血凝儀器發(fā)展

1、Sysmex株式會(huì)社CA系列全自動(dòng)凝血分析儀幾乎所有檢測(cè)血液凝固的現(xiàn)有基本原理都是在1900年的前半年提出的，但現(xiàn)代止血與血栓分析儀器的雛形出現(xiàn)于50年代。當(dāng)時(shí)對(duì)于止血/血栓的檢測(cè)完全依賴人工方式，由于這種方法不同檢驗(yàn)員得到的測(cè)試結(jié)果差別較大，同時(shí)要求檢驗(yàn)員具有很高的操作熟練程度，因此，迫切需要實(shí)現(xiàn)測(cè)試的自動(dòng)化。在這種理念下，開(kāi)發(fā)出了最早的運(yùn)用電流法原理的半自動(dòng)化操作儀，其主要還是模擬手工凝固時(shí)間的測(cè)定方法。60年代出現(xiàn)了光學(xué)濁度法的凝血儀。但是，血凝儀的真正發(fā)展與普遍使用乃是始于微電子技術(shù)、免疫化學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的70-80年代，使運(yùn)用光學(xué)濁度法的血凝儀日趨完善。一系列血液凝固自動(dòng)測(cè)試儀的開(kāi)發(fā)

2、，使得止血/血栓的檢測(cè)更為準(zhǔn)確、迅速，顯著提高了實(shí)驗(yàn)的精度。    Sysmex株式會(huì)社（日本希森美康株式會(huì)社），原名日本東亞醫(yī)用電子株式會(huì)社（TOA Medical electronics Co.LTD）,是一家集先進(jìn)的血球計(jì)數(shù)儀、尿沉渣分析儀與凝血儀生產(chǎn)于一體的跨國(guó)公司，素以產(chǎn)品精湛、技藝超群而聞名于世。本公司致力于研究開(kāi)發(fā)全自動(dòng)凝血儀，并于1984年首次推出了CA-100凝血分析儀以來(lái)，有CA-3000、CA-4000、CA-5000、CA-1000、CA-6000、CA-500、CA-1500、CA-50及CA-7000等一系列CA產(chǎn)品陸續(xù)投放市場(chǎng)。公司生

3、產(chǎn)的全自動(dòng)凝血分析儀因品種繁多、性能卓越而受到廣大檢驗(yàn)工作者的普遍歡迎，能滿足不同層次使用單位的要求，在眾多同類產(chǎn)品中成為凝血機(jī)制檢查的首選。尤其欣慰的是，Sysmex公司與Dade Behring 公司長(zhǎng)期合作，實(shí)現(xiàn)了試劑優(yōu)選的目標(biāo)。強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，真正地將凝血機(jī)制的實(shí)驗(yàn)室檢查推進(jìn)到了一個(gè)嶄新的階段。以下對(duì)CA各系列產(chǎn)品作一介紹。    Sysmex公司在血液凝固分析儀器領(lǐng)域中最初上市的產(chǎn)品CA-100是一種單通道的半自動(dòng)儀器。引進(jìn)微電子技術(shù)后，對(duì)異常標(biāo)本也能進(jìn)行高性能的測(cè)試，同時(shí)具有操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。因此，目前該技術(shù)仍應(yīng)用于許多設(shè)備中。本儀器的測(cè)試原理采用了光學(xué)法中的

4、散射比濁法，主要是根據(jù)待測(cè)樣品在凝固過(guò)程中散射光的變化來(lái)確定檢測(cè)終點(diǎn)。在該方法中檢測(cè)通道的單色光源與光探測(cè)器呈90°直角，當(dāng)標(biāo)本中加入凝血激活劑時(shí)，起初在標(biāo)本中并未發(fā)生很大的散射光變化，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，纖維單體的聚合作用加速，反應(yīng)液產(chǎn)生白濁現(xiàn)象，從而使散射光強(qiáng)度增加。用超高輝度二極管（光源660nm）照射上述反應(yīng)液，將90°角方向的散射光量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將信號(hào)的變化描繪成凝固曲線，當(dāng)標(biāo)本完全凝固以后，散射光量不再變化。另外，儀器還采用了百分比終點(diǎn)測(cè)試法，即把標(biāo)本中加入試劑后最初散射光量設(shè)為0%，把反應(yīng)結(jié)束后不再變化的散射光量設(shè)為100%，并將與50%散射光量相對(duì)應(yīng)的時(shí)間作

