臨床檢驗分析儀器臨床化學分析儀電解質分析儀血氣分析儀血液學測定裝置臨床檢驗分析儀器臨床化學分析儀1比色和分光光度儀比色和分光光度儀2朗伯-比爾定律及其應用單色光經過有色溶液時，透過溶液的光強度不僅與溶液的濃度有關，而且還與溶液的厚度及溶液本身對光的吸收性能有關：

A=KCbA為消光值:A=lg(I0/I)；K為溶液的消光（吸收）系數；C為溶液的濃度；b為光程，即溶液的厚度（有時也以L表示）。朗伯-比爾定律及其應用單色光經過有色溶液時，透過溶液的光強度3摩爾消光系數一種有色溶液對于一定波長（單色光）的入射光的K值具有一定數值。若溶液的濃度以mol/l表示，溶液厚度以cm表示，則此時的K值稱為摩爾消光系數，它是有色化合物的重要特征之一。摩爾消光系數一種有色溶液對于一定波長（單色光）的入射光的K值4光電比色計的基本原理若先配制一已知濃度的標準溶液，根據朗伯-比爾定律，有：As=Ks·Cs·bs。待測濃度的溶液：Ax=Kx·Cx·bx。如使bx=bs，Kx=Ks，即光程和溶液已知，則有As/Ax=Cs/Cx

或：Cx=(Ax/As)Cs光電比色計的基本原理若先配制一已知濃度的標準溶液，根據朗伯-5光電比色計結構光源與聚光鏡

光源強度保持不變是獲得準確測定結果的重要因素(穩壓器)。光電比色計通常用6~12V的鎢絲燈泡作發光光源(320~1100nm)。聚光鏡使從光源射來的光成為平行光。光源濾光片比色皿光電檢測器放大顯示光電比色計結構光源與聚光鏡光濾比光電放顯6濾光片濾光片的作用是只讓一定波長范圍的光透過，而將其余不需要的波長光濾去。常用的濾光片有吸收濾光片、截止濾光片、復合濾光片等。比色皿

比色皿是用來盛裝所分析的樣品液的。在可見光范圍內，常用無色光學玻璃或塑料制作；而在紫外區，需要用能透紫外線的材料，如石英玻璃來制作。由于經常用來盛裝各種化學溶液，比色皿除了應具有良好的透光特性之外，還應有較強的耐腐蝕性。濾光片7光電檢測器

在檢驗儀器中常使用的光電檢測器有光電池、光電管、光電倍增管等，是利用光電效應把光能轉化為電能的器件，它必須滿足以下三個條件：光電轉換必須滿足恒定的函數關系。

波長響應范圍寬。

靈敏度高，響應速度快，產生的電信號易于檢測和放大，噪音低。

光電檢測器8分光光度法利用單色分光器產生波長可連續變化的電磁波照射溶液。因溶液中的分子吸收能量而在宏觀上表現為透射光強度變小。若將照射前后光強度的變化轉變為電信號并記錄下來，就可以得到一張光強度變化對波長關系曲線圖——分子吸收光譜圖。由于分子吸收光譜與物質本身的結構有關，吸光度的大小與物質的含量有關，利用吸收光譜的形狀和吸收程度的大小即可對物質進行定性和定量的分析。這種方法就叫做分光光度法。分光光度法利用單色分光器產生波長可連續變化的電磁波照射溶液。9分光光度計紫外－可見光分光光度計光焰光度計原子吸收分光光度計熒光分光光度計等分光光度計紫外－可見光分光光度計10分光光度計儀器結構：

從光源發出的光，經單色器色散后，變為單色光。單色光經過比色皿中的被測溶液后照射到光電管上。光電管將這一隨溶液濃度不同而變化的光信號轉換成電信號，再經放大器，由微安表將透光度T或吸光度A顯示出來。調節單色器可以使不同波長的單色光穿過比色皿，從而測量比色皿中的樣品對不同波長的光的吸光度。

單色器的主要部件是玻璃棱鏡或衍射光柵，轉動不同角度可獲得不同波長的單色光。光源最常用的是鎢燈（360-800nm），紫外線時要增加氫燈或氘燈來產生紫外光。分光光度計儀器結構：從光源發出的光，經單色器色散后，變為單11

