生化分析儀是利用物理、化學、計算機等技術對生物化學分析過程實現(xiàn)操作自動化的設備，自動化過程可以包括：識別與傳遞樣本、加載樣本和試劑、控制反應和檢測條件(如溫度、波長、時間)、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)維護。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；按同時可測定項目數(shù)又可分為單通道(每次只能檢測一個項目)和多通道(同時可以測定多個項目)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)、分立式(每個反應都在獨立的容器中進行)和干片式(使用干式試劑)。

　　經過數(shù)十年的發(fā)展，生化分析儀已廣泛應用于臨床檢驗，成為臨床實驗室中不可缺少的分析裝備。目前，多數(shù)實驗室所使用的生化分析儀屬全自動化、多通道、開放、分立式產品，在臨床實驗室中完成生物化學、免疫化學和電解質等眾多項目的檢測。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含量，在科學技術發(fā)展的支持下，許多高新技術被不斷引入儀器設備，因此，應盡可能選用新款。但由于生產廠家眾多，技術水平不一，不同品牌的產品間不能簡單地用上市年代反應其技術水平。在選用生化分析儀時，根據(jù)用戶實際工作需要選用適宜機型是最佳的選擇。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。應該注意的是，當生化分析儀裝有電極部分時，其測試速度可以獨立計算，尤其在進行多臺設備間比較時，宜分別針對生化部分和電極部分進行比較。生化儀的測試速度目前尚無統(tǒng)一的計算方法，廠家表明的速度僅供參考。在實際工作中，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結果完成時間，一般小型設備需要的清洗時間較短。

　　(二)光學參數(shù)

　　除分光技術的特點外，儀器在一定波長范圍內的單色光波長(或濾色片)數(shù)目應能滿足實驗室檢測工作的需要，通常在300～800 nm的波長范圍內，固定波長數(shù)目應在11個以上。儀器檢測器吸光度值范圍達到2.0以上時，已能滿足臨床實際工作的要求。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(最小反應體積)將增加。

　　(三)試劑位及樣本裝載

　　目前臨床實驗室中使用的全自動生化分析儀一般采用多通道分析，其試劑位應能滿足常規(guī)生化檢驗項目的需要，當實驗室使用雙試劑時，要求儀器的試劑位要相應增加，如需在儀器運行過程中加載試劑，多數(shù)設備要求進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，適合實驗室實現(xiàn)樣本傳輸自動化，是目前大型生化分析設備的主要加載樣本形式。為使用方便，許多儀器設有急診樣本檢測專用通道或樣本位置，還可為校準品和質控品提供專用位置。

　　(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結果質量。在使用不間斷電源系統(tǒng)(UPS)時，應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和處理結果。

　　(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、條型碼識別、樣本自動稀釋與重測、校準與質控管理，等多種功能，并能與實驗室信息系統(tǒng)(LIS)實現(xiàn)無縫連接，從而實現(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)相關聯(lián)，在儀器出現(xiàn)故障時提醒用戶注意。關閉監(jiān)測與警示系統(tǒng)，可能帶來質量隱患。部分分析儀器在遇到故障時，可以將正在進行中的實驗完成，再停機等候處理，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)是組裝起來以進行特定測量的全套測量儀器和其他設備。一個完整和有效的生化分析系統(tǒng)，由檢測儀器、試劑、校準品、及相關的操作程序、質量控制程序、設備維護程序等組合而成。完整的分析系統(tǒng)有明確的系統(tǒng)性能標準和方法特征，為實驗室規(guī)定了分析系統(tǒng)的適用范圍、樣本種類、配套試劑與校準物，及與檢驗結果質量相關的方法特征：如線性范圍、精密度、準確度(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)，是保證臨床實驗室檢驗結果質量的基礎。對臨床實驗室而言，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，進而為檢驗申請者提供有明確質量標準的檢驗結果和數(shù)據(jù)。依據(jù)國家對體外診斷產品(IVD)的管理要求，生化試劑要取得產品注冊證，必須提供明確的產品標準，并經有關單位檢驗合格。對一個取得注冊證、有明確產品標準、其檢驗結果能達到規(guī)定質量要求的生化試劑(通常是試劑盒)，要保證其使用達到預期的效果，就必須保證其系統(tǒng)的完整性，包括試劑和指定校準品的合理使用，按作業(yè)指導書要求進行檢驗操作，等。對于給定的分析系統(tǒng)，其方法性能是明確的，如精密度、準確度、可溯性、線性、干擾因素、參考區(qū)間、試劑待機穩(wěn)定性、校準間隔及校準驗證要求等。就我國生化試劑盒產品的配套情況而言，有以下幾種情況：

　　1.原裝配套試劑：儀器生產商在供應儀器的同時提供配套試劑和校準品，多為進口試劑產品；如美國BeckmanCoulter公司產品、日本Olympus公司產品、Bayer公司產品。

　　2.配套試劑：國內的試劑生產廠家一般不生產分析儀器，只生產試劑(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)，一般有指定的校準品，國內體外診斷試劑產品多屬此類。

　　3.非配套試劑：國內使用的生化分析儀種類繁多，生化試劑產品及規(guī)格各異，許多實驗室根據(jù)需要，自由組合分析系統(tǒng)，使用不同的校準品，這一現(xiàn)象在國內極為普遍。如此組成的“分析系統(tǒng)”往往隨意性較大，通?？梢宰杂山M合儀器、試劑、校準品、操作規(guī)程和操作參數(shù)，但很多實驗室缺少對這種組合分析方法的性能評估，如精密度、準確度、線性、校準間隔、參考區(qū)間等。使用非配套試劑的實驗室應當注意其檢驗結果的可溯源性。當一個臨床實驗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，并能表明其檢驗結果溯源性時，也就形成了一個新的、完整、有效的分析系統(tǒng)。

