尿液分析儀器

第七章

尿液分析儀器廣州醫(yī)學(xué)院化學(xué)教研室制作：

張超副教授E-mail：

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第七章尿液分析儀器

尿液分析儀器是臨床實(shí)驗(yàn)室最常用的分析儀器，包括：尿液分析儀尿沉渣分析儀第七章尿液分析儀器第一節(jié)尿液分析儀一、尿液分析儀（Urine

Analyzer）的分類指用來測量尿液中酸度值，亞硝酸鹽NIT、尿蛋白、Vc含量等參數(shù)的含量的一類臨床檢驗(yàn)常規(guī)儀器。第七章尿液分析儀器1.按工作方式可分為濕式尿液分析儀干式尿液分析儀2.按測試項(xiàng)目可分為8項(xiàng)尿液分析儀9項(xiàng)尿液分析儀10項(xiàng)尿液分析儀11項(xiàng)尿液分析儀第七章尿液分析儀器8項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：日本或國產(chǎn)的MA－4210型檢測項(xiàng)目：尿蛋白、尿糖、PH、酮體、膽紅素、尿膽原、尿隱血、尿亞硝酸鹽。

9項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：德國產(chǎn)的RL－9型檢測項(xiàng)目：尿蛋白、尿糖、PH、酮體、膽紅素、尿膽原、尿亞硝酸鹽、尿隱血、尿白細(xì)胞。

第七章尿液分析儀器10項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：德國MIDITRON型、美國CLINITEK200型。檢測項(xiàng)目：蛋白、糖、PH、酮體、膽紅素、尿膽原、尿亞硝酸鹽、尿紅細(xì)胞、白細(xì)胞、尿比重。11項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：美國的CLINITEK500型檢測項(xiàng)目：蛋白、糖、PH、酮體、尿膽紅素、尿膽原、尿亞硝酸鹽、尿隱血、白細(xì)胞、比密、維生素C。第七章尿液分析儀器半自動(dòng)尿液分析儀德國MIDITRON型、美國CLINITEK200型

全自動(dòng)尿液分析儀

德國SUPERTRON型美國CLINTEKAT-LAS型

3.按自動(dòng)化程度可分為第七章尿液分析儀器二、尿液分析儀測試原理尿液分析儀的測試原理主要有以下三個(gè)方面：尿液分析儀的試劑帶原理尿液分析儀測量原理尿液分析儀計(jì)算原理第七章尿液分析儀器多聯(lián)試劑帶：是將多種項(xiàng)目的試劑塊集成在一個(gè)試劑帶，使用多聯(lián)試劑帶，浸入一次尿液可同時(shí)測定多個(gè)項(xiàng)目。圖為德國寶靈曼公司的COMBURTEST試劑帶。它采用了多層模結(jié)構(gòu)。尼龍膜：防止大分子物質(zhì)對(duì)反應(yīng)的污染。1.試劑帶原理第七章尿液分析儀器絨制層：包括碘酸鹽層和試劑層：碘酸鹽層：可以破壞維生素C等干擾物質(zhì)；試劑層：含有試劑成分，主要與尿液中測定物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生顏色變化；吸水層：可使尿液均勻快速的浸入，并能抑制尿液流到相鄰的反應(yīng)區(qū)；塑料底層：作支持體。

第七章尿液分析儀器多聯(lián)試劑帶結(jié)構(gòu)圖第七章尿液分析儀器另外，試劑帶中還有另一個(gè)墊－“補(bǔ)償區(qū)”，作為尿液本底顏色，以對(duì)有色尿及儀器變化等產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。試劑帶按一定的順序排列，各個(gè)廠家不一樣，尿液中的各種成分被各測定塊吸收，引起化學(xué)反應(yīng)及酶反應(yīng)，使試劑塊顏色根據(jù)尿液中各成分的比例而變化。第七章尿液分析儀器項(xiàng)目縮寫符號(hào)

反應(yīng)原理

膽紅素BIL偶氮反應(yīng)法尿膽原URO醛反應(yīng)法，重氮反應(yīng)法酮體KET硝基鐵氫化鈉法亞硝酸鹽NIT亞硝酸鹽還原法白細(xì)胞LEU脂酶法比密D(SG)多聚電解質(zhì)離子解離法各項(xiàng)目測定原理表第七章尿液分析儀器

尿WBC干化學(xué)法是檢查尿內(nèi)WBC中粒細(xì)胞內(nèi)含有的特異性脂酶。這種酶可作用于試紙膜塊中的吲哚酚脂，并發(fā)生重氮鹽反應(yīng)形成紫色縮合物，其顏色深淺與細(xì)胞的多少呈正比例關(guān)系。對(duì)淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞不起反應(yīng)。

