新型全自动尿沉渣分析仪UF-5000 的诊断性能分析

林 花，路明亮，李俊虹

（1）昆明医科大学第二附属医院检验科；2）消化科，云南昆明 650101；3）云南省第一人民医院检验科，云南昆明 650032）

尿液分析是最常用的实验室检查之一，仅次于生化分析和血细胞计数，对筛查肾脏和泌尿道疾病非常重要。尿液中有形成分的微观评估是一个耗时的过程，具有很高的不精确性和不准确性。此外，它需要扎实的形态学专业知识，并且受观察者间主观影响较强，近年来，尿沉渣的自动化检测已经克服了这些限制。SysmexUF-5000 尿液有形成分分析仪是由日本希森美康公司开发的第三代自动化尿沉渣分析仪，是目前比较先进的尿液沉渣分析仪之一，于2017 年上市。与以前的UF 系列分析仪（UF-100 和UF-1000i）一样，UF-5000 能够通过分析前向散射光（FSC）、侧向散射光（SSL）、侧向荧光（SFL）和去极化侧向散射光（DSS）来识别、计数和分类细胞。引入DSS 可以提高晶体的敏感性，以更好地区分红细胞和晶体。它是基于流式细胞检测技术和细胞化学染色技术2 种技术相结合来识别和分类尿液有形成分[1]。UF-5000 的报告参数有：红细胞（RBC）、非溶解红细胞（NLRBC）、白细胞（WBC）、WBC 团（WBCc）、总上皮细胞（EC）、非鳞状上皮细胞（Non-SEC）、鳞状上皮细胞（SEC）、移行上皮细胞（Tran.EC）、肾小管上皮细胞（RTEC）、管型（CAST）、透明管型（Hy.CAST）、病理管型（Path.CAST）、细菌（BACT）、晶体（X'TAL）、酵母样细胞（YLC）、精子（SPERM）、粘液（MUCUS）。其中WBCc、Tran.EC、RTEC、Hy.CAST 是新参数，以前的Sysmex UF-1000i 分析仪上没有。本研究评估了UF-5000 全自动尿沉渣分析仪在使用正常和异常尿液标本的临床实验室环境中的诊断性能，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 标本来源

2019 年6 月昆明医科大学第二附属医院450份门诊、住院病人及健康体检的新鲜尿液标本，尿液标本严格避免经血、白带、精液、粪便等混入，1h 内送检。所选样本尽可能覆盖所有参数的线性范围，分析浓度在UF-5000 和UF-1000i 的分析测量范围内。

1.2 仪器及试剂

日本Sysmex 全自动尿沉渣分析仪（型号UF-5000 和UF-1000i）及日本Sysmex 公司配套试剂、校准品、质控品（校准品批号S9501；质控品批号YS9501），试剂均在有效期内，每日质控均在控。LEICA DM 750 显微镜。安徽中科中佳SC-3610 低速离心机。改良牛鲍计数板。

1.3 方法

按照标准操作规程，在SysmexUF-5000 和Sysmex UF-1000i 上用自动进样模式依次分析每个样品，再以相反顺序进行第2 次分析（重复），以最大程度地减少残留和漂移对不同位置运行中重复平均值的影响。如果两次分析之间的一个或多个参数存在明显的计数差异(两次计数的CV>10%)，则将样品重复第3 次分析，选取其中CV<10%的两次计数结果计算平均值作为最后测量值。与此同时，由两名经验丰富的检验人员进行盲实验：在不知道尿液分析仪结果的情况下按照全国临床检验操作规程，将尿液标本1500 r/min 离心，离心5 min后用一次性吸管轻轻吸走上清液，剩余约0.2 mL沉渣混匀后用吸管吸取20 μL 充入牛鲍计数板进行手动显微镜检查，取平均值作为显微镜计数结果[2]。将显微镜结果与在UF-5000 和UF-1000i 上获得的结果进行比较。

1.4 结果判断标准

（1）使用相同的判断标准，超出标准判定为阳性；UF-5000 结果阳性而镜检结果阴性者判为假阳性，UF-5000 结果阴性而镜检结果阳性者判为假阴性[3]。计算UF-5000 各参数（RBC、NLRBC、WBC、WBCc、Total CAST、Hy.CAST、Path.CAST、EC、SEC、Non-SEC、Tran.EC、RTEC、YLC、SPERM、X'TAL）的假阳性率（UF-5000 假阳性例数/镜检阴性例数）和假阴性率（UF-5000假阴性例数/镜检阳性例数），以假阳性率和假阴性率同时＜5%为可接受（参照CNAS 应用准则里尿沉渣分析复检规则验证须达到假阴性率＜5%）[4]。（2）分别计算UF-5000 和UF-1000i 的5 项主要参数（RBC、WBC、Total CAST、Path.CAST、EC）的敏感性（仪器真阳性例数/镜检阳性例数）和特异性（仪器真阴性例数/镜检阴性例数）[5]。

1.5 统计学处理

用SPSS19.0 统计学软件进行统计分析，UF-5000 和显微镜检查的阴、阳性以例数和百分率表示，UF-5000 和UF-1000i 常用参数敏感性和特异性的差异采用χ2检验比较，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 UF-5000 的分析性能

评估UF-5000 的分析性能，15 个参数的假阳性率和假阴性率均低于5%。WBC 的假阳性率最高，为4.01%，新增参数中WBCc、Tran.EC、RTEC 的假阳性率均低于1%；而15个参数中只有RBC、NLRBC、WBC、EC、SEC出现了假阴性，其余10个参数WBCc、Total CAST、Hy.CAST、Path.CAST、Non-SEC、Tran.EC、RTEC、YLC、SPERM、X'TAL 的假阴性率均为0。评估情况见表1。