分光光度計調零和調滿刻度在實際使用中，分光光度計需要進行調零(T=0)和調滿刻度(T=100%)。調零時，關上光門使之沒有光線射入探測器，調節電位器2，提供一個合適的電壓以抵消光電管本身產生的暗電流或其它原因造成的零漂，使輸出信號為零(T=0)。調滿刻度時，將參比溶液置于光路中，通過調節電位器1來調節光源燈兩端的電壓，改變光源燈的亮度使輸出信號為滿刻度。常用的分光光度計的光學系統有：單光束光學系統、雙光束光學系統和雙波長/雙光束系統等。由于對不同波長都需要作調零，采用單光束光學系統需要把參比溶液皿和樣品皿來回的換位，不利于光譜的掃描。使用雙光束光學系統可以便于光譜的掃描，分光光度計調零和調滿刻度在實際使用中，分光光度計需要進行調零12721分光光度計外形及內部結構穩壓電路板721分光光度計外形及內部結構穩壓電路板13

火焰光度計每一元素都有其特定發射光譜，其譜波長為特異性的。以火焰為激發源，對某些金屬元素的發射光譜進行光度分析的方法稱為火焰光度法。

14樣品經噴口成霧狀，與燃料混合進入火焰，待測堿金屬原子離解生成基態原子，并被火焰激發，輻射出自身的特征譜線。用單色器或濾光片選擇出所測元素的特征譜線，送入光電檢測器，經放大并顯示結果。

霧化器與混合室、火焰共同組成火焰原子化器，是樣品原子化的場所。樣品經噴口成霧狀，與燃料混合進入火焰，待測堿金屬原子離解生成15

光源原子化器單色器檢測器信號處理檢測裝置樣品原子吸收分光光度計原子吸收光譜法（AtomicAbsorptionSpectrometry，AAS）是以測量氣態基態原子外層電子共振線的吸收作為基礎的分析方法，可對60多種元素作微量（ng/ml）定量測定（符合朗伯-比耳定律）。原子從基態到激發態吸收特定波長的光使入射光變弱、變暗，通常為線狀光譜。溶液是分子吸收光譜。光原單檢信檢樣品原16熒光物質經高能量射線（如紫外線）激發后，所發出的比原激發光波較長的可見光叫熒光。任何能發出熒光的分子都具有兩種特征光譜，激發光譜和發射光譜。熒光物質經高能量射線（如紫外線）激發后，所發出的比原激發光波17光源激發單色器樣品杯發射單色器檢測器電子放大及控制顯示熒光分光光度計激發單色器從光源中選擇出合適波長的激發光，投射到樣品上。樣品杯里的熒光物質吸收了激發光后，被激發發出該物質的熒光光譜。熒光被發射單色器選出，由光電檢測器將此正比于物質濃度的熒光強度轉換成電信號，經放大后顯示。激發光束和熒光光束相垂直，以防光源產生的激發光到達檢測器。光源激發單色器樣品杯發檢電顯熒光分光光度計激發單色器從光源中18自動生化分析儀自動生化分析儀19 生化分析儀是臨床診斷常用的重要儀器之一。它通過對血液和其他體液的分析來測定各種生化指標：如血紅蛋白、膽固醇、肌肝、轉氨酶、葡萄糖、無機磷、淀粉酶、白蛋白、鈣等。自動生化分析儀就是把生化分析中的取樣、加試劑、去干擾物、混合、保溫反應、檢測、結果計算和顯示、以及清洗等步驟進行自動化的儀器。目前，絕大多數生化分析儀都是基于光電比色法的原理進行工作的。其結構可粗略看成是由光電比色計或分光光度計加微機兩部分組成。由于整個測試過程是自動完成的，所以除微機外，在采樣、進樣、反應等過程使用了一些特殊的部件。 生化分析儀是臨床診斷常用的重要儀器之一。它通過對血液和其他20生化分析儀分類可從不同的角度進行分類。按反應裝置的結構：連續流動式、分立式和離心式三類。按自動化程序：全自動、半自動和手工型三類。按同時可測定項目：單通道和多通道兩類。單通道每次只能檢測一個項目，但項目可以更換。多通道每次同時可以測多個項目。按儀器的復雜程度及功能：小型、中型和大型三類。小型一般為單通道、半自動及專用分析儀。中型為單通道(可更換幾十個項目)或多通道，常同時可測2-10個項目，大型均為多通道儀器，同時可測10個以上項目，分析項目可自選或組合，不僅能進行臨床生化檢驗，而且可進行藥物監測及進行免疫球蛋白的測定。按規定程序可變與否：程序固定式和程序可變式分析儀兩類。生化分析儀分類可從不同的角度進行分類。21連續流動式自動生化分析儀

