ok第十三章尿液分析技术和相关仪器

,第十三章 尿液分析技术和相关仪器,尿液分析仪,:,通过对尿液物理学检查和化学检查，可观察尿液物理性状和化学成分的变化。,尿沉渣分析仪：对尿液中的有形成分，如红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、巨噬细胞、肿瘤细胞、细菌、精子以及由尿液中沉析出来的各种结晶,(,包括药物结晶,),等 进行分析统计。,尿液分析仪器,尿液分析仪,尿沉渣分析仪,随着现代科学技术的发展，各种先进的检测技术，特别是电子技术及计算机的应用，不断提高尿液检查的自动化水平。同时由于计算机高速发展、血细胞分析仪和流式细胞仪的研制经验，尿沉渣全自动分析仪也相继问世，较好地解决了尿沉渣的自动化检查。,对肾和尿路疾患的诊断、鉴别诊断以及疾病的严重程度和预后的判断，有重要意义,.,(2),临床意义,第一节 尿液分析仪,(1),发展历史,20,世纪,40,年代，出现了尿液干化学试剂带法，并成为利用尿液筛检健康人或患者的首选方法；,20,世纪,70,年代，第一台尿液化学分析仪在问世，成为现代尿液分析的标志；,20,世纪,80,年代，逐渐将色谱和免疫技术用于干化学试纸中，生产出具有检测敏感性和特异性极高的单克隆抗体的试剂带；,20,世纪,90,年代以来，尿液分析仪自动化程度、性能得到迅猛发展。,1990,年，尿液分析仪就已达到全部国产化。,一、尿液分析仪的分类,(,一,),按工作方式分类,湿式尿液分析仪,该系统仪器实际上是机械化了的试管法，属于分立式生化分析仪的一种。,干式尿液分析仪,该系统仪器主要着眼于自动评定干试纸法的测定结果。该类仪器因结构简单、使用方便，目前临床普遍应用。,(,二,),按测试项目分类,1,8,项尿液分析仪,代表仪器：,MA-4210,型,(,日本和国产,),。检测项目包括尿蛋白、尿葡萄糖、尿,pH,、尿酮体、尿胆红质、尿胆原、尿潜血和亚硝酸盐。,2,9,项尿液分析仪,代表仪器：,RL-9,型,(,德国,),。检测项目包括尿蛋白、尿葡萄糖、尿,pH,、尿酮体、尿胆红质、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞,(,或潜血,),和尿白细胞。,3,10,项尿液分析仪,代表仪器：,MIDITRON,型,(,德国,),、,CLINITEK 200,型,(,美国,),、,Uritest-100,型,(,国产,),。检测项目包括尿蛋白、尿葡萄糖、尿,pH,、尿酮体、尿胆红质、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞,(,或潜血,),，尿白细胞和尿比重。,4,11,项尿液分析仪,代表仪器：,Clinitek Atlas,型,(,美国,),、,URlSCAN-S300,型,(,韩国,),、,Uritest-200,型,(,国产,),。检测项目包括尿蛋白、尿葡萄糖、尿,pH,、尿酮体、尿胆红质、尿胆原、尿亚硝酸盐、尿红细胞,(,或潜血,),、尿白细胞、尿比重和颜色或维生素,C,。,(,三,),按自动化程度分类,1,半自动尿液分析仪,代表仪器：,MIDITRON,型,(,德国,),，,CLINITEK 200,型,(,美国,),，,URISCAN-S300,型,(,韩国,),，,Uritest-l00,型及,Uritest-200,型,(,国产,),。检测项目主要包括尿,8,项、尿,9,项、尿,10,项或尿,11,项。,2,全自动尿液分析仪,代表仪器：,SUPERTRON,型,(,德国,),，,Clinitek Atlas,型,(,美国,),。检测项目包括尿,10,项或尿,11,项。,二、尿液分析仪工作原理,(,一,),尿液分析仪的试剂带,1,试剂带的结构,单项试剂带：以滤纸为载体,将各种试剂成分浸渍后干燥，作为试剂层，再在其表面覆盖一层纤维素膜作为反射层。一般把这样一条上面附有试剂块的塑料条叫做试剂带。尿液浸入试剂带后，与试剂发生反应，产生颜色变化。,多联试剂带：将多种项目试剂块集成在一个试剂带上。