尿液有形成分定量分析儀與顯微鏡法的應用比較

韓呈武，楊金偉，曹永彤

中日友好醫(yī)院 檢驗科，北京 100029

0 前言

尿液有形成分的檢驗是尿液常規(guī)檢查中的重要組成部分，是臨床上對泌尿、循環(huán)、肝膽、內(nèi)分泌等系統(tǒng)疾病的診斷、療效觀察及預后判斷的重要參考價值。目前，國內(nèi)臨床尿液有形成分的檢驗方法是以顯微鏡為基礎的形態(tài)學檢查法和以熒光染色的流式細胞術為原理的流式細胞計數(shù)法[1]以及利用“機器視覺技術”實現(xiàn)顯微鏡鏡檢識別的AVE-764全自動智能顯微鏡圖像分析法。UF-1000i全自動尿液有形成分分析儀與AVE-764尿液有形成分鏡檢分析儀具有自動化程度高、操作易標準化，同時認為不離心大樣品量鏡檢定量計數(shù)作為經(jīng)典的方法能較準確地反映尿液有形成分的實際情況。為了檢驗不同的方法在識別和計數(shù)各種尿液有形成分與標準方法的測定結果間是否一致，我們用患者標本對全自動尿沉渣分析儀UF-1000i、全自動智能分析儀AVE-764進行了實驗觀察，并與不離心標本定量計數(shù)板傳統(tǒng)鏡檢法做對比分析。

1 材料與方法

1.1 材料

UF-1000i全自動尿沉渣分析儀（SYSMEX）；AVE-764全自動尿沉渣智能分析儀（長沙愛威科技實業(yè)有限公司）；普通雙目Olympus生物顯微鏡（日本）；JAST一次性專用意大利標準尿沉渣定量計數(shù)板。

1.2 方法

1.2.1 標本來源

選擇2011年5月在我院住院患者485例，其中，男255例，女230例，患者年齡2～91歲。

1.2.2 實驗方法

尿液標本的收集使用一次性塑料尿管，分別收集上述患者的隨機中段尿液10 mL，充分混勻。

全自動分析儀測定法：嚴格按照儀器說明書的操作步驟對每份混勻的尿液標本進行測定。UF-1000i尿液分析儀測定之前需使用SYSMEX公司提供的配套試劑和質(zhì)控品對儀器進行室內(nèi)質(zhì)控檢測，質(zhì)控通過之后才能進行實驗；AVE-764尿液分析儀測定過程中使用配套試劑，按照儀器操作說明書進行檢測。記錄實驗結果。

定量計數(shù)板鏡檢法：不離心混勻的尿液標本，用一次性塑料移液管吸取混勻尿液，滴入JAST一次性專用尿沉渣計數(shù)板內(nèi)，靜止片刻，先用低倍鏡觀察細胞分布情況并計數(shù)10個大方格內(nèi)的管型數(shù)量，再用高倍鏡計數(shù)10個大方格內(nèi)的紅細胞、白細胞和上皮細胞的數(shù)量。所有的實驗均在取樣后2 h內(nèi)完成[2]。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結果

（1）485例患者隨機中段尿液3種方法測定紅細胞、白細胞、管型、上皮細胞的結果，見表1。測定結果以AVE-764分析儀測試結果最高，UF-1000i測試結果次之，顯微鏡鏡檢法最低。

表1 3種方法檢測紅細胞、白細胞、管型、上皮細胞結果（μL）

（2）3種不同方法檢測的定量數(shù)據(jù)，經(jīng)過SPSS11.5統(tǒng)計軟件進行處理，采用配對t檢驗的方法分析結果，見表2。不離心鏡檢方法與AVE-764、UF-1000i檢測結果之間無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

表2 定量分析方法統(tǒng)計學處理結果

（3）AVE-764和UF-1000i對尿液有形成分測定的特異性和敏感性總體來說可靠度高。但是還有一定差距，造成這種差距的原因就是尿液成分復雜，干擾因素很多，如大量的（紅）白細胞干擾白（紅）細胞計數(shù)的準確性；大量結晶體影響紅、白細胞的判斷；大量上皮細胞的干擾，黏液絲、霉菌和細菌等多種因素。但這些因素目前還無法通過儀器進行準確認定，必須經(jīng)過人工顯微鏡鏡檢輔助判斷后才能發(fā)出正確報告。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，進行特異性和敏感性的計算，可得出顯微鏡鏡檢與AVE-764分析儀和UF-1000i分析儀檢測各種尿液有形成分的特異性和敏感性結果，見表3。