2.白細(xì)胞特異性脂酶測定原理第七章尿液分析儀器3.隱血實(shí)驗(yàn)原理利用Hb中亞鐵血紅素有類似過氧化物酶的作用，在供氫體（如無色的鄰聯(lián)甲苯胺）的存在下，使過氧化物還原成為水，而無色的鄰聯(lián)甲苯胺被氧化成為有色的產(chǎn)物。AH2-H2O2A2-H2O2

過氧化物酶（無色）（有色）第七章尿液分析儀器操作人員必須仔細(xì)閱讀試帶性能和儀器的操作方法；操作中應(yīng)充分混勻新鮮尿液標(biāo)本；將試帶全部迅速浸入尿液標(biāo)本；試帶從標(biāo)本中取出時(shí)，除去多余的尿液；可疑結(jié)果必須進(jìn)行確診實(shí)驗(yàn)；干化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與理學(xué)、顯微鏡結(jié)果相關(guān)聯(lián)。4.干化學(xué)分析試帶使用說明第七章尿液分析儀器試帶貯存在干燥、不透明、有蓋的容器中，不能取出容器中的干燥劑；放置于陰涼干燥的地方，不要放冰箱；不能暴露于揮發(fā)性的煙霧中；不能使用過期的試帶，通常打開后6個(gè)月內(nèi)用完，不能使用已褪色的化學(xué)試帶。試帶保存方法：第七章尿液分析儀器此類儀器一般用微電腦控制，將浸有尿液的試劑帶放在儀器比色槽內(nèi)，試帶上已產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)的各種試劑墊被光源照射，其反射光被球面積分儀接收，球面積分儀的光電管被反射的雙波長光（包括通過濾光片的測定光和一束參考光）照射。測定每種試劑帶塊反射光的光量值與空白塊的反射光量值進(jìn)行比較，通過計(jì)算機(jī)求出反射率，換算成濃度值，便可由分析儀打印出半定量的數(shù)值。5.測量原理第七章尿液分析儀器各波長的比例由檢測項(xiàng)目決定在幾十秒鐘(根據(jù)不同分析儀自己的設(shè)定時(shí)間而定)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，各個(gè)項(xiàng)目(空白塊不參加反應(yīng)，只作標(biāo)準(zhǔn)參考用）的試劑帶塊由于化學(xué)反應(yīng)而呈現(xiàn)顏色變化，并吸收照射的單色光。各波長的選擇由檢測項(xiàng)目決定，球面積分儀上有三個(gè)光電管和特定波長濾光片:

參比光為深紅色濾片（λ＝720nm）。第七章尿液分析儀器在測量光電管中:

一個(gè)加有綠色濾光片（550nm）對(duì)亞硝酸鹽、酮體、膽紅素、尿膽原作測量。

另一個(gè)紅色濾光片（620nm），對(duì)葡萄糖、蛋白質(zhì)、PH和隱血作測量。儀器的檢測過程為：光源燈發(fā)出的光通過積分球照射在試劑帶的膜塊上。試劑帶膜塊顏色的深淺對(duì)光的吸收和反射是不一樣的，顏色越深，吸收的光量值越大，反射光量值越小，則反射率越小。儀器按下列公式自動(dòng)計(jì)算出反射率，然后與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較，自動(dòng)打印出各成分的相應(yīng)結(jié)果。第七章尿液分析儀器R(%):反射率Tm:試劑墊對(duì)測定波長的反射強(qiáng)度Ts:試劑墊對(duì)參考波長的反射強(qiáng)度Cs:標(biāo)準(zhǔn)墊對(duì)參考波長的反射強(qiáng)度