5、為凝固時(shí)間進(jìn)行測(cè)定。50%的部位是單位時(shí)間內(nèi)散射光量的變化最為顯著、纖維蛋白的單體聚合反應(yīng)速度最快的部位。由于引入了百分比終點(diǎn)測(cè)試的方法，預(yù)先扣除了標(biāo)本、試劑的本底，然后再檢測(cè)由于凝固而致的散射光強(qiáng)度的變化，因此即使對(duì)于臨床常見(jiàn)的最初光量水平較高的溶血性標(biāo)本、黃疸、脂血標(biāo)本，或者散射光強(qiáng)度較低的低纖維蛋白標(biāo)本，均能進(jìn)行更準(zhǔn)確的測(cè)定，具有較強(qiáng)的抗本底干擾能力（圖1）。所有CA系列的血液凝固分析法均采用了這種測(cè)試方法。1985年和1986年公司相繼開(kāi)發(fā)了全自動(dòng)血液凝固分析儀CA-3000和CA-4000。CA-3000不僅將檢測(cè)部增加到8個(gè)通道，大大提高了處理標(biāo)本的能力，而且還實(shí)現(xiàn)了投放試劑的全自

6、動(dòng)化。CA-4000通過(guò)安裝具有冷卻功能的取樣器，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)本抽取和投放的全自動(dòng)化。標(biāo)本吸移管上設(shè)有液面感應(yīng)器，因此，離心操作之后不必進(jìn)行分離，在保持其原狀態(tài)的條件下，只抽取上面的血漿，從而大大地減少了標(biāo)本的前處理時(shí)間，使凝固測(cè)試變得更簡(jiǎn)便。     1990年Sysmex公司開(kāi)發(fā)出全自動(dòng)血液凝固分析儀CA-5000，它使直到當(dāng)時(shí)CA系列一貫采用的試劑和血漿量（與人工測(cè)試法等量）半量化，大幅度地降低了檢測(cè)成本。從此，試劑和血漿的半量化成為血液凝固分析領(lǐng)域里的主要趨勢(shì)。另外，CA-5000還可同時(shí)測(cè)定5項(xiàng)參數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了高速處理。CA-5000的研制成功使S

7、ysmex公司在國(guó)內(nèi)凝固測(cè)試儀器領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位。1992年，為實(shí)現(xiàn)儀器的中、小型化，公司又開(kāi)發(fā)出將CA-5000進(jìn)一步小型化的產(chǎn)品CA-1000。     在中國(guó)，廣泛使用CA系列血液凝固分析儀是從1997年Sysmex公司開(kāi)發(fā)的CA-6000開(kāi)始的，下面對(duì)這一系列在中國(guó)應(yīng)用最普遍的儀器作詳細(xì)介紹。     CA-6000在凝固法的基礎(chǔ)上有應(yīng)用了發(fā)色底物法和免疫法測(cè)定原理。    一、基于發(fā)色底物法的測(cè)試系統(tǒng)用于酶的測(cè)定，它包括下列兩種方法： 即在蛋白酶和發(fā)色底物進(jìn)行一

8、定時(shí)間的反應(yīng)后        1、用反應(yīng)終止液使反應(yīng)停止，將此時(shí)的吸光度作為絕對(duì)量用比色計(jì)測(cè)定，從而求出其活性量的終點(diǎn)法。    2、將一定時(shí)間內(nèi)的吸光度變化量作為反應(yīng)速度，從而求出其活性的動(dòng)態(tài)法。    所需試劑種類及試劑添加量較少的動(dòng)態(tài)法廣泛應(yīng)用于自動(dòng)測(cè)試中。CA-6000 采用該種動(dòng)態(tài)法進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)試，其原理是：通過(guò)人工合成與自然凝血因子有相似的一段氨基酸排列順序、還有特定作用位點(diǎn)的小肽，并將可水解產(chǎn)色的化學(xué)基團(tuán)對(duì)硝基苯胺（PNA

9、）與作用位點(diǎn)的氨基酸相連。測(cè)定時(shí)由于凝血因子具有蛋白水解酶的活性，它不僅能作用于天然蛋白質(zhì)肽鏈，也能作用于人工合成的肽鏈底物，從而釋放出PNA基團(tuán)，使顏色呈黃色，產(chǎn)生顏色的深淺與凝血因子活性成比例關(guān)系。通過(guò)光纖，從鹵素?zé)艄庠磳⒉ㄩL(zhǎng)為405nm的光源射到受檢標(biāo)本，然后對(duì)透射光進(jìn)行檢測(cè)，求出一定時(shí)間內(nèi)的吸光度變化，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)校正曲線，計(jì)算出所測(cè)物質(zhì)的活性百分比值。    二、免疫法采用乳膠凝集法。根據(jù)此法可測(cè)定FDP/FgDP和作為繼發(fā)纖溶分子標(biāo)記物之一的D-dimer。乳膠凝集法采用的是將與待測(cè)物質(zhì)相對(duì)應(yīng)的抗體包被在乳膠顆粒上，然后與被檢物結(jié)合，形成抗原抗

