临床尿液检验仪器

第七章 临床尿液检验仪器,教学要求,掌握试剂带的反应原理 ；掌握尿液分析仪的检测原理 ；掌握流式细胞术尿有形成分分析仪的工作原理 ；熟悉尿液分析仪、流式细胞术尿有形成分分析仪的结构 ；熟悉尿液分析仪、尿有形成分分析的维护和保养。,主要内容,第一节 尿液分析仪一、尿液分析仪的分类二、尿液分析仪工作原理三、尿液分析仪仪器的结构与功能四、尿液分析仪的安装、调校 五、尿液分析仪的使用注意事项及维护与保养 六、尿液分析仪的质量控制第二节 尿有形成分分析仪一、流式细胞术尿有形成分分析仪二、影像式尿有形成分分析仪,第一节 尿液分析仪,尿液自动分析仪的发展史尿液分析仪的分类尿液分析仪测试原理尿液分析仪结构安装、调校、维护干化学检查与显微镜检查干化学尿液分析技术操作的局限性影响干化学检测结果的因素,一、自动尿液分析仪的发展史,干化学尿液分析仪是测定尿中某些化学成份的自动化仪器，是医学实验室尿液自动化检查的重要工具。20世纪50年代即有人采用单一干化学试带法测定尿中蛋白质和糖。尿液分析仪的出现给临床实验室尿液分析带来了一个飞跃。,20世纪60年代，世界上许多公司也开始研制生产尿液干化学试剂带，如德国宝灵曼公司于1964年代推出COMBUR-TEST试剂带。 20世纪70年代，随着自动化程度不断的提高，半自动尿液分析仪的问世，替代了肉眼观察的结果，减少了人为误差，提高了检测的敏感度和特异性。,一、自动尿液分析仪的发展史,一、自动尿液分析仪的发展史,到了20世纪80年代中期，由于计算机技术的高度发展和广泛使用，尿液分析仪的自动化才能得到迅猛发展，由半自动发展到全自动。 我国尿干化学试带的研制开始于20世纪60年代。1985年广西桂林医疗电子仪器厂从日本引进了当时先进的MA-4210型尿液自动分析仪和专用试剂带的生产技术和设备，以后几年，经过我国专家的努力，于1990年达到了全部国产化。,一、自动尿液分析仪的发展史,但是，在尿液分析仪的使用中，使用不当和许多中间环节及影响因素却直接影响自动化分析结果的准确性，会引起实验结果的误差，以致作出错误的诊断。因此，要求操作者对自动化仪器的原理、性能、注意事项及影响因素的方面的知识要有充分的了解，正确的使用自动化仪器，才能使尿液分析仪得出的结果更可靠、准确。,二、尿液分析仪的分类,按工作方式分类按测试项目将尿液分析仪分类按自动化程度将尿液分析仪分类,二、尿液分析仪的分类,二、尿液分析仪的分类,(一)按工作方式可分为湿式尿液分析仪干式尿液分析仪,二、尿液分析仪的分类,（二）按测试项目可分为8项尿液分析仪9项尿液分析仪10项尿液分析仪11项尿液分析仪12项尿液分析仪13项尿液分析仪,二、尿液分析仪的分类,1. 8项尿液分析仪 代表仪器：日本或国产的MA4210型 检测项目：尿蛋白、尿糖、PH、酮体、胆红素、尿胆原、尿隐血、尿亚硝酸盐。,二、尿液分析仪的分类,2. 9项尿液分析仪 代表仪器：德国产的RL9型 检测项目：尿蛋白、尿糖、PH、酮体、胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿隐血、尿白细胞。,二、尿液分析仪的分类,3.10项尿液分析仪 代表仪器：德国的MIDITRON型或美国的CLINITEK200型 检测项目：蛋白、糖、PH、酮体、胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞、白细胞、尿比密,二、尿液分析仪的分类,4.11项尿分析仪 代表仪器：美国的CLINITEK500型 