尿液干化学分析仪及应用

第六节 尿液干化学分析仪及应用

一、尿液干化学分析仪的类型

（一）按干化学试剂带检测项目分类

1．尿液8项（联）干化学分析仪

检测项目包括：酸碱度（p H）、蛋白（PRO），葡萄糖（GLU）、酮体（KET）、胆红素（BIL）、尿胆原（URO）、隐血（BLD）和亚硝酸盐（NIT）。

2．尿液9项（联）干化学分析仪

8项＋尿白细胞（LEU）。

3．尿液10项（联）干化学分析仪

9项＋尿比密（SG）。

4．尿液11项（联）干化学分析仪

10项＋尿维生素C。

5．尿液12项（联）干化学分析仪

11项＋尿微量白蛋白（m Alb）。

（二）按仪器的自动化程度分类

1．半自动尿液分析仪

检测项目主要包括尿8项、9项、10项、11项或12项。

2．全自动尿液分析仪

检测项目主要包括尿10项、11项或12项。

以上仪器的自动化程度主要区别于加样方式的不同，半自动仪器主要是手工加样或手工摆放试剂带；全自动尿液分析仪则是仪器自动加样或自动取用干化学试剂带，自动清洗、并自动排放废液及检测后的废试剂带。

二、尿液干化学分析试带检测原理

1．尿液分析仪组成

尿液分析仪通常由机械系统、光学系统、电路系统三部分组成。

2．尿液分析仪试剂带

试带以滤纸为载体，将各种试剂成分浸渍后干燥，作为试剂层，再在表面覆盖一层纤维膜，作为反射层。尿液浸入试带后与试剂发生反应，产生颜色变化。

多联试带是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。多联试带的基本结构采用了多层膜结构：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，碘酸盐层可破坏维生素C等干扰物质，试剂层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；有些试带无碘酸盐层，但相应增加了1块检测维生素C的试剂块，以进行某些项目的校正。

不同型号的尿液分析仪使用其配套的专用试带，且测试项目试剂块的排列顺序是不相同的。通常情况下，试带上的试剂块要比测试项目多一个空白块，有的甚至多参考块又称固定块。空白块的目的是为了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，以提高测试准确性；固定块的目的是在测试过程中，使每次测定试剂块的位置准确，减低由此而引起的误差。

3．尿液分析仪检测原理

尿液干化学分析仪采用反射光度法原理，在微电脑控制下，利用球面积分仪检测双波长条件下试带上的颜色变化。试带上含有数个检测各种项目的试剂垫，各自与尿液中相对应的成分反应，显示不同的颜色，在光源照射下，其反射光被球面积分仪接收。当球面积分仪光电管被反射的双波长光照射时，光信号转化为电讯号，电讯号传送至模拟数字转换器被转换成数字信号，经微处理器处理而显示结果。

各波长的比例由检测项目决定。尿液中某种成分含量越高，其相应试剂垫的反射光越弱；否则越强。反射率的计算公式如下：

R（％）＝Tm·Cs/（Ts·Cm）×100％

式中R（％）为反射率；Tm为试剂垫对测定波长的反射强度；Cs为标准垫对参考波长的反射强度；Ts为试剂垫对参考波长的反射强度；Cm为标准垫对测定波长的反射强度。

三、检测参数

从最初的单一测试到现今的多项测试，尿分析仪检测参数随尿试带的发展而发展。尿试带常依测试参数分为两类：①用于初诊患者及健康体检使用的8～11项筛检组合试带。8项检测项目包括酸碱度（p H）、蛋白（PRO）、葡萄糖（GLU）、酮体（KET）、胆红素，（BIL）、尿胆原（URO）、红细胞或血红蛋白或隐血（ERY或HB）和亚硝酸盐（NIT）；9项检测项目在8项基础上增加了尿白细胞（LEU，WBC）；两项检测项目又在9项的基础上增加了尿比密（SG）；11项则又增加了维生素C。②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。

1．酸碱度采用酸碱指示剂法

p H分析试纸中含有甲基红，变色范围为p H4.2（红）～6.2 （黄）；溴甲酚绿，变色范围为p H3.6（黄）5～7.4（绿）；溴百里香酚蓝，变色范围为p H6.7（黄）～7.5（蓝）。这些混合的酸碱指示剂适量配合可以反映尿液p H4.5～9.0的变化范围。

