临床检验仪器学-复习大纲

第一章概论
1、一个优良的检验仪器应具有(P3)：灵敏度、分辨率和精度高，噪音和误差小，可靠性、稳定性和重复性好，响应时间短，测量范围、示值范围、频率响应范围和线性范围宽等性能指标。

2、最小检测量与分辨率的区别?（P5）
答：①分辨率：仪器设备能感觉、识别或探测的输入量（或能产生、能响应的输入量)的最小值。

3、精确度与灵敏度的区别？(P3)
答：①灵敏度：检验仪器在稳态下输出量变化与输入量变化之比，即检验仪器对单位浓度或质量的被检物质通过检测器是所产生的响应信号值变化大小的反应能力，他反应仪器能够检测的最小被测量。

②精确度：对检测可靠度或检测结果可靠度的一种评价，是指检测值偏离真值的程度。

精度是一个定性的概念，其高低是用误差来衡量的，误差大则精度低，误差小则精度高。

③区别：
4、精确度(P5)：对检测可靠度或检测结果可靠度的一种评价，是指检测值偏离真值的程度。

精度是一个定性的概念，其高低是用误差来衡量的，误差大则精度低，误差小则精度高。

5、重复性(P5)：在同一检测方法和检测条件（仪器、设备、检测者、环境条件）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。

重复性与精密度密切相关，重复性反映一台设备固有误差的精密度。

6、准确度和精确度的区别。

(P5)
第二章离心机
1、简述分析型超速离心机的工作原理。

(P26)
答：分析型超速离心机主要由一个椭圆形的转子、一套真空系统和一套光学系统所组成。

该转子通过一个柔性的轴联接成一个高速的驱动装置，此轴可使转子在旋转时形成自己的轴。

转子在一个冷冻的真空腔中旋转，其容纳了两个小室：分析室和配衡室。

配衡室是一个经过精密加工的金属块，作为分析室的平衡用。

分析室的容量一般为1ml，呈扇形排列在转子中，其工作原理与一个普通水平转子相同。

分析室有上下两个平面的石英窗，离心机中装有的光学系统可保证在整个离心期间都能观察小室中正在沉降的物质，可以通过对紫外光的吸收（如对蛋白质和DNA）或折射率的不同对沉降物进行监测。

在分析室中物质沉降时重粒子和轻粒子之间形成的界面就像一个折射的透镜，在检测系统的照相底板上产出一个“峰”。

由于沉降不断进行，界面向前推进，“峰”也在移动，从峰移动的速度可以得到物质沉降速度的指标。

2、什么是离心力及相对离心力？(P17)
答：离心力：当物体所受外力小于运动所需要的向心力时，物体将向远离圆心的方向运动。

物体远离圆心运动的现象称为离心现象也叫离心运动。

离心运动是由于向心力消失或不足而造成的。

相对离心力：是指在离心场中，作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数，单位是重力加速度“g ”。

3、离心力计算式（每个符号的含义）。

(P17)
答：离心作用是根据在一定角速度下作圆周运动的任何物体都受到一个向外的离心力进行的。

离心力（Fc ）的大小等于离心加速度ω2 r 与颗粒质量m 的乘积，即：
3600rm N 4r )60N 2(m r m Fc 2222
π=π=ω= 式中ω是旋转角速度，Ｎ是每分钟转头旋转次数，r 为离心半径，m 是质量。

4、离心机的主要部件。

(P19)
答：低速离心机结构较简单，由电动机、离心转盘（转头）、调速器、定时器、离心套管与底座等主要部件构成。

高速（冷冻）离心机由转动装置、速度控制系统、温度控制系统、真空系统、离心室、离心转头及安全保护装置等。

超速(冷冻)离心机结构主要由一个椭圆形转子，一套真空系统和一套光学系统所组成。

5、差速离心法的优点，特点。

(P23)
答：采用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分步离心的方法,称为差速离心.操作时,将含有两种不同颗粒的混悬液,以常速离心，使大的颗粒下沉，将上清液倾倒于另一离心管中，再加大离心力，离心一定时间，分离小的颗粒，反复多次分离，达到分离目的。