單通道連續流動式生化分析儀是在微機控制下，通過比例泵將標本和試劑吸到連續的管道系統中，在一定的溫度下，在管道內完成混合，去除干擾物，保溫反應，比色測定，信號放大，運算處理，最后將結果顯示并打印出來。因為這種檢測分析是一個標本跟著一個標本在連續流動狀態下進行的，故稱之為連續流動式分析儀。樣品和樣品之間可用空氣來隔離，叫空氣分段式系統；也可用空白試劑或緩沖液來隔離，叫非分段式系統。

連續流動式自動生化分析儀單通道連續流動式生化分析儀是在微機22分立式自動生化分析儀分立式是指按手工操作的方式編排程序，并以有節奏的機械操作代替手工，各環節用傳送帶連接起來，按順序依次操作。放在傳送帶上的編碼試管架，可使試管升降。當反應試管加好樣品后，即向保溫水浴移動，至一定部位(在勻速行進中，距離即等于反應時間)時，又由另外的注射加液器加入反應試劑，并伸入攪拌器攪拌均勻。反應完畢后，由泵依次吸至流動比色池中進行比色，經信號處理后，記錄或打印出結果。分立式自動生化分析儀分立式是指按手工操作的方式編排程序，并以23離心式自動生化分析儀

全部檢驗過程在一個類似離心機轉頭樣的圓盤上進行：將樣品和試劑放在特制的圓盤上(作為轉頭)，當離心機開動后，圓盤內的樣品和試劑受離心作用而相互混合，并進行反應。最后流入圓盤外圈的比色槽中，通過比色計進行檢測。在整個分析過程中，各樣品和試劑的混合，反應和檢測的每一步驟，幾乎都是同時完成的。特點是微量(樣品1~50mL，試劑120－300mL)、快速(每小時大于600個樣品)。離心式自動生化分析儀全部檢驗過程在一個類似離心機轉頭樣的圓24血氣和血氣分析儀

