尿液有形成分是指來自泌尿道,并以可見形式滲出、排出、脫落和濃縮結晶所形成的物質的總稱;通過離、心方式得到的濃縮的尿有形成分稱之為尿沉渣。尿液有形成分檢查是一項經典的檢驗項目,它和理學檢查、化學檢查共同構成尿常規檢查的全部內容,相輔相成、互相彌補和互相印證。
但有形成分檢查對于臨床醫生了解泌尿系統各個部位的變化,對泌尿系統疾病進行定位診斷、鑒別診斷和預后判斷更具有應用價值。顯微鏡尿液檢查可見的有形成分種類非常多,可分為有機成分和無機成分。
一些具有明確的病理意義,如細胞、管型、寄生蟲等具有明確診斷價值;另一些為生理性排出的成分,如各種生理性結晶、上皮細胞等,這些成分在某些情況下具有輔助診斷價值。雖然近年現代化設備不斷用于常規檢查,提供了許多新的檢驗指標,但尿常規這個經典的檢查方法仍有它特有的臨床價值。
一、尿液有形成分檢查方法學的標準化
為了加強尿液有形成分檢查方法學的標準化、規范化,美國臨床和實驗室標準協會(Clinical Laboratory Standards Institute,CLSI)于1991年提出了“尿常規分析”的標準文件;經過4年實踐以后,又于1995年提出了“尿液分析和尿液標本采集、轉運和保存”的標準文件。
日本臨床實驗室標準委員會(Japan Committee for Clinical Laboratory Standards,JCCLS)于1995年制定了“尿沉渣檢查標準”。我國第一次全國臨床檢驗學術會議于1983年提出了尿常規檢查標準化問題,召開于1995年的中華醫學會檢驗分會臨床血液學檢驗與尿液分析專題研討會提出了我國尿沉渣檢查的推薦標準。
2002年,我國頒布了《尿液物理學、化學及沉渣分析》的行業標準。2009年美國CLSI 又頒布了GP16A-3標準文件。
從1991年到2009年近20年時間內,雖然不同國際學術組織對尿液檢查提出了許多修改意見,但顯微鏡尿有形成分檢查的基本方法沒有改變。一般的操作程序均規定為“尿液10 ml,400×g離心5 min,剩余沉淀0.2 ml,混勻后吸沉淀物約20ul,滴在玻片上,用18 mm×18 mm蓋玻片覆蓋后鏡檢。
先用低倍鏡(10×10)觀察全片,高倍鏡(10×40)仔細觀察,細胞檢查10個高倍視野(HP),管型檢查20個低倍視野(LP)。報告方式:x個細胞/HP,x個管型/LP。
為了便于常規檢查,國內外儀器生產廠家按照國際標準操作程序要求,設計了人工尿液有形成分顯微鏡檢查系統,如專用尿沉渣離心管和標準一次性計數板(FASTR EAD10或KOVA計數板)聯合應用于尿沉渣鏡檢、Diass尿液自動進樣和標準顯微鏡下計數系統、Cen Side2000離心后試管直接鏡檢計數系統、尿液鏡檢自動化工作站等。這些設備對實施尿常規檢查標準化、規范化起到了一定的作用。
二、自動化設備檢測尿有形成分的“利”與“弊”
標準化人工顯微鏡尿有形成分檢查操作繁瑣,從二十世紀九十年代以來,尿十(十一)項干化學尿液分析系統、尿流式細胞分析系統、機器視覺尿液有形成分分析系統先后問世,試圖實現檢查的自動化,但由于各自技術的局限性,迄今仍不能取代人工檢查,其原因主要包括以下幾個方面。
1.干化學尿液分析系統檢測的“利”與“弊”:干化學檢查尿白細胞是基于粒細胞胞漿內的酯酶,此法只能測定粒細胞,不能測定淋巴細胞。尿液中許多物質,例如污染甲醛或高濃度膽紅質或使用某些藥物(如呋喃咀啶),均可產生假陽性結果;
