粪便及其他体液检验设备

一、粪便分析工作站发展简史

粪便检验起源于20世纪初期，由于肠道寄生虫病的大肆流行，引起对粪便中寄生虫卵检查的重视，以至于粪便寄生虫检查是确认寄生虫病诊断最可靠的方法，目前依然如此。 而后对粪便中其他成分的检验包括细胞、潜血、病原微生物、结晶等成分的检查也逐步展开。 目前所开展的粪便检测包括一般性状检查、显微镜检查、潜血试验是最常用的检查项目。 而粪便中某些化学成分的定量检查，如粪脂肪定量试验、粪胆原定量实验、转铁蛋白等也相继展开。 此外还有更多的免疫学检查方法应用于粪便检查，如单克隆抗体法潜血试验、转铁蛋白试验；还有轮状病毒、腺病毒、柯萨奇病毒及幽门螺杆菌抗体检测等。

粪便检验的自动化进程开展较晚，美国公司于1998年推出的DiaSysFE-2粪便分析工作站，将粪便标本置于一个专用容器中，通过添加稀释液稀释后，再将其通过管道充入一个平板流动计数池内，由数码拍摄系统进行成像，主要用于粪便中肠道寄生虫的筛查。 这个系统对粪便显微镜检查的最初实现自动化，起到引领作用。 近年来国内许多厂家开始研发和生产粪便检验的自动化设备，应用不同的工作原理，取得一些进展。

二、其他体液分析设备

（一）计算机辅助精液分析系统发展简史

传统的精液常规检验往往因操作者的不同，主观性较大而带来检验最终结果的差异性较大，特别是对精子运动能力的判别带来影响，缺乏量化的指标。 而20世纪90年代开始出现的计算机辅助精子分析设备(computer-aidedsemenanalysis,CASA)对解决这一问题提出了新的方案。通过摄像机或录像装置与显微镜连接，确定和跟踪单个精子细胞的活动，根据设定的精子运动移位、精子大小和灰度，以及精子运动的有关参数，对采集到的图像进行处理，给出定量的分析数据。经过20 余年的发展，CASA检测系统性能已经有了很大的提升，已经有更多的研究参数出现，并用于临床科研和诊断。

（二）渗透压分析仪发展简史

目前国外测量溶液渗透压摩尔浓度的仪器主要有美Advanced公司、意大利Astor公司、德国Gonotec公司生产的各种系列， 其中以美国Advanced公司的产品最为出色。 Advanced仪器公司成立于1955 年，总部设在马萨诸塞州，它在冰点技术应用方面是世界主要权威。 国内生产厂家较多，主要有上海和天津厂家生产的各种系列的渗透压分析仪。 渗透压分析仪具有体积小、操作简单、测量精度高、检测速度快等优点。

粪便分析工作站的分类

(一) 直接涂片式粪便分析工作站 

１. 基本构成与工作流程　此类仪器由样本前处理、制片、镜检、耗材处理和计算机系统构成。 粪便检验仪的基本工作流程如图8-1所示。

图8-1直接涂片式粪便分析工作站基本工作流程

(１) 对送检样本瓶的条码逐个扫描，经内部网络平台获取样本信息(如患者姓名、性别，住院号等)并存储至数据库。 将扫描后的样本瓶按顺序放入样本盘上的样本瓶固定孔内，再将稀释盘，带潜血试纸条的潜血卡盘依次放入样本盘上。 然后，把样本盘放至“载样模块”。

(２) 载样模块上的样本盘经“光电开关1”判断，计算机系统下达运转指令，步进电机带动载样模块经载样滑道到达指定位置，再由三维机械臂和机械手等传送机构，将样本盘放置到制片区的工作主盘。 在制片区，主要完成四项操作:一是对样本瓶内的样本进行拍照获取颜色、性状等理学指标；二是从样本瓶取样，在稀释池将样本定量稀释后制成悬浊液；三是取悬浊液在玻片板上涂片，制备供镜检用的成片；四是完成潜血、轮状病毒等金标法检测，并通过拍照获取潜血、轮状病毒等特检指标的结果图片。

