝后的產(chǎn)物，正常人24小時排尿量平均為l500ml，其中95%～9 7%為水，固體成分占3%～5%。正常人每天產(chǎn)生359左右的同體代謝產(chǎn)物，至少要500ml尿，才能將這些代謝產(chǎn)物從腎臟排出。否則，會使代謝產(chǎn)物在體內蓄積，破壞機體內環(huán)境的相對穩(wěn)定。本節(jié)主要討論血液分析儀和尿液分析儀的基本知識。

        一，血液分析儀
        血液分析儀是研究血液及其有形成分流動性及形變規(guī)律的儀器。研究內容十分廣泛，包括血液流動性、血細胞的流變性（包括變形、聚集性和黏附性等）、血液凝固性、血管壁的流變性、血細胞之間及m液與血管壁之間的相互作片J以及它們在不同疾病狀態(tài)下的變化規(guī)律。 隨著科學技術的迅速發(fā)展．各種新儀器、新方法的不斷涌現(xiàn)，在臨床應用方面均得到迅速 發(fā)展。目前在臨床上常用的血凝儀。

        1．基本結構全自動札凝儀的基本結構包括樣品傳送及處理裝置、試劑冷藏位、樣品 及試劑分配系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、電子計算機、輸出設備及附件等，如圖8-24所示。

        一般血漿樣品由傳送裝置依次向吸樣針位置移動，吸樣針將血漿樣品吸取后放于樣品預溫盤測試杯中，可供重復測試、自動再稀釋和連鎖測試之用。樣品臂提起樣品盤中的測試 杯，將其置于樣品預溫盤中進行預溫。然后試劑臂將試劑注入測試杯中，帶有旋渦混合器的裝置將試劑與樣品進行充分混合后，將后者送至測試位，經(jīng)檢測的測試杯被潑裝置自動丟棄 于稽餒日鈞E鞠籀中。為避免試剮變質，儀器城置了15℃試劑冷藏位。根據(jù)璦定的程序，計算機指令尿液分析儀結構示意阿如圖8-25所示。

        (2)光學系統(tǒng)：由光源和光電轉換裝置組成。光源有鹵燈（鹵鎢燈）、發(fā)光二極管(LED)和高壓氚燈。采用發(fā)光二極管作為光源，具有單色性好、敏感性高的優(yōu)點，如采用3種不同 波長的I。ED，對應試帶上不同的檢測項目進行分析，然后由光電管將光信號轉換成電信號再進行處理；采用鹵燈（鹵鎢燈）作為光源的需采用濾光片進行分光，得到特定波長的單色 光，照射到已發(fā)生化學反應的試帶上，得到的反射光由光電管接收，并轉換為電信號再進行處理；采用高壓氤燈作為光源，具有發(fā)光效率高的特點，比LED檢測靈敏度高2000倍，照射到光電轉換元件電荷耦合器件( CCD)。CCD是分析光的三原色（紅、綠、藍）的構成比例，特點是以電荷作為信號。當一定的電壓加到CCD電極上時，電極上的電子或空穴能沿著半導體表面的一定方內移動，形成電信號再進行處理。

        (3)電路系統(tǒng)：由模擬數(shù)字轉換器、微處理控制器組成。模擬數(shù)字轉換器是將儀器得到的電信號轉換成數(shù)字信號。光電轉換器將試劑帶所反射的信號的強弱轉換成電信號的大小，送往前置放大器進行放大。前置放大器放大后的信號送往電子選擇開關電路。在計算機的控制下，在不同時刻把8項被測參數(shù)的信號送往電壓／頻率變換器。將送來的模擬信號 的大小轉換成數(shù)字信號后，送往計數(shù)電路予以計數(shù)。計數(shù)后的信號經(jīng)數(shù)據(jù)總線送給CPU單元，CPU將信號運算、處理后經(jīng)接口電路送往儀器的內置熱敏打印機，將測試結果打印出來。

        (4)排尿液裝置：有的儀器具有自動去除試帶上多余尿液的真空吸引裝置，或采用特殊的棉墊吸除多余尿液，以免殘余尿液影響試帶上相鄰試劑墊之間的反應，或使某些化學成分的反應過度，導致結果不準確。

        2.尿液分析儀的基本原理半自動、全自動尿液干化學分析儀常采用反射光度法原 理，把試劑帶浸入尿液中后，除空白塊外，其余的試劑塊部因和尿液之間發(fā)生了化學反應從而產(chǎn)生了顏色的變化。即當一束光線照射到已發(fā)生化學反應的試帶上，其反射光強度與試帶表面顏色深淺成正比，經(jīng)光電管接收后轉變成電信號，通過微處理控制器處理得出各種化 學成分的結果。試帶顏色的深淺對光的吸收和反射是不一樣的。顏色越深，吸收光值越大，反射光值越小，反射率越小；顏色越淺，吸收光值越小，反射光值越大，反射率越大。即顏色的深淺與尿液中各種化學成分的濃度成正比。因此只要測得光的反射率即可以求得尿液中各種成分的濃度。

        3.性能特點
        (l)檢測速度快、檢測項目多。

        (2)所需尿量少，適用于普查和篩造。采用試帶做尿液化學成分分析，一次檢查僅需尿 液10ml。

        (3)有形成分檢測不精確。采用試帶法檢查尿液中紅細胞和白細胞酯酶并不能替代傳 統(tǒng)的顯微鏡檢查，尤其是不能替代尿管型的檢查和分類。

        （二）尿液有形成分自動分析儀
        尿液有形成分自動分析儀器按照其自動化程度分為半自動和全自動兩類，按采用原理 分為采用智能顯微鏡( AIM)技術尿沉渣分析儀和采用流式細胞術原理的尿沉渣分析儀。 這里主要介紹智能顯微鏡(AIM)技術尿沉渣分析儀。

        1.基本結構由光源、流動室、高分辨率電視攝像機和計算機組成。光源常采朋閃光燈，用于照明樣品巾的有形成分。流動室是使尿液在鞘液作用下做層狀流動，通過精確的壓力控制，使樣品中所有不對稱顆粒以穩(wěn)定的大橫截面方向流動，故叉稱為平板式流體動力學裝置．與流式細胞術的軸向流動相反。高分辨率顯微鏡電視攝像機約捕捉500幀圖像，每 幀圖像由65 000像素組成，每個顆?？色@得大量數(shù)據(jù)，每個樣品分析500-1500張照片。 計算機對每個顆粒的大量數(shù)據(jù)進行軟件處理。并按照細胞大小分成7組圖像，分別為88～ 105µm、61~87µm、30~60µm、16~29µm、l0~15µm、5~9µm和2~4µm．由實驗人員按屏幕上顯示的圖像進行結果分析。 2基本原理基于影像流式細胞術來分析尿中有形成分。儀器自動將未離心的尿液吸人，經(jīng)過粗網(wǎng)濾去黏液等較大的顆粒，被結晶紫染料染色后進人平板式流動室內做層狀流動，當尿中顆粒通過智能顯微鏡時被閃光燈照亮，南高分辨率電視攝像機取得數(shù)百幅圖像， 由計算機數(shù)字化影像處理和重排，然后南實驗人員根據(jù)內存中紅細胞、白細胞、上皮細胞、管型和各種有形成分信息進行判斷，并將結果儲存、計算、打印出來。結果定量是由恒定的闊 像容量決定的，圖像容量等于低倍鏡或高倍鏡的射影面積乘以尿沉渣的流層厚度。根據(jù)圖像容量巾各有形成分的數(shù)量．就能計算出每微升內各種顆粒的數(shù)目。