尿液分析技術(shù)及相關(guān)儀器

第九章尿液檢驗(yàn)相關(guān)儀器

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院臨床檢驗(yàn)儀器教研室張軼發(fā)展簡(jiǎn)史1850年，巴黎化學(xué)家莫米納基于干化學(xué)的原理，發(fā)明了一種測(cè)定尿葡萄糖的試驗(yàn)。1850年，巴黎化學(xué)家莫米納(Mauraene)基于干化學(xué)的原理，發(fā)明了一種測(cè)定尿葡萄糖的試驗(yàn)。他使用氯化錫浸泡過(guò)的美麗奴羊毛的纖維作為試劑帶。當(dāng)一滴尿液加入到纖維上，將纖維加熱，如果尿液中有葡萄糖存在，則纖維變黑。這種方法雖然簡(jiǎn)單，但試驗(yàn)結(jié)果不太滿意。1880年，英國(guó)著名的物理學(xué)家威廉·帕維(WilliamPavy)花費(fèi)60年的時(shí)間研究糖尿病的發(fā)展，提出用干粉試劑來(lái)測(cè)定尿葡萄糖的藥丸“Paye’spellets”；后來(lái)他又基于酸沉淀的原理完善了測(cè)定尿蛋白的藥片。

發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展簡(jiǎn)史★

1911年，美國(guó)辛辛那提大學(xué)的17歲大學(xué)生斯坦利提出了一種穩(wěn)定、實(shí)用、方便的檢測(cè)尿糖的堿性硫酸銅溶液，后來(lái)被人們稱為班氏溶液(Benedictssolution),直到20世紀(jì)30年代，尿液分析才成為臨床實(shí)驗(yàn)室的一種常規(guī)操作。

20世紀(jì)40年代，出現(xiàn)了尿液干化學(xué)試劑帶,干化學(xué)試帶法測(cè)定尿中蛋白質(zhì)和糖。★1956年美國(guó)的Lilly和Ames公司（現(xiàn)Bayer公司）分別生產(chǎn)基于葡萄糖氧化酶原理的Testape和Clinistix尿糖試紙。60年代，世界上許多公司也開始研制生產(chǎn)尿液干化學(xué)試劑帶，如德國(guó)寶靈曼公司于1964年推出COMBUR-TEST試劑帶。70年代，隨著自動(dòng)化程度不斷的提高，半自動(dòng)尿液分析儀的問(wèn)世，替代了肉眼觀察的結(jié)果，減少了人為誤差，提高了檢測(cè)的敏感度和特異性。發(fā)展簡(jiǎn)史到了80年代中期，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展和廣泛使用，尿液分析儀由半自動(dòng)發(fā)展到全自動(dòng)。我國(guó)尿干化學(xué)試帶的研制開始于60年代，1985年廣西桂林醫(yī)療電子儀器廠從日本引進(jìn)了當(dāng)時(shí)先進(jìn)的MA-4210型尿液自動(dòng)分析儀和專用試劑帶的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，以后幾年，經(jīng)過(guò)我國(guó)專家的努力，于1990年達(dá)到了全部國(guó)產(chǎn)化。發(fā)展簡(jiǎn)史尿液分析概述：尿液分析是臨床診斷泌尿系統(tǒng)疾病的重要指標(biāo)之一，包括理化檢查和尿沉渣檢查兩大部分。理化檢查可觀察尿液物理性狀和化學(xué)成分的變化。尿沉渣檢查其有形成分如紅細(xì)胞、白細(xì)胞、上皮細(xì)胞、管型、精子及析出的結(jié)晶。概述尿液分析儀器概述：尿液分析儀包括尿液化學(xué)分析儀和尿沉渣分析儀。尿液化學(xué)分析儀主要是對(duì)尿液中化學(xué)成分進(jìn)行分析，后來(lái)又不斷增加了比重、白細(xì)胞、VitC測(cè)定，使之達(dá)十一項(xiàng)。又由于包括了理學(xué)的檢驗(yàn)部分（顏色、氣味、比重、尿滲透濃度），故通常也稱之為尿液分析儀，但他不包括尿沉渣分析儀。概述目錄基本內(nèi)容尿液分析儀的分類尿液分析儀的工作原理尿液分析儀的基本結(jié)構(gòu)與功能

一、尿液分析儀的分類工作方式（1）濕式尿液分析儀——分立式生化分析儀方式（2）干式尿液分析儀——基于試紙帶（條）干化學(xué)方式自動(dòng)化程度（1）半自動(dòng)——人工加樣和清洗，發(fā)簡(jiǎn)單報(bào)告（2）全自動(dòng)——自動(dòng)加樣和清洗、閱碼器等第一節(jié)尿液分析儀CLINITEK200型(美國(guó))Uritest-200型Uritest-100型CLINITEK200型(美國(guó))Uritest-500測(cè)試項(xiàng)目