10、體復(fù)合物的乳膠顆粒凝集，使透射光強(qiáng)度發(fā)生變化。同時(shí)利用形成復(fù)合物的時(shí)間與抗原量之間的正比關(guān)系、凝集速度與抗原量之間的正比關(guān)系，從單位時(shí)間內(nèi)顆粒凝集引起的光學(xué)變化量求出抗原量。運(yùn)用免疫法，有時(shí)在分析過(guò)程中產(chǎn)生光量變化下降的前驅(qū)現(xiàn)象，CA-6000可以通過(guò)分析與反應(yīng)初期的反應(yīng)速度之比檢測(cè)出這些現(xiàn)象。進(jìn)行該測(cè)試時(shí)，通過(guò)更換發(fā)色底物單元的濾波器可以改變測(cè)試波長(zhǎng)。用575或800nm的光照射標(biāo)本，并檢測(cè)透射光，求出單位時(shí)間內(nèi)的吸光度變化。    除此之外，CA-6000的試劑定量采用精度更高的注射式代替了過(guò)去的泵式，試劑和血漿的攪拌方式改用更加可靠的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)攪拌

11、代替過(guò)去的試劑吐出攪拌，使混勻更充分，并能避免氣泡的產(chǎn)生。這些措施顯著地提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，此后的CA系列產(chǎn)品均采用了這些方式。    1997年，Sysmex公司研制出能夠進(jìn)行凝固法和發(fā)色底物法全自動(dòng)測(cè)試的 CA-500系列。這是一種可進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)試的小型產(chǎn)品，雖然所測(cè)標(biāo)本數(shù)目不多，但對(duì)于多項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試非常有效，是一類“低成本、高效益、實(shí)行微量法測(cè)試”的臺(tái)式化儀器。它不僅適用于常規(guī)篩選檢查，也可用于確診的精密檢查，并可靈活運(yùn)用于夜間急診以及研究工作。CA-500系列主要包括四種機(jī)型：CA-510、CA-520、CA-530、CA-540。（區(qū)別見(jiàn)下表）

12、 發(fā)射底物法裝置試劑冷卻器條形碼識(shí)別器CA-510選購(gòu)件CA-520有CA-530有有選購(gòu)件CA-540有有有該系列除了采用凝固法對(duì)PT、APTT、Fbg、TT四個(gè)基本檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試外，CA-530/CA-540采用發(fā)色底物法對(duì)AT-進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方法均為分離式實(shí)時(shí)隨機(jī)方式，通過(guò)程序化軟件，還可完成對(duì)其它項(xiàng)目的測(cè)試任務(wù)。在對(duì)纖維蛋白原定量時(shí)可選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的“PT演算法”和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的CLAUSS法進(jìn)行測(cè)定。自動(dòng)稀釋功能對(duì)于高濃度的纖維蛋白原或低濃度纖維蛋白原異常標(biāo)本，可通過(guò)設(shè)定自動(dòng)稀釋比率獲取準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，這些都保證了結(jié)果的高精密度與高準(zhǔn)確性。   &

13、#160;CA-500系列在自動(dòng)化方面，可以自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)本及試劑的取出與注入、預(yù)溫和測(cè)試，裝有10個(gè)試管的試管架可以簡(jiǎn)單地裝進(jìn)自動(dòng)進(jìn)樣機(jī)，并且可以通過(guò)更換試管架來(lái)持續(xù)傳送標(biāo)本。自動(dòng)稀釋功能確保了纖維蛋白原測(cè)定的可靠性，而STAT位的設(shè)置，可以完成隨時(shí)對(duì)緊急標(biāo)本的優(yōu)先測(cè)試；CA-500系列的低成本、高效益性表現(xiàn)在真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)操作，大大節(jié)省了時(shí)間，提高了化驗(yàn)室的檢驗(yàn)效率。該系列采用半量化測(cè)試與注射器吸引方式，從而降低了試劑的消耗。由于試劑托盤可移動(dòng)，在測(cè)試前后均可將試劑放在冰箱里保存，同時(shí)CA-530/CA-540還配有試劑冷卻功能，達(dá)到了節(jié)省試劑的目的；在安全性方面，由于融合了諸如自動(dòng)進(jìn)樣、全

