4.1血细胞分析仪 4.1.1 血细胞分析仪概述
1.概念 血细胞分析仪(Blood cell analyzer,BCA)是指对一定体积全血内血细胞异质性进行自动分析的临床检验常规仪器。又称血细胞自动计数仪(ABCC)、血液学自动分析仪(AHA)。ABCC代表早期的低档次BCA，AHA外延过大。
2.发展史 手工计数→仪器简单计数→两分群→三分群→五分群→五分群＋网织红。20世纪40年代末， 诞生电阻抗法微粒子计数专利；50年代， Coulter Model A型用于临床；60年代，测定参数达7项；70年代， 全血细胞计数（CBC）；80年代， 双通道、白细胞2~3分群、五分群仪器诞生；90年代以来，多功能、多参数、流水线血细胞分析仪出现。
4.1.2血细胞分析仪分型、检测原理、基本结构
1.血细胞分析仪分型 按自动化程度、检测原理、对白细胞的分类水平进行分类。 2.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。
3.联合检测型原理 主要体现在白细胞分类，实质是选用较特异的方法将血液中含量较少的嗜酸、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。①容量、电导、光散射检测技术；②光散射与细胞化学联合检测技术；③多角度激光散射联合检测技术；④
电阻抗、射频与细胞化学联合技术。
4.网织红细胞检测原理 依据网织红细胞中残存的嗜碱性物质RNA，在活体状态下与特殊的荧光染料结合，荧光强度与RNA含量成正比，用流式细胞术检测网织红细胞大小和RNA含量及血红蛋白的含量，由计算机分析得出各种参数。
5.血红蛋白测定原理 除干式、无创型血细胞分析仪外,其他各型BCA对血红蛋白测定，均采用光电比色原理：血细胞悬液中加入溶血剂后，红细胞溶解释放出血红蛋白，后者与溶血剂中有关成分结合形成血红蛋白衍生物，进入血红蛋白测试系统，在特定波长(530～550nm)
下进行光电比色，得出血红蛋白浓度。
6.血细胞分析仪基本结构
（1）机械系统，包括机械装置（如全自动有进样针、分血器、稀释器、混匀器、定量装置等）和真空泵，以完成样本的定量吸取、稀释、传送、混匀，以及将样本移入各种参数的检
测区。
（2）电学系统，包括主电源、电压元器件、控温装置、自动真空泵电子控制系统，以及仪
器的自动监控、故障报警和排除等。
（3）血细胞检测系统，国内常用的血细胞分析仪使用的检测技术，可分为电阻抗检测技术
和光散射检测技术两大类。
（4）血红蛋白测定系统，由光源、透镜、滤光片、流动比色池和光电传感器等组成。 （5）计算机和键盘控制系统，包括微处理器、显示器、键盘、磁盘、打印机等。
4.1.3 血细胞分析仪的性能指标、评价与调校
1.血细胞分析仪的性能指标 ①测试参数；②细胞形态学分析；③测试速度；④样本量；⑤
精密度与示值范围；⑥打印。
2.血细胞分析仪的评价 ICSH公布了电子血细胞分析仪的评价方案：在细胞计数、血红蛋白测定方面，要对仪器测试样本的总变异、携带污染率、线性范围、可比性和准确性等方面进
行评价。
3.血细胞分析仪的调校 仪器出厂前已经过厂方技术鉴定合格，但由于运输振动或因故障维修后或长时间停用后再启用等原因，以及正常使用半年以上或认为有必要时，都必须对仪器进行调校及性能测试，这对了解仪器性能，发现问题，确保检验质量有重要意义。
4.1.4 血细胞分析仪的维护与常见故障
1.仪器的维护 良好的工作环境是仪器正常工作的前提，精心细致的维护是仪器处于良好工作状态的保证。做好仪器的维护保养，有助于提高仪器测量的准确性，减少故障的发生，延长仪器的使用寿命。①检测器的维护；②管路的维护；③机械传动部位的维护。
2.常见故障 ①开机时的常见故障；②测试过程中常见的错误信息。
4.1.5 血细胞分析仪的进展 1.仪器测试原理的不断创新。 2.白细胞分类的改进。
3.红细胞和血小板计数原理的改进。 4.新血细胞分析参数的出现。 5.各种特殊技术的应用。 6.仪器自动化水平的提高。 7.无创型全血细胞分析仪的研究。
4.2血液凝固分析仪 4.2.1 血液凝固分析仪概述
