血液分析技术与相关仪器课件

1、 第15讲 血液分析技术与相关仪器（二）本讲要求1.掌握黏度计的工作原理、基本结构及黏度计性能评价；2.熟悉黏度计调校与红细胞变形仪测定原理，自动血沉分析仪的结构3.了解血液黏度计的性能指标、日常维护方法及常见故障排除；红细胞变形仪基本结构和评价及血液流变分析仪进展；自动血沉分析仪的临床应用。本 讲 内 容 概 要一、血液流变分析仪概述二、血液黏度计分类检测原理与基本结构仪器评价主要技术指标调校与维护常见故障及排除本 讲 内 容 概 要三、红细胞变形测定仪分类工作原理与基本结构仪器评价主要技术指标仪器的维护四、血液流变学分析仪器的进展五、血沉自动分析仪的结构、工作原理及临床应用一、血液流变分析

2、仪概述血液流变分析仪器（hemorheology analy-zer，HA）是对全血、血浆或血细胞流变特性进行分析的检验仪器。主要有：血液黏度计、红细胞变形测定仪、红细胞电泳仪、粘弹仪等。本节就前两种常用仪器做一简要介绍。一、血液流变分析仪概述发 展 史1931年Fahraeus等发现Fahraeus-Lindquist效应，毛细管式血液黏度计随之诞生1954年Michson等用微管吸吮法测定红细胞变形性1961年Wells等研制成功了锥板旋转式黏度计1975年Bessis等发明了激光衍射法测定仪二、血液黏度计 血液黏度大小直接影响到血液循环中阻力的大小，必然影响组织血液灌流量。对血液黏度测定

3、有十分重要的临床意义。能否准确测量血液黏度依赖于黏度计性能的好坏。（一）黏度计的分类1按工作原理 分为毛细管黏度计和旋转式黏度计。前者按结构分为奥氏黏度计和乌氏黏度计，后者按结构可分为筒-筒式、锥-板式、锥-锥式以及棱球式黏度计等2按自动化程度 分半自动黏度计和全自动黏度计有何区别？二、血液黏度计（二）黏度计检测原理与基本结构 1.毛细管黏度计 检测原理：按泊肃叶（Poiseuille）定律设计，即一定体积的牛顿液体，在恒定的压力驱动下，流过一定管径的毛细管所需的时间与黏度成正比。血浆比黏度（ratio of viscosity）： 血浆比黏度=血浆时间/蒸馏水时间二、血液黏度计 毛细管黏度计

4、基本结构： 包括毛细管、储液池、控温装置、计时装置等。毛细管黏度计二、血液黏度计 2旋转式黏度计 工作原理：以牛顿的粘滞定律为理论依据，主要有以外园筒转动或以内园筒转动的筒-筒式旋转黏度计（又称Couette黏度计）和以园锥体转动或以圆形平板转动的锥板式（又称Weissenberg黏度计）黏度计。哪种常用？二、血液黏度计 锥板式黏度计工作原理： 同轴锥板构型，平板与锥体间充满被测样本，调速电机与圆形平板同速旋转，锥体与平板及马达间均无直接联系。当圆形平板以某一恒定角速度旋转时，转动的力矩通过被测样本传递到锥体；样本越粘稠，传入的力矩越大。当此力矩作用于锥体时，立即被力矩传感装置所俘获，并将其转

5、换为电信号，其信号大小与样本黏度成正比。二、血液黏度计锥-板式粘度计电 机切血板Rp血 液力矩传感器圆 锥二、血液黏度计基本结构： 样本传感器 转速控制与调节系统 力矩测量系统 恒温系统二、血液黏度计（三）黏度计的评价 1.毛细管黏度计的特点 （1）价格低廉、操作简便、速度快、易于普及 （2 ）测定牛顿流体黏度结果可靠，是血浆、血清样本测定的参考方法二、血液黏度计（3）不能直接检测某剪切率下的表观黏度（4）不利于研究RBC、WBC的变形性和血液的粘弹性等难，以反映全血等非牛顿流体的黏度特性二、血液黏度计（三）仪器的评价与鉴定2.旋转式黏度计的特点（1）能提供所需不同角速度下的剪切率；（2）被测

6、液体中各流层的剪切率一致，使液体在剪切率一致的条件下做单纯的定向流动；二、血液黏度计（3）可以定量了解全血、血浆的流变特性，RBC与WBC的聚集性、变形性等；（4）操作使用较为简单，是目前血液流变学研究和应用较为理想的仪器；（5）价格较贵，操作要求更精细。二、血液黏度计3仪器性能评价 （1） 准确度：以国家计量标准油为准，在剪切率（1200）s-1范围内分别用低黏度油（约2mPa.s）和高黏度油（约20mPa.s）测定其黏度，要求实际测定值与真值的相对偏差3%；一、血液黏度计很重要哦！二、血液黏度计 （2） 分辨率：是指黏度计所能识别出的血液表观黏度最小变化量。取比容在0.400.45全血测试