一、尿液分析儀的分類8項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：日本或國(guó)產(chǎn)的MA－4210型9項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：德國(guó)產(chǎn)的RL－9型10項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：德國(guó)的MIDITRON型或美國(guó)的CLINITEK20011項(xiàng)尿液分析儀代表儀器：美國(guó)的CLINITEK500型

一、尿液分析儀的分類8項(xiàng)尿液分析檢測(cè)項(xiàng)目：尿蛋白(PRO)、尿葡萄糖(GLU)、尿酮體(KET)、尿pH、尿膽紅素(BIL)、尿膽原(URO)、尿紅細(xì)胞(RBC)、亞硝酸鹽(NIT)。9項(xiàng)尿液分析檢測(cè)項(xiàng)目：8項(xiàng)＋尿白細(xì)胞(WBC)10項(xiàng)尿液分析檢測(cè)項(xiàng)目：9項(xiàng)＋尿比重(SG)。11項(xiàng)尿液分析檢測(cè)項(xiàng)目：10項(xiàng)＋維生素C(Vitc)曼特諾優(yōu)利特尿液分析儀的工作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(cè)量原理尿液分析儀計(jì)算原理

二、尿液分析儀工作原理尿液分析儀的試紙帶單項(xiàng)試紙帶以濾紙載體，將各種試劑浸漬后干燥，作為試劑層，再在其表面覆蓋一層纖維素膜作為反射層。把這樣一條上面附有試劑塊的塑料條叫做試劑帶多聯(lián)試劑帶是多種檢測(cè)項(xiàng)目的試劑塊，按一定間隔、順序固定在同一條帶上的試帶。使用多聯(lián)試劑帶，浸入一次尿液可同時(shí)測(cè)定多個(gè)項(xiàng)目。

二、尿液分析儀工作原理尿液分析儀的試紙帶試紙帶的結(jié)構(gòu)

吸水層塑料基質(zhì)載體絨制層保護(hù)膜第一層尼龍膜起保護(hù)作用，防止大分子物質(zhì)對(duì)反應(yīng)的污染；第二層絨制層，包括碘酸鹽層和試劑層，碘酸鹽層可破壞Vitc等干擾物質(zhì)，試劑層含試劑成分與尿液所測(cè)定物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生顏色化。

第三層是固有試劑的吸水層，可使尿液均勻，快速地浸入，并能抑制尿液流到相鄰反應(yīng)區(qū)

第四選取尿液不浸潤(rùn)的塑料片作為支持體。

多聯(lián)試劑帶結(jié)構(gòu)圖

二、尿液分析儀工作原理不同型號(hào)的尿液分析儀使用配套的專用試帶，且測(cè)試項(xiàng)目和試劑塊的順序也不相同。試劑帶反應(yīng)原理多聯(lián)試劑帶是將多種項(xiàng)目的試劑塊集成在一個(gè)試劑帶，浸入一次尿液可同時(shí)測(cè)定多個(gè)項(xiàng)目。各試劑塊吸收尿液后，與尿液中相應(yīng)的化學(xué)成分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)及酶反應(yīng)，使尿多聯(lián)試帶上各種含特殊試劑的膜塊發(fā)生顏色變化。試劑塊顏色根據(jù)尿液中各成分的含量而變化。

二、尿液分析儀測(cè)試原理pH值測(cè)定：采用pH指示劑原理，反映尿液中pH值。尿亞硝酸鹽測(cè)定：利用細(xì)菌能將尿中硝酸鹽還原成亞硝酸鹽。尿葡萄糖測(cè)定：葡萄糖氧化酶法；和過(guò)氧化氫酶

尿酮體測(cè)定：乙酰乙酸與亞硝基鐵氰化鈉反應(yīng)測(cè)酮體。尿蛋白測(cè)定：利用pH指示劑蛋白質(zhì)誤差原理。尿紅細(xì)胞測(cè)定：游離血紅蛋白、溶解紅細(xì)胞或肌紅蛋白中的血紅素有過(guò)氧化物酶的作用，催化過(guò)氧化物釋放出新生氧，使指示劑或色原氧化顯色。試紙帶的反應(yīng)原理

