UF-5000尿液沉渣分析儀臨床應用進展

紀鳳卿 滕菁

[摘要]UF-5000是新一代的全自動尿沉渣分析儀，其有核細胞染色通道（CR）和無核細胞Surface通道（SF）的主要可報告項目的檢測原理得到優化，檢測性能進一步完善，大大提高了檢測的準確性，豐富了臨床應用，但也存在一定的臨床應用局限性。

[關鍵詞]UF-5000尿液沉渣分析儀;靈敏度;特異度;準確性;臨床應用

[中圖分類號]R446.12;R-1

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-0616（2022）11-0076-04

UF-5000是新一代全自動尿沉渣分析儀，經過優化后的檢測原理包括運用藍色半導體激光，采用流式細胞計數法、特異性熒光染色技術、全方位波形分析技術，通過有核細胞染色通道（core channel，CR）和無核細胞Surface通道（surface channel，SF）檢測各種尿液有形成分，大大提高了尿液有形成分檢測的準確性。經過優化后的UF-5000尿液沉渣分析儀在臨床應用中檢測性能如何，相對以往該品牌的改善有多少，相比另一類采用流式計數技術結合人工智能軟件識別圖像技術原理的全自動尿沉渣分析儀IQ200和FUS-2000有何優劣勢？本文將做一綜述，希望給泌尿系統臨床醫生提供尿液有形成分檢驗報告單解讀新視角，有助于泌尿系統疾病的診療、預后判斷等。

1UF-5000尿液沉渣分析儀CR通道的主要可報告項目的臨床應用

1.1UF-5000尿液沉渣分析儀的CR通道

UF-5000尿液沉渣分析儀的CR通道主要檢測尿沉渣中如白細胞、上皮細胞、細菌、真菌、結晶等含有核酸的有形成分。該通道可將前向散射光強度、前向散射光脈沖寬度，高靈敏度的側向熒光強度、低靈敏度的側向熒光信號及消偏振側向散射光（DSS）的波形面積等整合分析，提高細菌、酵母樣真菌等微小顆粒的檢出及區分[1]，能捕捉具有雙折射性的結晶信號，以更高的精度分析判別結晶，實現高質量的有形成分分析。

1.1.1UF-5000尿液沉渣分析儀檢測白細胞的臨床應用臨床中，UF-5000尿液沉渣分析儀檢測尿液白細胞仍然存在假陽性及假陰性的問題。假陽性主要源于把一些上皮細胞如小圓上皮細胞誤判為白細胞，假陰性主要是尿液長時間放置導致白細胞溶解。林花等[2]研究發現，相比UF-1000i，UF-5000在大多數參數上表現出更好的診斷性能，其檢測白細胞和上皮細胞的特異性與UF-1000i相比差異無統計學意義（P>0.05），其中UF-5000對尿液WBC檢測顯示出高達96.69%的敏感性以及95.99%的特異性。在研究各參數中，WBC檢測的假陽性率最高為4.01%，其假陽性率遠低于葛曉東[3]對IQ200尿沉渣分析儀的研究報道的尿液白細胞的檢測假陽性率。究其原因是IQ200更多地檢測形態完整的細胞，無法檢測變形或扭曲的細胞，容易受腎小管上皮細胞、非晶形磷酸鹽和尿酸鹽結晶的影響[4]。李若倩[5]研究結果顯示，UF-5000相比其他UF系列的尿沉渣分析儀在檢測尿液中白細胞的靈敏度和特異度都有所提升，且抗干擾能力增強。UF-5000檢測WBC的重復性良好，線性范圍寬，攜帶污染率非常低[6]。針對UF-5000對尿液WBC檢測假陽性及假陰性的研究不多，廣大學者可進一步分析研究，以豐富其臨床應用數據積累。

1.1.2UF-5000尿液沉渣分析儀檢測上皮細胞的臨床應用UF-5000的創新功能之一是檢測和分類鱗狀上皮細胞、移行上皮細胞和腎小管上皮細胞，目前沒有其他尿液沉渣分析儀能夠加以區分尿液上皮細胞種類。林花等[2]研究顯示，UF-5000檢測腎小管上皮細胞的假陽性率、假陰性率極低，均<1%。然而UF-5000對于上皮細胞檢測只限于區分成三類，無法細分移行上皮細胞的種類，如表層、中層及底層移行上皮細胞。故鑒別各類移行上皮細胞仍然需要檢驗師進一步鏡檢分類。UF-5000可檢測腎小管上皮細胞，對腎小管損害具有高度特異度定位診斷價值。在腎小管損傷早期，即使腎功能正常，若尿液中檢測到腎小管上皮細胞則對臨床具有早期預警意義。UF-5000在上皮細胞方面的創新檢測功能研究甚少，值得進一步分析研究。

