医学常用现代仪器分析简介专题课件
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现代医疗仪器.ppt
2
现代医疗仪器与生物医学工程学的关系
• 医疗仪器是生物医学工程研究成果的载体。
• 生物医学工程研究的成果是现代医疗仪器设计和开发
的核心和基础。
3
医疗仪器的特点
现代医疗仪器通常都是集电子、机械于一体的非常复杂 的装置，是非常精密的、可靠性和安全性要求都非常高 的自动或半自动系统。
对被测体必须是无害的，最理想的是无损伤的 要考虑电极或传感器对测量结果产生影响； 生物信号弱小，而干扰强大。信号可能只有干扰的千 分之一； 能量的限制，我们不可能为了提高信噪比或提高治疗 效果而无限制地提高外加能量，这会造成机体的损伤； 安全考虑，由于病人本身已比较衰弱，安全问题就比 较突出。
20
医疗器械分类（7）
• 6845 体外循环及血液处理设备 • 6846 植入材料和人工器官 • 6854 手术室、急救室、诊疗室设备及器
具
• 6855 口腔科设备及器具 • 6856 病房护理设备及器具
21
医疗器械分类（8）
• 6857 消毒和灭菌设备及器具 • 6858 医用冷疗、低温、冷藏设备及
4
按使用风险大小分类
• 国家对医疗器械实行分类管理。国家有专门机构对医
疗器械的研发、生产、销售和使用进行管理和监督。
• 第一类是指通过常规管理足以保证其安全性、有效性
的医疗器械（大部分是手术器械）。
• 第二类是指对其安全性、有效性应当加以控制的医疗
器械。
• 第三类是指植入人体；用于支持、维持生命；对人体
测量的，而在体非侵入性测量是医学诊 断仪器的发展方向。
7
按临床科室或人体系统分类
• 心脏科设备 • 呼吸科设备 • 泌尿科设备 • …… • 这样分类有助于了解不同科室对医疗仪
现代医疗仪器与生物医学工程学的关系
• 医疗仪器是生物医学工程研究成果的载体。
• 生物医学工程研究的成果是现代医疗仪器设计和开发
的核心和基础。
3
医疗仪器的特点
现代医疗仪器通常都是集电子、机械于一体的非常复杂 的装置，是非常精密的、可靠性和安全性要求都非常高 的自动或半自动系统。
对被测体必须是无害的，最理想的是无损伤的 要考虑电极或传感器对测量结果产生影响； 生物信号弱小，而干扰强大。信号可能只有干扰的千 分之一； 能量的限制，我们不可能为了提高信噪比或提高治疗 效果而无限制地提高外加能量，这会造成机体的损伤； 安全考虑，由于病人本身已比较衰弱，安全问题就比 较突出。
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医疗器械分类（7）
• 6845 体外循环及血液处理设备 • 6846 植入材料和人工器官 • 6854 手术室、急救室、诊疗室设备及器
具
• 6855 口腔科设备及器具 • 6856 病房护理设备及器具
21
医疗器械分类（8）
• 6857 消毒和灭菌设备及器具 • 6858 医用冷疗、低温、冷藏设备及
4
按使用风险大小分类
• 国家对医疗器械实行分类管理。国家有专门机构对医
疗器械的研发、生产、销售和使用进行管理和监督。
• 第一类是指通过常规管理足以保证其安全性、有效性
的医疗器械（大部分是手术器械）。
• 第二类是指对其安全性、有效性应当加以控制的医疗
器械。
• 第三类是指植入人体；用于支持、维持生命；对人体
测量的，而在体非侵入性测量是医学诊 断仪器的发展方向。
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按临床科室或人体系统分类
• 心脏科设备 • 呼吸科设备 • 泌尿科设备 • …… • 这样分类有助于了解不同科室对医疗仪
《现代仪器分析教学课件》1.绪论
3
色谱分析方法：是基于物质在两相（流动相 和固定相）分配比不同，当两相做相对运动 时，由于各组分k差异，当他们随流动相流 动时，流动速度不同，经过一段时间后，而 达到分离（如纸色谱和薄层色谱）。
4
其他分析方法：质谱法，热分析法、放射化 学分析法等。
Table1. 仪器 分析方法的分
类
1.4.仪器的主 要性能指标
03
2000年版
北京大学化学系，仪器分析教程. 北京大学出
版社，1997年版
04
金钦汉，任玉林，孙长青，仪器分析.吉林大学 出版社。
1.2 仪器分析 和化学分析的
关系
分析化学是人们获得物质化学组成和结构信息的科学,可 分为化学分析和仪器分析两类。
化学分析：侧重于依据化学反应及其计量关系来进行分 析测定。
仪器分析：借助于一些特殊的仪器设备、通过测量物质 的某些物理或物理化学性质的参数（如光学、电学参数 等）及其变化来进行分析测定。
精密度 （Precisi on）：测量 数据间相互 接近的程
灵敏度 (Sensitiv ity) ：区 别具有微小 差异浓度
检出限 （Detecti on limit）： 指能以适当 的置信
选择性 （Selecti vity）：分 析方法的选 择性是指
度，通常用相对标准偏 差（RSD%）来量度。
分析物能力的量度。
度被检出的组分的最 小量或最小浓度 ,与 仪器的噪
声相关。
该方法不受干扰的程度。
1.5、仪器分析的优缺点及发展趋势
1、优点是：
a. 灵敏度高； b. 易于实现自动化，操作简便而快速； c. 选择性好，适应与复杂物质的分析； d. 取样量少，可用于无损分析； e. 用途广、能适应各种分析要求。
现代仪器分析课件.ppt
09:57:50
二、仪器分析发展和作用
role and development of instrument analysis
20世纪40年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展； （2）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息
结束
09:57:50
现 代 仪 器 分 析 课 件
09:57:50
第一章 绪论
introduction
第一节 概述
generalization
一、 概述
generalization
二、仪器分析的发展和 作用
role and development of instrument analysis
09:57:50
一、概 述
理论
技术
对技术
09:57:50
分析化学六面体
09:57:50
09:57:50
09:57:50
内容选择
第一节 仪器分析概述 generalization 第二节 仪器分析分类与发展 classification and development of instrument analysis 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
generalization
