生化分析儀是利用物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)對生物化學(xué)分析過程實(shí)現(xiàn)操作自動化的設(shè)備，自動化過程可以包括：識別與傳遞樣本、加載樣本和試劑、控制反應(yīng)和檢測條件(如溫度、波長、時間)、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)維護(hù)。生化分析儀的分類按其自動化程度可分為全自動和半自動型；按同時可測定項(xiàng)目數(shù)又可分為單通道(每次只能檢測一個項(xiàng)目)和多通道(同時可以測定多個項(xiàng)目)兩類；根據(jù)使用的試劑系統(tǒng)不同又有封閉系統(tǒng)(專用試劑)和開放系統(tǒng)(通用試劑)之分。根據(jù)儀器的工作方式不同又可分為連續(xù)流動式(全部分析過程在連續(xù)的管道系統(tǒng)中完成)、離心式(分別加注試劑和樣本，利用離心力使混合并發(fā)生反應(yīng))、分立式(每個反應(yīng)都在獨(dú)立的容器中進(jìn)行)和干片式(使用干式試劑)。

　　經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，生化分析儀已廣泛應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，成為臨床實(shí)驗(yàn)室中不可缺少的分析裝備。目前，多數(shù)實(shí)驗(yàn)室所使用的生化分析儀屬全自動化、多通道、開放、分立式產(chǎn)品，在臨床實(shí)驗(yàn)室中完成生物化學(xué)、免疫化學(xué)和電解質(zhì)等眾多項(xiàng)目的檢測。干片式生化分析儀由于無管道清洗和上下水要求，啟動時間短，在急診生化檢驗(yàn)中倍受推崇。

　　一、選擇生化分析儀的主要考慮因素

　　生化分析儀具有較高的技術(shù)含量，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的支持下，許多高新技術(shù)被不斷引入儀器設(shè)備，因此，應(yīng)盡可能選用新款。但由于生產(chǎn)廠家眾多，技術(shù)水平不一，不同品牌的產(chǎn)品間不能簡單地用上市年代反應(yīng)其技術(shù)水平。在選用生化分析儀時，根據(jù)用戶實(shí)際工作需要選用適宜機(jī)型是最佳的選擇。以下生化分析儀主要參數(shù)可供考慮：

　　(一)測試速度

　　測試速度是用戶選擇生化分析儀的重要參數(shù)之一，反映單位時間內(nèi)儀器處理樣本的能力，多用每小時完成的測試數(shù)來表示。應(yīng)該注意的是，當(dāng)生化分析儀裝有電極部分時，其測試速度可以獨(dú)立計(jì)算，尤其在進(jìn)行多臺設(shè)備間比較時，宜分別針對生化部分和電極部分進(jìn)行比較。生化儀的測試速度目前尚無統(tǒng)一的計(jì)算方法，廠家表明的速度僅供參考。在實(shí)際工作中，影響測試速度的因素還包括儀器自動清洗管路所需的時間或第一個檢驗(yàn)結(jié)果完成時間，一般小型設(shè)備需要的清洗時間較短。

　　(二)光學(xué)參數(shù)

　　除分光技術(shù)的特點(diǎn)外，儀器在一定波長范圍內(nèi)的單色光波長(或?yàn)V色片)數(shù)目應(yīng)能滿足實(shí)驗(yàn)室檢測工作的需要，通常在300～800 nm的波長范圍內(nèi)，固定波長數(shù)目應(yīng)在11個以上。儀器檢測器吸光度值范圍達(dá)到2.0以上時，已能滿足臨床實(shí)際工作的要求。而比色池光徑可以直接影響吸光度值的有效范圍和分辨率，光徑較長時，易得到較好的靈敏度和精密度，但試劑和樣本體積(最小反應(yīng)體積)將增加。

　　(三)試劑位及樣本裝載

　　目前臨床實(shí)驗(yàn)室中使用的全自動生化分析儀一般采用多通道分析，其試劑位應(yīng)能滿足常規(guī)生化檢驗(yàn)項(xiàng)目的需要，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室使用雙試劑時，要求儀器的試劑位要相應(yīng)增加，如需在儀器運(yùn)行過程中加載試劑，多數(shù)設(shè)備要求進(jìn)入專門的試劑加載程序，并在測定間隙完成試劑加載。生化分析儀加載樣本可采用樣本盤或樣本架，樣本盤一次可裝載較多的樣本，多為中小型儀器采用。通過樣本架加載樣本因其方式靈活，適合實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)樣本傳輸自動化，是目前大型生化分析設(shè)備的主要加載樣本形式。為使用方便，許多儀器設(shè)有急診樣本檢測專用通道或樣本位置，還可為校準(zhǔn)品和質(zhì)控品提供專用位置。