差速离心主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。

差速离心法的优点是：操作简单，离心后用倾倒法即可将上清液与沉淀分开，并可使用容量较大的角式转子；分离时间短、重复性高；样品处理量大。

缺点是：分辨率有限、分离效果差，沉淀系数在同一个数量级内的各种粒子不容易分开，不能一次得到纯颗粒；壁效应严重，特别是当颗粒很大或浓度很高时，在离心管一侧会出现沉淀；颗粒被挤压，离心力过大、离心时间过长会使颗粒变形、聚集而失活。

第三章 显微镜
1、光学显微镜的性能参数。

(P31)
答：显微镜的性能参数主要有放大率、数值孔径、分辨率、视场、景深、镜像亮度、镜像清
晰度、工作距离和机械筒长。

显微镜的数值孔径与其放大率成正比u ，与分辨率、景深成反比，它的平方与图像亮度成正比。

因此，使用较大数值孔径的物镜，其放大率和分辨本领较高，淡视场、景深、工作距离较小。

①数值孔径：又叫镜口率，是物体与物镜间媒质的折射率n 与物镜孔径角的一半(β)正弦值的乘积，通常缩写为NA ，即NA=nsin β。

显微镜的数值孔径与其放大率成正比，与分辨率、景深成反比，它的平方与图像亮度成正比。

②分辨率：显微镜的最重要参数，指透镜能分辨两点之间的最小距离。

N 与D 成反比 ，λ与D 成正比。

sin αin N λ
61.0D •=（D ：分辨率；λ：光波的波长；N ：介质折射率；α ：物镜镜口
角）。

提高显微镜分辨率的方法：增大物镜的数值孔径；用短波长的光照射。

③放大率：或称放大倍数是指显微镜经多次成像后最终所成(放大的)像的大小相对于原物体大小的比值，常记作M 。

M=maq （M 是显微镜的总放大倍数；m 是物镜的放大倍数；a 是目镜的放大倍率，一般表达为明视距离(正常视力者为25cm)与目镜焦距之比；q 为在双目显微镜中所增设的棱镜所起的放大倍数，一般取值为1.6倍。

）
④视野：称视场，是指通过显微镜所能看到标本所在空间的范围。

⑤景深与焦长：景深又称焦点深度，是指在成一幅清晰像的前提下，像平面不变，景物沿光轴前后移动的距离称“景深”。

景物不动，像平面沿光轴前后移动的距离称“焦长”。

⑥镜像亮度和清晰度：镜像亮度即显微镜的图像亮度的简称。

高倍率工作条件下的暗场、偏光、摄影显微镜等都需要足够的亮度，与照明及物镜的性能参数相关。

镜像清晰度是指图像的轮廓清晰、衬度适中的程度。

⑦工作距离：工作距离是指从物镜前表面中心到被观察标本间满足工作要求的距离范围，与物镜的数值孔径成反比。

一般情况下，物镜的数值孔径赿大，其工作距离赿小。

2、简述扫描电子显微镜的工作原理。

(P37)
答： 扫描电子显微镜的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级
电子，次级电子由探测体收集，并在那里被闪烁器转变为光信号，再经光电倍增管和放大器转变为电信号来控制荧光屏上电子束的强度，显示出与电子束同步的扫描图像。

