临床检验医学技术装备的发展现状与发展前景

检验医学是临床医学与实验室技术相结合的多学科交叉渗透的一门学科，通过物理、化学、免疫、分子等方法对临床样本进行定性或定量检验，为临床疾病预防、诊断、治疗和预后提供及时准确信息。新技术的应用和方法论的革新，极大地改变了诊断手段，并提高了诊断水平，同时也促进了临床医学的发展。

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临床基础检验学技术临床基础检验与细胞学专业是对血液和体液的标本进行理学、化学和显微镜形态学的检验，以满足临床筛查诊断疾病的需要。最初，采用人工显微镜法对细胞进行计数以及形态学检验。1953年，电阻抗法计数粒子技术被应用于血细胞分析仪，极大地提高了分析检测的速度和效率。近60年来，全血细胞分析仪，尿液干化学分析仪、全自动尿液沉渣分析仪、全自动粪便分析仪及计算机辅助精液分析系统等自动化仪器逐渐投入临床应用。随着信息化技术的发展，仪器的自动化程度越来越高，例如血常规检测从手工、半自动发展到轨道将全血细胞分析仪、自动推染片机、血细胞识别系统连接组合在一起，使实验室的分析完全自动化。同时，检测的功能和分析参数也不断完善，不断够满足临床的需求，在疾病诊断、鉴别诊断、治疗监测、预后判断等方面发挥着日益重要的作用。 未来，随着人工智能在医学检验领域的应用，有望在血液和体液形态识别方面，提高检测的自动化和智能化程度。例如以数字图像数据库为基础，通过机器学习可实现血涂片全片阅片和智能识别分析，进一步提高全血细胞分析检测的质量；在止血与血栓方面，全流程检测实现从自动化、信息化向智能化方向的发展。

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临床生物化学检验技术早在1920年，北京协和医学院吴宪教授主持的生物化学系就开始讲授临床生物化学检验，并开展了一系列临床检测工作，后又初步建立了中国人群血液化学成分的参考范围。如今，血液生化检测已从最初的代谢产物，酶，电解质等成分分析，扩展到了覆盖糖、脂、蛋白质、水矿物质代谢全过程，反映各种脏器功能及损伤，调节机体各项机能的激素等的多达数百项目生化标志物；另外，维生素、微量元素及毒物、药物检测谱也越来越宽。这些都为疾病诊断、鉴别诊断、预后评估、治疗效果评估，治疗方案的选择提供了重要的体外诊断证据，同时也为健康评估提供了更广泛的依据。 生化标志物的检测方法越来越多样，技术也不断迭代更新，从紫外分光光度法，离子选择电极法，电泳法、放免法等逐步扩展到干化学法、化学法发光法等，近期快速应用于临床的色谱、质谱检测技术，单分子阵列技术及未来可能应用于临床的拉曼光谱技术等将能够提供为标志物含量检测及结构分析提供更高的平台，为疾病早期诊断提供了更多可能。不断发展和迭代的多样化的分析技术也带来了更卓越的分析性能，精密度、灵敏度、特异性、线性、抗干扰能力等大幅提升，样本量需求越来越低，检测速度越来越快，同时大通量的分析检测系统和灵活的床旁检测设备结合，为临床诊断提供了多种解决方案。 质量控制依然是生化标志物检测的核心工作之一，室内质控和实验室间评价的方法越来越完善，有效利用质量工具的意识也越来越强，有效保证了检验结果的精密度和准确性。同时起始于生化标志物检测的参考测量系统和量值传递的理念也越来越广泛的被制造商和实验室接受，仅JCTLM公布的参考测量程序就达213项,涉及160种被测物,参考物质257种,涉及被测物180种。越来越多的项目实现了检验结果的标准化或一致性，为检验结果的全面互认奠定了坚实基础。

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临床免疫学检验技术免疫检验技术建立在抗原和抗体的特异性结合反应基础上，抗原抗体检验技术在现代免疫学理论发展中不断壮大。对于免疫学反应的研究从传统对抗原抗体凝集反应、沉淀反应、中和反应的观测到逐步实现利用标记免疫技术将免疫信号放大进行定量检测。免疫标记技术在当前免疫诊断技术中快速发展。同时，生物素-亲和素衍生物的问世推进多级放大检测效应，使该技术为分析微量抗原、抗体定性、定量检测及定位观察提供更高平台。随着纳米技术的发展，免疫层析技术从定性检测突破为磁珠免疫层析定量检测。 免疫细胞、免疫分子和特种蛋白标志物检测已大部分实现仪器自动化，对抗原抗体反应的定性描述已然过渡到准确定量分析，基于抗原抗体免疫检测技术已经渗透到临床检验各个亚专业，免疫检测技术的开发显示出广阔的临床应用前景。对于感染性疾病抗原/抗体、自身免疫性疾病相关自身抗体、恶性肿瘤相关肿瘤标志物、变态反应性疾病相关过敏原、免疫缺陷病相关免疫分子、免疫增殖病相关特种蛋白等检测诊断效用日益凸显。未来也将出现更有临床价值的免疫标志物。依靠POCT平台，快速检测走向临床门诊/急诊和床边。随着生物标记技术、生物光电技术、自动化技术的发展，会涌现更多新型高通量、定量检测手段，如免疫微球、免疫质谱、光谱流式等技术，免疫检验技术的各项性能也将得到巨大提升。

