全自动生化分析仪

　　简介

　　全自动生化分析仪（简称ACA）：

　　定义

　　生化分析仪：用于检测、分析生命化学物质的仪器，给临床上对疾病的诊断、治疗和预后及健康状态提供信息依据。

　　光学系统：是ACA的关键部分。老式的ACA系统采用卤钨灯、透镜、滤色片、光电池组件。新式ACA系统光学部分有很大的改进，ACA的分光系统因其光位置不同有前分光和后分光之分，先进的光学组件在光源与比色杯之间使用了一组透镜，将原始光源灯投射出的光通过比色杯将光束变成光速（这与传统的契型光束不同），这样，即使比色杯再小，点光束也能通过。与传统方法相比，能节约试剂消耗40-60%。点光束通过比色杯后，在经这一组还原透镜（广差纠正系统），将点光束还原成原始光束，在经光栅分成固定的若干种波长（约10种以上波长）。采用光/数码信号直接转换技术即将光路中的光信号直接变成数码信号。将电磁波对信号的干扰及信号传递过程中的衰减完全消除。同时，在信号传输过程中采用光导纤维，使信号达到无衰减，测试精度提高近100倍。光路系统的封闭组合，又使得光路无需任何保养，且分光准确、寿命长。

　　恒温系统：由于生物化学反应时温度对反应结果影响很大，故恒温系统的灵敏度、准确度直接影响测量结果。早期的生化仪器采用空气浴的方法，后来发展到集干式空气浴与水浴优点于一身的恒温液循环间接加温干式浴。其原理是在比色杯周围设计一恒温槽，在槽内加入一种无味、无污染、不蒸发、不变质的稳定恒温液，恒温液的容量大，热稳定性好、均匀。在比色杯不直接接触恒温液，克服了水浴式恒温易受污染和空气浴不均匀、不稳定的特点。

　　样品反应搅拌技术和探针技术：传统的反应搅拌技术采用磁珠式和涡旋搅拌式两种。现在流行的搅拌技术是模仿手工清洗过程的多组搅拌棒组成的搅拌单元，当第一组搅拌棒在搅拌样品/试剂或混合溶液时，第二组搅拌棒同时进行高速高效的清洗，第三组搅拌棒也同时进行温水清洗和风干过程。在单个搅拌棒的设计上，采用新型螺旋型高速旋转搅拌，旋转方向与螺旋方向相反，从而增加了搅拌的力度，被搅拌液不起泡，减少微泡对光的散射。试剂及样品探针依照早期电容式传感的原理，但略加改进，增加了血凝块和蛋白质凝块的报警，依照报警级别的重测结果，减少吸样误差，提高测试结果的可靠性。大型生化仪器每小时检测数多在1000个以上，因此自动重测相当重要，测试结果的主观评价和手工重测已不能满足临床的需要。

　　其他方面：试剂、样品的条形码识别和计算机登录，早期生化仪器由于缺乏条码识别功能，出现错误机会较多。近几年无论进口、国产生化仪器均采用条码检测，这项技术在生化仪器上的使用给高速ACA的研制提供了技术支持，也使得仪器相当支持。软件的开发简单易行，因此，条码检测是仪器智能化的基础。开放式试剂，作为医院选择机型的一项重要因素，仪器是否支持开放式试剂非常重要。试剂开放后，医院、科研单位可自主选择试剂供应商，在衡量价格、低度器结果的可靠性、试剂有效期等方面有了较大的自由度。离子选择电极分析附件（ISE）、人体血清和尿液电解质指标相当重要，ACA系统附带ISE后，医院可节省费用。

　　原理

　　自动化分析仪就是将原始手工操作过程中的取样、混匀、温浴（37℃）检测、结果计算、判断、显示和打印结果及清洗等步骤全部或者部分自动运行。如今，生化检验基本上都实现了自动化分析，还有专为大型或超大型临床实验室和商业实验室设计的全自动生化分析系统，可根据实验室的检测量任意配置。

　　无论是当今运行速度最快（9600Test/h）的模块式全自生化分析仪，还是原始手工操作用于比色的光电比色计，其原理都是运用了光谱技术中吸收光谱法。是生化仪最基本核心。

