干化學(xué)尿液分析儀的原理和使用

干化學(xué)尿液分析儀的原理和使用
尿液分析儀是測定尿中某些化學(xué)成分的自動化儀器，它是醫(yī)學(xué)實驗室尿液自動化檢查的重要工具，此種儀器具有操作簡單、快速等優(yōu)點。但是尿液分析儀人使用不當(dāng)和許多中間環(huán)節(jié)及影響因素都直接影響自動化分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，不僅會引起實驗結(jié)果的誤差，甚至延誤診斷因此要求操作者對自動化儀器的原理、性能、注意事項及影響因素等方面的知識在有充分的了解，正確地使用自動化儀器，這樣才能使尿液分析儀得出的結(jié)果更可靠、準(zhǔn)確。

節(jié)　干化學(xué)分析儀的應(yīng)用

　　50年代即有人采用單一干化學(xué)試帶法測定尿中蛋白質(zhì)和葡萄糖，利用肉眼觀察試帶顏色的變化與標(biāo)準(zhǔn)板時行比較，得出相應(yīng)的數(shù)值。80年代，由于計算機技術(shù)的高度發(fā)展和廣泛使用，尿液自動化分析儀也得到迅速發(fā)展，逐步由原來的半自動化發(fā)展到現(xiàn)在全自動化。尿興高采烈分析儀常依測試項目將其分為二類：①主要用于初診病人及健康檢查使用的8-11項篩選組合尿試帶。8項檢測項目包括蛋白、葡萄糖、PH、酮體、膽紅素、尿膽原、陷血和亞硝鹽；9項檢測項目除上述8項檢查外增加了尿白細(xì)胞檢查。10項尿液分析儀檢測項目9項基礎(chǔ)上增加了尿比密檢查。11項檢測項目則又增加了維生素C檢查。②主要用于已確診疾病的療效觀察，如腎疾患可用PH、蛋白、隱血（紅細(xì)胞）組合試帶；糖尿病用PH、糖、酮體組合試帶；肝病患者用膽紅素、尿膽原組合試帶。

　　一、尿液分析儀原理

　　此類儀器一般用微電腦了控制，采用球面積分儀接受雙波長反射光的方式測定試帶上的顏色變化進行半定量測定。試劑帶上有數(shù)個含各種試劑的試劑墊，各自與尿中相應(yīng)成分進行獨立反應(yīng)，而顯示不同顏色，顏色的深淺與尿液中某種成分政權(quán)比例關(guān)系，試劑帶中還有另一個“補償墊”，作為尿液本底顏色，了對有色尿及儀器變化待所主生的誤差進行補償。

　　將吸附有尿液的試劑帶放在儀器比色槽內(nèi)，試劑帶上已產(chǎn)生化學(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（通過濾片的測定光和一束參考光）照射，各波長的選擇由檢測項目決定。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖8-1

圖8-1 尿液自動生化分析儀結(jié)構(gòu)示意圖

　　儀器按下列公式自動化計算出反射率，然后與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較，自動找印也各種成分的相應(yīng)結(jié)果，尿液中某種成分含量高，其相應(yīng)試劑墊的反射光較暗，否則較強。

　　反射率分式：R（%）=Tm.Cs/TsCm×

　　式中的R（%）為反射率；Tm為試劑墊對測定波長的反射強度；Ts為試劑墊對參考波長的反射強度；Cm為較準(zhǔn)墊對測定疵長的反射強度；Cs為校準(zhǔn)對參考波長的反射強度。

　　[臨床意義] 見本章中各項相應(yīng)的濕化學(xué)檢查

　　二、尿試帶試驗方法

　　1．尿PH檢查：結(jié)果有二重含義：①反映體內(nèi)酸堿代謝狀態(tài)；②由于尿蛋白、尿比密的測定原理是基于膜尬上后PH試劑的顏色變化，因此分析PH變化還有監(jiān)控尿PH變化對其它膜尬區(qū)反應(yīng)的干擾作用。

　　2．尿比密檢查：尿比密測定曾采用懸浮法和折射儀法，主要測定尿內(nèi)固體物濃度隨著10項尿液分析儀的問世，試帶法測定尿比密得到廣泛使用，其膜塊中主要含有多聚電解質(zhì)（甲乙烯酸酰馬不酐）、酸堿指示劑及緩沖物，這是采用酸磚瓦指示劑法，其原時是根據(jù)經(jīng)過多聚電解質(zhì)的Pka改變與尿液離子濃度相關(guān)原理。麻劑條中的多聚電解質(zhì)含有隨尿標(biāo)本中離大濃度則解離的酸性基團，離子越多，酸性基團解離子越多，而使膜尬中的PH改變，這種改變可由膜塊中的酸堿性指示劑的顏色變化顯示出來，進而換算成尿液的比密值。

