医学检验仪器的发展与展望

医学检验仪器的发展与展望

基础医学深入的研究，高科技术及电子计算机在实验方法学的应用，使医学检验仪器飞速发展并逐步在临床实验室得到普及，限于笔者知识限度及专业范围，简单介绍近年来医学检验主要应用仪器的进展。

临床血液学检验:

尽管早在50年代初，Coulter原理已用于血细胞计数，但直至80年代中后期才有明显的发展。大致有三个方面的进展：(1)电子计算机的应用使测量参数增多，从过去只能进行红细胞，白细胞计数发展检测多达38个参数(包括网织红细胞计数和分群)，其中有些参数对临床诊断，鉴别诊断以至疾病的愈后分析有重要意义。(2)仪器测试技术不断改进，基于Coulter 原理，各型仪器又结合了高科技检测技术，提高"分类"的准确性。目前“五部法”仪器检测原理主要分二大类，第一是应用多种物理检测技术如Coulter Maxm使用激光、电阻法、电磁波技术，Cell-DYN 3500使用激光技术同时从0度角、90度角、去偏振90度角、10度角分析细胞核与浆的特点，SE-9000结合生物试剂及电阻抗、射频技术进行细胞分类。第二类是物理与细胞化学结合，如Technicon H系列，利用细胞内过氧化物酶的存在与否，细胞在仪器内先经细胞化学染色，然后经激光检测酶反应区域的折射角与散射角变化，进而白细胞分类。(3)自动化程度不断提高，从半自动发展为全自动化，以至在发达国家使用血细胞分析仪器流水线操作，即将全自动血细胞分析仪，网织红细胞分析仪，自动推片机，自动染片机串联一起，从标本识别、处理、分析、发出实验报告，完全由计算机控制，不但提高了实验质量，也减少了劳动强度。目前在我国大多数地区级以上的医院均有半自动仪器。多数省级医院可使用全自动血细胞分析仪，沿海地区个别较大规模的医院拥有"五部法" 分类仪(目前世界上流行的CoulterMaxm，雅培公司的CD-3500，Bater Technicon H3及Sysmexr SE-9000高档次的血细胞分析仪在我国均有使用)。但笔者认为，鉴于我国的经济情况，病人的承受能力及临床的基本需要，目前仍应以仪器精密度较高，自动化较强(最好是全自动，甚至具备自动加强系统)，"三分群"的血细胞分析仪为主。

流式细胞仪作为实验室的"CT"，近年来无论在基础研究和临床应用都有重要的突破，应用可涉及细胞生物学、免疫学及分子生物学分析，细胞凋亡检测及组织病理学研究等多方面，近二年在国内应用已从研究室逐渐步入检验科，作为常规检测工具。比如CD4/CD8比例检测、血小板活化分析、网织红细胞计数等试验已从繁琐的手工操作改为流式细胞术分析、按流式细胞仪有无细胞分选功能，一般将其分为科研型和临床型。分选型(科研型)可将细胞分成单一群体，进一步进行细胞生理学、病理生理学方面的研究。临床型更适合检验科在临床医疗指标检测。流式细胞仪的应用不但提高了实验质量，更能提高临床实验室的学术水平及给临床提供更新的诊断指标，相信流式细胞仪(特别是临床型)的应用，在今后的几年中国内会有较大的发展。

"止血与血栓"疾病的实验诊断作为边缘学科发展很快，特别是此项工作与老年病、心脑血管病、糖尿病、肾病等发病机理，临床诊断、疾病的诊疗密切相关，各类型的凝血自动测定仪机继问世，在现代临床医学上占有十分重要的地位。仪器按其自动化程度可分为半自动仪器(手工加样加试剂、仪器自动计算结果)、准全自动(手工加样、仪器自动加试剂、自动计算并显示结果)及全自动凝血仪(加样，加试剂及报告结果全部自动化)。按实验原理可分为电流法，粘度法(也称磁珠法)和光学法，后者又分透射比浊法和散射比浊法。目前我国这方面工作与国外先进水平相比有较大差距，主要表现为：(1)有关此学科的发展及临床应用价值的了解还不够普及，特别临床医生缺乏对其临床意义的深入理解。(2)进口试剂过于昂贵，国内试剂在某些项目上还不能保证。(3)试剂及应用仪器未标准化。中华医学会检验学会、液学学会曾多次举办研讨会、学术会议，标准化实验操作，介绍血栓与止血试验的国内外进展，并

取得了实效。

临床生化检验:

早在70年代，随着IFCC有关临床生化方法学的统一，自动生化分析仪问世，以欧美为代表的离心式生化仪风靡全球，国内也引进了Encor、Monarch、COBAS FARA等型仪器。随后，日本产的中型，欧美产的小型随机分立式生化仪也相继引进中国(如日立7150，COBAS，MIRA Technicon RA系列)伴随酶学检测方法的推广，仪器从终点法发展为速率法,进一步满足了方法学的需要。90 年代初，中、大型随机分立式全自动生化仪，以其速度快，同步分析项目多，全自动清洗的特点适应了临床生化检测项目从单一化少工作量到随意组合化大工作量的发展需求。近几年，为满足临床上提高病床周转率，缩短病人诊断时间的要求，以最快的速度，最短的时间分析，及时发出实验报告，已成为各医院追求的目标。国内有些医院购置了超大型生化分析仪(即分析速度在1500测试/h)。如301医院使用的日立7250型测试可达2400/h，协和医院拥有的欧林巴期AU5031型，速度可达3600测试/h，且测量项目也逐步增多。某些大型生化分析仪可将常规生化检验特种蛋白检测、药物浓度监测、甚至离子分析同台进行。最近杜邦公司最新推出的RXL 型生化仪使用磁粉免疫包被技术把Hetrogenous免疫测试结合在生化分析仪上，使以前只能用放免或ELISA方法的试验可以在生化仪上分析。

临床生化仪器中另一方面发展是"干化学"分析，具有操作方便、设备简单、标本用量少，测定范围宽等优点，有关专家认为其发展很可能在某些方面取代通常的"湿化学"方法。在我国，由于多层膜片昂贵，限制了普及，相信随着成本的降低、质量的提高，该法在国内会有较大的发展。

免疫学检验:

免疫学检测是医学检验的重要组成部分。长期以来，经过科学工作者的不断努力，目前已形成了一系列比较成熟的方法应用于临床。早期的免疫技术大都是通过观察沉淀物的形成、凝集及溶血现象的发生和测定由聚合体造成的光散射来分析被检测物。(如免疫扩散、免疫电泳、直接或间接血凝、补体结合实验等)。后来，随着单克隆抗体技术的建立及免疫标记技术的出现(如同位素标记，免疫酶标记等)，具有快速，敏感，特异等优点，促进了免疫分析技术的发展，同时也为实验室免疫自动化分析奠定了基础。

晚近出现的电化学发光免疫分析技术，使免疫学检测进入了新阶段。电化学发光(electrochemiluninescence。ECL) 和一般化学发光技术的主要区别在于标记物的不同:一般化学发光是标记催化酶或化学发光分子，这样的发光反应为间断的。闪烁性发光导致反应结果不稳定，而ECL为电促发光，可产生高效、稳定的连续发光，检测采用均相免疫测定技术，不需要将游离相及结合相分开，从而使检测步骤大大简化，也更易于自动化，因而ECL 具有更好的发展趋势。ECL自90年代初问世以来，已经在国外得到了较大应用，目前大都利用ORIGEN及IGEN生产的分析仪，已开发出一系列的试剂盒用于某些抗原、抗体及激素等的检测。

随着人们对各种疾病认识的逐步深入，越来越多的标记物测定已被应用于临床，为临床的诊断、治疗及预后的评估提供了很大方便，但工作量之大，操作规范化及质量标准化要求之高使传统的非自动化免疫检测方法难以完成。因而自动化免疫分析的发展成为必然趋势。由于辐射保护、环境污染及标记物衰变等问题，同位素分析终也将被非放射性免疫分析技术所取代。

总之，国内经济水平不断提高，基础医学与临床医学发展的需要，免疫分析技术的日趋完善，使国内免疫分析自动化的时代已为期不远了。

微生物检测:

近年来，用于微生物检验的自动化仪器主要体现在连续性血培养监测系统和快速细菌鉴定系

统的应用，根据设计原理全自动血培养系统可为分检测培养基导电性和电压、应用感压原理和采用光电原理监测的血培养系统三类。其特点是由计算机控制，对血培养实施连续、无损伤监测，使血培养检出时间缩短，检出病原菌的种类增加，污染明显减少。

微生物仪器检测另一进展是快速检测细菌生化反应的色原或荧光底物及成套鉴定系统的应用。国外多种检查细菌生化反应的成套系统中已用新型的色原或荧光底物代替传统的糖类和氨基酸。此底物无色，经细菌的胞内或胞外酶的作用而释放出色原(呈色)或荧光，其优点是特异性强，反应迅速，易于自动化检测，明显提高了细菌生化反应的准确性。以此底物为基础制成的各菌属鉴定装置，一次可做10- 40项试验，反应结果可由人工或仪器判定，再通过编码得出结果。特别是用成套系统检查厌氧菌生长中形成的予成酶，可在有氧条件下进行，实现快速鉴定，使其更具实用价值。药物敏感试验对于抗菌素的合理使用、院内交叉感染的监测有重要意义，迄今其方法有二类：①手工法，如瑞曲生产的test药敏条结合了扩散法和稀释法的原理，在试条上预先制备了连续的抗生素浓度，与种菌培养基的孵育面，读取MIC。②仪器法：如Microscan的反应板能在仪器内同种鉴定菌种及使用建议的微量稀释法分析18种抗生素的MIC值。

医学检验自动化是实验方法学改进的必然趋势，改革开放以来，我国医学检验自动化的应用迅速发展，但由于各方面条件限制，国内此方面工作与发达国家相比尚有一定差距，由于多数仪器和试剂基本依靠进口，目前主要局限于规模较大的医院。我们希望不久的将来有更多的优质国产仪器和试剂用于临床实践，使自动化更完善并向基层医院扩展，为我国医学检验学术水平的提高，检验事业的发展做出贡献。