检验仪器学绪论课件

生物医学工程系临床检验仪器主讲人：周晋阳2011年2月生物医学工程系临床检验仪器主讲人：周晋阳2011年2月1生物医学工程系课程简介任务：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。目的：检验专业——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的效能。生工专业——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。要求：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。生物医学工程系课程简介任务：介绍当今医院各种常用2生物医学工程系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的主要部件临床检验仪器常用性能指标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进展和发展趋势生物医学工程系临床检验仪器概论临床检验仪器特点与分类3生物医学工程系一、临床检验仪器特点与分类特点：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。涉及光学、机械、电子、计算机、材料、传感器、生物化学、放射等多技术领域，是多学科技术相互渗透和结合的产物。新技术、新器件推广应用，使得检验仪器的结构变得复杂，基本实现光机电算一体化和智能化。AD/DA+CPU+软件始终跟踪各相关学科的前沿，应用新技术、新材料、新器件，目前已普遍采用EDA、CAM、CAT、DSP、ASIC及SMT。测量某些组织、细胞的存在、组成、结构及特性并给出定性或定量的分析结果，所以要求精度非常高。属精密仪器。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。生物医学工程系一、临床检验仪器特点与分类特点：涉及的技术领域4生物医学工程系分类：a、以临床检验的方法目视检查、理学检查、化学检查、显微镜检查、自动化技术检查等。b、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、波谱分析检验等。分离分析检验仪器光谱分析检验仪器目视检验仪器细胞及分子生物学检验仪器临床检验常规仪器其他临床检验仪器

低速离心机高速离心机超速离心机气相色谱仪高效液相色谱仪等电聚焦电泳仪高效毛细管电泳仪分离分析检验仪器紫外─可见分光光度计荧光分析仪原子吸收光谱仪原子发射光谱仪荧光光谱仪光谱分析检验仪器普通生物显微镜荧光显微镜紫外线显微镜偏光显微镜相衬显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜目视检验仪器培养箱细胞及分子生物学检验仪器生物安全柜流式细胞仪基因扩增仪全自动DNA测序仪蛋白质自动测序仪临床检验常规仪器血细胞分析仪血液凝固分析仪血沉分析仪血液流变学分析仪尿液分析仪尿沉渣分析仪生化分析仪γ计数器自动血培养仪电解质分析仪血气酸碱分析仪微生物快速检测仪酶免疫分析仪发光免疫分析仪磁分离酶联免疫测定仪微量蛋白比浊仪其他临床检验仪器即时检测仪器实验室自动化系统生物医学工程系分类：a、以临床检验的方法目视检查、理学检查、5生物医学工程系二、临床检验仪器的主要部件㈠取样装置：把待检测的样品引人仪器的装置。Hamilton色谱微量进样器专为液相色谱仪自动进样而设计的6000as自动进样器取样装置的材料既要能耐高压、高温或化学腐蚀，还要保证不会与样品中的任何成分发生化学反应。生物医学工程系二、临床检验仪器的主要部件㈠取样装置：把待检6生物医学工程系㈡预处理系统：为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。预处理的内容：样品的温度、血标本的抗凝、离心、分分子存在状态的要求以及除去样品水分和机械杂质、化学杂质等。预处理系统构成：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、酶促反应等装置。预处理系统任务：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、没有任何干扰成分的样品。生物医学工程系㈡预处理系统：为满足检测系统对样品的各种状态7生物医学工程系㈢分离装置：将样品各个组分加以机械分离或物理区分的装置。既包括样品本身各化学组分的分离，也包括能量的分离。

分离装置的设置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。生物医学工程系㈢分离装置：将样品各个组分加以机械分离或物理8生物医学工程系等发出相应信号的部件，该部件又多以电参数形式输出信息。㈣检测器：接收、检测样品中待检测组分的含量、能量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㈣检测9生物医学工程系㈤信号处理系统：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、积分放大器、模数转换器等。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。