Cm:標(biāo)準(zhǔn)墊對(duì)測定波長的反射強(qiáng)度6.計(jì)算原理第七章尿液分析儀器三、尿液分析儀的結(jié)構(gòu)尿液分析儀機(jī)械系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)電路系統(tǒng)尿液分析儀主要由下面三個(gè)部分組成：第七章尿液分析儀器第七章尿液分析儀器主要功能是將待測的試劑帶傳送到位。（一）機(jī)械系統(tǒng)（二）光電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖其作用是將光電檢測器的信號(hào)進(jìn)行放大和運(yùn)算處理。（三）電路系統(tǒng)見下圖第七章尿液分析儀器第七章尿液分析儀器安裝條件:遠(yuǎn)離電磁干擾源、電源、防止陽光照射、防潮、通風(fēng)好、溫度10-30℃，濕度<80％；調(diào)校:新儀器安裝后，或每次大維修之后，必須對(duì)儀器技術(shù)性能進(jìn)行測試，評(píng)價(jià)，這對(duì)保證檢驗(yàn)質(zhì)量起到重要的作用。第七章尿液分析儀器四、干化學(xué)尿液分析技術(shù)的局限性干化學(xué)尿液分析技術(shù)操作簡便，檢測項(xiàng)目多，診斷過篩面大，儀器價(jià)廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，很快在臨床推廣應(yīng)用，但這類儀器檢測的結(jié)果受許多因素的影響，務(wù)必嚴(yán)格控制才能獲得好的結(jié)果。第七章尿液分析儀器五、影響干化學(xué)檢測結(jié)果的因素影響檢測結(jié)果的因素大致來自如下幾方面：①試紙條因素②尿標(biāo)本因素③操作因素：包括儀器的校驗(yàn)和維護(hù)，操作程序，環(huán)境因素等。第七章尿液分析儀器第二節(jié)尿沉渣分析儀第七章尿液分析儀器一、尿沉渣檢驗(yàn)方法學(xué)進(jìn)展第七章尿液分析儀器

（1）開展利用干化學(xué)法檢測尿中WBC、RBC，進(jìn)行顯微鏡檢查的篩選。（2）利用圖象攝影系統(tǒng)攝制尿沉渣成分的靜止圖象，對(duì)尿沉渣成分進(jìn)行自動(dòng)分類、計(jì)算及儲(chǔ)存等，形成尿沉渣自動(dòng)分析系統(tǒng)。（3）利用流式細(xì)胞術(shù)結(jié)合電阻抗原理檢測尿中成分進(jìn)行定量分析的全自動(dòng)尿沉渣分析儀。第七章尿液分析儀器（4）除利用普通顯微鏡外，還可采用干涉、相差、偏振光、掃描及透射電鏡等觀察。（5）現(xiàn)已采用尿沉渣活體染色及細(xì)胞化學(xué)等多染色法來識(shí)別各種細(xì)胞和管型。（6）近年來應(yīng)用單克隆抗體技術(shù)識(shí)別各種細(xì)胞成分。第七章尿液分析儀器第七章尿液分析儀器二、尿沉渣分析儀分類影像式尿沉渣分析儀流式細(xì)胞術(shù)法尿沉渣分析儀尿沉渣分析工作站（一）流式細(xì)胞術(shù)法尿沉渣分析儀以UF-100儀器為例了解尿沉渣分析原理。1.

稀釋、染色的標(biāo)本通過鞘液池2.

氬激光照射3.

測定熒光、散射光和電阻抗第七章尿液分析儀器流式細(xì)胞術(shù)法尿沉渣分析儀結(jié)構(gòu)第七章尿液分析儀器1.稀釋、染色的標(biāo)本通過鞘液池當(dāng)一個(gè)尿液標(biāo)本被稀釋液稀釋和染液染色后，它靠液壓作用通過鞘液流動(dòng)池，當(dāng)反應(yīng)樣品從噴嘴出口進(jìn)入鞘液流動(dòng)室時(shí)，它被一種無粒子顆粒的鞘液包圍，使每個(gè)細(xì)胞以單個(gè)縱列的形式通過流動(dòng)池的中心(豎直)軸線。UF-100分析原理第七章尿液分析儀器UF-100分析原理在這里每個(gè)尿液細(xì)胞將被氬激光光束照射。每個(gè)細(xì)胞有不同程度的：熒光強(qiáng)度(FL，fluorescentlight)是從染色尿液細(xì)胞發(fā)出的熒光強(qiáng)度，主要反映細(xì)胞的定量特性，如細(xì)胞膜、核膜、線粒體、核酸等。散射光強(qiáng)度(這種儀器測定的是前向角散射光Fsc,forwardscatterelight,它成比例的反映細(xì)胞的大?。╇娮杩沟拇笮。娮杩闺娦盘?hào)主要與細(xì)胞的體積成正比）。2.氬激光照射第七章尿液分析儀器儀器正是將這種熒光、散射光和電阻抗的信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，分析這些電信號(hào)，才能使得每個(gè)尿液標(biāo)本產(chǎn)生出直方圖和散射圖，然后分析這些圖形，即可區(qū)別出每個(gè)細(xì)胞并得出每個(gè)細(xì)胞的形態(tài)。3.測定熒光、散射光和電阻抗UF-100分析原理第七章尿液分析儀器（二）儀器結(jié)構(gòu)流式細(xì)胞術(shù)尿沉渣分析儀包括：

