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新生儿溶血病的患儿血清学检测主要是所谓的"三项试验"，即：直抗、游离试验和释放试验。直抗是用直接抗球蛋白试验的方法，检测新生儿红细胞上是否存在免疫抗体。在体内，红细胞即使仅仅结合或者说致敏了少量的球蛋白，也会被逐渐清除掉（主要由脾脏清除），引起溶血。因此一旦发现新生儿红细胞直抗阳性，即成为诊断新生儿溶血病的有力证据。游离试验是检测新生儿血清中的血型抗体，如果检出的抗体能够和新生儿红细胞反应，则新生儿可能患溶血症。例如在A型的新生儿血清中检测到了IgG抗A，则该新生儿可能患有ABO新生儿溶血病。正因为这样，当我们在游离试验中检测到抗体时，只有在新生儿同时具备相应抗原的情况下，游离试验才为阳性。释放试验和直抗试验相同，也是检测新生儿红细胞上的致敏的血型抗体，只是方法有所不同。释放试验首先利用特殊的方法将致敏在新生儿红细胞上的抗体放散下来，然后再检测放散液中的抗体。如果在放散液中检测到了血型抗体，理论上都可以证明新生儿患有溶血病。实际检测中，只有当放散液中检出抗体，同时新生儿红细胞上又存在相应抗原时，才确认释放试验阳性。