临床检验仪器学.docx
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临床检验仪器学
临床检验仪器学
第一章概论
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.误差:
当对某物理量进行检测时,所测得的数值与标称值(真值之间的差异。
误差的大小反映了测量值对真值的偏离程度。
3.噪音:
检测仪器在没有加入被检验物品(输入为零时,仪器输出信号的波动或变化范围。
4.精度:
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。
5.可靠性:
仪器在规定的时期内及在保持其运行指标不超限的情况下,执行其功能的能力。
它是反映仪器是否耐用的一项综合指标。
6.重复性:
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。
7.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。
8.线性范围:
输入与输出呈正比例的范围,也就是反映曲线呈直线的那一段所对应的物质含量范围。
1.临床检验仪器具有哪些特点?
答:
临床检验仪器具有以下特点:
结构复杂、涉及的技术领域广、技术先进、精度高、对使用环境要求严格。
2.临床检验仪器常用的性能指标有哪些?
答:
一个优良的检验仪器应具有的性能指标有:
灵敏度好、精度高;噪音、误差小;分辨率高;可靠性、重复性好;响应迅速;线性范围宽和稳定性好。
3.通常临床检验仪器的分类是从哪两个方面进行的?
答:
通常以临床检验的方法为主对临床检验仪器进行分类或以检验仪器的工作原理为主对临床检验仪器进行分类。
4.临床检验仪器有哪些主要部件?
答:
通常,临床检验仪器有取样装置、预分离系统、分离系统、检测器、信号处理系统、显示装置、补偿装置、辅助装置、样品前处理系统等主要部件。
第二章显微镜技术和显微镜
1.光学显微镜:
简称光镜,是利用日光照明将小物体形成放大影像的精密光学仪器,由光学系统、机械装置和照明系统三部分组成。
光学系统由物镜和目镜组成,其核心是物镜和目镜中的两组透镜,其放大成像的机理是先由物镜形成放大的实像,再由目镜进一步放大成虚像,最后在人眼中形成实像。
2.荧光显微镜:
荧光显微镜是以紫外线为光源来激发生物标本中的荧光物质,产生能观察到的各种颜色荧光的一种光学显微镜。
3.相衬显微镜:
是把透过标本的可见光的光程差变成振幅差,从而提高了各种结构间的对比度,用于观察活细胞和未染色的标本的一种特殊显微镜。
4.激光扫描共聚焦显微镜:
以单色激光作为光源的一种特殊光学显微镜。
其物镜和聚光镜互相共焦点,使得只有从标本焦面发出的光线聚焦成像,而焦面以外的漫射光不参加成像,改变焦平面,可获得细胞或原标本不同层次的图像,从而得到样品的三维结构图像。
5.电子显微镜:
简称电镜,是利用波长很短的电子束作为照明光源,通过电子流对细胞样品的投射或反射及电磁透镜的多级放大而在荧光屏上成像的大型精密仪器。
6.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。
7.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正弦值的乘积。
8.显微摄影术:
是利用显微照相装置,把显微镜视野中所观察到物件的细微结构真实地记录下来,以供进一步分析研究之用的一种技术。
9.景深和焦长:
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”。
10.视野:
又称视场,是指通过显微镜所能看到的标本所在空间的范围。
11.齐焦:
当某一物调焦清晰后,变换其他物镜时,也能基本保证焦距适当,成像清晰。
12.像差:
光学仪器不可能使物点发出而进入系统的所有光线都是沿着高斯光学的理想光路成像,从而导致成像在形状方面的缺陷。
13.色差:
是一种由白光或复色光在即使严格满足高斯条件下也存在的特殊类型
的成像缺陷。
当用白光或复色光经透镜成像时,会因为各种色光存在着光程差而造成颜色不同、位置不重合、大小不一致的不同成像效果,从而造成像和物体的较大失真。
1.简述光学显微镜的工作原理。
答:
显微镜是由两组会聚透镜组成的光学折射成像系统,是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,供人们提取物质微细结构信息的光学仪器。
把焦距较短、靠近观察物、成实像的透镜组称为物镜,而焦距较长,靠近眼睛、成虚像的透镜组称为目镜。
被观察物位于物镜的前方,被物镜作第一级放大后成一倒立的实像,然后此实像再被目镜作第二级放大,得到最大放大效果的倒立的虚像,位于人眼的明视距离处。
2.简述光学显微镜的结构组成。
答:
基本结构包括光学系统和机械系统两大部分。
光学系统是显微镜的主体部分,包括物镜、目镜、聚光镜及反光镜等组成的照明系统。
机械系统是为了保证光学系统的成像而配置的。
包括调焦系统、载物台和物镜转换器等运动夹持部分以及底座、镜壁、镜筒等支持部件。
照明装置的主要部件有光源、滤光器、聚光镜和玻片等。
3.光学显微镜的性能参数有哪些?
