尿液分析仪及其临床应用
要点1:
尿液分析仪检测试带
多联试带的基本结构采用了多层膜结构:第一层尼龙膜起保护作用,防止大分子物质对反应的污染,保证试带的完整性;第二层绒制层,包括碘酸盐层和试剂层,碘酸盐层可破坏维生素C等干扰物质,试剂层与尿液所测定物质发生化学反应;第三层是固有试剂的吸水层,可使尿液均匀、快速地浸入,并能抑制尿液流到相邻反应区;最后一层选取尿液不浸润的塑料片作为支持体。
如图:干化学尿试带基本结构示意图
要点2:
临床应用及注意事项
1.尿酸碱度
主要用于了解体内酸碱平衡情况,监测泌尿系统患者的临床用药情况,了解尿pH变化对试带上其他膜块区反应的干扰作用。须注意:①检测时应使用新鲜尿液标本。标本放置过久,因尿液中细菌繁殖,分解尿素产生氨,使尿液呈碱性;或尿液中CO2自然扩散造成的丢失,使pH增高。②检测时应严格按照使用说明书操作。试带在尿液中浸渍时间过长,有使尿pH减低的趋势,出现假阴性结果。
2.尿比密
主要用于了解尿液中固体物质的浓度,估计肾脏的浓缩功能。在出入量正常的情况下,比密增高表示尿液浓缩,比密减低则反映肾脏浓缩功能减退。须注意:①尿液标本必须新鲜,不能含有强酸、强碱等物质。使用干化学尿比密测定时,变化范围为pH6.2~7.0。
当尿液pH≥7.0时,造成结果偏低,应在干化学测定结果的基础上增加0.005,作为由于碱性尿损失的补偿。②干化学尿比密测定结果表达值的变化范围在1.000~1.030,间隔值较大(0.005),不能反映较小的比密变化。对于比密范围在1.000~1.004的新生儿尿液,也不宜使用此法。③尿液中蛋白或糖浓度增加将使比密结果增加;尿素大于10g/L或pH小于6.5时,致比密结果减低。
3.尿糖
(1)尿糖测定方法学的差异
干化学尿糖检测原理是基于葡萄糖氧化酶的酶促反应,只与葡萄糖反应,特异性强;班氏法是基于铜还原的原理,尿液内所有还原糖(葡萄糖、乳糖、半乳糖等)和所有还原性物质(如维生素C等)都起反应。用干化学法测定结果为阴性的标本,如用班氏法则可能呈现阳性结果。
同时,干化学法较之于班氏法有更高的灵敏度,为2~5mmol/L。当葡萄糖含量为1.67~2.78mmol/L时,用干化学法即可出现弱阳性,而班氏法在8.33mmol/L时才会呈现弱阳性。
(2)尿液中维生素C对尿糖测定的影响:尿液在低葡萄糖浓度(14mmol/L)时,维生素C与试带中的试剂发生竞争性抑制反应,使干化学法产生假阴性反应,而班氏法产生假阳性的结果。
排除方法是:先将尿液煮沸几分钟再进行试验,或选用具有抗维生素C能力或能测定维生素C的试带,了解尿液内维生素C的浓度,注意维生素C对尿糖测定的影响。
(3)尿液被过氧化物、次氯酸盐、强氧化性清洁剂污染可使尿糖呈现假阳性结果;尿液中含有L-多巴、大量水杨酸盐、氟化钠、维生素C超过500mg/L、尿酮体超过0.4g/L或尿比密过高,则将使尿糖呈现假阴性结果。
4.尿蛋白质
(1)尿液pH对尿蛋白测定的影响
应使用新鲜尿标本。不管尿液是由于保存不当引起pH大的变化,还是尿液本身过酸、过碱都会影响实验结果。当患者服用奎宁、嘧啶等药物,或尿液中含有聚乙烯、吡咯酮、洗必泰、磷酸盐、季铵盐消毒剂等时,引起尿液呈强碱性(pH≥9.O),超过了试带的缓冲能力,使干化学法出现假阳性结果;当尿液pH≤3.0时,会引起干化学法出现假阴性结果。
(2)灵敏度:干化学法对尿内不同蛋白质成分的灵敏度不一,主要对清蛋白敏感(70~100mg/L),而对球蛋白、黏蛋白、本周蛋白不敏感。因此,对于肾病患者,特别是在疾病发展过程中需要系统观察尿蛋白含量的病例,最好使用对白、球蛋白灵敏度一致的磺柳酸法或双缩脲法进行定性和定量测定。
(3)药物干扰:多种药物可使尿蛋白干化学法检查结果呈假阳性或假阴性,如青霉素族药物。滴注青霉素250万U、2h,320万U、3h,480万U、5h,尿蛋白测定可呈假阴性。
(4)其他:标本含生殖系统分泌物或较多细胞成分时,尿蛋白测定可呈假阳性。
5.尿酮体
