检验仪器学绪论课件.ppt

1、生物医学工程系主讲人：周晋阳主讲人：周晋阳20201111年年2 2月月生物医学工程系课课 程程 简简 介介l任务：任务：介绍当今医院各种常用的临床检验仪器的介绍当今医院各种常用的临床检验仪器的基本工作原理、主要结构、分类、性能指标、使基本工作原理、主要结构、分类、性能指标、使用方法、维护保养、常见故障的排除、发展趋势用方法、维护保养、常见故障的排除、发展趋势及其相关技术等理论知识。及其相关技术等理论知识。l目的：目的：检验专业检验专业熟练掌握和使用各类现代化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检验仪器，使之在疾病的诊断和治疗中发挥最佳的效能。的效能。生工专业生工

2、专业了解、熟悉各类现代化检了解、熟悉各类现代化检验仪器，能够确保其安全、有效使用和工作。验仪器，能够确保其安全、有效使用和工作。l要求：要求：掌握主要临床检验仪器的基本概念和基本掌握主要临床检验仪器的基本概念和基本工作原理、仪器的基本结构，掌握各类仪器的主工作原理、仪器的基本结构，掌握各类仪器的主要系统、构成部件及其功能，掌握仪器的主要应要系统、构成部件及其功能，掌握仪器的主要应用及常见故障的排除。用及常见故障的排除。生物医学工程系临床检验仪器概论临床检验仪器概论 临床检验仪器特点与分类临床检验仪器特点与分类 临床检验仪器的主要部件临床检验仪器的主要部件 临床检验仪器常用性能指标临床检验仪器常

3、用性能指标 临床检验仪器的选用标准临床检验仪器的选用标准 临床检验仪器的维护临床检验仪器的维护 临床检验仪器的进展和发展趋势临床检验仪器的进展和发展趋势生物医学工程系一、临床检验仪器特点与分类一、临床检验仪器特点与分类l特点：特点：涉及的技术领域广、结构复杂、技术先进、涉及的技术领域广、结构复杂、技术先进、精度高、对使用环境要求严格等。精度高、对使用环境要求严格等。F涉及光学、涉及光学、机械、电子、机械、电子、计算机、材计算机、材料、传感器、料、传感器、生物化学、生物化学、放射等多技放射等多技术领域，是术领域，是多学科技术多学科技术相互渗透和相互渗透和结合的产物结合的产物。F新技术、新技术、新

4、器件推广新器件推广应用，使得应用，使得检验仪器的检验仪器的结构变得复结构变得复杂杂，基本实，基本实现光机电算现光机电算一体化和智一体化和智能化。能化。AD/DAAD/DA+CPU+CPU+软件软件F始终跟踪始终跟踪各相关学科各相关学科的前沿，应的前沿，应用新技术、用新技术、新材料、新新材料、新器件，目前器件，目前已普遍采用已普遍采用EDAEDA、CAMCAM、CATCAT、DSPDSP、ASICASIC及及SMTSMT。F测量某些测量某些组织、细胞组织、细胞的存在、组的存在、组成、结构及成、结构及特性并给出特性并给出定性或定量定性或定量的分析结果，的分析结果，所以要求精所以要求精度非常高。度非

5、常高。属精密仪器。属精密仪器。F自动化、智能化、高精度、高分辨率，以及某些关键器件自动化、智能化、高精度、高分辨率，以及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。的特殊性质，决定了检验仪器对使用环境条件要求很严格。生物医学工程系l分类：分类：a、以临床检验的方法、以临床检验的方法目视检查、理学检查、化学检查、显微镜检目视检查、理学检查、化学检查、显微镜检查、自动化技术检查等。查、自动化技术检查等。b、以检验仪器的工作原理、以检验仪器的工作原理力学式检验、电化学式检验、光谱分析检验、力学式检验、电化学式检验、光谱分析检验、波谱分析检验等。波谱分析检验等。1.分离分析检验仪器

