全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)方法的討論

呂曉英

（寶雞市計(jì)量測(cè)試所，陜西 寶雞 721000）

全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)方法的討論

呂曉英

（寶雞市計(jì)量測(cè)試所，陜西 寶雞 721000）

摘要：本文主要探討了全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)原理以及方法，以及檢測(cè)的實(shí)際例子。全文包括4個(gè)部分，首先簡(jiǎn)單介紹了全自動(dòng)生化分析儀使用的意義，即本文的緒論部分。其次分析了全自動(dòng)生化分析儀整體結(jié)構(gòu)及檢測(cè)流程，具體包括：全自動(dòng)生化分析儀整體結(jié)構(gòu)、全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)流程、生化分析儀測(cè)量原理。再次分析了使用探討檢定方法檢測(cè)全自動(dòng)生化分析儀舉例，具體以西門子advia1680型全自動(dòng)生化分析儀為例，包括如何開(kāi)始準(zhǔn)備工作、開(kāi)始測(cè)試、如何查看結(jié)果、怎樣更換比色杯、檢測(cè)數(shù)據(jù)的比較及驗(yàn)證。最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。

自動(dòng)生化分析儀；檢測(cè)方法；檢測(cè)原理

1.緒論

全自動(dòng)生化分析儀是利用對(duì)人身體里面的淋巴液、血液、以及其他液體的特征來(lái)獲取各種具有象征生活特點(diǎn)指標(biāo)的儀器。比如血紅蛋白、轉(zhuǎn)氨酶、鈣、磷、膽固醇、氨基酸等。全自動(dòng)生化分析儀，根據(jù)生化指標(biāo)，在根據(jù)別的臨床的表現(xiàn)，能夠幫助醫(yī)師診斷疾病。當(dāng)今社會(huì)對(duì)于生化儀器檢測(cè)所產(chǎn)生的作用日益需求量非常大，自動(dòng)生化分析儀的研發(fā)成功在某種意義上對(duì)于從業(yè)這方面的醫(yī)護(hù)人員大大減少負(fù)擔(dān)，所以這些先進(jìn)的儀器被廣泛應(yīng)用在醫(yī)院里。

2.全自動(dòng)生化分析儀整體結(jié)構(gòu)及檢測(cè)流程

2.1 全自動(dòng)生化分析儀整體結(jié)構(gòu)

全自動(dòng)生化分析儀的電路原理以及機(jī)械設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都非常復(fù)雜，和眾多學(xué)科有關(guān)，例如：電路、機(jī)械、光學(xué)等，依據(jù)全自動(dòng)生化分析儀的構(gòu)造原理來(lái)看，可以將其分為光學(xué)系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、智能數(shù)字控制系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、電源供應(yīng)系統(tǒng)、LCD顯示系統(tǒng)以及跟PC機(jī)連接的控制接口部分，整體的儀器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)流程

全自動(dòng)生化分析儀是按照這個(gè)過(guò)程進(jìn)行測(cè)試的：每個(gè)測(cè)試周期只有9s，總共有60個(gè)周期。如圖2所示，當(dāng)完成儀器的準(zhǔn)備，第一在反應(yīng)杯中加入試劑RI，并進(jìn)行預(yù)熱，等過(guò)了5個(gè)周期后，再將樣本加入，如果是單試劑測(cè)試，就進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)結(jié)束反應(yīng)后，就把測(cè)試停止，如果是雙試劑測(cè)試，加入試劑2必須過(guò)5個(gè)周期，當(dāng)開(kāi)始反應(yīng)后，就會(huì)將測(cè)試停止，在42個(gè)反應(yīng)周期后。

right-76200儀器自檢清洗反應(yīng)杯。加入第一試劑R1，加入樣板S，加入第二試劑R2，反應(yīng)結(jié)束。第1個(gè)周期，第6個(gè)周期，第11個(gè)周期，42個(gè)周期，48個(gè)周期后，重試劑測(cè)試。反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行。儀器自檢，清洗反應(yīng)杯，加入第一試劑R1，加入樣板S，加入第二試劑R2，反應(yīng)結(jié)束。第1個(gè)周期，第6個(gè)周期，第11個(gè)周期，42個(gè)周期，48個(gè)周期后重試劑測(cè)試反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行。

圖1　全自動(dòng)生化分析儀整體結(jié)構(gòu)

2.3 生化分析儀測(cè)量原理

對(duì)于物質(zhì)吸收光的定量關(guān)系，科學(xué)家很早就開(kāi)始研究，吸收介質(zhì)與厚度有怎樣的關(guān)系，物質(zhì)吸收光的程度，約翰·海因里希·朗伯和皮埃爾·布格都進(jìn)行了研究。1852年奧古斯特·比爾提出了吸收光物質(zhì)的濃度和光吸收量有關(guān)系。將他們的理論結(jié)合在一起，表述是：一定波長(zhǎng)的單色光在經(jīng)過(guò)溶液時(shí)，光經(jīng)（光通過(guò)的距離）和物質(zhì)濃度與光吸收度成正比。

布格-朗伯-比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中：

A——吸光度，表征光通過(guò)介質(zhì)時(shí)被介質(zhì)吸收的程度；

I1——透射光強(qiáng)度；

I0——入射光強(qiáng)度；

K——介質(zhì)摩爾吸光系數(shù)；

C——吸收物的濃度；

L——吸收層厚度。

由于全自動(dòng)生化分析儀的反應(yīng)杯的寬度機(jī)械原理是不會(huì)變化的，所以在實(shí)際醫(yī)院工作中，按理論推出其光程是不變的，我們稱之為固定光程。假設(shè)最先測(cè)得的光程濃度為C1，那么以此推出標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際吸光深度為A1，對(duì)于另一個(gè)再測(cè)溶液的吸光濃度為A2，如果設(shè)置的待測(cè)溶液的實(shí)際吸光強(qiáng)度為CX，那么可以依據(jù)式（1）推算出來(lái)：