14、封閉式檢驗(yàn)以及自動(dòng)處理試管等功能，從而大大降低了接觸感染的危險(xiǎn)性。試劑與樣品針的撞針自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能也增加了使用的安全性。    1998年，Sysmex公司為了提高CA-6000的操作性，通過(guò)改進(jìn)程序，開(kāi)發(fā)出了CA-1500，實(shí)現(xiàn)了多功能和高速處理。該儀器采用了凝固法、發(fā)色底物法和免疫法3種檢測(cè)技術(shù)，測(cè)定血漿中的凝血、抗凝和纖溶的多項(xiàng)參數(shù)。凝固法原理檢測(cè)時(shí)，由于先進(jìn)的光學(xué)散射比濁法與百分比終點(diǎn)測(cè)試法相配合，解決了高脂、黃疸和溶血對(duì)凝固時(shí)間測(cè)定的干擾（見(jiàn)中華醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)雜志1999年22卷第5期），并可測(cè)出低纖維蛋白原樣品的凝固時(shí)間。在對(duì)纖維蛋白原濃度定量時(shí)

15、可選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的“PT演算法”和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的CLAUSS法進(jìn)行測(cè)定。它采用了全自動(dòng)多濃度稀釋分析方法（Multi Dilution Analysis,MDA）,不同稀釋度的測(cè)試結(jié)果所呈現(xiàn)的線性范圍，由于標(biāo)準(zhǔn)曲線呈平行狀態(tài)的平行線圖象顯示來(lái)支持，即平行線生物學(xué)分析功能，可以充分保證凝血因子分析結(jié)果的高度準(zhǔn)確性，并有助于鑒別抑制物的活性狀況。CA-1500除了采用X或L-J質(zhì)控方法外，還采用了一種新型的多規(guī)則質(zhì)控方法Westgard方法，擁有20個(gè)質(zhì)控文件。這些都使檢測(cè)結(jié)果的可靠性方面有了保證。    CA-1500具有快捷的檢測(cè)能力，檢測(cè)PT時(shí)可達(dá)120個(gè)測(cè)

16、試/小時(shí)，多項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合測(cè)定為80個(gè)測(cè)試/小時(shí)。它實(shí)現(xiàn)了全能的隨機(jī)分析：在標(biāo)準(zhǔn)曲線制作、檢測(cè)質(zhì)控品和常規(guī)標(biāo)本時(shí)，能對(duì)15項(xiàng)常見(jiàn)參數(shù)（PT、APTT、TT、Fbg、AT3、plg、D-dimer）進(jìn)行隨即分析。另外，附設(shè)5個(gè)STAT專用檢測(cè)位，可用于急診標(biāo)本的優(yōu)先檢測(cè)。同時(shí)具有自動(dòng)再檢功能、自動(dòng)連鎖篩選功能：對(duì)于結(jié)果超出實(shí)驗(yàn)室預(yù)設(shè)范圍的標(biāo)本，它可自行再（或無(wú)需）稀釋后再檢測(cè)。結(jié)果確實(shí)異常時(shí)，在綜合分析的基礎(chǔ)上，相應(yīng)地自動(dòng)進(jìn)行下一步測(cè)試，以進(jìn)一步提供異常標(biāo)本的相關(guān)信息。打開(kāi)或關(guān)閉的測(cè)試管可以同時(shí)設(shè)置在進(jìn)樣機(jī)上，而原始管免開(kāi)蓋穿刺式吸樣，都大大提高檢測(cè)效率和安全性。   

17、 CA-1500為一臺(tái)開(kāi)放式全自動(dòng)凝血分析儀，表現(xiàn)在編程功能上的極具靈活性，可使用自行編制的測(cè)試程序來(lái)完成不同測(cè)試任務(wù)。而它擁有的通訊環(huán)境的廣泛適應(yīng)性則體現(xiàn)在供選配的ID條碼閱讀機(jī)、打印機(jī)和主機(jī)的種類的多樣性上，如將CA-1500與全自動(dòng)離心機(jī)標(biāo)本架輸送系統(tǒng)相連，可以形成自動(dòng)化凝血檢查系統(tǒng)，還可以在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)上再添一臺(tái)CA-1500，進(jìn)一步提高標(biāo)本的處理能力。    據(jù)上海瑞金醫(yī)院實(shí)驗(yàn)研究表明，CA-1500血液凝固分析儀在應(yīng)用Dade公司試劑系統(tǒng)的條件下，具有很高的批內(nèi)和批間檢測(cè)重復(fù)性，良好的測(cè)定線性和較強(qiáng)的抗生物干擾能力以及與ACL-3000