　　特点

　　◆技术领先的光路反应系统

　　◆高效无忧的自动冲洗系统

　　◆智能灵敏的液位探测系统

　　◆简易快捷的软件操作系统

　　◆及时周到的全国服务网络

　　性能：

　　检测速度：300个测试/小时（不含离子测试）

　　仪器具有开机自检功能，自检异常时，显示出故障提示；

　　仪器采用视窗平台操作，全中文系统，设有反应监视画面，操作者可随时了解仪器运行的状况；

　　任选式工作方式：可以按病人次序安排试验也可以按项目次序安排试验。

　　检验方式：单、双波长法，单、双试剂法任选。

　　分析模式：吸光度、终点法、两点法、动力学法、标准曲线法、因数法、对照管法；

　　仪器对试剂开放，可根据不同试剂要求预先设置项目参数，经较准后存入仪器，供临床检验时调用。

　　仪器具有急诊样本插入功能，并优先安排急诊样本的检验；

　　仪器具有样本预稀释功能和自动重测功能，当样本检验结果超线性时，仪器可安排预稀释和重新检验；

　　仪器具有室内质控功能，可实现对现场检验结果实时监控；

　　仪器具有断电保护功能：恢复供电后，可继续执行原运行的程序。

　　试剂池具有24小时不间断低温冷藏功能，池内温度为2℃～10℃；

　　仪器输出：项目参数，定标曲线，动态反应曲线、吸光度、浓度、酶活性度、正常参考值判断结果以及质控品的检验数据和质控图。

　　样本系统

　　样本库：有65个样本位，可放置多种原始采血管、试管及微量样本杯。并有两个样本盘，可任意交换使用。

　　样本量：2.5ul～40ul，项目编制时确定，仪器自动取样，0.05ul递增。

　　样本针：具有液面自动检测和防碰撞安全保护功能。

　　样本针清洗：除专用的清洗液对样本针的内外表面冲洗外，还用温的蒸馏水冲洗样品针的外表面，热风吹干。

　　操作系统

　　软件操作系统：WindowsXP

　　数据处理：储存，输出各种检测数据和图表（包括项目的计算结果）没有时间和储存量的限制。

　　操作软件优点：

　　中文在线帮助操作指南；

　　全开放测试参数设置；

　　实时反应曲线，全过程检测；

　　同时应用主、副波长检测，剔除干扰，获得最准确的检测结果；

　　试剂质量信息、样本分析结果，系统各单元状态实时诊断；

　　特有的用户管理密码，分配用户的操作权限；

　　样本测试数据。多种报告单样式可供用户选择。

　　定标与质控：

　　定标方式：多种定标方式，单点、两点、多点（线性回归法、半对数法、全对数、二次方曲线、三次方曲线、四参数法）

　　定标周期：随时根据用户需要自行设定。

　　质控软件：3水平质控；配有L-J质控图、westguard、multi-rule、-R等质控规则。

　　显示器：17#液晶显示器。

　　打印功能：中文打印内容可选，支持远程报告单打印。

　　系统接口：RS-232标准接口。参数列表

　　主要部件

　　加样、试剂针

　　1.加样针表面一般都经过了特氟龙材料处理过，防止在加样品或试剂

　　过程中表面挂液造成交叉污染。

　　2.具有液位探测功能，可自动检测试剂瓶内试剂余量

　　3.加样针试剂针都具有上下防撞功能，防止在误操作或机器出现

　　故障的情况下，造成打针现象。

　　试剂、样品盘

　　1.试剂盘都具有试剂冷藏功能，这是因为试剂在使用过程中需要保持在低温状态下。防止因为温度过高造成试剂失效影响测试结果。

　　2.国产、进口生化中速度在400速度以上的一般样品和试剂盘都是分开，这样提高机器的测试速度。像奥林巴斯400日立7060。

　　反应盘

　　反应盘是试剂和样品混匀后反应检测结果的位置。反应杯材质目前有2种一是有机玻璃二是石英玻璃。石英玻璃使用寿命较长但造价比较昂贵。

　　冲洗功能国内外生化都采用8段自动清洗，清洗后都有自动烘干的功能。

　　灯泡

　　全自动生化分析仪的光源一般是卤素灯泡，使用寿命大约是2000个小时。

　　比较

　　（一）、光的纯度比较

　　光电检测以采用纯度高的光为佳，但不管采用哪种分光器，都不可能得到绝对纯的光。

　　1、光栅：就光栅分光后的一点而言，光是纯的，但由于透光孔具有一定宽度，比色皿所接受的光，是一个在指定波长附近波段上的等强的光。

　　2、滤光片：经滤光片分光后，通过透光孔被比色皿所接受的光也是一个波段，但在指定波长上光的强度最高，呈正态分布。

　　（二）、光的稳定性比较

　　1、光栅：棱镜或者光栅片的绕轴旋转，由于不可避免的机械误差，并且小角度的偏差经过2-3次反射，会造成很大的偏差，造成波长的不稳定。另外光栅是窄缝，其能量也会很弱，小的检测电压信号为了获得大的电压值，必须以大倍数放大，这样误差也会被放大，会造成检测的不稳定