二、尿液分析儀工作原理葡萄糖氧化酶葡萄糖＋H2O+O2————葡萄糖酸+H2O22H2O2+4－氨基安替比林＋酚—————紅色

過(guò)氧化物酶隱血實(shí)驗(yàn)原理：利用Hb中亞鐵血紅素有類似過(guò)氧化物酶的作用，在供氫體（如無(wú)色的鄰聯(lián)甲苯胺）的存在下，使過(guò)氧化物還原成為水，而無(wú)色的鄰聯(lián)甲苯胺被氧化成為有色的產(chǎn)物。AH2-H2O2

過(guò)氧化物酶A2-H2O2（有色）（無(wú)色）尿白細(xì)胞測(cè)定：利用中性粒細(xì)胞的酯酶水解吲哚酚，吲哚酚進(jìn)一步氧化成靛藍(lán)的原理，或與重氮色素反應(yīng)。尿膽紅素測(cè)定：酸性條件下，重氮鹽作用于膽紅素的中央，使其斷開并與重氮鹽偶合形成2分子的偶氮膽紅素，從而產(chǎn)生顏色變化。尿膽原測(cè)定：一種是尿膽原在酸性條件下與對(duì)-二甲氨基苯甲醛發(fā)生醛化反應(yīng)(即尿膽原與醛縮合生成紅色的縮醛化合物，既常見的歐氏試劑)。另一種是重氮鹽法，即尿膽原在酸性條件下，與重氮鹽偶聯(lián)生成紫紅色的偶氮化合物。

二、尿液分析儀工作原理中性粒細(xì)胞的酯酶吲哚酚+有機(jī)酸吲哚酚脂＋H2O吲哚酚氧化形成紫色縮合物靛藍(lán)靛藍(lán)重氮鹽尿維生素C測(cè)定：尿液VC試紙的反應(yīng)原理是利用VC的還原性，使氧化態(tài)的2,6-二氯酚靛酚變成還原態(tài)的2,6-二氯二對(duì)酚胺。使試紙顏色由粉紅色變成無(wú)色

二、尿液分析儀工作原理干化學(xué)尿液試帶測(cè)試原理項(xiàng)目英文縮寫反應(yīng)原理1.pHpHpH指示劑2.比重d(SG)多聚電解質(zhì)離子解離法3.亞硝酸鹽NIT亞硝酸鹽還原法4.蛋白質(zhì)PROpH指示劑的蛋白質(zhì)誤差法5.葡萄糖GLU葡萄糖氧化酶法6.酮體KEF亞硝酸鐵氰化鈉法7.紅細(xì)胞BLD血紅蛋白類過(guò)氧化酶法8.白細(xì)胞WBC酯酶法9.膽紅素BIL偶氮反應(yīng)法10.尿膽原URO醛反應(yīng)、重氮反應(yīng)法11.VitCVSC指示劑還原法

二、尿液分析儀工作原理試紙帶的專一性與傳統(tǒng)檢測(cè)的不同之處①蛋白模塊只對(duì)清蛋白敏感，對(duì)球蛋白不敏感，對(duì)本周蛋白不反應(yīng)。②葡萄糖模塊只對(duì)葡萄糖反應(yīng)，對(duì)乳糖、半乳糖、果糖及蔗糖不反應(yīng)。③酮體模塊對(duì)乙酰乙酸最敏感，丙酮次之，對(duì)β-羥丁酸不反應(yīng)。④隱血模塊不但對(duì)完整和破損的紅細(xì)胞均有反應(yīng)，而且對(duì)游離Hb也反應(yīng)。⑤白細(xì)胞模塊只對(duì)中性粒細(xì)胞反應(yīng)而對(duì)淋巴細(xì)胞無(wú)反應(yīng)。白細(xì)胞特異性脂酶測(cè)定原理：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)。

二、尿液分析儀工作原理試紙帶的應(yīng)用空白塊作用

——消除尿液本身的顏色及試劑塊分布的狀態(tài)不均勻等產(chǎn)生的誤差，他不隨各化學(xué)成分或被測(cè)成分的改變發(fā)生顏色變化，但他隨尿液本身顏色的變化而變化。固定塊作用——為了消除在測(cè)試過(guò)程中因每次測(cè)定試劑塊的位置不同產(chǎn)生的測(cè)試誤差。

二、尿液分析儀工作原理檢測(cè)原理試劑帶浸入尿液后，除空白塊外，其余的試劑塊因都和尿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而產(chǎn)生了顏色變化。顏色的深淺與光的吸收和反射程度有關(guān)，顏色越深——某成分濃度越↑——吸收光量值↑——反射光量值↓——反射率↓。即顏色深淺與光的反射率成反比關(guān)系，而顏色的深淺又與尿液中各化學(xué)成分的含量成正比關(guān)系。所以通過(guò)測(cè)得光的反射率即可求得尿液中各種成分濃度，再通機(jī)內(nèi)CPU存儲(chǔ)運(yùn)算，得出各種成分的含量。