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

生物医学工程系㈤信号处理系统：是信号从检测器发出到显示出来10生物医学工程系㈥显示装置：把检测结果显示出来。一般有模拟显示和数字显示两种。模拟显示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曲线，这种显示装置多采用电压表、电流表或带自动记录的电子电位差计等。数字显示是将信号处理后直接用数字显示检测数值，显示装置除电表、数码管外，还有感光胶片和示波管、显像管等。能精确显示出检测器发出的信号响应速度快——能及时显示检测数据生物医学工程系㈥显示装置：把检测结果显示出来。一般有模拟显11生物医学工程系㈦补偿装置：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件波动成正比例的负反馈来实现。生物医学工程系㈦补偿装置：其作用是消除或降低客观条件或样品12生物医学工程系㈧辅助装置：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(CPU)系统，各工作单元独立的CPU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、稳定性。生物医学工程系㈧辅助装置：为了确保仪器测量的精度、保证操作13生物医学工程系㈨样品前处理系统：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处理，还可以用于免疫/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。样本分选自动离心自动智能分装自动开盖自动样本装卸重测存储复测生物医学工程系㈨样品前处理系统：其任务是将标本分类、离心、14生物医学工程系三、临床检验仪器常用性能指标㈠灵敏度：检验仪器对被检测量变化的反应能力。㈡误差：检测时，所测得的数值与真值之间的差异。绝对误差—测得值x与被检测量真值x0

之差相对误差—绝对误差与被测量真值的比值系统误差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。随机误差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。粗大误差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。被观察到的变量的增量与其相应的被检测量的增量之比。生物医学工程系三、临床检验仪器常用性能指标㈠灵敏度：检验仪15生物医学工程系㈢噪音：检测仪器在没有加入被检验物品(即输入为零)时，仪器输出信号的波动或变化。抖动——仪器指针以零点为中心作无规则的运动；起伏——指针沿某一中心作大的往返波动；漂移——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。

㈣最小检测量：检测仪器能确切反映的最小物质含量。㈤

精度：检测值偏离真值的程度。准确度是指检测仪器实际测量对理想测量的符合程度。精密度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。精确度是表示检测结果与被检测量的真值的接近程度。㈥

可靠性：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。平均无故障时间：表示相邻两次故障间隔时间的平均值。故障率或失效率：一般用百分数千小时表示，例0.03％kh可信任概率：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㈢噪音：检测仪器在没有加入被检验物品(即输入16生物医学工程系㈦重复性：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，所得到的数据的分散程度。㈧分辨率：仪器设备能识别或探测的输入量的最小值。㈨测量范围：在允许误差极限内仪器所能测出的被检测值的范围。㈩示值范围：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。(十一)

线性范围：输入与输出成正比例的输入量的范围。(十二)响应时间：从被检测量发生变化到仪器给出正确示值所经历的时间。(十三)频率响应范围：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。仪器反应出到达变动量的63％时所需要的时间，又称时间常数；仪器反应出到达指示值90％所经历的时间。生物医学工程系㈦重复性：在同一检测方法和检测条件下，在一个17生物医学工程系四、临床检验仪器的选用标准㈠功能性指标：仪器的精度和分辨率等级高、应用范围广、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。㈡可靠性指标：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。㈢标准化指标：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，售后维修服务好。㈣经济性指标：仪器设计优化及性价比程度高，工作成本、存储、运输、维护保养及维修等费用适宜，能充分体现高效益、低成本的整体社会经济效果。人机学指标仪器和人相互作用和适应的程度美学指标仪器形状、色彩和谐并与功能协调一致专利权指标仪器原理、结构及外观设计具有专利权生物医学工程系四、临床检验仪器的选用标准㈠功能性指标：仪器18减少或避免偶然性故障的发生延缓必然性故障的发生确保仪器性能稳定、可靠生物医学工程系五、临床检验仪器的维护㈠正确使用：1、认真阅读仪器操作说明书；2、要重视配套设备和设施的使用和维护。㈡注意环境：1、实验室必须整洁；2、仪器始终处于要求的温、湿度环境中。㈢电源要求：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。㈣定期校验：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。㈤做好记录：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查的内容。减少或避免偶然性故障的发生生物医学工程系五、临床检验仪器的维19生物医学工程系六、临床检验仪器的进展和发展趋势临床检验仪器的进展17世纪以来感官检验阶段20世纪60年代电子技术应用阶段20世纪90年代计算机应用阶段半自动生化分析仪紫外可见分光光度计21世纪自动化智能化一机多能化生物医学工程系六、临床检验仪器的进展和发展趋势临床检验仪器的20生物医学工程系

