2 概述
尿液分析儀是測定尿中某些化學成分的自動化儀器，它是醫學實驗室尿液自動化檢查的重要工具，此種儀器具有操作簡單、快速等優點。但是尿液分析儀人使用不當和許多中間環節及影響因素都直接影響自動化分析結果的準確性，不僅會引起實驗結果的誤差，甚至延誤診斷因此要求操作者對自動化儀器的原理、性能、注意事項及影響因素等方面的知識在有充分的瞭解，正確地使用自動化儀器，這樣才能使尿液分析儀得出的結果更可靠、準確。
3 幹化學分析儀的應用
50年代即有人採用單一干化學試帶法測定尿中蛋白質和葡萄糖，利用肉眼觀察試帶顏色的變化與標準板時行比較，得出相應的數值。80年代，由於計算機技術的高度發展和廣泛使用，尿液自動化分析儀也得到迅速發展，逐步由原來的半自動化發展到現在全自動化。尿興高采烈分析儀常依測試項目將其分爲二類：①主要用於初診病人及健康檢查使用的8-11項篩選組合尿試帶。8項檢測項目包括蛋白、葡萄糖、PH、酮體、膽紅素、尿膽原、陷血和亞硝鹽；9項檢測項目除上述8項檢查外增加了尿白細胞檢查。10項尿液分析儀檢測項目9項基礎上增加了尿比密檢查。11項檢測項目則又增加了維生素C檢查。②主要用於已確診疾病的療效觀察，如腎疾患可用PH、蛋白、隱血（紅細胞）組合試帶；糖尿病用PH、糖、酮體組合試帶；肝病患者用膽紅素、尿膽原組合試帶。
3.1 一、尿液分析儀原理
此類儀器一般用微電腦了控制，採用球面積分儀接受雙波長反射光的方式測定試帶上的顏色變化進行半定量測定。試劑帶上有數個含各種試劑的試劑墊，各自與尿中相應成分進行獨立反應，而顯示不同顏色，顏色的深淺與尿液中某種成分政權比例關係，試劑帶中還有另一個“補償墊”，作爲尿液本底顏色，了對有色尿及儀器變化待所主生的誤差進行補償。
將吸附有尿液的試劑帶放在儀器比色槽內，試劑帶上已產生化學反應的各種試劑墊被光源照射，其反射光被球面積分儀接收，球面積分儀的光電管被反射的雙波長光（通過濾片的測定光和一束參考光）照射，各波長的選擇由檢測項目決定。其結構示意圖見圖8-1
儀器按下列公式自動化計算出反射率，然後與標準曲線比較，自動找印也各種成分的相應結果，尿液中某種成分含量高，其相應試劑墊的反射光較暗，否則較強。
反射率分式：R（%）=Tm.Cs/TsCm×100%
式中的R（%）爲反射率；Tm爲試劑墊對測定波長的反射強度；Ts爲試劑墊對參考波長的反射強度；Cm爲較準墊對測定疵長的反射強度；Cs爲校準對參考波長的反射強度。
3.2 二、尿試帶試驗方法
1．尿PH檢查：結果有二重含義：①反映體內酸鹼代謝狀態；②由於尿蛋白、尿比密的測定原理是基於膜尬上最後PH試劑的顏色變化，因此分析PH變化還有監控尿PH變化對其它膜尬區反應的干擾作用。
2．尿比密檢查：尿比密測定曾採用懸浮法和折射儀法，主要測定尿內固體物濃度隨着10項尿液分析儀的問世，試帶法測定尿比密得到廣泛使用，其膜塊中主要含有多聚電解質（甲乙烯酸酰馬不酐）、酸鹼指示劑及緩衝物，這是採用酸磚瓦指示劑法，其原時是根據經過多聚電解質的Pka改變與尿液離子濃度相關原理。麻劑條中的多聚電解質含有隨尿標本中離大濃度則解離的酸性基團，離子越多，酸性基團解離子越多，而使膜尬中的PH改變，這種改變可由膜塊中的酸鹼性指示劑的顏色變化顯示出來，進而換算成尿液的比密值。