主要用于糖代谢障碍和脂肪不完全氧化的疾病或状态的诊断及其他相关疾病的诊断和治疗。须注意:①标本必须新鲜,由于尿酮体中丙酮和乙酰乙酸都具有挥发性;乙酰乙酸受热易分解成丙酮;尿液中细菌污染后,细菌繁殖使酮体消失等,导致检测结果偏低或假阴性。
②干化学法对酮体各组成成分的灵敏度不一:乙酰乙酸为50~100mg/L,丙酮400~700mg/L,与β-羟丁酸不发生反应。由于不同病因引起的酮症,其酮体成分不一,同一患者在不同病程,酮体成分亦会发生变化,因此干化学检测所得结果可能与实际总的酮体量有所差异。③试带受潮,可呈现假阴性结果;尿液含酞、苯丙酮、L-多巴代谢物、甲基多巴,可呈假阳性。
6.尿胆红素与尿胆原
主要用于消化系统肝脏、胆道疾病及其他相关疾病的诊治监测,尤其对于黄疸的鉴别有特殊意义。
须注意:①标本必须新鲜,避免胆红素在阳光照射下氧化为胆绿素、尿胆原氧化为尿胆素。
②当患者接受大剂量氯丙嗪治疗,或尿液中含有高浓度的维生素C(>500mg/L)、亚硝酸盐,或含有盐酸苯偶氮吡啶代谢产物时,可因其抑制偶氮反应,使胆红素检测呈现假阴性;尿液中含有吩噻嗪类或吩嗪类药物时,可使胆红素呈现假阳性。
③尿液中一些内源性物质如胆色素原、吲哚、胆红素等和一些药物如吩噻嗪类、维生素K、磺胺药等,因颜色干扰,尿胆原检测时呈假阳性;而亚硝酸盐、重氮药物、对氨基水杨酸则在尿胆原检测时呈假阴性。
7.尿隐血
主要用于肾脏、泌尿道疾病及其他相关疾病的诊断、治疗。
须注意:尿液中含有肌红蛋白、对热不稳定酶、氧化剂或菌尿,可使干化学法尿隐血测定呈现假阳性结果;尿液中大量维生素C的存在(>100mg/L),可竞争性抑制反应,产生假阴性结果。
8.尿亚硝酸盐
主要用于尿路细菌感染的快速筛检。
须注意:尿亚硝酸盐试验是细菌感染的指标,阳性结果的产生取决于3个条件:
①尿液中的致病菌须含有硝酸盐还原酶;
②体内有适量硝酸盐的存在;
③尿液在膀胱内有足够的停留时间(>4h)且排除药物等干扰因素。
干化学法亚硝酸盐诊断大肠埃希菌感染的阳性符合率为80%,但考虑到标本放置时间过久、尿液被亚硝酸盐或偶氮剂污染可呈假阳性结果的因素,仍须慎重解释阳性结果。同时,结果阴性并不能排除菌尿的可能,尿胆原、维生素C、尿pH大于6、尿量过多,均可致亚硝酸盐检测假阴性。
9.尿白细胞
主要用于肾脏、泌尿道疾病的诊断、治疗等。须注意:
①中性粒细胞胞质中含有酯酶,而单核细胞、淋巴细胞胞质中则无酯酶,因此,干化学白细胞检测只对粒细胞敏感。
②尿液标本污染甲醛或高浓度胆红素,或使用某些药物如呋喃妥因时,结果可呈假阳性。尿液含维生素C,或含大剂量先锋霉素Ⅳ、庆大霉素等药物,或尿蛋白大于5g/L时,结果可呈假阴性。
10.尿维生素C
维生素C检测的灵敏度依所用试剂带的不同而有所不同,一般为50~100mg/L。维生素C在碱性环境中极不稳定,容易分解,尿液标本应及时测定,以免结果偏低。
尿液中维生素C含量的高低对血红蛋白、胆红素、葡萄糖及亚硝酸盐可产生严重的负干扰,干扰的程度随维生素C浓度的增加而增加。因此,维生素C检测的作用在于提示其他项目检测结果的准确性,防止假阴性的出现,使各项干化学检测结果更真实。
质量控制
(1)检测中质量控制
①保证仪器处于正常状态。
②仪器和试带的质量控制,每日对仪器和试带按规范化质控程序进行,每次使用“正常”和“异常”两种浓度的质控尿液。任意一个试剂膜块的测定结果与质控尿液期望“靶值”只允许有1个定性等级的差异,超过此范围或结果在“正常与异常”之间跳跃均应视为失控。
(2)检测后质量控制
应分析检测结果之间的关联性,即尿化学分析结果与显微镜镜检结果的相互关系,如出现:
①化学分析隐血阴性,而镜检见多量红细胞;②化学分析隐血强阳性,而镜检却不见或仅见极少量红细胞;③化学分析白细胞阴性,而镜检见多量白细胞;④化学分析白细胞阳性,而镜检不见或仅见极少量白细胞;⑤化学分析亚硝酸盐为阳性,而尿蛋白质和白细胞均为阴性;
⑥尿镜检红细胞、白细胞和管型增多,而尿化学分析蛋白质为阴性,等等。
这些均被视为可疑结果,应进一步查明原因。还应注意维生素C含量对其他检测结果的影响;注意临床诊断和检验结果的符合性,如有明显矛盾或与最近一次检测结果有重大差异,应及时联系临床医师共同探讨造成差异的可能原因。