表3 AVE-764、UF-1000i的特異性和敏感性（%）

3 討論

尿液有形成分檢查對疾病的診斷和療效評估有重要的參考價值，也是臨床用藥檢測、健康普查的一項重要手段。由于它能提供大量有價值的臨床診斷信息以及標本采集的無創(chuàng)傷性，一直以來被臨床專家譽為“體外腎活檢”[3]。但是尿沉渣分析因受各種因素的影響，細胞形態(tài)極易產(chǎn)生較大的變化，離心尿沉渣鏡檢過程使細胞破壞與丟失、細胞下降不完全、計數(shù)域較小、技術人員水平差異、勞動強度大等缺陷都影響結果的準確性和臨床的實用性[4]。自動化血液細胞分析系統(tǒng)的發(fā)展激勵著人們嘗試制造類似的尿液有形成分分析設備，全自動尿沉渣分析儀已經(jīng)出現(xiàn)了UF-1000i和全自動尿沉渣智能分析儀AVE-764。但在實際臨床應用中，仍會出現(xiàn)這兩種方法檢測結果與臨床醫(yī)學檢驗工作者公認的識別有形成分“金標準”的顯微鏡鏡檢有差異，給臨床應用帶來混亂，為了探討產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，正確解釋報告，做了上述研究。

3.1 UF-1000i全自動尿沉渣分析儀檢測技術

UF-1000i是利用流式細胞術和電阻抗原理，對尿液有形成分直接作熒光色素等染色后，以激光散射強度、散射波幅度及熒光強度和熒光波幅度、側向角散射光等多個參數(shù)來識別和計數(shù)尿中紅細胞、白細胞、上皮細胞、管型、細菌、結晶體、精子及酵母等成分[5]。但由于尿液中有形成分復雜，有時受干擾物質(zhì)影響可能會產(chǎn)生假陽性。在我們分析中，UF-1000i與不離心鏡檢法比較，配對t檢驗P>0.05，說明UF-1000i檢測結果與不離心鏡檢結果無明顯差異。485份尿液標本經(jīng)鏡檢確認有25例由草酸鈣結晶引起尿紅細胞計數(shù)增高，這可能是草酸鈣結晶的形態(tài)與紅細胞形態(tài)非常相似有關，在UF-1000i分析儀中，由于草酸鈣結晶比紅細胞體積偏大，引起紅細胞假陽性增高。有15例因細菌濃度過高引起紅細胞計數(shù)增高，可能是由于細菌重疊導致紅細胞計數(shù)偏高。有5例是由于真菌引起紅細胞增高，主要是由于真菌的體積與紅細胞的體積差別不是很大，真菌雖然有細胞核，但UF-1000i所使用的菲啶染料對膜的通透性較強，染色后真菌的熒光強度和前向散射光強度也低（比紅細胞稍強），在UF-1000i散射分布圖上真菌檢測結果的分布區(qū)域與紅細胞分布區(qū)域有交叉范圍，所以當真菌達到一定濃度范圍時，會導致紅細胞測定結果偏高。有12種是由其他因素影響導致UF-1000i尿液分析儀測定紅細胞結果偏高。這些影響因素與許多學者報道一致[5]。在分析的485份標本中，經(jīng)鏡檢確認有15例由上皮細胞（主要是扁平和小圓上皮細胞）、滴蟲、脂肪滴等因素導致UF-1000i尿液分析儀測定尿白細胞結果偏高。這些物質(zhì)與白細胞非常接近，在UF-1000i分析散射圖上，這些物質(zhì)檢測結果的分布區(qū)域存在交叉范圍，所以當這些物質(zhì)達到一定濃度時，會導致尿液白細胞測定結果假陽性增高。一般認為尿中少量的透明管型是非病理性的，其他幾種管型都是病理性的[6]。

實驗結果表明，UF-1000i對管型的特異性和敏感性高，但假陽性率也比較高、占10.3%。在對假陽性標本復查后發(fā)現(xiàn)原因有：① 尿液中存在黏液絲，黏液絲容易吸附于被熒光染料上色的物質(zhì)上，發(fā)出強的前向散射光脈沖，而且有些黏液絲在大小和形態(tài)上接近管型，所以容易被儀器誤診；② 存在較多的上皮細胞，有些上皮細胞的大小、粗細類似管型；③ 存在較多的白細胞聚集成團，尤其是膿細胞，WBC在鞘流中容易形成串珠狀排列，使前向散射光分布寬度和熒光脈沖分布寬度增高而被誤認為管型；④ 其他，如長方形的磷酸銨鎂結晶、非晶形尿酸鹽結晶大量堆積類似于管型時，也會提示有管型存在；還有尿中的真菌和其他雜質(zhì)也會影響管型檢測[7]。

