尿常规检查中多联试剂带颜色测定方法研究进展

韦小珍

柳城县人民医院 广西 柳州 545200

尿液分析是医学检验项目，用在泌尿系统疾病测定中，用于评估疾病，主要包含：①物理检查：颜色、气味、浊度[1]。②干化学分析包含：尿酸碱度、尿蛋白等多项检测项目。③尿沉渣分析：用于分析红细胞、白细胞等有形成分。临床上用尿液分析仪对常规检查项目开展干化学分析，尿沉渣分析仪成分进行剖析[2]。多联试剂带是在一条试剂带上集成10多项检测项目，每联5mm×5mm正方形，与之接近的间隔是3mm。每联用多层膜块结构。部分联会有酸盐层或碘酸盐层，其目的是破坏维生素C干扰，会干扰试剂、被测定尿液成分产生氧化还原反应，第3层是吸水层，尿液会均匀入侵，避免流到附近联中。目前临床用多联试剂有八联、九联等。出现新的干化学分析方法，会有更多的尿液检测项目在多联试剂带应用。围绕是被多联试剂带颜色改变，本研究重点论述当前临床所用尿常规检查项目分析方法的进展。

1 尿常规检查

尿常规检查时，尿沉渣显微镜检查是极为重要的项目，此险种测定技术取显微镜，检查尿沉淀物，科学识别尿液中的细胞、结晶、细菌等，诊断判断泌尿系统疾病，科学进行预后判断。当前尿沉渣镜检查主要有：

1.1 非染色尿沉渣显微镜检查

这种检查方式，采集混匀的新鲜尿液，经间接涂片取10ml尿离心，离心5min，除去上清液，暂留0.2ml沉渣，轻轻晃动离心管，保障尿沉渣有形成分摇晃均匀，取尿沉渣20μl，滴在载玻片上，通过18×18mm盖玻片覆盖[3]。尿沉渣镜检期间，选10×10镜头仔细观察，查看有形成分的全貌与管型，后通过10×40镜头来观察，分析细胞成分。计数取10个视野所发现的最低数值与最高数值。诊断的标准是：①细胞成分：每高倍视野所见的最低与最高数值，红细胞0-3/Hp，WBC0-5/Hp；②管型（透明）每低倍镜视野均值0-1/全片；③尿结晶、盐类数量按每一高倍视野（+）（++）（+++）（++++）。

1.2 染色尿液沉渣显微镜检查

此检查方式包含离心方式、混匀一滴尿法。离心法敏感性较高，阳性率较高，是当前阶段内科和泌尿科诊断与治疗的常规检查方式[4]。但是，需注意的是，此项手续极为繁琐，对比时，会因操作条件UI尿素等保留尿沉渣体积产生差异，导致结果一致性不理想。混合滴注尿法的操作比较简单，但阳性率低下，容易漏诊，多数在非泌尿系统疾病筛查中开展。

1.3 尿沉渣定量检测

临床选取的尿沉渣检查有过筛法、每小时尿沉渣计数法两种。过筛法主要为留取患者新鲜晨尿，经混合，间接滴注在血细胞计数池中，计数5大格白、红、上皮、管型术，结果×2后，计算每μl内数参考数值[5]。

2 尿常规检查项目分析技术

2.1 建立在积分球光电转换分析方式

建立在积分球光电转换分析技术，核心部件为球面积分仪，即积分球。积分球即空心圆球体，球中壁不同点漫反射均匀，发生积分球中壁反射，内壁各照度大小相同，入射光照进入分球中，会产生多次漫反射光照射，总照度可经积分方式来计算，故为积分球[6-7]。在测量窗放置所浸尿液试剂带时，探测器捕捉的多次漫反射形成的总照度会削弱，减少的部分即为样本所吸收的量[5]。在这期间，光源所发出的光自漫反射后照射自试剂带膜块，试剂带模块颜色深浅对光吸收、反射各不相同，试剂带颜色越深，吸收光量值越大，反射光量数值越小，探测器照度较小。即试剂带颜色深浅与尿液对应成分浓度是正比关系。

尿液分析仪用双波长单色光测定试剂块颜色改变，波长=测定光，另一b波长是参考光，消除背景光、杂散光，还能够使测量更为精准[9]。一般，尿白细胞、尿酮体测定光波长550nm，尿潜血、尿比重测定光波长620nm，不同试剂带参考光波长720nm。

2.2 建立在CCD图像传感器分析技术

此项技术中，光源来自3种不同频率的发光二极管，不同种依次连成一列，产生线状光，经毛玻璃确保试剂块上均匀照射光线，反射光自透镜聚焦成像于光学元件。测定反射光光亮值，展现尿液成分含量测定[10]。通过尿液浸润试剂带膜块，将其视为只含1种颜色的图像，用CDD图像识别法来判断。