7、。高剪切率200s-1状态下，能反映出比容相差0.02时的血液表观黏度的变化；在低剪切率5s-1以下状态，能反映出比容相差0.01时的血液表观黏度的变化 。二、血液黏度计（3） 重复性：取比容在0.400.45血样，测量11次，取后10次测定值计算CV值，在高剪切率时，血液表观黏度CV3%；在低剪切率时，血液表观黏度CV5%。二、血液黏度计（4） 灵敏度与量程： 测力传感器应具有10mPa灵敏度才能测定1s-1的血液黏度；恒定剪切应力的黏度计，这一控制范围包括100mPa1000mPa。太重要了！二、血液黏度计（四）黏度计主要技术指标 1.性能指标 黏度测试范围剪切率变化范围黏度值重复性CV3

8、准确度3%等 2.测试参数 血浆黏度全血黏度血沉红细胞压积等二、血液黏度计（五）黏度计的调校与维护 1毛细管黏度计的调校与维护（1） 仪器调校：用重蒸馏水在37时测得时间比：D=(t- t。)/ t。，要求D1%（2） 仪器维护：残留液处理，毛细管污染处理温度控制 二、血液黏度计2.旋转式黏度计的调校与维护（1）仪器调校：用国家计量单位所标定的标准牛顿油，按仪器说明进行标定。日常工作中也可以用重蒸馏水检测仪器，看水的黏度是否为0.69mPa.s（37）。（2）仪器维护：电压稳定、机芯防尘、及时清洗测试头和剪血板及剪血锥。二、血液黏度计（六）操作中常见故障及排除 1.“不能测试”的常见原因及处理

9、办法 2.“突然停机”的常见原因及处理 3.测试数据与平时相差太大 4.“自动冲洗仪不进水” 和“不排水” 二、血液黏度计 三、红细胞变形测定仪（一）红细胞变形测定仪分类 可分为两类：一类是测定或评价红细胞群体变形能力的方法，如：黏度测量法、激光衍射法等。另一类是测定单个红细胞变形性和膜的力学性质的方法，如微管吸吮法、表面附着或纤维拦截法等。 三、红细胞变形测定仪（二）仪器的工作原理与基本结构 1.黏度测量法的工作原理与基本结构工作原理：用旋转式黏度计测量同一剪切率（100s-1或200s-1 ）下的全血黏度和血浆黏度，然后按下式计算红细胞刚性指数： TK=（1-b-0.4/p）/HCT基本结

10、构：同前旋转式黏度计 三、红细胞变形测定仪2.锥板式激光衍射法工作原理与基本结构 工作原理：根据红细胞被激光照射时发生衍射，产生反映细胞几何状态的衍射图像，当有剪切应力作用于红细胞时，红细胞发生形变，衍射图也随之变化，测定该作用力前后红细胞形变率的大小来反映其变形性。 三、红细胞变形测定仪 基本结构：主要由能提供可变剪切场的透明锥板结构、光路系统（包括激光器和三棱镜）、摄像系统、控温装置、光电转换器、处理器及显示打印装置组成 。 三、红细胞变形测定仪（三）仪器评价 各种方法均有优缺点，应将几种方法配合使用，才能真正全面反映血细胞的流变特性 （四）主要技术指标 性能指标、测试参数及功能（五）仪器

11、的维护 电压稳定、远离磁场、防止受潮、及时清洗、合理抗凝四、血液流变学分析仪器的进展 近年来，血液流变学有较大的进步和发展，体现在：新技术不断涌现、仪器自动化 程度提高、功能多、随机性好、 临床检验质量水平大大提高。五、血沉自动分析仪 （一）自动血沉分析仪概述 红细胞沉降率（erythrocyte sediment -ation yate，ESR）是指红细胞在一定条件下沉降的速度，简称血沉。 红细胞沉降率的传统测定方法是称之为标准的(Westergren)魏氏法 。五、血沉自动分析仪 20世纪80年代诞生的自动血沉分析仪。20世纪 90年代初又开发出了18度倾斜管方式的快速自动血沉仪。目前出现

12、了动态血沉分析仪。 五、血沉自动分析仪 （二）血沉自动分析仪的工作原理 红细胞的沉降过程是一个包含力学、流变学及细胞间相互作用的复杂过程 。 影响红细胞沉降的因素很多，主要包括红细胞的形态和大小、红细胞的变形性、红细胞的聚集性、红细胞间的相互作用，红细胞压积，血浆介质和上升流动，沉降管的倾斜度等。 五、血沉自动分析仪 红细胞沉降曲线方程： 通过对红细胞沉降实践过程的记录，以及采用非线性最小二乘拟合方法，可得红细胞沉降曲线（H-T曲线）。 五、血沉自动分析仪 五、血沉自动分析仪 仪器的读数原理 一类是血沉管垂直固定在自动血沉仪的孔板上，光电二极管沿机械导轨滑动，对血沉管进行扫描。如果红外线不能到

