尿液分析仪(20100523).ppt修版

工作
注：具体的仪器故障维修方法可参见相应的仪 器操作指南
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尿沉渣分析仪
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尿沉渣分析仪的发展

1988年，美国研制生产第一台高速摄影机式的尿沉 渣自动分析仪
1990年，日本与美国合作生产影像流式细胞术的尿 沉渣自动分析仪 1995年，日本将流式细胞术和电阻抗技术结合，研 制生产出新一代全自动尿沉渣分析仪 1995年，德国生产出新一代的以影像系统配合计算 机技术的尿沉渣自动分析仪
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电阻抗检测系统

测定细胞体积的电阻抗系统：采用 URINOPACK稀释液及加热的方式除去尿中非 晶型磷酸盐结晶和尿酸盐结晶在测定过程中
引起的误差

测定尿液导电率的传导系统
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电子系统

从样品中得到前向散射光信号、前向荧
光信号、电阻抗信号和传导性信号

这些电信号通过波形处理器整理、汇总 得到每种细胞的直方图和散点图 通过计算得到每微升各种细胞的数量
+ Photomultiplier
Argonlaser Elektrode Collecting Lens Photodiode
Flow celle
Forward scattered light
Forward scatter light:
前向散射光强度 Fsc反映细胞横截面积
EC
Fscw
Fsc (intensity)
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尿沉渣分析仪的分类

流式细胞术尿沉渣分析仪 影像式尿沉渣分析仪：通过尿沉渣直接镜检 再进行影像分析

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流式细胞术尿沉渣分析仪
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流式尿沉渣分析仪的工作原理


应用流式细胞术和电阻抗的原理 尿液标本经稀释、染色后，靠液压作用从样品喷嘴进入鞘液 流动室，细胞以单个纵列的形式通过流动池的中心（竖直） 轴线，周围则是一种无粒子颗粒的鞘液，在这里单个尿液细 胞被氩激光光束照射时每个细胞均有不同程度的荧光强度（ FI，主要反映细胞的定量特性，如细胞膜、核膜、线粒体和 核酸）、前向散射光强度（Fsc，它成比例反映细胞的大小） 和电阻抗的大小。 前向散射光信号主要反映细胞的大小，前向荧光信号主要反 映细胞核的大小。 仪器将这些荧光、散射光等光信号转变成电信号，并对各种 信号进行分析，最后得到每个尿液标本产生出的直方图和散 射图。通过分析这些图形，即可区分每个细胞并得出有关细 胞的形态。 36
对肾和尿路疾患的诊断、鉴别诊断及严重程度和预
后判断都有重要意义

各种尿液分析仪器的问世为尿液化学成分和尿沉渣
的自动化检查提供了可靠的手段
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尿液分析仪
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尿液分析仪的发展

公元前400年，古希腊学者Hippocrates就 注意到发热时，尿液颜色和气味的变化

20世纪40年代，出现尿液干化学试剂带法，


测定波长：被测试剂块的敏感特征波长，各试剂块有其相 应的测定波长 参比波长：被测试剂块不敏感的波长，以消除背景光和其 他杂散光的影响，一般为720nm

总反射率R：
注：Tm为试纸块对测量波长的反射强度，Ts为试纸块对参考波长的反射 强度，Cm为空白块对测量波长的强度，Cs为空白块对参考波长的强度
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全自动尿沉渣检测步骤
吸样
800 m L 稀释液含EDTA-3K 染液
旋转阀
400 m L 反应室（温度35oC）
注射器单元 1160 m L
注射器单元 40 m L
氩离子激光照射流动室
前向散射光检测单元 荧光检测单元
鞘液室
分析单元
Fsc,Fscw Fl, Flw
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尿沉渣细胞的识别分析
Detection signal
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尿液分析仪的保养

每日保养：使用无腐蚀性洗涤剂清洗试剂带 托盘；不要使用有机溶剂清洗传送带

每周、每月保养：根据仪器具体情况进行相 应的保养
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尿液分析仪的常见故障

必然故障：各种元器件、零部件长期使用老 化导致仪器无法进行正常工作

偶然故障：各种元器件、结构等因受外界条
件影响，而突发性质变，而使仪器无法正常
范围
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尿液分析仪使用注意事项

保持仪器的清洁，干净的取样杯


新鲜的尿液标本，应在标本留取后2h内进行检测
防止试剂带受潮变质
试剂带侵入尿液时间为2s
试剂带过多的尿液应用滤纸吸走 空白块也要浸入尿液 仪器使用最佳室温20-25℃
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尿液分析仪日常维护