检测项目：蛋白、糖、PH、酮体、尿胆红素、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿隐血、白细胞、比密、维生素C,二、尿液分析仪的分类,（三）按自动化程度可分为半自动尿液分析仪：代表仪器是德国的MIDITRON型、美国的CLINITEK200型 全自动尿液分析仪 ：代表仪器是德国的SUPERTRON型、美国的CLINTEK AT-LAS型,二、尿液分析仪的分类,二、尿液分析仪的分类,三、尿液分析仪测试原理,尿液分析仪的测试原理主要有以下三个方面：尿液分析仪的试剂带原理尿液分析仪测量原理尿液分析仪计算原理,三、尿液分析仪测试原理,试剂带原理多联试剂带是将多种项目的试剂块集成在一个试剂带，使用多联试剂带，浸入一次尿液可同时测定多个项目。图为德国宝灵曼公司的COMBUR TEST试剂带。它采用了多层模结构;尼龙膜：防止大分子物质对反应的污染；,三、尿液分析仪测试原理,绒制层：包括碘酸盐层和试剂层：碘酸盐层可以破坏维生素C等干扰物质，试剂层含有试剂成分，主要与尿液中测定物质发生化学反应，产生颜色变化；吸水层：可使尿液均匀快速的浸入，并能抑制尿液流到相邻的反应区；塑料底层：作支持体。,多联试剂带结构图,三、尿液分析仪测试原理,三、尿液分析仪测试原理,另外，试剂带中还有另一个垫“补偿区”，作为尿液本底颜色，以对有色尿及仪器变化等产生的误差进行补偿。 试剂带按一定的顺序排列，各个厂家不一样，尿液中的各种成分被各测定块吸收，引起化学反应及酶反应，使试剂块颜色根据尿液中各成分的比例而变化。,三、尿液分析仪测试原理,各项目测定原理表,三、尿液分析仪测试原理,隐血实验原理：利用Hb中亚铁血红素有类似过氧化物酶的作用，在供氢体（如无色的邻联甲苯胺）的存在下，使过氧化物还原成为水，而无色的邻联甲苯胺被氧化成为有色的产物。AH2-H2O2 过氧化物酶 A2-H2O2,（无色）,（有色）,三、尿液分析仪测试原理,干化学分析试带使用说明操作人员必须仔细阅读试带性能和仪器的操作方法；操作中应充分混匀新鲜尿液标本；将试带全部迅速浸入尿液标本；试带从标本中取出时，除去多余的尿液；可疑结果必须进行确诊实验；干化学实验结果应与理学、显微镜结果相关联。,三、尿液分析仪测试原理,试带保存方法 ：试带贮存在干燥、不透明、有盖的容器中，不能取出容器中的干燥剂；放置于阴凉干燥的地方，不要放冰箱；不能暴露于挥发性的烟雾中；不能使用过期的试带，通常打开后6个月内用完，不能使用已褪色的化学试带。,三、尿液分析仪测试原理,三、尿液分析仪测试原理,测 量 原 理 此类仪器一般用微电脑控制，将浸有尿液的试剂带放在仪器比色槽内，试带上已产生的化学反应的各种试剂垫被光源照射，其反射光被球面积分仪接收，球面积分仪的光电管被反射的双波长光（包括通过滤光片的测定光和一束参考光）照射。测定每种试剂带块反射光的光量值与空白块的反射光量值进行比较，通过计算机求出反射率，换算成浓度值，便可由分析仪打印出半定量的数值。,三、尿液分析仪测试原理,各波长的比例由检测项目决定在几十秒钟(根据不同分析仪自己的设定时间而定)的反应时间内，各个项目(空白块不参加反应，只作标准参考用）的试剂带块由于化学反应而呈现颜色变化，并吸收照射的单色光。,三、尿液分析仪测试原理,各波长的选择由检测项目决定，球面积分仪上有三个光电管和特定波长滤光片: 参比光为深红色滤片（720nm）。在测量光电管中:一个加有绿色滤光片（550nm）对亚硝酸盐、酮体、胆红素、尿胆原作测量。另一个红色滤光片（620nm），对葡萄糖、蛋白质、PH和隐血作测量。,三、尿液分析仪测试原理,仪器的检测过程为：光源灯发出的光通过积分球照射在试剂带的膜块上。试剂带膜块颜色的深浅对光的吸收和反射是不一样的，颜色越深，吸收的光量值越大，反射光量值越小，则反射率越小。