6、分离分析检验仪器2.光谱分析检验仪器光谱分析检验仪器3.目视检验仪器目视检验仪器4.细胞及分子生物学检验仪器细胞及分子生物学检验仪器5.临床检验常规仪器临床检验常规仪器6.其他临床检验仪器其他临床检验仪器 低速离心机低速离心机高速离心机高速离心机超速离心机超速离心机气相色谱仪气相色谱仪高效液相色谱仪高效液相色谱仪等电聚焦电泳仪等电聚焦电泳仪高效毛细管电泳仪高效毛细管电泳仪分分离离分分析析检检验验仪仪器器紫外紫外可见分光光度计可见分光光度计荧光分析仪荧光分析仪原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪原子发射光谱仪原子发射光谱仪荧光光谱仪荧光光谱仪光光谱谱分分析析检检验验仪仪器器普通生物显微镜普通生物显微镜荧

7、光显微镜荧光显微镜紫外线显微镜紫外线显微镜偏光显微镜偏光显微镜相衬显微镜相衬显微镜透射电子显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜扫描电子显微镜目目视视检检验验仪仪器器培培养养箱箱细胞及分子生物学检验仪器细胞及分子生物学检验仪器生生物物安安全全柜柜流流式式细细胞胞仪仪基基因因扩扩增增仪仪全全自自动动DNADNA测测序序仪仪蛋蛋白白质质自自动动测测序序仪仪临床检验常规仪器临床检验常规仪器血细胞分析仪血细胞分析仪血液凝固分析仪血液凝固分析仪血沉分析仪血沉分析仪血液流变学分析仪血液流变学分析仪尿液分析仪尿液分析仪尿沉渣分析仪尿沉渣分析仪生化分析仪生化分析仪计数器计数器自动血培养仪自动血培养仪电解质分析仪电

8、解质分析仪血气酸碱分析仪血气酸碱分析仪微生物快速检测仪微生物快速检测仪酶免疫分析仪酶免疫分析仪发光免疫分析仪发光免疫分析仪磁分离酶联免疫测定仪磁分离酶联免疫测定仪微量蛋白比浊仪微量蛋白比浊仪其他临床检验仪器其他临床检验仪器即即时时检检测测仪仪器器实实验验室室自自动动化化系系统统生物医学工程系二、临床检验仪器的主要部件二、临床检验仪器的主要部件 取样装置取样装置：把待检测的样品引人仪器的装置。把待检测的样品引人仪器的装置。HamiltonHamilton色谱微量进样器色谱微量进样器专为液相色谱仪自动进样而设计的专为液相色谱仪自动进样而设计的6000as6000as自动进样器自动进样器 取样装置的

9、材料既要能耐取样装置的材料既要能耐高压、高温或化学腐蚀，还要高压、高温或化学腐蚀，还要保证不会与样品中的任何成分保证不会与样品中的任何成分发生化学反应。发生化学反应。生物医学工程系 预处理系统：预处理系统：为为满足检测系统对样品的各种状态要求满足检测系统对样品的各种状态要求对样品先进行一系列处理的装置。对样品先进行一系列处理的装置。预处理的内容预处理的内容：样品的温度、血标本的抗凝、离心样品的温度、血标本的抗凝、离心、分、分分子存在状态的要求分子存在状态的要求以及以及除去除去样品样品水分水分和机械杂质、化学杂质等。和机械杂质、化学杂质等。预处理系统构成：预处理系统构成：冷却器或恒温器、过滤器、

10、净化器和冷却器或恒温器、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，例气化方法、生物学方法的处理装置，例气化转化、呈色反应、裂解、抗原抗体反应、转化、呈色反应、裂解、抗原抗体反应、酶促反应等装置。酶促反应等装置。预处理系统任务：预处理系统任务：使进入检测系统的是一份有代表性、使进入检测系统的是一份有代表性、洁净、符合检验技术要求、没有任何干洁净、符合检验技术要求、没有任何干扰成分的样品。扰成分的样品。生物医学工程系 分离装置：分离装置：将样品各个组分加以机械分离或物理区分将样品各个组分加以机械分离或物理区分的装置。的装置。既包

11、括样品本身各化学组分的分离，既包括样品本身各化学组分的分离，也包括能量的分离。也包括能量的分离。分离装置的设置分离装置的设置是为了更好地对样品进行高分辨检是为了更好地对样品进行高分辨检测，提高检测系统的分辨率。测，提高检测系统的分辨率。生物医学工程系等发出相应信号的部件，该部件又多以电参等发出相应信号的部件，该部件又多以电参数形式输出信息。数形式输出信息。检测器：检测器：接收、接收、检测样品中待检测组分的含量、能量检测样品中待检测组分的含量、能量生物医学工程系 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，包括有线性放大器、积分

