尿液有形成分定量分析仪与显微镜法的应用比较

韩呈武，杨金伟，曹永彤

中日友好医院 检验科，北京 100029

0 前言

尿液有形成分的检验是尿液常规检查中的重要组成部分，是临床上对泌尿、循环、肝胆、内分泌等系统疾病的诊断、疗效观察及预后判断的重要参考价值。目前，国内临床尿液有形成分的检验方法是以显微镜为基础的形态学检查法和以荧光染色的流式细胞术为原理的流式细胞计数法[1]以及利用“机器视觉技术”实现显微镜镜检识别的AVE-764全自动智能显微镜图像分析法。UF-1000i全自动尿液有形成分分析仪与AVE-764尿液有形成分镜检分析仪具有自动化程度高、操作易标准化，同时认为不离心大样品量镜检定量计数作为经典的方法能较准确地反映尿液有形成分的实际情况。为了检验不同的方法在识别和计数各种尿液有形成分与标准方法的测定结果间是否一致，我们用患者标本对全自动尿沉渣分析仪UF-1000i、全自动智能分析仪AVE-764进行了实验观察，并与不离心标本定量计数板传统镜检法做对比分析。

1 材料与方法

1.1 材料

UF-1000i全自动尿沉渣分析仪（SYSMEX）；AVE-764全自动尿沉渣智能分析仪（长沙爱威科技实业有限公司）；普通双目Olympus生物显微镜（日本）；JAST一次性专用意大利标准尿沉渣定量计数板。

1.2 方法

1.2.1 标本来源

选择2011年5月在我院住院患者485例，其中，男255例，女230例，患者年龄2～91岁。

1.2.2 实验方法

尿液标本的收集使用一次性塑料尿管，分别收集上述患者的随机中段尿液10 mL，充分混匀。

全自动分析仪测定法：严格按照仪器说明书的操作步骤对每份混匀的尿液标本进行测定。UF-1000i尿液分析仪测定之前需使用SYSMEX公司提供的配套试剂和质控品对仪器进行室内质控检测，质控通过之后才能进行实验；AVE-764尿液分析仪测定过程中使用配套试剂，按照仪器操作说明书进行检测。记录实验结果。

定量计数板镜检法：不离心混匀的尿液标本，用一次性塑料移液管吸取混匀尿液，滴入JAST一次性专用尿沉渣计数板内，静止片刻，先用低倍镜观察细胞分布情况并计数10个大方格内的管型数量，再用高倍镜计数10个大方格内的红细胞、白细胞和上皮细胞的数量。所有的实验均在取样后2 h内完成[2]。

1.3 统计学方法

2 结果

（1）485例患者随机中段尿液3种方法测定红细胞、白细胞、管型、上皮细胞的结果，见表1。测定结果以AVE-764分析仪测试结果最高，UF-1000i测试结果次之，显微镜镜检法最低。

表1 3种方法检测红细胞、白细胞、管型、上皮细胞结果（μL）

（2）3种不同方法检测的定量数据，经过SPSS11.5统计软件进行处理，采用配对t检验的方法分析结果，见表2。不离心镜检方法与AVE-764、UF-1000i检测结果之间无统计学意义（P>0.05）。

表2 定量分析方法统计学处理结果

（3）AVE-764和UF-1000i对尿液有形成分测定的特异性和敏感性总体来说可靠度高。但是还有一定差距，造成这种差距的原因就是尿液成分复杂，干扰因素很多，如大量的（红）白细胞干扰白（红）细胞计数的准确性；大量结晶体影响红、白细胞的判断；大量上皮细胞的干扰，黏液丝、霉菌和细菌等多种因素。但这些因素目前还无法通过仪器进行准确认定，必须经过人工显微镜镜检辅助判断后才能发出正确报告。根据实验数据，进行特异性和敏感性的计算，可得出显微镜镜检与AVE-764分析仪和UF-1000i分析仪检测各种尿液有形成分的特异性和敏感性结果，见表3。

表3 AVE-764、UF-1000i的特异性和敏感性（%）

3 讨论

尿液有形成分检查对疾病的诊断和疗效评估有重要的参考价值，也是临床用药检测、健康普查的一项重要手段。由于它能提供大量有价值的临床诊断信息以及标本采集的无创伤性，一直以来被临床专家誉为“体外肾活检”[3]。但是尿沉渣分析因受各种因素的影响，细胞形态极易产生较大的变化，离心尿沉渣镜检过程使细胞破坏与丢失、细胞下降不完全、计数域较小、技术人员水平差异、劳动强度大等缺陷都影响结果的准确性和临床的实用性[4]。自动化血液细胞分析系统的发展激励着人们尝试制造类似的尿液有形成分分析设备，全自动尿沉渣分析仪已经出现了UF-1000i和全自动尿沉渣智能分析仪AVE-764。但在实际临床应用中，仍会出现这两种方法检测结果与临床医学检验工作者公认的识别有形成分“金标准”的显微镜镜检有差异，给临床应用带来混乱，为了探讨产生这种现象的原因，正确解释报告，做了上述研究。

