尿液分析技术及相关仪器

第九章尿液检验相关仪器

医学检验学院临床检验仪器教研室张轶发展简史1850年，巴黎化学家莫米纳基于干化学的原理，发明了一种测定尿葡萄糖的试验。1850年，巴黎化学家莫米纳(Mauraene)基于干化学的原理，发明了一种测定尿葡萄糖的试验。他使用氯化锡浸泡过的美丽奴羊毛的纤维作为试剂带。当一滴尿液加入到纤维上，将纤维加热，如果尿液中有葡萄糖存在，则纤维变黑。这种方法虽然简单，但试验结果不太满意。1880年，英国著名的物理学家威廉·帕维(WilliamPavy)花费60年的时间研究糖尿病的发展，提出用干粉试剂来测定尿葡萄糖的药丸“Paye’spellets”；后来他又基于酸沉淀的原理完善了测定尿蛋白的药片。

发展简史发展简史★

1911年，美国辛辛那提大学的17岁大学生斯坦利提出了一种稳定、实用、方便的检测尿糖的碱性硫酸铜溶液，后来被人们称为班氏溶液(Benedictssolution),直到20世纪30年代，尿液分析才成为临床实验室的一种常规操作。

20世纪40年代，出现了尿液干化学试剂带,干化学试带法测定尿中蛋白质和糖。★1956年美国的Lilly和Ames公司（现Bayer公司）分别生产基于葡萄糖氧化酶原理的Testape和Clinistix尿糖试纸。60年代，世界上许多公司也开始研制生产尿液干化学试剂带，如德国宝灵曼公司于1964年推出COMBUR-TEST试剂带。70年代，随着自动化程度不断的提高，半自动尿液分析仪的问世，替代了肉眼观察的结果，减少了人为误差，提高了检测的敏感度和特异性。发展简史到了80年代中期，由于计算机技术的高度发展和广泛使用，尿液分析仪由半自动发展到全自动。我国尿干化学试带的研制开始于60年代，1985年广西桂林医疗电子仪器厂从日本引进了当时先进的MA-4210型尿液自动分析仪和专用试剂带的生产技术和设备，以后几年，经过我国专家的努力，于1990年达到了全部国产化。发展简史尿液分析概述：尿液分析是临床诊断泌尿系统疾病的重要指标之一，包括理化检查和尿沉渣检查两大部分。理化检查可观察尿液物理性状和化学成分的变化。尿沉渣检查其有形成分如红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、精子及析出的结晶。概述尿液分析仪器概述：尿液分析仪包括尿液化学分析仪和尿沉渣分析仪。尿液化学分析仪主要是对尿液中化学成分进行分析，后来又不断增加了比重、白细胞、VitC测定，使之达十一项。又由于包括了理学的检验部分（颜色、气味、比重、尿渗透浓度），故通常也称之为尿液分析仪，但他不包括尿沉渣分析仪。概述目录基本内容尿液分析仪的分类尿液分析仪的工作原理尿液分析仪的基本结构与功能

一、尿液分析仪的分类工作方式（1）湿式尿液分析仪——分立式生化分析仪方式（2）干式尿液分析仪——基于试纸带（条）干化学方式自动化程度（1）半自动——人工加样和清洗，发简单报告（2）全自动——自动加样和清洗、阅码器等第一节尿液分析仪CLINITEK200型(美国)Uritest-200型Uritest-100型CLINITEK200型(美国)Uritest-500测试项目

一、尿液分析仪的分类8项尿液分析仪代表仪器：日本或国产的MA－4210型9项尿液分析仪代表仪器：德国产的RL－9型10项尿液分析仪代表仪器：德国的MIDITRON型或美国的CLINITEK20011项尿液分析仪代表仪器：美国的CLINITEK500型

一、尿液分析仪的分类8项尿液分析检测项目：尿蛋白(PRO)、尿葡萄糖(GLU)、尿酮体(KET)、尿pH、尿胆红素(BIL)、尿胆原(URO)、尿红细胞(RBC)、亚硝酸盐(NIT)。9项尿液分析检测项目：8项＋尿白细胞(WBC)10项尿液分析检测项目：9项＋尿比重(SG)。11项尿液分析检测项目：10项＋维生素C(Vitc)曼特诺优利特尿液分析仪的工作原理主要有以下三个方面：尿液分析仪的试剂带原理尿液分析仪测量原理尿液分析仪计算原理