(３) 供显微镜镜检用的成片由三维机械臂传送到达镜检区，经电动载物台传送至显微镜下，由高清CCD摄镜头拍摄图片，完成样本的镜检检测。

(４) 镜检完成后的玻片板、废弃液自动回收到耗材回收仓，样本瓶、稀释盘、潜血卡盘随样本盘一起经传送机构传送到仪器外部，经人工丢弃到耗材回收仓。

2 . 技术特点　此类粪便分析仪是在不改变检验原理、检测项目的前提下，完全模拟人工操作涂片方法的专用粪便检验仪器。 它具有的技术特点:

(１) 模拟人工直接涂片技术，粪便样本不需要过滤，确保生物样本的代表性。

(２) 使用一次性载玻片，玻片在机内自动添加、回收，由于载玻片不重复使用，无需管道传输，因此没有交叉污染。

(３) 通过高清CCD摄影机拍照，可以获得清晰的理学检查图像。

(４) 仪器可以自动对样本瓶开盖、关盖、涂片、回收废弃物，并通过三维机械手将玻片送到显微镜下。

(５) 可以与医学实验室信息平台连接。

(６) 每小时可完成250~300人份检测，并同期进行潜血试验等特检指标的胶体金法检查。

(７) 检验过程中，操作人员不直接接触样本，无任何感观的不良刺激，提高了实验室生物安全等级。

(二) 过滤悬浮式粪便分析工作站

１. 基本构成与工作流程　过滤悬浮式粪便分析工作站一般由定量泵、蠕动泵、摄像头、成像系统组成。

( １) 自动标本处理:对标本的自动定量稀释、自动混匀、自动灌注计数池。

(２) 图像处理:显微摄像系统对计数池下的标本进行拍照，图像经过处理后，传输到计算机。

(３) 人工机检:通过查看计算机中的图像，发出检验报告。

２. 技术特点　

(１) 避免交叉污染:标本被患者放入标本盒内加盖后即处于封闭中，在整个操作过程中，都是在封闭环境中进行，标本盒既有存储、转运标本的功能，又具有稀释、混匀、过滤、集卵的功能，最后试验完成后，所有标本废液都被收集在废液桶内，利于集中消毒处理，可以最大限度减少实验室和环境的污染。

(２) 仪器内置的高精度显微摄像系统:提供最佳的视野范围和清晰度图片，所有操作都在电脑界面中进行。

(３) 快捷的自动样品处理，自动视野转换，进行焦距调整，提供的图像直观清晰，自动拍照，极大地降低了操作人员的劳动强度，提高工作效率。

(４)  标准化的报告格式，图文齐全，规范化的操作；电脑存储所有试验记录。

(５) 自动自检:仪器在运行过程中出现故障，自动报警，给故障的快速排除提供了条件。

(６) 试验系统设计充分考虑临床的需要，构造结构合理，性能稳定，人机界面简捷，操作直观，操作者进行适当培训即可掌握。

(三) 离心浓缩式粪便分析工作站

１. 基本构成与工作流程　粪便分析工作站包括标本浓缩收集管、自动加样装置、流动计数室、显微镜、电脑控制部分，可自动吸样、染色、混匀、重悬浮、传动装置，通过观察判断粪便沉渣各种成分做出定量计数。 其工作流程:采用专用的粪便寄生虫离心管，其结构有标本采集匙、过滤环、残渣收集、生物安全防护、沉渣收集锥形部分等特殊结构。 检验时从专用管内取出标本采集匙，用标本采集匙采集粪便标本后，再放回该管“混合室”内并拧紧。 在标本室中加入甲醛盐水和乙酸乙酯处理后与离心管连接；离心管自动封闭。 经过振摇，粪便呈混悬液，经管内过滤环过滤，粪便中大颗粒分子粪渣隔于残渣收集器内，而寄生虫卵、幼虫、包囊、细胞则通过滤孔进入离心管内，经离心沉淀后收集于底部呈浓积液。 系统根据动力管道产生吸力的原理，在微电脑控制台的控制下自动吸样，在蠕动泵作用