　　(二)生化分析儀的校準與結果溯源性

　　臨床實驗室應制定使用生化分析的校準程序，規(guī)定儀器和檢測項目的校準方法，包括使用校準品的種類、來源及數(shù)量，校準間隔和校準驗證及其標準等。生化分析儀需由國家計量或相關部門檢定和校準時，內容可以包括波長、反應溫度、加樣(試劑和樣本)精度、吸光度準確性(半峰寬)、基線漂移等。當使用國家食品藥品監(jiān)督管理局(SFDA)批準的分析系統(tǒng)(儀器、試劑盒)時，應按照生產廠家說明書要求的方法，使用指定的校準物，在規(guī)定的時間內進行校準和校準驗證，以保證其滿足預期的性能標準。當實驗室使用自建或未經SFDA批準的分析系統(tǒng)(開放系統(tǒng))時，實驗室應做好校準和校準驗證工作，使用的校準物應與檢驗方法學相適應，應保證測量結果的值能溯源至適當?shù)膮⒖紭藴??？赡軙r，校準物應可追溯至國際單位或有證標準物質。當溯源至國家計量基(標)準不可能或不適用時，則應溯源至公認的實物標準.或通過比對試驗、參加能力驗證等途徑提供溯源性證明。值得一提的是，很多實驗室具有一臺以上生化分析儀，為保證檢驗結果的一致性，可以定期進行方法學比對實驗和偏差評估。有人建議，在使用多臺分析設備的常規(guī)實驗室內部，可指定其中一臺儀器為“標準器”，并用其對人新鮮血樣本進行定值，再利用定值后的人血樣本“校準”其他儀器，以保證結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物理想的基質，但由于血樣本成分復雜、穩(wěn)定性差、干擾因素不確定等，新鮮血作為“校準物”時復現(xiàn)性差，難以實現(xiàn)標準化。第二，在計量學水平相同(如常規(guī)方法)的方法間進行所謂“量值傳遞”，不符合溯源的基本原理和要求。就檢驗結果的可溯源性而言，通常人們是關心實驗室的檢驗結果與國際單位、國家法定單位、行業(yè)標準單位或其他權威部門所承認的單位之間的關聯(lián)和可追溯性。而對于分析系統(tǒng)或方法的性能，如準確度(指單次測量結果與被測量真值之間的一致程度，受隨機誤差和系統(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”(指多次測量結果的平均值與可接受參考值之間的接近程度)問題。實驗室檢驗結果的準確度，取決于分析方法的綜合性能，對臨床實驗室來說，由于其檢驗結果或數(shù)據(jù)是臨床醫(yī)學的輔助信息，測定方法的精密度與再現(xiàn)性有時顯得更為重要。當檢驗結果要在不同的實驗室或被不同的醫(yī)師使用時，溯源性就顯得格外重要，因為檢驗結果的可溯源性是在保證準確度基礎上實現(xiàn)實驗室間檢驗結果可比性和一致性的基本要求。

　　(三)進行方法比對的基本要求

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

　　1.樣本要求：用于方法學比對實驗的樣本，應來源于健康人或患者，無明顯、已知的干擾因素，并應充分考慮待測物質的穩(wěn)定性，盡量避免使用貯存的樣本。進行方法學比對所使用的樣本總數(shù)至少為40例，增加樣本數(shù)量可提高比對結果的可信性。全部樣本的檢驗結果(濃度或活性)應在醫(yī)學決定水平或臨床有意義的范圍內均勻分布，應盡可能保證檢測結果在實驗室參考區(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)實驗室進行方法學比對的需求，對比方法可采用實驗室常規(guī)方法或公認的參考方法，前者的實驗結果注重對方法間偏差的評估，后者的實驗結果則更多偏重于實驗室結果準確度或正確度的評估。原則上，對比方法應具有好的精密度，與實驗方法的結果單位相同，沒有已知的干擾物，相對國家標準或參考方法的偏差為已知，分析范圍至少與實驗方法相同。

　　3.實驗程序(參考CLSI／NCCLS EP 9)：(1)實驗準備：進行方法學比對實驗前，實驗者應有足夠的時間掌握相關儀器設備的操作和維護，并熟悉全部評價方案。在比對實驗過程中，還必須采取適當?shù)馁|量控制措施，以保證比對實驗結果的可靠性。(2)樣本測定：進行方法學比對實驗至少應測定樣本40份，分為5組，每天測定1組8份樣本，每份樣本都用實驗方法和對比方法進行雙份測定，連續(xù)測定5 d。測定時先對實驗樣本排序，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，應在2 h內用實驗方法和對比方法完成測定。當使用貯存樣本進行實驗時，兩種方法測定的樣本其保存條件和時間應該相同。比對實驗完成后，收集實驗數(shù)據(jù)，實驗方法的結果記為l，，對比方法的結果記為 。(3)結果繪圖：依據(jù)比對實驗的結果繪制散點圖和偏差圖。判斷離群點：在40個樣本檢驗結果數(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。若離群點多于1個，則應將同組數(shù)據(jù)一起排除，并另增加一組8個實驗數(shù)據(jù)。(4)線性回歸：計算線性方程(Y=aX+b)及相關系數(shù)r。一般情況下，若r≥0.975或r≥0.95，則認為的取值范圍合適，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可計算出預期值Y，，并可進一步評估兩種方法間的預期偏差及可信范圍。