尿液有形成分分析儀及其在尿常規(guī)自動(dòng)化分析中的應(yīng)用進(jìn)展

殷賢斌，朱曉麗，黃小玲，朱 翔，謝 萍，方中濤，許大海，趙 偲

（馬鞍山市臨床檢驗(yàn)中心，安徽馬鞍山 243000）

0 引言

腎臟病是臨床常見(jiàn)的一類危害人體健康的重大疾病。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者做了許多相關(guān)調(diào)查研究，進(jìn)一步揭示了我國(guó)人群中慢性腎臟病的發(fā)生率逐年升高的諸多原因，包括代謝異常、感染、腎血管病變、急性腎損傷[1]、乙肝相關(guān)性腎病[2]等。據(jù)估計(jì)，我國(guó)慢性腎臟病患者不低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，可能達(dá)上億之多，給國(guó)家、社會(huì)、患者和家庭帶來(lái)巨大的醫(yī)療經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，是重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題[3]。腎臟病的實(shí)驗(yàn)室檢查已成為腎臟病學(xué)科的一個(gè)不可分割的部分，而尿沉渣中有形成分的檢測(cè)在部分腎臟病篩查和早期診斷[4]中發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用[5]，已成為尿液常規(guī)檢查中必不可缺的重要手段，其對(duì)腎臟病預(yù)防、診斷、治療的價(jià)值[6]毋庸置疑。1983年以前尿液有形成分檢查一直停留在顯微鏡檢查法這一水平上，其技術(shù)延續(xù)了數(shù)百年。雖有許多改進(jìn)的方法，如定量計(jì)數(shù)法、染色法，但仍以人工顯微鏡觀察技術(shù)為基礎(chǔ)。尿液有形成分檢查的自動(dòng)化進(jìn)程一般認(rèn)為始于1983年美國(guó)國(guó)際遙控影像集團(tuán)公司推出的尿沉渣檢查工作站——YellowIris。1990年，日本東亞公司與美國(guó)國(guó)際遙控影像集團(tuán)公司合作，生產(chǎn)出影像流式細(xì)胞技術(shù)類型的UA-1000型尿液有形成分分析系統(tǒng)，但此分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力低、重復(fù)性差、生產(chǎn)成本高等因素導(dǎo)致其沒(méi)有普遍進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域而夭折。1995年，日本Sysmex公司推出的UF-100型全自動(dòng)尿液有形成分分析儀則將流式細(xì)胞技術(shù)和顆粒計(jì)數(shù)分析這一獨(dú)特技術(shù)應(yīng)用于尿液有形成分自動(dòng)化分析中，目前此類儀器使用較為普遍，已經(jīng)有新型號(hào)的UF-1000i、UF-4000等產(chǎn)品問(wèn)世。而在2000年前出現(xiàn)的戴西斯尿液有形成分?jǐn)?shù)字影像拍攝系統(tǒng)則為數(shù)字圖像尿液有形成分分析儀的先例。2002年之后國(guó)內(nèi)重慶天海醫(yī)療設(shè)備有限公司和長(zhǎng)沙愛(ài)威科技有限公司開(kāi)始研制具有自動(dòng)識(shí)別能力的智能化數(shù)字圖像尿液有形成分分析系統(tǒng)[7]124-125。2010年后長(zhǎng)春迪瑞開(kāi)發(fā)出了流動(dòng)技術(shù)的尿液有形成分分析儀并投入市場(chǎng)[8]。在臨床實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用上，目前市面上無(wú)論何種原理和型號(hào)的尿液有形成分分析儀，對(duì)形態(tài)復(fù)雜或罕見(jiàn)的有形成分是無(wú)法正確識(shí)別的，再智能的儀器也不可能對(duì)尿液中幾十種有形成分均準(zhǔn)確識(shí)別，仍然只能作為篩選手段。以下分析國(guó)內(nèi)外尿液有形成分分析儀主流產(chǎn)品的工作原理和性能特點(diǎn)、臨床應(yīng)用價(jià)值，以指導(dǎo)其更好地應(yīng)用于臨床。

1 臨床常見(jiàn)的自動(dòng)化尿液有形成分分析儀的分類及其工作原理、性能特點(diǎn)

