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1、第十二章 血液分析儀器,廣州醫(yī)學院化學教研室,制 作： 張超 副教授 E-mail： chao-,血液分析儀器是臨床實驗室最常用的分析儀器，包括： 血細胞分析儀 血液凝固分析儀 血液流變學分析儀,第一節(jié) 血細胞分析儀,一、血細胞分析儀（Blood cell analyzer, BCA） 指對一定體積全血內血細胞異質性進 行自動分析的臨床檢驗常規(guī)儀器。,又稱血細胞自動計數(shù)儀（ABCC）、血液學自動分析儀（AHA）。 ABCC代表早期的低檔次BCA，AHA外延過大。, 歷史,手工計數(shù) 儀器簡單計數(shù) 兩分群 三分群 五分群 五分群網(wǎng)織紅,,,20世紀40年代末， 電阻抗法微
2、粒子計數(shù)專利 50年代， Coulter Model A型用于臨床 60年代， 測定參數(shù)達7項 70年代， 全血細胞計數(shù)（CBC） 80年代， 雙通道、白細胞23分群、五分群 90年代以來，多功能、多參數(shù)、流水線,二、血細胞分析儀分型,1. 按自動化程度,,半自動血細胞分析儀 全自動血細胞分析儀 血細胞分析工作站 血細胞分析流水線,2. 按檢測原理,,電容型血細胞分析儀 光電型血細胞分析儀 激光型血細胞分析儀 電阻抗型血細胞分析儀 聯(lián)合檢測型血細胞分析儀 干式離心分層型血細胞分析儀 無創(chuàng)型 血細胞分析儀,3. 按對白細胞分類的水平,兩分群血細胞分析儀 三分群血細胞分析儀 五分群血細胞分析儀 “
3、五分群網(wǎng)織紅” 血細胞分析儀,,三、電阻抗法血細胞分析儀基本原理, 電阻值R：,血細胞,電解質溶液（稀釋液）,, 細胞通過儀器微孔時：,阻抗R ,儀器產(chǎn)生脈沖信號,, 根據(jù)脈沖信號進行血細胞計數(shù)和體積測定。,貝克曼庫爾特 ACT diff 2TM 三分類血細胞分析儀,這可要記住哦！,1.白細胞的檢測,三分群細胞分析儀：,Three-part Differential BCA,2.紅細胞和血小板的檢測,紅細胞和血小板共用一個小孔管，正常人紅細胞體積和血小板體積間有一個明顯界限，血小板計數(shù)準確容易,CPU對血小板和紅細胞分布圖進行判斷,2.紅細胞和血小板的檢測,異常人紅細胞體積和血小板體積間界限
4、不清！,四、聯(lián)合檢測型血細胞分析儀的檢測原理,主要體現(xiàn)在白細胞分類，實質是選用較特異的方法將血中含量較少的嗜酸、嗜堿性粒細胞檢出，發(fā)現(xiàn)異常細胞。 共有特點是：均使用鞘流技術。,1.容量、電導、光散射檢測技術（VCS）(Volume、conductivity、light scatter),1987年 美國BECKMAN COULTER 公司發(fā)明VCS,光散射,電導性,電阻抗,體積(volume，V) 電阻抗原理測定細胞體積和數(shù)量 電導性(conductivity，C) 高頻電磁探針，測量細胞內部結構，包括細胞核、細胞漿的比例及細胞內的化學成分。 光散射( scatter，S ) 細 胞內粗顆
5、粒的光散射強 度要比細顆粒更強,2. 光散射與細胞化學聯(lián)合檢測技術,Bayer公司生產(chǎn) ADVIA 120 血細胞分析儀。 這類儀器是應用激光散射與過氧化物酶染色技術對白細胞進行分類計數(shù)。 儀器有四個通道：,血紅蛋白測量通道,血紅細胞/血小板測量通道,嗜堿性粒細胞測量通道,過氧化物酶測量（細胞分類）通道,,高角度前向散射光：細胞核及顆粒的信息 低角度前向散射光：細胞大小的信息,結合細胞化學染色技術對白細胞進行分類計數(shù)。,染色劑：過氧化氫、1-氯-1-萘酚,胞漿固定劑：甲醛,基本原理是： 基于細胞大小、折射率、核形、核漿比值、以及顆粒性質等，均可影響不同角度下的散射光強度 不同白細胞在以上幾個方