要点3:
尿有形成分分析仪
传统的尿液沉渣分析,是将尿液经过离心,取沉渣在显微镜下观察、计数。尿有形成分分析自动化的研究难度虽然较大,但已有实用性发展。
目前,尿沉渣分析仪主要有两大类:①基于尿沉渣镜检影像分析原理;②基于尿沉渣流式细胞术和电阻抗检测原理。
临床应用
1.对于红细胞分析
尿沉渣红细胞数量可帮助血尿有关疾病的诊断和鉴别诊断;通过动态观察这类患者尿红细胞数量的变化,可以确定患者的治疗效果和判断预后。
尿沉渣分析仪提供的红细胞形态相关信息,对鉴别血尿肾性或非肾性来源具有一定的筛检鉴别作用。
2.对于白细胞与细菌分析
尿沉渣白细胞数量可协助诊断和鉴别诊断泌尿系统的感染、膀胱炎、结核、肿瘤等疾病;动态观察患者尿白细胞数量的变化,有助于确定患者的治疗效果和预后。
白细胞、细菌组合检查对泌尿系感染的诊断有着重要意义。
3.对于上皮细胞分析
尿沉渣分析仪能给出上皮细胞的定量结果,并标记出是否含有小圆上皮细胞,但并不能准确区分肾小管上皮细胞、中层或底层移行上皮细胞。
4.对于管型分析
管型对诊断肾脏实质性病变有重要价值。但由于管型的种类较多,且形态特点各不相同,仪器只能区分出透明管型和病理管型。
当仪器标明出现病理管型时,须进一步用显微镜检查尿沉渣进行准确分类。
5.其他
当仪器提示有酵母细胞、精子细胞和结晶时,均应离心镜检。
要点4:
尿干化学分析仪主要优点和不足
主要不足:不能替代显微镜对病理性尿标本的检查,特别是管型、结晶、上皮细胞、淋巴细胞、单核细胞等其他有形物质;尿蛋白试带以检测清蛋白为主,对球蛋白不敏感,故不适用于肾病患者;易受多种药物或其他外源性物质或人为因素等因素的干扰,出现假阳性或假阴性。
要点5:
尿干化学分析检查与显微镜检查结果的比较
尿液干化学分析仪与传统显微镜检查是两种原理不同的检验技术,在临床中可能出现化学法分析结果与镜检结果不相符的情形。
如:(1)白细胞:
①分析仪法(+),镜检法(-):可能的解释为尿液在膀胱贮存时间过长或其他原因致使白细胞破坏。
②分析仪法(-),镜检法(+):多发生在尿液中以淋巴细胞或单核细胞为主时,应以显微镜检查结果为准。
(2)红细胞:
①分析仪法(+),镜检法(-):可由于尿液中红细胞常被破坏而释放出血红蛋白,或某些患者尿液中含有对热不稳定酶、肌红蛋白或菌尿,引起红细胞干化学法测定结果的假阳性。
②分析仪法(-),镜检法(+):可发生在尿液中含有大量维生素C(>100mg/L)或试带失效时。
要点6:
中华医学会经过多次专家研讨会,制定了尿液干化学分析仪筛检标准。
当干化学尿试带质量合格、尿液分析仪运转正常情况下,试验结果中白细胞、红细胞、蛋白及亚硝酸盐全部为阴性时,可以免去对红细胞和白细胞的显微镜检查,但如果其中有一项阳性结果,必须同时进行显微镜检查。这个筛选条件的基本原则是能筛检出健康人标本,但不遗漏异常标本,避免出现假阴性。对出现假阳性的标本,则可以通过镜检进一步排除,以达到不误诊的目的。
筛检具有局限性:
①肾脏科患者尿液不适合用干化学检查,而应作湿化学及显微镜检查。
②以镜检有形物质(如结石、结晶等)结果作为主要诊断依据和观察疗效指标时,适用于上述原则。
要点7:
尿沉渣分析仪检查与显微镜检查
显微镜方法进行尿沉渣分析,将尿液中有形成分直观、真实地呈现于镜下,这种传统的手工操作方法其各个环节难以进行控制和定量化报告,标准化进程缓慢。
影像式尿沉渣分析仪,经过严格的定时、定速离心,留取定量的尿沉渣,以标准单位定量报告,同手工显微镜方法相比,它的分析定量标准、视野清晰、精确度较高,但许多步骤仍需人为操作,仍可能存在人为误差。
流式细胞术尿沉渣分析仪分析尿液,不需离心,标本用量少,检测细胞多;检测速度快;每一标本检测步骤一致,易于质量控制和标准化,因而检测精确度较高,但不能鉴别病理性管型、异常细胞、结晶等,大量细菌、酵母菌还会干扰计数,对影红细胞容易漏诊。
因此,目前的流式细胞术尿沉渣分析仪还不能完全取代显微镜镜检。此外,国内尚未建立公认的尿沉渣分析仪检查结果的参考值,其临床实际应用价值尚需更多的临床实践。