下，自动吸入沉淀物、染色、混匀、重悬浮，在光学流动管标准流动计数池内计数。 系统每次吸入量和吸入时间恒定，并可对高浓度样本自动稀释，观察分析后自动冲洗。

2 . 技术特点　此类粪便分析仪是将标本离心浓缩的前提下，再模拟人工操作染色方法的专用粪便检验仪器。 它具有的技术特点:

(１) 提高虫卵检出阳性率:通过采集较多粪便(约1g)，经用甲醛固定保持寄生虫卵、原虫、幼虫、细胞形态和结构，用乙酸乙酯加速粪便物质破坏释放出虫卵、幼虫，再经过滤和离心处理，取15μl 的粪便浓缩物做不染色和染色的定量检查，大大提高虫卵和其他病理成分检出率。

(２) 视野清晰:流动计数室是用优质玻瑞，厚度按国际标准整块制成，光洁平整，无任何缝隙，提供清晰明亮视场，标本经Parasep粪便离心器上滤网过滤，除去粪渣的大分子，仅通过<425μｍ 的微粒，背景清晰。

(３) 自动染色:每次定量吸入粪便浓缩物15μl，其中10μl 不染色，另5μl 与5μl 染液自动染色。 染色后，虫卵及原虫包囊结构清晰易辨，淀粉颗粒染成紫蓝色，分解为糊糊的淀粉颗粒染成红色，有利于鉴别。

(４) 操作简易、快速:操作者只需按指示灯提示的按钮，工作站即自动完成吸样、定量标本输送、重悬浮、染色、自动摄像、自动冲洗、自动打印报告等全部过程。 仪器还具有自检功能，当出现故障时可自动报警并提示处理方法。 除标本前处理及离心时间外，自动吸样时间5s，自动冲洗时间8s便可完成。

(５) 安全环保:标本在Parasep粪便离心器中加甲醛盐水起到固定、消毒、除臭作用，加乙酸乙酯乳化脂肪，破坏粪便结构，防止爆炸危险的作用。标本经无害化处理后，分析全过程都在封闭管道系统中进行，完全达到安全环保目的。

(６) 减轻劳动强度:标本处理过程中的振摇、加样、冲洗等步骤由仪器代劳，粪沉渣有形物质通过内置数码位相差显微镜在显示屏观察到平面结构和立体结构图像，结果及报告用键盘操作，减轻工作人员劳动强度和视力成劳。

（一）粪便分析工作站的检测参数

(１) 外观检测：需要肉眼观察后在电脑上填写，包括一般性状、颜色、黏液、血便等文字描述性信息。

(２) 粪便形态学可报告参数：红细胞、白细胞、脓球、各种虫卵、霉菌、脂肪球、结晶等，可根据每个标本观察到的结果添加或减少报告内容。

(３) 免疫学检测可报告参数：潜血、转铁蛋白、轮状病毒抗原、腺病毒抗原、幽门螺杆菌抗原等。

（二）计算机辅助精子分析设备（CASA）

常用的CASA检测参数及其释义见表8-2。

渗透压分析仪

渗透压分析仪适用范围：①在医院广泛应用于临床的血液、尿液、透析液、组织培养液等相关体液的检测。 目前在许多医院的肾病科、神经疾病科、内分泌科、婴儿病房、烧伤科、ICU 等被广泛应用。渗透压在不孕症受孕、妊娠、人工授精等方面是必不可少的检测项目。②在药厂，它可应用在中草药的药理分析；药品和试剂的研制、生产、监测。«中华人民共和国药典»(2010版)进一步将渗透压摩尔浓度测定法纳入新增的法规检测方法。③在高校与科研院所，渗透压的测定在化学和生物物理的教学，在农业土壤、植物生理、畜牧业、水产品选种、保健品、酒类等行业的科研、生产领域，也得到了广泛的应用。

