尿干化学分析PPT课件

-,1,尿干化学分析,华西医院实验医学科,-,2,尿干化学分析,一、检测原理二、检测参数三、临床应用四、方法学评价,-,3,尿干化学分析,干化学分析诞生于1956年，由美国的阿尔弗来德弗瑞（AlfredFree）发明了尿液分析史上第一个试带（reagentstrip或test-strip）测试方法Clinistix，为尿液自动化检测奠定了基础。,-,4,尿干化学分析,特点：浸入即读操作方便，测定迅速，结果准确既可目测，也可大批量自动化分析半自动分析到全自动分析单项分析到多项组合分析,-,5,一、检测原理,尿液分析仪组成机械系统、光学系统、电路系统尿液分析仪试带尿液分析仪检测原理,-,6,尿液分析仪组成-机械系统,主要作用：在微电脑的控制下将待测的试带传送到预定的检测位置，检测后将试带传送到废物盒中。不同厂家、不同型号的仪器可能采取不同的机械装置，如齿轮传输、胶带传输、机械臂传输等。全自动的尿液分析仪还包括自动进样传输装置、样本混匀器、定量吸样针等。,-,7,尿液分析仪组成-光学系统,组成：光源、单色处理、光电转换。作用：光线照射到反应物表面产生反射光，光电转换器件将不同强度的反射光转换为电信号进行处理。常见：发光二极管系统、滤光片分光系统和电荷耦合器件三种。,-,8,检测原理示意图,-,9,发光二极管（lightemittingdiode，LED）系统,检测光源为可发射特定波长的LED两个检测头上都有三个不同波长的LED，对应于试带上特定的检测项目分为红、橙、绿单色光（660nm、620nm、555nm），它们相对于检测面以60照射在反应区上。LED作为光电转换器件垂直安装在反应区的上方，在检测光照射的同时接收反射光。光路距离近，无信号衰减，能得到较强的光信号。优点单色性好、灵敏度高。,-,10,滤光片分光系统,光源为高亮度的卤钨灯，以光导纤维传导至两个检测头。每个检测头有包括空白补偿的11个检测位置，入射光以45角照射在反应区上。反射光通过固定在反应区正上方的一组光纤传导至滤光片进行分光处理，从510nm690nm分为10个波长，单色化之后的光信号再经光电二极管转换为电信号。,-,11,电荷耦合器件（chargecouplingdevice，CCD）,以高压氙灯作为光源，采用电荷耦合器件技术进行光电转换，把反射光分解为红绿蓝（610nm、540nm、460nm）三原色，又将三原色中的每一种颜色细分为2592色素，这样，整个反射光分为7776色素，可精确分辨颜色由浅到深的各种微小变化。,-,12,尿液分析仪组成-电路系统,将转换后的电信号放大，经模/数转换后送中央处理器（centralprocessunit，CPU）处理，计算出最终检测结果。将结果输出到屏幕显示并送打印机打印。CPU的作用：负责检测数据的处理，控制机械系统、光学系统的运作，通过软件实现多种功能。,-,13,尿液分析仪试带,单项试纸：以滤纸为载体，将各种试剂成分浸渍后干燥（试剂层），在试纸表面覆盖一层纤维膜（反射层）。多联试带：将多种检测项目的试剂块，按一定间隔、顺序固定在同一条带上的试带。使用多联试带，浸入一次尿液可同时测定多个项目。,-,14,多联试带结构（德国宝灵曼公司Combur10TestRM）,-,15,多联试带的多层膜结构,第一层尼龙膜，起保护作用，防止大分子物质对反应的污染；第二层绒制层，包括碘酸盐层和试剂层，可破坏维生素C等干扰物质并与尿液所测定物质发生化学反应；第三层是固有试剂的吸水层，可使尿液均匀、快速地浸入，并能抑制尿液流到相邻反应区；最后一层选取尿液不浸润的塑料片作为支持体。