尿液分析仪(20100523).ppt修版(医学.ppt
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尿液分析仪器,1,主要仪器,尿液分析仪全自动尿沉渣分析仪流式细胞术尿沉渣分析仪影像式尿沉渣分析仪尿沉渣分析工作站,2,学习重点,尿液分析仪的结构、工作原理、使用及维护尿沉渣分析仪的结构、工作原理、使用及维护尿液分析的质量控制,3,概述,尿液分析是临床诊断泌尿系统疾病的重要措施之一对肾和尿路疾患的诊断、鉴别诊断及严重程度和预后判断都有重要意义各种尿液分析仪器的问世为尿液化学成分和尿沉渣的自动化检查提供了可靠的手段,4,尿液分析仪,5,尿液分析仪的发展,公元前400年,古希腊学者Hippocrates就注意到发热时,尿液颜色和气味的变化20世纪40年代,出现尿液干化学试剂带法,成为筛查健康人或患者尿液的首选方法20世纪70年代,第一台尿液化学分析仪问世,现代尿液分析的开端,6,尿液分析仪的发展,20世纪80年代,随着色谱和免疫技术的发展,生产出了具有极高检测敏感性和特异性的单克隆抗体试剂带20世纪90年代,尿液分析仪自动化程度、性能得到迅猛发展,7,尿液分析仪的分类,按工作方式分类湿式尿液分析仪干式尿液分析仪:
结构简单、使用方便按检测项目分类8项:
尿胆原、胆红素、酮体、尿潜血、蛋白、糖、pH值、亚硝酸盐9项:
8项+白细胞10项:
9项+尿比密11项:
10项+维生素C按自动化程度分类半自动尿液分析仪全自动尿液分析仪,8,试剂带的结构,单项试剂带,9,试剂带的结构,多联试剂带:
多种试剂块集成在一个试剂带上一次可测定多个项目多联试剂带的结构:
尼龙膜:
保护作用,防止大分子物质对反应的污染绒制层:
包括盐酸层和试剂层吸水层:
使尿液快速、均匀的侵入,并抑制尿液流到相邻反应区塑料片:
支持体,10,多联试剂带结构图,试剂带的特点,“浸入即读”、操作方便测定迅速、结果准确既可目测也可自动化分析,11,试剂带反应原理,pH值:
采用pH指示剂原理,常用甲基红和溴麝香草酚蓝组成的复合指示剂,检测pH值范围:
4.5-9.0尿蛋白:
利用pH值指示剂蛋白质误差的原理,蛋白质离子与带相反电荷的指示剂离子结合,指示剂进一步电离,从而产生颜色变化尿酮体:
采用亚硝基铁氰化钠反应测量酮体,碱性条件下,酮体与亚硝基铁氰化钠反应而显色,12,试剂带反应原理,尿葡萄糖:
两种完全不同的方法葡萄糖氧化酶法:
特异性检测尿中的葡萄糖铜还原法:
检测葡萄糖和其他还原性物质(clinitest试带)尿隐血:
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,催化过氧化氢释放新生态氧,使色原氧化而显色。
13,试剂带反应原理,尿胆红素:
采用重氮反应法原理,在酸性条件下,胆红素与重氮盐反应产生重氮色素尿胆原:
采用Ehrlich醛反应原理或重氮反应原理尿亚硝酸盐:
利用某些细菌能将尿中硝酸盐还原成亚硝酸盐的特性,酸性条件下,亚硝酸盐与反应试剂结合产生重氮色素,但颜色变化与细菌数量不成比例,14,试剂带反应原理,尿白细胞:
利用中性粒细胞的酯酶能水解吲哚酚生成吲哚酚和有机酸,吲哚酚进一步氧化成靛蓝或与重氮盐反应生成重氮色素而显色尿比密:
采用多聚电解质离子解离法,基于某种预处理的多聚电解质在一定离子浓度溶液中pKa变化来测量比密尿维生素C:
采用磷钼酸缓冲液或甲基绿与尿中维生素C进行反应,形成钼蓝其他:
颜色和透明度,采用校正块反射率测定原理判断颜色,散射比浊法测定透明度,15,试剂带的应用,不同型号仪器一般使用配套的试剂带有些仪器多一块空白块,有些甚至多一个位置参考块即空白块空白块可消除尿液本身颜色及试剂块分布的状态不均等产生的测试误差固定块可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,16,尿试带测定常见产生假阳性、假阴性的原因,17,尿液分析仪的检测原理,试剂带浸入尿液中,试剂块与尿液发生化学反应,试剂块发生颜色变化,尿分析仪,空白块,颜色深浅与尿液中各成分的浓度成比例关系,检测,检测,18,尿液分析仪的检测原理,采用双波长法测定试剂块的颜色变化:
抵消了尿液本身颜色引起的误差,提高了测量精度测定波长:
被测试剂块的敏感特征波长,各试剂块有其相应的测定波长参比波长:
被测试剂块不敏感的波长,以消除背景光和其他杂散光的影响,一般为720nm总反射率R:
注:
Tm为试纸块对测量波长的反射强度,Ts为试纸块对参考波长的反射强度,Cm为空白块对测量波长的强度,Cs为空白块对参考波长的强度,19,尿液分析仪的结构,机械系统光学系统电路系统,20,尿液分析仪结构图,21,机械系统,将待检的试剂带传送到位将试剂带排送到废物盒,22,光学系统,光源单色处理光电转换,23,电路系统,24,尿液分析仪的安装,安装在清洁、通风处(室内温度10-30,相对湿度80%)禁止高温、阳光直射远离高频、电磁波干扰远离热源及煤气产生的地方电源电压要稳定,25,尿液分析仪的调校,应用标准的校正带对仪器进行测定,对仪器的光路、状态进行校正对尿液分析仪及试剂带的准确度进行评价:
对每份尿液标准物重复测定3次,看测定结果与标准物浓度相符合的程度对尿液分析仪的敏感性和特异性进行评价:
用传统方法与尿液分析仪做比对分析了解仪器对每项测试指标的测试范围,建立正常人的参考范围,26,尿液分析仪使用注意事项,保持仪器的清洁,干净的取样杯新鲜的尿液标本,应在标本留取后2h内进行检测防止试剂带受潮变质试剂带侵入尿液时间为2s试剂带过多的尿液应用滤纸吸走空白块也要浸入尿液仪器使用最佳室温20-25,27,尿液分析仪日常维护,应建立每台尿仪器的操作规程,按操作规程进行操作建立专用仪器登记本,对仪器每天的使用、维护情况进行登记开机前对仪器进行全面检查开瓶但未使用的试剂带,要妥善保存,以免影响结果,28,尿液分析仪的保养,每日保养:
使用无腐蚀性洗涤剂清洗试剂带托盘;不要使用有机溶剂清洗传送带每周、每月保养:
根据仪器具体情况进行相应的保养,29,尿液分析仪的常见故障,必然故障:
各种元器件、零部件长期使用老化导致仪器无法进行正常工作偶然故障:
各种元器件、结构等因受外界条件影响,而突发性质变,而使仪器无法正常工作注:
具体的仪器故障维修方法可参见相应的仪器操作指南,30,尿沉渣分析仪,31,尿沉渣分析仪的发展,1988年,美国研制生产第一台高速摄影机式的尿沉渣自动分析仪1990年,日本与美国合作生产影像流式细胞术的尿沉渣自动分析仪1995年,日本将流式细胞术和电阻抗技术结合,研制生产出新一代全自动尿沉渣分析仪1995年,德国生产出新一代的以影像系统配合计算机技术的尿沉渣自动分析仪,32,尿沉渣分析仪的发展,1998年,美国生产了一种尿沉渣显微镜检查的自动进样装置2000年将自动吸样器升级并增加了计算机图像处理功能,形成了尿沉渣定量分析工作站2000年前后,我国在原有真彩色显微图像分析系统基础上,生产出自动染色尿沉渣分析仪UD,可自动吸样、准确定量、自动染色等,33,尿沉渣分析仪的分类,流式细胞术尿沉渣分析仪影像式尿沉渣分析仪:
通过尿沉渣直接镜检再进行影像分析,34,流式细胞术尿沉渣分析仪,35,流式尿沉渣分析仪的工作原理,应用流式细胞术和电阻抗的原理尿液标本经稀释、染色后,靠液压作用从样品喷嘴进入鞘液流动室,细胞以单个纵列的形式通过流动池的中心(竖直)轴线,周围则是一种无粒子颗粒的鞘液,在这里单个尿液细胞被氩激光光束照射时每个细胞均有不同程度的荧光强度(FI,主要反映细胞的定量特性,如细胞膜、核膜、线粒体和核酸)、前向散射光强度(Fsc,它成比例反映细胞的大小)和电阻抗的大小。
前向散射光信号主要反映细胞的大小,前向荧光信号主要反映细胞核的大小。
仪器将这些荧光、散射光等光信号转变成电信号,并对各种信号进行分析,最后得到每个尿液标本产生出的直方图和散射图。
通过分析这些图形,即可区分每个细胞并得出有关细胞的形态。