临床检验仪器的发展趋势㈠设计更加注重人性化、低成本和利于环保；㈡

在技术上朝数字化、网络化、微型化方向发展；㈢

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。影响检验仪器发展的新技术分子生物学技术流式细胞技术多种形式的标记免疫技术生物质谱技术生物传感技术信息技术生物医学工程系临床检验仪器的发展趋势㈠设计更加21生物医学工程系

本章课后作业认真阅读、理解本章小结。你为什么要学习临床检验仪器这门课程？临床检验仪器具有哪些特点？临床检验仪器常用的性能指标有哪些？如何选用临床检验仪器？临床检验仪器的维护应从哪几个方面考虑？生物医学工程系本章课后作业认真阅读、理解本章小结22生物医学工程系临床检验仪器主讲人：周晋阳2011年2月生物医学工程系临床检验仪器主讲人：周晋阳2011年2月23生物医学工程系课程简介任务：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。目的：检验专业——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的效能。生工专业——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。要求：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。生物医学工程系课程简介任务：介绍当今医院各种常用24生物医学工程系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的主要部件临床检验仪器常用性能指标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进展和发展趋势生物医学工程系临床检验仪器概论临床检验仪器特点与分类25生物医学工程系一、临床检验仪器特点与分类特点：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。涉及光学、机械、电子、计算机、材料、传感器、生物化学、放射等多技术领域，是多学科技术相互渗透和结合的产物。新技术、新器件推广应用，使得检验仪器的结构变得复杂，基本实现光机电算一体化和智能化。AD/DA+CPU+软件始终跟踪各相关学科的前沿，应用新技术、新材料、新器件，目前已普遍采用EDA、CAM、CAT、DSP、ASIC及SMT。测量某些组织、细胞的存在、组成、结构及特性并给出定性或定量的分析结果，所以要求精度非常高。属精密仪器。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。生物医学工程系一、临床检验仪器特点与分类特点：涉及的技术领域26生物医学工程系分类：a、以临床检验的方法目视检查、理学检查、化学检查、显微镜检查、自动化技术检查等。b、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、波谱分析检验等。分离分析检验仪器光谱分析检验仪器目视检验仪器细胞及分子生物学检验仪器临床检验常规仪器其他临床检验仪器

低速离心机高速离心机超速离心机气相色谱仪高效液相色谱仪等电聚焦电泳仪高效毛细管电泳仪分离分析检验仪器紫外─可见分光光度计荧光分析仪原子吸收光谱仪原子发射光谱仪荧光光谱仪光谱分析检验仪器普通生物显微镜荧光显微镜紫外线显微镜偏光显微镜相衬显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜目视检验仪器培养箱细胞及分子生物学检验仪器生物安全柜流式细胞仪基因扩增仪全自动DNA测序仪蛋白质自动测序仪临床检验常规仪器血细胞分析仪血液凝固分析仪血沉分析仪血液流变学分析仪尿液分析仪尿沉渣分析仪生化分析仪γ计数器自动血培养仪电解质分析仪血气酸碱分析仪微生物快速检测仪酶免疫分析仪发光免疫分析仪磁分离酶联免疫测定仪微量蛋白比浊仪其他临床检验仪器即时检测仪器实验室自动化系统生物医学工程系分类：a、以临床检验的方法目视检查、理学检查、27生物医学工程系二、临床检验仪器的主要部件㈠取样装置：把待检测的样品引人仪器的装置。Hamilton色谱微量进样器专为液相色谱仪自动进样而设计的6000as自动进样器取样装置的材料既要能耐高压、高温或化学腐蚀，还要保证不会与样品中的任何成分发生化学反应。生物医学工程系二、临床检验仪器的主要部件㈠取样装置：把待检28生物医学工程系㈡预处理系统：为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。预处理的内容：样品的温度、血标本的抗凝、离心、分分子存在状态的要求以及除去样品水分和机械杂质、化学杂质等。预处理系统构成：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、酶促反应等装置。预处理系统任务：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、没有任何干扰成分的样品。生物医学工程系㈡预处理系统：为满足检测系统对样品的各种状态29生物医学工程系㈢分离装置：将样品各个组分加以机械分离或物理区分的装置。既包括样品本身各化学组分的分离，也包括能量的分离。