1.1 自動(dòng)化尿液有形成分分析儀的分類

目前，尿液有形成分分析儀大致分為以下兩類：

一類尿液有形成分分析儀集計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)、流體力學(xué)、細(xì)胞化學(xué)于一體，以物理和化學(xué)方法對(duì)尿液中的有形成分進(jìn)行測(cè)定。日本Sysmex公司生產(chǎn)的UF系列尿液有形成分分析儀是世界上唯一采用流式細(xì)胞技術(shù)、核酸染色對(duì)尿液有形成分進(jìn)行檢測(cè)、分析的全自動(dòng)化儀器。（1）主要優(yōu)勢(shì)：標(biāo)本用量少，無(wú)需離心；儀器在對(duì)標(biāo)本稀釋染色過(guò)程中可消除尿液中尿酸鹽或磷酸鹽所形成的假管型干擾；可依據(jù)直方圖中紅細(xì)胞體積信息確定血尿來(lái)源；可提供電導(dǎo)率信息輔助臨床判斷腎臟對(duì)尿液的濃縮與稀釋功能。（2）美中不足：對(duì)于結(jié)晶和管型不能明確分類；對(duì)影紅細(xì)胞容易漏檢；無(wú)法提供尿液粒子的真實(shí)圖像，應(yīng)依據(jù)規(guī)則復(fù)檢，導(dǎo)致人工顯微鏡復(fù)檢率高。

另一類為影像式尿液有形成分分析儀，其以數(shù)字圖像方法為基本原理，尿液在鞘流液中流經(jīng)數(shù)字?jǐn)z影裝置，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拍攝數(shù)字圖像，或尿液流經(jīng)進(jìn)入各種規(guī)格的計(jì)數(shù)板，利用物理方法將其沉淀或使其保持一定的靜止?fàn)顟B(tài)后拍攝數(shù)字圖像，最終依據(jù)儀器的圖像識(shí)別軟件完成尿液有形成分的分類和定量計(jì)數(shù)。（1）主要優(yōu)勢(shì)：儀器定量準(zhǔn)確，檢出率高，重復(fù)性好；直接提供拍攝的有形成分圖像，并可對(duì)圖片進(jìn)行回顧性分析，大大減少了人工復(fù)檢率。（2）美中不足：測(cè)定過(guò)程中可能出現(xiàn)圖像不清晰、重疊等無(wú)法識(shí)別現(xiàn)象，應(yīng)重新測(cè)定或使用顯微鏡復(fù)檢；要求操作者具有良好的尿液有形成分檢查基礎(chǔ)，否則圖像審核時(shí)易發(fā)生漏判、誤判。目前，市面上這類自動(dòng)化尿液有形成分分析儀包括IQ200全自動(dòng)尿液有形成分分析儀、科寶XS全自動(dòng)尿液有形成分分析儀和UriSed全自動(dòng)尿液有形成分分析儀。其中近年來(lái)新上市的尿液有形成分分析儀均為干化學(xué)和尿沉渣一體化儀器，如迪瑞系列的FUS-2000全自動(dòng)尿液有形成分分析儀、LX-8000R全自動(dòng)尿液有形成分分析系統(tǒng)、AVE772全自動(dòng)尿液有形成分分析系統(tǒng)以及iRICELL全自動(dòng)尿液分析流水線[9]和cobas 6500全自動(dòng)模塊式尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)[10]。

1.2 自動(dòng)化尿液有形成分分析儀的工作原理

尿液有形成分自動(dòng)化分析設(shè)備檢測(cè)原理主要分為3種，詳見(jiàn)表1。

表1 不同檢測(cè)原理尿液有形成分分析儀比較

1.2.1 核酸熒光染色技術(shù)（流式尿液有形成分分析系統(tǒng)）

其代表性儀器為UF-1000i全自動(dòng)尿液有形成分分析儀，集半導(dǎo)體激光技術(shù)、鞘流技術(shù)和核酸熒光染色技術(shù)為一體[11]。為了更好地快速檢測(cè)尿液中出現(xiàn)的細(xì)菌和其他有形成分，該儀器特別設(shè)置了沉渣檢測(cè)通道和細(xì)菌檢測(cè)通道[12]。

1.2.2 數(shù)字化流式形態(tài)學(xué)（流式影像單個(gè)沉渣形態(tài)顯示技術(shù)）

其代表儀器為進(jìn)口的IQ200全自動(dòng)尿液有形成分分析儀和國(guó)產(chǎn)的長(zhǎng)春迪瑞FUS系列尿液有形成分分析儀。

IQ200全自動(dòng)尿液有形成分分析儀采用平面流式細(xì)胞技術(shù)配合高速攝影成像，并利用電荷耦合元件（charge-coupled device，CCD）攝像頭對(duì)得到的連續(xù)靜止的多幅尿沉渣粒子光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，有形成分的電子圖像信息可用于進(jìn)一步計(jì)數(shù)和辨別分類。