这些参数间的影响和制约关系如何?
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。
4.简述医学检验中常用的荧光显微镜的原理、结构及用途。
答:
荧光显微镜是以紫外线为光源来激发生物标本中的荧光物质,产生能观察到的各种颜色荧光的一种光学显微镜。
荧光显微镜是由光源、绿色系统和光学系统等主要部件组成。
荧光显微镜与普通光学显微镜主要区别在于光源和滤光片不同。
通常用高压汞灯作为光源,可发出紫外线和短波长的可见光;滤光片有二组,第一组称激发滤片,位于光源和标本之间,仅允许能激发标本产生荧光的光通过(如紫外线;第二组是阻断滤片,位于标本和目镜之间,可把剩余的紫外线吸收掉,只让激发出的荧光通过,这样既有利于增强反差,又可保护眼睛免受紫外线的损伤光学系统主要有反光镜、聚光镜、目镜、物镜、照明系统等组成。
荧光显微镜可用于观察检测细胞中能与荧光染料特异结合的特殊蛋白、核酸等,其标本染色简单。
荧光图像色彩鲜亮,而且敏感度较高。
5.电镜的基本类型有哪些?
各有什么特点?
答:
电镜的基本类型有透射电子显微镜与扫描电子显微镜。
透射显微镜与扫描电子显微镜都用于反复打与分辨微小结构,这两种技术通过标本对电子束的影响来探测标本结构。
透射电子显微镜的电子束穿过标本,聚焦成像于屏幕或显像屏上,扫描电子显微镜的电子束在标本表面进行扫描,反射的电子聚焦成像于屏幕或显像屏。
透射电子显微镜用于研究超薄切片标本,有极高分辨率,可给出细微的胞内结构。
扫描电子显微镜可以反映未切片标本的表面特征。
6.扫描电镜与透射电镜相比有哪些特点?
①能够与直接观察样品表面的结构,样品尺寸可大至120mm*80mm*50mm;
②样品制备过程简单,不用切成薄片;
③样品可以在样品室作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察;
④景深答,图像富有立体感。
扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍,比透射电镜大十几倍;
⑤图像的放大范围广,分辨率也比较高。
可放大十几倍到几十万倍,它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。
分辨率介于光学显微镜与透射显微镜之间,可达3nm;
⑥电子束对样品的损伤与污染程度较小;
⑦在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作成分分析。
7.电镜由哪几个主要部分组成?
对成像质量影响较大的部件有哪些?
答:
电子显微镜主要由电子光学系统(电子透镜和电子枪、真空系统、供电系统、机械系统和光差显示系统等几部分组成。
对成像质量影响较大的部件有电子透镜和电子枪。
电子透镜存在各种镜差,这是影响成像这两个的主要因素。
在实际设计中,是通过适当缩小口径、提高加速电压、增大电极圆筒或线圈直径及减低放大率来减少球差,通过降低电子的初速度、提高加速电压和稳定电源电压来减少色差的。
8.光学显微镜与电子显微镜的主要区别有哪些?
