检验科设备中的常用测量分析方法Word文件下载.doc
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延伸:
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30个循环。
6、显微图象处理设备:
显微镜
尿沉渣、血常规:
红细胞:
每高倍视野见到3个以上的红细胞为异常现象.红细胞可提示肾脏和系统性的多种疾病,包括肾外伤,也可见于剧烈运动后.红细胞可见于外伤性的导尿后、结石的通过、或月经的污染。
血尿可见于肾孟肾炎、肾结石、肾肿瘤和泌尿道的其它恶变、也可见于出血性疾病。
白细胞:
大量白细胞(脓尿症)的存在提示泌尿道感染。
脓尿还可见于急性肾小球肾炎,这些白细胞多是分叶型的中性粒细胞。
肾移植病人的尿沉渣中见到大量的单核细胞可提示早期组织排斥现象。
上皮细胞:
大量的肾性上皮细胞可提示活动性的肾小管变性。
这些细胞常见于急性坏死和肾乳头炎坏死期病人尿沉渣中。
细菌:
正常尿液中无细菌存在。
标本中大量细菌的存在提示泌尿道感染。
标本中白细胞的存在有助于对污染与感染的区分。
酵母菌:
酵母菌细胞(白色念珠菌)可提示尿道念珠菌感染,特别是见于糖尿病患者。
真菌还常见于女性阴道念珠菌感染者的被污染的尿液中。
寄生虫:
尿中大多数寄生虫来自粪便或阴道分泌物的污染。
尿道寄生虫感染可与细胞的存在有关,如血吸虫。
精虫:
精虫常见于射精和性交后尿液中。
管型:
管型常见于肾小球远曲小管中形成,也可在下行Henle环或集合管中形成。
管型形成的条件包括酸性环境、高盐浓度、尿流量的减少和蛋白的存在。
管型是根据其内容物而命名,(如红细胞管型、白细胞管型等)红细胞管型提示急性肾小球肾炎、肾梗塞、胶原组织疾病、或亚急性细菌性心内膜炎所致的肾损害的唯一指证。
白细胞管型可见于急性肾小球肾炎肾综合症、或肾盂肾炎的患者尿液中。
由于肾盂肾炎可保持完全无症状的,尽管它可发展到损害肾组织,因此仔细检查尿沉渣中的白细胞管型是十分重要的。
在某些病例中,它是无症状情况下的唯一的实验室取证。
上皮细胞管型是由融化的脱层管细胞所形成。
因此,偶尔见到一个或成堆的肾性上皮细胞并非异常。
但是,在任何引起肾小管损害的疾病中,大量上皮细胞管型的出现可提示上皮的过度脱层,如见于肾疾病、子痫、淀粉样病变、和重金属中毒或其它毒素的中毒。
透明管型形成Tam-Horsfall蛋白的凝胶体,与肾小球毛细管的损害有关,此损害使蛋白质通过肾小球滤过而漏出。
这种损害可以是永久性的也可是暂时性的,是由高热、体位的影响(躯位、立位)、情绪压抑、或剧烈运动所致。
颗粒管型-“粗颗粒”和“细颗粒”是用于形容管型内容物一细胞破碎颗粒的粗细程度的。
在正常尿液中可见到一个颗粒管型。
大多数情况下,颗粒管型提示肾盂肾炎。
颗粒管型还见于慢性肾脏疾病。
7、尿分析仪
尿常规:
尿胆原、葡萄糖、酮体、胆红素、蛋白质、亚硝酸盐、白细胞、红细胞、(pH、比重)
(二)按原理分类
1、光电类:
光谱分析、光度分析、荧光分析
光电检测技术以及近红外光谱技术、激光技术、多通道光谱检测技术等现代光学技术
21世纪是生命科学的世纪,是光电子学的世纪。
在医疗检验学方面,很多基于光谱学、光电子学方法的仪器,比如生化分析仪、血糖仪、酶链免疫分析仪、尿分析仪、细胞分析仪、DNA测序等,这方面的仪器是检验设备中最重要的组成部分之一。
在国外,检验方法、检验仪器的研究出现了突飞猛进发展,新技术、新思想不断涌现。
而我国,在这方面相对比较落后,大型医院所需的高档次检验设备,基本依赖进口。
2、电化学类
电解质分析仪
3、图象分析类
4、色度分析类
尿分析仪、干式生化仪、干式电解质分析仪