1.1.3UF-5000尿液沉渣分析儀在檢測尿液細菌的臨床應用UF-1000i尿沉渣儀器的細菌分析通道可將細菌分類僅可分為球菌、桿菌或混合菌，且分類性能不理想[7]。升級版的UF-5000，另一技術創新就是提高細菌分類的性能，根據細菌細胞壁的構成差異可以直接區分革蘭陽性菌與革蘭陰性菌，檢測性能重復性好，線性寬，攜帶污染率低，提高了檢測結果的準確性。因此對于尿液細菌分類及對尿路感染的快速篩查診斷價值成為國內外學者的研究熱點。研究結果[8-9]顯示，UF-5000能高效區分革蘭陰性菌和革蘭陽性菌。鄧山鷹等[10]研究顯示，UF-5000檢測提示細菌的總符合率、革蘭陽性菌符合率、革蘭陰性菌符合率較高，其中革蘭陽性菌以腸球菌為主，革蘭陰性菌以大腸埃希菌為主，這與其他學者研究結果一致[11-13];同時其研究也提出UF-5000檢測細菌對革蘭陰性菌中的大腸埃希菌UIT顯示較好的篩查性能;其研究也發現UF-5000在細菌分型中假陰性率偏高，這部分顯示無細菌分型，可能原因多數是因為細菌量未達到100個/μl，菌量較少則儀器報告為“未分類”。究其原因為部分細菌聚集成團被誤判別為其他成分;亦有可能是某些菌種生長條件要求高，生長速度慢，導致未達到儀器可檢測下限，然其研究BACT≥100個/μl的病例發現假陰性率降低至0.6%，假陽性率增加到69.6%，故設置一個最佳UIT篩查的細菌CUTOFF值至關重要，建議不同醫院應根據本地區、本人群特點建立自己的臨界值，以為臨床提供適合有參考價值的信息。學者廖金鳳等[14]研究顯示UF-5000檢測診斷尿液細菌的特異度極高，排除尿路感染準確可靠。故對于尿路感染患者可考慮先應用UF-5000檢測的尿液細菌結果快速排除尿路感染，從而減少不必要的尿液細菌培養。該結果與Ren等[15]報道基本一致。

1.2UF-5000診斷效能研究

不同學者通過ROC曲線分析均發現，UF-5000的BACT結果對革蘭陰性菌的特異度與靈敏度較優于革蘭陽性菌。因為革蘭陽性菌細胞結構比革蘭陰性菌更能抵抗外界的機械和化學效應，從而影響其對核酸熒光染料的親和力。如鄧山鷹等[10]研究發現，UF-5000檢測尿液細菌數很高，但是其WBC計數并不高，可見UF-5000檢測的尿液細菌與白細胞在診斷UTI時相關性不大。通過ROC曲線分析與尿培養結果的相關性，結果顯示，UF-5000應用于UTI診斷中，對于細菌的診斷效能比白細胞高;其研究也顯示在真菌性UTI檢測中，UF-5000也有較高的價值，這與張喜欽等[11]研究觀點一致，但是并沒有優于人工顯微鏡鏡檢。實際臨床工作中，酵母樣紅細胞、結晶、細菌、精子等會干擾UF-5000檢測尿液真菌信息，出現假陽性、假陰性現象，導致準確性降低，需結合顯微鏡進行復檢。

2UF-5000尿液沉渣分析儀SF通道各主要檢測參數的臨床應用

UF-5000尿液沉渣分析儀SF通道，主要檢測尿沉渣中紅細胞、管型及結晶等無核酸成分。

2.1UF-5000尿液沉渣分析儀檢測紅細胞的臨床應用

紅細胞是尿液有形成分中最重要的成員之一，與泌尿系結石、腎小球腎炎及泌尿系癌癥等疾病密切相關。以往所用UF系統的全自動化尿沉渣分析儀，基本都存在難以正確識別及定量RBC，歸因于尿液有形成分中的結晶、細菌、精子，類酵母菌等細胞顆粒在流式細胞儀器上的高、低靈敏度熒光強度以及前側向散射光強度等指標大小相似導致儀器識別錯誤[16]。為了優化改善此問題，UF-5000引入消偏振側向散射光可以更好區分這些相似成分，SF通道所用的稀釋液將干擾紅細胞檢測的無定型鹽類結晶經螯合作用溶解。因此UF-5000檢測紅細胞的特異性相比UF-1000i有明顯提高。紀鳳卿[17]的研究亦顯示UF-5000組成的UN2000流水線系統可明顯提高尿液紅細胞檢測的準確性，降低鏡檢率，但仍存在一定的假陽性率（2.61%）、假陰性率（0.37%）。其研究同時顯示該套系統在提示尿液紅細胞形態學方面，在區分腎性與非腎性方面可提供可靠依據，可為臨床醫生判斷血尿來源提供一個最簡易快速參考方法。李若倩[5]研究結果顯示，UF-5000檢測尿液紅細胞，由結晶干擾引起假陽性率相比UF-1000i有降低，且降低了鏡檢率，提高了檢測結果的準確性;假陰性率方面，均在ISO15189認可規定范圍（<5%）。可見優化后的UF-5000在尿液紅細胞檢測方面具有以往任何一款同系列儀器都沒有的優勢。其假陽性率遠低于葛曉東[3]報道的18.9%。究其原因是IQ200難以有效識別模糊影像，無法分辨重疊細胞[4]，容易受霉菌、結晶、脂肪小滴等影響。由此可見UF-5000引入消偏振側向散射光在判別紅細胞亦優于另一種檢測原理的尿液沉渣分析儀IQ200。然而IQ200擁有的人工智能軟件識別圖像技術等同于實現了鏡檢功能，減少人工再次鏡檢復核程序。