①照明源不同。
电镜所用的照明源是电子枪发出的电子流,而光镜的照明源是可见光。
有雨电子流的波长远短于光波波长,故电镜的放大及分辨率显著高于光镜。
②透镜不同。
电镜中起放大作用的物镜时电磁透镜,而光镜的物镜则是玻璃磨制而成的光学透镜。
电镜中的电磁透镜共有三组,分别与光镜中聚光镜、
物镜和目镜的功能相当。
③成像原理不同。
在电镜中,作用于被检样品的电子束镜电磁透镜放大后达到荧光屏上成像或作用于感光胶片成像。
其电子浓淡的差别产生的机理是,电子束作用于被检样品时,入射电子与物质的原子发生碰撞产生散射,有雨样品不同部位对电子有不同散射度,故样品电子像以浓淡呈现。
而光镜中样品的物像以亮度差呈现,它是由备件样品的不同结构吸收光线多少的不同所造成。
④所用标本制备方式不同。
电镜观察所用组织细胞标本的制备程序较复杂,技术难度和费用都较高,在取材、固定、脱水和包埋等环节上需要特殊的试剂和操作,最后还需将包埋的组织块切成超薄标本片。
而光镜观察的标本则一般置于载玻片上,如细胞涂片标本,细胞滴片标本等。
9.简述相衬显微镜的工作原理、结构特点及其主要用途。
答:
相衬显微镜的基本原理是把透过标本的可见光的光程差变成振幅差,从而提高了各种结构间的对比度,使各种结构变得清晰可见。
光线透过标本后发生折射,偏离了原来的光路同时被延迟了1/4λ(波长,如果再增加或减少1/4λ,则光程差变为1/2λ,两束光合轴后干涉加强,振幅增大或减小,提高反差。
相衬显微镜的结构特点:
(1环形光阑。
位于光源与聚光镜之间,作用是使透过聚光镜的光线形成空心光锥,聚焦到标本上;(2相位板。
在物镜中加了涂有氟化镁的相位板,可将直射光或衍射光的相位推迟1/4λ,并能吸收直射光(背景光的光强,使直射光与衍射光的光强趋于一致,能更好地突出干涉的效果。
相衬显微镜主要用于观察活细胞和未染色的标本。
第三章离心技术和离心机
1.离心现象:
物体远离圆心运动的现象,也叫离心运动。
2.重力沉降:
液体中的微粒受重力的作用,较重的微粒下沉与液体分开。
3.沉降速度:
在强大离心力的作用下,单位时间内物质的运动的距离。
4.扩散现象:
在介质中,扩散是由于微粒的热运动而产生的质量迁移现象,主要是由于密度差引起的,这种现象称为扩散现象。
5.解释RCF:
相对离心力。
是指在离心力场中,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”。
6.沉降系数:
是指颗粒在单位离心力场作用下的沉降速度,其单位为秒。
7.K系数:
是用来描述在一个转子中,将粒子沉降下来的速率。
也就是溶液恢复成澄清程度的一个指标。
1.什么事离心技术,离心技术主要用于哪些方面?
答:
应用离心沉降进行物质的分析和分离的技术称为离心技术,实现离心技术的
仪器是离心机。
离心技术主要用于各种生物样品的分离、纯化和制备,在细胞生物学和分子生物学的每一进程中,总可见到离心技术的运用。
2.离心机的工作原理是什么?
1离心是利用旋转运动的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品的一种方法。
2悬浮液在高速旋转下,有雨巨大的离心力作用,使悬浮的微小颗粒以一定的速度沉降,从而使溶液得以分离。
3颗粒的沉降速度取决于离心机的转速、颗粒的质量、大小和密度。
4微粒在重力场下移动的速度和微粒的大小、形态、密度、重力场的强度及液体的黏度有关。
5离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强答的离心力,迫使液体中微粒克服扩散加快沉降速度,把样品中具有不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
3.什么事离心机及离心现象?
答:
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。
也叫离心运动。
4.离心力的数学表达公式是什么?
答:
公式Fc=mω2r=m(2*πN/602r=4*π2N2rm/3600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为质量。
5.什么叫最小离心力场及最大离心力场?
答:
通常称离心管顶部到旋转中心的距离为最小半径Rmin,该处承受的离心力场为最小离心力场。
通常称离心管底部到旋转中心的距离为最小半径Rmax,该处承受的离心力场为最大离心力场。
6.常用的离心方法分几类?
答:
常用的离心方法大致可分为平衡离心法、等密度离心法、经典式沉降平衡离心法等三类
7.差速离心法的优、缺点是什么?
答:
差速离心法的优点:
(1操作简单;(2分离时间短、重复性高;(3样品处理量大。
缺点(1分辨率有限、分离效果差;(2壁效应严重;(3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。
8.什么是密度区带离心法?
答:
又称为区带离心法,是样品在一定惰性梯度介质中进行离心沉淀和沉降平衡,在一定离心力下把颗粒分配到梯度液中某些特定位置上,形成不同区带的分离方法。
9.什么是速率区带离心法?
答:
速率区带离心法是根据分离的粒子在离心力作用下,在梯度液中沉降速度的不同,离心后具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层次形成几条分开的样品区带,达到彼此分离的目的。
10、什么是等密度区带离心法?
答:
党不同颗粒存在浮力密度差时,在离心力场下,颗粒或向下沉降,或向上浮起,一致沿梯度移动到它们密度恰好相等的位置上(即等密度点形成区带,称为等密度区带离心法。
11.低速离心机的大致结构有哪些?
答:
结构较为简单,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。
第七章电化学临床分析技术和临床相关仪器
1.电化学分析法:
利用溶液电化学性质将被测物质的浓度转变成电学参数而进行检测的方法
2.离子选择性电极:
用特殊敏感膜制成的、对溶液中特定离子具有选择性响应的电极。
3.基流:
党PO2的值为零时,电路中存在的微小电流值。
4.PO2电极:
PO2电极是一种氧化还原电极,电流的大小与血液样品中PO2值有关。
5.PCO2电极:
又称为“Severinghaus”电极,主要由玻璃电极、参比电极以及CO2渗透膜组成的,电位值随血液PCO2的大小变化而变化。
1.什么是电化学分析法?