3.1 UF-1000i全自动尿沉渣分析仪检测技术

UF-1000i是利用流式细胞术和电阻抗原理，对尿液有形成分直接作荧光色素等染色后，以激光散射强度、散射波幅度及荧光强度和荧光波幅度、侧向角散射光等多个参数来识别和计数尿中红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、细菌、结晶体、精子及酵母等成分[5]。但由于尿液中有形成分复杂，有时受干扰物质影响可能会产生假阳性。在我们分析中，UF-1000i与不离心镜检法比较，配对t检验P>0.05，说明UF-1000i检测结果与不离心镜检结果无明显差异。485份尿液标本经镜检确认有25例由草酸钙结晶引起尿红细胞计数增高，这可能是草酸钙结晶的形态与红细胞形态非常相似有关，在UF-1000i分析仪中，由于草酸钙结晶比红细胞体积偏大，引起红细胞假阳性增高。有15例因细菌浓度过高引起红细胞计数增高，可能是由于细菌重叠导致红细胞计数偏高。有5例是由于真菌引起红细胞增高，主要是由于真菌的体积与红细胞的体积差别不是很大，真菌虽然有细胞核，但UF-1000i所使用的菲啶染料对膜的通透性较强，染色后真菌的荧光强度和前向散射光强度也低（比红细胞稍强），在UF-1000i散射分布图上真菌检测结果的分布区域与红细胞分布区域有交叉范围，所以当真菌达到一定浓度范围时，会导致红细胞测定结果偏高。有12种是由其他因素影响导致UF-1000i尿液分析仪测定红细胞结果偏高。这些影响因素与许多学者报道一致[5]。在分析的485份标本中，经镜检确认有15例由上皮细胞（主要是扁平和小圆上皮细胞）、滴虫、脂肪滴等因素导致UF-1000i尿液分析仪测定尿白细胞结果偏高。这些物质与白细胞非常接近，在UF-1000i分析散射图上，这些物质检测结果的分布区域存在交叉范围，所以当这些物质达到一定浓度时，会导致尿液白细胞测定结果假阳性增高。一般认为尿中少量的透明管型是非病理性的，其他几种管型都是病理性的[6]。

实验结果表明，UF-1000i对管型的特异性和敏感性高，但假阳性率也比较高、占10.3%。在对假阳性标本复查后发现原因有：① 尿液中存在黏液丝，黏液丝容易吸附于被荧光染料上色的物质上，发出强的前向散射光脉冲，而且有些黏液丝在大小和形态上接近管型，所以容易被仪器误诊；② 存在较多的上皮细胞，有些上皮细胞的大小、粗细类似管型；③ 存在较多的白细胞聚集成团，尤其是脓细胞，WBC在鞘流中容易形成串珠状排列，使前向散射光分布宽度和荧光脉冲分布宽度增高而被误认为管型；④ 其他，如长方形的磷酸铵镁结晶、非晶形尿酸盐结晶大量堆积类似于管型时，也会提示有管型存在；还有尿中的真菌和其他杂质也会影响管型检测[7]。

上皮细胞的检测也是尿液检测中的一个重要成分。引起UF-1000i检测上皮细胞假阳性的主要原因有白细胞和脂肪滴，它们和小圆上皮细胞的体积相似，故容易把它们认为上皮细胞。此外，有时尿液中细菌聚集成团时，由于其散射光强度可能会与小圆上皮细胞接近而被误诊。

虽然UF-1000i全自动尿沉渣分析仪可对红细胞、白细胞、管型和上皮细胞等有形成分进行定量计数，具有手工和传统分析仪无法相比的速度和一定的精确度，体现了自动化分析的优越性，但由于尿沉渣成分复杂，UF-1000i只能起筛选作用，特别对红细胞、管型、上皮细胞的假阳性率较高，因此，临床对3项指标的阳性结果应引起重视。UF-1000i提供的阴性结果可以免检，但为阳性时，必须以镜检复检为准，以免引起临床不必要的误诊。