二、尿液分析儀工作原理檢測(cè)過(guò)程

試帶浸尿液→試帶模塊呈色→驅(qū)光部對(duì)試帶掃描→尿化學(xué)成分越高→試墊顏色越深→吸收光越多→反射光越少→光經(jīng)積分球均化→經(jīng)濾光片→成單色光→經(jīng)光電轉(zhuǎn)變→再經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換→V信號(hào)經(jīng)CPU處理→打印出結(jié)果。

光源入射光反射光濾光片

二、尿液分析儀工作原理光電管雙波長(zhǎng)測(cè)定法：球面積分儀上有三個(gè)光電管和特定波長(zhǎng)濾光片:測(cè)定波長(zhǎng)——它是被測(cè)試劑塊的某化學(xué)成分顯色后的敏感特征波長(zhǎng)（m）；參比波長(zhǎng)——是被測(cè)試劑塊不敏感的波長(zhǎng)(s)，用于消除背景光和其他雜散光參考波長(zhǎng)。550nm（綠色）測(cè)：亞硝酸鹽、酮體、膽紅素、尿膽原620nm（紅色）測(cè)：pH、葡萄糖、蛋白質(zhì)、維生素C、潛血720nm（深紅色）測(cè)：各試劑塊選用的參考波長(zhǎng)特點(diǎn)：雙波長(zhǎng)測(cè)定抵消了尿液本身顏色引起的誤差，提高了測(cè)量精度。

二、尿液分析儀工作原理

試紙塊的顏色的深淺與被測(cè)成分和尿液本身顏色有關(guān)；空白塊的顏色變化與被測(cè)成分無(wú)關(guān)但與尿液本身顏色有關(guān)。R試紙Tm（試紙塊對(duì)測(cè)量波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度）Ts(試紙塊對(duì)參考波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度）×100%R空白Cm（空白塊對(duì)測(cè)量波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度）Cs(空白塊對(duì)參考波長(zhǎng)的反射強(qiáng)度）×100%

二、尿液分析儀工作原理計(jì)算原理

R——反射率Tm——試紙塊對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)反射強(qiáng)度Ts——試紙塊對(duì)參考波長(zhǎng)反射強(qiáng)度Cm——空白塊對(duì)測(cè)定波長(zhǎng)反射強(qiáng)度Cs——空白塊對(duì)參考波長(zhǎng)反射強(qiáng)度總的反射率RRR試紙×100%TmCsR空白TsCm

二、尿液分析儀工作原理尿干化學(xué)臨床分析結(jié)果的應(yīng)用將常用的干化學(xué)項(xiàng)目分為四組：

泌尿系系統(tǒng)炎癥

：亞硝酸鹽、白細(xì)胞：葡萄糖、酮體糖尿病或酮癥酸中毒

腎病型四聯(lián)試帶：pH、尿蛋白、尿隱血、尿比密

肝臟病型二聯(lián)試帶：膽紅素、尿膽原

酸堿比重亞硝酸基礎(chǔ)檢查辯感染三大物質(zhì)都出現(xiàn)糖尿病腎病很危險(xiǎn)紅白細(xì)胞尿二膽血尿炎癥與黃疸維c藥物影響多真假陽(yáng)性細(xì)分辨（糖、蛋白、脂肪）（尿膽原、尿膽紅素）

三、尿液分析儀的結(jié)構(gòu)與功能儀器的結(jié)構(gòu)由機(jī)械系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)電路系統(tǒng)光電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光電管球面積分儀濾光片光源機(jī)械系統(tǒng)將待測(cè)的試帶傳送到預(yù)定的檢測(cè)位置，檢測(cè)后將試帶傳送到廢物盒中。光學(xué)系統(tǒng)包括光源、單色處理、光電轉(zhuǎn)換三部分。光線照射到反應(yīng)物表面產(chǎn)生反射光，光電轉(zhuǎn)換器件將不同強(qiáng)度的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理。尿液分析儀的光學(xué)系統(tǒng)通常有3種：發(fā)光二極管(LED)系統(tǒng)、濾光片分光系統(tǒng)和電荷耦合器件(CCD)。電路系統(tǒng)CPU處理，計(jì)算結(jié)果、輸出、打印。

三、尿液分析儀的結(jié)構(gòu)與功能1.校正儀器①按儀器制造商規(guī)定的要求，調(diào)整儀器使其處于