1.概念 血液凝固分析仪（automated coayulation analyzer,ACA）是采用一定分析技术，对血栓与出血有关成分自动检测的临床常规检验仪器。在血栓/出血实验室中最基本的设备
就是血液凝固分析仪（简称血凝仪）。
2.发展史 1910年，Kottman发明了最早的血凝仪；20世纪70年代前为血凝仪的初级阶段；20世纪70年代，较精确的各种自动血凝仪先后问世，其特点是：单通道、终点法的半自动血凝仪，也称第一代产品；20世纪80年代末，多通道、多种分析方法与原理的半自动血凝仪相继诞生，称之为第二代产品；20世纪90年代以来，多通道、多方法、多功能全自动（即
第三代）血凝仪不断涌现。
4.2.2 血凝仪分型与检测原理
1.血凝仪分型 按自动化程度分为：半自动血凝仪、全自动血凝仪、全自动血凝工作站。
2.血凝仪检测原理 主要检测方法：有凝固法（生物物理法）、底物显色法（生物化学法）、免疫学法（血凝仪仅使用免疫比浊法）、干化学法等。
4.2.3 血凝仪的基本结构与评价
1.血凝仪基本结构①半自动血凝仪基本结构：主要由样本预温槽和试剂预温槽、加样器、检测系统（光学、磁场）及微机组成。②全自动血凝仪基本结构：
包括样本传送及处理装置、试剂冷藏位、样本及试剂分配系统、检测系统、计算机、输出设备及附件等。
2.血凝仪评价 ①一般性评价；②技术性能评价：包括重复性测定、线性范围、准确性、携带污染率、干扰因素、可比性分析等几方面。
3.血凝仪的特点 ①半自动血凝仪：手工加样加试剂；操作简便；应用检测方法少；价格便宜；速度慢；测量精度好于手工，但低于全自动。②全自动血凝仪：自动化程度高；检测方法多；通道多，速度快；项目任意组合，随机性；测量精度好，易于质控和标准化；智能化程度高，功能多；价格昂贵；对操作人员的素质要求高。 4.2.4 血凝仪的维护 1.半自动血凝仪的维护。 2.全自动血凝仪的维护。
4.2.5 血凝仪的临床应用与进展
1.血凝仪的临床应用 ①凝血系统的检测；②抗凝系统的检测；③纤维蛋白溶解系统检测；④临床用药的监测。
2.血凝仪的进展 主要体现在：①多方法、多功能、快速高效；②智能化程度高，软件开发进一步完善；③全自动血凝分析仪工作站；④床旁分析；⑤在临床中的应用日趋广泛。 4.3血液流变分析仪器 4.3.1 血液流变分析仪概述
1.概念 血液流变分析仪器（hemorheology analy-zer，HA）是对全血、血浆或血细胞流变特性进行分析的检验仪器。主要有：血液黏度计、红细胞变形测定仪、红细胞电泳仪、粘弹仪等。
2.发展史 1931年Fahraeus等发现Fahraeus-Lindquist效应，毛细管式血液黏度计随之诞生；1954年Michson等用微管吸吮法测定红细胞变形性；1961年Wells等研制成功了锥板旋转式黏度计；1975年Beis等发明了激光衍射法红细胞变形测定仪。 4.3.2血液黏度计
1.血液黏度计的分类 ①按工作原理：分为毛细管黏度计和旋转式黏度计。按自动化程度：分为半自动黏度计和全自动黏度计。 2.血液黏度计检测原理与基本结构
（1）毛细管黏度计：①检测原理，是按泊肃叶（Poiseuille）定律设计，即一定体积的牛顿液体，在恒定的压力驱动下，流过一定管径的毛细管所需的时间与黏度成正比。血浆比黏度（ratio of viscosity）：血浆比黏度=血浆时间/蒸馏水时间。②基本结构，包括毛细管、储液池、控温装置、计时装置等。
（2）旋转式黏度计：①检测原理，是以牛顿的粘滞定律为理论依据，主要有以外园筒转动或以内园筒转动的筒-筒式旋转黏度计（又称Couette黏度计）和以园锥体转动或以圆形平板转动的锥板式（又称Weienberg黏度计）黏度计。锥板式黏度计是同轴锥板构型，平板与锥体间充满被测样本，调速电机与圆形平板同速旋转，锥体与平板及马达间均无直接联系。当圆形平板以某一恒定角速度旋转时，转动的力矩通过被测样本传递到锥体；样本越粘稠，传入的力矩越大。当此力矩作用于锥体时，立即被力矩传感装置所俘获，并将其转换为电信号，其信号大小与样本黏度成正比。②基本结构，包括样本传感器、转速控制与调节系统、力矩测量系统、恒温系统。 3.血液黏度计的评价
（1）毛细管黏度计的特点：①价格低廉、操作简便、速度快、易于普及；②测定牛顿流体黏度结果可靠，是血浆、血清样本测定的参考方法；③不能直接检测某剪切率下的表观黏度；④不利于研究RBC、WBC的变形性和血液的粘弹性等，难以反映全血等非牛顿流体的黏度特性。