光學(xué)檢測系統(tǒng)液壓系統(tǒng)電阻抗檢測系統(tǒng)電子系統(tǒng)第七章尿液分析儀器

光學(xué)系統(tǒng)由氬激光（波長488nm）、激光反射系統(tǒng)、流動(dòng)池、前向光采集、前向光檢測器組成。1.光學(xué)檢測系統(tǒng)：激光作為光源用于流式細(xì)胞分析系統(tǒng)，它被雙色反射鏡反射，然后被聚光器收集形成射束點(diǎn)，而聚集于流動(dòng)池的中央。樣品流到流動(dòng)池，每個(gè)細(xì)胞被激光光束照射，產(chǎn)生前向散射光和前向熒光的光信號(hào)。散射光信號(hào)被光電二極管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，被輸送到微處理器。第七章尿液分析儀器根據(jù)光散射定律，在分析尿標(biāo)本時(shí)，由于細(xì)胞的種類不同和分布不均，光的反射和散射主要取決于細(xì)胞表面，因此散射光的強(qiáng)度主要取決于細(xì)胞的大小，所以儀器可以從散射光的強(qiáng)度得出測定細(xì)胞大小的資料。熒光通過濾光片濾過一定波長的熒光后，輸送到光電倍增管，將光信號(hào)放大再轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后輸送到微處理器，得出細(xì)胞的定量特性。第七章尿液分析儀器UF-100尿沉渣分析儀使用兩種熒光染料：一種為菲啶染料，主要染細(xì)胞的核酸成分（DNA），在480nm光波激發(fā)時(shí)，產(chǎn)生610nm的橙黃色光波，用于區(qū)別有核的細(xì)胞和無核的細(xì)胞（如RBC與WBC，病理管型和透明管型）；另一種為羧花氰染料，它穿透能力強(qiáng)，與細(xì)胞質(zhì)膜（細(xì)胞膜、核膜和線粒體）的脂層成分發(fā)生反應(yīng)結(jié)合，在460nm的光波激發(fā)時(shí)產(chǎn)生505nm的綠色光波，主要用于區(qū)別細(xì)胞的大?。ㄈ缟掀ぜ?xì)胞和白細(xì)胞的區(qū)別）。第七章尿液分析儀器這兩種染料具有下列特性：反應(yīng)快速：背景熒光低：從細(xì)胞發(fā)生的熒光與染料和細(xì)胞的結(jié)合程度成比例。第七章尿液分析儀器反應(yīng)池染色標(biāo)本隨著真空作用吸入到鞘液流動(dòng)池。為了使尿液細(xì)胞進(jìn)入流動(dòng)池不凝固成團(tuán)。而使單細(xì)胞流通過加壓的鞘液輸送到流動(dòng)池，使染色的樣品通過流動(dòng)池的中央，鞘液形成一股液渦流，使尿液細(xì)胞排成單個(gè)縱隊(duì)通過鞘液中心。2.液壓（鞘液流動(dòng)）系統(tǒng)第七章尿液分析儀器

電阻抗測定系統(tǒng)包括測定細(xì)胞體積的電阻抗系統(tǒng)和測定尿液導(dǎo)電率的傳導(dǎo)系統(tǒng)。電阻抗測定的方法：與血細(xì)胞分析義的電阻抗原理相同。部分標(biāo)本含有某些結(jié)晶，影響電阻抗測定的敏感性，為了保證尿液標(biāo)本傳導(dǎo)性穩(wěn)定，可以在稀釋液中使用含EDTA鹽化合物或加熱使結(jié)晶溶解。3.電阻抗檢測系統(tǒng)第七章尿液分析儀器

從樣品細(xì)胞中得到的前向散射光很強(qiáng)，不需要極敏感光檢測器，光電二極管能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。

