第一篇总论篇
第一章绪论
第一节医学检验(实验诊断学)概述
诊断(diagnosis)-词原来自希腊文,是辨认和判断的意思。医师通过询问病史、了解病情、体格检查发现体征及通过实验室检查和各种先进的器械检查,收集各种必要的资料和数据,在科学、辩证的基础上进行综合分析,以期得到尽可能符合疾病本质的结论,这就是一个诊断疾病的过程。诊断是医师工作的*要任务之一,这个过程无论对医师还是对患者都是十分重要的。早期正确的诊断能使患者得到及时有效的治疗,早日恢复健康;反之,一个错误或拖延的诊断极有可能导致病情恶化,甚至危及生命。
现代医学中,实验室检查在诊断工作中起着重要作用,往往提供了重要的客观诊断依据,在一些疾病中甚至有决定性的意义。例如,当败血症培培养阳性时,既明确了疾病的病原诊断,进一步的药敏试验又为患者的治疗提出了明确的办法。实验室检查在疾病预防中的作用尤为明显,这是凶为疾病早期往往缺乏明显症状和体征,患者一般不加以注意,往往是通过实验室检查得到确诊,并接受及时的治疗。例如,子宫颈涂片检查,有效地控制了子宫颈癌的发生;在我国普遍开展的甲胎蛋白检查有助于发现小肝癌,明显提高肝癌的生存卒;南世界卫生组织(WHO)推行的新生儿筛查工作,通过促甲状腺激素和苯丙酮尿症的检查显著降低了甲状腺功能低下和苯丙酮尿症的发病。
正是南于实验室检查在诊断工作中起着非常重要的作用,才从诊断学中逐步独立出了一个新的学科——实验诊断学(laboratorydiagnostics)。在改革开放后,我国第一本权威性的本学科专著,是南叶应妩教授主编的《临床实验诊断学》,1989年由人民卫生出版社出版。
实验诊断学是涉及各种专业学科的一门边缘学科,也是运用基础医学的理论和技术为临床医学服务的学科。它的基本任务就是通过生物学、微生物学、血清、化学、生物物理、细胞或其他检验方法,以获取病原体、病理变化、脏器功能状态等资料,并与其他检查相配合以确定患者的诊断。
可能由于此名称着重强调了实验室检查在诊断学中的作用,没有充分考虑到实验室在整个医疗活动中的重要性和地位。实际上不仅在疾病诊断上,在患者治疗方面也有很多地方需要实验室的配合,有时甚至起着至关重要的作用。在判断疾病预后、治疗疗效时,实验室检查常是较好的客观指标。所以近年来国外越来越多地采用“laboratorymedicine”作为本科的名称,医院中的检验科也往往命名为“departmentoflaboratorymedicine”。“laboratory,medicine”中文译名曾有争论,有人按字意直译为“实验医学”或“实验室医学”。此名词易使人误解,多数人认为译名为“检验医学”更为合适。因为“检验医学”*先不会使人产生误解,不会认为此学科属于医学院的基础学科实验室,或医院中的科研实验室,人们都明白这是指医院中的检验科;其次人们不会误解为只是一个技术学科,因为该名词说明此学科和医学活动紧紧连在一起。
从20世纪90年代以来,国外频繁使用“laboratorymedicine”术名,国际上著名的临床化学组织——国际临床化学联合会(IFCC)已正式更名为“TheIntemationalFederationofClinicalChemistryandLaboratoryMedicine”,有名的杂志ClinicalChemistrv也增加了一个副刊名“InternationalJoumalofLaboratoryMedicineandMolecularDiagnostics”,我国的《中华医学检验杂志》也于2000午改名为《中华检验医学杂志》。
第二节医学检验的形成与发展