12、放大器、中的一系列中间环节，包括有线性放大器、积分放大器、模数转换器等。模数转换器等。信号模块信号模块 对信号放大并加以线性化，使输出信号的变化值与待检对信号放大并加以线性化，使输出信号的变化值与待检测组分浓度的变化成比例关系。测组分浓度的变化成比例关系。显示一定时间内信号的累积数值。显示一定时间内信号的累积数值。为提高显示精度并和计算机联用而采用数字显示。为提高显示精度并和计算机联用而采用数字显示。确保信号不失真地传输给显示装置确保信号不失真地传输给显示装置 生物医学工程系 显示装置：显示装置：把检测结果显示出来。一般有模拟显示和把检测结果显示出来。一般有模拟显示和数字显示两种。数字显示两种

13、。模拟显示模拟显示是在刻度盘上由指针模拟信号是在刻度盘上由指针模拟信号的变化连续地指出结果，或由记录笔描绘出信号的变化的变化连续地指出结果，或由记录笔描绘出信号的变化曲线，这种显示装置多采用曲线，这种显示装置多采用电压表电压表、电流表电流表或带自动记或带自动记录的录的电子电位差计电子电位差计等。等。数字显示数字显示是将信号处理后直接用是将信号处理后直接用数字显示检测数值，显示装置除数字显示检测数值，显示装置除电表电表、数码管数码管外，还有外，还有感光胶片感光胶片和和示波管示波管、显像管显像管等。等。能精确显示出检测器发出的信号能精确显示出检测器发出的信号响应速度快响应速度快能及时显示检测数据能

14、及时显示检测数据生物医学工程系 补偿装置：补偿装置：其作用是消除或降低客观条件或样品的状其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。度的波动对检测结果的影响。补偿装置多是在信号处理系统中引人一个与上述条补偿装置多是在信号处理系统中引人一个与上述条件波动成正比例的负反馈来实现。件波动成正比例的负反馈来实现。生物医学工程系 辅助装置：辅助装置：为了确保仪器测量的精度、保证操作条件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、电磁隔绝装而设置的附加装置，如恒温

15、器、稳压电源、电磁隔绝装置、稳压阀等。置、稳压阀等。目前，大多数检验仪器的辅助装置多采用微处理器目前，大多数检验仪器的辅助装置多采用微处理器(CPU)(CPU)系统，各工作单元独立的系统，各工作单元独立的CPUCPU之间也采用无噪声干之间也采用无噪声干扰的网络连接及传送，大大提高了其速度和准确性、稳扰的网络连接及传送，大大提高了其速度和准确性、稳定性。定性。生物医学工程系 样品前处理系统：样品前处理系统：其任务是将标本分类、离心、分其任务是将标本分类、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，还可以用于免疫处理，还可以用于免疫/血

16、清、血液常规分析和尿液分血清、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。析等各种标本的样品的分类和运送。样本分选样本分选自动离心自动离心自动智能分装自动智能分装自动开盖自动开盖自动样本装卸自动样本装卸重测重测存储复测存储复测生物医学工程系三、临床检验仪器常用性能指标三、临床检验仪器常用性能指标 灵敏度灵敏度：检验仪器对被检测量变化的反应能力。检验仪器对被检测量变化的反应能力。误差误差：检测时，所测得的数值与真值之间的差异。检测时，所测得的数值与真值之间的差异。绝对误差绝对误差测得值测得值 x 与被检测量真值与被检测量真值 x0 之差之差0 xx相对误差相对误差绝对误差与被测量真值的比

17、值绝对误差与被测量真值的比值0 x系统误差系统误差是由于系统或检测方法存在缺陷而引起的，可是由于系统或检测方法存在缺陷而引起的，可以预测并可进行调节和修正。以预测并可进行调节和修正。随机误差随机误差是由于一些独立因素的微量变化的综合影响造是由于一些独立因素的微量变化的综合影响造成，可以通过数学处理后表示出来。成，可以通过数学处理后表示出来。粗大误差粗大误差是由于操作者疏忽或错误造成的，是完全可以是由于操作者疏忽或错误造成的，是完全可以克服和剔除的。克服和剔除的。被观察到的变量的增量与其相应的被观察到的变量的增量与其相应的被检测量的增量之比。被检测量的增量之比。xys生物医学工程系 噪音：噪音：