二、光度分析方法在检验设备中的应用
(一)吸光光度分析方法
1、原理
“吸光光度分析方法”又称“紫外及可见分光光度法(Ultraviolet-visibleSpectrophotometry,UV-Vis)”,是根据物质分子对紫外及可见光谱区的吸收特性和吸收程度,对物质进行定性和定量分析的一种吸收光谱法。
全自动生化分析仪检验血液中各物质含量的分析是吸光光度分析方法的应用之一,根据分析化学中的显色反应,利用不同的生化试剂把不同物质的含量通过颜色深浅反应出来,再由郎伯-比尔定律定量分析其浓度。
布格(Bouguer)和郎伯(Lambert)先后在1729年和1760年阐明辐射强度和吸收层厚度的关系,1852年比尔(Beer)又提出辐射强度和吸收物浓度也具有类似的关系,这便是著名的布格-郎伯-比尔定律[1]。
比尔定律的数学表达式为:
A==bc(2-1)
式中,A为吸光度,I0为入射辐射强度,It为透过辐射强度,b为吸收层厚度(cm),C为吸收物的摩尔浓度(M),ε为摩尔吸光系数(L﹒mol-1﹒cm-1)。
此定律广泛应用于紫外-可见-红外光谱区吸收测量,全自动生化分析仪中各项生化指标的检验也依据于此定律。
比尔定律的成立是以下列条件为前提的:
(1)入射辐射为单色辐射;
(2)吸收过程中各物质无相互作用,但各物质的吸光度具有加合性;
(3)辐射与物质的作用仅限于吸收过程,没有荧光、散射和光化学现象;
(4)吸收物是一种均匀分布的连续体系。
如偏离以上任意一点,吸光度与浓度(或吸收层厚度)的线性关系将受影响,从而影响分析结果的准确度。
其中
(2)、(3)由生化分析试剂的特性来保证,
(1)由光学系统来保证,(4)由搅拌机构来保证。
2、吸光光度分析方法的误差来源
荧光和光化学反应的影响
通常的生化试剂的荧光效率很低,产生的荧光又是各向同性的,只有非常少的一部分沿透射方向进入检测器,所以荧光的影响是可以忽略的。
采用后分光技术时,即复色光先照射比色池再进入单色器,由于样品所受的光辐射比较强,有可能发生光化学反应,因此,一方面要尽量减弱入射光的强度,另一方面要选择不容易发生光化学反应的检验试剂。
反射和散射效应的影响
比尔定律成立的前提条件是吸收物是一种均匀分布的连续体系,如果待测液体有浑浊质点,当光辐射通过时会产生散射效应,它对吸光光度分析方法测量的影响表现为光程不确定,散射光的一部分和透射光一起进入检测器,导致比尔定律的偏离。
然而,浑浊的试样在临床生化检验中是极为常见的,甚至一些检验项目本身就是以测量试样浊度为基础的,为了减小散射效应的影响,可采取双波长或三波长分光光度法。
光的非单色性带来的误差
比尔定律的重要假设条件之一是入射光为单色光,但是,即使是现代高精度分光光度计,也不可能获得纯单色光。
分光光度计单色光的纯度主要取决于色散元件和光学系统设计。
大多数分光光度计只能获得近似于单色的狭窄通光带,它仍然具有复色光的性质,而复色光可导致比尔定律的正或负向偏离
仪器杂散光的影响
杂散光是指进入探测器而处于待测波长光谱带宽以外的其它波长的光。
它主要来源于光学元件表面的散射、单色器内壁的散射和由于单色器密封不好而带来的漏光。
杂散光的存在,干扰了对正常光辐射强度的检测,可引起严重的测量误差。
由于一般杂散光不随被测液体浓度的变化而变化,或者变化很小,所以它主要影响检测结果的线性,被测液体浓度越高,影响越严重。
非平行光入射的影响
比尔定律的前提条件之一是采用平行入射光束,以确保全部光束通过同一厚度的吸收介质。
当入射光束偏离平行性较大时,就会明显地导致偏离比尔定律。
如图1所示,设吸收体为一长度为b的具有平行透光面的吸收池,当有非平行光存在的情况下,平均光程一般大于b,故测量吸光度A测大于真吸光度A,以θ和R分别表示入射角和折射角,非平行光的光程为b/cosR,以入射角为θ入射光的透光率为10-A/cosR,总透光率为:
T=
图1非平行光入射
当n=4/3,θ最大=13.5º
,R最大=10º
时,测量吸光度A测与真实吸光度A之间的差别如下表所示。
表2-1由于入射光束不平行引起的吸光度测量误差
真实吸光度A
0.1
1.0
2.0
5.0
测量吸光度A测
0.1005
1.005
2.010
5.025
电子学系统带来的误差
电子学系统对吸光度测量所引入的误差可从以下几个方面考虑:
(1)系统的非线性
电子学的非线性包括探测器的非线性、放大器的非线性以及A/D转换器的非线性。
探测器的非线性是探测器本身所固有的,任何探测器都有所适用的线性范围,超过这个范围,它的非线性将明显加剧。
因此,要根据实际条件选择适当的探测器。
电子学放大器也不是理想的,也存在线性度和线性范围的问题。
在检测吸光度比较大的被测液体时,为了提高检测精度,一是采用变增益放大器,一是采用对数放大器。
在变增益放大器中还存在不同放大倍数时,放大器本身工作条件变化而引起失调电流、失调电压的改变,这也反映在放大器非线性的问题上;
另外,放大倍数比一定准确,它的误差也会引起非线性误差。
在对数放大器中,失调电流的存在使放大器偏离对数曲线,在检测结果上,就会表现出系统存在非线性误差。
A/D转换器和放大器一样,存在非线性误差和失调电压,最终使系统的线性变差。
(2)系统的噪声以及系统外的干扰
电子学系统的噪声是属于随机,噪声的波形是任意的,由于噪声的存在使检测结果在一个真值上叠加了一个起伏,这样我们在进行数据采集时就会有误差。
来自系统以外的电磁干扰会产生和噪声一样的结果。
对于强信号和弱信号来说,当系统和系统所处的干扰环境一定时,噪声和干扰的水平是一样的,因此在检测结果上,弱信号更容易偏离其固有的真值。
(3)系统的稳定性
电子学系统的稳定性要求包括放大器系统、光源电源的温度漂移和光源辐射的长时间稳定性。
一般检测吸光度要经过两次测量,第一次检测空白参比液的透过光强,第二次检测被测液体的透过光强,二者经过计算得到吸光度。
如果这两次测量是相继完成的,测量过程又很快,对电子学系统的稳定性要求就相对低些。
相反,在很多场合这两次测量过程相隔的时间很长,甚至超过24小时,则对电子学系统的稳定性提出了很高的要求。
3、仪器的组成
光源(电源)系统:
光辐射与I的4次方成正比
恒温系统:
37
单色器:
滤光片、光谱仪
比色池:
流动、分立
探测器:
光电池、光电倍增管
放大器:
高输入阻抗、低噪声、电流-电压变换
数据采集:
A/D精度要求,3ABS=1/1000;
3ABS-2.999ABS=18位A/D;
1ABS-0.999ABS=12位A/D
分析软件:
医学相关
(二)生化分析仪及显色反应
1、显色反应的定义
利用比尔定律测液体的浓度,若待测物质本身有较深的颜色,直接测定;
待测物质是无色或很浅的颜色,需要选适当的试剂与被测离子反应生成有色化合物再进行测定,此反应称为显色反应,所用的试剂称为显色剂(colorreagent)。
按显色反应的类型来分,主要有氧化还原反应和络合反应两大类,而络合反应是最主要的。
在分析血液中不同的物质的含量时,需要有不同的显色反应,即使用不同的生化试剂。
2、测量波长的选择
为了使测定结果有较高的灵敏度,应选择被测物质的最大吸收波长的光作为入射光,这称为“最大吸收原则”(maximumabsorption)。
选用这种波长的光进行分析,不仅灵敏度高,且能减少或消除由非单色光引起的对朗伯-比尔定律的偏离。
但是,在最大吸收波
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