分离装置的设置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。生物医学工程系㈢分离装置：将样品各个组分加以机械分离或物理30生物医学工程系等发出相应信号的部件，该部件又多以电参数形式输出信息。㈣检测器：接收、检测样品中待检测组分的含量、能量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㈣检测31生物医学工程系㈤信号处理系统：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、积分放大器、模数转换器等。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。

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

生物医学工程系㈤信号处理系统：是信号从检测器发出到显示出来32生物医学工程系㈥显示装置：把检测结果显示出来。一般有模拟显示和数字显示两种。模拟显示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曲线，这种显示装置多采用电压表、电流表或带自动记录的电子电位差计等。数字显示是将信号处理后直接用数字显示检测数值，显示装置除电表、数码管外，还有感光胶片和示波管、显像管等。能精确显示出检测器发出的信号响应速度快——能及时显示检测数据生物医学工程系㈥显示装置：把检测结果显示出来。一般有模拟显33生物医学工程系㈦补偿装置：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件波动成正比例的负反馈来实现。生物医学工程系㈦补偿装置：其作用是消除或降低客观条件或样品34生物医学工程系㈧辅助装置：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(CPU)系统，各工作单元独立的CPU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、稳定性。生物医学工程系㈧辅助装置：为了确保仪器测量的精度、保证操作35生物医学工程系㈨样品前处理系统：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处理，还可以用于免疫/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。样本分选自动离心自动智能分装自动开盖自动样本装卸重测存储复测生物医学工程系㈨样品前处理系统：其任务是将标本分类、离心、36生物医学工程系三、临床检验仪器常用性能指标㈠灵敏度：检验仪器对被检测量变化的反应能力。㈡误差：检测时，所测得的数值与真值之间的差异。绝对误差—测得值x与被检测量真值x0

之差相对误差—绝对误差与被测量真值的比值系统误差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。随机误差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。粗大误差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。被观察到的变量的增量与其相应的被检测量的增量之比。生物医学工程系三、临床检验仪器常用性能指标㈠灵敏度：检验仪37生物医学工程系㈢噪音：检测仪器在没有加入被检验物品(即输入为零)时，仪器输出信号的波动或变化。抖动——仪器指针以零点为中心作无规则的运动；起伏——指针沿某一中心作大的往返波动；漂移——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。

㈣最小检测量：检测仪器能确切反映的最小物质含量。㈤

精度：检测值偏离真值的程度。准确度是指检测仪器实际测量对理想测量的符合程度。精密度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。精确度是表示检测结果与被检测量的真值的接近程度。㈥

可靠性：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。平均无故障时间：表示相邻两次故障间隔时间的平均值。故障率或失效率：一般用百分数千小时表示，例0.03％kh可信任概率：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㈢噪音：检测仪器在没有加入被检验物品(即输入38生物医学工程系㈦重复性：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，所得到的数据的分散程度。㈧分辨率：仪器设备能识别或探测的输入量的最小值。㈨测量范围：在允许误差极限内仪器所能测出的被检测值的范围。㈩示值范围：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。(十一)

线性范围：输入与输出成正比例的输入量的范围。(十二)响应时间：从被检测量发生变化到仪器给出正确示值所经历的时间。(十三)频率响应范围：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。仪器反应出到达变动量的63％时所需要的时间，又称时间常数；仪器反应出到达指示值90％所经历的时间。生物医学工程系㈦重复性：在同一检测方法和检测条件下，在一个39生物医学工程系四、临床检验仪器的选用标准㈠功能性指标：仪器的精度和分辨率等级高、应用范围广、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。㈡可靠性指标：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。㈢