　　2、滤光片：由于从同一滤光片上每一点透过的光的波长都是相同的，每个位置是通过光偶准确定位，不受仪器本身机械误差的影响，所以，光强经会聚后，能量很高，电压信号也会相对强，主流光很强，其它杂光的影响就会很弱很弱，可以忽略到不计，误差也会很小，光是稳定的，检测相对很稳定。

　　（三）、维护方面

　　1、光栅：一旦出现螺丝松动，传动误差，更换灯泡，造成中心波长偏移，那一般很难再调整回合适位置，必须由专业厂家来用专业设备调试完成，事实上国内大多数用户因为没有得到这方面的培训与告知，所以基本用了一年以后，发生了偏差也不会去找厂家去校准了。

　　2、滤光片：结构简单，便于维护。只要稍加培训即可完成维护。

　　测定要求

　　1.样品：血清、尿液、脑脊液等。

　　2.试剂：单试剂、双试剂

　　3.双波长：由主波长和副波长构成的两个波长。可以消除在检测过程中的干扰。

　　4.校准品（标准）：比对未知样品的浓度

　　5.质控品：用于生化仪在日常工作中对仪器、试剂等方面状态的监控。

　　方法

　　1.终点法（endessay）完全被转化成产物，不再进行反应达到终点，取反应终点的吸光度来计算被测物质的浓度。生化检验中除酶和BUN、CRE外几乎都用终点法来进行检测。

　　1）.一点终点法：取反应达终点时的一个点的吸光度来计算结果。

　　2）.二点终点法：取反应尚未开始时读取一个点的吸光度，待反应达终点时再取第二点的吸光度。用第二点吸光度减去第一点吸光度的差值来计算结果。主要用于扣除试剂和样品空白。保证结果的准确性。一般双试剂用。

　　2.固定时间法（两点法）：是取尚在反应中的两点间的差值来计算结果。此两点既不是反应起始点也不是终点。主要用于检测一些非特异性的项目，如肌酐。

　　3.连续监测法（动力学法、速率法）：是在测定酶的活性或酶代谢产物时，连续取反应曲线中呈线性变化吸光度值（△；A/min）来计算结果。因在反应线性时间内各点间的吸光度差值为零故又称谓零级反应。

　　测试项目

　　1.肝功类

　　GPT/ALT（谷丙转氨酶）ALP（碱性磷酸酶）Alb（白蛋白）

　　GOT/AST（谷草转氨酶）T-Bil（总胆红素）CHE（胆碱脂酶）

　　TTT（麝香草酚浊度）D-Bil（直接胆红素）FB（纤维蛋白原）

　　NH3（血氨）TP（总蛋白）

　　2.肾功离子

　　BUN（尿素氮）K（血清钾）Na（血清钠）

　　Cr（肌酐）Fe（血清铁）Ca（血清钙）

　　UA（尿酸）Mg（血清镁）Cl（血清氯）

　　CO2-Cp(二氧化碳结合力)Zn（血清锌）P（血清磷）

　　血糖血脂T-CHO（总胆固醇）HDL-C(高密度脂蛋白胆固醇)

　　TG（甘油三脂）LDL-C(低密度脂蛋白胆固醇)