而尿蛋白>5 g/L或尿液中含有大劑量先鋒Ⅳ或慶大霉素等藥物時,可出現假陰性結果。而檢查紅細胞的原理是基于血紅蛋白中的亞鐵血紅素,此法特異性差,假陽性率高達40%以上。
相反,若服用還原性食(藥)物,可使檢驗結果出現假陰性,其中維生素C 最為明顯。然而干化學法也有自己的優點,由于尿液在膀胱中貯存時間較長,白細胞被破壞,導致鏡檢不能見到完整白細胞形態,而干化學法可檢測到破壞細胞釋放到尿液中的酯酶,證明粒細胞的存在。
紅細胞在腎臟或泌尿道被破壞時,或尿比重過低、尿pH值偏高時,均易造成紅細胞的破壞,血紅蛋白釋放到尿液中,出現干化學法檢查紅細胞陽性、而鏡檢未見到紅細胞的現象,這點在某些慢性腎炎患者中較易見到。
因此,當出現干化學法檢測紅細胞或白細胞陽性、而鏡檢陰性的時候,不要輕易判斷干化學法的假陽性反應,最好結合臨床資料補加一些試驗以進行鑒別診斷,如用單克隆潛血板可確定血紅蛋白的存在等。
2.尿流式細胞分析系統檢測的“利”與“弊”:流式細胞術尿有形成分分析儀結合流式細胞分析技術與電阻抗和激光檢測原理,通過對被檢測物質給予的各種信號進行綜合分析、識別和計算,得到相應細胞的大小、長度、體積和染色質的強度等,從而給出紅細胞、白細胞、細菌、管型的定量報告。
尿液流式檢測方法規范,自動化程度高,可報告多項參數,能對細胞形態正常的病例進行較準確的報告,但對形態異常的成分,如具有診斷意義的各類管型、腫瘤細胞,儀器就不能準確辨認細胞類型和計數,從而給出“報警”提示。
另外,當尿液中含有大量結晶、霉菌或粉塵顆粒時,儀器可能將其誤判為血細胞,對于各種原因造成的紅細胞或白細胞破壞也顯得“無能為力”。準確地說,其作用仍然是篩選,但與干化學篩選法相比,其假陰性率有所降低。
3.機器視覺尿液有形成分分析系統檢測的“利”與“弊”:尿液有形成分自動識別系統(亦稱機器視覺技術)是根據數字成像原理,采用數字攝像機和顯微鏡光學系統采圖,計算機對目標圖像的特征參數進行數據分析,從而對計數池中的尿有形成分進行分類和計數。
是近年來新興的、很有應用前景的尿液有形成分分析技術。
它的識別率取決于3項關鍵技術:
(1)儀器采集的數據和模擬的計算公式要最大程度地符合細胞的形態特征;
(2)人工對儀器識別不同細胞的“訓練”,技術人員識別細胞的準確率要高;
(3)細胞形態是千變萬化的,要不斷豐富儀器的數據庫,比對數據越多,識別越準確。根據儀器的原理和內存的數據庫不同,對有形成分的識別能力也不同,但均不能完全代替鏡檢,只不過是儀器的檔次不同,篩選的準確程度不同罷了。
當形態變化超出儀器的識別能力時,儀器會給出提示,以便進行人工復檢。另外,還可對儀器儲存的病理成分進行遠程會診。
三、應用自動化儀器檢驗結果進行鏡檢篩選
標準化尿液顯微鏡檢查是尿有形成分檢查的金標準,常規工作中只要條件允許,均應進行標準化鏡檢。但由于該方法費時費力,在大量標本同時需要檢測、且急需檢驗報告的情況下,難度很大。
因此,可將標本先通過自動化儀器進行檢測,然后根據檢測結果,再結合已經制定的“復檢標準”來判斷是否需要進一步標準化鏡檢,這種方法被稱為“鏡檢篩選”方法。不難看出,“復檢標準”的制定是“鏡檢篩選”方法的核心。
筆者自1994年開始進行“鏡檢篩選”方法的研究與應用,先后制定了尿液干化學鏡檢篩選標準、干化學與尿流式聯合鏡檢篩選標準、干化學與機器視覺技術聯合鏡檢篩選標準。在制定篩選標準時,應遵循以下原則。