分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及 其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解 释世界的过程； 20世纪40年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？
二、仪器分析发展和作用
role and development of instrument analysis
20世纪40年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展； （2）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息
结束
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现 代 仪 器 分 析 课 件
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第一章 绪论
introduction
第一节 概述
generalization
一、 概述
generalization
二、仪器分析的发展和 作用
role and development of instrument analysis
09:57:50
一、概 述
理论
技术
对技术
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分析化学六面体
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内容选择
第一节 仪器分析概述 generalization 第二节 仪器分析分类与发展 classification and development of instrument analysis 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
generalization
分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及 其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解 释世界的过程； 20世纪40年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？
现代仪器分析方法PPT课件
波数: 单位时间内通过的周波数(1/ ) 1cm = 108Å = 107nm = 104μm c = (c = 3×1010 cm/sec) E = h = h·c/
射线光谱
射线涉及原子核内部能级的改变，对应于 Mössbauer谱 ( 10-4～10-2nm) 在实验室研究的主要是含铁的化合物，例如 57Fe(I=1/2)57Fe(I=3/2)，ΔE=14.4KeV。对于含C、 H、N、O等原子核，测试困难。Mössbauer谱用于 大环多胺配体与Fe(III)络和物结构的研究报道见文 献 [Bartos M J, et al, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1995, 34, 1216]。
氧化或部分氧化, 还可出现 O 1s, C 1s谱带
扩展谱
电子顺磁共振谱
电子顺磁共振谱 (EPR or ESR) Electron Paramagnetic Resonance, Electron Spin Resonance
磁诱导电子自旋能级裂分
电子自旋能级 (ms=1/2) ms = (－1/2) —— E2 B0
毛细管电泳(Capillary Electrophoresis) 离子色谱 (Ion Chromatography) 凝胶色谱 (Gel Chromatography)
结构分析
MÖssbauer谱 X-射线衍射仪 电子能谱 紫外-可见光谱 荧光光谱 红外与拉曼光谱 电子顺磁共振谱 核磁共振谱 质谱
X-ray范围的高能光子作用被测样品，各轨 道电子都有可能激发成为光电子，可得到原子 内层电子(不参与化学反应）的各级电离势， 即电子结合能（Electron Bond, EB). 了解离 子的几何构型和轨道特征；了解配合物的配位 情况。是目前表面分析最广泛使用的仪器之一 可测除 H,He 以外的所有元素。
射线光谱
射线涉及原子核内部能级的改变，对应于 Mössbauer谱 ( 10-4～10-2nm) 在实验室研究的主要是含铁的化合物，例如 57Fe(I=1/2)57Fe(I=3/2)，ΔE=14.4KeV。对于含C、 H、N、O等原子核，测试困难。Mössbauer谱用于 大环多胺配体与Fe(III)络和物结构的研究报道见文 献 [Bartos M J, et al, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1995, 34, 1216]。
氧化或部分氧化, 还可出现 O 1s, C 1s谱带
扩展谱
电子顺磁共振谱
电子顺磁共振谱 (EPR or ESR) Electron Paramagnetic Resonance, Electron Spin Resonance
磁诱导电子自旋能级裂分
电子自旋能级 (ms=1/2) ms = (－1/2) —— E2 B0
毛细管电泳(Capillary Electrophoresis) 离子色谱 (Ion Chromatography) 凝胶色谱 (Gel Chromatography)
结构分析
MÖssbauer谱 X-射线衍射仪 电子能谱 紫外-可见光谱 荧光光谱 红外与拉曼光谱 电子顺磁共振谱 核磁共振谱 质谱
X-ray范围的高能光子作用被测样品，各轨 道电子都有可能激发成为光电子，可得到原子 内层电子(不参与化学反应）的各级电离势， 即电子结合能（Electron Bond, EB). 了解离 子的几何构型和轨道特征；了解配合物的配位 情况。是目前表面分析最广泛使用的仪器之一 可测除 H,He 以外的所有元素。
现代医学仪器课件 血细胞分析仪
（2）定量装置中的特殊部件：定量装置 中的特殊部件主要有负压泵、压力调节器 和废液瓶。
44
激光白细胞五分类
45
流式细胞技术 鞘流技术
46
Baso （嗜碱）通道：半导体激光照射、流式细胞计数
Reagent: Stromatolyser-FB(嗜碱溶血素） 溶血素使其他白细胞皱缩、RBC溶血、只有BASO细胞 保持原形态不变。
BASO
其他 WBC
RBC
FSC 皱缩
溶血成 碎片
SSC
Tower Assembly
旋转阀（分血器） (SRV)
• 旋转阀由3部分组成: 旋转片和 2片固定片.