　　不同的干擾因素對上述三種方法的測量的比密結(jié)果影響也不同：是尿液中的非離子化合物增多時，可使懸浮法和折射儀法測得的比密結(jié)果偏高，而試帶法只與離子濃度有關(guān)，不受其影響；第二是尿液中蛋白增多時，三種方法都具有不同程度的增高，以試帶法為明顯，折射儀法次之；第三是試帶法易受PH的影響，當(dāng)尿液的PH>7時應(yīng)在測定結(jié)果的基礎(chǔ)是增加0.005作為由于尿液PH損失的補償。

2 干化學(xué)尿液分析儀的原理和使用

　　尿試帶法簡單、快速、用尿量少，但由于試紙法尿比密結(jié)果間隔較大，不能反應(yīng)細(xì)微的比密變化，故不能用于濃縮稀釋試驗。加外試帶法對高或過低的尿比密均有敏感，故不宜用于這兩種情況，如新生兒尿就不適用。因此只能用于一般性篩選，在上述情況下以折射儀更為理想。NCCLS建議折射儀結(jié)果作為干試帶法的參比方法。

　　3．尿蛋白檢查尿液分析儀尿蛋白測定是根據(jù)指示劑蛋白誤差原理，膜塊中主要含有酸堿性指示劑棗溴酚蘭、枸櫞酸緩沖系統(tǒng)和表南的活性劑。在PH3.2時，溴酚產(chǎn)生的陰離子，與帶陽離子的蛋白質(zhì)（白蛋白）結(jié)合后發(fā)生顏色變化。

　　干化學(xué)法測定尿蛋白操作簡單快速，但在使用應(yīng)注意：①病人服用奎寧和磺胺嘧啶等藥物引起的強堿性尿時,會使干化學(xué)法出現(xiàn)假陽性結(jié)果而磺基水楊酸法出南假陰性結(jié)果.可用稀乙酸將尿液PH調(diào)5-7,再行實驗,借以區(qū)別是否由于強堿性尿而導(dǎo)致假陽性.②研究證明幾十種藥物可使尿蛋白檢查出現(xiàn)假陽性,有學(xué)者對用大劑量青霉素患者給藥前后進行了尿蛋白的檢測,結(jié)果表明:滴注250萬單位組2小時\320萬單位3組小時，480萬單位組5小時可能對磺基水楊酸法產(chǎn)生假陽性，對干化學(xué)法產(chǎn)生假陰性。③不同測定方法對病人尿液內(nèi)不同種類蛋白質(zhì)檢測的敏感不同，雙縮脲定量可以對白蛋白，球蛋白顯赤似的敏感性，而干化學(xué)測量球蛋白的敏感性僅是白蛋白的1/100-1/50。因此對于腎病患者特別是在疾病發(fā)展過種中需在系統(tǒng)觀察尿蛋白含量的病例應(yīng)使用磺基水楊酸法（或加熱乙酸法）定性和雙縮脲法進行定量試驗。④標(biāo)本內(nèi)含有其它分泌物（如生殖系統(tǒng)分泌物）或含有較多細(xì)胞成分時，可引起假陽性。

　　NCCLS建議以磺基水楊權(quán)法作為干化學(xué)檢測尿蛋白的參比方法。

　　4．尿葡萄糖測定：尿試帶法測定尿葡萄糖是采用酶法。其膜塊中含有葡萄糖氧化酶、過氧化物酶和色原。不同廠家采用的色源有異主要有二類：①采用碘化鉀做色原，陽性反應(yīng)呈紅色；②采用鄰甲聯(lián)苯胺作色原，陽性反應(yīng)呈藍色。其測定原量是葡萄糖氧化酶把葡萄糖氧化成葡萄糖醛酸和過氧化氫，后者再由過氧化物酶催化釋放出[0]，而使色原呈顏色，以此類方法常用。