6、面完全一致的幾率很小，從而對白細胞進行分類,4.電阻抗、射頻與細胞化學聯(lián)合檢測技術,這類儀器是利用電阻抗、射頻這一成熟細胞計數(shù)技術結合細胞化學技術，通過 4 個不同的檢測系統(tǒng)對白細胞、幼稚細胞進行分類和計數(shù)。 嗜酸性粒細胞檢測系統(tǒng) 嗜堿性粒細胞檢測系統(tǒng) 淋巴、單核和粒細胞檢測系統(tǒng) 幼稚細胞檢測系統(tǒng),Sysmex生產(chǎn)的NE-8000血細胞分析儀。,白細胞分類散射圖,聯(lián)合使用多項技術(流式、激光、射頻、電導、電阻抗、細胞化學染色)同時分析一個細胞，綜合分析實驗數(shù)據(jù)，從而得出較為準確的白細胞“五分群”結果。,五、網(wǎng)織紅細胞檢測原理,網(wǎng)織紅細胞中嗜堿性物質 RNA，在活體狀態(tài)下與特殊的熒光染料結合。
7、熒光強度與 RNA 含量成正比。 用流式細胞術檢測 網(wǎng)織紅細胞大小和 RNA 含量及血紅蛋 白的含量,細胞與試劑反應前后的變化,反應前,反應后,血細胞分析儀網(wǎng)織紅細胞成熟度分類,六、血紅蛋白測定原理,,除干式、無創(chuàng)型外，各型BCA對血紅蛋白測定都采用光電比色原理。,血細胞懸液中加入溶血劑后，紅細胞溶解釋放出血紅蛋白，后者與溶血劑中有關成分結合形成血紅蛋白衍生物，進入血紅蛋白測試系統(tǒng)。,特定波長（530550nm）下進行光電比色。,七、儀器基本結構,機械系統(tǒng) 電學系統(tǒng) 血細胞檢測系統(tǒng) 血紅蛋白測定系統(tǒng) 計算機 鍵盤控制系統(tǒng),,1.機械系統(tǒng),包括機械裝置（如全自動有進樣針、分血器、稀釋器、混勻器、
8、定量裝置等）和真空泵，以完成樣本的定量吸取、稀釋、傳送、混勻，以及將樣本移入各種參數(shù)的檢測區(qū)。,2. 電學系統(tǒng),包括主電源、電壓元器件、控溫裝置、自動真空泵電子控制系統(tǒng)，以及儀器的自動監(jiān)控、故障報警和排除等。,3.血細胞檢測系統(tǒng),國內常用的血細胞分析儀，使用的檢測技術可分為電阻抗檢測技術和光散射檢測技術兩大類。,電阻抗檢測技術：由檢測器、放大器、甄別器、閾值調節(jié)器、檢測計數(shù)系統(tǒng)和自動補償裝置組成。 流式光散射檢測技術：由激光光源、檢測裝置和檢測器、放大器、甄別器、閾值調節(jié)器、檢測計數(shù)系統(tǒng)和自動補償裝置組成。,4.血紅蛋白測定系統(tǒng) 由光源、透鏡、濾光片、流動比色池和光電傳感器等組成。 5.計算機
9、和鍵盤控制系統(tǒng),,二、儀器的性能指標、鑒定與調校,（一）血細胞分析儀的性能指標,1.測試參數(shù) 2.細胞形態(tài)學分析 3.測試速度 4.樣本量 5.精密度與示值范圍 6.打印,（二）血細胞分析儀的鑒定,ICSH 公布了電子血細胞分析儀的評價方案：在細胞計數(shù)、血紅蛋白測定方面，要鑒定評價儀器測試樣本的總變異、攜帶污染率、線性范圍、可比性和準確性等。,出廠前已經(jīng)過廠方技術鑒定合格，但由于運輸振動或因故障維修后或長時間停用后再啟用等原因，以及正常使用半年以上或認為有必要時，都必須對儀器進行調校及性能測試，這對了解儀器性能，發(fā)現(xiàn)問題，確保檢驗質量有重要意義。,（三）血細胞分析儀的調校,1. 安裝 潔凈的環(huán)