二、尿液分析仪工作原理尿液分析仪的试纸带单项试纸带以滤纸载体，将各种试剂浸渍后干燥，作为试剂层，再在其表面覆盖一层纤维素膜作为反射层。把这样一条上面附有试剂块的塑料条叫做试剂带多联试剂带是多种检测项目的试剂块，按一定间隔、顺序固定在同一条带上的试带。使用多联试剂带，浸入一次尿液可同时测定多个项目。

二、尿液分析仪工作原理尿液分析仪的试纸带试纸带的结构

吸水层塑料基质载体绒制层保护膜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，包括碘酸盐层和试剂层，碘酸盐层可破坏Vitc等干扰物质，试剂层含试剂成分与尿液所测定物质发生化学反应产生颜色化。

第三层是固有试剂的吸水层，可使尿液均匀，快速地浸入，并能抑制尿液流到相邻反应区

第四选取尿液不浸润的塑料片作为支持体。

多联试剂带结构图

二、尿液分析仪工作原理不同型号的尿液分析仪使用配套的专用试带，且测试项目和试剂块的顺序也不相同。试剂带反应原理多联试剂带是将多种项目的试剂块集成在一个试剂带，浸入一次尿液可同时测定多个项目。各试剂块吸收尿液后，与尿液中相应的化学成分进行化学反应及酶反应，使尿多联试带上各种含特殊试剂的膜块发生颜色变化。试剂块颜色根据尿液中各成分的含量而变化。

二、尿液分析仪测试原理pH值测定：采用pH指示剂原理，反映尿液中pH值。尿亚硝酸盐测定：利用细菌能将尿中硝酸盐还原成亚硝酸盐。尿葡萄糖测定：葡萄糖氧化酶法；和过氧化氢酶

尿酮体测定：乙酰乙酸与亚硝基铁氰化钠反应测酮体。尿蛋白测定：利用pH指示剂蛋白质误差原理。尿红细胞测定：游离血红蛋白、溶解红细胞或肌红蛋白中的血红素有过氧化物酶的作用，催化过氧化物释放出新生氧，使指示剂或色原氧化显色。试纸带的反应原理

二、尿液分析仪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—————红色

过氧化物酶隐血实验原理：利用Hb中亚铁血红素有类似过氧化物酶的作用，在供氢体（如无色的邻联甲苯胺）的存在下，使过氧化物还原成为水，而无色的邻联甲苯胺被氧化成为有色的产物。AH2-H2O2

过氧化物酶A2-H2O2（有色）（无色）尿白细胞测定：利用中性粒细胞的酯酶水解吲哚酚，吲哚酚进一步氧化成靛蓝的原理，或与重氮色素反应。尿胆红素测定：酸性条件下，重氮盐作用于胆红素的中央，使其断开并与重氮盐偶合形成2分子的偶氮胆红素，从而产生颜色变化。尿胆原测定：一种是尿胆原在酸性条件下与对-二甲氨基苯甲醛发生醛化反应(即尿胆原与醛缩合生成红色的缩醛化合物，既常见的欧氏试剂)。另一种是重氮盐法，即尿胆原在酸性条件下，与重氮盐偶联生成紫红色的偶氮化合物。

二、尿液分析仪工作原理中性粒细胞的酯酶吲哚酚+有机酸吲哚酚脂＋H2O吲哚酚氧化形成紫色缩合物靛蓝靛蓝重氮盐尿维生素C测定：尿液VC试纸的反应原理是利用VC的还原性，使氧化态的2,6-二氯酚靛酚变成还原态的2,6-二氯二对酚胺。使试纸颜色由粉红色变成无色

二、尿液分析仪工作原理干化学尿液试带测试原理项目英文缩写反应原理1.pHpHpH指示剂2.比重d(SG)多聚电解质离子解离法3.亚硝酸盐NIT亚硝酸盐还原法4.蛋白质PROpH指示剂的蛋白质误差法5.葡萄糖GLU葡萄糖氧化酶法6.酮体KEF亚硝酸铁氰化钠法7.红细胞BLD血红蛋白类过氧化酶法8.白细胞WBC酯酶法9.胆红素BIL偶氮反应法10.尿胆原URO醛反应、重氮反应法11.VitCVSC指示剂还原法

