尿液分析的历史及检验技术的未来发展

尿液分析的历史及检验技术的未来发展上海交通大学附属第一人民医院检验科李莉[e-mail]2016/5/311内容1234•尿液分析的发展历程•尿液分析的内容和临床意义•尿液分析的临床现状•尿蛋白检测的重要性与展望2016/5/312一、尿液分析的发展历程一项古老而须臾不可离开的检验技术2016/5/313尿液分析的发展历程希波克拉底尿糖物理检查（色、浊、味）ClaudedePeiresc显微镜观察尿有形成分AlfredFree尿干化学试纸发明尿干化学自动分析仪发明尿有形成分分析仪发明2016/5/314体液(humours)学说流沙样尿中的菱形结晶2016/5/31一千年前波斯名医Ismail描述了尿量、颜色、粘稠度、透明度、气味、泡沫、沉淀物。尿液检查的起源52016/5/31尿液有形成分分析的雏形发明者年代国家尿有形成分DePeiresc1630法国细沙样结晶长菱形结晶：尿痛RobbotHock1665英国结晶《Micrographia》尿结晶图形及其形态Ledermuller1760德国正常结晶Galeazzi1783意大利黑色小滴和结晶62016/5/31尿液有形成分自动化分析技术1988年YellowIris人工智能显微镜（AMI）系统1995年1996年1997年2002年UF-100SEDTRONDiaSysR/SCorporationIrisIQ-200激光散射荧光染色电阻抗技术影像系统+计算机流动池式平面流式技术和高速摄影成像技术719901995200020052010半自动拜耳Clinitek500罗氏Urisys1800德国科宝CAN500爱科来AE-4020桂林优利特Uritest-5002016/5/318尿液干化学分析仪全自动ATLAS拜耳诊断Urisys2400罗氏AX-4030爱科来ScanXL德国科宝2016/5/31•低倍搜索目标智能判断采图分类计数–显微镜——采样计数池——计数CCD——成像–计算机——分析、统计•分析参数–红细胞、白细胞（团）、鳞状/非鳞状上皮细胞：大小（半径/直径面积）、形态（规则、异形、多形）、颜色–管型：透明管型、未分类管型–细菌、酵母样菌–结晶–其它：粘液精子•血尿——红细胞大小、形状二种以上改变血红蛋白分布与含量9全自动尿液有形成分分析仪基于自动化智能显微镜技术的仪器19901995200020052010流式法图像法IQ-200UA-1000UA-2000爱威龙鑫天海UF-1000iUF-100UF-500iUF-50UF-100iUriSed2016/5/3110全自动尿有形成分分析仪二、尿液分析的内容和临床意义2016/5/31112016/5/3112尿液分析的内容及其意义尿液分析（物理、化学、有形成分)是最常用的医学检验项目之一，对泌尿系统乃至全身各系统疾病的诊断和治疗有着重要的意义。其中尿液有形成分检查是检查内容的核心。尿液分析的组成1.尿液物理学检查2.尿液化学检查3.显微镜检（尿液有形成分检查）传统、经典尿液分析的组成尿液干化学分析•临床需求•实验室程序决定（如免疫抑制使用、肾病、糖尿病、孕妇）•理学或化学结果异常时2016/5/3114尿干化学分析存在的问题••假阳性和假阴性难以避免–白细胞：只能检测含有酯酶的中性粒细胞(肾结核、肾移植排异）–红细胞：通过检测血红蛋白过氧化物酶来，结果的假阳性和假阴性因素多（高渗血尿？类Hb类物质？