上皮細胞的檢測也是尿液檢測中的一個重要成分。引起UF-1000i檢測上皮細胞假陽性的主要原因有白細胞和脂肪滴，它們和小圓上皮細胞的體積相似，故容易把它們認為上皮細胞。此外，有時尿液中細菌聚集成團時，由于其散射光強度可能會與小圓上皮細胞接近而被誤診。

雖然UF-1000i全自動尿沉渣分析儀可對紅細胞、白細胞、管型和上皮細胞等有形成分進行定量計數(shù)，具有手工和傳統(tǒng)分析儀無法相比的速度和一定的精確度，體現(xiàn)了自動化分析的優(yōu)越性，但由于尿沉渣成分復雜，UF-1000i只能起篩選作用，特別對紅細胞、管型、上皮細胞的假陽性率較高，因此，臨床對3項指標的陽性結果應引起重視。UF-1000i提供的陰性結果可以免檢，但為陽性時，必須以鏡檢復檢為準，以免引起臨床不必要的誤診。

3.2 AVE-764全自動尿沉渣智能分析儀檢測技術

AVE-764分析儀是應用“機器視覺技術”，進行尿沉渣自動分析的全自動尿沉渣分析儀。其原理是先由廠家采集尿液有形成分圖像進行分析建模，在使用時，計算機依建模圖像將采集的標本中有形成分圖像進行分析處理后自動識別、分類計數(shù)。此儀器進行尿沉渣定量分析時，標本無需離心，具有陰性過篩、有形成分自動識別、自動分類計數(shù)等功能[8]。

在尿液有形成分分析中，對紅細胞的鑒別非常重要。在我們的分析中，AVE-764與不離心鏡檢法比較，對尿液中紅細胞的鑒別：尿液中的紅細胞可以分為兩種類型，即腎小球性紅細胞和非腎小球性紅細胞。此次結果顯示AVE-764全自動尿有形成分分析儀對尿液中紅細胞鑒別導致誤差出現(xiàn)的原因包括草酸鈣結晶、尿酸結晶干擾等以及過度變形的紅細胞。因為小型的草酸鈣結晶和尿酸結晶其體積和外形與腎小球性變形紅細胞非常相近，因此，需要采用顯微鏡鏡檢法加以確診。在尿液中，白細胞形態(tài)變化受尿液滲透壓和酸堿度的影響較大，可由于炎癥程度的加重發(fā)生變形，當白細胞發(fā)生變形時，整體體積脹大，內(nèi)部結構崩解，邊緣結構不清，有偽足伸出。吞噬細菌的白細胞變異死亡，形態(tài)變得不規(guī)則，白細胞常聚集成團即膿細胞。

研究結果表明，白細胞內(nèi)部結構不清、偽足以及輕度脹大不會影響儀器對其鑒別，但聚集成團的膿細胞會影響儀器對形態(tài)的辨別。上皮細胞與脹大變形的白細胞在AVE-764的顯微鏡下形態(tài)特點非常相近，故會引起誤診[9]。AVE-764對管型的檢測，具有較高的準確性。但由于管型形成的部位不同，故部分尿液中的管型形態(tài)體積變化較大，導致在鑒別上存在一定誤差。由于透明管型需要在暗背景光線下看得清楚，所以光線的不同也會導致漏診。容易引起誤差的成分主要是黏液絲和少量粗纖維雜質(zhì)及變形上皮細胞，另外，尿液中出現(xiàn)復合成分，且濃度較大時，會影響對病理管型的識別。AVE-764對上皮細胞的符合率較高。本研究中導致發(fā)生誤診的原因主要是鱗狀上皮的折疊和細胞聚集成團，使其形態(tài)學上發(fā)生明顯變異所致。

雖然不同的因素導致結果的誤判，但是AVE-764分析儀具有“人工輔判”和“警告提示”功能，直接通過選擇圖像分析即可審核報告，糾正不必要的錯誤信息。因此，我們認為，AVE-764全自動尿沉渣智能分析儀對不能識別或誤判成分可輔以人工識別，這樣較好地解決了識別準確性的問題，此儀器具有比較高的臨床應用價值。

綜上所述，在尿液有形成分定量分析中，采用新鮮尿液進行顯微鏡直接定量計數(shù)是尿液有形成分定量分析的理想方法，屬于確診檢驗。但是在現(xiàn)實中因為定量檢測費時、難以標準化和規(guī)范化，再加上操作者技術水平和主觀因素的影響，效率低下等因素，應用起來較為困難。UF-1000i和AVE-764分析法具有過篩作用，分析速度快，操作容易控制，但是對于AVE-764的結果必須進行細致的審核。不管使用哪一種全自動分析儀檢測，對于陽性結果和有干擾因素存在時，必須通過顯微鏡進行復檢確診。

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