仪器按下列公式自动计算出反射率，然后与标准曲线比较，自动打印出各成分的相应结果。,三、尿液分析仪测试原理,计 算 原 理,R(%):反射率Tm:试剂垫对测定波长的反射强度Ts:试剂垫对参考波长的反射强度Cs:标准垫对参考波长的反射强度 Cm:标准垫对测定波长的反射强度,四、尿液分析仪结构,尿液分析仪由：机械系统、光学系统、电路系统三部分组成。,四、尿液分析仪结构,（一）机械系统 主要功能是将待测的试剂带 传送到位。,（二） 光电系统结构图,四、尿液分析仪结构,四、尿液分析仪结构,（三）电路系统 其作用是将光电检测器的信号进行放大和运算处理。,五、安装、调校、维护,安装条件:远离电磁干扰源、电源、防止阳光照射、防潮、通风好、温度1030，湿度60/ul，且白细胞前向散射光强度强和荧光强度弱；慢性泌尿系感染WBC 10/ul，且白细胞前向散射光强度弱和荧光强度强。,二、尿有形成分分析仪分类,3.上皮细胞(EC),由泌尿道的上皮细胞脱落而来，种类多，大小不等。上皮细胞胞体大，散射光强，都含有细胞核、线粒体等，荧光也比较强。仪器除给出上皮细胞数量参数外，还标出肾小管上皮细胞(SRC)，并在第二个屏幕上显示出每微升细胞数。,二、尿有形成分分析仪分类,小圆上皮细胞是指细胞大小与白细胞相似或略大，形态较圆的上皮细胞，它包括肾小管上皮细胞、中层和底层移行上皮细胞。由于这些细胞散射光、荧光及电阻的信号变化大，仪器不能完全区分出哪一类细胞，因此当这类细胞的细胞数仪器标出未到达一定浓度时，还需通过离心染色镜检得出准确的结果。,二、尿有形成分分析仪分类,4 .管型(CAST),由于管型种类较多，且形态各不相同，仪器不能完全区分这些管型的性质；只能检测出透明管型和标出有病理管型的存在。,二、尿有形成分分析仪分类,透明管型由于不含有内含物有极高的前向散射光脉冲宽度和微弱的荧光脉冲宽度出现在第二个散射图的中下区域；而病理性管型，由于它们的体积与透明管型相等，但含有内含物(如线粒体、细胞核等)；所以有极高的前向散射光脉冲宽度和荧光脉冲宽度，出现在第二个散射图的中上区域。,二、尿有形成分分析仪分类,借助于荧光脉冲宽度，即可区分出透明管型和病理管型，当仪器标明有病理性管型时，由于仪器只能起过筛作用，不能完全判定就是病理管型，只有通过离心镜检才能确认是哪一类管型。,二、尿有形成分分析仪分类,5.细菌(BACT),细菌由于体积小并含有DNA和RNA，所以前向散射光强度要比红、白细胞弱，但荧光强度要比红细胞强，又比白细胞弱。因此，细菌分布在第1个散射图红细胞和白细胞之间的下方区域。此仪器较好地解决了上述缺陷，能够检测出所有的细菌。 细菌检查临床意义主要用于泌尿系细菌感染的诊断。,二、尿有形成分分析仪分类,6.其他的检测,全自动尿有形成分分析仪除检测上述五项参数外，还能标记出酵母细胞(YLC)精子细胞(SPERM)结晶(X-TAL),二、尿有形成分分析仪分类,酵母细胞(YLC)精子细胞(SPERM),类酵母细胞和精子细胞由于含有RNA和DNA，荧光强度很高，由于类酵母细胞的前向散射光脉冲宽度小于精子细胞的，因此，根椐前向散射光脉冲宽度，可将类酵母细胞和精子细胞区别开来。但在低浓度时，精子细胞与酵母细胞区分有一定的难度；在高浓度时，部分酵母细胞对红细胞计数有交叉。,二、尿有形成分分析仪分类,结晶(X-TAL),结晶出现在散射图红细胞区域，由于结晶的多样性，所以其散射光强度分布很宽，如草酸盐在散射图上分布接近FSC轴，尿酸盐依靠自己的荧光分布区域和红细胞重复在一起，因结晶的中心分布不稳定，所以它和红细胞能够被区分开。,二、尿有形成分分析仪分类,当尿酸盐浓度增多时，部分结晶会影响红细胞计数。因此，当仪器对酵母细胞子、精子细胞和结晶有标示时，都应离心镜检，才能真正的区分。