3、显微镜的核心部件（心脏）。

（P31）
答：光学系统是显微镜的主体部分，有包括物镜、目镜、聚光镜及反光镜等组成的照明装置。

物镜，目镜，光源。

物镜是显微镜中最重要的和最复杂的部分，被称为显微镜的心脏，其性能直接关系到显微镜的成像质量和技术性能。

4、光学显微镜的照明设置主要部件（4个）。

(P34)
答：照明装置的主要部件有光源、滤光器、聚光镜和玻片等。

第四章紫外-可见分光光度计
1、什么是光的吸收定律？(P51)
答：在朗伯-比尔定律中，比例常数k称为吸光系数。

如果溶液浓度以物质的量的浓度表示时，此常数称为摩尔吸光系数（ε），它表示在一定波长下测得的液层厚度为1cm、溶液浓度c为1mol/L时的溶液吸光度值。

如果溶液浓度以质量体积比表示时，此常数称为比吸光系数（a），它表示当溶液浓度为1g/L、液层厚度为1cm时，在一定波长下测得的吸光度值。

摩尔吸光系数ε和比吸光系数a可相互换算。

2、紫外-可见分光光度计有哪些基本类型？各自有什么特点？
答：紫外-可见分光光度计可以按仪器的使用光波长分类；也可按仪器的光学系统分类。

按使用波长分类可分为：紫外分光光度计（0.1nm～200nm）；可见分光光度计（360nm～800nm）；紫外-可见分光光度计（200nm～1000nm）；紫外-可见-红外分光光度计（200nm～2500nm）等。

按光学系统分类可分为：单光束分光光度计；双光束分光光度计；双波长分光光度计；双波长—双光束分光光度计；动力学分光光度计等。

根据目前分光光度计的应用情况，主要介绍单光束、双光束和双波长等三种分光光度计。

特点：单光束分光光度计是一类结构简单，使用、维护比较方便，应用广泛的分光光度计。

双光束分光光度计在其出射狭缝和样品吸收池之间增加了一个光束分裂器或斩波器，作用是以一定的频率将一个光束交替分成两路，使一路经过参比溶液，另一路经过样品溶液，然后由一个检测器交替接收或由两个检测器分别接收两路信号，这是目前国内外使用最多，性能较为完善的一类分光光度计。

双波长分光光度计不用参比溶液，只用一个待测溶液，能较好的解决由于非特征吸收信号（如试样的浑浊、吸收池与空气界面以及吸收池与溶液界面的折射差别等）影响而带来的误差，大大提高检测的准确度。

3、朗伯比尔定律。

答：光照射到物质可发生折射、反射和透射,一部分光会被物质吸收。

不同的物质会吸收不同波长的光。

改变入射光的波长，并依次记录物质对不同波长光的吸收程度，就得到该物质
的吸收光谱。

每一种物质都有其特定的吸收光谱，因此可根据物质的吸收光谱来分析物质的结构、含量和纯度。

紫外-可见分光光度计的工作原理遵循朗伯-比尔定律。

设入射光强度为I 0，当透过浓度为c 、液层厚度为b 的溶液后，透射光强度为I ，透射光强度与入射光强度的比值称为透光度，也叫透射率，以T 表示。

当液层厚度b 或溶液浓度c 按算术级数增加时，透光度T 按几何级数减少，数学表达式为： kbc
I I T -==100 。

式中k 为比例常数。

在光谱分析中，常常用吸光度表示溶液对入射光的吸收程度。

吸光度与透光度的关系是：吸光度等于透光度的负对数，用A 表示吸光度，有下列公式关系。

kbc T
I I I I T A ===-=-=1lg lg lg lg 00 该公式表明，
当用一束单色光照射吸收溶液时，其吸光度与液层厚度及溶液浓度的乘积成正比。

此即朗伯-比尔定律。

4、紫外光区波段范围。

（P51）
答：200-400nm 。

5、单色光分光光度计的特点。

（P54）
答：单光束分光光度计是一类结构简单，使用、维护比较方便，应用广泛的分光光度计。

其设计原理和结构具有以下特点：①单光束光路，从光源到试样至接收器只有一个光通道，使用中依次对参考样品和待测试样进行测定，然后将二次测定数据进行比较、计算，获得最终结果；②只有一个色散元件，工作波长范围较窄；③通常采用直接接收放大显示的简单电子系统，用电表或数字显示；④结构简单、附件少、功能范围小，不能做特殊试样测定。