　　尿試帶法在使用中應(yīng)注意：①尿試帶法與班氏定性法的特異性不同前者的特異性強，吸與葡萄糖反應(yīng)；而后者與尿內(nèi)反有不原性糖和所有還原性物質(zhì)都反應(yīng)，故在尿試帶法呈陰性的標(biāo)本有可能在班氏法呈陽性結(jié)果；②干化學(xué)法與班氏法的靈敏度不同，干化學(xué)法的靈敏度高，葡萄糖含量為1.67-2.78mmol/L時即可出現(xiàn)弱陽性；而班氏法8.33mmol/L才呈弱陽性表現(xiàn)；③干擾物質(zhì)對兩法的影響不同：尿液內(nèi)含有對氧親和力較強的還原物質(zhì)可與班氏法中的銅離子作用產(chǎn)生假陽性，但卻可使干化學(xué)法試帶產(chǎn)生的H2O2還原顯色而使其成假陰性。排除的方法是先將尿液煮沸幾分鐘破壞維生素C再進行實驗?，F(xiàn)已有含維生素C氧化酶的試帶的可以排除這一干擾。④干化學(xué)法測定尿葡萄糖只是一般的半定量試驗，它所設(shè)計的濃度水平與傳統(tǒng)的班氏存在的著差異，二者有可相互比；；交，因此對于糖尿病的動態(tài)觀察，在干化學(xué)出現(xiàn)陽性結(jié)果時，好用濕化學(xué)定量方法，以確立準(zhǔn)確的尿葡萄糖范圍或收集晝夜尿標(biāo)本作尿糖定量。

　　5．尿酮體檢查：檢測尿酮體的膜塊中主要含有亞硝基鐵氰化鈉，或與尿液中的乙酰乙酸、丙酮主生紫色反應(yīng)。其對乙酰乙酸的敏感性為50-100mg/L對丙酮則為400-700mg/L，不與β-羥丁酸起反應(yīng)。

　　在使用中就注意：①由于尿酮體中的丙酮和乙酰乙酸都具有揮發(fā)性，酰乙酸更易受熱妥解成丙酮；尿液被細(xì)菌污染后，酮體消失，因此尿液必須新鮮，及時送檢，以免因酮體的揮發(fā)或分解出現(xiàn)假陰性結(jié)果或結(jié)果偏低；②干學(xué)法與酮體粉法靈敏度存在差異：酮體粉法對乙酰乙酸與丙酮的敏感性分別為80mg/L和100mg/L。不如試帶法敏感，故同一病理標(biāo)本兩面種方法可能出現(xiàn)結(jié)果的差異，分析結(jié)果時應(yīng)特別注意；③不同病因引起的酮癥，酮體的成分不同，即使一病人不同病程也可有差異，例如在糖尿病酮癥酸中毒早期病命名中，主要酮體成分β羥丁酸，很少或缺乏乙酰乙酸，此時測得結(jié)果可導(dǎo)致對總酮體量估計不足。在糖尿病酮癥酸中毒癥狀緩解之后，β-羥丁酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?，反而使乙酰乙酸含量比初始急性期增高，易對病情估計過重。因此檢驗人員必須注意病程發(fā)展，與臨床醫(yī)生共同分析實驗結(jié)果。

3 干化學(xué)尿液分析儀的原理和使用

　　6．尿膽紅素、尿膽原檢查：尿膽紅素測定原理是結(jié)合膽紅質(zhì)在強酸性介質(zhì)中，與2，4-二氯苯胺重氮鹽起偶聯(lián)反應(yīng)呈紫紅色；測定尿膽原的原理與改良Ehrlich法相同。

　　兩個方法主要注意點為：①標(biāo)本必須新鮮，以免膽紅素在陽光照射下成為膽綠素；尿膽原在氧化成尿膽素。②尿液中含高濃度維生素C和亞硝酸鹽時，抑制偶氮反應(yīng)使尿膽紅素呈假陰性。當(dāng)患者接受大量的氯丙嗪治療或尿中含有鹽酸苯偶氮吡啶的代謝產(chǎn)生時，可呈假陽性。③尿液中一些內(nèi)源物質(zhì)如膽色素原、吲哚、膽紅素等可使尿膽原檢查結(jié)果出現(xiàn)陽性，一些藥物也可產(chǎn)色干擾實驗。④正常人尿膽原排出理每天波動很大，夜間和上午量少，午后則迅速增加，在午后2-4時達高峰；同時尿膽原的清除率與尿PH相關(guān)，PH5.0時，清除率為2ml/min;Ph8.0時增加至25ml/min，因此有學(xué)者倡用預(yù)先給予患者服用碳酸氨鈉，以堿化尿液慢集午后2-4時尿（2小時排出量）進行測定，以提高檢出率。

