尿液分析儀的發(fā)展及原理

1、一、尿液分析儀發(fā)展簡史公元前400年， Hippocrates注意到發(fā)熱時尿液顏色和氣味的變化。18-19世紀(jì)開始顯微鏡下尿液檢查及尿液化學(xué)分析。1827年，Bright，最早把尿液檢驗用于患者的診斷和護理。1930首先在濾紙上進行尿液斑點試驗。1956美國Ames和Lilly公司幾乎同時創(chuàng)建了尿糖試劑帶。1960-80多項參數(shù)尿試劑帶開始應(yīng)用于臨床。70年代，第一臺尿液化學(xué)分析儀問世。80年代后，半自動-全自動尿液干化學(xué)分析儀開始逐漸應(yīng)用于臨床。80年代中后期，韓國光電轉(zhuǎn)換元件CCD(電荷耦合器件)生產(chǎn)出Uriscan-S300型11項尿液分析儀。1985年國內(nèi)從日本引進MA-4210型尿液

2、分析儀和專用試劑帶的生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備。1990年尿液分析儀達到全部國產(chǎn)化。1992年，尿10項分析儀及專用試劑帶。1994年推出了Uritest100型10項尿液分析儀及專用試劑帶。1997年上半年又推出了Uritest-200型11項尿液分析儀及專用試劑帶。二、尿液分析儀分類.按工作方式分類（1）液式尿液分析儀（2）干式尿液分析儀.按測試項目分類（1）8項尿液分析儀：MA-4210型（日本和國產(chǎn)）PRO、GLU、PH、KET、BIL、UBG、ERY、NIT； HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzN8MmE3NjA1NmV8MTI4NDkwNTI4Mn

3、xkMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 圖 1.jpg （2）9項項尿液分分析儀：RL-9型（德德國）PPRO、GGLU、PPH、KKET、BBIL、UUBG、EERY、NNIT、LLEU；（3）110項尿尿液分析析儀：MMIDIITROON型（德德國）、CCLINNITEEK 2200型型（美國國）、UUrittestt-1000型（國國產(chǎn)） PROO、GLLU、PPH、KKET、BBIL、UUBG、EERY、NNIT、LLEU、BBG；（44）111項尿液液分

4、析儀儀：CLLINIITEKK Attlass型（美美國）、UURISSCANN-S3300型型（韓國國）、UUrittestt-2000型（國國產(chǎn)）PPRO、GGLU、PPH、KKET、BBIL、UBG、ERY、NIT、LEU、BG、顏色或維生素C；（5）12項尿液分析儀：CLINITEK 500型（美國）、Aution MaxTM AX-4280型（日本）、寶靈曼/羅氏公司Urysis 2400型，PRO、GLU、PH、KET、BIL、UBG、ERY、NIT、LEU、BG、顏色和濁度。 HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzR8ZTQzYzJjMT

5、l8MTI4NDkwNTI4MnxkMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 圖 2.jpg .按自動動化程度度分類（11）半自自動尿液液分析儀儀：MIIDITTRONN型（德德國）、CCLINNITEEK 2200型型（美國國）、UURISSCANN-S3300型型（韓國國）、UUrittestt-2000型（國國產(chǎn)）、UUrittestt-1000型（國國產(chǎn)）包包括尿88項、尿尿9項、尿尿10項項、尿111項。（2）全自動尿液分析儀：SUPERTRON型（德國）、C

6、LINITEK Atlas型、（美國）、Aution MaxTM AX-4280型（日本）、寶靈曼/羅氏公司Urysis 2400型，包括尿10項、尿11項、尿12項。三、工作原理.試劑帶（1）結(jié)構(gòu)：第一層尼龍膜：起保護作用，防止大分子物質(zhì)對反應(yīng)的污染。第二層絨制層：它包括碘酸鹽層和試劑層，碘酸鹽層可破壞維生素C等干擾物質(zhì)，試劑層含有試劑成分，主要與尿液中所測定物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生顏色變化。第三層吸水層：可使尿液均勻快速地浸入，并能抑制尿液流到相臨反應(yīng)區(qū)。第四層:尿液不浸潤的塑料片作為支持體。（2）試劑帶的反應(yīng)原理1）pH測定：采用甲基紅和溴麝香草酚藍組成的復(fù)合型指示劑，pH4.5- pH

7、9顏色由橘黃色、綠色變?yōu)樗{色。2）尿蛋白質(zhì)測定：利用pH指示劑蛋白質(zhì)誤差的原理。參比方法：磺基水楊酸法。3）尿葡萄糖測定：A葡萄糖氧化酶法。B銅還原法4）尿酮體測定：亞硝基鐵氰化鈉法5）尿隱血測定：利用游離血紅蛋白、溶解紅細胞或肌紅蛋白中的血紅素具有過氧化物酶樣作用，能催化過氧化氫釋放出新生態(tài)氧，使色原氧化而顯色、其顏色深淺與血紅蛋白含量有關(guān)。6）尿膽紅素測定：采用重氮反應(yīng)法原理。7）尿膽原測定：采用Ehrlich重氮反應(yīng)法原理。8）尿亞硝酸鹽測定：是利用某些細菌能將尿中硝酸鹽還原成亞硝酸鹽的特性。顏色變化與細菌數(shù)量成比例，陽性結(jié)果表明尿中細菌數(shù)量在105/ml。9）尿白細胞測定：利用中性粒細