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临床微生物学检验技术临床微生物学研究微生物的形态、结构、分类和生命活动规律，包括细菌、病毒、真菌等，指导感染性疾病的诊断、治疗和预防。临床微生物检验技术的发展，大致为两大类四个阶段。 前两个阶段以微生物表型作为鉴定指标。传统微生物检验主要由培养和形态学鉴定技术组成，依照其镜下和菌落的形态、染色特性、生化反应以及抗原结构进行鉴定。目前仍是鉴定大多数病原体的金标准。但一些病原体如真菌等需要较长时间才能形成肉眼可见的菌落，可能会贻误最佳治疗时间。此外，该阶段的技术仅在细菌鉴定中普及并成熟，病毒、支原体和衣原体等微生物中，尚处于起步初级阶段。第二阶段为诊断技术发展阶段，主要以自动化设备和免疫学技术的发展为主。自动化的鉴定和药敏仪，其基本原理仍是微生物的生长和生化反应。但样本的接种、划线和分离依旧靠手工操作，临床微生物尚未达到整体自动化，主要阻碍有：样本类型繁杂、采集容器各异，标本处理、培养条件多样，人的经验性判断无法被取代。此外，该阶段融入免疫学技术，如酶、放射、荧光和化学发光标记免疫分析技术，简化了鉴定步骤，提高了检验速度和准确性。 第二大类两个阶段以内在本质特征作为鉴别指标。分子生物学技术发展阶段根据分子结构特征鉴别，将微生物鉴定、耐药机制研究、分型以及新病原体的发现等均推进到分子水平。主要技术为PCR，以该技术为基础发展了多重PCR、实时荧光PCR等。此外，质谱技术逐渐成为菌种鉴定的重要技术，目前主要基于粒质荷比不同，根据蛋白指纹图谱用于微生物的鉴定，而质谱在病原菌同源性分析与分型和耐药性检测方面仍处于研究阶段。第四阶段为基因微生物学发展阶段，基因是决定性状的本质，因此，作为鉴别微生物的决定性方法，给微生物检验技术带来了质的革新。目前的方法有基因测序，细菌16S rRNA、真菌18S rRNA meta、核酸多样性分析、全基因组分析。此外，快速微量基因检测技术，如基因芯片、纳米生物技术、生物传感器技术等。但目前仪器费用昂贵，技术复杂，在临床上尚未得到普及。 临床微生物检验技术正向着基因水平、快速微量检测、自动化方向发展。常规检验技术整体自动化发展，是微生物诊断鉴定发展的趋势；质谱和基因诊断等技术进一步在菌株鉴定、耐药检测、毒力检测、同源分析和分型方面突破，有望成为未来微生物实验室的主力军。

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临床分子生物学检验技术应用分子生物学原理和技术的临床分子检验技术已成为疾病诊疗中的一把利剑。PCR技术衍生出的荧光定量PCR、巢式PCR、多重PCR等技术是当下临床分子检验中的常规方法。DNA序列测定技术已发展成为分子生物学领域最有价值的研究工具之一，基于末端终止法的一代测序技术是目前所有基因检测方法的金标准，二代测序技术可用于未知物种和未知基因的检测，基于单分子测序和纳米孔测序的第三代和第四代测序技术也日趋成熟，在今后的分子诊断领域必将大放异彩。此外，生物芯片、质谱技术、分子生物传感器等也是未来临床分子检验技术的重要发展方向。遗传性疾病诊断中，分子生物学技术可以检测基因层面的异常，相对于传统的表型检测方法更加准确可靠。在肿瘤领域，针对基因型标志物和基因表型标志物的检测对肿瘤的早期发现，诊断及预后监测具有至关重要的作用。液体活检，包括循环肿瘤细胞、cfDNA/ctDNA、外泌体等检测在肿瘤的筛查、诊断、疗效评估和预后检测等方面均具有较高的临床价值，是较为理想的肿瘤分子标志物。个体化医学方面，对相关代谢酶基因多态性的检测，可指导药物的合理使用，实现个体化精准用药。此外，分子生物学技术还在产前诊断、移植配型等方面有着诸多的应用。