,-,16,多联试带结构示意图,-,17,不同型号的尿液分析仪使用配套的专用试带,不同厂家的配套试带，测试项目膜块的排列顺序可以不同。空白块：消除尿液本身的颜色在试剂块上分布不均等所产生的测试误差。固定块：使每次测定试剂块的位置准确，减少由此而引起的误差。,-,18,尿液分析仪检测原理,模块发生颜色变化，颜色深浅与尿液中相应物质的浓度成正比；膜块受到仪器光源照射并产生不同的反射光；仪器接收光信号-电讯号-微处理器计算反射率-与标准曲线比较-校正为测定值-以定性或半定量方式打印出结果。,-,19,检测原理示意图,-,20,反射率计算公式,式中：R反射率Tm试剂块对测定波长的反射强度Ts试剂块对参考波长的反射强度Cm标准块对测定波长的反射强度Cs标准块对参考波长的反射强度,-,21,尿液分析仪检测原理,检测原理的本质是光的吸收和反射试剂块颜色的深浅对光的吸收、反射不一致。颜色越深，吸收光量值越大，反射光量值越小，反射率越小；反之，颜色越浅，吸收光量值越小，反射光量值越大，反射率也越大。,-,22,二、检测参数,-,23,检测参数组合,用于初诊患者及健康体检使用的811项筛检组合试带。8项：pH、PRO、GLU、KET、BIL、URO、ERY、HB、NIT；9项：8项+LEU；10项：9项+SG；11项：10项+VitC。用于已确诊疾病的疗效观察，如尿糖、尿蛋白等单项试带和各种组合型试带。,-,24,各种组合试带,肾病型四联试带：pH、PRO、ERY、SG；糖尿病型五联试带：pH、PRO、GLU、KET、SG；肝脏型二联试带：胆红素、尿胆原。,-,25,尿液试带测试原理-pH,采用酸碱指示剂法。pH试剂块含有甲基红（pH4.66.2）和溴麝香草酚蓝（pH6.07.6）两种酸碱指示剂，在pH4.59.0的范围内，颜色由橙红经黄绿到蓝色变化。,-,26,尿液试带测试原理-比重,试带测试膜块区含有多聚电解质甲氧乙烯顺丁烯二酸（methoxyethylenemaleicacid）、酸碱指示剂（溴麝香草酚蓝）及缓冲物。经过处理的多聚电解质的Pka改变与尿液中离子浓度相关。,-,27,尿液试带测试原理-比重,尿液中以盐类形式存在的电解质（M+X-）在水溶媒中解离出M+阳离子，并与离子交换体中的H+置换，释放出H+。溴麝香草酚蓝（pH6.27.0）以分子型和离子型两种形式共存，不同的比例呈现不同的色泽变化。分子型居多时呈黄色，离子型居多时呈蓝色。,-,28,比重,-,29,尿液试带测试原理-尿糖,采用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法。GLU试剂块含有葡萄糖氧化酶(GOD)、过氧化物酶（POD）、色素原（邻联甲苯胺、碘化钾）等。葡萄糖+O2+H2O葡萄糖酸+H2O2当色素原脱氢后分子结构发生改变，使色素原呈现由蓝经绿至棕色的色泽变化。颜色的深浅与GLU含量成正比。,-,30,尿糖,-,31,-,32,尿液试带测试原理-蛋白质,采用pH指示剂蛋白质误差法。在pH3.2的条件下，溴酚蓝产生的阴离子，与带阳离子的蛋白质结合发生颜色变化。蛋白质试剂块含有四溴酚蓝、柠檬酸、柠檬酸盐和表面活性剂，四溴酚蓝为酸碱指示剂同时也是灵敏的蛋白显色剂。