長(zhǎng)春迪瑞FUS系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀采用流式細(xì)胞分析技術(shù)和數(shù)字成像分析技術(shù)相結(jié)合的影像式分析系統(tǒng)，通過(guò)提取有形成分灰度、幾何形狀、紋理、頻域信息等多種特征，進(jìn)而對(duì)尿液中的管型、細(xì)胞、結(jié)晶、細(xì)菌等進(jìn)行分類。

1.2.3 靜止式數(shù)字影像拍攝技術(shù)（全視野實(shí)景沉渣形態(tài)顯示技術(shù)）

其代表儀器為科寶XS全自動(dòng)尿液有形成分分析儀、LX-8000R全自動(dòng)尿液有形成分分析儀和cobas 6500全自動(dòng)模塊式尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)。

科寶XS全自動(dòng)尿液有形成分分析儀通過(guò)對(duì)尿液自動(dòng)沉淀，使尿液濃縮，儀器的顯微鏡系統(tǒng)對(duì)計(jì)數(shù)板條中的尿液有形成分進(jìn)行分類和計(jì)數(shù)，并采用全視野實(shí)景成像系統(tǒng)獲得清晰的、類似于顯微鏡下的尿液有形成分圖像，整個(gè)分析過(guò)程自動(dòng)完成。工作人員可直接在計(jì)算機(jī)屏幕上觀看圖像，從而更好地辨認(rèn)尿液中的各類有形成分[13]，準(zhǔn)確發(fā)出報(bào)告。

LX-8000R全自動(dòng)尿液有形成分分析儀是集全自動(dòng)尿液有形成分相差顯微鏡分析儀器和全自動(dòng)尿液12項(xiàng)干化學(xué)分析儀器組成的多通道尿液分析系統(tǒng)。其采用醫(yī)學(xué)圖像信息掃描技術(shù)與智能分析技術(shù)，通過(guò)高科技的軟件系統(tǒng)對(duì)所控制的設(shè)備發(fā)出指令，在其運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)收集并拍取具有臨床意義的數(shù)字化圖像，圖像處理終端結(jié)合自身已經(jīng)建立的強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所接收的圖像進(jìn)行處理，進(jìn)而得出具有臨床價(jià)值的數(shù)據(jù)結(jié)論并將其整理成報(bào)告。

Cobas6500全自動(dòng)模塊式尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)[14]由cobasu701全自動(dòng)尿液有形成分分析儀和cobasu601全自動(dòng)尿液干化學(xué)分析儀組成。Cobasu701全自動(dòng)尿液有形成分分析儀基于鏡檢的金標(biāo)準(zhǔn)方法，采用沉渣計(jì)數(shù)板離心尿液樣本，利用獨(dú)有的射頻識(shí)別技術(shù)，通過(guò)激光掃描獲得真實(shí)的顯微鏡圖像，并可回看全視野鏡檢圖，對(duì)顆粒進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算識(shí)別和計(jì)數(shù)，減少了手工操作，可幫助臨床醫(yī)生獲得與傳統(tǒng)鏡檢高度一致的檢測(cè)結(jié)果，需要時(shí)還可進(jìn)行人工修正或復(fù)查。Cobas u 601全自動(dòng)尿液干化學(xué)分析儀檢測(cè)尿隱血、尿白細(xì)胞等原理與其他尿液干化學(xué)分析儀基本相同，但其檢測(cè)速度更快，每小時(shí)最快可達(dá)到240份標(biāo)本。且cobas u 601全自動(dòng)尿液干化學(xué)分析儀檢測(cè)試條配備獨(dú)立碘酸鹽夾層，能夠有效消除抗壞血酸（維生素C）的影響。其防潮設(shè)計(jì)的試紙盒穩(wěn)定性大大提升，不僅提高了檢測(cè)準(zhǔn)確性，還減少了耗材的消耗。

1.3 自動(dòng)化尿液有形成分分析儀的性能特點(diǎn)