使用多联试剂带，浸入一次尿液可同时测定多个项目。,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，它包括碘酸盐层和试剂层，碘酸盐层可破坏维生素,C,等干扰物质，试剂层含有试剂成分，主要与尿液中所测定物,质发生化学反应，产生颜色变化；,第三层是固定有试剂的吸水层，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。,2,试剂带的反应原理,(1)pH,测定：采用,pH,指示剂原理，常用甲基红和溴麝香草酚蓝组成的复合型指示剂，呈色范围从,pH4.5pH9,颜色由橘黄色、绿色变为蓝色，由此反映尿液,pH,。,(2),尿蛋白质测定：利用,pH,指示剂蛋白质误差的原理。由于各种指示剂都具有一定的,pH,变色范围，当溶液中存在蛋白质时，蛋白质离子可与带相反电荷的指示剂离子结合，引起指示剂的进一步电离，从而产生颜色变化，其颜色深浅与蛋白质的含量有关。,(3),尿葡萄糖测定,基于葡萄糖氧化酶法原理，能特异地检出尿中的葡萄糖。利用葡萄糖在有氧和水的条件下，被葡萄糖氧化酶氧化成葡萄糖酸和过氧化氢。过氧化氢在过氧化酶催化作用下释放出新生态氧，使色原氧化而显色，其颜色深浅与尿中葡萄糖含量有关。,基于铜还原法的原理，能检测葡萄糖和其他还原性物质。铜还原法是基于尿中葡萄糖和其他还原性物质能还原硫酸铜成氧化铜的原理而显色。目前采用铜还原法制成的试带为,Clinitest,试带，检测敏感性为,2g/L,。,(4),尿酮体测定：采用亚硝基铁氰化钠反应测量酮体。在碱性条件下，尿中酮体和亚硝基铁氰化钠反应而显色，其颜色深浅与酮体含量有关。,(5),尿隐血测定：利用游离血红蛋白、溶解红细胞或肌红蛋白中的血红素具有过氧化物酶样作用，能催化过氧化氢释放出新生态氧，使色原氧化而显色，其颜色深浅与血红蛋白含量有关。,(6),尿胆红素测定：采用重氮反应法原理。在酸性条件下，尿中直接胆红素能与重氮盐起偶联反应形成重氮色素，颜色深浅与尿中胆红素量的多少有关。,(7),尿胆原测定：采用,Ehrlich,醛反应原理或重氮反,应原理。,Ehrlich,醛法试带利用尿胆原在酸性条件下与对二甲氨基苯甲醛反应形成红褐色的复合物，颜色深浅与尿胆原含量有关。,重氮法试带利用尿胆原在强酸性条件下，与,4-,甲氧基苯重氮盐四氟化硼酸盐反应生成重氮色素，其颜色深浅与尿胆原含量有关。,(8),尿亚硝酸盐测定：尿亚硝酸盐试验的化学基础是利用某些细菌能将尿中硝酸盐还原成亚硝酸盐的特性。在酸性条件下，使亚硝酸盐与芳香胺结合形成重氮化合物，再与苯喹啉结合产生重氮色素，颜色变化与细菌数量不成比例，但阳性结果表明尿中细菌数量在,10,5,/ml,以上。,(9),尿白细胞测定：利用中性粒细胞的酯酶能水解吲哚酚生成吲哚酚和有机酸，吲哚酚可进一步氧化成靛蓝的原理；或吲哚酚和重氮盐反应成重氮色素而显色，颜色深浅与粒细胞量的多少有关。,(10),尿比密测定：基于某种预处理的多聚电解质在一定离子浓度溶液中,pKa,变化来测量比密。尿液中电解质离子可和聚甲乙烯顺丁烯二酸共聚体中的氢离子发生置换，换出的氢离子使溴麝香草酚蓝指示剂的颜色发生变化，颜色由蓝绿色、绿色变成黄绿色。,(11),尿维生素,C,测定：采用磷钼酸缓冲液或甲基绿与尿中维生素,C,进行反应，形成钼蓝，颜色由蓝色变成紫色，颜色深浅与尿中维生素,C,含量有关。,3,试剂带的应用,不同型号的尿液分析仪一般使用自己配套的专用试剂带。试剂块要比测试项目多一个空白块，有些仪器还多一个位置参考块,(,固定块,),。各试剂块与尿液中被测定成分反应而呈现不同颜色。,空白块是为了消除尿液本身的颜色及试剂块分布状态不均等产生出测试误差，提高测量准确度而设置的。,位置参考块,(,固定块,),是为了消除在测试过程中每次测定试剂块的位置不同产生测试误差设置的。,(,二,),尿液分析仪检测,原理,颜色的深浅与光的反射率成比例关系，而颜色的深浅又与尿液中各种成分的浓度成比例关系。所以只要测,得光的反射率即可以求得尿液中各种成分的浓度。,测量方法：双波长法。