2.3 建立在颜色传感器的分析技术

HSI彩色空间模型中，借助色调、饱和度对色彩进行描述。色调即纯色颜色特性，基本色调是太阳光分散的七色光[11]。饱和度即纯色光被白光稀释的度量，即颜色鲜艳状况。亮度是人眼对光强度的重新定位，即颜色明暗程度。RGB彩色空间模型中，红的程度为中红，绿的程度是中绿，蓝的程度为中蓝。RGB即红色、绿色、蓝色，可经HSI彩色空间模型描述，此两空间能够互相转换。

RGB颜色传感器能够经测量构成物体颜色三原色反射率，将其转化为脉冲波，经输出波频率得到待测物RGB值[12]。LED所发的光照射自尿液浸润试剂带膜块上，反射至颜色传感器，颜色传感接着转换为RGB值，LED所发的光照射-尿液浸润试剂带模块时，被反射到颜色传感器，颜色传感器接着转换成RGB值，供中央处理器获取数值，计算尿液对应成分浓度[10]。

TCS230、TCS3200是美国推出的颜色传感器两款，对颜色的识别需选1类颜色滤光片，仅允许某种特定原色经过，遏制其他原色通过[13]。如：取红色滤光片时，入射光中仅有红色穿过，蓝色、绿色受阻，所得到的光强为红色光。同样，分别取蓝色、绿色滤光片，蓝色光、绿色光光强。求此3个值，能够分析投射至颜色传感器光颜色，即试剂带颜色，与所待测项目浓度值对应。

2.4 建立在颜色传感器加光纤束分析技术

此分析技术中，光学系统由白色LED光源、光纤束构成。LED光源所发的白色复合光自入射光纤垂直照射到经尿液浸润试剂带膜块，垂直反射的反射光自反射光纤阴道到颜色传感器，最后用中央处理器获取数值，计算尿液中各成分浓度[14]。

3 四种分析技术对比

3.1 建立在积分球光电转换分析技术

此技术中，对积分球有较高要求，若积分球内表面是完整的几何球面，球内部漫射面应是均匀中性，且各波长入射光线漫反射比相同[15]。

3.2 建立在CCD图像传感器分析技术

CDD器件的光线转换特性较强，光谱响应范围包含可见光，试剂带膜块自尿液浸润、化学反应后，体现出的是可见光。光源用LED，3种可发出特定频率的LED一次连成一排，形成线状光源，发光效率高[16]。CDD能够自行扫描，灵敏度高，寿命长，功耗低，具有较高可靠性。其不足是CCD光学系统极为繁杂，对软件算法具有较高要求，成本过高。另外此分析技术全部测试项目数据可一次性读入，不需要各试剂带全部开展读图像操作，测试速度较快[17]。

3.3 建立在颜色传感器分析技术

设置诸多LED光源在白平衡中应用，颜色传感器装配位置与较多LED光源角度测试数据影响较大，这是因为入射角度不同，会导致颜色窗前光面收到的反射光光强各不相同，在颜色识别上不容易出现较大误差[18]。颜色传感器测定数据与传感器、被测试剂的距离对应，测取的距离也不同，颜色传感器光面接收的光强差距较大，距离接近，收到的光强越小。距离过远，添加凸透镜会将反射光聚到颜色传感器光面[19]。另外，背景光会严重影响颜色传感器。背景光较强时颜色传感器会处于饱和状态。背景光成分复杂时，可用“暗室”解决。

3.4 建立在颜色传感器加光纤束分析技术

此技术中，光纤功耗低，灵活度高，不会损耗过多的光强，还能够对光的传输科学控制。光纤的柔韧性能够确保入射光纤、反射光纤均与试剂带膜块垂直[20]。建立在颜色传感器分析技术，此技术可用光导纤维全反射替代空气传播，光损耗较大，背景光中成分复杂得较少，容易受到尿液试剂带、颜色传感器的干扰[21-22]。因此，因运用全反射光纤，光源、颜色传感器、尿液试剂带的距离较大远，不会对测量数据造成影响[23]。

当前，建立在CCD基础上的图像传感器分析技术在大型全自动尿液分析仪应用，小型便捷式尿液分析仪常用建立在积分球光电转换分析技术上，2018年报道建设传感器加光纤束分析技术，但尚未应用。

结语

综上所述，不管用上述何种分析技术、尿液干化学分析全部在多联试试带。经尿液浸润后多联试剂带的颜色会有所变化，需用不同方式开展定性、半定量颜色识别，测定被测项目浓度。

尿液分析最新发展中：①利用多联试剂带对更多项目进行测定。②流水线操作。技术的发展下，部分分析仪器可逐步细活化诊疗所需的尿液测定项目，如：德国生产的尿液分析仪小剂量的白蛋白测定项目分成高浓度微量白蛋白项目，能够用在早期肾病、糖尿病检查。德国生产的尿液分析仪用CCD技术对荧光免疫信号进行分析，能够用在A族链球均中。尿液分析流水线用计算机软件结合使用尿液分析仪、尿液有形成分，依据多联试剂带不同，自动分析尿液中10-14项化学指标，对应膜块会加大，自动取得尿液电导、浊度。有形成分分析借助机器视觉技术，按自动形态学自动对结晶体、细胞等进行识别，用在泌尿系统疾病中的鉴别与诊断，能够用在临床用药监测等常规检查。