根據(jù)《尿液有形成分分析儀行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求和ISO 15189體液學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明：自動(dòng)化尿沉渣分析儀性能驗(yàn)證[15]的內(nèi)容應(yīng)包括重復(fù)性（批間精密度和批內(nèi)精密度）、攜帶污染率和可報(bào)告范圍（線性）。根據(jù)各類文獻(xiàn)報(bào)道，UF-1000i[16]、IQ200[17]、FUS系列[18]、科寶XS[19]全自動(dòng)尿液有形成分分析儀的精密度（批間和批內(nèi)）、攜帶污染率和可報(bào)告范圍均符合要求，性能優(yōu)良。

1.3.1 核酸熒光染色技術(shù)類尿液有形成分分析儀的性能特點(diǎn)

代表儀器UF-1000i全自動(dòng)尿液有形成分分析儀可取新鮮尿液直接上機(jī)，無(wú)需離心；能對(duì)樣本進(jìn)行熒光染色；分析速度達(dá)到100份標(biāo)本/h；有多種進(jìn)樣方式（手工0.8 ml，自動(dòng)1.2 ml）；最小標(biāo)本量達(dá)4 ml即可上機(jī)檢測(cè)。由于尿液中不同有形成分的顆粒大小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、核酸熒光強(qiáng)度的差異，產(chǎn)生的光學(xué)信號(hào)有明顯的特征，可根據(jù)紅、白細(xì)胞直方圖和散點(diǎn)圖得出最終結(jié)果。其主要特點(diǎn)是細(xì)菌計(jì)數(shù)[20]的測(cè)定采用獨(dú)立的細(xì)菌通道配合專用細(xì)菌特異性染液，有報(bào)道稱其可對(duì)菌落數(shù)濃度為102～103cfu/ml的樣本準(zhǔn)確測(cè)定[21]。該儀器另一特點(diǎn)為可以通過(guò)前向散射光（forward scatter，F(xiàn)SC）獲得紅細(xì)胞的FSC直方圖得到其相關(guān)信息，用于判斷紅細(xì)胞來(lái)源，顯示非均一型、均一型或混合型。

1.3.2 數(shù)字化流式形態(tài)學(xué)類尿液有形成分分析儀的性能特點(diǎn)

代表儀器FUS系列和IQ200系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀以顯微鏡數(shù)碼成像技術(shù)為基礎(chǔ)，無(wú)需離心，樣本不需要染色，依據(jù)型號(hào)不同測(cè)試速度為100～120份標(biāo)本/h，最小標(biāo)本量為2.0～3.0 ml。其主要特點(diǎn)是采用流式細(xì)胞技術(shù)和圖像分析技術(shù)，可對(duì)尿液中有形成分的形狀、大小、質(zhì)地、對(duì)比度特征進(jìn)行比對(duì)、判斷，可定量報(bào)告十二大類尿液有形成分（細(xì)胞、細(xì)菌[22]、管型[23]、非鱗狀上皮細(xì)胞等），每種成分均可在熒光屏上顯示其形態(tài)（單個(gè)細(xì)胞顯示）。

1.3.3 靜止式數(shù)字影像拍攝技術(shù)類尿液有形成分分析儀的性能特點(diǎn)

代表儀器科寶XS全自動(dòng)尿液有形成分分析儀以顯微鏡數(shù)碼成像技術(shù)為基礎(chǔ)，自動(dòng)離心沉淀，樣本不需要染色，測(cè)試速度為100份標(biāo)本/h，最小標(biāo)本量為2.0 ml。其主要特點(diǎn)是采用顯微鏡進(jìn)行全視野高速攝像掃描，使用自動(dòng)粒子識(shí)別分析技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并采用獨(dú)有的加速沉淀設(shè)計(jì)，從根本上保留了手工鏡檢中離心與非離心方法的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，最大程度接近人工鏡檢。

LX-8000R全自動(dòng)尿液有形成分分析儀以顯微鏡數(shù)碼成像技術(shù)為基礎(chǔ)，無(wú)需離心，樣本不需要染色，測(cè)試速度為120份標(biāo)本/h，最小標(biāo)本量為2.5 ml。其主要特點(diǎn)是顯微鏡采用全自動(dòng)相差顯微系統(tǒng)，通過(guò)全自動(dòng)相差切換，有形成分在高倍鏡下呈現(xiàn)出相差效果，使尿液中有形成分更加清晰直觀。

