尿液分析仪计量检测
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尿液分析仪计量检测
尿液检查是各级医院对患者进行的常规检查项目。尿液分析仪是用来检查人的尿液中某些化学成分的含量的仪器。这些成分包括葡萄糖、蛋白质、pH值、潜血、酮体、亚硝酸盐、胆红素、尿胆素原、红细胞、白细胞等。
尿液分析仪可分为湿式和干式化学系统两大类。湿式系统实际上是机械化的试管法，属于分立式生化分析仪的一种。干式系统则主要着眼于自动评定试纸法的测定结果。按自动化程度来分，尿液分析仪可分为半自动与全自动两种类型。根据检查项目的不同，干式尿液分析仪又可分为尿4项、尿5项、尿7项至尿12项等多种，本节以干式尿液分析仪为主介绍。
一、尿液分析仪工作原理
干式尿液分析仪的测试原理大致相同。即尿液中某一成分含量不同，对应试剂条上某一块产生的颜色深浅也不同，它对光的反射也不一样。物质的含量越少，生成的颜色就越浅，反射光就越强。反之，物质的含量越多，生成的颜色就越深，反射光就越弱。即反射光的强弱与被测成分的含量成比例关系。不同试剂块所反射光的强弱被仪器依次转化为电信号，最后，由仪器放大后，将测量结果显示并打印出来。
测试时，是把浸了尿液的试剂条放入分析仪的试剂条传送槽内，传送系统将试剂条传送到检测器下面进行测试，或试剂条不动，传输系统对静止的试纸条进行扫描测试。这样，一次扫描，可将各个测试项目顺次测量出。
试纸条以滤纸为载体，将各种试剂成分浸渍后干燥作为试剂层，然后在试剂层的表面覆盖一层纤维膜。试纸条浸入尿液后与试剂会发生反应，产生颜色的变化。
多联试纸条是将多种检测项目的试剂块按一定间隔、顺序固定在同一条带上的试纸条。使用多联试纸条，浸入一次尿液即可同时测定多个项目。多联试纸条的基本结构采用了多层膜结构：第一层为尼龙纤维膜，起保护作用，防止大分子物质的反应污染；第二层为缄制层，包括碘酸盐层和试剂层，碘酸盐层的作用是阻断维生素等干扰物质；试剂层是检测层，当它侵入尿液则测定物质会发生化学反应；第三层为底层，选取尿液不能浸润的塑料片作为支持体。
试纸条结构如图8-1所示。
图8-1 试纸条结构
不同型号的尿液分析仪都使用其配套的专用试纸条，测试项目试剂块的排列顺序可能会不尽相同。通常情况下，试纸条上的试剂块要比测试项目多一个空白块，有的还多一个参考块又称固定块。使用空白块的目的是消除尿液本身的颜色在试剂块上分布不均等所产生的测试误差，以提高测试准确性。使用固定块的目的是在测试过程中，使每次测定试剂块的位置准确，减低由位置而引起的误差。
二、尿液分析仪的分类
尿液分析仪的种类较多，可从不同的角度来分类。
（1）按光源分类按照尿液分析仪的光源来分，可分为卤灯、发光二极管（LED）和高压氙灯3种。
（2）按检测项目分类。按尿液分析的检测项目可分为8项尿液分析仪、9项尿液分析仪、10项尿液分析仪、11项尿液分析仪和12项尿液分析仪等。
（3）按自动化程度分类按自动化程度来分，尿液分析仪可以分为全自动和半自动两种。
全自动尿液分析仪，代表仪器有德国的Surtrom型、日本的AX-4290型、美国的CilinitexATLAS，检测项目包括尿10项、尿11项或尿12项，部分还增加了可靠的浊度测定功能，对尿比重采用光折射率计算。全自动尿液分析仪由于从加样到最后的结果输出全部由仪器自动完成，并且实现了校对的标准化，实时质量控制以及随时插放急诊样品等功能，真正实现了尿液的自动化分析。
三、尿液分析仪基本结构