13、达接收器，说明红外线被高密度的红细胞阻挡，一旦红外线能穿过血沉管到达接收器，接收器的信号就引导计算机开始计算到达移动终端时所需的距离。五、血沉自动分析仪 五、血沉自动分析仪 记录血沉管中的血液在时间零计时的高度，此后每隔一定时间扫描一次，记录每次扫描时红细胞和血浆接触的位置，并以计算机自动计算转换成魏氏法测定值报告结果。 五、血沉自动分析仪 另一类是固定光电二极管，血沉管随转盘转动。垂直置管式与魏氏法相同。18度倾斜置管方式是将放入血沉管中的血样被仪器充分混匀后，试管相对于Y轴倾斜18度，促使红细胞沉降加速，静置一段时间，光电传感器自动读出红细胞沉降值，先纪录结果后转换成魏氏法测定值。 五、血

14、沉自动分析仪 （三）血沉自动分析仪的结构、性能指标及维护1.仪器的基本结构 自动血沉分析仪由光源、沉降管、检测系统、数据处理系统四个部分组成。 五、血沉自动分析仪 光 源：采用红外光源；血沉管：为硬质玻璃管或塑料管；检测系统：一般仪器采用光电阵列二极管，其作用是进行光电转换，把光信号转变成电信号；数据处理系统：由放大电路、数据采集和打印机组成。其作用是将检测系统的检测信号，经计算机的处理，驱动智能化打印机打印出结果。五、血沉自动分析仪 2.仪器的性能指标测量时间：1860分钟；测量精度：1毫米；定时精度：1分钟；样品用量：1毫升左右；同时测量样品数：1040个；电源：AC220V20V，50H

15、z ；标本采集：真空管或普通管。五、血沉自动分析仪 五、血沉自动分析仪 （四）仪器的软件设计 自动血沉分析仪软件部分设计了数据采集、数据分析、数据库、打印等模块。 五、血沉自动分析仪 （五）仪器使用和维护1.仪器的安装 应安装在清洁、通风处（室内温度应在15-32，相对湿度应85），避免潮湿。应安装在稳定的水平实验台上（最好是水泥台）。禁止安装在高温、阳光直接照射处；应远离高频、电磁波干扰源。五、血沉自动分析仪 2. 仪器的维护保养 使用过程中，要避免强光的照射，否则会引起检测器疲劳，计算机采不到数据；使用前要按程序清洗仪器，同时要定期彻底清洗并进行定期校检；仪器要保持水平状态。 五、血沉自动

16、分析仪 仪器操作五、血沉自动分析仪 红细胞沉降率ESR是某些疾病常用的参考指标，从1988年起，血沉与血浆粘度等一起，作为监测急性期反应的手段之一，纳入血液流变学范畴。 （六）血沉自动分析仪的临床应用 五、血沉自动分析仪 全自动血沉分析仪可同时测定数十个标本，整个测量过程完全自动，其结果与国际血液学标准化委员会推荐的魏氏法测定结果相吻合，因此得到广泛的应用 。五、血沉自动分析仪 自动血沉分析仪实现了红细胞沉降的动态结果分析，对监测血沉全过程、研究红细胞沉降的机理等提供了新的数据。红细胞沉降过程表现为悬浮、聚集、快速、缓慢沉降四个阶段。 五、血沉自动分析仪 （七）自动血沉分析仪的质量控制 虽然全

17、自动血沉测定仪避免了人为主观误差，但血沉分析仪结果的准确性同样受到许多因素的影响，包括分析前、分析中、分析后三个环节 。五、血沉自动分析仪 自动血沉仪操作虽然简单，但其影响因素甚多，仪器的校正、仪器操作正确与否等因素都会影响自动化分析测定结果的准确性，全面质量控制是提高检验质量的重要措施，操作步骤的标准化及质量控制品是一个急需解决的问题。 五、血沉自动分析仪 国际血液学标准化委员会所属的血液流变学专家组，对血沉常规方法有如下规定 ： 1.标本的采集与抗凝（1）静脉采血 要求在30秒钟内完成采血且不能淤血和溶血。（2）血沉管 其内径不得小于2.55mm，管全长孔径的一致性应保持在5%以内，要正圆

18、，长短轴之差不超过0.1 mm。 五、血沉自动分析仪 （3）抗凝剂 自动血沉仪大量使用EDTA抗凝血液，为了便于同时采血，使用EDTA抗凝血可以不用柠檬酸钠液稀释，直接用于血沉测 定 。五、血沉自动分析仪 2. 质控物的选择 质控物的质量是质控的关键，标准化方法要求使用新鲜人血，血沉值为15 mm 105 mm，按参考方法进行校验，95%的差值应在5 mm以下。一般采取低值、中值、高值三个新鲜血样，要求这三个血样的ESR值应为1mm99 mm之间。五、血沉自动分析仪 本讲小结血液流变分析仪器（HA）是对全血、血浆或血细胞流变特性进行分析的检验仪器。主要有血液黏度计、红细胞变形测定等。毛细管黏度计实质反映的是血液在平均剪切率下的血液黏度，是血浆、血清液黏度测定的参考方法。 本讲小结 红细胞沉降率（ESR）指红细胞