10、境、穩(wěn)定的電源、可靠的接地、適宜的溫度和濕度是保證BCA正常工作的前提。,三、儀器的維護與常見故障,（一）儀器的維護,2.維護 良好的工作環(huán)境是儀器正常工作的前提，精心細致的維護是儀器處于良好工作狀態(tài)的保證。做好儀器的維護保養(yǎng)，有助于提高儀器測量的準確性，減少故障的發(fā)生，延長儀器的使用壽命。,檢測器的維護 采血順利 防止纖維絲堵孔 關機前對檢測器的微孔進行清理沖洗 計數(shù)期間，及時按 “反沖”鍵，沖掉沉積變性的蛋白質 定期卸下檢測器，用5%次氯酸鈉浸泡清洗,管路的維護,機械傳動部位的維護,有自我診斷功能，有故障發(fā)生時，內置電腦的錯誤檢查功能顯示出“錯誤信息”，并伴有報警聲。,（二）常見故障,1
11、.開機時的常見故障 2.測試過程中常見的錯誤信息 其中檢測器的微孔堵塞是影響檢驗結果準確性最常見的原因。根據(jù)微孔堵塞的程度，將其分為完全堵孔和不完全堵孔兩種。,儀器測試原理的不斷創(chuàng)新 白細胞分類的改進 紅細胞和血小板計數(shù)原理的改進 新血細胞分析參數(shù)的出現(xiàn) 各種特殊技術的應用 儀器自動化水平的提高 無創(chuàng)型全血細胞分析儀的研究,四、血細胞分析儀的進展,克服了電阻抗法在病理情況下測定MCH、MCHC結果不準及血小板計數(shù)精確性較差的缺點,紅細胞和血小板計數(shù)原理的改進,二維激光散射法測定紅細胞和血小板,第二節(jié) 血液凝固分析儀,血液凝固分析儀（automated coayulation analyzer
12、，ACA）是采用一定分析技術，對血栓與出血有關成分自動檢測的臨床常規(guī)檢驗儀器。,在血栓/出血實驗室中最基本的設備是血液凝固分析儀（簡稱血凝儀）。,一、血液凝固分析儀概述,1910年，Kottman發(fā)明了血凝儀。 1950年，Schnitger和Gross發(fā)明了基于電流法的血凝儀。 20世紀70年代前為血凝儀的初級階段。,20世紀70年代，較精確的各種自動血凝儀先后問世，其特點是：單通道、終點法的半自動血凝儀，也稱第一代產(chǎn)品。 20世紀80年代末，多通道、多種分析方法與原理的半自動血凝儀相繼誕生，稱之為第二代產(chǎn)品。,各代血凝儀的特點,20世紀90年代以來，多通道、多方法、多功能全自動（即第三代）
13、血凝儀不斷涌現(xiàn)。,二、血凝儀分型與檢測原理,（一）血凝儀分型,（二）血凝儀檢測原理,,通過檢測血漿在凝血激活劑作用下發(fā)生一系列物理量（光、電、超聲、機械運動等）的變化，再由計算機分析所得最終結果，稱生物物理法。按測量原理分為電流法、超聲分析法、光學法和磁珠法四種。,1凝固法原理,根據(jù)血漿凝固過程中濁度的變化，導致光強度變化來測定相關因子。,（1）光學法（比濁法）,光學法血凝儀工作流程,纖維蛋白的形成與吸光度,啊？為何在50%？,儀器在血漿與試劑混合的瞬間，也就是散射光最弱的時刻，將散射光強度定為 0%，在血漿完全凝固后，散射光最強的時刻，將散射光定為100%。0 100%之間的光強度變化（吸光