Cobas 6500全自動(dòng)模塊式尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)中cobas u 701全自動(dòng)尿液有形成分分析儀以顯微鏡數(shù)碼成像技術(shù)為基礎(chǔ)，自動(dòng)離心沉淀，樣本不需要染色，測(cè)試速度為116份標(biāo)本/h，最小標(biāo)本量為2.3 ml。其主要特點(diǎn)為全部步驟標(biāo)準(zhǔn)化，真實(shí)圖片呈現(xiàn)，可得到客觀結(jié)果；無(wú)需使用任何液體試劑，自動(dòng)確認(rèn)結(jié)果和反向檢測(cè)，操作簡(jiǎn)便，減少污染，節(jié)約時(shí)間，提升效率。另外所有圖片均可存在系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中，可以根據(jù)需要隨時(shí)由檢驗(yàn)師和醫(yī)師提取瀏覽。

2 自動(dòng)化尿液有形成分分析儀的臨床應(yīng)用

由于尿液中有形成分種類眾多（包括細(xì)胞、管型、結(jié)晶、寄生蟲(chóng)等），形態(tài)各異，且易于變化、破損，可能會(huì)導(dǎo)致鑒別困難或不能識(shí)別，需要多年的工作經(jīng)驗(yàn)，因此傳統(tǒng)鏡檢一直為主要的檢查方式。但由于其方法的局限性，已無(wú)法滿足大批量標(biāo)本的及時(shí)檢測(cè)。所以目前檢驗(yàn)科超強(qiáng)度和超負(fù)荷的工作狀態(tài)就需要高質(zhì)量的自動(dòng)化儀器完成常規(guī)工作[24]。

2.1 核酸熒光染色技術(shù)類尿液有形成分分析儀的臨床應(yīng)用

流式細(xì)胞術(shù)是20世紀(jì)70年代才發(fā)展起來(lái)的高科技分析技術(shù)，1995年日本Sysmex公司便以這一技術(shù)為基礎(chǔ)，推出了UF-100型全自動(dòng)尿液有形成分分析儀，采用FSC和熒光測(cè)量技術(shù)[7]124。而2008年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的UF-1000i全自動(dòng)尿液有形成分分析儀采用激光散射檢測(cè)原理、流式細(xì)胞技術(shù)和熒光染色的方法對(duì)尿液有形成分進(jìn)行檢測(cè)，除包括UF-100型全自動(dòng)尿液有形成分分析儀的檢測(cè)技術(shù)外，還將側(cè)向散射光、熒光強(qiáng)度級(jí)別、電子基團(tuán)作為多個(gè)檢測(cè)參數(shù)，有效提高了儀器的有形成分檢測(cè)能力[25]。有研究報(bào)道稱，UF-1000i全自動(dòng)尿液有形成分分析儀白細(xì)胞檢測(cè)的誤診率明顯低于UF-100型全自動(dòng)尿液有形成分分析儀[26]。此外，UF-1000i全自動(dòng)尿液有形成分分析儀不僅可依據(jù)熒光染色和光散射強(qiáng)度報(bào)告紅、白細(xì)胞及管型計(jì)數(shù)結(jié)果，還能根據(jù)儀器的紅細(xì)胞位相圖上顯示的紅細(xì)胞體積、分布寬度信息，報(bào)告出尿紅細(xì)胞形態(tài)學(xué)指標(biāo)（正常或異常紅細(xì)胞及其所占比例），為臨床診斷腎性血尿和非腎性血尿提供參考依據(jù)[27]。尿滲透壓是反映腎臟濃縮功能是否受到早期損傷的有效、靈敏的重要指標(biāo)，尿電導(dǎo)率可間接反映尿滲透壓的水平，故可作為評(píng)價(jià)尿液濃縮功能的重要參考項(xiàng)目。在UF系列尿液有形成分分析儀檢測(cè)臨床標(biāo)本時(shí)，可得到尿電導(dǎo)率結(jié)果，其對(duì)判斷腎小管濃縮功能是否異常有著重要的臨床價(jià)值。另外，還可以將測(cè)定的尿電導(dǎo)率結(jié)果和紅細(xì)胞形態(tài)結(jié)果相聯(lián)系，判斷小紅細(xì)胞是高滲原因造成，還是其本身就是體積小，從而正確判斷紅細(xì)胞形態(tài)。細(xì)菌通道能夠高精度地檢測(cè)微小細(xì)菌并計(jì)數(shù)，并且可大致鑒別出以球菌為主還是桿菌為主。不足之處是不顯示各類有形成分形態(tài)，無(wú)法進(jìn)一步通過(guò)圖像分辨細(xì)胞、結(jié)晶等有形成分。當(dāng)結(jié)果有疑問(wèn)時(shí)，必須通過(guò)人工顯微鏡復(fù)檢以確認(rèn)結(jié)果，人工復(fù)檢率高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2.2 數(shù)字化流式形態(tài)學(xué)類尿液有形成分分析儀的臨床應(yīng)用