36,37,流式尿沉渣分析仪结构,光学系统液压系统电阻检测系统电子系统,38,流式尿沉渣分析仪结构图,39,光学系统,氩激光(波长488nm)激光反射系统流动池前向光采集器前向光检测器,40,液压(鞘液流动)系统,使尿液细胞单个通过流动池而不凝固成团提高了细胞计数的准确性和重复性防止错误的脉冲减少流动池被尿液标本污染,41,电阻抗检测系统,测定细胞体积的电阻抗系统:
采用URINOPACK稀释液及加热的方式除去尿中非晶型磷酸盐结晶和尿酸盐结晶在测定过程中引起的误差测定尿液导电率的传导系统,42,电子系统,从样品中得到前向散射光信号、前向荧光信号、电阻抗信号和传导性信号这些电信号通过波形处理器整理、汇总得到每种细胞的直方图和散点图通过计算得到每微升各种细胞的数量,43,全自动尿沉渣检测步骤,44,尿沉渣细胞的识别分析,Detectionsignal,Argonlaser,Flowcelle,CollectingLens,Photodiode,+,-,Elektrode,Forwardscatteredlight,Forwardscatterlight:
前向散射光强度Fsc反映细胞横截面积,前向散射光脉冲宽度Fscw反映细胞长度,EC,RBC,WBC,Cast,Bacterium,Fsc(intensity),Fscw,x,y,x,y,x,x,y,y,Photo-,multiplier,45,不同细胞的前向散射光波形图,尿沉渣细胞的识别分析,Detectionsignal,+,-,Fluorescence,荧光强度Fl反映细胞染色质的强度,前向荧光脉冲宽度Flw反映细胞染质的长度,(Fl),(Flw),x,y,x,y,x,x,y,y,Argonlaser,Flowcell,Collectinglense,Photodiode,Elektrode,Photo-,multiplier,EC,RBC,WBC,Cast,Bacterium,不同细胞的前向荧光波形图,尿沉渣细胞的识别分析,前向散射波形,综合分析,电阻抗值,前向荧光波形,散点图,直方图,细胞容积,染色片段的长短,细胞横截面,细胞的形态,47,流式尿沉渣分析仪散点图和直方图,注:
Fsc为前向散射光强度,Fscw为前向散射光脉冲宽度,Fl为荧光强度,Flw为荧光强度脉冲宽度,channel为脉冲信号强度及宽度,48,红细胞,红细胞没有细胞核及线粒体,所以荧光染色很弱,分布在散点图上的低荧光区域,且尿液中的红细胞存在大小不均的现象,故前向散射光强度差异较大,Fl2,Fsc,RBC,49,白细胞,白细胞含有细胞核,因此它具有高强度的前向荧光,能将其红细胞区别开来活的白细胞,染色较淡,体积和密度比较恒定,分布在散点图的高前向散射光和低荧光强度的区域受损的或死亡的白细胞,染色较深,分布在散点图低前向散射光和高荧光的区域,Fl2,Fsc,WBC,50,管型,透明管型:
体积大而内含物极少,荧光染色很弱,分布在散点图高前向散射光宽度和低荧光脉冲宽度的区域病理管型:
有内含物,分布在散点图高前向散射光宽度和高荧光脉冲宽度的区域借助荧光脉冲宽度既可区分出透明管型和病理管型,但进一步的确认仍需离心镜检,Fscw,Flw,Path.CAST,CAST,51,上皮细胞,上皮细胞种类较多,大小不等上皮细胞均有细胞核,故荧光强度较高,分布在前向散射光脉冲宽度荧光强度脉冲宽度散点图的左上角通过前向散射光脉冲宽度的不同可与管型区别开来,Fscw,Flw,EC,52,上皮细胞、透明管型、病理管型散点模式图,53,鳞状上皮细胞,54,小圆上皮细胞,55,精子与酵母细胞,含有核酸物质,荧光强度较高,散射光强度与红、白细胞相似,故分布在红、白细胞之间的区域精子的前向散射光比酵母样菌小,据此两者可得以区分。
YLCSPERM,Fl2,Fsc,56,精子细胞,57,细菌,细菌体积小并含有核酸物质,染色性比红细胞强而弱于白细胞,分布在红细胞与白细胞之间的下方区域,Fl2,Fsc,BACT,58,红细胞、白细胞、细菌散点模式图,59,细菌,60,结晶,结晶一般不染色,荧光强度比红细胞低,贴近Y轴分布由于形态、大小变化较大,故前向散射光强度变化较大草酸钙、尿酸盐结晶
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