　　(四)環(huán)境要求

　　要保證生化分析儀的正常使用，對其安裝環(huán)境有一定的要求，如溫度、濕度、水質(zhì)和用(排)水量、電源功率和使用空間等，使用條件不能滿足要求時，會影響儀器的正常使用并影響檢驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量。在使用不間斷電源系統(tǒng)(UPS)時，應(yīng)能在斷電情況下提供30～60 min的供電，以保證儀器完成檢測過程中的試驗(yàn)和處理結(jié)果。

　　(五)智能監(jiān)測和安全保障系統(tǒng)

　　為保證生化分析儀的正常工作，設(shè)備上通常裝有許多傳感器，以監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)的正確和安全運(yùn)行。這些智能檢測系統(tǒng)包括：液面探測、樣本凝塊探測、試劑／樣本針碰撞保護(hù)、條型碼識別、樣本自動稀釋與重測、校準(zhǔn)與質(zhì)控管理，等多種功能，并能與實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(LIS)實(shí)現(xiàn)無縫連接，從而實(shí)現(xiàn)對生化分析儀輸出數(shù)據(jù)的管理。自動生化分析儀的智能監(jiān)測與安全保障系統(tǒng)一般都與警示系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，在儀器出現(xiàn)故障時提醒用戶注意。關(guān)閉監(jiān)測與警示系統(tǒng)，可能帶來質(zhì)量隱患。部分分析儀器在遇到故障時，可以將正在進(jìn)行中的實(shí)驗(yàn)完成，再停機(jī)等候處理，最大限度地減少損失。

　　二、生化分析系統(tǒng)的完整性和有效性

　　(一)測量系統(tǒng)(measuring system)

　　測量系統(tǒng)是組裝起來以進(jìn)行特定測量的全套測量儀器和其他設(shè)備。一個完整和有效的生化分析系統(tǒng)，由檢測儀器、試劑、校準(zhǔn)品、及相關(guān)的操作程序、質(zhì)量控制程序、設(shè)備維護(hù)程序等組合而成。完整的分析系統(tǒng)有明確的系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)和方法特征，為實(shí)驗(yàn)室規(guī)定了分析系統(tǒng)的適用范圍、樣本種類、配套試劑與校準(zhǔn)物，及與檢驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量相關(guān)的方法特征：如線性范圍、精密度、準(zhǔn)確度(溯源性)、干擾因素和參考區(qū)間等。使用完整、有效的分析系統(tǒng)，是保證臨床實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量的基礎(chǔ)。對臨床實(shí)驗(yàn)室而言，保證所用分析系統(tǒng)的完整性和有效性，其目的是確保對所用分析方法性能的把握，進(jìn)而為檢驗(yàn)申請者提供有明確質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)。依據(jù)國家對體外診斷產(chǎn)品(IVD)的管理要求，生化試劑要取得產(chǎn)品注冊證，必須提供明確的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)有關(guān)單位檢驗(yàn)合格。對一個取得注冊證、有明確產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、其檢驗(yàn)結(jié)果能達(dá)到規(guī)定質(zhì)量要求的生化試劑(通常是試劑盒)，要保證其使用達(dá)到預(yù)期的效果，就必須保證其系統(tǒng)的完整性，包括試劑和指定校準(zhǔn)品的合理使用，按作業(yè)指導(dǎo)書要求進(jìn)行檢驗(yàn)操作，等。對于給定的分析系統(tǒng)，其方法性能是明確的，如精密度、準(zhǔn)確度、可溯性、線性、干擾因素、參考區(qū)間、試劑待機(jī)穩(wěn)定性、校準(zhǔn)間隔及校準(zhǔn)驗(yàn)證要求等。就我國生化試劑盒產(chǎn)品的配套情況而言，有以下幾種情況：

　　1.原裝配套試劑：儀器生產(chǎn)商在供應(yīng)儀器的同時提供配套試劑和校準(zhǔn)品，多為進(jìn)口試劑產(chǎn)品；如美國BeckmanCoulter公司產(chǎn)品、日本Olympus公司產(chǎn)品、Bayer公司產(chǎn)品。

　　2.配套試劑：國內(nèi)的試劑生產(chǎn)廠家一般不生產(chǎn)分析儀器，只生產(chǎn)試劑(有時稱為開放試劑)，并提供的與生化分析儀配套使用的試劑盒，及與生化儀使用的配套參數(shù)，一般有指定的校準(zhǔn)品，國內(nèi)體外診斷試劑產(chǎn)品多屬此類。