,二、尿有形成分分析仪分类,二、尿有形成分分析仪分类,二、尿有形成分分析仪分类,7.导电率测定概述,导电率与渗透量有密切的关系：导电率代表溶液中溶质的质点电荷，与质点的种类、大小无关；渗透量代表溶液中溶质的质点(渗透活性粒子)数量，而与质点的种类、大小及所带的电荷无关。所以导电率与渗透量又有差异，如溶液中含有葡萄糖时，由于葡萄糖是无机物，它没有电荷，与导电无关，但与渗量有关。,二、尿有形成分分析仪分类,导电率测定临床意义,对糖尿病、尿崩症的鉴别诊断、治疗都具有十分重要的意义；通过对尿导电率的高低监控，可以预防某些结石疾病的发生，有利于结石疾病的治疗。,二、尿有形成分分析仪分类,尿有形成分分析仪检测评价,全自动尿有形成分分析仪的优点崭新的流式细胞学技术应用于尿检独特的有形成分鉴别系统,UF100结合流式细胞学技术与电阻抗测定对尿成份进行直接鉴别及计数，将染色的有形成份加压使其通过鞘流室的小孔。用激光光束照射有形成份，光便产生散射，而尿液有形成份则发出荧光，然后对散射光、荧光及电阻抗的变化进行测定和分析，使用这一已经证实的流式细胞新技术，是自动化尿检获得了重大突破，即实现真正的无人检验！,二、尿有形成分分析仪分类,1.崭新的流式细胞学技术应用于尿检,将从每个粒子上所产生的散射光，荧光及电阻抗变化转变为电信号进行分析，并将粒子分布制成简明易懂的散射图和直方图。利用先进的自适应凝聚体分析系统（A.C.A.S）确定有形成份的类型，从而以自动分析代替了主观鉴别。,二、尿有形成分分析仪分类,2.独特的有形成份鉴别系统,二、尿有形成分分析仪分类,3.全自动尿有形成分分析仪的优点,1)可对血尿中红细胞进行定量计数，同时对其形态进行鉴别，有助于临床分析泌尿系统出血部位。2)对尿中白细胞也可进行定量计数，可同NIT及细菌数结合分析，有助于尿路感染患者的诊断和疗效监控。,二、尿有形成分分析仪分类,3)仪器提供尿渗透压的信息，对尿液状态有更多了解。4)和尿化学分析一起使用，将更有利于临床。5)可满足大批尿液常规检查单位的需要，减轻劳动强度。,二、尿有形成分分析仪分类,红细胞、白细胞参考值,由于尿液常规有形成分的检查一般都使用显微镜检查，该法操作要求高、费时、重复性差，结果不宜临床动态观察。干化学尿液分析仪的问世，虽然给尿液有形成分检查带来一些革新，但它给出的结果只是一个半定量的结果，只起过筛分析，也不宜于临床动态观察。,二、尿有形成分分析仪分类,红细胞、白细胞参考值的调查,全自动尿有形成分分析仪的开发使用，较好地解决了尿有形成分检查中存在的主要问题。目前国内外虽有使用，但迄今未见健康人有关正常参考值的报道。丛玉隆等使用全自动尿沉渣分析仪对400例健康人尿液红、白细胞进行测定。,二、尿有形成分分析仪分类,结果显示红、白细胞各年龄组之间无明显差异男女性别之间有显著性差异红细胞：男性为012/ul， 女性为024/ul白细胞：男性012/ul， 女性026/ul,二、尿有形成分分析仪分类,仪器的安装、使用及保养,仪器安装仪器使用仪器维护及保养,二、尿有形成分分析仪分类,1.仪器安装,安装条件:远离电磁干扰源、电源、防止阳光照射、防潮、通风好、温度1530，湿度80；仪器两侧至少有0.5米空间，最好安装在稳定的水平实验台上。,二、尿有形成分分析仪分类,2.仪器使用,仪器开机前，要对仪器进行全面检查；开机后，仪器先进行自检；仪器自检后，进行自动冲洗并检查本底；本底通过后，进行仪器质控检查；质控通过后，进行样品测试。,二、尿有形成分分析仪分类,3.