1.篩選標準條款的寬、嚴程度:篩選標準條款的寬、嚴程度沒有統一的標準,不同型號儀器篩選標準不同;同一型號儀器,由于醫院規模、病種差異和實驗室質量管理要求不同,標準也不同。標準的制定決定于本單位對篩選的質量要求、設備的檔次、標本量的多少以及醫院對實驗室經費的支持能力等。
本期刊載的《尿干化學與流式細胞術聯合用于尿液有形成分鏡檢篩選的研究與應用》、《自動化尿液干化學和有形成分復檢規則的制定和應用》、《常規尿液分析結果自動審核模塊的建立與應用》3篇文章,雖然使用的設備大致相同。
但由于每個實驗室篩選的質量要求不同、管理模式不同、鏡檢篩選的思路不同,其“篩選標準”也不同。但基本要求是相同的,即通過篩選能最大限度地將正常的標本篩出,免于鏡檢,以提高工作效率,而又盡可能將假陰性率(漏診率)降到最低。
2.聯合多項指標制定篩選標準:儀器對細胞形態的識別能力決定了篩選標準的寬嚴。例如,干化學篩選方法基于胞內化學成分判斷細胞的有無,單獨按試帶反應給出報告,其假陽性率及假陰性率都很高。
但可以聯合可能伴隨相關試帶的反應變化,如紅細胞的增多往往伴隨蛋白的陽性;白細胞一般與紅細胞同時出現;大腸桿菌感染的白細胞與亞硝酸鹽多同時陽性;雖然試帶上沒有檢查管型的反應模塊,但絕大多數含有管型的標本都可出現紅細胞、蛋白、白細胞某一反應陽性,紅細胞、蛋白、白細胞同時陰性也可認為管型的可能性不大。
因此,國內多數醫院的篩選標準為白細胞、紅細胞、蛋白及亞硝酸鹽均陰性時才免除鏡檢,部分單位又將顏色、濁度變化考慮進去,從而形成了6項指標。當然指標越多,假陽性率及復檢率也越高,甚至達不到篩選的目的。而尿流式或圖像識別儀器的判別準確率相對較高,標準要求相對較低,鏡檢的工作量也相對較低。
3.根據實際情況制定標準:各實驗室應該根據工作量與技術員的比例、實驗室的條件及承受能力合理選擇篩選方法。例如衛生院、社區醫療中心標本量很少,只要條件允許,最好能直接鏡檢,因為再嚴謹的篩選方法也會有漏診。
而在標本量相對較多的縣級醫院,由于醫院經費不能支持購買高檔儀器,建議使用干化學篩選法。在標本量很多、技術人員不能及時對大量標本進行復檢的醫院,尿流式或圖像識別儀器可能是較好的選擇。要糾正當前國內部分醫院不顧實際情況、盲目購置高檔儀器、追求經濟效益的錯誤傾向。
4.假陰性率是關鍵參數:具有診斷意義的重要參數(如紅細胞)的假陰性率要盡可能低,在低假陰性率的前提下,適當調整標準以降低假陽性率,盡量減低復檢率。
5.腎病標本不適合篩選:腎臟病患者(無論初診還是復診)不適合篩選,均應直接進行標準化顯微鏡檢查。
6.篩選標準具有“系統”屬性:某一篩選標準的制定是有“系統”屬性的,儀器、試劑、方法構成的檢測系統是標準制定的基礎,其應用具有系統專一性。比如羅式儀器和專用的試紙帶組成的系統,制定的篩選標準只適用于此系統的羅氏各系列的儀器篩選。
UF-1000i與4210干化學儀器構成的系統,制定的篩選標準不能用于UF-1000i與其他干化學儀器(如羅氏、拜爾)組合而成的系統。鑒于試紙帶敏感性的差異,即便引用的同一型號檢測系統的標準,在本實驗室使用之前也要經過驗證,確認引用的標準適合本實驗室質量要求后方可使用。
以上是筆者近20年來在尿液自動化儀器的應用和顯微鏡鏡檢研究工作中的一點體會,希望起到拋磚引玉的作用,特別希望聽到腎科臨床醫師的意見,以便共同制定尿常規檢查的操作程序指南,提高我國醫學檢驗的標準化、規范化水平,促進檢驗醫學的發展。
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