18、plus血液凝固分析儀的良好相關(guān)性。它不但能滿足目前臨床常規(guī)血液凝固指標(biāo)檢測(cè)的需要，而且對(duì)設(shè)定新的止血和血栓檢測(cè)指標(biāo)也具有較大潛力。（見(jiàn)中華醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)雜志1999年22卷第6期）    1999年，Sysmex公司推出了CA-100的改型產(chǎn)品CA-50和目前世界上性能最優(yōu)越，綜合采用各種最新技術(shù)的CA-7000。    CA-50是手工法獲取試劑和分析樣本的半自動(dòng)裝置，它具有四個(gè)檢測(cè)通道，可以對(duì)四個(gè)標(biāo)本同時(shí)測(cè)定，測(cè)定項(xiàng)目可任意設(shè)定。其特點(diǎn)是把人為因素給固定化，如：把標(biāo)本的預(yù)溫和測(cè)定放在同一位置以避免預(yù)溫時(shí)間不等和從機(jī)

19、外移動(dòng)標(biāo)本置檢測(cè)部的過(guò)程中溫度產(chǎn)生變化；用LED燈和哨聲來(lái)告知添加試劑的最佳時(shí)間；添加試劑時(shí)通過(guò)液面感應(yīng)器來(lái)啟動(dòng)搖勻器進(jìn)行振動(dòng)式自動(dòng)混勻；傾斜式移液器架使試劑添加時(shí)沿管壁進(jìn)入，防止氣泡的產(chǎn)生。通過(guò)以上技術(shù)最大限度地避免了人為影響因素，從而使半自動(dòng)的儀器能夠得到與全自動(dòng)儀器毫不遜色的結(jié)果。    CA-7000繼承了CA-6000和CA-1500的技術(shù)長(zhǎng)處，成為目前CA系列中最先進(jìn)的、功能最全的凝血分析儀。它能提供更快的檢測(cè)速度和更簡(jiǎn)單的操作方法，能夠更多更準(zhǔn)的對(duì)凝血和纖溶系統(tǒng)進(jìn)行多參數(shù)測(cè)定。本儀器具有目前世界上速度最快的處理能力，對(duì)PT/APTT進(jìn)行同時(shí)

20、測(cè)試時(shí)，檢測(cè)速度可達(dá)500個(gè)測(cè)試/小時(shí)。除了保持MDA、自動(dòng)重檢連鎖功能、新的多規(guī)則質(zhì)控檢查法等一系列優(yōu)勢(shì)外，為了能夠快速進(jìn)行多項(xiàng)目同時(shí)測(cè)定，CA-7000使用了3根取樣針和5根試劑針（包括用于乏因子血漿的一根針），提供3個(gè)機(jī)械手不斷地傳送樣品杯、及標(biāo)本與試劑的混合。位于機(jī)械手之間的試劑針抓取裝置是為支持高速運(yùn)行的需要新研制開(kāi)發(fā)的。其作用是在放置3個(gè)試劑針的針架上，選擇和抓取相應(yīng)的試劑針。吸完試劑后，該裝置將試劑針?biāo)突蒯樇?，然后抓取另一試劑針，這是一個(gè)快速重復(fù)的過(guò)程。位于針架上已吸有試劑的針對(duì)試劑進(jìn)行加熱，到預(yù)定的時(shí)間后自動(dòng)加入由機(jī)械手直接運(yùn)送到針架下的反應(yīng)杯內(nèi)。多根針的應(yīng)用重疊了吸液和灌注的時(shí)間，6秒鐘即可完成試劑的灌注過(guò)程。另外，按相關(guān)的項(xiàng)目配置試劑針，使為防止攜帶污染的洗針過(guò)程部分得以簡(jiǎn)化，減少洗液的消耗，提高檢測(cè)速度。CA-7000能夠同時(shí)用3種不同的原理進(jìn)行分析。用于發(fā)色底物法和免疫比濁法的光檢測(cè)器裝于反應(yīng)杯抓取泵上，保證光測(cè)量時(shí)在搖晃的情況下由連續(xù)的光