第五章 临床血液常规检验仪器
1、电阻抗型血细胞分析仪的细胞计数原理及要点。

(P64)
答：电阻抗法血细胞检测原理（库尔特原理） 血细胞与等渗的电解质溶液相比为相对的不良导体；电阻值大于稀释液的电阻值；当细胞通过检测器微孔的孔径感受区时，在内外电极之间恒流源电路上，电阻值瞬间增大，产生一个电压脉冲信号；产生的脉冲信号数，等于通过的细胞数，脉冲信号幅度大小与细胞体积大小成正比。

电阻抗法白细胞的检测、红细胞和血小板的检测。

2、联合检测型血细胞分析仪检测原理（VCS 技术）(P65)
答：主要体现在白细胞分类，实质是选用较特异的方法将血中含量较少的嗜酸、嗜碱性粒细胞检出，发现异常细胞。

共有特点是：均使用了鞘流技术。

每个细胞接受三维分析，定义到三维散点图的相应位置
体积(V) 电阻抗原理测定细胞体积和数量。

电导性(C) 高频电磁探针，测量细胞内部结构，细胞内核浆比例。

光散射(S)细胞内粗颗粒的光散射强度要比细颗粒更强。

3、凝固法原理。

（P74）
答：是通过检测血浆在凝血激活剂作用下发生一系列物理量（光、电、超声、机械运动等）的变化，再由计算机分析所得最终结果，称生物物理法。

按测量原理分为电流法、超声分析法、光学法和磁珠法四种。

光学法（比浊法）：是根据血浆凝固过程中浊度的变化，导致光强度变化来测定相关因子。

磁珠法原理：是根据磁珠运动的幅度随血浆凝固过程中黏度的增加而变化来测量凝血功能的方法。

根据仪器对磁珠运动测量原理的不同，又可分为光电探测法和电磁珠探测法。

第六章 临床血液流变学检验仪器
1、血沉：红细胞沉降率（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(Westergren)魏氏法 。

红细胞沉降曲线方程： β)/(150t t H H +=∞。

其中，∞H 是血浆层的极限高度（∞→t ）
，50t 是血浆高度为2/∞H 的时刻，β为常数（β>1）。

沉降速度则表示为dt dH V /=，求极限便可得红细胞的最大沉降速度。

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，血细胞比容，血浆介质和上升流动，沉降管的倾斜度等。

对于红细胞沉降这一非线性过程而言，自动血沉分析仪可完整记录红细胞沉降的全过程。

第七章 临床尿液检验仪器
1、试剂带的结构与应用。

(P95)
答：①试剂带的结构 单项试剂带以滤纸为载体，将各种试剂成分浸渍后干燥，作为试剂层，再在其表面覆盖一层纤维素膜作为反射层。

一般把这样一条上面附有试剂块的塑料条叫做试
剂带。

尿液浸入试剂带后，与试剂发生反应，可产生颜色变化。

多联试剂带是将多种项目试剂块集成在一个试剂带上，使用多联试剂带，浸入一次尿液可同时测定多个项目。

②试剂带的应用不同型号的尿液分析仪一般使用自己配套的专用试剂带。

试剂块要比测试项目多一个空白块，有些仪器还多一个位置参考块。

各试剂块与尿液中被测定成分反应而呈现不同颜色。

空白块是为了消除尿液本身的颜色及试剂块分布的状态不均等产生出测试误差，提高测量准确度而设置的。

固定块是为了消除在测试过程中为免每次测定试剂块的位置不同产生测试误差设置的，每次测定前，检测头都会移到参考位置进行自检，必要时，自动调整发光二极管的亮度和灵敏度，以提高检测的信噪比。