14、度）被描述成一條曲線，儀器設定50%的點所對應時間，稱為凝血時間。,測試杯的兩側各有一組驅動線圈，產(chǎn)生恒定的交替電磁場，使杯內去磁小鋼珠保持等幅振蕩運動；凝血激活劑加入后，隨著纖維蛋白的增多，血漿黏稠度增加，小鋼珠運動振幅逐漸減弱，將運動幅度衰減到50時確定為凝固終點。,（2）雙磁路磁珠法,前者是檢測血漿凝固過程中磁電信號變化 后者是檢測該過程中光信號的變化,雙磁路磁珠法與光學法原理主要區(qū)別：,實質為光電比色原理，是通過測定產(chǎn)色底物的吸光度變化來推測所測物質的含量和活性，也稱生物化學法。測定波長為504nm。,2.底物顯色法原理,以純化的被檢物質為抗原，制備相應的抗體，然后利用抗原抗體反應對被
15、檢物進行定性或定量測定。血凝儀使用免疫比濁法。,3.免疫學法原理,三、血凝儀的基本結構,1.半自動血凝儀基本結構,四、血液凝固分析儀的維護, 保持測試槽清潔，嚴禁有異物進入； 避免陽光直曬和遠離強熱物體； 防止受潮和腐蝕； 儀器和加珠器都必須遠離強電磁場干擾源； 電源電壓為220V10，最好使用穩(wěn)壓器； 使用一次性測試杯及鋼珠。,（一）半自動血凝儀的維護, 清洗或更換空氣過濾器； 檢查及清潔反應槽； 清洗洗針池及通針； 檢查冷卻劑液面水平； 清潔機械運動導桿和轉動部分并加潤滑油； 及時保養(yǎng)定量裝置； 更換樣品及試劑針； 數(shù)據(jù)備份及恢復等。,（二）全自動血凝儀的維護,五、血凝儀的臨床應用與進展,
16、（一）臨床應用,1. 凝血系統(tǒng)的檢測 2. 抗凝系統(tǒng)的檢測 3. 纖維蛋白溶解系統(tǒng)檢測 4. 臨床用藥的監(jiān)測, 多方法、多功能、快速高效； 智能化程度高，軟件開發(fā)進一步完善； 全自動血凝分析儀工作站； 床旁分析； 在臨床中的應用日趨廣泛。,（二）進展,主要體現(xiàn)在：,第三節(jié) 血液流變學分析儀器,血液流變分析儀器（hemorheology analyzer，HA）是對全血、血漿或血細胞流變特性進行分析的檢驗儀器。,主要有：,1931年 Fahraeus 等發(fā)現(xiàn) Fahraeus-Lindquist效應，毛細管式血液黏度計隨之誕生。 1954年Michson等用微管吸吮法測定紅細胞變形性。 1961
17、年Wells等研制成功了錐板旋轉式黏度計。 1975年Bessis等發(fā)明了激光衍射法測定儀。,發(fā) 展 史,一、血液黏度計,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。對血液黏度測定有十分重要的臨床意義。能否準確測量血液黏度依賴于黏度計性能的好壞。,（一）黏度計的分類,1按自動化程度,2按工作原理,旋轉式黏度計：,毛細管黏度計：,（二）黏度計檢測原理與基本結構,按泊肅葉（Poiseuille）定律設計，即一定體積的牛頓液體，在恒定的壓力驅動下，流過一定管徑的毛細管所需的時間與黏度成正比。,1.毛細管黏度計,檢測原理：,血漿比黏度 = 血漿時間 / 蒸餾水時間,血漿比黏度（
18、ratio of viscosity）：,包括毛細管、儲液池、控溫裝置、計時裝置等。,毛細管黏度計基本結構,以牛頓的粘滯定律為理論依據(jù)，主要有以外園筒轉動（或以內園筒轉動）的筒-筒式旋轉黏度計（又稱Couette黏度計）和以園錐體轉動（或以圓形平板轉動）的錐板式（又稱Weissenberg黏度計）。,2旋轉式黏度計,2.1 工作原理,同軸錐板構型，平板與錐體間充滿被測樣本，調速電機與圓形平板同速旋轉，錐體與平板及馬達間均無直接聯(lián)系。當圓形平板以某一恒定角速度旋轉時，轉動的力矩通過被測樣本傳遞到錐體；樣本越粘稠，傳入的力矩越大。當此力矩作用于錐體時，立即被力矩傳感裝置所俘獲，并將其轉換為電信號，