（三）体液细胞医学图像分析系统可报告项目

可报告参数主要有：红细胞系统、淋巴细胞、非细胞项目、原始细胞、粒细胞系统、单核细胞、浆细胞、巨核细胞、其他细胞。该系统还可进行染色体核型分析和人体病理组织分析。

一、标本采集容器

(１) 粪便采集用容器应洁净干燥，不含任何消毒剂和化学药物，应一次性使用。 同时容器应有足够的容量，允许放置5g 或2ml以上的粪便标本。 容器应尽量透明、有盖，不漏不溢，容器外面无污染，可平稳放置于台面。

(２) 标本容器应有标签或可粘贴检验申请单，最好以条码方式区分检验个体。

(３) 如果是与自动化粪便分析设备相配合的标本采集容器，除了符合上述要求外，还应该有明确的使用说明，以方便患者正确取样送检。

(４) 嘱患者注意收集含脓血黏液等异常部分的送检。 采便量一般以5~10g为宜，特殊检验按指示的方法收集标本。 标本必须新鲜，一般常规标本应在留取后1h内送达实验室检验，寄生虫和虫卵检查标本不宜超过24h。 寒冷气候时如进行原虫检查需保温送检标本。

二、涂片要求

(１) 选取有脓血及其异常部分及时制作生理盐水涂片。 首先在载玻片上滴加生理盐水1滴，用洁净竹签取粪便样本涂片，涂片应保持均匀，薄厚适宜，涂片面积应与盖玻片大小相宜。 标本厚度以

尚能透过字迹为宜，应加盖玻片后镜检，镜下视野应清晰。 查原虫的标本尤其应抓紧时间，从速检查，并注意保温。

（２) 自动化仪器涂片或充池，涂片或充池后样本分布应均匀，不可有气泡或其他大型残渣充斥观察区。 保持取样器和管路洁净， 保持计数区域清洁。

（３) 涂片所用生理盐水应新鲜，避免有杂菌生长。 仪器用稀释液应在效期内使用，避免出现污染而生长杂菌，影响涂片观察效果。

三、镜检要求

(１) 先用低倍镜(×10)检视全片，然后转换高倍镜(×40)仔细观察和鉴别粪便中可能出现的各种病理成分，包括细胞、食物残渣和结晶、脂肪、原虫和寄生虫卵、细菌和真菌等微生物。

(２) 寄生虫虫卵检查:首先行原虫检查的标本必须在低倍镜检查的基础上再换高倍镜检查，详细观察原虫的结构特征，确定后再报告。

(３) 自动粪便分析仪检查法，实际上也是显微镜检查的一个方法，通过自动拍摄多幅粪便显微镜图片，然后进行计算机模拟识别分析。 但是目前这类仪器尚有许多不足，还不能完全满足临床检验诊

断需求。 一般应该对所拍摄的图片进行人工审核，仔细识别每一幅图像，发现其有异常部分时，应予以鉴别。 经过人工审核后方可发放检验报告。

四、人员要求

对从事粪便检验、粪便寄生虫检验的专业人员，应进行系统性技能培训，提高他们的专业水平和显微镜识别判断能力。 正确掌握粪便中病理成分的形态学特点和鉴别方法。

对从事粪便检验及其他形态学检验的人员，应该有分辨颜色能力的基本要求。 因为无论是样本外观还是镜下形态识别，对颜色的感知和识别是非常重要的。

加强质量意识，定期进行操作者之间的形态学检验比对能力确认。 提供更多的学习与培训机会。准备相关的检验形态学图谱供工作期间发现的粪便形态学检查内容进行学习、查阅、比对和参考。

五、化学及免疫学检查的要求

对采用免疫学检测的各种实验，应关注其方法学特异性。 例如单克隆抗体胶体金法潜血试验，应注意避免后带现象导致的假阴性现象。按照试剂盒说明书中提供的标准检验方法进行操作，如有可能应进行相关实验的阴性与阳性质控物对照实验，避免因试剂失效导致的假阴性。

六、质量控制

目前粪便质量控制，包括室间质评，一般停留在向参与的实验室发放显微镜图片，由参与的实验室进行图片判断这种方式。 多数情况下往往采用对粪便的寄生虫形态学进行室间质量评价的方式。现有的各类型自动化粪便分析系统多无质量控制程序和质控样本，这是今后改进的方向。