2、尿液分析仪的检测原理及结构。

(P97)
答：①检测原理：把试剂带浸入尿液中后，除了空白块外，其余的试剂块都因和尿液发生了化学反应而产生了颜色的变化。

试剂块的颜色深浅与光的吸收和反射程度有关，颜色越深，相应某种成分浓度越高，吸收光量值越大，反射光量值越小，反射率也越小；反之，反射率越大。

因为颜色的深浅与光的反射率成比例关系，而颜色的深浅又与尿液中各种成分的浓度成比例关系，所以只要测得光的反射率即可以求得尿液中各种成分的浓度。

②结构：尿液分析仪一般由机械系统、光学系统、电路系统三部分组成。

机械系统：机械系统的主要功能是将待检的试剂带传送到位，检测后将试剂带排送到废物盒。

光学系统：光学系统通常包括光源、单色处理、光电转换三部分。

电路系统：光电检测器将试剂带所反射的信号的强弱转换成电信号的大小，送往前置放大器进行放大。

3、流式细胞术尿有形成分分析仪的工作原理。

(P102)
答：流式细胞术全自动尿有形成分分析仪的测定是应用流式细胞术和电阻抗的原理进行的。

当一个尿液标本被稀释并经染色液染色后，靠液压作用通过鞘液流动池。

反应样品从样品喷嘴出口进入鞘液流动室时，被一种无粒子颗粒的鞘液包围，使每个细胞以单个纵列的形式通过流动池的中心（竖直）轴线，在这里每个尿液细胞被氩激光光束照射。

每个细胞有不同程度的荧光强度，从染色尿液细胞发出的荧光，主要反映细胞的定量特性，如细胞膜、核膜、线粒体和核酸）、前向散射光强度，它成比例地反映细胞的大小和电阻抗的大小（电阻抗电信号主要与细胞的体积成正比）。

仪器是将这种荧光、散射光等光信号转变成电信号，并对各种信号进行分析，最后得到每个尿液标本产生出的直方图和散射图。

通过分析这些图形，即可区分每个细胞并得出有关细胞的形态。

第九章临床电化学分析仪器
1、临床电化学分析仪器的设计概念。

(P125)
答：临床电化学分析仪器是利用电化学分析技术而设计的临床分析仪器。

2、维持人体内环境稳定的三要素。

（P125）
答：水、电解质和酸碱平衡。

3、血气分析仪的利用电极对人体哪些指标进行测定？
答：测量样品中的指标：pH、PCO2、PO2、AB、SB、BB、TCO2、BE blood、BEECF、SO2等。

根据所测得的pH、PCO2、PO2参数及输入的血红蛋白值，血气分析仪可进行计算而求出血液中的其他参数，如：实际碳酸氢根浓度（AB），标准碳酸氢根浓度（SB），血液缓冲碱（BB），血浆二氧化碳总量（T-CO2），血液碱剩余（BEblood），细胞外液碱剩余（BE ECF）
血氧饱和度（SO2）
4、血气分析仪的基本种类。

答：血气分析仪种类型号很多，其基本结构均可分为三大部分：电极系统、管路系统、电路系统。

5、血气分析仪的电极的分类。

答：电极主要包括两大类，即离子型（主要有K+、Na+、Li+、Ca2+、Cl-、pH和PCO2）和伏安型传感器（主要是PO2）。

一般的血气分析仪使用四支电极，分别是pH、PCO2、PO2电极和pH 参比电极。

① pH电极和pH参比电极：血气分析仪使用毛细管pH玻璃电极和甘汞电极测量溶液的酸碱度。

② PCO2电极：P CO2电极是一个气敏电极，其前端有一层半透膜，只允许CO2分子通过，其内部有一玻璃电极和参比电极。

③ PO2电极：PO2电极是一种气敏电极，其工作原理是基于电解氧的过程中产生的电极电流，PO2电极电流信号大小正比于渗透到阴极表面氧的浓度，后者又决定于膜外的PO2。