它利用哪些电化学特性进行检测?
答:
电化学分析法是利用溶液电化学性质将被测物质的浓度转变成电学参数而进行检测的方法。
电化学特性包括电位、电流、电导和电量等。
2.pH测定的基本原理是什么?
常使用什么电极进行检测?
答:
pH值检测常用残壁电极为正极,以指示电极为负极,组成一个电化学电池,通过测量电池的电动势E而测得响应溶液的pH值。
电池的电动势E与样本中pH值的大小之间有下列关系式E=k+2.303RTpH/F,常利用玻璃电极检测血液样品的pH值。
3.离子选择性电极的工作原理是什么?
其基本组成部分有哪些?
答:
离子选择性电极是一种用特殊敏感膜制成的,对溶液中特定离子具有选择性响应的电极。
其电极电位与血液样品离子的浓度Cx之间有如下关系:
EISExfx/(nf。
将ISE与残壁电极浸入样品溶液中构成原电池,通过测量E,便求得被测离子的活度或浓度。
离子选择性电极通常由电极管、
内参比电极、内参比溶液和敏感膜四个部分组成。
4.氧分压PO2电极属于何类电极?
简述其组成。
答:
PO2电极是氧化还原电极,对氧的测量是基于电解氧的原理实现的。
血液样品中的O2借助电极外的PO2梯度透过渗透膜而浸入电极。
党外加电压在0.4V~0.8V内时,O2在铂阴极被还原。
当PO2梯度相对稳定时,就产生一个稳定的电解电流,称为极限扩散电流。
因此,通过测定电流变化即可测定血液标本中的氧气分压。
5.简述电解质分析仪的基本构成。
答:
湿式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。
6.PCO2电极属于何种电极?
简述其组成。
答:
PCO2电极是气敏电极,是由pH玻璃电极和银—氯化银电极组装在一起的复合电极。
复合电极装入有机玻璃圆筒中,塑料套上有气体渗透膜,内装PCO2电极外缓冲液(含NaHCO3-NaCl,它的pH可以因血液的PCO2而改变。
7.常见的电解质分析仪这样进行分类?
答:
如果按自动化程序分类,电解质分析仪可分为半自动电解质分析仪和全自动电解质分析仪;按工作方式分类,电解质分析仪可分为湿式电解质分析仪和干式电解质分析仪;按常见电解质分析仪分类,电解质分析仪可分为自动电解质分析仪、函电介质分析的血气分析仪和含电解质分析的自动生化分析仪。
8.电解质分析仪到的日常维护包含哪几个方面?
答:
日常维护应按照使用说明树上的要求,进行每日维护,每周维护,半年维护和停机维护。
9.电解分析仪流路系统的保养包括:
流路保养和全流路清洗。
10.在电解分析仪中电极系统的保养包括:
钠电极、钾电极、氯电极和参比电极。
11.在电解分析仪中,仪器的哪些部位最易发生管路堵塞?
如何排除故障?
答:
采样针与空气检测器部分、电极腔前端与末端部分、混合器部分以及泵管和废液管。
管路堵塞排除方法是:
(1采样针与空气检测器部分。
确定阻塞后,可直接用清洗液进行保养管路,亦可拆下空气检测器,用NaClO溶液反复冲洗进样针和空气检测器即可;(2电极腔前端与末端部分。
可用清洗液进行管路清洗保养,亦可将电极全部拆下,将电极腔用NaClO溶液浸泡2分钟左右,再反复清洗即可;(3混合器部分。
主要用清洗液或去蛋白液进行混合器清洗程序,亦可将混合器拆下用注射器将NaClO溶液注入混合器浸
泡几分钟,然后反复冲洗即可;(4泵管和废液管的堵塞。
可将废液泵管放松,CO2电极山不敢端废液管拔出,用注射器吸入清洗液或蒸馏水冲洗吸管路即可。
12.简述血气分析仪的基本结构及工作原理。
答:
血气分析仪的基本结构可分为电极、管路和电路三大部分。
其工作原理是:
被测血液样品在管路系统的抽吸下,进入样品室内的测量毛细管中。
测量毛细管的管壁上开有四个孔,孔内分别插有pH、PCO2和PO2三支测量电极和一支参比电极。
其中pH和pH参比电极共同组成对pH值的测量系统。
血液样品进入样品室的测量管后,管路系统停止抽吸,样品同时被四个电极所感测。
电极产生对应于pH、PCO2和PO2三项参数的电信号。
这些电信号分别镜放大、模数转换后送到微处理机。
经微机处理系统处理、运算后,再分别被送到各自的显示单元显示或打印机打印出测量结果。
测量系统的所有部件包括温度控制、管道系统的动作等均由危机或计算机芯片控制。
13.在电解分析仪中,如何进行电极系统的保养?
