尿液分析仪的发展及原理

1、一、尿液分析仪发展简史公元前400年， Hippocrates注意到发热时尿液颜色和气味的变化。18-19世纪开始显微镜下尿液检查及尿液化学分析。1827年，Bright，最早把尿液检验用于患者的诊断和护理。1930首先在滤纸上进行尿液斑点试验。1956美国Ames和Lilly公司几乎同时创建了尿糖试剂带。1960-80多项参数尿试剂带开始应用于临床。70年代，第一台尿液化学分析仪问世。80年代后，半自动-全自动尿液干化学分析仪开始逐渐应用于临床。80年代中后期，韩国光电转换元件CCD(电荷耦合器件)生产出Uriscan-S300型11项尿液分析仪。1985年国内从日本引进MA-4210型尿液

2、分析仪和专用试剂带的生产技术及设备。1990年尿液分析仪达到全部国产化。1992年，尿10项分析仪及专用试剂带。1994年推出了Uritest100型10项尿液分析仪及专用试剂带。1997年上半年又推出了Uritest-200型11项尿液分析仪及专用试剂带。二、尿液分析仪分类.按工作方式分类（1）液式尿液分析仪（2）干式尿液分析仪.按测试项目分类（1）8项尿液分析仪：MA-4210型（日本和国产）PRO、GLU、PH、KET、BIL、UBG、ERY、NIT； HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzN8MmE3NjA1NmV8MTI4NDkwNTI4Mn

3、xkMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 图 1.jpg （2）9项项尿液分分析仪：RL-9型（德德国）PPRO、GGLU、PPH、KKET、BBIL、UUBG、EERY、NNIT、LLEU；（3）110项尿尿液分析析仪：MMIDIITROON型（德德国）、CCLINNITEEK 2200型型（美国国）、UUrittestt-1000型（国国产） PROO、GLLU、PPH、KKET、BBIL、UUBG、EERY、NNIT、LLEU、BBG；（44）111项尿液液分

4、析仪仪：CLLINIITEKK Attlass型（美美国）、UURISSCANN-S3300型型（韩国国）、UUrittestt-2000型（国国产）PPRO、GGLU、PPH、KKET、BBIL、UBG、ERY、NIT、LEU、BG、颜色或维生素C；（5）12项尿液分析仪：CLINITEK 500型（美国）、Aution MaxTM AX-4280型（日本）、宝灵曼/罗氏公司Urysis 2400型，PRO、GLU、PH、KET、BIL、UBG、ERY、NIT、LEU、BG、颜色和浊度。 HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzR8ZTQzYzJjMT

5、l8MTI4NDkwNTI4MnxkMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 图 2.jpg .按自动动化程度度分类（11）半自自动尿液液分析仪仪：MIIDITTRONN型（德德国）、CCLINNITEEK 2200型型（美国国）、UURISSCANN-S3300型型（韩国国）、UUrittestt-2000型（国国产）、UUrittestt-1000型（国国产）包包括尿88项、尿尿9项、尿尿10项项、尿111项。（2）全自动尿液分析仪：SUPERTRON型（德国）、C

6、LINITEK Atlas型、（美国）、Aution MaxTM AX-4280型（日本）、宝灵曼/罗氏公司Urysis 2400型，包括尿10项、尿11项、尿12项。三、工作原理.试剂带（1）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：它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，试剂层含有试剂成分，主要与尿液中所测定物质发生化学反应，产生颜色变化。第三层吸水层：可使尿液均匀快速地浸入，并能抑制尿液流到相临反应区。第四层:尿液不浸润的塑料片作为支持体。（2）试剂带的反应原理1）pH测定：采用甲基红和溴麝香草酚蓝组成的复合型指示剂，pH4.5- pH