18、检测仪器在没有加入被检验物品检测仪器在没有加入被检验物品(即输入为零即输入为零)时，仪器输出信号的波动或变化。时，仪器输出信号的波动或变化。抖动抖动仪器指针以零点为中心作无规则的运动；仪器指针以零点为中心作无规则的运动；起伏起伏指针沿某一中心作大的往返波动；指针沿某一中心作大的往返波动；漂移漂移当输入信号不变时，输出信号发生变化，即此当输入信号不变时，输出信号发生变化，即此 时指针沿某单方向慢慢移动。时指针沿某单方向慢慢移动。最小检测量：最小检测量：检测仪器能确切反映的最小物质含量。检测仪器能确切反映的最小物质含量。精度：精度：检测值偏离真值的程度。检测值偏离真值的程度。准确度准确度是指检测仪

19、器实际测量对理想测量的符合程度。是指检测仪器实际测量对理想测量的符合程度。精密度精密度是指在一定条件下进行多次检测时，所得检测结是指在一定条件下进行多次检测时，所得检测结果彼此之间的符合程度。果彼此之间的符合程度。精确度精确度是表示检测结果与被检测量的真值的接近程度。是表示检测结果与被检测量的真值的接近程度。可靠性：可靠性：仪器在规定的时期内及在保持其运行指标不仪器在规定的时期内及在保持其运行指标不超限的情况下执行其功能的能力。超限的情况下执行其功能的能力。平均无故障时间平均无故障时间：表示相邻两次故障间隔时间的平均值表示相邻两次故障间隔时间的平均值。故障率或失效率故障率或失效率：一般用百分数

20、千小时表示，例一般用百分数千小时表示，例0.03kh可信任概率可信任概率：误差仍保持在技术条件规定限度内的概率。误差仍保持在技术条件规定限度内的概率。生物医学工程系 重复性：重复性：在同一检测方法和检测条件下，在一个不太在同一检测方法和检测条件下，在一个不太长的时间间隔内，连续多次检测同一参数，长的时间间隔内，连续多次检测同一参数，所得到的数据的分散程度。所得到的数据的分散程度。分辨率：分辨率：仪器设备能识别或探测的输入量的最小值。仪器设备能识别或探测的输入量的最小值。测量范围：测量范围：在允许误差极限内仪器所能测出的被检测在允许误差极限内仪器所能测出的被检测值的范围。值的范围。示值范围：示值

21、范围：由仪器所显示或指示的最小值到最大值的由仪器所显示或指示的最小值到最大值的范围，也即所谓仪器量程。范围，也即所谓仪器量程。(十一十一)线性范围：线性范围：输入与输出成正比例的输入量的范围。输入与输出成正比例的输入量的范围。(十二十二)响应时间：响应时间：从被检测量发生变化到仪器给出正确从被检测量发生变化到仪器给出正确示值所经历的时间。示值所经历的时间。(十三十三)频率频率响应范围：响应范围：为了获得足够精度的输出响应，为了获得足够精度的输出响应，仪器所允许的输入信号的频率范围。仪器所允许的输入信号的频率范围。G仪器反应出到达变动量的仪器反应出到达变动量的6363时所需要的时间，又称时所需要

22、的时间，又称时间常数；时间常数；A仪器反应出到达指示值仪器反应出到达指示值9090所经历的时间。所经历的时间。生物医学工程系四、临床检验仪器的选用标准四、临床检验仪器的选用标准 功能性指标功能性指标：仪器的精度和分辨率等级高、应仪器的精度和分辨率等级高、应用范围用范围广、检测范围宽、检测参数多、灵敏度高、误差和噪音广、检测范围宽、检测参数多、灵敏度高、误差和噪音小、检测速度快、响应时间短等。小、检测速度快、响应时间短等。可靠性指标可靠性指标：仪器的稳定性和重复性好、结果准确可仪器的稳定性和重复性好、结果准确可靠，可靠性高，表征仪器不失效的性能优、寿命长靠，可靠性高，表征仪器不失效的性能优、寿命

