生化分析儀的結構原理與故障分析

周 健

（淮安市第一人民醫院設備處，江蘇 淮安 223300）

生化分析儀自世紀50年代末面世以來，發展十分迅速，它可用于藥品，水質，食品和臨床分析等領域。在臨床分析方面，生化分析儀主要用來對人的血液和其它體液中的各種生化指標如血紅蛋白、膽固醇、轉氨酶、淀粉酶、白蛋白、總蛋白、無機磷，尿素、鈣等進行分析。由于生化分析儀可以給醫生提供受檢者的綜合性信息，近些年來，生化分析儀已成為臨床分析最常用的檢驗儀器之一。

1 生化分析儀的結構與原理

臨床自動分析儀，就是把生化分析儀中的取樣，加試劑、去干擾、混合、保溫反應、檢驗、結果計算、顯示和打印、以及清洗等步驟自動化的儀器。它完全模仿并代替了手工操作。不僅提高了工作效率，而且減少了主觀誤差，穩定了檢驗質量。由于這類儀器一般都具有靈敏、準確、快速、節省和標準化等優點、使得生化自動分析儀在臨床生化分析中得到了廣泛使用。

生化分析儀的種類很多，從不同角度來分類。

如按照結構形式來分，可分為連續式、離心式、分立式和干片式四種。

按自動化程度來分，生化分析儀可以分為全自動和半自動兩種。半自動化分析儀指在分析過程中的部分操作（如加樣、保溫、吸入比色、結果記錄等某一步驟）需手工完成，而另一部分操作則可由儀器自動完成。這類儀器的特點是體積小，結構簡單，靈活性大，即可分開單獨使用，又可與其它儀器配套使用，價格便宜，一般在分立式分析儀中常見。全自動生化分析儀，從加樣至出結果的全過程完全由儀器自動完成。操作者只需把樣品放在分析儀的特定位置上，選用程序開動儀器即可等取檢驗報告。由于分析中沒有手工操作步驟，故主觀誤差很少，且由于該類儀器一般都具有自動報告異常情況，自動校正自身工作狀態的功能，因此系統工作誤差也較小，給使用者帶來很大便利。

按儀器的復雜程度來分，可以分為大型、中型和小型三種。

自20世紀50年代Skeggs首次介紹一種臨床生化分析儀的原理以來，隨著科學技術尤其是醫學科學的發展，各種生化分析儀和診斷試劑均有了很大的發展，根據儀器的結構原理不同，可分為連續流動式（管道式）、分立式、離心式和干片式四類。新型的自動分析儀常配有：樣品識別、自動加樣、自動檢測、數據處理、打印報告和自動報警等裝置。

2 生化分析儀常見故障的診斷與檢修

一般來講，根據系統的自檢程序提供的錯誤代碼，分析系統信號流程和電路原理，并根據操作者對故障的描述或結合維修經驗進行綜合判斷。

故障1：SP型半自動生化分析儀儀器顯示AE9999

此類故障顯示通常是由于儀器檢測的信號強度過低引起。針對這種現象可以從下面幾個方面進行處理。

濾光板透光度差，因受到污染所致，應更新濾光片。

吸入管堵塞，需要更換吸入管。

調零時，儀器不吸液，檢查泵轉動是否正常。若正常，檢查管道是否脫落、漏氣、堵塞、粘連，經檢查是電磁閥中的泵管粘連所致。多數是因為管道使用時間過長，電磁閥長期擠壓，最好更換新的管道。

電磁閥的線圈斷路或磁鐵位置發生改變。若是接線端斷路，焊上即可；若是內部斷路，需要新繞制或更換。如果是磁鐵脫落，重新安裝固定即可。

流動比色池污染。處理方法是生化分析儀清洗劑浸泡15min，也可用雙縮脲試劑沖洗，再用甲醇沖洗。拔去流動上所接的管道，接一個充滿蒸餾水的注射器反復抽吸，直至污物全部排出為止。