• 在初始位置, SRV充满 全血样本.
• 在接着的程序 中, 旋 转片旋转,样本分段并 与相应的稀释口对齐.
61
62
分血阀片结构
（1）红细胞直方图
35
（2）血小板直方图：血小板直方图如图1－ 5b，典型血小板直方图呈对数正态分布， 显示范围0－36 fl，计数范围为2－20 fl
（3）白细胞直方图与白细胞分类：如图 1－5 C，白细胞体积分布曲线的显示范围是 30－450 fl。
36
R3为直方图上单核峰和中性粒峰之间的区 域有异常，可能有不成熟粒细胞、嗜酸性 细胞等因素的影响；R4为直方图上中性粒 峰右侧区域有异常，粒细胞数量过多；RM 为以上区域2个或2个以上同时有异常。
26
27
（1）红细胞计数：正常人体外周血红细胞 的数目为白细胞的1000倍左右，当阈值电压 选在U1时，白细胞产生的脉冲个数较红细 胞产生的脉冲个数少得多，几乎可以完全 忽略，红、白细胞数可视为红细胞数。
（2）血小板计数：将阈值电压选在U2时， 可以去掉干扰计数，并计出红、白细胞和 血小板的总数。最后从总数中减去红、白 细胞数，即为血小板数。
44
激光白细胞五分类
45
流式细胞技术 鞘流技术
46
Baso （嗜碱）通道：半导体激光照射、流式细胞计数
Reagent: Stromatolyser-FB(嗜碱溶血素） 溶血素使其他白细胞皱缩、RBC溶血、只有BASO细胞 保持原形态不变。
BASO
其他 WBC
RBC
FSC 皱缩
溶血成 碎片
SSC
Tower Assembly
旋转阀（分血器） (SRV)
• 旋转阀由3部分组成: 旋转片和 2片固定片.
• 在初始位置, SRV充满 全血样本.
• 在接着的程序 中, 旋 转片旋转,样本分段并 与相应的稀释口对齐.
61
62
分血阀片结构
（1）红细胞直方图
35
（2）血小板直方图：血小板直方图如图1－ 5b，典型血小板直方图呈对数正态分布， 显示范围0－36 fl，计数范围为2－20 fl
（3）白细胞直方图与白细胞分类：如图 1－5 C，白细胞体积分布曲线的显示范围是 30－450 fl。
36
R3为直方图上单核峰和中性粒峰之间的区 域有异常，可能有不成熟粒细胞、嗜酸性 细胞等因素的影响；R4为直方图上中性粒 峰右侧区域有异常，粒细胞数量过多；RM 为以上区域2个或2个以上同时有异常。
26
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（1）红细胞计数：正常人体外周血红细胞 的数目为白细胞的1000倍左右，当阈值电压 选在U1时，白细胞产生的脉冲个数较红细 胞产生的脉冲个数少得多，几乎可以完全 忽略，红、白细胞数可视为红细胞数。
（2）血小板计数：将阈值电压选在U2时， 可以去掉干扰计数，并计出红、白细胞和 血小板的总数。最后从总数中减去红、白 细胞数，即为血小板数。
《仪器分析知识讲座》课件
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仪器分析知识
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 仪器分析概述
仪器分析的基本原理 仪器分析的实验技术 仪器分析的误差与不确定度 仪器分析的质量保证与标准化
01
添加目录项标题
02
仪器分析概述
仪器分析的定义
仪器分析包括色谱分析、光 谱分析、电化学分析、质谱 分析等。
材料分析：分析材料成分、结构、性能等
医药分析：分析药物成分、药效、安全性 等
03
仪器分析的基本原理
仪器分析的物理原理
光谱分析：通过测量物质对光的吸收、反 射或散射来获取信息
色谱分析：利用物质在流动相和固定相之 间的分配系数不同进行分离
质谱分析：通过测量离子的质量和电荷来 获取信息
电化学分析：通过测量电流、电压等电化 学参数来获取信息
仪器分析的发展趋势与未来展望
快速化：仪器分析将更加快 速化，提高分析速度和效率
微型化：仪器分析将更加微 型化，便于携带和操作
智能化：仪器分析将更加智 能化，实现自动分析、自动 诊断等功能
集成化：仪器分析将更加集 成化，实现多种分析方法的
集成和协同工作
绿色化：仪器分析将更加绿 色化，减少对环境的影响和