19、其信號大小與樣本黏度成正比。,2.2 錐板式黏度計工作原理,錐-板式粘度計,2.3基本結構,二、紅細胞變形測定儀,（一）紅細胞變形測定儀分類,測定或評價紅細胞群體變形能力的方法分類：,測定單個紅細胞變形性和膜的力學性質的方法分類：,（二）儀器的工作原理與基本結構,1.黏度測量法的工作原理與基本結構,（1）工作原理,用旋轉式黏度計測量同一剪切率（100ss-1或200s-1 ）下的全血黏度和血漿黏度， 然后按下式計算紅細胞剛性指數(shù)：,TK=（1-b-0.4/p）/HCT,同前旋轉式黏度計,（2）基本結構,根據(jù)紅細胞被激光照射時發(fā)生衍射，產(chǎn)生反映細胞幾何狀態(tài)的衍射圖像，當有剪切應力作用于紅細胞時，
20、紅細胞發(fā)生形變，衍射圖也隨之變化，測定該作用力前后紅細胞形變率的大小來反映其變形性。,2.錐板式激光衍射法工作原理與基本結構,（1）工作原理,（2）基本結構,主要由能提供可變剪切場的透明錐板結構、光路系統(tǒng)（包括激光器和三棱鏡）、攝像系統(tǒng)、控溫裝置、光電轉換器、處理器及顯示打印裝置組成。,本 章 小 結,1. 掌握旋轉式黏度計和毛細管黏度計工作原理、基本結構。 2. 熟悉黏度計與紅細胞變形儀測定原理。 3. 了解旋轉式黏度計和毛細管黏度計性能指標、日常維護方法及常見故障排除，紅細胞變形儀基本結構。,堂 上 練 習,1血細胞分析儀 2解釋VCS技術 3. 血液凝固分析儀 4血凝儀凝固法原理 5血凝
21、儀底物顯色法原理 6血凝儀光學法（比濁法）原理,一、名詞解釋,二、選擇題 【A型題】 在五個選項中選出一個最符合題意的答案（最佳答案）。,1血細胞分析儀是用來檢測（ ） A紅細胞異質性 B白細胞異質性 C血小板異質性 D全血內血細胞異質性 E網(wǎng)織紅細胞異質性,2電阻抗血細胞檢測原理中血細胞的電阻（ ）電解質溶液電阻。 A相等 B大于 C小于 D大于或等于 E小于或等于,3電阻抗型血細胞分析儀最大缺點是只能將白細胞按體積大小分為（ ）。 A一個亞群 B二個亞群 C三個亞群 D四個亞群 E五個亞群,4白細胞的三分群分類中第三群主要是（ ） A淋巴細胞 B單核細胞 C嗜酸性粒細胞 D嗜堿性粒
22、細胞 E中性粒細胞,5血細胞分析儀血紅蛋白的測定是采用（ ） A光散射原理 B光衍射原理 C光電比色原理 D透射比濁原理 E散射比濁原理,6血栓/止血成分檢測的方法中最常用的是（ ） A免疫學方法 B底物顯色法 C乳膠凝集法 D凝固法 E光電比色法,7血凝儀按檢測原理，下列不屬于凝固法的是（ ） A免疫比濁法 B電流法 C超聲分析法 D光學法比濁法 E雙磁路磁珠法,8白細胞分類檢測原理中VCS聯(lián)合檢測技術中C代表（ ） A體積 B電導性 C光散射 D電容 E光強度,9雙磁路磁珠法進行凝血測試時磁珠的振幅衰減到（ ）時為凝固終點 A0% B80 C70 D100 E50,10雙磁路磁珠法中隨著纖維蛋白的產(chǎn)生增多磁珠的振幅（ ） A增強 B減弱 C不變 D先增強后減弱 E先減弱后增強,11血凝儀底物顯色法的實質是（ ） A光電比色法 B屬免疫法 C易于自動化 D精密度好 E靈敏度高,12聯(lián)合檢測型BCA共有特點是（ ） A均使用了鞘流技術 B光散射法 C易于自動化 D精密度好 E靈敏度高,13毛細管黏度計是根據(jù)（ ）定律而設計的。 A牛頓流體定律 B牛頓定律 C血液黏度定律 D泊肅葉（Poiseuille）定律 E非牛頓流體定律,LH 700系列,END!,
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