由于測(cè)量的是同種物質(zhì)，所以K1與 K2相同，則根據(jù)式（2）和式（3）可以求出待測(cè)溶液濃度：

圖2　儀器工作流程圖

對(duì)于如何計(jì)算吸光度，根據(jù)計(jì)算式（1）可以知道，是針對(duì)入射光強(qiáng)和透射光強(qiáng)進(jìn)行取對(duì)數(shù)。在本文中，透射光的強(qiáng)度和入射光的強(qiáng)度在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，分別是利用光電傳感器進(jìn)行的，將數(shù)據(jù)采集到，并向上位機(jī)傳遞，經(jīng)過(guò)取對(duì)數(shù)的運(yùn)算，獲得吸光度。在測(cè)量入射光時(shí)，利用只放了試劑的反應(yīng)杯后，再作測(cè)量；在測(cè)量透射光強(qiáng)，利用測(cè)量等待測(cè)量的溶液，獲得數(shù)據(jù)。當(dāng)然，這個(gè)定律有相應(yīng)的適用條件：入射光對(duì)反應(yīng)杯，要進(jìn)行垂直照射，同時(shí)入射光必須為平行的單色光；溶質(zhì)和入射光之間不會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)現(xiàn)象和熒光反應(yīng)；吸光物質(zhì)彼此間沒(méi)有相互作用；吸光物質(zhì)不會(huì)散射，而且均勻分布。因此，在設(shè)計(jì)儀器的過(guò)程中，要思考這些因素。

3.使用探討檢定方法檢測(cè)全自動(dòng)生化分析儀舉例

以下章節(jié)就以目前比較流行的西門子advia1680型全自動(dòng)生化分析儀為例，來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證這種儀器在日常工作的應(yīng)用情況。

3.1 準(zhǔn)備工作

首先將西門子advia1680型全自動(dòng)生化分析儀啟動(dòng)起來(lái)，預(yù)熱20分鐘。其次，在試劑瓶中加入線性試劑、雜散光、準(zhǔn)確度、蒸餾水，將試劑盤慢慢放進(jìn)。

3.2 開(kāi)始測(cè)試

將PC操作界面打開(kāi)，并進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性測(cè)試，依據(jù)系統(tǒng)性能以及吸光強(qiáng)度來(lái)計(jì)算，要對(duì)初始值進(jìn)行設(shè)定以及起始杯子位置進(jìn)行設(shè)置，點(diǎn)自動(dòng)添加樣品按鈕，這些完成后，就點(diǎn)開(kāi)始測(cè)試按鈕。

3.3 查看結(jié)果

對(duì)于吸光度的結(jié)果數(shù)據(jù)，測(cè)試者可以直接查看，在程序菜單中。

3.4 更換比色杯

由于對(duì)于advia1680型全自動(dòng)生化分析的時(shí)候，采用有色試劑是系統(tǒng)原廠設(shè)計(jì)的試劑使用標(biāo)準(zhǔn)，所以在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)完成后，就可以直接使用掉比色環(huán)的結(jié)果數(shù)據(jù)，進(jìn)一步避讓其對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)完成造成的干擾。

3.5 檢測(cè)數(shù)據(jù)的比較及驗(yàn)證

以西門子advia1680型全自動(dòng)生化分析儀為例，在一致條件下，利用試劑法獲得的吸光度準(zhǔn)確度，對(duì)比驗(yàn)證法，更有優(yōu)越和準(zhǔn)確。獲得數(shù)值見(jiàn)表1、表2。表中：I1-試劑法所得吸光度數(shù)據(jù)；I2-本文探討方法所得吸光度數(shù)據(jù)；I3-準(zhǔn)確度示值誤差。

通過(guò)對(duì)比檢測(cè)數(shù)據(jù)，面對(duì)一樣的機(jī)型，通過(guò)試劑法能夠得到的吸光準(zhǔn)確度為-0.067和-0.0313，通過(guò)JJG464-1996《半自動(dòng)生化分析儀》檢定規(guī)程，證明它是C級(jí)合格；運(yùn)用本文儀器測(cè)量的吸光準(zhǔn)確度為0.003和0.023，根據(jù)相同的標(biāo)準(zhǔn)，證明它是A級(jí)合格。

表1　標(biāo)準(zhǔn)值為0.490時(shí)的吸光度準(zhǔn)確度

表2　標(biāo)準(zhǔn)值為0.982時(shí)的吸光度準(zhǔn)確度

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)西門子advia1680型全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行詳細(xì)分析后得出，采用本文給出的自動(dòng)檢測(cè)方法容易獲得非常滿意的檢測(cè)結(jié)果。自動(dòng)檢測(cè)出來(lái)的值與直接測(cè)出來(lái)的值之間的誤差值以及以線性進(jìn)行分析的誤差率非常接近，而且這種操作也非常簡(jiǎn)單。這為以后的檢測(cè)提供了一定的參考。

[1]李曉麗.OLYMPUS AU400型全自動(dòng)生化分析儀計(jì)量檢測(cè)方法探討[J].中國(guó)計(jì)量，2011（12）：12-16.

[2]廖弘毅，盧硯京.全自動(dòng)生化分析儀檢定方法初探[J].中國(guó)計(jì)量，2008（1）：18-21.

[3] Texas instrument. LMP7721 3-Femtoampere Input Bias Current Precision Amplifier Data sheet [EB]. 2014（32）：54-59.

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