,-,33,尿液试带测试原理-蛋白质,当尿液中含有蛋白时，由于蛋白质离子对指示剂相反电荷的吸引而生成复合物，引起指示剂的进一步电离，当超过缓冲范围时，指示剂发生颜色改变。根据尿液中蛋白质含量高低，试剂膜块发生由黄经绿到蓝的颜色变化，颜色的深浅与蛋白质含量成正比。,-,34,-,35,尿液试带测试原理-酮体,采用亚硝基铁氰化钠法。酮体试剂块主要含有亚硝基铁氰化钠、甘氨酸、碱缓冲剂。在碱性条件下，亚硝基铁氰化钠可与尿液中的乙酰乙酸、丙酮起反应，试剂膜块发生由黄色到紫色的颜色变化，颜色的深浅与酮体含量成正比。,-,36,-,37,尿液试带测试原理-胆红素,采用偶氮反应法。胆红素试剂块主要含有2.4-二氯苯胺重氮盐、缓冲剂及其它表面活性物质。在强酸性介质里结合胆红素与二氯苯胺重氮盐起偶联反应，生成红色复合物。试剂膜块发生由黄色到红色的颜色变化，颜色的深浅与胆红素含量成正比。,-,38,-,39,尿液试带测试原理-尿胆原,采用醛反应法或重氮反应法。尿胆原试剂块主要含有对-二甲氨基苯甲醛、缓冲剂及其它表面活性物质。在强酸性条件下，尿胆原与对-二甲氨基苯甲醛发生醛化反应，生成樱红色缩合物。试剂膜块发生由黄色到红色的颜色变化，颜色的深浅与尿胆原含量成正比。,-,40,樱红色（Ames）,胭脂红色（BM）,-,41,尿液试带测试原理-隐血,采用血红蛋白类过氧化物酶法。试剂块主要含有过氧化氢枯烯、四甲替联苯胺（或邻甲联苯胺）、柠檬酸、柠檬酸盐等。,-,42,尿液中的血红蛋白或其破坏释放的游离血红蛋白均含有亚铁血红素，亚铁血红素具有弱的过氧化物酶样活性，可催化过氧化氢枯烯和受体色素原四甲替联苯胺的反应，当色素原脱氢后分子结构发生改变，使无色的四甲替联苯胺变化成为蓝色的邻四甲替联苯胺。试剂膜块区可发生蓝色或点状蓝色的变化，颜色的深浅与血红蛋白或红细胞含量成正比。,-,43,尿隐血、尿红细胞,-,44,尿液试带测试原理-亚硝酸盐,采用亚硝酸盐还原法。亚硝酸盐试剂块主要含有对氨基苯砷酸（或氨基磺酸）、N-萘基乙二胺物质。当尿液中感染的具有硝酸盐还原酶的细菌增加时，可将硝酸盐还原为亚硝酸盐，并可将膜块中的氨基苯砷酸重氮化而成重氮盐，以此重氮盐再与N-萘基乙二胺偶联，使膜块呈现红色变化。试剂膜块区发生由黄至红的颜色变化，颜色的深浅与亚硝酸盐含量成正比。,-,45,紫色（BM）,胭脂红色（Amrs）,-,46,尿液试带测试原理-白细胞,采用酯酶法。白细胞试剂块主要含有吲哚酚酯、重氮盐及其它物质。粒细胞中存在酯酶，它能作用于膜块中的吲哚酚酯，使其产生吲哚酚，吲哚酚与重氮盐发生反应形成紫色缩合物，试剂膜块区发生由黄至紫的颜色变化，颜色的深浅与白细胞含量成正比。,-,47,蓝紫,紫,-,48,尿液试带测试原理-VitC,采用还原法。VitC试剂膜块区含有2，6-二氯酚靛酚钠、中性红、亚甲基绿磷酸二氢钠、磷酸氢二钠。VitC具有1，2-烯二醇还原性基团，在酸性条件下，能将氧化态粉红色的2，6-二氯酚靛酚染料还原为无色的2，6-二氯二对酚胺。试剂膜块区发生由绿或深蓝至粉红色的颜色变化。,-,49,尿试带测试原理,-,50,三、临床应用,实验方法的局限性注意事项,-,51,临床应用-pH,pH的检测主要用于了解体内酸碱平衡情况，监测泌尿系统患者的临床用药情况，同时了解尿pH变化对试带上其它膜块区反应的干扰作用。检测时应使用新鲜尿液标本。标本放置过久，使pH呈现假阳性结果。试带在尿液中浸渍时间过长，有使尿pH减低趋势，呈现假阴性结果。