世界上首款用于尿液有形成分分析的設(shè)備Yellow Iris于1983年用于臨床實(shí)驗(yàn)室，其以電視攝像模式獲取尿液中有形成分圖像并進(jìn)行分析，雖然該設(shè)備每小時(shí)僅能完成30個(gè)樣本的檢測(cè)，且必須由人在屏幕上確認(rèn)各種有形成分，沒(méi)有自動(dòng)化識(shí)別的功能，但畢竟開(kāi)啟了自動(dòng)化尿液有形成分分析的時(shí)代[7]124。該產(chǎn)品在2003—2008年轉(zhuǎn)變推出體積較為小巧的系列產(chǎn)品，稱為IQ200系列尿液有形成分分析儀[7]144。IQ200全自動(dòng)尿液有形成分分析儀采用流式細(xì)胞技術(shù)高頻閃光源和電視攝像的光學(xué)系統(tǒng)及顆粒自動(dòng)識(shí)別（auto particle recognize，APR）圖像分析軟件對(duì)處在鞘流液中心的檢測(cè)樣本進(jìn)行自動(dòng)分類計(jì)數(shù)。其可為操作員提供清晰的圖像，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的操作員識(shí)別粒子圖像很容易，這也大大提高了驗(yàn)證過(guò)程的效率。此儀器是單個(gè)細(xì)胞顯示，一方面固定焦距的攝像鏡頭無(wú)法使這樣一個(gè)形態(tài)、大小各異的有形成分群體均在焦點(diǎn)上通過(guò)，另一方面由于細(xì)胞重疊、聚集等原因，對(duì)一些形態(tài)相似的尿液有形成分難以辨別，易發(fā)生漏判、錯(cuò)判，應(yīng)及時(shí)根據(jù)復(fù)檢規(guī)則行鏡檢。

2011年投入市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)FUS系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀采用平面流式細(xì)胞技術(shù)與顯微高速成像技術(shù)，無(wú)需離心，能真實(shí)反映尿液中各有形成分的真實(shí)形態(tài)，最終準(zhǔn)確定量尿液中有形成分?jǐn)?shù)量[28]。但由于是單個(gè)細(xì)胞照片，對(duì)于其折光性、體積大小無(wú)法和別的細(xì)胞比對(duì)，特別當(dāng)尿液中有與紅細(xì)胞相似的單水草酸鈣結(jié)晶時(shí)，常常被誤認(rèn)為是紅細(xì)胞，而如果標(biāo)本干化學(xué)隱血陽(yáng)性，沒(méi)有觸犯復(fù)檢規(guī)則時(shí)，就可能發(fā)出紅細(xì)胞異常增高的報(bào)告，產(chǎn)生假陽(yáng)性，導(dǎo)致臨床過(guò)度檢查和治療，也會(huì)給患者帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)。但因其測(cè)試速度較快，對(duì)患者多、標(biāo)本多的醫(yī)院檢驗(yàn)科用于腎臟疾病的篩查[29]較為適合。