随着现代医学的发展,医师开始借助一些实验室检查对患者进行诊断,如1827年Brigat用锡铅合金的汤勺盛尿在火上烧煮,检查肾脏病患者尿中的蛋白尿。1887年Gohal以显微镜和原始的细胞计数板计数患者血液中的细胞数。在此期间的主要仪器是显微镜。除进行血液检查外,还开展了对尿、粪、痰的检查,逐步形成了以血、尿、便三大常规为主要检验项目的实验室。从19世纪末开始,在用显微镜检查各种染色涂片中细菌的同时,还发展了各种细菌培养技术。这就构成了现代医院实验室的雏形。由于该技术比较简单,显微镜又是医师很熟悉的仪器,所以当时的医师不仅是实验室的领导,往往还直接参与实验室的实际操作。我国在20世纪60年代之前,实习医师不仅要学习和掌握医院实验室的技术,还要负责自己所管患者的常规检查。
随着实验室检查的重要性日益提高,工作量大量增加,完全由医师自己进行所有实验室的操作越来越冈难,才开始雇用一些助手协助完成检验工作。随着这些助手人数日益增多,到1912年,在英国利物浦成立了世界上第一个“病理学与细菌学助手协会”,使医院实验室的技术工作逐步成为一个独立的职业,并且在学校中逐步开设了专门训练实验室技师和技士的课程。但在很长的一段时期内,其工作性质仍是辅助性的,其在医师领导或指导下进行技术性的工作以保证检查结果的正确性和报告的及时性。但是,对结果的解释和如何将结果应用到临床医学,用于诊断、治疗和观察疗效,在相当一段时期内,仍由医师负责。正是在这种背景下,在我国长期使用“医学检验”作为本学科名称,此名称相当于英语的“medicaltechnology”。
一方面,第二次世界大战后,随着科学技术和现代医学发展,医院的实验室也得到了很大发展。*先是自动化仪器进入医院实验室,从20世纪50年代末期Technician公司的SMAC化学分析仪开始用于生化测定,至今一代又一代各种类型的自动化化学分析仪在全世界已取代长期使用的目测比色计、光电比色计等。随之在血液、尿液及细菌检查方面,各种各样的先进自动化仪器取代了以前的手工操作,提高了工作效率和分析质量。医院实验室从原来手工作坊式的工作模式,逐步发展成为有良好组织和工作条件的现代化实验室。在这种条件下,原先的人员素质明显适应不了这种发展,一些医师开始了专职从事医院实验室工作,从生物生化、微生物等专业毕业的硕士、博士也陆续进入此领域。他们*然不安于接受一般临床医师的领导或指导,希望发展成一个独立学科。
另一方面,随着科学技术的发展,生物化学、免疫学、遗传学、生物学、分析化学、生物物理学及电子技术、计算机、仪器分析等学科和技术向医院实验室进行了广泛的渗透。无论在基础理论还是应用技术,“医学检验”都有了极其深刻和广泛的发展,这不是一般临床医师所能领导的。到了20世纪80年代,国外纷纷改用“medicallaboratoryscience”取代“medicaltechnology”,进而使用更为确切的名称“laboratorymedicine”作为本学科名称。
检验医学(laboratorymedicine)是指对临床标本进行正确的收集和测定,并做出正确的解释和应用。这里含有两个方面的含义:一方面是实验室技术,现在医院实验室早已不限于使用*微镜,已使用了各种先进仪器,除了广泛应用自动化技术外,还用了激光、色谱分析、质谱分析、荧光分析、流式细胞术、DNA扩增技术等一系列高精尖的技术手段。所以从事检验医学应该有扎实的实验室技术T作的理论基础和高超的实验技术,杏则,无法提供准确和及时的报告;另一方面又要有扎实的医学理论和实践经验才能正确地对各种检验结果做出合理和恰当的解释。同时为临床提供咨询服务,帮助临床将这些数据正确地应用于诊断治疗和预防工作中去。
第三节医学检验的现状
自20世纪后半叶起,由于微型计算机技术和免疫学、免疫化学的发展,推动了基础医学和临床医学的快速发展,医学科学的面貌为之焕然一新。现代临床检验医学有3个显著特点:一是由于计算机技术的发展,检验手段实现了仪器化、自动化和高效率化;二是由于免疫学和免疫化学的发展,应用了单克隆抗体技术建立的高灵敏度、高特异性的各种标记免疫分析技术,如放射免疫分析、酶联免疫分析、荧光免疫分析、散射免疫比浊、乳胶凝集比浊和浊度抑制分析及其他免疫化学分析等超微量分析技术的发展、推广和应用;三是由于生物医学工程学和分子生物学的发展,重组DNA合成酶竞争结合分析技术、基冈工程、核酸分子杂交、多聚酶链式反应(PCR)及DNA测序等分子生物学技术从理论研究进入临床实际应用。