7、9颜色由橘黄色、绿色变为蓝色。2）尿蛋白质测定：利用pH指示剂蛋白质误差的原理。参比方法：磺基水杨酸法。3）尿葡萄糖测定：A葡萄糖氧化酶法。B铜还原法4）尿酮体测定：亚硝基铁氰化钠法5）尿隐血测定：利用游离血红蛋白、溶解红细胞或肌红蛋白中的血红素具有过氧化物酶样作用，能催化过氧化氢释放出新生态氧，使色原氧化而显色、其颜色深浅与血红蛋白含量有关。6）尿胆红素测定：采用重氮反应法原理。7）尿胆原测定：采用Ehrlich重氮反应法原理。8）尿亚硝酸盐测定：是利用某些细菌能将尿中硝酸盐还原成亚硝酸盐的特性。颜色变化与细菌数量成比例，阳性结果表明尿中细菌数量在105/ml。9）尿白细胞测定：利用中性粒细

8、胞的脂酶能水解吲哚酚生成吲哚酚和有机酸，吲哚酚可进一步氧化成靛蓝的原理；或吲哚酚和重氮盐反应成重氮色素而显色，颜色深浅与粒细胞量的多少有关。10）尿比密测定：基于某种预处理的多聚电解质在一定离子浓度溶液中pKa测定比密。参比方法：折射仪法。11）尿维生素C测定：采用磷钼酸缓冲液或甲基绿与尿中维生素C反应，形成钼蓝，颜色深浅与尿中维生素C含量有关。（3）试剂带的应用 不同型号的尿液分析仪一般使用自己配套的专用试剂带。另外多一个空白块和一个参考块。2.测量原理 HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzV8YzhhNTBjMWN8MTI4NDkwNTI4Mnx

9、kMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 图 3.jpg HYPERLINK /bbs/attachment.php?aid=ODQwNzZ8MmFjN2U0MDJ8MTI4NDkwNTI4MnxkMGZmcmRuMUlyV0 xjVGMvSEY3QmgrN1pPK2xjZ1dZSWJMSm10azgvYVRHc09Vcw%3D%3D¬humb=yes o 图 4.jpg 把试剂带浸浸入尿液液后，除除了空白白块外，其其余的试试剂块都都因和尿尿液发生生了化学学反应

10、而而产生了了颜色变变化。试试剂块的的颜色深深浅与光光的反射射率成比比例关系系，而颜颜色的深深浅又与与尿液中中个种成成分的浓浓度成比比例关系系。只要要测得光光的反射射率即可可求得尿尿液中各各种成分分的浓度度。一般般采用微微电脑控控制，采采用球面面积分仪接接受双波波长反射射光的方方式测定定试剂带带上的颜颜色变化化进行半半定量测测定。测测定波长长是被测测试剂块块的敏感感特征波波长，另另一种为为参比波波长，被被测试剂剂块的不不敏感波波长，用用于消除除背景光光和其他他杂散光光的影响响。R试试纸= Tm（试试纸块对对测量波波长的反反射强度度）/TTs（试试纸块对对参考波波长的反反射强度度）1100%R空白

11、白= CCm（空空白块对对测量波波长的反反射强度度）/CCs（空空白块对对参考波波长的反反射强度度）1100%R总= R试试纸/ R空白白= TTm CCs/ Ts Cm1000%四、仪仪器的结结构与组组成.机械系系统传送送装置、采采样装置置、加样样装置、测测量测试试装置。.光学系统光源、单色处理、光电转换。光线照射到反应区表面产生反射光，反射光的强度与各个项目的反应颜色成正比。不同强度的反射光再经光电转换器件转换为电信号进行处理。MA-4210型（日本）和Uritest-100/200（国产）尿液分析仪，采用光源灯（卤灯）发出的白光通过球面积分仪的通光筒照射到试剂带上，试剂带把光反射到球面积

12、分仪中透过滤色片，得到特定波长的单色光，照射到光电二极管上，实现光电转换。MIDITRON型尿液分析仪，采用了可发射特定波长的发光二极管(LED)作为检测光源，各检测头上都有三个不同波长的光电二极管，对应于试剂带上特定的检测项目分别为红、橙、绿单色(660nm、620nm、555nm)，它们相对于检测面以60照射在反应区上。作为光电转换器件的光电二极管垂直安装在反应区的上方，在检测光照射的同时接收反射光。由于距反应区近，不需要光路进行传导，所以无信号衰减，这使得光强度较小的光电二极管照射也能得到较强的光信号。CLINTEK200型尿液分析仪，以高亮度的卤钨灯为光源，经光导纤维传导到两个检测头。