–大剂量青霉素治疗后的患者，干化学检测蛋白会产生假阴性–对尿液中不同类型蛋白敏感性不同：白蛋白敏感、球蛋白不敏感，粘蛋白和本周氏蛋白无反应，易致假阴性–不能用干化学的蛋白结果决定尿液中是否存在管型–亚硝酸检测：只能检测含亚硝酸盐还原酶的某些细菌，但对假单胞菌属和革兰氏阳性菌等无反应2016/5/31152016/5/31尿液有形成分细胞成分红细胞白细胞上皮细胞小圆上皮扁平上皮肾小管上皮移行上皮鳞状上皮多核巨细胞异形细胞病毒包涵体、肿瘤细胞等颗粒成分管型透明细胞颗粒蜡样结晶脂肪细菌混合色素肾功能不全管型结晶体病理性胆红素胆固醇酪氨酸胱氨酸亮氨酸含铁血黄素颗粒生理性草酸钙尿酸磷酸铵镁尿酸胺磷酸钙无定形盐类特殊药物（磺胺）造影剂、润滑剂寄生虫微生物其它滴虫细菌真菌（酵母菌）精子等16三、尿液分析的临床现状2016/5/31172016/5/31尿有形成分检查的特点尿液有形成分的复杂性成分复杂：细胞（脱落细胞、代谢细胞）蛋白、结晶、管型、微生物（细菌、真菌）滴虫粘液丝等细胞形态变化多样——尿液从形成至排出体外，过程复杂，影响因素众多182016/5/31影响尿液有形成分分析的因素•渗透压：细胞皱缩•pH：细胞溶解、破坏，碎片•停留时间：管型形成•体外久置：细胞溶解•温度：结晶尿液标本留取时间、待检时间（TAT）、尿液pH7可破坏尿液有形成分细胞、管型等保存条件（40C、常温、防腐剂）192016/5/31•尿液中白细胞与肾小管上皮细胞、红细胞与未出芽的酵母、透明管型与粘液丝等在显微镜下难以鉴别，极易混淆•特殊、少见管型，难以辨认如肌红蛋白管型与血红蛋白管型，血小板管型、花样管型等•阴道分泌物污染：女性随机尿白细胞计数•脱落的丝、毛、麻等各种纤维物污染尿液，被误认为管型影响尿液有形成分的因素202016/5/31尿液有形成分分析的现状•样本量大而集中，镜检费时、报告时间限制•复杂样本需要经验，需染色及细胞化学染色等•需要配置多种类型显微镜如干涉、相差、偏振光显微镜、扫描及透射电镜等•检验者技术水平、判断标准、工作态度、心情、环境直接影响结果•人工操作个体间差别大：尿液中存在有较高密度的红细胞时，细胞计数误差小于5%，而当密度较低时，计数误差可高达25-50%212016/5/3122病人多而集中标本量大30’-2h发报告!实验室怎么办?质量管理意识淡薄,对尿有形成分检查的临床重要价值不重视,对仪器检查方法学了解不深刻.造成近20年来,实验室严重忽视尿有形成分显微镜检查现象!!!2016/5/31尿液有形成分检查的现状•临床过多依赖实验室•实验室过多依赖于仪器•临床与实验室间沟通不够，相互间缺乏了解•实验室层面对尿液有形成分检查重视不够•病人满意度对检验质量的压力•质量管理意识淡薄，对尿有形成分检查的临床重要价值重视不够或习惯成自然•对仪器检查方法学了解有待提高232016/5/31各类全自动、半自动的尿液有形成分分析仪•操作简便、快速、减轻劳动强度•无需离心、重复性好、易于标准化•能够在短时间内提供大量的统计数据、•信息量大仪器尚不能替代人工镜检尿液有形成分分析的现状242016/5/31252016/5/31262016/5/31普通光学显微镜检查仍然是尿液有形成分检查的非常重要的、不可忽视的、尚无以取代的技术手段！272016/5/31显微镜的工作不能交给仪器尿液的排泄过程经历了肾脏—输尿管—膀胱—后尿道（男性——精囊、前列腺开口）—前尿道—排出体外，其中任何部位的病变，都会有细胞学的改变，仅靠尿沉渣分析仪难以定位细胞来源282016/5/31尿液分析质量要求与解决办法•尿液分析质量要求：每个标本均应做显微镜有形成分检查•现实工作难以完成•解决途径：自动化仪器筛选+人工镜检•国内外推荐的筛选方法–尿干化学法–尿流式细胞术检测–显微成像数字识别292016/5/31实验室管理层与检验人员共同努力•高度重视有形成分检查•制定满足临床需求、本实验室可行的操作规程•严格按标准与规程操作•加强学习与培训、加强与临床与仪器技术人员的沟通•不断提高有形成分分析的技术水平与能力30四、尿蛋白检测的重要性—从慢性肾脏疾病说开去2016/5/31312016/5/3132•CKD实验室辅助诊断方法现状与评价•尿蛋白检测的重要意义•慢性肾脏疾病(ChronicKidneyDiseaseCKD)流行现状33全球5亿人存在不同程度肾脏损害，每年