2.3 靜止式數(shù)字影像拍攝技術(shù)類尿液有形成分分析儀的臨床應(yīng)用

2008年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的科寶XS全自動(dòng)尿液有形成分分析儀是具有全視野實(shí)景形態(tài)顯示的分析儀[30]，可以展示給工作人員高清晰度的實(shí)景尿沉渣全視野圖片，各類有形成分匯聚在同一視野，可以依據(jù)其大小、形態(tài)、有無(wú)顆粒，綜合整個(gè)視野背景正確判斷細(xì)胞（包括腫瘤細(xì)胞[31]）、管型。另采用獨(dú)有的加速沉淀設(shè)計(jì)，即采用加樣品到計(jì)數(shù)板中水平離心（2 000 r/min，10 s）的方法，保證了操作的檢出率、標(biāo)準(zhǔn)化[32]和規(guī)范化，同時(shí)由于低轉(zhuǎn)速短時(shí)間行水平離心，沉渣平鋪在計(jì)數(shù)板壁上，避免了細(xì)胞破壞、丟失及細(xì)胞下降不完全等現(xiàn)象。該設(shè)備還針對(duì)各類儀器容易和紅細(xì)胞混淆的草酸鈣結(jié)晶進(jìn)一步分類，報(bào)告出單水草酸鈣結(jié)晶和雙水草酸鈣結(jié)晶，有助于草酸鈣結(jié)晶和紅細(xì)胞的區(qū)分，提高紅細(xì)胞識(shí)別的特異性，這也是不同于UF-1000i、IQ200和FUS系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀的地方。同時(shí)，儀器帶有離心沉淀功能，使得尿液標(biāo)本濃縮、聚集，有報(bào)道稱其抓拍病理成分的技術(shù)能力要高于單個(gè)沉渣形態(tài)顯示技術(shù)為原理的尿液有形成分分析儀[33]。但由于帶自動(dòng)離心沉淀功能，細(xì)菌數(shù)往往超出正常范圍[34]，黏液絲陽(yáng)性率也普遍增高，影響了透明管型判斷的正確性。且當(dāng)標(biāo)本含有大量的黏液絲時(shí)，紅細(xì)胞可能被其包裹、覆蓋，產(chǎn)生假陰性，特別是血尿、膿尿時(shí)，儀器提示無(wú)法計(jì)數(shù)，這也是遺憾之處。毋庸置疑，人工鏡檢依然是尿液有形成分識(shí)別的金標(biāo)準(zhǔn)。

2010年杭州隆鑫科技有限公司推出的LX-8000R全自動(dòng)尿液有形成分分析儀實(shí)現(xiàn)了圖像自動(dòng)聚焦，對(duì)有形成分沉淀層面進(jìn)行多方位、多層次的掃描，確保儀器采集的圖像即人工鏡檢觀測(cè)到的圖像[35]，充分符合鏡檢金標(biāo)準(zhǔn)的要求，并有足夠的溯源性。其特有的相差裝置使顯微鏡視野中明暗反差大，有報(bào)道稱LX系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀對(duì)腎小球性血尿有較高的臨床診斷價(jià)值（敏感度92.0%，特異度100%，診斷符合率96.3%）[36]?？烧J(rèn)為使用該儀器進(jìn)行紅細(xì)胞形態(tài)分析具有兩點(diǎn)創(chuàng)新：一是用一臺(tái)儀器實(shí)現(xiàn)紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和形態(tài)分析2種功能；二是直接通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕分析紅細(xì)胞形態(tài)而不需使用顯微鏡，方便直觀，易于觀察分析。

2016年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的cobas 6500全自動(dòng)模塊式尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)采用顯微鏡分析技術(shù)[10]對(duì)鏡下的有形成分進(jìn)行數(shù)字化拍攝，可自動(dòng)判讀識(shí)別12種常見(jiàn)有形成分并進(jìn)行標(biāo)注。余紅俊等[37]使用cobas 6500全自動(dòng)模塊式尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)前后的門診樣本和住院樣本數(shù)據(jù)表明，使用該系統(tǒng)大大地縮短了樣本周轉(zhuǎn)時(shí)間，從而更快助力臨床決策，更好地滿足臨床需求。其中cobas u 701全自動(dòng)尿液有形成分分析儀作為一種獲取顯微鏡下有形成分實(shí)景圖像的設(shè)備，可以對(duì)類似于顯微鏡下的全視野實(shí)景圖像再次觀察和審核，且每一幅圖像上都會(huì)顯示每種微粒的數(shù)量，部分圖像可通過(guò)數(shù)碼技術(shù)進(jìn)行放大顯示，提高了報(bào)告結(jié)果的可信性。

3 展望

自1983年第一臺(tái)尿液有形成分分析儀問(wèn)世以來(lái)，尿液有形成分的自動(dòng)化進(jìn)程時(shí)間并非很長(zhǎng)，經(jīng)歷了20多年的初級(jí)階段進(jìn)入中級(jí)階段，該設(shè)備的性能正逐漸提高[38]。隨著當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，人工智能正越來(lái)越多地被應(yīng)用于尿液有形成分分析，使尿液有形成分檢測(cè)從純手工鏡檢到半自動(dòng)尿液有形成分分析儀檢測(cè)及現(xiàn)在的全自動(dòng)尿液有形成分分析系統(tǒng)檢測(cè)，大大減輕了檢驗(yàn)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，滿足了其對(duì)儀器最直接、最基本的要求：準(zhǔn)確、快速、方便。展望未來(lái)，尿液有形成分分析儀的發(fā)展趨勢(shì)如下：