,-,52,临床应用-比重,尿比重的检测主要用于了解尿液中固体物质的浓度，估计肾脏的浓缩功能。在出入量正常的情况下，比重升高表示尿液浓缩，比重减低则反映肾脏浓缩功能减退。干化学尿比重测定变化范围为pH6.27.0。当尿液pH7.0时，应在干化学测定结果的基础上增加0.005作为由于碱性尿损失的补偿。,-,53,临床应用-比重,干化学尿比重测定结果表达值的变化范围在1.0001.030，间隔值为0.005，不能反映较小的比重变化，多用于过高或多低尿比重患者的筛检；新生儿尿液比重在1.0001.004范围，不宜使用此法。尿液中蛋白或糖浓度增加将使比重结果增加；尿素大于10g/L或pH小于6.5时，致比重结果减低。,-,54,临床应用-尿糖,尿糖检测主要用于内分泌性疾病如糖尿病及其它相关疾病的诊断与治疗监测等。干化学尿糖检测只与葡萄糖反应，较班氏尿糖法有更高的特异性。干化学法较班氏法有更高的灵敏度，为25mmol/L。当葡萄糖含量为1.672.78mmol/L时，用干化学法即可出现弱阳性，而班氏法只有当其为8.33mmol/L时才会呈现弱阳性。,-,55,临床应用-尿糖,尿液在低葡萄糖浓度（14mmol/L）时，维生素与试带中的试剂发生竞争性抑制反应，使干化学法产生假阴性反应。维生素和班氏试剂中铜离子作用，使班氏尿糖定性法产生假阳性的结果。,-,56,临床应用-尿糖,尿液被过氧化物、次氯酸盐、强氧化性清洁剂污染可使尿糖呈现假阳性结果；尿液中含有L-多巴、大量水杨酸盐、氟化钠、维生素大于500mg/L、尿酮体大于0.4g/L或尿比重过高，则将使尿糖呈现假阴性结果。,-,57,临床应用-酮体,本法对酮体各组成成分的灵敏度不一：乙酰乙酸为50100mg/L，丙酮400700mg/L，与-羟丁酸不发生反应。不同病因、不同病程酮体成分会发生变化，因此干化学检测所得结果可能与实际总的酮体量有所差异。,-,58,临床应用-酮体,尿酮体中丙酮和乙酰乙酸都具有挥发性，因此测定时应使用新鲜尿液标本。试带受潮，可使尿酮检测呈现假阴性结果尿液中含有酞、苯丙酮、羟哇啉、L-多巴代谢物、巯甲丙脯酸、甲基多巴，可呈现假阳性结果。,-,59,临床应用-尿蛋白,尿液pH是影响测试结果的重要因素之一。当患者服用奎宁、奎宁丁、嘧啶等药物，或尿液中含有聚乙烯、吡咯酮、洗必泰、磷酸盐、季胺盐消毒剂等时，引起尿液呈强碱性（pH9.0），超过了试带的缓冲能力，使干化学法出现假阳性结果。当尿液pH3.0时，会引起干化学法出现假阴性结果。,-,60,临床应用-尿蛋白,尿蛋白干化学法对尿内蛋白质不同成分的敏感性不一，主要对清蛋白敏感（70100mg/L），而对球蛋白、粘蛋白、本周蛋白不甚敏感。对于肾病患者，特别是在疾病发展过程中需要系统观察尿蛋白含量的病例，最好使用对白、球蛋白灵敏度一致的磺柳酸法或双缩脲法进行定性和定量实验。,-,61,临床应用-尿蛋白,有文献报导了19种抗生素对尿蛋白的影响，发现青霉素族药物对其有明显的干扰作用。结果表明：滴注青霉素250万2小时、320万3小时、480万5小时，可能对干化学法产生假阴性。标本内含有其它生殖系统分泌物或较多细胞成分时，可引起假阳性。,-,62,临床应用-亚硝酸盐,尿亚硝酸盐是用于尿路细菌感染的快速筛检试验，采用亚硝酸盐还原法，敏感度为0.30.6mg/L。尿亚硝酸盐试验阳性结果产生的三个条件：尿液中的致病菌须含有硝酸盐还原酶；体内有适量硝酸盐的存在；尿液在膀胱内有足够的停留时间，4h以上且排除药物等干扰因素。