6、概念：
①电极：电极是血气分析仪的电化学传感器。

电极主要包括两大类，即离子型（主要有K+、Na+、Li+、Ca2+、Cl-、pH和PCO2）和伏安型传感器（主要是PO2）。

②PCO2电极：P CO2电极是一个气敏电极，其前端有一层半透膜，只允许CO2分子通过，其内部有一玻璃电极和参比电极。

7、电解质分析仪的结构框图。

（P127）
答：电解质分析仪由离子选择性电极、参比电极、分析箱、测量电路、控制电路、驱动电机和显示器等组成。

①板面系统：电解质分析仪在仪器板面上具有人机对话的操作键。

板面上具有“Yes”或“No”两个键，其中“Yes”键用来接收显示屏上的提问，“No”键用来否定显示屏上的问句。

②电极系统：分析仪的电极系统是测定样品结果的关键，决定测定结果的准确度和灵敏度。

电极系统包括指示电极和参比电极。

指示电极包括pH、Na+、K+、Li+、Cl-、Ca2+、Mg2+等离子选择性电极。

参比电极一般是银/氯化银电极。

③液路系统：液路系统直接影响到样品浓度测定的准确性和稳定性。

分析仪的液路系统通常由标本盘、溶液瓶、吸样针、三通阀、电极系统、蠕动泵等组成。

蠕动泵为各种试剂的流动提供动力，标本盘、三通阀和蠕动泵的转动、转换均由微机自动控制。

液路系统中的通路由定标液/冲洗液通路、标本通路、废液通路、回水通路、电磁阀通路等组成。

④电路系统：各种分析仪的电子部件各有相同，通常由测量电路将电极产生的微弱信号经反对数放大器放大，然后进入A/D转换，最后送到三位LED数字显示器显示并打印结果。

⑤软件系统：各种分析仪的软件系统，是控制仪器运作的关键。

它提供仪器微处理系统操作、仪器设定程序操作、仪器测定程序操作和自动清洗等操作程序。

附：
1、概念。

①电解质分析仪（P126）：采用离子选择性电极（ISE）测量体液中离子浓度的仪器。

②血气分析仪（P129）：利用电极对血样中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2）和氧分压（PO2）进行测定的仪器。

2、电解质分析仪的工作原理框图。

（P127）
答：当样品通过测量毛细管时，各离子选择电极膜与其相应的离子发生作用，与参比电极产生相关的电位差E，经放大处理后，通过标准曲线与待测离子电位差值对照，即可求得各离子的浓度值，并显示或打印出来。

仪器将测量电极与测量毛细管做成一体化的结构，使各电极对接在一起自然形成测量毛细管。

参比电极采用甘汞电极。

3、血气分析仪的管路组成。

（P131）
答：管路系统通常由气瓶、溶液瓶、连接管道、电磁阀、正压泵、负压泵和转换装置等部分组成。

第十章临床微生物检测仪器
1、第三代血培养系统的工作原理。

（P138）
答：第三代血培养系统即连续监测血培养系统。

其工作原理主要是通过自动监测培养基（液）中的混浊度、pH值、代谢终产物CO2的浓度、荧光标记底物或代谢产物等的变化，定性地检测微生物的存在。

2、微生物自动鉴定系统的工作原理。

（P147）
答：采用微生物数码鉴定原理。

数码鉴定是指通过数学的编码技术将细菌的生化反应模式转换成数学模式，给每种细菌的反应模式赋予一组数码，建立数据库或编成检索本。

通过对未知菌进行有关生化试验并将生化反应结果转换成数字（编码），查阅检索本或数据库，得到细菌名称。

其基本原理是计算并比较数据库内每个细菌条目对系统中每个生化反应出现的频率总和。

3、ESP系列自动血培养系统的检测原理。

(P139)
答：根据检测标本的数量分为128、256及384型。

以128型为例，有8个孵育器，4个用于需氧菌振荡培养，4个用于厌氧菌不振荡培养。

培养瓶顶部的连接装置与仪器的感压探测器相接，探测器每12分钟监测一次需氧瓶，每24分钟监测一次厌氧瓶，并将气体压力数据传到计算机。

计算机软件以气体压力对时间的变化制成生长曲线图，按照特有的方法处理曲线。

当培养瓶顶部压力改变达到一定值时，则判断为阳性，即有细菌生长；否则为阴性，即无细菌生长。

4、BioArgos系统自动血培养系统的工作原理。

（P140）
答：该系统利用红外分光计检测CO2产生。

系统由标本装载部分、检测部分、孵育部分和计。