如果上述幾種故障排除后仍不能調零的，將蒸餾水吸入比色池，幾十秒鐘后，機器顯示AE9999，此時只需按下Enter輸入鍵，稍后屏顯變為A0000，調零成功。

故障2：COBAS MIRA生化分析儀儀器在開機自檢過程中顯示“Z-SAMPLE POSITION ERROR”（Z軸方向樣品針位置錯誤）信息而停止任何工作

根據此故障現象，判斷故障可能出在樣品針的傳動部分，包括傳動控制電路、電機及機械傳動器件等。首先，打開機器外殼（先不要斷開任何線路），注意仔細觀察好Z方向電機及其相關機械傳動部件，打開電源，若發現電機在自檢中迅速轉動數秒鐘后停止，然后整機保護不再工作，由此可初步排除電機故障。然后斷開電源，再用手動反復操作樣品針的升降，并仔細觀察相關機械部件的工作情況，通常是因為傳動齒輪與電機齒輪間 的皮帶太松而導致不能同轉。擰開該傳動齒的固定螺釘，稍稍調節其位置，將皮帶適當拉緊，然后重新固定好傳動齒輪，故障即可排除。

故障3：Beckman700型生化分析儀比色計使用340nm波長時，機器無法轉動

該比色計為計算機控制高精密度儀器，采用鹵素燈光源、干涉復合濾光片、恒溫比色杯、自動比色、自動運算、自動打印結果。

使用340nm波長時，蒸餾水吸光度顯示“E999”，機器無法運轉。產生這種故障的原因及故障排除方法有以下3個方面。

光源燈老化，發光效率下降，比色入射光強度降低，吸光度升高，Abs＞2.999。排除方法為更換新的光源，并調整燈泡的位置，使聚焦后的光線覆蓋整個光路入口。

濾光片發霉，光線難以透過。這是因為實驗室濕度太大、凈化防塵措施不夠。排除方法，先用軟布蘸1%鹽酸除去濾光片霉斑，然后用無水乙醇和蒸餾水依次沖洗晾干即可。整個過程應避免使用堅硬物品，以防止劃傷濾光片。

比色池污染。樣品中的蛋白質、脂類和色素在比色池內壁附著，造成比色池透光率下降，吸光度增大。排除方法為吸入胃蛋白酶1%鹽酸溶液，浸泡30分鐘后用蒸餾水反復沖洗即可。

故障4：島津CL-8000型全自動生化分析儀傳感器故障

CL-8000型生化儀是全自動分析儀，共有傳感器十多個，分別控制著探針的水平運動，垂直運動，樣品盤、試劑盤、溫育盤和攪拌器轉盤的旋轉，以及溫育槽水溫、水位等。其故障現象多種多樣，但故障原因卻只有兩種較常見，一是傳感器沾上灰塵和水，二是傳感器接頭表面被氧化致使接觸不良，前者用蘸有無水乙醇的棉簽擦拭，后者需用砂紙打磨插頭表面的氧化層。傳感器故障中還有一種較為不常見的故障即傳感器定位螺絲松動，這時需將螺絲緊固即可。

3 結語

以生化檢驗技術為基礎的生化分析系統作為醫院最基本的檢查設備之一，已被廣泛適用于臨床診斷及科研領域。由于生化分析儀在不同醫院中的使用環境和保養不同，在長期使用后會產生各種故障。尤其是在廠家沒有提供任何圖紙和技術資料，同時主機的電路設計及工藝技術較為復雜的情況下，常常給故障診斷及維修帶來很大困難。而且從多數醫院儀器的使用狀況來看，工作負荷較大，工作環境較差是造成機器故障的重要原因。因此，弄清生化分析儀的工作原理，掌握常見的故障排除方法，并做好日常的維護保養工作，改善設備的工作環境。

［1］葉應嫵,王毓三,申子瑜.全國臨床檢驗操作規程[M].南京：東南大學出版社,2006：546-555.

［2］黃嬋娟.全自動生化分析儀日常保養及常見報警分析[J].現代檢驗醫學雜志,2009,24(1)：156.

［3］朱貴忠.楊進波.全自動生化分析儀1例少見故障的排除[J].醫療衛生裝備,2010,31(8)：138-139.