8、胞的脂酶能水解吲哚酚生成吲哚酚和有機酸，吲哚酚可進一步氧化成靛藍的原理；或吲哚酚和重氮鹽反應(yīng)成重氮色素而顯色，顏色深淺與粒細胞量的多少有關(guān)。10）尿比密測定：基于某種預(yù)處理的多聚電解質(zhì)在一定離子濃度溶液中pKa測定比密。參比方法：折射儀法。11）尿維生素C測定：采用磷鉬酸緩沖液或甲基綠與尿中維生素C反應(yīng)，形成鉬藍，顏色深淺與尿中維生素C含量有關(guān)。（3）試劑帶的應(yīng)用 不同型號的尿液分析儀一般使用自己配套的專用試劑帶。另外多一個空白塊和一個參考塊。2.測量原理 HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzV8YzhhNTBjMWN8MTI4NDkwNTI4Mnx

9、kMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 圖 3.jpg HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzZ8MmFjN2U0MDJ8MTI4NDkwNTI4MnxkMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 圖 4.jpg 把試劑帶浸浸入尿液液后，除除了空白白塊外，其其余的試試劑塊都都因和尿尿液發(fā)生生了化學(xué)學(xué)反應(yīng)

10、而而產(chǎn)生了了顏色變變化。試試劑塊的的顏色深深淺與光光的反射射率成比比例關(guān)系系，而顏顏色的深深淺又與與尿液中中個種成成分的濃濃度成比比例關(guān)系系。只要要測得光光的反射射率即可可求得尿尿液中各各種成分分的濃度度。一般般采用微微電腦控控制，采采用球面面積分儀接接受雙波波長反射射光的方方式測定定試劑帶帶上的顏顏色變化化進行半半定量測測定。測測定波長長是被測測試劑塊塊的敏感感特征波波長，另另一種為為參比波波長，被被測試劑劑塊的不不敏感波波長，用用于消除除背景光光和其他他雜散光光的影響響。R試試紙= Tm（試試紙塊對對測量波波長的反反射強度度）/TTs（試試紙塊對對參考波波長的反反射強度度）1100%R空白

11、白= CCm（空空白塊對對測量波波長的反反射強度度）/CCs（空空白塊對對參考波波長的反反射強度度）1100%R總= R試試紙/ R空白白= TTm CCs/ Ts Cm1000%四、儀儀器的結(jié)結(jié)構(gòu)與組組成.機械系系統(tǒng)傳送送裝置、采采樣裝置置、加樣樣裝置、測測量測試試裝置。.光學(xué)系統(tǒng)光源、單色處理、光電轉(zhuǎn)換。光線照射到反應(yīng)區(qū)表面產(chǎn)生反射光，反射光的強度與各個項目的反應(yīng)顏色成正比。不同強度的反射光再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換為電信號進行處理。MA-4210型（日本）和Uritest-100/200（國產(chǎn)）尿液分析儀，采用光源燈（鹵燈）發(fā)出的白光通過球面積分儀的通光筒照射到試劑帶上，試劑帶把光反射到球面積

12、分儀中透過濾色片，得到特定波長的單色光，照射到光電二極管上，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。MIDITRON型尿液分析儀，采用了可發(fā)射特定波長的發(fā)光二極管(LED)作為檢測光源，各檢測頭上都有三個不同波長的光電二極管，對應(yīng)于試劑帶上特定的檢測項目分別為紅、橙、綠單色(660nm、620nm、555nm)，它們相對于檢測面以60照射在反應(yīng)區(qū)上。作為光電轉(zhuǎn)換器件的光電二極管垂直安裝在反應(yīng)區(qū)的上方，在檢測光照射的同時接收反射光。由于距反應(yīng)區(qū)近，不需要光路進行傳導(dǎo)，所以無信號衰減，這使得光強度較小的光電二極管照射也能得到較強的光信號。CLINTEK200型尿液分析儀，以高亮度的鹵鎢燈為光源，經(jīng)光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)到兩個檢測頭。