答:
电极系统的保养主要包括钠电极、钾电极、氯电极和参比电极的保养。
坚持每日用厂家提供的清洁液和钠电极调整是最基本的保养。
钾电极为选择性膜电极,使用过程中会吸附蛋白质,影响电极的响应灵敏度。
每月至少更换一次内充液。
氯电极为选择性膜电极,使用过程中亦可吸附蛋白质,最好用物理法进行膜电极的清洁。
14.简述血气分析仪电路系统的工作原理。
答:
电路系统工作原理是:
被测样品通过S型的样品预热器,被吸入到电极测量室内,样品分别被由pH、PCO2、PO2、Hct、Na+、K+、Cl—、Ca2+、、GLU和参比电极所组成的电极测量系统有选择的检测,并转化成相应的电极信号,这些信号经各种的频道被放大,再经模数转换后变成数字信号,经微机处理、运算后,由荧光屏显示出来或从打印机打印出结果。
15.血气分析仪液路系统具有哪两种功能?
气路系统的供气方式有几种?
答:
液路系统的两种功能,一是提供pH值电极系统定标用的两种缓冲液,二是自动将定标和测量时停留在测量毛细管管中的缓冲液或血液冲洗干净。
气路系统的供气方式有两种,一是压缩气瓶供气方式,又叫外配气方式;另一种是气体混合器供气方式,又叫内配气方式。
16.血气分析时,标准液和标准气分别用于何种电极的定标?
答:
血气分析时,pH电极使用7.383和6.840两种标准缓冲液来进行定标;PO2和PCO2电极用两种混合气体来进行定标。
第一种混合气含5%的CO2和20%
的O2;第二种含10%的CO2,不含O2。
17.一般的血气分析仪使用哪4种电极?
答:
pH、PCO2、PO2电极和pH参比电极。
18.血气分析仪内部具有哪两个泵?
答:
一为真空泵,另一为蠕动泵。
可利用这两个泵来完成仪器的定标、测量和冲洗。
19.在血气分析仪中,如何对pH电极进行保养?
答:
如果pH电极在空气中暴露2h以上,应将其放在缓冲液中浸泡6h~24h才能使用。
血液中的蛋白质容易粘附在电极表面,必须经常按血液→缓冲液→水→空气的顺序进行清洗。
亦可用随机附送的含蛋白质水解酶的清洗液或自配的0.1%胃蛋白酶盐酸溶液浸泡30分钟以上,用生理缓冲液洗净后浸泡备用。
若清洗后仍不能正常工作,应更换电极。
第十一章流式细胞技术与流式细胞仪
1.流式细胞仪:
是以激光为光源,集流体力学、电子物理技术、光电测量技术、计算机技术、细胞荧光化学和单克隆抗体等技术为一体的新型高科技仪器。
2.流式细胞术:
应用流式细胞仪对于处在快速直线流动状态中的生物颗粒进行快速的、多参数的定量分析和分选的技术。
3.狭缝扫描流式细胞仪:
被检细胞直径大于激光光斑直径,当细胞通过光束时,细胞各部分被依次先后扫描,得到一维的细胞轮廓组方图,可计算出细胞直径大小、核直径大小、核浆比例等一系列的形态学信息的流式细胞仪。
4.鞘液流:
流动室轴心至外壁的鞘液也向下流动,形成包绕样品流的流束。
5.侧向角散射:
侧向角散射是指与激光束正交90o方向的散射信号。
6.长通滤光片:
能使特定波长以上的光通过,特定波长以下的光不能通过的滤光片。
7.短通滤光片:
与长通滤光片相反,特定波长以下的光通过,特定波长以上的光被吸收或返回。
8.带通滤光片:
带通滤光片允许一定波长范围内的光通过,一般滤光片上有两个数值,一个为允许通过波长的中心值,另一个为允许通过光波段的范围。
9.细胞自发荧光:
细胞自身在激光照射下发出微弱的荧光信号。
10.零分辨率的流式系统:
一般流式细胞仪的激光光斑为椭圆形,光斑直径大于被检细胞体积,只能提供细胞内某