2．比密采用多聚电解质离子解离法

化学试带上载有预先处理过的甲乙烯酸/马来酐，它含有随尿液离子浓度而解离的酸性基团，这种改变可由膜块中的酸碱指示剂（溴麝香草酚蓝）颜色变化显示出来，进而换算为尿的比密（specificgravity，SG）值。

3．尿糖采用葡萄糖氧化酶—过氧化物酶法

常见的色素原有邻联甲苯胺、碘化钾等。

4．蛋白质采用p H指示剂蛋白质误差法

即在p H3.2的条件下，嗅酚蓝产生的阴离子，与带阳离子的蛋白质结合发生颜色变化。

5．酮体采用亚硝基铁氰化钠法(https://www.daowen.com)

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。

6．胆红素采用偶氮反应法

在强酸性介质中，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。

7．尿胆原采用醛反应法或重氮反应法

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。

8．尿红细胞或血红蛋白采用血红蛋白类过氧化物酶法

血红蛋白类过氧化物酶催化试剂块中的过氧化氢烯钻和色素原四甲替联苯胺（或邻甲联苯胺），后者脱氢氧化而呈色。颜色深浅与血红蛋白或红细胞含量成正比。

9．亚硝酸盐采用硝酸盐还原法

当尿液中感染的具有硝酸盐还原酶的细菌增加时，如大肠埃希菌，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-蔡基乙二胺偶联，使膜块呈现由黄至红色的变化，颜色的深浅与亚硝酸盐含量成正比。

10．白细胞采用白细胞醋酶法

粒细胞中存在酯酶，它能作用于膜块中的吲哚酚醋，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。

11．维生素C采用还原法

维生素C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。

12．其他

如采用校正块反射率测定原理来判断颜色，将颜色分为23种色调；采用散射比浊方法测定透明度，根据浊度不同将尿液透明度分为透明、混浊、高度混浊3个档次。

干化学尿试纸测试项目及原理见表1-3。

四、尿液干化学分析仪的质量控制及临床应用

（一）严格按规定的要求操作

（1）严格按厂家要求安装、使用和保养。

（2）每天测定标本前先用校验带监测仪器性能，使用校验带时应注意：①试剂带架必须清洁、干燥。②校验带不可浸尿或蘸水。③不可用手摸校验带。④校验带应保存在专用盒内，避光防潮。⑤当仪器对校验带测定的结果与预测值不符时，应再以另一校验带（参考校验带）重新测试。校验不合格的仪器不准使用。

（二）尿液分析仪使用临床经验

（1）使用前必须仔细阅读仪器说明书，详细了解仪器的工作原理、操作规程、临床经验、校正方法以及仪器保养要求。

（2）仪器应安装在一个远离电磁干扰源、热源、防止阳光照射、防潮、通风好的实验台上，室内温度应在15～25℃，相对湿度应＜80%。

（3）开机后用校正带进行测定，当校正带检测结果与校正带要求完全一致后才能进行质控物或尿标本的检测。

（4）对正常和异常两种质控尿液进行检测，如果“正常”质控物结果变为异常，或者“异常”质控物结果变为正常均为失控。如果质控物某一膜块（项目）在靶值±1个等量级内，仍作为未失控对待。

（5）尿质控物检测在允许范围时，可以进行尿标本检验，检验时要求尿液标本要新鲜，从排出到检测最长不能超过2h。如确实不能及时送检时，应将标本置4℃下冷藏保存并不得超过6h。有时冷藏后一些结晶析出会影响结果。从冰箱取出的尿标本应在室温中放置一定时间，使尿标本温度平恒到室温后再行混合，然后取样检测。

（6）尿试带应在厂家推荐的条件下保存和使用，不应将试带放在直射光下照射或暴露在潮湿环境中。一次只取所需量的试带，并应立即将瓶盖盖好。多余试带不得放回原容器中，更不能将各瓶剩余的试带合并。操作中切勿触摸试带上的反应检测模块。