血氣和血氣分析儀25測量血氣的意義呼吸是新陳代謝的重要部分，也是機體對O2的攝吸與消耗(獲得能量)及CO2的產生與排出的過程。呼吸分內呼吸和外呼吸兩個環節，內呼吸為組織中毛細血管與組織間的氣體交換以及細胞氧化，外呼吸為肺泡通氣和肺泡壁的氣體交換。血液是運送從大氣吸入的O2到組織、同時又運送組織排放的CO2到肺部以排出體外的運輸工具。血液中O2和CO2是反映人體代謝狀態的重要指標。測量血氣的意義呼吸是新陳代謝的重要部分，也是機體對O2的攝吸26血液中的氧氧在血液中的兩種存在形式：物理溶解（4％）與血紅蛋(Hb)結合成HbO2（96%）血氧飽和度： HbO2／(HbO2+Hb) 或：(O2含量－物理溶解的O2量)／O2含量； 正常人：動脈0.93－0.98，靜脈0.6－0.7。血氣分析中測量的氧分壓，是指血漿中物理溶解O2的張力，其參考范圍在10.66－13.33kPa(80－100mmHg)。血液中的氧氧在血液中的兩種存在形式：27血液中的二氧化碳CO2在血液中的存在形式有三種：物理溶解（7.3%）；與血紅蛋白(Hb)結合成氨基甲酸血紅蛋白(HbNH2+CO2→HbNHCOOH)，（占24.4%）；與水結合形成HCO3（68.3%）。血氣分析中測量的二氧化碳分壓也是物理溶解于血漿中的CO2張力。其參考范圍在4.65―5.98kPa(35―45mmHg)。血液中的二氧化碳CO2在血液中的存在形式有三種：28血液酸堿度人體血液酸堿度來源于食物、飲料和藥物中的酸堿物質及體內代謝后產生的酸堿物質。維持酸堿平衡的因素有：緩沖系統、肺調節、離子交換、腎調節，并按上述順序分四級調節。在正常生理狀態下，pH應穩定在7.35－7.45之間血液酸堿度人體血液酸堿度來源于食物、飲料和藥物中的酸堿物質29血液氣體的生理變化過程血液中H+濃度增高(pH變低)或CO2分壓增高時，Hb與氧親合力降低H+濃度降低（pH變高）或CO2分壓降低時，Hb與氧親合力增高。當血液流經組織時，因組織細胞的pH比血液低，而CO2分壓較血液高，有利于HbO2釋放O2，同時又促進了Hb和H+、CO2的結合。當血流經肺時，肺泡的O2分壓高，HbO2的生成促使Hb釋放H+和CO2，同時CO2的呼出也有利于HbO2的形成。血液氣體的生理變化過程血液中H+濃度增高(pH變低)或CO230血氣分析儀血氣分析儀是對人體血液及呼出氣的酸堿度(pH)、二氧化碳分壓(PCO2)、氧分壓(PO2)進行定量測定的儀器。可用來分析和評價人體血液酸堿平衡(紊亂)狀態和輸氧狀態。它還可以用于人體其它體液(腔液、胃液、腦脊液、尿液)的pH、PCO2、PO2的分析測量。由于該儀器分析快速、準確、可靠，因此可以為分析病因和制定治療方案提供可靠的依據；在臨床中常用于昏迷、休克、嚴重外傷等危急病人的搶救、外科大手術的監視、治療效果的觀察和研究；是肺心病、肺氣腫、氣管炎、糖尿病、嘔吐、腹瀉、中毒等病癥診斷和治療中所必備的儀器。血氣分析儀血氣分析儀是對人體血液及呼出氣的酸堿度(pH)、二31血氣分析儀的工作原理被測樣品在管路系統的抽吸下，被抽進樣品室內的測量管。測量管的管壁上開有四個孔，孔里面插有pH、PCO2和PO2三只測量電極和一只參比電極。待測液進入測量管后，同時被四個電極所檢測，轉換成pH、PCO2和PO2三項參數所對應的電信號。血氣分析儀的結構可分為：電極管路電路血氣分析儀的工作原理被測樣品在管路系統的抽吸下，被抽進樣品32血氣分析儀的管路系統恒溫測量室裝有四只測量電極，是整個管路系統的中心。為保證儀器的準確性，測量室嚴格恒溫，保證電極、管道及所有進入的液體、氣體均恒溫在37土0.1℃，其內部設有溫度傳感器、加熱器、過溫開關和液位檢測器。

作用：系統通過管路進行定標(氣、液)。通過管路對電極、通道做清洗。測量樣品的通路。血氣分析儀的管路系統恒溫測量室裝有四只測量電極，是整個管路系33電解質分析儀

電解質分析儀34鉀鈉分析儀鉀鈉分析儀是采用離子選擇性電極測量血清、血漿、尿、腦脊髓或其它品液中鉀鈉離子濃度的分析儀器。有些儀器除了鈉鉀離子外，還有能測量其它多種離子的電極，因而也常稱為電解質分析儀。鉀鈉分析儀鉀鈉分析儀是采用離子選擇性電極測量血清、血漿、尿、35鉀鈉分析儀的組成鉀鈉分析儀一般由鉀電極、鈉電極、參比電極、分析箱、測量電路、控制電路、驅動電機及顯示器等組成。鉀鈉分析儀的組成鉀鈉分析儀一般由鉀電極、鈉電極、參比電極、分36血細胞計數器

血細胞計數器37臨床檢驗分析儀器課件38血細胞計數血細胞計數主要是指計數單位容積中紅細胞、白細胞和血小板的個數。傳統的血細胞計數是將血液稀釋后，滴在有分劃的玻璃片上，在顯微鏡下用人工計數。最基本的血細胞計數器只能用來計數紅細胞(RBC)和白細胞(WBC)。較復雜的儀器還可以用來計數血小板(PLT)，測量血紅蛋白(HGB)。并根據以上四個參數，自動計算出紅細胞比容(HCT)、平均紅細胞容量(MCV)、平均血紅蛋白量(MCH)、平均血紅蛋白濃度(MCHC)等項參數。血細胞計數血細胞計數主要是指計數單位容積中紅細胞、白細胞和血39血細胞計數器根據對白細胞分類的能力，血細胞計數器可分為三分類和五分類兩種。血細胞計數方法有：變阻脈沖法(簡稱變阻法)、光電計數法和激光計數法等。