2.2UF-5000尿液沉渣分析儀檢測尿液管型的臨床應用

管型是尿液有形成分分析中最具臨床意義的成分之一，雖然透明管型也具一定臨床意義，但病理管型與腎臟病理更相關，也是學者們研究熱點之一。UF-1000i檢測黏液絲對管型及病理管型計數的干擾導致假陽性率高[18]，是舊UF系列尿液分析儀存在的不足。UF-5000分析儀通過優化后的檢測通道及全方位波形分析實現對黏液和管型的區分。林花等[2]研究顯示UF-5000檢測管型，透明管型，病理管型的假陰性率、假陽性率均符合CNAS對尿液檢查復檢規則的驗證標準，而總管型和病理管型與UF-1000i相比特異性顯著增加，敏感性無明顯改善。為此減少了鏡檢率，優化尿液檢測的標準化操作流程[19]。臨床工作中，對于有些尿液流式儀器檢測管型陰性的標本通過鏡檢也可能檢出病理管型。楊麗華等[20]研究也得出相似結論。ISO15189對于尿液沉渣復檢規則制訂的原則是假陰性率≤5%且無病理管型漏檢，而假陽性率并無明確規定。所以各臨床實驗室普遍把干化學蛋白和尿沉渣分析儀病理管型作為制訂復檢規則的指標，以避免病理管型的漏檢。故建立可靠的尿液有形成分的鏡檢復檢規則，尤其是泌尿系統疾病的復檢規則，有助于早期診斷慢性腎臟疾病[21]。UF-5000檢測尿液病理管型也存在無法區分病理管型種類的缺陷，仍需靠檢驗師鏡檢分類，這也提醒開發商進一步優化儀器此方面的檢測性能。

2.3UF-5000尿液沉渣分析儀檢測尿液結晶的臨床應用

尿液結晶在結石形成及一些代謝性疾病中有一定臨床意義。UF-5000尿液沉渣分析儀增加了去偏振散射光通道，能有效區分結晶與紅細胞，降低了人工鏡檢復查率。學者林花等研究[2]也進一步證實了UF-5000在正確判別尿液結晶、細菌，精子等形態優勢。但是UF-5000無法區分結晶的類型，對于尿液結晶的區分仍有賴于鏡檢法，最好用偏振光顯微鏡進行鏡檢，這也是UF-5000分析儀另一局限性。對于結晶分類的局限性，IQ200和FUS-2000這兩款尿沉渣分析儀也無法克服[22]。學者丁爽等[23]研究探討UF系列尿沉渣分析儀檢測結晶的性能，發現UF-5000檢測尿液結晶陽性率比UF-1000i低，其敏感性、特異性比UF-1000i高，與人工鏡檢結晶陽性率比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

3UF-5000尿液沉渣分析儀各主要可報告項目參考范圍的臨床應用進展

UF-5000目前已在國內得到了逐步的推廣應用，對各主要檢測參數臨床應用均有報道，但對于其參考范圍研究較少，且尚未明確驗證。現大部分實驗室沿用廠家給的儀器的參考范圍，但是地域、人群種族的不同以及儀器狀態、實驗條件的不同狀態，甚至于不同性別、不同年齡都會導致參考范圍出現差異。周靜琪等[24]依據CLSIC28-A3和《WS/T402-2012臨床實驗室檢驗項目參考區間的制定》文件，探討了UF-5000尿沉渣分析儀相關檢測參數的參考范圍，結果顯示，男、女比較，差異有統計學意義（P<0.05）。目前國內外關于UF-5000尿沉渣分析儀年齡組間參考范圍調查的研究較少，有待于進一步豐富研究。

綜上所述，UF-5000尿液沉渣分析儀因其檢測速度快，能為臨床提供準確的多項檢測指標，值得推廣使用。鑒于儀器本身局限性，對上皮細胞、結晶、管型的無法細化分類，同時加上上述諸多因素影響導致出現一定的假陰性率、假陽性率，會影響臨床診斷，故檢驗科技師應結合人工鏡檢金標準才可以為臨床提供可靠準確的實驗室診斷報告。而另一類采用流式計數技術結合人工智能軟件識別圖像技術原理的全自動尿沉渣分析儀如貝克曼IQ200和中國長春迪瑞FUS-2000，等同于實現了鏡檢功能，減少人工再次鏡檢復核程序，方便尿液沉渣的篩檢工作，節約了實驗室人力、時間成本。UF-5000尿液沉渣分析儀相比此類檢測原理的儀器還存在試劑耗材相對復雜，檢測通量相對小，檢測成本高，無法提供清晰的圖像數據用于樣本復核等缺點，需要進一步優化。

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（收稿日期：2021-12-21）