　　3.非配套試劑：國內(nèi)使用的生化分析儀種類繁多，生化試劑產(chǎn)品及規(guī)格各異，許多實(shí)驗(yàn)室根據(jù)需要，自由組合分析系統(tǒng)，使用不同的校準(zhǔn)品，這一現(xiàn)象在國內(nèi)極為普遍。如此組成的“分析系統(tǒng)”往往隨意性較大，通常可以自由組合儀器、試劑、校準(zhǔn)品、操作規(guī)程和操作參數(shù)，但很多實(shí)驗(yàn)室缺少對這種組合分析方法的性能評估，如精密度、準(zhǔn)確度、線性、校準(zhǔn)間隔、參考區(qū)間等。使用非配套試劑的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)注意其檢驗(yàn)結(jié)果的可溯源性。當(dāng)一個臨床實(shí)驗(yàn)室建立了所用分析方法的規(guī)范操作程序，完成了對方法性能的評價，并能表明其檢驗(yàn)結(jié)果溯源性時，也就形成了一個新的、完整、有效的分析系統(tǒng)。

　　(二)生化分析儀的校準(zhǔn)與結(jié)果溯源性

　　臨床實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定使用生化分析的校準(zhǔn)程序，規(guī)定儀器和檢測項(xiàng)目的校準(zhǔn)方法，包括使用校準(zhǔn)品的種類、來源及數(shù)量，校準(zhǔn)間隔和校準(zhǔn)驗(yàn)證及其標(biāo)準(zhǔn)等。生化分析儀需由國家計(jì)量或相關(guān)部門檢定和校準(zhǔn)時，內(nèi)容可以包括波長、反應(yīng)溫度、加樣(試劑和樣本)精度、吸光度準(zhǔn)確性(半峰寬)、基線漂移等。當(dāng)使用國家食品藥品監(jiān)督管理局(SFDA)批準(zhǔn)的分析系統(tǒng)(儀器、試劑盒)時，應(yīng)按照生產(chǎn)廠家說明書要求的方法，使用指定的校準(zhǔn)物，在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)和校準(zhǔn)驗(yàn)證，以保證其滿足預(yù)期的性能標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室使用自建或未經(jīng)SFDA批準(zhǔn)的分析系統(tǒng)(開放系統(tǒng))時，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)做好校準(zhǔn)和校準(zhǔn)驗(yàn)證工作，使用的校準(zhǔn)物應(yīng)與檢驗(yàn)方法學(xué)相適應(yīng)，應(yīng)保證測量結(jié)果的值能溯源至適當(dāng)?shù)膮⒖紭?biāo)準(zhǔn)?？赡軙r，校準(zhǔn)物應(yīng)可追溯至國際單位或有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。當(dāng)溯源至國家計(jì)量基(標(biāo))準(zhǔn)不可能或不適用時，則應(yīng)溯源至公認(rèn)的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn).或通過比對試驗(yàn)、參加能力驗(yàn)證等途徑提供溯源性證明。值得一提的是，很多實(shí)驗(yàn)室具有一臺以上生化分析儀，為保證檢驗(yàn)結(jié)果的一致性，可以定期進(jìn)行方法學(xué)比對實(shí)驗(yàn)和偏差評估。有人建議，在使用多臺分析設(shè)備的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部，可指定其中一臺儀器為“標(biāo)準(zhǔn)器”，并用其對人新鮮血樣本進(jìn)行定值，再利用定值后的人血樣本“校準(zhǔn)”其他儀器，以保證結(jié)果的一致性和溯源性。但是，這里存在兩個誤區(qū)，第一，人的新鮮血雖然是校準(zhǔn)物理想的基質(zhì)，但由于血樣本成分復(fù)雜、穩(wěn)定性差、干擾因素不確定等，新鮮血作為“校準(zhǔn)物”時復(fù)現(xiàn)性差，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。第二，在計(jì)量學(xué)水平相同(如常規(guī)方法)的方法間進(jìn)行所謂“量值傳遞”，不符合溯源的基本原理和要求。就檢驗(yàn)結(jié)果的可溯源性而言，通常人們是關(guān)心實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)結(jié)果與國際單位、國家法定單位、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)單位或其他權(quán)威部門所承認(rèn)的單位之間的關(guān)聯(lián)和可追溯性。而對于分析系統(tǒng)或方法的性能，如準(zhǔn)確度(指單次測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度，受隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的影響)、精密度、線性、抗干擾力等，溯源性只能解決“正確度”(指多次測量結(jié)果的平均值與可接受參考值之間的接近程度)問題。實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，取決于分析方法的綜合性能，對臨床實(shí)驗(yàn)室來說，由于其檢驗(yàn)結(jié)果或數(shù)據(jù)是臨床醫(yī)學(xué)的輔助信息，測定方法的精密度與再現(xiàn)性有時顯得更為重要。當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果要在不同的實(shí)驗(yàn)室或被不同的醫(yī)師使用時，溯源性就顯得格外重要，因?yàn)闄z驗(yàn)結(jié)果的可溯源性是在保證準(zhǔn)確度基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室間檢驗(yàn)結(jié)果可比性和一致性的基本要求。