（2）旋转式黏度计的特点：①能提供所需不同角速度下的剪切率；②被测液体中各流层的剪切率一致，使液体在剪切率一致的条件下做单纯的定向流动；③可以定量了解全血、血浆的流变特性，RBC与WBC的聚集性、变形性等；④操作使用较为简单，是目前血液流变学研究和应用较为理想的仪器；⑤价格较昂贵，操作要求更精细。
（3）血液黏度计的性能评价：①准确度，以国家计量标准牛顿油为准，在剪切率（1～200）s-1范围内分别用低黏度油（约2mPa.s）和高黏度油（约20mPa.s）测定其黏度，要求实际测定值与真值的相对偏差＜3%；②分辨率，指黏度计所能识别出的血液表观黏度最小变化量。取比容在0.40～0.45全血进行测试，在高剪切率200s-1状态下，能反映出比容相差0.02时的血液表观黏度的变化；在低剪切率5s-1以下状态，能反映出比容相差0.01时的血液表观黏度的变化。③重复性：取比容在0.40～0.45血样，测量11次，取后10次测定值计算CV值，在高剪切率时，血液表观黏度CV＜3%；在低剪切率时，血液表观黏度CV＜5%。④灵敏度与量程，仪器的测力传感器应具有10mPa灵敏度才能测定1s-1的血液黏度，对于恒定剪切应力的黏度计，这一控制范围包括100mPa～1000mPa。 （4）血液黏度计主要技术指标：①性能指标；②测试参数。
（5）血液黏度计的调校与维护：①毛细管黏度计的调校与维护，仪器调校，用重蒸馏水在37℃时测得时间比D=(t- t。)/ t。，要求D≤1%；仪器维护包括残留液处理、毛细管污染处理、温度控制处理等。②旋转式黏度计的调校与维护。仪器调校，用国家计量单位所标定的标准牛顿油，按仪器说明书进行标定；日常工作中也可以用重蒸馏水检测仪器，看水的黏度是否为0.69mPa.s（37℃）。仪器维护包括电压稳定、机芯防尘、及时清洗测试头和剪血板及剪血锥处理等。
（6）操作中常见故障及排除：① “不能测试”的常见原因及处理；② “突然停机”的常见原因及处理；③测试数据与平时相差太大的原因及处理；④“自动冲洗仪不进水”和“不排水”处理。
4.3.3 红细胞变形测定仪
1.红细胞变形测定仪分类 大致分为两类：一类是测定或评价红细胞群体变形能力的方法，如：黏度测量法、激光衍射法等。另一类是测定单个红细胞变形性和膜的力学性质的方法，如微管吸吮法、表面附着或纤维拦截法等。 2.仪器的工作原理与基本结构 （1）黏度测量法工作原理与基本结构：①工作原理，用旋转式黏度计测量同一剪切率（100s-1或200s-1 ）下的全血黏度和血浆黏度，然后按公式计算红细胞刚性指数 TK=（1-ηb-0.4/ηp）/HCT；②基本结构，同前旋转式黏度计。
（2）锥板式激光衍射法工作原理与基本结构：①工作原理，根据红细胞被激光照射时发生衍射，产生反映细胞几何状态的衍射图像，当有剪切应力作用于红细胞时，红细胞发生形变，衍射图也随之变化，测定该作用力前后红细胞形变率的大小来反映其变形性；②基本结构，主要由能提供可变剪切场的透明锥板结构、光路系统（包括激光器和三棱镜）、摄像系统、控温装置、光电转换器、处理器及显示打印装置组成。
3.仪器评价：各种方法均有优缺点，应将几种方法配合使用，才能真正全面反映血细胞的流变特性。
4.主要技术指标：性能指标、测试参数及功能。
5.仪器的维护：电压稳定、远离磁场、防止受潮、及时清洗、合理抗凝。 4.3.4 血液流变学分析仪器的进展
近年来，血液流变学分析仪器有较大的进步和发展，体现在：新技术不断涌现、仪器自动化程度提高、多功能、随机性、临床检验质量管理水平的提高等几个方面。
可穿戴式心电、呼吸传感器与检测系统的研制
叙述了一种可用于移动条件下对重要生命信号(心电、呼吸等)无损检测的可穿戴式传感器及其测量和传输系统的研制。导电纺织面料缝合在普通背心内侧特定位置上作为检测电极,通过缝在背心上的导电纺织线将电极上的信号引出到背心边缘,再连接到信号测量和传输系统,由其中的单片机和激励、放大和处理电路测量心电、心率、呼吸数据,通过RS232串口、蓝牙等通讯方式传送到PC机上,用Visual Basic编写的程序接收并显示图形和数据