仪器分析的标准物质与标准方法
标准方法：用于分析仪器 和样品的方法
标准方法的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准方法的验证：按照规 定的程序验证
标准方法的维护：按照规 定的程序维护
标准物质：用于校准仪器 和分析方法的物质
标准物质的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准物质的制备：按照规 定的程序制备
质量保证体系：包括仪器 设备、试剂、操作人员、 实验环境等
仪器分析知识
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 仪器分析概述
仪器分析的基本原理 仪器分析的实验技术 仪器分析的误差与不确定度 仪器分析的质量保证与标准化
01
添加目录项标题
02
仪器分析概述
仪器分析的定义
仪器分析包括色谱分析、光 谱分析、电化学分析、质谱 分析等。
材料分析：分析材料成分、结构、性能等
医药分析：分析药物成分、药效、安全性 等
03
仪器分析的基本原理
仪器分析的物理原理
光谱分析：通过测量物质对光的吸收、反 射或散射来获取信息
色谱分析：利用物质在流动相和固定相之 间的分配系数不同进行分离
质谱分析：通过测量离子的质量和电荷来 获取信息
电化学分析：通过测量电流、电压等电化 学参数来获取信息
仪器分析的发展趋势与未来展望
快速化：仪器分析将更加快 速化，提高分析速度和效率
微型化：仪器分析将更加微 型化，便于携带和操作
智能化：仪器分析将更加智 能化，实现自动分析、自动 诊断等功能
集成化：仪器分析将更加集 成化，实现多种分析方法的
集成和协同工作
绿色化：仪器分析将更加绿 色化，减少对环境的影响和
仪器分析的标准物质与标准方法
标准方法：用于分析仪器 和样品的方法
标准方法的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准方法的验证：按照规 定的程序验证
标准方法的维护：按照规 定的程序维护
标准物质：用于校准仪器 和分析方法的物质
标准物质的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准物质的制备：按照规 定的程序制备
质量保证体系：包括仪器 设备、试剂、操作人员、 实验环境等
现代临床手术仪器手术监护仪培训课件
监护仪用呼吸检测电路是利用呼吸阻抗法原理.它借用测量心电de胸部监 护电极,采用高频激励脉冲使呼吸波信号调制在其之上,然后对被调制信号进行 解调、放大、滤波,获得清晰、稳定de呼吸曲线 .
图中Rb为人体阻抗,由生物阻抗de频散理论 可知,在六二.五kHz附近频带,人体阻抗呈近似纯 电阻特性,几乎无膜电容影响,一零Ω～一零kΩ量 级.取R三=R四=三零kΩ,C三=C四=一零零零pf. 这样,流经人体de最大电流约为零.零八mA,属于 安全电流范围,并且该电路de时间常数τ约为三二 μs,而方波周期Ｔ约为一六μs.
• 血氧饱和度（SaO二） SaO二＝(HbO二／∑Hb)× 一零零％ 其中∑Hb=Hb+HbO二+COHb+MetHb 简化为 SaO二＝（HbO二／〔Hb+HbO二 〕）×一零零％
理论依据
HbO二和HbR对红外光和 近红外光de吸收曲线
血液中氧合血红蛋白HbO二和还原血红蛋白Hb对不同波长光de吸收系数是不同de.在波长六零零 ~ 七零零 nmde红光R(red)范围内,Hbde吸收系数比HbO二de大；而在波长八零零~一 零零零nmde红 外光IR(infra red)范围内,Hbde吸收系数比HbO二de小；在八零五 nm处两者相同.在红光六六零 nm和 红外光九一零 nm处吸收系数差异较大,目前均采用该波长附近de红光和红外光进行双谱定量分析检测 .并且在红光六六零 nm和红外光九一零 nm附近,Hb和HbO二de吸收系数变化曲线都比较平坦,受二极 管发光波长误差de影响也较小.所以,通常采用R 六六零 nm和IR 九四零 nm两种光源进行血氧饱和度 de检测.
Flush solution under pressure
Sensing port