,-,63,临床应用-亚硝酸盐,在尿路感染患者的尿液中分离出的病原微生物主要有大肠埃希菌属，Klebs氏杆菌属，变形杆菌属，葡萄球菌属，假单胞菌属和粪链球菌属，致病率最高的是大肠埃希菌属。除致病率1的粪链球菌属不含硝酸盐还原酶外，其余均含此酶。硝酸盐的来源主要是食物中的硝酸盐、体内蛋白质正常代谢和体内氨内源性合成三个方面。尿液中尿胆原、维生素C、尿pH大于6、尿量过多，都有可能造成亚硝酸盐假阴性结果。,-,64,临床应用-白细胞,尿白细胞检测主要用于肾脏、泌尿道疾病的诊断、治疗等。干化学法白细胞检测采用中性粒细胞酯酶法，灵敏度为515/l。中性粒细胞胞质中含有酯酶，而单核细胞、淋巴细胞胞质中则无酯酶，因此干化学白细胞检测方法只对粒细胞敏感。,-,65,临床应用-白细胞,尿液标本污染甲醛、或高浓度胆红素、或使用某些药物如呋喃妥因、或有毛滴虫属寄生虫时，干化学法呈现假阳性结果。尿液中含维生素C、或尿液中含有大剂量先锋、庆大霉素等药物、或尿蛋白大于5g/L时，干化学法呈现假阴性结果。,-,66,临床应用红细胞,干化学法尿隐血检测采用血红蛋白类过氧化物酶法，灵敏度为150300g/L。尿液中含有肌红蛋白、对热不稳定酶、氧化剂或菌尿，可使干化学法尿隐血测定呈现假阳性结果。尿液中大量VitC的存在（100mg/L），可竞争性抑制反应致使产生假阴性结果，另外蛋白质、糖尿也可引起假阴性结果。,-,67,临床应用尿胆原与胆红素,干化学法尿胆红素检测采用偶氮反应法，灵敏度为510mg/L；尿胆原检测采用醛反应法，敏感度为24mg/L。为避免胆红素在阳光照射下氧化为胆绿素、尿胆原氧化为尿胆素，检测时应使用新鲜尿液标本。,-,68,临床应用尿胆原与胆红素,当患者接受大剂量氯丙嗪治疗、或尿液中含有高浓度的维生素C（500mg/L）、亚硝酸盐、或含有盐酸苯偶氮吡啶代谢产物时，可因其抑制偶氮反应，使胆红素检测呈现假阴性。尿液中含有酚噻嗪类或吩嗪类药物时，可使胆红素呈现假阳性。,-,69,临床应用尿胆原与胆红素,尿液中一些内源性物质如胆色素原、吲哚、胆红素等和一些药物如酚噻嗪类中、维生素K、磺胺药等，因颜色干扰，对尿胆原检测呈现假阳性；而亚硝酸盐、重氮药物、对氨基水杨酸则对尿胆原检测呈现假阴性。尿胆原排出量以午后2p.M4p.M达最高峰。,-,70,临床应用维生素C,干化学法维生素C的检测采用还原法，灵敏度依所用试剂带的不同而有所不同，一般为50100mg/L。维生素C在碱性环境中极不稳定，容易分解。龙胆酸、L-多巴、或pH大于4.0条件下的内源性酚及巯基化合物、尿液中的半胱氨酸和硫代硫酸钠等，使维生素C检测呈现假阳性。维生素C检测的作用在于提示其它项目检测结果的准确性，防止假阴性的出现，使各项干化学检测结果更准确、更科学。,-,71,尿分析仪参比方法,假阴性或假阳性结果不可避免尿蛋白的参比方法为磺基水杨酸法比重的参比方法为折射仪法尿葡萄糖的确证试验为葡萄糖氧化酶定量法尿胆红素为Harrison法尿白细胞、红细胞的确证试验为尿沉渣显微镜镜检法,-,72,四、方法学评价,主要优点：标本用量少（1020m1）；检测速度快、检测项目多，最快10余秒可完成1条多联试带11个项目的检测；检测准确性、重复性好；适用于大批量普查。,-,73,方法学评价,主要不足：不能替代对病理性尿标本的显微镜检查，特别是管型、结晶、上皮细胞、淋巴细胞、单核细胞等其他有形物质；尿蛋白