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第三章 临床检验分析技术及仪器 本章主要内容 体液、血液成份分析技术及仪器 人体电生理参数检测仪器 人体非电生理参数检测技术及仪器 病人监护仪器(Patient Monitor) 前言 医学仪器定义 参考国际标准化组织(ISO)对医疗器械(Medical Device)的定义，医学仪器(Medical instrument)是指那些单纯或者组合应用于人体的仪器，包括所需要的软件。其使用目的是： 疾病的预防、诊断、治疗、监护或者缓解; 损伤或残疾的诊断、治疗、监护、缓解或者补偿; 解剖或生理过程的研究、替代或者调节; 妊娠控制。 简单的说：医学仪器是以医学临床和医学研究为目的仪器 前言 医学仪器的分类 化学分析类仪器（人体各种生物、化学物质检测） 生理类仪器（电生理参数、非电生理参数检测） 医学成像类仪器（X射线成像、X射线成像计算机断层成像、超声成像、磁共振成像等） 治疗类仪器（电治疗、激光治疗、微波治疗、超声治疗等） 前言 医学仪器发展简史 2500年前《黄帝内经》中所述“九针”是人类最早发明、精心制作的医疗器械。 1816年发明听诊器 1850年发明临床体温计 由于19世纪末20世纪初科学的重大发现（以量子力学和相对论为代表）和工业文明（以机械制造和电子工程为代表）的出现。现代医学仪器诞生并迅速发展。 1895年伦琴发现X射线（1901年首届诺贝尔物理奖） 1903年荷兰生理学家艾萨文研制出第一台心电图仪（1924年诺贝尔生理学与医学奖） 1924年法国科学家Berger第一次给出人类癫痫病发作时的脑电图。 1972年Housfield与Cormack将计算机与X射线结合，发明计算机断层扫描仪（1979年诺贝尔生理与医学奖） 1973年Lauterbur与Mansfield研制出磁共振成像仪（2003年诺贝尔生理与医学奖） 第1讲 体液、血液成份分析技术及仪器 临床检验分析是研究在生理、病理情况下人体内物理、化学变化的一门科学。通过测定血液、体液中一些组分的含量和循环、微循环系统的理化特性，作为医生对病人进行诊断疾病、观察病情、设计治疗、判断疗效的依据。 随着科学技术的发展，尤其是酶学、免疫化学、分子生物学、分析化学、化学仪器、电子技术和计算机技术、传感器技术的快速发展，使临床化学无论在分析技术和仪器研制方面都有很大的进步，多指标分析、高精度数字处理及全自动化，是临床化学分析仪器及其他检验仪器的发展方向。 第1讲 体液、血液成份分析技术及仪器 一、自动生化分析仪 用途：生化分析仪主要用于检验人体血清、血浆、或尿液中的各种代谢产物、蛋白、电解质等，例如血糖、血脂、三酸甘油酯、心肌酶谱、尿素氮、淀粉酶等，以作为心脏疾病、肾功能、肝功能的检查判据。 第1讲 体液、血液成份分析技术及仪器 原理：生化分析仪的基本原理是光度法，仪器的核心部分是光电比色计或分光光度计。光度法基于朗伯一比尔定律。当特定波长的光穿过一定厚度一定浓度的有色溶剂的溶液时，入射光强I0与透射光强I之间的关系： I= I0e -εCd 其中ε是溶质对特定波长的吸收系数(波长一定时，ε是一个常数)，C是溶液浓度，d是光穿过溶液的路径(即比色杯的直径，为一常数)。上式即为朗伯-比尔定律。若测出I0和I，从上式即可计算出物质的浓度C。 几点说明： (1)入射光在比色杯的表面会产生反射，一部分光亦会被比色杯壁和溶剂吸收，为了消除这些因素，测定时还要同时测定一个内装有该溶剂的标准浓度溶液的参考杯。 (2)现代仪器都用特定波长的光来进行测量，一般使用滤光片滤光或棱镜分光获得单一波长的光。 第1讲 体液、血液成份分析技术及仪器 组成：由光源、单色光器(有滤光片、棱镜、光栅三种类型)、比色杯、光电检测器、放大器、A/D转换器和计算机等部分组成。现代的自动生化分析仪以分光光度计为核心，并将过去手工操作的环节如血清分离、标本输送、标本分配、加试剂混合、控制反应时间、比色、废液处理等，都由计算机控制的机械化装置完成。 第1讲 体液、血液成份分析技术及仪器 分类:从结构上分大体可分为三类：连续流动式、分立式和离心式。 1．连续流动式 1957年美国Skeggs博士首先提出了气泡隔离连续流动分析原理。这是世界上第一种临床化学分析自动化仪器，从此临床化学自动化分析仪发展迅速。 这种仪器利用比例泵压缩不同内径弹性塑料管，将标本和试剂按比例地吸收到管道系统中。在一定条件下，标本和试剂在管道内连续流动，同时在流动过