一、仪器分析取代手工操作并实现了高度自动化和高度效率化
20世纪50年代国外开始研制白动化分析技术和仪器,主要是应用光学、电学、电子学和机械学原理。70年代计算机技术的发展推动了实验仪器和实验方法的革命,在短短20年左右的时间里不断推陈出新,开发了大量高精密度、高白动化的实验室装置,使临床检验工作从手工操作发展为半自动化乃至全自动化;从单一通道发展为多通道、多功能;从电表指针显示发展为液晶显示和荧屏显示。特异性酶学测定法、电化学测定法、色谱分析技术及免疫化学测定法等大量取代经典的化学分析法;一部分细胞形态学检验也已使用仪器(如计算机)辅助细胞检验系统检测或过筛。模块及组合式分析仪器打破了传统医学检验的分工模式,实行流水作业,极大地提高了工作效率和减少了检测标本的用量。流式细胞仪的临床应用,拓宽了临床细胞学检验范围,可对淋巴细胞进行简便快速的免疫学分型、细胞增殖动力学检测和细胞毒化疗药物敏感性监测,与细胞形态学检验相结合,使细胞学鉴定更加完美、精确,而且高效率。原子吸收光谱分析、高效气相色谱分析和液相色谱分析及其他色谱、质谱、极谱、光谱等仪器分析,可对多种治疗药物和毒品进行快速检验和监测。现代化的实验室可谓达到了多功能、高精度、高效率、无污染,并且日臻完善的程度。
二、单克隆抗体技术及固相标记免疫技术的临床应用和普及
20世纪50年代初期,放射性核素技术开始应用于临床。20世纪60年代初,美国医学物理学家Yalow等发现了胰岛素抗体,建立了基于抗原-抗体反应的高特异性和高灵敏度的放射免疫分析技术,为临床上内分泌激素的测定开辟了捷径,从而使滞后发展的临床内分泌学走上了快速发展和普及的轨道,为此她荣获了1977年诺贝尔医学和生理学奖。从20世纪70年代初期开始,酶免疫测定法(EIA)、荧光免疫分析法(FIA)、化学发光免疫测定法(CLIA)、时间分辨免疫荧光分析法(TRIFIA)等,基于核素标记分析示踪原理发展起来的新技术、新方法如雨后春笋般相继推出,并发展为全自动化仪器分析,广泛应用于抗原、抗体、激素、蛋白质、核酸等的测定和临床治疗药物、毒品的监测。这些分析技术与核标记技术相比较,有相同的特异性和近似的或更高的灵敏度而无放射性污染。
人白细胞抗原(HIA)或组织相容性抗原的发现和细胞免疫学的研究,揭示了排异反应之谜,组织配型为器官或骨髓移植奠定了成功的基础,使现代治疗学发生了重大的飞跃。
三、分子生物学技术的应用,使医学和生物学的发展进入一个新阶段
在20世纪70年代开始发展起来的生物医学工程学和分子生物学技术,正在走向成熟并推动医学和生物学进入一个崭新的历史阶段。已有多种转基冈工程和单克隆抗体药物推出,基因治疗正式用于临床,将为众多的遗传性、免疫失调性和肿瘤性疾病患者带来新希望。这方面的技术对检验医学来说也是划时代的进步。核酸分子杂交的DNA和RNA探针检测、DNA片段体外扩增的PCR、DNA测序等的发展将有可能取代某些既繁杂又费时的微生物学和遗传学检验方法,为临床及时而准确地提供大量病因学和发病学信息。发明PCR技术的Mullis荣获了1993年度诺贝尔化学奖。
在现代检验医学史上还应提及两个重要发现:一是前苏联医生Abelev,1963年在移植肝细胞癌的大鼠帆清中发现甲胎蛋白增多;二是美国医生Blumberg,1963年在澳大利亚土著人血清中发现了当时称为澳大利亚抗原(AuAg)的乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)。这些发现推动了肿瘤和病毒血清学标志物的研究和发展。由于Blumberg在乙型病毒性肝炎病原学方面的卓越贡献,于1976年被授予诺贝尔医学和生理学奖。
改革开放以来,由于大量现代
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