　　7．尿亞硝酸鹽檢查：膜塊中主要含有對氨基苯砷酸和1，2，3，4-四羥基對苯喹啉-3酚。大多當(dāng)數(shù)尿路感染由大腸埃希菌引起的，正常人尿液中含有來自食物或蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的硝酸鹽，池尿液中有大腸埃希菌感染增殖時，將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，可將膜塊中對氨基礎(chǔ)苯砷酸重氮化而成重氮鹽，后者與1，2，3，4-四羥基對苯喹啉-3鞭偶聯(lián)使膜塊產(chǎn)生紅色，借以診斷患者是否被大腸埃希菌感染，其檢出敏感度為0.03-0.06g/l 。尿液中亞硝酸鹽檢出率受感染細(xì)菌是否含有硝酸鹽還原酶，食物中是否含有選題的硝酸鹽、尿液標(biāo)本是否在膀胱停留4小時以上三者影響，符合上述三個條件，此試驗的檢出率為80%，反之可呈現(xiàn)陰性結(jié)果。因此本試驗陰性關(guān)不能排除細(xì)菌尿的可能，以樣亞硝酸鹽試驗陽性也不能完全肯定泌尿系統(tǒng)感染，標(biāo)本放置過久或污染可呈假陽性，應(yīng)結(jié)合其它尿液分析結(jié)果，綜合分析得出正確的判斷。

　　8．尿白細(xì)胞檢查：尿試帶法檢查尿內(nèi)白細(xì)胞的原理基于中性粒細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)含有特異性酯酶，可或作用于膜塊中的吲哚酚酯，關(guān)與重氮鹽反應(yīng)形成紫色縮合物，其顏色深淺與中性粒細(xì)胞的多少呈正比例關(guān)系。操作時應(yīng)注意：①尿液標(biāo)本必須新鮮，留尿后應(yīng)立即測定，以免白細(xì)胞契壞，導(dǎo)致干化學(xué)法與鏡檢法人為的實驗誤差；②此法只能測中性粒細(xì)胞，不與單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞反應(yīng)，在腎移植病人發(fā)生排異反應(yīng)時，尿中的以滿面春風(fēng)巴細(xì)胞為主的或其它病因引起的單核細(xì)胞尿時會產(chǎn)生陰性結(jié)果；③尿液中污染甲醛或含有高濃度膽紅素或使用某些藥物時，吉產(chǎn)生假陽性；尿蛋白>5g/L或尿液中含有大劑量先鋒霉素等紅物時，可便結(jié)果偏低或出現(xiàn)假性結(jié)果。

　　由于尿液分析儀白細(xì)胞檢測與顯微鏡下計數(shù)實驗原理截然不同，其報告方式也是兩種不同的概念，很難找出兩者的對應(yīng)關(guān)系，迄今還沒有一種直接的換算方式，因此儀器法白細(xì)胞檢查只是一個篩選試驗，絕不可代替顯微鏡檢查。

　　9．尿血紅蛋白、尿紅細(xì)胞檢查：膜塊中主要含有過氧化氫茄香素或過氧化氫烯鈷和色原（如鄰甲聯(lián)苯胺）兩種物質(zhì)。其原理為尿液中紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白或其破壞釋放出的血紅蛋白均具有過氧化氫酶樣活性，可使過氧化氫茄香素或過氧化氫烯鈷分解出[0]，后者能氧化有關(guān)色原（如鄰甲聯(lián)苯胺）使之呈色。

　　尿試帶法檢查尿內(nèi)紅操作時應(yīng)注意：①因為不同廠家或不同型號的試劑帶敏感度不同，使用時必須注意批間差；②干化學(xué)法既可與完整的紅細(xì)胞反革命應(yīng)又能測定游離的血紅蛋白量，因此報告時要了解臨床診斷，綜合分析。由于腎病患者終尿中的紅細(xì)胞可因各種因素變形裂解使血紅蛋白逸出，可導(dǎo)致儀器法與水測法的差異；③尿中含有的易熱酶、肌紅蛋白或菌尿可引起假陽性；④大量維生素C可干擾試驗結(jié)果，使某些試帶產(chǎn)生假陰性，應(yīng)予以警惕。