血細胞計數器根據對白細胞分類的能力，血細胞計數器可分為三分類40變阻脈沖法血細胞計數原理血細胞是電的不良導體，如果構成電路的某一小段電解液截面很小，其尺度可與細胞直徑相比擬，那么當有細胞浮游到此時，將明顯增大整段電解液的等效電阻。如果該電解液外接恒流源，則可得到一連串脈沖，對這些脈沖計數，就可求得血細胞數量。由于各種血細胞直徑不同，所以其電阻率也不同，所測得的脈沖幅度也不同，根據這一特點就可以對各種血細胞進行分類計數。這就是變阻脈沖法原理。變阻脈沖法血細胞計數原理血細胞是電的不良導體，如果構成電路的41變阻法計數在大多數細胞計數器中是利用小孔管換能器裝置實現的。

紅細胞、白細胞、血小板直徑不同，產生的脈沖幅度也不同，以白細胞最大，紅細胞次之，血小板最小。先利用脈沖幅度甄別器將幅度較小的血小板脈沖去掉，保留紅細胞和白細胞脈沖。因為白細胞數量小于紅細胞數量的1／5，故其總數即可代表紅細胞數量。在計數白細胞時，先利用溶血劑將紅細胞破碎，然后再對剩下的白細胞進行計數。在計數血小板時，將脈沖幅度甄別器的域值調低，計出紅細胞、白細胞和血小板的總數，再減去先前測出的紅細胞數，便得出血小板數。變阻法計數在大多數細胞計數器中是利用小孔管換能器裝置實現的。42重合損失補償因為紅、白細胞的直徑一般是7－10μm，大者也只有20μm左右，而寶石微孔的孔徑卻為100μm，會存在兩個、三個甚至更多細胞，一同或前后尾隨進入小孔“敏感區”的可能性。雖然這種情況產生的脈沖幅度比單個細胞要高，但它只能產生一個信號脈沖，使計數有所丟失。這種現象稱為重合損失。為了彌補這種損失，通常設有重合校正電路或用軟件校正。重合損失是按泊桑(Poisson)分布規律加以校正的：計數值在8000以下時不校正。計數值在8000－38000時，每計數1000個含補充的100個數。即每計900個便向千位進1。在38000以上時，每計數1000含補充的200個。即每計數800個向千位進l。重合損失補償因為紅、白細胞的直徑一般是7－10μm，大者也只43血紅蛋白測量

血紅蛋白的單位是g／100m1(新制是g／L)。采用相對比色法進行間接測量：用溶血劑將經過稀釋的血液中的紅細胞破壞，血紅蛋白便溶解出來，再加入氰化鉀試劑進而轉化為顏色穩定的氰化血紅蛋白。血紅蛋白含量越高，它的顏色就越深，透光性就越差(或吸光性越強)。用光電器件檢測透射光強度，并與已定標的血紅蛋白值相比較，即可得出血紅蛋白含量。常用的光路系統為了防止光散射和外來光干擾，均采用雙波長法測量。血紅蛋白測量血紅蛋白的單位是g／100m1(新制是g／L)44雙波長測量法氰化血紅蛋白的光密度曲線在540nm處有一個吸收峰。光源燈發出的光，經過透鏡和狹縫，再透過流動比色皿到達一個半透半反鏡上分成兩束光，一束透射光和一束反射光。透射光經過690nm濾光片到達一光電池，被光電池轉換為參考信號B；另一束反射光經過540nm的濾光片，到達另一光電池，被光電池轉換為樣品信號A。雙波長測量法氰化血紅蛋白的光密度曲線在540nm處有一個吸收45雙波長測量吸光度計算設在540nm處為λ1，690nm處為λ2， 在λ1時的吸光度為 Aλ1＝Kλ1CL+AS1；

同樣，對于λ2也有 Aλ2＝Kλ2CL+AS2； 式中，AS1和AS2分別為在波長λ1和λ2時的光散射和背景吸光度，因540nm和690nm相差不太遠，可以把AS1和AS2視為相等。因此，透過比色皿的參考信號和樣品信號的吸光度之差ΔA為

ΔA＝(Kλ2一Kλ1)CL根據以上原理，只要在電路中求出參考和樣品兩信號之差，便可以求得相應的血紅蛋白濃度，并有效地抑制和減少了光散射、背景吸收以及混濁樣品的影響，