　　(三)進(jìn)行方法比對的基本要求

　　臨床實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行方法比對和偏差分析，旨在分析不同檢驗(yàn)方法在測定同一項(xiàng)目時其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致程度和差異大小。如果在計(jì)量學(xué)水平相同的方法(如常規(guī)方法)間進(jìn)行方法比對，其結(jié)果可以表明方法間是否存在偏差。如果將實(shí)驗(yàn)室使用的方法與較高計(jì)量學(xué)水平的方法(如參考方法)進(jìn)行比對，還可對實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度做出判斷。進(jìn)行方法比對應(yīng)注意以下方面：

　　1.樣本要求：用于方法學(xué)比對實(shí)驗(yàn)的樣本，應(yīng)來源于健康人或患者，無明顯、已知的干擾因素，并應(yīng)充分考慮待測物質(zhì)的穩(wěn)定性，盡量避免使用貯存的樣本。進(jìn)行方法學(xué)比對所使用的樣本總數(shù)至少為40例，增加樣本數(shù)量可提高比對結(jié)果的可信性。全部樣本的檢驗(yàn)結(jié)果(濃度或活性)應(yīng)在醫(yī)學(xué)決定水平或臨床有意義的范圍內(nèi)均勻分布，應(yīng)盡可能保證檢測結(jié)果在實(shí)驗(yàn)室參考區(qū)間以外的樣本數(shù)量不少于樣本總數(shù)的50％ 。

　　2.對比方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行方法學(xué)比對的需求，對比方法可采用實(shí)驗(yàn)室常規(guī)方法或公認(rèn)的參考方法，前者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果注重對方法間偏差的評估，后者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果則更多偏重于實(shí)驗(yàn)室結(jié)果準(zhǔn)確度或正確度的評估。原則上，對比方法應(yīng)具有好的精密度，與實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果單位相同，沒有已知的干擾物，相對國家標(biāo)準(zhǔn)或參考方法的偏差為已知，分析范圍至少與實(shí)驗(yàn)方法相同。

　　3.實(shí)驗(yàn)程序(參考CLSI／NCCLS EP 9)：(1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：進(jìn)行方法學(xué)比對實(shí)驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)有足夠的時間掌握相關(guān)儀器設(shè)備的操作和維護(hù)，并熟悉全部評價方案。在比對實(shí)驗(yàn)過程中，還必須采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施，以保證比對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。(2)樣本測定：進(jìn)行方法學(xué)比對實(shí)驗(yàn)至少應(yīng)測定樣本40份，分為5組，每天測定1組8份樣本，每份樣本都用實(shí)驗(yàn)方法和對比方法進(jìn)行雙份測定，連續(xù)測定5 d。測定時先對實(shí)驗(yàn)樣本排序，每組樣本按順序1至8測定第1次，再按順序8至1測定第2次。對于同一樣本，應(yīng)在2 h內(nèi)用實(shí)驗(yàn)方法和對比方法完成測定。當(dāng)使用貯存樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，兩種方法測定的樣本其保存條件和時間應(yīng)該相同。比對實(shí)驗(yàn)完成后，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果記為l，，對比方法的結(jié)果記為 。(3)結(jié)果繪圖：依據(jù)比對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果繪制散點(diǎn)圖和偏差圖。判斷離群點(diǎn)：在40個樣本檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)中，最多可排除1個(小于全部數(shù)據(jù)的2.5％)離群點(diǎn)。若離群點(diǎn)多于1個，則應(yīng)將同組數(shù)據(jù)一起排除，并另增加一組8個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(4)線性回歸：計(jì)算線性方程(Y=aX+b)及相關(guān)系數(shù)r。一般情況下，若r≥0.975或r≥0.95，則認(rèn)為的取值范圍合適，數(shù)據(jù)滿足要求。但r<0.975或r2<0.95時，就必須增加測定樣本數(shù)，以擴(kuò)大有效數(shù)據(jù)范圍。依據(jù)上述線性方程，對于任何給定值X可計(jì)算出預(yù)期值Y，，并可進(jìn)一步評估兩種方法間的預(yù)期偏差及可信范圍。