二、尿液分析仪工作原理试纸带的专一性与传统检测的不同之处①蛋白模块只对清蛋白敏感，对球蛋白不敏感，对本周蛋白不反应。②葡萄糖模块只对葡萄糖反应，对乳糖、半乳糖、果糖及蔗糖不反应。③酮体模块对乙酰乙酸最敏感，丙酮次之，对β-羟丁酸不反应。④隐血模块不但对完整和破损的红细胞均有反应，而且对游离Hb也反应。⑤白细胞模块只对中性粒细胞反应而对淋巴细胞无反应。白细胞特异性脂酶测定原理：尿WBC干化学法是检查尿内WBC中粒细胞内含有的特异性脂酶。这种酶可作用于试纸膜块中的吲哚酚脂，并发生重氮盐反应形成紫色缩合物，其颜色深浅与细胞的多少呈正比例关系。对淋巴细胞、单核细胞不起反应。

二、尿液分析仪工作原理试纸带的应用空白块作用

——消除尿液本身的颜色及试剂块分布的状态不均匀等产生的误差，他不随各化学成分或被测成分的改变发生颜色变化，但他随尿液本身颜色的变化而变化。固定块作用——为了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。

二、尿液分析仪工作原理检测原理试剂带浸入尿液后，除空白块外，其余的试剂块因都和尿液发生化学反应，而产生了颜色变化。颜色的深浅与光的吸收和反射程度有关，颜色越深——某成分浓度越↑——吸收光量值↑——反射光量值↓——反射率↓。即颜色深浅与光的反射率成反比关系，而颜色的深浅又与尿液中各化学成分的含量成正比关系。所以通过测得光的反射率即可求得尿液中各种成分浓度，再通机内CPU存储运算，得出各种成分的含量。

二、尿液分析仪工作原理检测过程

试带浸尿液→试带模块呈色→驱光部对试带扫描→尿化学成分越高→试垫颜色越深→吸收光越多→反射光越少→光经积分球均化→经滤光片→成单色光→经光电转变→再经I/V转换→V信号经CPU处理→打印出结果。

光源入射光反射光滤光片

二、尿液分析仪工作原理光电管双波长测定法：球面积分仪上有三个光电管和特定波长滤光片:测定波长——它是被测试剂块的某化学成分显色后的敏感特征波长（m）；参比波长——是被测试剂块不敏感的波长(s)，用于消除背景光和其他杂散光参考波长。550nm（绿色）测：亚硝酸盐、酮体、胆红素、尿胆原620nm（红色）测：pH、葡萄糖、蛋白质、维生素C、潜血720nm（深红色）测：各试剂块选用的参考波长特点：双波长测定抵消了尿液本身颜色引起的误差，提高了测量精度。

二、尿液分析仪工作原理

试纸块的颜色的深浅与被测成分和尿液本身颜色有关；空白块的颜色变化与被测成分无关但与尿液本身颜色有关。R试纸Tm（试纸块对测量波长的反射强度）Ts(试纸块对参考波长的反射强度）×100%R空白Cm（空白块对测量波长的反射强度）Cs(空白块对参考波长的反射强度）×100%

二、尿液分析仪工作原理计算原理

R——反射率Tm——试纸块对测定波长反射强度Ts——试纸块对参考波长反射强度Cm——空白块对测定波长反射强度Cs——空白块对参考波长反射强度总的反射率RRR试纸×100%TmCsR空白TsCm

二、尿液分析仪工作原理尿干化学临床分析结果的应用将常用的干化学项目分为四组：

泌尿系系统炎症

：亚硝酸盐、白细胞：葡萄糖、酮体糖尿病或酮症酸中毒

肾病型四联试带：pH、尿蛋白、尿隐血、尿比密

肝脏病型二联试带：胆红素、尿胆原

酸碱比重亚硝酸基础检查辩感染三大物质都出现糖尿病肾病很危险红白细胞尿二胆血尿炎症与黄疸维c药物影响多真假阳性细分辨（糖、蛋白、脂肪）（尿胆原、尿胆红素）

三、尿液分析仪的结构与功能仪器的结构由机械系统光学系统电路系统光电系统结构光电管球面积分仪滤光片光源机械系统将待测的试带传送到预定的检测位置，检测后将试带传送到废物盒中。光学系统包括光源、单色处理、光电转换三部分。光线照射到反应物表面产生反射光，光电转换器件将不同强度的反射光转换为电信号进行处理。尿液分析仪的光学系统通常有3种：发光二极管(LED)系统、滤光片分光系统和电荷耦合器件(CCD)。电路系统CPU处理，计算结果、输出、打印。

三、尿液分析仪的结构与功能1.校正仪器①按仪器制造商规定的要求，调整仪器使其处于