仪器维护及保养,仪器要有专人负责，建立专用的仪器登记本；仪器必须严格按操作规程进行；仪器的保养必须按规程做：（1）每日保养（2）每月保养（3）每年保养,二、尿有形成分分析仪分类,（二）影像型尿有形成分分析仪,流动式影像型尿有形成分分析仪 静止式尿有形成分分析仪,二、尿有形成分分析仪分类,1. 流动式影像型尿有形成分分析仪,仪器结构 检测原理自动数码影像拍摄 有形成分的识别报告,二、尿有形成分分析仪分类,(1) 仪器结构,流动式影像型尿有形成分分析仪一般有四个模块构成 ： 一是流动式显微成像模块 ； 二是计算机分析处理模块； 三是自动进样模块 ； 四是干化学系统模块 。,二、尿有形成分分析仪分类,流动式显微成像模块： 采用鞘流技术，是被测样品进入系统，并在流动过程中应用全自动智能显微镜摄像镜头（CCD）高速拍摄有形成分照片。,二、尿有形成分分析仪分类,计算机分析处理模块： 计算机分析处理模块：用于对图像结果的分析、处理、显示、存储和管理，包括电脑主机、显示器、键盘和鼠标。,二、尿有形成分分析仪分类,是自动进样模块： 配备有自动进样装置，在样本架上可同时容纳多个专用试管架。,二、尿有形成分分析仪分类,干化学系统模块： 根据用户要求，可以接受其他类型的干化学分析系统结果等功能 。,二、尿有形成分分析仪分类,（2）检测原理,采用流动式显微镜系统，尿液标本采用层流平板式流式细胞术，标本在上下两层鞘液的包裹下进入系统中。仪器的流体力学系统由特别制作的薄层板构成，蠕动泵带动鞘液进入薄层板构成的流动池，双层鞘液流包裹在尿液标本外周，而尿液会以单层细胞颗粒的厚度进入薄层板，被高速拍摄照片后进入废液容器。,二、尿有形成分分析仪分类,（3）自动数码影像拍摄,尿液标本在鞘流液包裹下进入流动池，通过固定在薄层鞘流板一侧的显微镜物镜头，其厚度和位置正好在显微镜视野的焦距范围，CCD数字照相机位于显微镜目镜后面。流经物镜头前面的标本薄层是平坦的，根据鞘流原理，任何粒子通过时，都会以最大面积直接面对镜头的观测。,二、尿有形成分分析仪分类,(4)有形成分的识别 在显示器上看到的每个有形成份都是独立的，被分割在一个特定大小的格子内。仪器内部预先存储了12种常见的有形成分的大量图像资料，建立了标准模板数据库。根据被拍摄到的粒子的大小、外形、对比度和纹理特征和数据库中的标准板进行对比来初步鉴定。,二、尿有形成分分析仪分类,(5)报告 尿有形成分结果用定量方式报告，因此可以用每微升含有量的方式表示，也可以换算成传统的每高倍/低倍视野表达方式报告。,2.静止式影像型尿有形成分分析仪,二、尿有形成分分析仪分类,（1）仪器结构 （2）检测原理,二、尿有形成分分析仪分类,（1）仪器结构 静止式影像型尿有形成分分析仪主要构成有：内置数码照相机的显微镜系统、加样器和冲洗系统、计算机图像显示处理系统等。,二、尿有形成分分析仪分类,（2）检测原理 其检测原理与人工显微镜相似，将尿液标本注入专用计数板上，经一定时间静止沉淀后，再进行数码影像的拍摄。无论尿液标本是否被离心沉淀，无论是否被染色，无论被冲入的计数板是固定流动式板还是一次性计数板，最终尿液中的有形成分应该沉淀下来，静止不动，然后再由数码照像机在计数板不同的部位拍摄一定数量的数字影像图片，送计算机进行处理。,二、尿有形成分分析仪分类,（三）尿有形成分分析工作站,系统网络化构成图,二、尿有形成分分析仪分类,二、尿有形成分分析仪分类,尿液分析仪对尿样进行干化学分析，尿干化学分析的结果传送到计算机中。再对离心后的尿沉渣用显微镜进行检查，显微镜的图像传送到计算机中，在屏幕上显示出来。,二、尿有形成分分析仪分类,只要识别出尿沉渣成分，输入相应的数目，标准单位下的结果就会自动换算出来。,0.178 mm 0.127 mm,二、尿有形成分分析仪分类,尿有形成分工作站的特点标准定量1） 玻璃流动计数池的尺寸是恒定的,二、尿有形成分