2.2 UF-5000 和UF-1000i 常用参数的诊断性能比较

比较UF-5000 和UF-1000i 的5 个常用参数的诊断性能（敏感性和特异性），与UF-1000i 相比，UF-5000 的5 个常用参数的敏感性无明显差异，白细胞和上皮细胞的特异性无差异，红细胞、管型、病理管型的特异性有明显差异。两个分析仪的性能相似，但UF-5000 在最具有临床意义的参数上显示出更好的性能，比较情况见表2。

表1 UF-5000 的分析性能［n（%）］Tab.1 UF-5000 analytical performance ［n（%）］

表2 UF-5000 和UF-1000i 常用参数的诊断性能比较（%）Tab.2 Comparisons of diagnostic performance of the common parameters of UF-5000 and UF-1000i （%）

3 讨论

UF-5000 是一台自动计算尿沉渣颗粒的分析仪，包括管型和上皮细胞亚型的总数和分类。本研究表明，UF-5000 能够区分CAST、Path.CAST和Hy.CAST 以及EC、SEC、Non-SEC、Tran.EC 和RTEC，其15 个参数的假阳性率和假阴性率均在可接受范围内，总体分析性能令人满意。对于5 个常用参数，UF-5000 的敏感性与上一代尿沉渣分析仪UF-1000i 相比没有显著差异，但红细胞、管型、病理管型的特异性有明显差异，UF-5000 在大多数参数上表现出相似或更好的诊断性能[6]。

红细胞是尿液中存在的最重要的成分之一，与许多泌尿系统疾病相关，例如癌症、肾小球肾炎和结石。对于所有自动化尿沉渣分析仪来说，很难识别和正确定量RBC，原因如下：大量样品中存在少量红细胞，一般为形态有改变的红细胞（如环形细胞、影细胞和/或棘细胞）；由于样品密度太低或太高使红细胞形状和体积发生变化而导致仪器将其识别为其他成分；与红细胞的体积和染色性相似的成分如酵母或晶体分类错误[7]。这三个因素很容易干扰红细胞的计数，为了最大程度地减少此问题，UF-5000 引入去极化的侧向散射光可以更好地确定样品中是否包含RBC 和/ 或晶体，因此与UF-1000i 相比，UF-5000 检测红细胞的特异性明显提高，虽然未来仍有改进空间但也证明UF-5000 对红细胞计数有更好的性能[8]。

UF-5000 对WBC 的计数性能非常好。本研究评估了151 个正样本和299 个负样本，以20 WBC/μL 为判断标准，分析仪显示出高敏感性（96.69%）和高特异性（95.99%）[9]。此外，WBCc参数的引入具有与WBC 相似的分析和诊断性能，可以更好地定义样品中实际存在的颗粒数量。

在尿液有形成分分析中，管型是具有重要临床意义的成分，虽然HY·CAST 也存在于生理和半生理状态（发烧、剧烈的体力劳动、脱水等），但Path.CAST 与肾脏病理状况相关，有较大的临床意义，也是文献中报道较多的参数之一[10]。但对于专用于评估尿沉渣的所有自动化系统，它们的识别都很困难，在有粘液、纤维丝、WBC 团块、菌丝或其他污染物存在时可能会出现假阳性结果。粘液对CAST 计数的干扰是以前的UF 系列分析仪未能解决的问题，其假阳性样本数量很多[11]。但因为粘液和管型这两种成分的荧光强度不同，通过在UF-5000 上增加新的表面通道并采用新的换算方法，从而使粘液和管型的区分得以实现。本研究表明UF-5000 上Total CAST、Hy.CAST 和Path.CAST 的假阴性率均为0，假阳性率均低于5%，符合CNAS 应用准则里尿沉渣分析复检规则的验证标准，此外，CAST 和Path.CAST 的敏感性与UF-1000i 相似，而特异性显著增加。由于大幅减少了需要显微镜复检的样品数量，因此该结果可能会改变尿液分析常规操作流程[12]。

检测和分类移行和肾小管上皮细胞是UF-5000的创新功能之一。肾小管上皮细胞对肾小管损害具有高度特异性，尤其是在缺血性或中毒性损伤期间，当肾功能仍然正常时，在尿液样本中检测肾小管上皮细胞可以早期识别肾损害。移行细胞，特别是上皮深层的移行细胞，是输尿管损伤的标志物，与感染、肾结石或侵入性手术有关。UF-5000 检测肾小管上皮细胞的假阳性率和假阴性率均在可接受范围内，而目前没有其他分析仪能够区分此类重要细胞。SPERM 和YLC 的临床意义较低：SPERM 多见于受污染的样品；YLC 也作为污染物存在，特别是在女性的尿液中。但是在接受免疫抑制治疗或在重症监护病房住院的患者中，YLC 可能提示有真菌感染[13]。晶体在结石形成和某些代谢性疾病中很重要，应收集新鲜的尿液样本，并立即使用偏振光显微镜进行镜检。实际上，常规尿液样品中存在的大多数晶体从临床角度来看并不重要，并且通常由于不正确的储存温度和/或较差的运输条件导致尿液理化特性的改变而形成。本研究表明，UF-5000 也能正确识别YLC、SPERM 和X'TAL，不会导致漏检[14]。

综上所述，新推出的UF-5000 诊断性能明显优于现在使用较多的UF-1000i，其不仅可以准确地检测和分类最常见的颗粒（红细胞、白细胞、鳞状上皮细胞等），还可以识别尿沉渣中较少见的颗粒及具有良好诊断意义的颗粒例如Path.CAST 和RTEC，且所有参数均显示出较高的灵敏度和特异性，因此，当尿液样本阴性时，很有可能排除疾病的存在，更适合用于肾脏和泌尿道疾病的筛查。