13、每個檢測頭有11個檢測位置，入射光以45角照射在反應(yīng)區(qū)上。在反應(yīng)區(qū)的正上方也固定有一組光纖，反射光被傳導(dǎo)至濾光片分光(510690nm分為10波長)，單色化之后的光信號再經(jīng)光電二極管轉(zhuǎn)換為電信號。URISCANS300型尿液分析儀，采用了目前比較尖端的光學(xué)元件CCD技術(shù)進行光電轉(zhuǎn)換。它是把反射光分解為紅綠藍(RGB：610nm、540nm、460 nm)三原色，又將三原色中的每一種，顏色分為2592色素，這樣整個反射光分為7776色素，可精確分辨顏色由淺到深的各種微小變化。CCD器件具有良好的光電轉(zhuǎn)換特性，從可見光到近紅外光。通常采用高壓氙燈作光源，特點是發(fā)光光譜接近日光；放電通路窄，可形成線

14、狀光源或點光源；發(fā)光效率高。.電路系統(tǒng)光電檢測器將試劑帶所反射的光信號的強弱轉(zhuǎn)換成電信號的大小，送往前置放大器進行放大, 然后將電信號送往電壓/頻率變換器,將送來的模擬信號的大小轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的多少后，送往計數(shù)電路予以計數(shù)。計數(shù)后的信號送給CPU單元。CPU將信號運算、處理后送往儀器的內(nèi)置熱敏打印機，由打印機將測試結(jié)果打印出來。五、使用方法參照儀器說明書。六、維護保養(yǎng).調(diào)校：新儀器安裝后，或每次大維修之后：首先應(yīng)該對尿液分析儀進行校正，校正的目的是讓儀器進入廠商規(guī)定的狀態(tài)。尿液分析只有在校正通過時才能進行實驗，否則要停機。應(yīng)該對尿液分析儀及試劑帶的準(zhǔn)確度進行評價。用傳統(tǒng)的方法與尿液分析儀測定作

15、對比分析，對尿液分析儀的敏感性和特異性進行評價。了解該儀器對每項測試指標(biāo)的測試范圍，并建立該儀器的正常人的參考值范圍。.注意事項（1）保持儀器的清潔，才能維持良好的運行。（2）保證使用干凈的取樣杯。（3）使用新鮮的混勻尿液，標(biāo)本留取后，一般檢查不超過2h。（4）不同類型的尿液分析儀使用不同的尿試帶，在試帶從冷藏溫度變成室溫時，不要打開盛裝試劑帶的瓶蓋。每次取用后應(yīng)立即蓋上瓶蓋，防止試劑帶受潮變質(zhì)。（5）試劑帶浸入尿樣的時間為2s，試劑帶過多的尿液標(biāo)本應(yīng)用濾紙吸走，所有試劑塊包括空白塊在內(nèi)都要全部浸入尿液中。（6）儀器使用最佳溫度應(yīng)在20一25室溫，尿液標(biāo)本和試劑帶最好也維持在這個溫度范圍內(nèi)。（

16、7）在觀看儀器測試結(jié)果時，由于各類尿液分析儀設(shè)計的結(jié)果檔次差異較大，不能單獨以符號代碼結(jié)果來解釋，要結(jié)合半定量值進行分析，以免因定性結(jié)果的報告方式不夠妥當(dāng)給臨床解釋帶來混亂。.維護與保養(yǎng)（1）尿液分析儀日常維護在常規(guī)工作中必須嚴(yán)格按一定的操作規(guī)程進行操作，否則會因使用不當(dāng)影響實驗結(jié)果。操作尿液分析儀之前，應(yīng)仔細閱讀分析儀說明書及尿試劑帶說明書；每臺尿液分析儀應(yīng)建立操作程序，并按其進行操作。對尿液分析儀要有專人負責(zé)，建立專用的儀器登記本，對每天儀器操作的情況、出現(xiàn)的問題，以及維護、維修情況逐項登記。每天測定開機前，要對儀器進行全面檢查(各種裝置及廢液裝置、打印紙情況，以及儀器是否需要校正等)，確

17、認(rèn)無誤時才能開機。測定完畢，要對儀器進行全面清理、保養(yǎng)。開瓶但未使用的尿試劑帶，應(yīng)立即收入瓶內(nèi)蓋好瓶蓋。（2）尿液分析儀的保養(yǎng)每日保養(yǎng)：每日用完應(yīng)清除干凈，并用水清洗干凈。每周或每月保養(yǎng)：各類尿液分析儀的每周或每月保養(yǎng)，要根據(jù)儀器的具體情況而定。.尿液分析儀的常見故障儀器的故障分為必然性故障和偶然性故障。必然性故障是各種元器件、零部件經(jīng)長期使用后，性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生老化，導(dǎo)致儀器無法進行正常的工作；偶然性故障是指各種元器件、結(jié)構(gòu)等因受外界條件的影響，出現(xiàn)突發(fā)性質(zhì)變，而使儀器不能進行正常的工作。尿液分析儀出現(xiàn)故障的原因分為以下幾類。（1）人為引起的故障這類故障是由于操作不當(dāng)引起的，一般多由操作人員對使用程序不熟練或不注意所造成的。故障