3.2 AVE-764全自动尿沉渣智能分析仪检测技术

AVE-764分析仪是应用“机器视觉技术”，进行尿沉渣自动分析的全自动尿沉渣分析仪。其原理是先由厂家采集尿液有形成分图像进行分析建模，在使用时，计算机依建模图像将采集的标本中有形成分图像进行分析处理后自动识别、分类计数。此仪器进行尿沉渣定量分析时，标本无需离心，具有阴性过筛、有形成分自动识别、自动分类计数等功能[8]。

在尿液有形成分分析中，对红细胞的鉴别非常重要。在我们的分析中，AVE-764与不离心镜检法比较，对尿液中红细胞的鉴别：尿液中的红细胞可以分为两种类型，即肾小球性红细胞和非肾小球性红细胞。此次结果显示AVE-764全自动尿有形成分分析仪对尿液中红细胞鉴别导致误差出现的原因包括草酸钙结晶、尿酸结晶干扰等以及过度变形的红细胞。因为小型的草酸钙结晶和尿酸结晶其体积和外形与肾小球性变形红细胞非常相近，因此，需要采用显微镜镜检法加以确诊。在尿液中，白细胞形态变化受尿液渗透压和酸碱度的影响较大，可由于炎症程度的加重发生变形，当白细胞发生变形时，整体体积胀大，内部结构崩解，边缘结构不清，有伪足伸出。吞噬细菌的白细胞变异死亡，形态变得不规则，白细胞常聚集成团即脓细胞。

研究结果表明，白细胞内部结构不清、伪足以及轻度胀大不会影响仪器对其鉴别，但聚集成团的脓细胞会影响仪器对形态的辨别。上皮细胞与胀大变形的白细胞在AVE-764的显微镜下形态特点非常相近，故会引起误诊[9]。AVE-764对管型的检测，具有较高的准确性。但由于管型形成的部位不同，故部分尿液中的管型形态体积变化较大，导致在鉴别上存在一定误差。由于透明管型需要在暗背景光线下看得清楚，所以光线的不同也会导致漏诊。容易引起误差的成分主要是黏液丝和少量粗纤维杂质及变形上皮细胞，另外，尿液中出现复合成分，且浓度较大时，会影响对病理管型的识别。AVE-764对上皮细胞的符合率较高。本研究中导致发生误诊的原因主要是鳞状上皮的折叠和细胞聚集成团，使其形态学上发生明显变异所致。

虽然不同的因素导致结果的误判，但是AVE-764分析仪具有“人工辅判”和“警告提示”功能，直接通过选择图像分析即可审核报告，纠正不必要的错误信息。因此，我们认为，AVE-764全自动尿沉渣智能分析仪对不能识别或误判成分可辅以人工识别，这样较好地解决了识别准确性的问题，此仪器具有比较高的临床应用价值。

综上所述，在尿液有形成分定量分析中，采用新鲜尿液进行显微镜直接定量计数是尿液有形成分定量分析的理想方法，属于确诊检验。但是在现实中因为定量检测费时、难以标准化和规范化，再加上操作者技术水平和主观因素的影响，效率低下等因素，应用起来较为困难。UF-1000i和AVE-764分析法具有过筛作用，分析速度快，操作容易控制，但是对于AVE-764的结果必须进行细致的审核。不管使用哪一种全自动分析仪检测，对于阳性结果和有干扰因素存在时，必须通过显微镜进行复检确诊。

[1]赵玉德,张显达,张文陆.两种尿沉渣定量检测结果差异原因分析[J].中华检验医学杂志,2005,28(7):753-754.

[2]从玉隆,马俊龙,张时民.尿液细胞成分定量分析方法学研究[J].中华检验医学杂志,2006,29(3):211-214.

[3]马俊龙,陆玉静,黎晓辉.尿液红、白细胞定量计数不同测定方法的探讨[J].临床检验杂志,2006,(24):348-350.

[4]Lakatos J,Bodor T,Zidarics Z,et al.Data processing of digital recording of microscopic examination of urinary sediment[J].Clin Chem Acta,2000,297(1-2):225-237.

[5]胡晓舟,崔艳梅,王小林,等.三种方法在尿液有形成分分析中的对比观察[J].检验医学,2011,26(2):100-104.

[6]熊立凡.临床检验基础[M].3版.北京:人民卫生出版社,2003:169-170.

[7]杭建峰,孙朝辉,石玉玲,等.Sysmex UF-1000i全自动尿沉渣分析仪的性能分析及临床应用[J].检验医学,2011,26(2):108-110.

[8]王召晓.不同检测方法检测免疫球蛋白轻链比值的比较[J].中国医疗设备,2012,27(11):43-45.

[9]从玉隆.尿液沉渣检查标准化建议[J].中华检验医学杂志,2002,25(7):249-250.