不同的干擾因素對上述三種方法的測量的比密結果影響也不同：第一是尿液中的非離子化合物增多時，可使懸浮法和折射儀法測得的比密結果偏高，而試帶法只與離子濃度有關，不受其影響；第二是尿液中蛋白增多時，三種方法都具有不同程度的增高，以試帶法最爲明顯，折射儀法次之；第三是試帶法易受PH的影響，當尿液的PH>7時應在測定結果的基礎是增加0.005作爲由於尿液PH損失的補償。
尿試帶法簡單、快速、用尿量少，但由於試紙法尿比密結果間隔較大，不能反應細微的比密變化，故不能用於濃縮稀釋試驗。加外試帶法對高或過低的尿比密均有敏感，故不宜用於這兩種情況，如新生兒尿就不適用。因此只能用於一般性篩選，在上述情況下以折射儀更爲理想。NCCLS建議折射儀結果作爲幹試帶法的參比方法。
3．尿蛋白檢查尿液分析儀尿蛋白測定是根據指示劑蛋白誤差原理，膜塊中主要含有酸鹼性指示劑棗溴酚蘭、枸櫞酸緩衝系統和表南的活性劑。在PH3.2時，溴酚產生的陰離子，與帶陽離子的蛋白質（白蛋白）結合後發生顏色變化。
幹化學法測定尿蛋白操作簡單快速，但在使用應注意：①病人服用奎寧和磺胺嘧啶等藥物引起的強鹼性尿時,會使幹化學法出現假陽性結果而磺基水楊酸法出南假陰性結果.可用稀乙酸將尿液PH調5-7,再行實驗,藉以區別是否由於強鹼性尿而導致假陽性.②研究證明幾十種藥物可使尿蛋白檢查出現假陽性,有學者對用大劑量青黴素患者給藥前後進行了尿蛋白的檢測,結果表明:滴注250萬單位組2小時/320萬單位3組小時，480萬單位組5小時可能對磺基水楊酸法產生假陽性，對幹化學法產生假陰性。③不同測定方法對病人尿液內不同種類蛋白質檢測的敏感不同，雙縮脲定量可以對白蛋白，球蛋白顯赤似的敏感性，而幹化學測量球蛋白的敏感性僅是白蛋白的1/100-1/50。因此對於腎病患者特別是在疾病發展過種中需在系統觀察尿蛋白含量的病例應使用磺基水楊酸法（或加熱乙酸法）定性和雙縮脲法進行定量試驗。④標本內含有其它分泌物（如生殖系統分泌物）或含有較多細胞成分時，可引起假陽性。
NCCLS建議以磺基水楊權法作爲幹化學檢測尿蛋白的參比方法。
4．尿葡萄糖測定：尿試帶法測定尿葡萄糖是採用酶法。其膜塊中含有葡萄糖氧化酶、過氧化物酶和色原。不同廠家採用的色源有異主要有二類：①採用碘化鉀做色原，陽性反應呈紅色；②採用鄰甲聯苯胺作色原，陽性反應呈藍色。其測定原量是葡萄糖氧化酶把葡萄糖氧化成葡萄糖醛酸和過氧化氫，後者再由過氧化物酶催化釋放出[0]，而使色原呈顏色，以此類方法最常用。
尿試帶法在使用中應注意：①尿試帶法與班氏定性法的特異性不同前者的特異性強，吸與葡萄糖反應；而後者與尿內反有不原性糖和所有還原性物質都反應，故在尿試帶法呈陰性的標本有可能在班氏法呈陽性結果；②幹化學法與班氏法的靈敏度不同，幹化學法的靈敏度高，葡萄糖含量爲1.67-2.78mmol/L時即可出現弱陽性；而班氏法8.33mmol/L才呈弱陽性表現；③干擾物質對兩法的影響不同：尿液內含有對氧親和力較強的還原物質可與班氏法中的銅離子作用產生假陽性，但卻可使幹化學法試帶產生的H2O2還原顯色而使其成假陰性。排除的方法是先將尿液煮沸幾分鐘破壞維生素C再進行實驗。現已有含維生素C氧化酶的試帶的可以排除這一干擾。④幹化學法測定尿葡萄糖只是一般的半定量試驗，它所設計的濃度水平與傳統的班氏存在的着差異，二者有可相互比；；交，因此對於糖尿病的動態觀察，在幹化學出現陽性結果時，最好用溼化學定量方法，以確立準確的尿葡萄糖範圍或收集晝夜尿標本作尿糖定量。