　　GLU（血糖）

　　3。心肌酶谱

　　CK（肌酸激酶）CK-MB(肌酸激酶同工酶）

　　LDH（乳酸脱氢酶）HBDH(α-羟丁酸脱氢酶）

　　GOT（谷草转氨酶）

　　4。胃萎缩性胃炎筛查

　　PGⅠ/PGⅡ（胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ）

　　5。其他

　　a-Amya淀粉酶Hb血红蛋白免疫球蛋白、毒物、类风湿因子等用光学比浊法的都可以用在全自动生化上进行检测。

　　国内外的生产厂家

　　国外主流厂家：东芝日立奥林巴斯西门子贝克曼欧霸

　　国产一线厂家：迈瑞优利特锦瑞上海科华上海丰汇深圳恩普深圳蓝韵（Landwind）北京松上永和阳光长光东软迪瑞华天恒达博科库贝尔。

　　仪器选购

　　各级医疗单位选购ACA仪器时，主要应作以下几点考虑：机型的适用性；性能价格比；试剂开放性；地区差异；售后技术支持。其中，机型的适用性是指选购单位应依照实际情况，选择略大于现工作量要求的ACA系统，以适应单位未来发展的要求，同时考虑自身经济实力，力求一步到位，在仪器的7-8年生命周期内不被淘汰，这也体现了性能价格比的要求。例如，各类医院选购ACA应选购1000tests/hour的机型，或者可后续扩充至1000tests/hour以上，以满足临床需要。地区差异和售后技术支持这两个问题涉及面广，不好一概而论，主要应考虑：本地区该机型的销售状况，现有同类、同种机器的台数以及销售商及生产厂商的口碑。作者认为，大型、中型城市销售、代理商比较集中，维修及后续支持较能保证，可着重考虑选购性能价格比较优的仪器，而小型城市、乡镇医疗单位则应考虑选用多模块组合、可独立使用的仪器。万一其中部分模块故障，其余模块仍能正常运转，保障科研医疗的正常开展。当然，选购时要注意仪器各模块是否独立性好，公用模块足够简单、不易故障，经验告诉我们，模块化ACA的公用部分越少，独立操作的可能性越大。

　　仪器的选购是一件复杂的工程，各单位应认真调研，公开竞标，切不可因小失大带来不必要的损失。

　　试剂问题

　　混成单一

　　比如酶法肌酐试剂，第一步R1中的酶要消除样品中内源性肌酸的干扰，如果混成单一试剂，则会使检测结果偏高，消除法HDL、LDL也不能混成单一试剂，因为它们都要分别清除HDL和LDL以外的脂蛋白，从而达到检测的目的，如果混成单一试剂，则会使测定的HDL和LDL不准确。另外，有的试剂混成单一试剂后，稳定性和抗干扰能力也会明显下降。解决办法：①在仪器通道或试剂位允许的情况下尽量使用双试剂；②如一定要使用单一试剂，最好选择试剂厂家针对部份项目专门生产好的单一试剂。

　　开瓶

　　随着全自动生化分析仪的普及，“开瓶稳定性”也随之受到了大家的重视，但是就目前有的试剂方法学来讲，还达不到人们所要求的试剂开瓶后在仪器内放很长时间不需要定标，比如ALP、TP、GSP等PH为碱性的试剂，开瓶后试剂会吸收空气中的二氧化碳，使试剂本身的PH值下降，如果长时间开瓶不定标或校准，会使检测结果发生偏离，在国外有的项目有明文规定，必须72小时之内定标，比如BUN。但是在国内的某些实验室为了方便，很长时间都不作校准，导致测定结果的不准确。解决办法：了解试剂的特性，及时对部份项目进行校准，对于每天标本量不多的医院，可按1～2天的用量取用试剂放入仪器。

　　相混

　　将不同批号的试剂混合在一起使用的现象在检验中经常发生，当然这一方面是为了节省成本，另一方面为了方便。但是不管是什么品牌、什么试剂，由于不同批号的试剂生产时间不同，试剂中工具酶的活性会有差异，会发生水解的底物浓度随时间长短也会不同。因此混在一起使用而又不定标，可能会导致检测结果的不准确。还有如果有的试剂开瓶时间太长，空气中的灰尘或细菌会进入瓶中，由于有的试剂含有大量的蛋白质和盐，是细菌生长的最好条件，虽然有的试剂添加了防腐剂，但防腐剂的防腐也是有一定限度的，而且绝大多数厂家的试剂中是没有加防霉剂的。解决办法：①不同批号试剂建议不要混用，如果混用最好重新定标；②试剂瓶在仪器内使用时间不要过长，及时更换。③一般每个试剂瓶内由于试剂针不能吸完，或多或少都会留有几毫升的试剂，如果是同一批号可以将未开瓶的同一批号试剂往里倒。但如果不是同一批号的试剂时倒人后最好定标，最好的做法是将每个批号的剩余试剂留起来待一定数量后混在一起，然后重新定标后检测。