因慢性肾脏病引发的心脑血管病死亡人数高达几百万150多万人依靠肾脏透析或肾脏移植维持生命，预计在未来十年将成倍增长全球因慢性肾衰而透析人数不断增加：1990年为42.6万，2000年为106.5万，预计2010年将达到200余万发达国家（如美国和荷兰），普通人群约有6.5％～10％患有不同程度的肾脏疾病美国肾脏基金会网站王海燕Lancet.2012,379(9818):815-22CKD流行现状2016/5/3134美国CKD患病率13.0%，需透析和移植的病人从1999年的34万增加到2010年的65万（10年翻一倍）肾脏病人已经超过2000万；医院每年收治高达100多万每例透析病人年费用65000美元，肾移植每年需40000美元美国肾脏基金会网站王海燕Lancet.2012,379(9818):815-22CKD流行现状2016/5/31老年人肾小球疾病仍以原发性为主，约占50%～70%，但继发性肾小球疾病亦高达30%～40%泌尿系感染是老年人常见病，发病率约7%～10%代谢美国、挪威等发达国家的全国性调查显示CKD是常见的慢性疾病，成年人群中CKD的患病率为10.2%～13.0%“沉默的杀手”2016/5/3135CKD个体将发展为终末期肾病(ESDR)/肾衰竭，需透析（约2%）或肾移植以延缓或减轻尿毒症肾小球疾病是导致终末期肾脏病（ESRD，57.4%）的最常见病因，其次为糖尿病肾病（16.4%）、高血压性肾损害（10.5%）和囊性肾脏病（3.5%）。并发高血压、贫血、骨骼疾病,增加心血管疾病、心衰事件的风险及死亡率激素——透析/肾移植——死亡“沉默的杀手”2016/5/3136“三高”——发高伴发的心血管病几率高病死病率率高“三低”——全社会对CKD的知晓率低防治率低伴发心血管病的知晓率低更多人关注血压、血脂、血糖，却很少有人关注尿蛋白“沉默的杀手”2016/5/3137CKD已经成为全球性公共健康问题世界肾脏日(WorldKidneyDay)国际肾脏病学会(InternationalSocietyofNephrology,ISN)国际肾脏基金联盟(InternationalFederationofKidneyFoundation,IFKF)2006年起每年3月的第二个星期四•携手橙丝带，关注肾衰竭•携手橙丝带，延缓肾衰竭CKD研究从概念到如今走过10年•2016/5/31•38发我国CDK以早期为主，1-2期患者占84.0%，重度透析者仅占CDK总患者数0.13%早期通过饮食调节、药辅助物和降低劳动强度等，可减缓肾脏功能的损害我国由尿蛋白发现的CKD的总患病率为9.3%降低AKI/ARF频率和严重性将减少住院以及心血管-肾脏及两者共同引起的发病率和死亡率提高人们对CKD和肾病相关心血管疾病的认知关注高血压、高血脂、高血糖，更关注尿蛋白重视CKD的早期检测和有效预防临床医生关注CRS,关注病人纳、水摄入，渗用利尿剂、碘、非淄体药、噻唑烷二酮加强肾功能早期损伤人群的监测呵护护病人肾脏挽救他/她的心脏肾--心病理损害相互关联及影响•2016/5/31•392016/5/3140CKD实验室辅助诊断方法现状与评价2016/5/3141肾脏疾病常用实验室辅助诊断方法目标检体检测内容临床应用尿液尿液分析、尿量、电解质、比重、尿渗量、浓缩稀释急性肾衰生化、电解质、pH（酸/碱负荷）肾小管酸中毒蛋白IgGALBαMGC3肾小球滤过膜损伤蛋白α1/β2-微球蛋白RBPNAGGlu肾血流量近端肾小管损伤浓缩稀释试验尿渗量远端肾小管损伤血液GFR菊粉清除率内生肌酐清除率肾小球滤过功能肌酐尿酸尿素CystatinC•快速—全自动（干化学+沉渣）•准确—干化学+沉渣+显微镜•建立在大数据库基础上的图像分析和自动审核系统，尿液分析更加高效•服务效率更高—整合生化和免疫分析技术，完成尿液物理、化学、形态学、生物化学甚至免疫学检测2016/5/3142