,测定波长，被测试剂块的敏感特征波长；,参比波长，被测试剂块的不敏感波长；,各测试块所用的测定波长：,亚硝酸盐、酮体、胆红素、尿胆素原：,550nm,pH,、葡萄糖、蛋白质、维生素,C,、潜血：,620nm,各试剂块所用的参考波长：,720nm,采用空白块和双波长测定法，消除尿液本身颜色引起误差，提高测量精度。,总反射率,三、尿液分析仪的的结构与功能,尿液分析仪组成：,机械系统,、,光学系统,、,电路系统,(,一,),机械系统,将待检试剂带传送到位，检测后排送到废物盒。,(,二,),光学系统,包括光源、单色处理、光电转换,(1)MA-4210,型和国产,Uritest-100/200,型尿液分析仪，采用光源灯,(,卤灯,),发出白光通过球面积分仪的通光筒照射到试剂带上，试剂带把光反射到球面积分仪中透过滤色片得到单色光。,(2)MIDITRON,型尿液分析仪，采用了可发射特定波 长的发光二极管,(LED),作为检测光源，,(3)CLINTEK 200,型尿液分析仪，以高亮度的卤钨灯 为光源，经光导纤维传导到两个检测头。,(4)URISCAN-S300,型尿液分析仪，采用了目前比较尖端的光学元件,CCD,技术进行光电转换。它是把反射光分解为红绿蓝,(RGB,：,610nm,、,540nm,、,460nm),三原色，又将三原色中的每一种颜色分为,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。,CCD,器件具有良好的光电转换特性，光电转换因子可达,99.7%,，其光谱响应范围,0.41.1,m,。通常采用高压氙灯作光源，发光光谱接近日光，放电通路窄，可形成线状光源或点光源,发光效率高。,(,三,),电路系统,光电二极管,前置放大,电子开关,V/F,计数器,CP,U,打印输出,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,第二节 尿沉渣分析仪,尿沉渣分析仪器的发展,1,显微镜：普通光学显微镜，偏光显微镜、位相显微镜、荧光显微镜。,2,尿沉渣自动分析仪,1988,年，,Y-1,高速摄影机式尿沉渣自动分析仪,(,影像,/,美,),1990,年，,UA-1000,型尿沉渣自动分析仪,(,影像,/,日,美,),UA-2000,型尿沉渣自动分析仪,1995,年，,UF-100,型全自动尿沉渣分析仪,(,流式,/,日,),SEDTRON(,影像,/,德国,),2000,年，,R/S2003,尿沉渣定量分析工作站,(,美,),一、流式细胞术尿沉渣分析仪,(,一,),工作原理,与流式细胞仪相似,测量内容：,前向荧光强度,FI,前向散射光强度,F,SC,细胞体积电阻抗,imp,尿液导电率,测量结果：,直方图，散射图,(,二,),仪器结构,光学系统,液压系统,电阻抗,/,电导率检测系统,电子系统,1,光学系统,光学系统由氩激光、激光反射系统、流动池、前向光采集器和前向光检测器组成。,(1),信号来自前向散射光 和 前向荧光,(2),染料（,UF-100,型全自动尿沉渣分析仪为双染料）,菲啶染料：主要染细胞核酸成分,(DNA),，,488nm,激发，产生,610nm,橙黄色光波，用于区别有核的细胞和无核的细胞,(,如白细胞与红细胞、病理管型与透明管型的区别,),。,羧化氰染料：穿透能力较强，与细胞质膜,(,细胞膜、核膜和线粒体,),的脂层成分结合，,460nm,激发，产生,505nm,的绿色光波，主要用于区别细胞的大小,(,如上皮细胞与白细胞的区别,),。,特性：反应快速；背景荧光低；从细胞发出的荧光强度与染料和细胞的结合程度成比例。,2,液压,(,鞘液流动,),系统,鞘液形成一股液涡流，使尿液细胞排成单个的纵列。这两种液体不相混合，这就保证尿液细胞永远在鞘液中心通过。鞘液流动机制提高了细胞计数的准确性和重复性，防止错误的脉冲，减少流动池被尿液标本污染的可能。,3,电阻抗,/,电导率检测系统,电阻抗检测系统包括测定细胞体积的电阻抗系统和测定尿液导电率的传导系统。,(1),细胞体积电阻抗测定方法：当尿液细胞通过流