图8-2所示为采用发光二极管作为光源的尿液分析仪原理框图。尿液分析仪由试纸传送电机驱动电路、试纸条到位检测电路、试纸传送电机限位电路、光源控制电路、光信号采集电路、键盘系统、微处理器和显示器等组成。
图8-2 尿液分析仪原理框
试纸条传送系统是通过步进电机传送试纸条的机械装置，它的控制电路包括试纸条传送电机驱动电路、试纸条到位检测电路和试纸条传送电机限位电路。试纸条传送电机驱动电路是将微处理器发出的步进电机控制信号转换成电机驱动信号。试纸条到位检测电路是由发光二极管发出光波，再通过接收二极管检测是否有反射光束判断试纸条到位。
试纸条传送电机限位电路使用的是π形光耦。光耦没有中间遮挡时，发射管的光波直接传射到接收管，接收管导通，说明试纸传送电机没有到位；反之，光耦有遮挡，发射管的光波不能传射到接收管，接收管截止，指示试纸传送电机已经到达终端位置。
通过微处理器系统程序控制，光源与试纸条传送系统配合，由光源控制电路分时触发发光二极管，使光源在试纸条指定位置发出特定波长光波（某一发光二极管亮），该光波经试纸条上的测试块反射，由光电管接收到相应的反射光信号。
光信号采集电路将光电管接收的反射光信号整形、放大，送至A/D（模拟/数字）转换电路，经转换后的数字信号送到微处理器，经微处理器处理后，得出的检测结果送至显示器或打印机。
四、尿液分析仪的校准
尿液分析仪的校准应依据JJF 1129-2005《尿液分析仪校准规范》进行。
（一）计量性能要求
（1）空白。尿液分析仪空白应符合表8-2要求。
（2）示值。尿液分析仪的测量值应符合表8-3要求。
表8-2 尿液分析仪空白要求
表8-3 仪器示值的技术要求
（二）通用技术要求
1.外观
（1）仪器外表应光滑平整，不应有影响工作性能的机械损伤；显示屏表面应平整洁净无划痕，读数清晰；各装置、调节器、开关及按键功能良好。
（2）与仪器配套使用的试纸条应切口整齐，无变色、无分层、基片平直、无掉块现象，在使用保质期内。 （3）仪器应有以下标识：仪器名称、型号、编号、制造厂厂名和出厂日期，国内制造的仪器应有制造计量器具许可证标志。
（4）仪器应附有产品说明书、合格证及配套附件。
2.单条测量时间
仪器的单条测量时间应符合说明书要求，可根据用户要求选做。
3.绝缘电阻仪器的绝缘电阻
绝缘电阻仪器的绝缘电阻应≥10MΩ，可根据用户要求选做。
（三）校准条件
1.环境条件
（1）环境温度：20～30℃，湿度不大于85%RH。
（2）室内应防潮、避光、防热、无腐蚀性物品，通风良好。
2.标准溶液及其他设备
（1）空白溶液见表8-4。
表8-4 空白标准溶液
（2）工作标准溶液见表8-5。
表8-5 1号和2号标准溶液的浓度及不确定度
3.绝缘电阻表
试验电压500V，准确度10级。
（四）校准方法
（1）接通仪器电源，预热10min。
（2）空白的校准。取适量的空白液倒入一试管中，将试纸条全部浸入空白液中2s后取出沥干多余液体，置于试纸架上进行测试，连续测量3次，测量值应符合表8-4的要求。
（3）示值的校准分别取适量的1号或2号标准校准液，按上述空白的校准方法对1号液试纸条和2号液试纸条分别测量5次，其测量值应符合表8-5的要求。
（4）单条测量时间。从按仪器的测量键开始计算，至测量完毕所需要的时间。此时间应符合仪器说明书的要求。
（5）绝缘电阻仪器在开机不通电的情况下，用500V的兆欧表测量电源线插头的相线、中线与机壳（仪器接地线）之间的电阻，仪器的绝缘电阻应不小于10MΩ。
（五）校准结果的表达 校准结果应在校准证书或校准报告上反应，尿液分析仪的校准结果包含空白溶液和工作标准溶液的测量结果。校准结果应包含测量不确定度。现场校准应注明“现场校准”及环境条件。