（7）尿液分析仪测定结果与手工法结果有一定的差异，并且影响因素也不完全一样。如尿分析仪主要对白蛋白起反应，对球蛋白反应不敏感。测定尿糖的灵敏度比班氏法高，但最高浓度只能测到（3+）；胆红素测定比手工法灵敏度低；尿分析仪只能与完整的粒细胞起反应，而不与淋巴细胞发生反应等。因此当用两者做对比试验时应注意到这些差别。

（8）尿液分析仪只能作为一个尿液检查的过筛手段。因为尿分析仪只能做些一般的化学检查，对尿液中的许多有形成分如管型、精子、上皮细胞、癌细胞、结晶等成分不能检查，因此当对尿液结果有怀疑时，应结合显微镜检查报告结果。坚决反对使用尿液化学分析仪后不再做尿沉渣镜检的错误倾向。报告结果时还应注意报告清楚尿液颜色、透明度等一般性状检查。外观异常时，即使结果正常也应做显微镜检查。

（9）要结合临床进行结果分析，既不可一概以检验结果确定疾病，也不可一概否定检验结果，应对具体问题进行具体分析。

（10）尿液化学分析仪检测仅是一个过筛试验，坚决反对有的单位使用尿液化学分析仪后不再做尿沉渣镜检的错误倾向。有的单位也不再报尿液颜色、透明度等一般性状检查，这也是不对的。不少单位将热敏纸报告单直接贴在化验单上的做法也是错误的，因为热敏纸报告单上字迹一年半载会退掉，作为档案保存是不妥的。

（11）要注意药物对试带测定的干扰。尤其维生素C可使尿糖、胆红素及尿胆原呈假阴性。为避免维生素C对结果的影响，可选择抗维生素C的试带或用含有维生素C膜块色试带。

（三）尿液分析仪应与尿沉渣显微镜检查相结合

无论尿液分析仪还是尿沉渣分析仪都不能代替显微镜检查，它们只能作为过筛试验，因为尿液分析仪无法观察尿液中的红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、巨噬细胞、肿瘤细胞、细菌、精子、结晶等有形成分，即使尿十项或十一项分析仪对红细胞、白细胞的检查也只限在化学检查范围内，且尿分析仪所受的干扰因素很多，与实际镜检有一定差距，因此，当尿分析仪检验结果出现异常时，应结合显微镜检查报告结果，并以显微镜结果为准，因为这些有形成分对肾脏和尿路疾患的诊断和鉴别诊断，疾病的严重程度及预后有着重要作用，不可忽视。

1．尿分析仪过筛标准的确定

过筛的概念：仪器和试剂带符合实验要求，在检验人员相对稳定条件下，制定一个标准，达到此标准可视为尿沉渣成分在正常范围内，可免除进一步显微镜检查为过筛试验。下面对尿分析仪过筛的标准介绍如下：

首先用规范化的方法做尿沉渣显微镜检查。取尿液10ml，离心5min弃去上清液，留沉渣0.2ml摇匀，取20μl加盖玻片镜检。

先用低倍镜观察全片，然后转高倍镜，检查10个高倍视野，如果白细胞0～5；红细胞0～3；透明管型在20个低倍视野下为0～1，那么尿质控标准可确定为阴性。一般尿分析仪结果与尿沉渣显微镜检查平行为过筛正确。

2．确定干化学过筛标准应注意的几个问题

（1）白细胞。①尿液必须新鲜（以免白细胞破坏）。注意由于尿液在膀胱潴留时间过长或者标本存放时间过长，或者由于其他原因引起白细胞破坏后酯酶释放到尿液中，镜检阴性，从而造成假阴性。另外尿分析仪的检测只与完整的粒细胞起反应，不与淋巴细胞反应或者破坏的粒细胞起反应。②甲醛、高浓度胆红素，某些药物可出现假阳性。③决不能凭经验进行换算，因无法寻找换算方式和换算系数。

（2）红细胞。①既可对完整红细胞起反应，也可对游离血红蛋白起反应。②尿液中含有对热不稳定酶（含有类过氧化物酶作用出现假阳性）。肌红蛋白或大量维生素C，都可干扰此试验。③肾病患者、红细胞在肾脏或泌尿道破坏、尿比密过低、尿p H偏高等均易造成红细胞干化学检查呈现假阴性。