应建立每台尿仪器的操作规程，按操作规程 进行操作 建立专用仪器登记本，对仪器每天的使用、 维护情况进行登记 开机前对仪器进行全面检查 开瓶但未使用的试剂带，要妥善保存，以免 影响结果
蛋白中的血红素具有过氧化物酶样作用，催化过氧
化氢释放新生态氧，使色原氧化而显色。
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试剂带反应原理

尿胆红素：采用重氮反应法原理，在酸性条件下，
胆红素与重氮盐反应产生重氮色素

尿胆原：采用Ehrlich醛反应原理或重氮反应原理 尿亚硝酸盐：利用某些细菌能将尿中硝酸盐还原
成亚硝酸盐的特性，酸性条件下，亚硝酸盐与反应 试剂结合产生重氮色素，但颜色变化与细菌数量不 成比例
按工作方式分类

湿式尿液分析仪 干式尿液分析仪：结构简单、使用方便

按检测项目分类

8项：尿胆原、胆红素、酮体、尿潜血、蛋白、糖、pH值、亚硝 酸盐 9项：8项+白细胞 10项：9项+尿比密 11项：10项+维生素C


按自动化程度分类

半自动尿液分析仪 全自动尿液分析仪
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试剂带的结构
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尿液分析仪的结构

机械系统 光学系统 电路系统


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尿液分析仪结构图
光学系统 球面积分仪 光源 滤色片 光电管 样品
传送带
传送机构 CPU 键板 打印 I/V转换 电源 显示
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机械系统

将待检的试剂带传送到位

将试剂带排送到废物盒
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光学系统

光源 单色处理 光电转换
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电路系统
RBC WBC Cast
x
y y
x
y x
前向散射光脉冲宽度 Fscw反映细胞长度
Bacterium
x
y
不同细胞的前向散射光波形图
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尿沉渣细胞的识别分析
Detection signal
+
Argonlaser Elektrode Collecting lense
Photomultiplier
Fluorescence
尿液分析仪器
1
主要仪器

尿液分析仪 全自动尿沉渣分析仪

流式细胞术尿沉渣分析仪
影像式尿沉渣分析仪 尿沉渣分析工作站
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学习重点

尿液分析仪的结构、工作原理、使用及 维护

尿沉渣分析仪的结构、工作原理、使用
及维护

尿液分析的质量控制
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概


述
尿液分析是临床诊断泌尿系统疾病的重要措施之一

单项试剂带
纤维素膜-反射层 试剂层 滤纸-载体
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试剂带的结构


多联试剂带 ：多种试剂块集成在一个试剂带上
一次可测定多个项目
多联试剂带的结构：


尼龙膜：保护作用，防止大分子物质对反应的污染 绒制层：包括盐酸层和试剂层 吸水层：使尿液快速、均匀的侵入，并抑制尿液流到相 邻反应区 塑料片：支持体
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试剂带反应原理

尿白细胞：利用中性粒细胞的酯酶能水解吲哚酚生成吲
哚酚和有机酸，吲哚酚进一步氧化成靛蓝或与重氮盐反应生
成重氮色素而显色

尿比密：采用多聚电解质离子解离法，基于某种预处理
的多聚电解质在一定离子浓度溶液中pKa变化来测量比密

尿维生素C：采用磷钼酸缓冲液或甲基绿与尿中维生素C
进行反应，形成钼蓝
光电检测器 试剂带反射 的信号的强弱 电信号 的大小 电压/频率 变换器 前置 放大器
计数电路 CPU 结果打印
电子选择 开关电路
计算机
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尿液分析仪的安装

安装在清洁、通风处（室内温度10-30℃，相 对湿度≤80%）


禁止高温、阳光直射
远离高频、电磁波干扰 远离热源及煤气产生的地方 电源电压要稳定
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尿液分析仪的调校

应用标准的校正带对仪器进行测定，对仪器的光路、状态
进行校正

对尿液分析仪及试剂带的准确度进行评价：对每份尿液标
准物重复测定3次，看测定结果与标准物浓度相符合的程
度

对尿液分析仪的敏感性和特异性进行评价：用传统方法与 尿液分析仪做比对分析

了解仪器对每项测试指标的测试范围，建立正常人的参考
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尿试带测定常见产生假阳性、假阴性的原因
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尿液分析仪的检测原理
试剂带浸 入尿液中 空白块 试剂块与 尿液发生 化学反应 试剂块发生 颜色变化 颜色深浅与 尿液中各成 分的浓度成 比例关系 尿分 析仪
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尿液分析仪的检测原理

采用双波长法测定试剂块的颜色变化：抵消了尿液 本身颜色引起的误差，提高了测量精度
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Fsc
RBC
Fl2
Fsc
白细胞