（1）從尿液有形成分分析儀檢測(cè)原理分析，基于顯微鏡金標(biāo)準(zhǔn)方法的靜止式數(shù)字影像拍攝技術(shù)類尿液有形成分分析儀（全視野圖像法）正越來(lái)越受到廣泛關(guān)注，其操作標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到規(guī)范化和一致性，分析結(jié)果也更具有客觀性，可幫助臨床醫(yī)生獲得與傳統(tǒng)鏡檢高度一致的結(jié)果，需要時(shí)還可進(jìn)行人工修正或復(fù)查，是尿液檢驗(yàn)領(lǐng)域必然的發(fā)展趨勢(shì)。

（2）近年來(lái)，多項(xiàng)研究顯示，當(dāng)只依據(jù)尿液有形成分分析儀報(bào)告結(jié)果時(shí)（未結(jié)合尿液干化學(xué)分析結(jié)果），假陰性率、假陽(yáng)性率不盡如人意[39]。但如果盲目增加顯微鏡復(fù)檢去提升靈敏度和特異度，自動(dòng)化儀器將不能得到合理使用?！?016年尿液和糞便有形成分自動(dòng)化分析研討會(huì)專家共識(shí)》中也指出：需結(jié)合尿液干化學(xué)和沉渣結(jié)果對(duì)尿液有形成分分析儀檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行復(fù)檢和審核。因此使用尿液有形成分分析儀結(jié)合尿液干化學(xué)分析儀組成的高度自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的全自動(dòng)尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行尿常規(guī)分析，可降低假陰性率，提高檢測(cè)效率，是尿液檢驗(yàn)領(lǐng)域發(fā)展的必然方向。

（3）大量研究表明，尿紅細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析對(duì)腎性血尿和非腎性血尿的鑒別有著重要的參考價(jià)值[40]。以往由人工通過(guò)普通光學(xué)顯微鏡或相差顯微鏡（金標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)尿紅細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行鑒別，數(shù)字圖像分析技術(shù)的成熟可為不同類型腎臟疾病的鑒別診斷提供更豐富、更客觀、更精確的指標(biāo)。配有相差顯微鏡鏡頭的全自動(dòng)尿液有形成分分析儀今后在臨床也會(huì)得到更大的推廣和應(yīng)用。

綜合以上分析，集全自動(dòng)尿液有形成分分析儀（以全視野實(shí)景沉渣形態(tài)顯示技術(shù)為原理，采用一次性計(jì)數(shù)板）和尿液干化學(xué)分析儀一體化的全自動(dòng)尿液分析檢測(cè)系統(tǒng)是今后尿液有形成分分析儀發(fā)展的必然方向。

4 結(jié)語(yǔ)

每類尿液有形成分分析儀均有其獨(dú)到的一面[41]，但其最終都是為臨床服務(wù)，為患者的早日診斷[42]、康復(fù)提供準(zhǔn)確、快速的檢驗(yàn)結(jié)果，為醫(yī)生的診斷和治療提供幫助。在對(duì)各類尿液有形成分分析儀進(jìn)行性能驗(yàn)證時(shí)，以人工鏡檢為標(biāo)準(zhǔn)，儀器結(jié)果與鏡檢結(jié)果符合率并不盡如人意，特別是管型、異常細(xì)胞的ROC曲線[43]下面積大多在80%以下，即其敏感度和特異度較低。但如果以全視野實(shí)景顯示技術(shù)為基礎(chǔ)，輔以流式細(xì)胞術(shù)和細(xì)胞染色技術(shù)與干化學(xué)分析技術(shù)配合使用，組建成一個(gè)尿常規(guī)分析系統(tǒng)，增加報(bào)告尿電導(dǎo)率[44]、尿紅細(xì)胞形態(tài)等不被檢驗(yàn)人員、臨床醫(yī)務(wù)人員（腎內(nèi)科除外）重視但有重要臨床意義的項(xiàng)目，將會(huì)大大提高尿液有形成分分析的質(zhì)量。發(fā)揮各類儀器的優(yōu)勢(shì)，使得尿液分析做到科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、自動(dòng)化[45]，從而提高檢驗(yàn)速度、降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、逐步提高篩檢的正確性，更好地服務(wù)臨床，使尿液有形成分分析儀真正得到合理應(yīng)用，這也是現(xiàn)在及將來(lái)應(yīng)一直努力的方向。