23、长。标准化指标标准化指标：仪器及其部件符合现代检验最优化设置，仪器及其部件符合现代检验最优化设置，如仪器装配合理、材料先进，用户操作程序界面全中文如仪器装配合理、材料先进，用户操作程序界面全中文显示，操作简便、快捷，采用标准件及同类产品通用零显示，操作简便、快捷，采用标准件及同类产品通用零部件的程度高，有国内生产的配套试剂盒供应，售后维部件的程度高，有国内生产的配套试剂盒供应，售后维修服务好修服务好。经济性指标经济性指标：仪器设计优化仪器设计优化及性价比程度高，工作成及性价比程度高，工作成本、存储、运输、维护保养及维修等费用适宜，能充分本、存储、运输、维护保养及维修等费用适宜，能充分体现高效益

24、、低成本的整体社会经济效果体现高效益、低成本的整体社会经济效果。人机学指标人机学指标仪器和人相互作用和适应的程度仪器和人相互作用和适应的程度美学指标美学指标仪器形状、色彩和谐并与功能协调一致仪器形状、色彩和谐并与功能协调一致专利权指标专利权指标仪器原理、结构及外观设计具有专利权仪器原理、结构及外观设计具有专利权减少或避免偶然性故障的发生减少或避免偶然性故障的发生延缓必然性故障的发生延缓必然性故障的发生确保确保仪器性能稳定、可靠仪器性能稳定、可靠生物医学工程系五、临床检验仪器的维护五、临床检验仪器的维护 正确使用正确使用：1、认真阅读仪器操作说明书；、认真阅读仪器操作说明书；2、要重视配套设备和

25、设施的使用和维护。、要重视配套设备和设施的使用和维护。注意环境注意环境：1、实验室必须整洁；、实验室必须整洁；2、仪器始终处于要求的温、湿度环境中。、仪器始终处于要求的温、湿度环境中。电源要求电源要求：保证供电电源的电压稳定、波形失真小和保证供电电源的电压稳定、波形失真小和具有正确良好的接地等具有正确良好的接地等。定期校验定期校验：按照仪器说明书提供的方法和标准对仪器按照仪器说明书提供的方法和标准对仪器定期进行校验，以保证测量结果准确可靠。定期进行校验，以保证测量结果准确可靠。做好记录做好记录：仪器状态、开机或维修时间、操作维修人仪器状态、开机或维修时间、操作维修人员、工作内容及其他值得记录备

26、查的内容员、工作内容及其他值得记录备查的内容。生物医学工程系六、临床检验仪器的进展和发展趋势六、临床检验仪器的进展和发展趋势l临床检验仪器的进展临床检验仪器的进展17世纪以来世纪以来感官检验阶段感官检验阶段20世纪世纪60年代年代电子技术应用阶段电子技术应用阶段20世纪世纪90年代年代计算机应用阶段计算机应用阶段半自动生化分析仪半自动生化分析仪紫外可见分光光度计紫外可见分光光度计21世世纪纪自动化自动化智能化智能化一机多能化一机多能化生物医学工程系 l临床检验仪器的发展趋势临床检验仪器的发展趋势 设计更加注重人性化、低成本和利于环保；设计更加注重人性化、低成本和利于环保；在技术上朝数字化、网络

27、化、微型化方向发展；在技术上朝数字化、网络化、微型化方向发展；检验仪器更趋于自动化、智能化、标准化、个性化以检验仪器更趋于自动化、智能化、标准化、个性化以及小型便携化。及小型便携化。影响检验仪器发展的新技术影响检验仪器发展的新技术分子生物学技术分子生物学技术流式细胞技术流式细胞技术多种形式的标记免疫技术多种形式的标记免疫技术生物质谱技术生物质谱技术生物传感技术生物传感技术信息技术信息技术生物医学工程系 本章课后作业本章课后作业1.认真阅读、理解本章小结。认真阅读、理解本章小结。2.你为什么要学习临床检验仪器这门课程？你为什么要学习临床检验仪器这门课程？3.临床检验仪器具有哪些特点？临床检验仪器具有哪些特点？4.临床检验仪器常用的性能指标有哪些？临床检验仪器常用的性能指标有哪些？5.如何选用临床检验仪器？如何选用临床检验仪器？6.临床检验仪器的维护应从哪几个方面考虑？临床检验仪器的维护应从哪几个方面考虑？