但從樣品細(xì)胞中得到的前向熒光很弱，因此需要使用極敏感的光電倍增管。這種光電倍增管能夠吸收在光電表面光子的能量，并使用金屬光電效應(yīng)發(fā)出光電子。4.電子系統(tǒng)第七章尿液分析儀器發(fā)出的光電子能夠被外加電壓促進(jìn)，導(dǎo)致許多繼發(fā)電子放大。這種放大的前向熒光轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。從樣品中得到的電阻抗信號(hào)和傳導(dǎo)性信號(hào)被感受器接受后直接放大輸送給微處理器。第七章尿液分析儀器光學(xué)分析系統(tǒng)第七章尿液分析儀器分析原理流程圖第七章尿液分析儀器UF－100細(xì)胞分析過程第七章尿液分析儀器尿液有形份的脈沖圖形第七章尿液分析儀器尿液有形份的脈沖圖形第七章尿液分析儀器（三）尿沉渣細(xì)胞資料的綜合分析儀器通過對(duì)前向散射光的波形（強(qiáng)度和散射光的脈沖寬度）、前向熒光波形（熒光強(qiáng)度和熒光脈沖寬度）和電阻抗值的大小綜合分析，得出細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞橫截面積、染色片段的長度、細(xì)胞容積等信息并繪出直方圖和散射圖。儀器通過分析每個(gè)細(xì)胞信號(hào)波形的特性來對(duì)其進(jìn)行分類。第七章尿液分析儀器前向散射光信號(hào)主要反應(yīng)細(xì)胞體積的大小前向散射光強(qiáng)度FSC反應(yīng)細(xì)胞的橫截面積；前向散射光脈沖寬度FSCW主要反應(yīng)細(xì)胞的長度；FSCW=CL+BW/VCL——細(xì)胞長度BW——激光束寬度V——流動(dòng)速度第七章尿液分析儀器前向熒光信號(hào)主要反應(yīng)細(xì)胞染色質(zhì)塊的大小熒光強(qiáng)度FL主要反應(yīng)細(xì)胞染色質(zhì)的強(qiáng)度；前向熒光脈沖寬度FLW反映細(xì)胞染色質(zhì)的長度。FLW可以用下列等式表示：FLW＝NL+BW/VNL——細(xì)胞核長度BW——激光束寬度V——流動(dòng)速度第七章尿液分析儀器（四）尿沉渣分析儀檢測項(xiàng)目

UF-100型全自動(dòng)尿沉渣分析儀采集標(biāo)本體積為9ml，自動(dòng)進(jìn)樣模式所需標(biāo)本體積不少于4ml，實(shí)際吸取標(biāo)本體積為0.8ml，檢測標(biāo)本體積為9.0微升，每小時(shí)可檢測100個(gè)尿標(biāo)本，可報(bào)告以下參數(shù)：第七章尿液分析儀器檢測項(xiàng)目紅細(xì)胞白細(xì)胞上皮細(xì)胞(EC)管型(CAST)細(xì)菌(BACT)其他的檢測導(dǎo)電率的測定第七章尿液分析儀器本章小結(jié)1.尿液自動(dòng)分析儀的發(fā)展史及分類2.尿液分析儀原理3.各項(xiàng)目測定原理4.尿液分析儀的結(jié)構(gòu)5.尿沉渣檢驗(yàn)方法學(xué)進(jìn)展6.尿沉渣檢查自動(dòng)化分析儀的結(jié)構(gòu)第七章尿液分析儀器堂上練習(xí)1．尿干化學(xué)分析試劑帶2．試劑帶的反射率3．尿液分析儀機(jī)械系統(tǒng)4．尿液分析儀光學(xué)系統(tǒng)一、名詞解釋第七章尿液分析儀器1．尿蛋白定性干化學(xué)檢測法只適用于檢測A．清蛋白B．球蛋白C．糖蛋白D．黏蛋白E．核蛋白二、選擇題2.不符合尿干化學(xué)試劑帶反應(yīng)原理的是A．粒細(xì)胞中的酯酶作用于重氮鹽而產(chǎn)生顏色反應(yīng)B．細(xì)菌可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽C．pH知識(shí)及對(duì)尿中清蛋白特別敏感D．尿中葡萄糖用特異性酶法測定E．尿紅細(xì)胞檢測一般應(yīng)用隱血試驗(yàn)原第七章尿液分析儀器3.不符合尿液分析儀10項(xiàng)檢測試劑帶內(nèi)容的是A．白細(xì)胞酯酶B．亞硝酸鹽C．pHD．比重E．球蛋白4.尿干化學(xué)試劑帶測定尿糖，下列說法錯(cuò)誤的是A．試劑帶法比班氏法特異性高B．維生素C可產(chǎn)生假陰性反應(yīng)C．試劑帶法比班氏法靈敏度高D．測定結(jié)果跟尿液與試劑膜塊反映的事件無關(guān)E．過氧化物可產(chǎn)生假陽性結(jié)果第七章尿液分析儀器5.尿干化學(xué)試劑帶測定尿酮體，下列說法錯(cuò)誤的是A．本法對(duì)酮體各組分的靈敏度相同