13、每个检测头有11个检测位置，入射光以45角照射在反应区上。在反应区的正上方也固定有一组光纤，反射光被传导至滤光片分光(510690nm分为10波长)，单色化之后的光信号再经光电二极管转换为电信号。URISCANS300型尿液分析仪，采用了目前比较尖端的光学元件CCD技术进行光电转换。它是把反射光分解为红绿蓝(RGB：610nm、540nm、460 nm)三原色，又将三原色中的每一种，颜色分为2592色素，这样整个反射光分为7776色素，可精确分辨颜色由浅到深的各种微小变化。CCD器件具有良好的光电转换特性，从可见光到近红外光。通常采用高压氙灯作光源，特点是发光光谱接近日光；放电通路窄，可形成线

14、状光源或点光源；发光效率高。.电路系统光电检测器将试剂带所反射的光信号的强弱转换成电信号的大小，送往前置放大器进行放大, 然后将电信号送往电压/频率变换器,将送来的模拟信号的大小转换成数字信号的多少后，送往计数电路予以计数。计数后的信号送给CPU单元。CPU将信号运算、处理后送往仪器的内置热敏打印机，由打印机将测试结果打印出来。五、使用方法参照仪器说明书。六、维护保养.调校：新仪器安装后，或每次大维修之后：首先应该对尿液分析仪进行校正，校正的目的是让仪器进入厂商规定的状态。尿液分析只有在校正通过时才能进行实验，否则要停机。应该对尿液分析仪及试剂带的准确度进行评价。用传统的方法与尿液分析仪测定作

15、对比分析，对尿液分析仪的敏感性和特异性进行评价。了解该仪器对每项测试指标的测试范围，并建立该仪器的正常人的参考值范围。.注意事项（1）保持仪器的清洁，才能维持良好的运行。（2）保证使用干净的取样杯。（3）使用新鲜的混匀尿液，标本留取后，一般检查不超过2h。（4）不同类型的尿液分析仪使用不同的尿试带，在试带从冷藏温度变成室温时，不要打开盛装试剂带的瓶盖。每次取用后应立即盖上瓶盖，防止试剂带受潮变质。（5）试剂带浸入尿样的时间为2s，试剂带过多的尿液标本应用滤纸吸走，所有试剂块包括空白块在内都要全部浸入尿液中。（6）仪器使用最佳温度应在20一25室温，尿液标本和试剂带最好也维持在这个温度范围内。（

16、7）在观看仪器测试结果时，由于各类尿液分析仪设计的结果档次差异较大，不能单独以符号代码结果来解释，要结合半定量值进行分析，以免因定性结果的报告方式不够妥当给临床解释带来混乱。.维护与保养（1）尿液分析仪日常维护在常规工作中必须严格按一定的操作规程进行操作，否则会因使用不当影响实验结果。操作尿液分析仪之前，应仔细阅读分析仪说明书及尿试剂带说明书；每台尿液分析仪应建立操作程序，并按其进行操作。对尿液分析仪要有专人负责，建立专用的仪器登记本，对每天仪器操作的情况、出现的问题，以及维护、维修情况逐项登记。每天测定开机前，要对仪器进行全面检查(各种装置及废液装置、打印纸情况，以及仪器是否需要校正等)，确

17、认无误时才能开机。测定完毕，要对仪器进行全面清理、保养。开瓶但未使用的尿试剂带，应立即收入瓶内盖好瓶盖。（2）尿液分析仪的保养每日保养：每日用完应清除干净，并用水清洗干净。每周或每月保养：各类尿液分析仪的每周或每月保养，要根据仪器的具体情况而定。.尿液分析仪的常见故障仪器的故障分为必然性故障和偶然性故障。必然性故障是各种元器件、零部件经长期使用后，性能和结构发生老化，导致仪器无法进行正常的工作；偶然性故障是指各种元器件、结构等因受外界条件的影响，出现突发性质变，而使仪器不能进行正常的工作。尿液分析仪出现故障的原因分为以下几类。（1）人为引起的故障这类故障是由于操作不当引起的，一般多由操作人员对使用程序不熟练或不注意所造成的。故障