WBC
wk.baidu.com
Fl2
白细胞含有细胞核，因此它具有高强度的前向荧光， 能将其红细胞区别开来

活的白细胞，染色较淡，体积和密度比较恒定，分 布在散点图的高前向散射光和低荧光强度的区域

受损的或死亡的白细胞，染色较深，分布在散点图
低前向散射光和高荧光的区域
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Flw
Path.CAST
一步电离，从而产生颜色变化

尿酮体：采用亚硝基铁氰化钠反应测量酮体，碱性
条件下，酮体与亚硝基铁氰化钠反应而显色
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试剂带反应原理

尿葡萄糖：两种完全不同的方法

葡萄糖氧化酶法：特异性检测尿中的葡萄糖 铜还原法：检测葡萄糖和其他还原性物质（clinitest
试带）

尿隐血：利用游离血红蛋白、溶解红细胞或肌红
多联试剂带结构图
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试剂带的特点

“浸入即读”、操作方便 测定迅速、结果准确 既可目测也可自动化分析
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试剂带反应原理

pH值：采用pH指示剂原理，常用甲基红和溴麝香草
酚蓝组成的复合指示剂，检测pH值范围：4.5-9.0

尿蛋白：利用pH值指示剂蛋白质误差的原理，蛋白
质离子与带相反电荷的指示剂离子结合，指示剂进
管型

CAST
Fscw
透明管型：体积大而内含物极少，荧光染色很弱，
分布在散点图高前向散射光宽度和低荧光脉冲宽度
的区域

病理管型：有内含物，分布在散点图高前向散射光
宽度和高荧光脉冲宽度的区域

借助荧光脉冲宽度既可区分出透明管型和病理管型，
但进一步的确认仍需离心镜检
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Flw
上皮细胞

EC
Fscw
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流式尿沉渣分析仪结构

光学系统 液压系统 电阻检测系统

电子系统
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流式尿沉渣分析仪结构图
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光学系统


氩激光（波长488nm）
激光反射系统 流动池 前向光采集器 前向光检测器
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液压（鞘液流动）系统


使尿液细胞单个通过流动池而不凝固成团
提高了细胞计数的准确性和重复性 防止错误的脉冲 减少流动池被尿液标本污染
细胞横截面
染色片段 的长短
直方图
散点图
细胞容积
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流式尿沉渣分析仪散点图和直方图
注：Fsc为前向散射光强度，Fscw为前向散射光脉冲宽度，Fl为荧光 强度，Flw为荧光强度脉冲宽度，channel为脉冲信号强度及宽度
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红细胞

红细胞没有细胞核及线 粒体，所以荧光染色很 弱，分布在散点图上的 低荧光区域，且尿液中 的红细胞存在大小不均 的现象，故前向散射光 强度差异较大
上皮细胞种类较多，大小不等 上皮细胞均有细胞核，故荧光强度较高，分 布在前向散射光脉冲宽度—荧光强度脉冲宽 度散点图的左上角

其他：颜色和透明度，采用校正块反射率测定原理判断颜
色，散射比浊法测定透明度
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试剂带的应用

不同型号仪器一般使用配套的试剂带 有些仪器多一块空白块，有些甚至多一个位
置参考块即空白块

空白块可消除尿液本身颜色及试剂块分布的
状态不均等产生的测试误差

固定块可消除在测试过程中因每次测定试剂
块的位置不同产生的测试误差
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尿沉渣分析仪的发展

1998年，美国生产了一种尿沉渣显微镜检查的自动 进样装置

2000年将自动吸样器升级并增加了计算机图像处理 功能，形成了尿沉渣定量分析工作站

2000年前后，我国在原有真彩色显微图像分析系统 基础上，生产出自动染色尿沉渣分析仪UD ，可自
动吸样、准确定量、自动染色等
Flow cell
Photodiode
荧光强度 Fl反映细胞染色质的强度
(Fl)
EC
(Flw) y
RBC WBC
x y x
前向荧光脉冲宽度 Flw反映细胞染质的长度
Cast
x
y
Bacterium
x
y
不同细胞的前向荧光波形图
尿沉渣细胞的识别分析
前向散 射波形 前向荧 光波形 电阻抗值
综合分析
细胞的形态
成为筛查健康人或患者尿液的首选方法

20世纪70年代，第一台尿液化学分析仪问世，
现代尿液分析的开端
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尿液分析仪的发展

20世纪80年代，随着色谱和免疫技术的发 展，生产出了具有极高检测敏感性和特异性 的单克隆抗体试剂带

20世纪90年代，尿液分析仪自动化程度、
性能得到迅猛发展
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尿液分析仪的分类