5．尿酮體檢查：檢測尿酮體的膜塊中主要含有亞硝基鐵氰化鈉，或與尿液中的乙酰乙酸、丙酮主生紫色反應。其對乙酰乙酸的敏感性爲50-100mg/L對丙酮則爲400-700mg/L，不與β-羥丁酸起反應。
在使用中就注意：①由於尿酮體中的丙酮和乙酰乙酸都具有揮發性，酰乙酸更易受熱妥解成丙酮；尿液被細菌污染後，酮體消失，因此尿液必須新鮮，及時送檢，以免因酮體的揮發或分解出現假陰性結果或結果偏低；②幹學法與酮體粉法靈敏度存在差異：酮體粉法對乙酰乙酸與丙酮的敏感性分別爲80mg/L和100mg/L。不如試帶法敏感，故同一病理標本兩面種方法可能出現結果的差異，分析結果時應特別注意；③不同病因引起的酮症，酮體的成分不同，即使一病人不同病程也可有差異，例如在糖尿病酮症酸中毒早期病命名中，主要酮體成分β羥丁酸，很少或缺乏乙酰乙酸，此時測得結果可導致對總酮體量估計不足。在糖尿病酮症酸中毒症狀緩解之後，β-羥丁酸轉變爲乙酰乙酸，反而使乙酰乙酸含量比初始急性期增高，易對病情估計過重。因此檢驗人員必須注意病程發展，與臨牀醫生共同分析實驗結果。
6．尿膽紅素、尿膽原檢查：尿膽紅素測定原理是結合膽紅質在強酸性介質中，與2，4-二氯苯胺重氮鹽起偶聯反應呈紫紅色；測定尿膽原的原理與改良Ehrlich法相同。
兩個方法主要注意點爲：①標本必須新鮮，以免膽紅素在陽光照射下成爲膽綠素；尿膽原在氧化成尿膽素。②尿液中含高濃度維生素C和亞硝酸鹽時，抑制偶氮反應使尿膽紅素呈假陰性。當患者接受大量的氯丙嗪治療或尿中含有鹽酸苯偶氮吡啶的代謝產生時，可呈假陽性。③尿液中一些內源物質如膽色素原、吲哚、膽紅素等可使尿膽原檢查結果出現陽性，一些藥物也可產色干擾實驗。④正常人尿膽原排出理每天波動很大，夜間和上午量少，午後則迅速增加，在午後2-4時達最高峯；同時尿膽原的清除率與尿PH相關，PH5.0時，清除率爲2ml/min;Ph8.0時增加至25ml/min，因此有學者倡用預先給予患者服用碳酸氨鈉，以鹼化尿液慢集午後2-4時尿（2小時排出量）進行測定，以提高檢出率。
7．尿亞硝酸鹽檢查：膜塊中主要含有對氨基苯砷酸和1，2，3，4-四羥基對苯喹啉-3酚。大多當數尿路感染由大腸埃希菌引起的，正常人尿液中含有來自食物或蛋白質代謝產生的硝酸鹽，池尿液中有大腸埃希菌感染增殖時，將硝酸鹽還原爲亞硝酸鹽，可將膜塊中對氨基礎苯砷酸重氮化而成重氮鹽，後者與1，2，3，4-四羥基對苯喹啉-3鞭偶聯使膜塊產生紅色，藉以診斷患者是否被大腸埃希菌感染，其檢出敏感度爲0.03-0.06g/l 。尿液中亞硝酸鹽檢出率受感染細菌是否含有硝酸鹽還原酶，食物中是否含有選題的硝酸鹽、尿液標本是否在膀胱停留4小時以上三者影響，符合上述三個條件，此試驗的檢出率爲80%，反之可呈現陰性結果。因此本試驗陰性關不能排除細菌尿的可能，以樣亞硝酸鹽試驗陽性也不能完全肯定泌尿系統感染，標本放置過久或污染可呈假陽性，應結合其它尿液分析結果，綜合分析得出正確的判斷。
8．尿白細胞檢查：尿試帶法檢查尿內白細胞的原理基於中性粒細胞胞質內含有特異性酯酶，可或作用於膜塊中的吲哚酚酯，關與重氮鹽反應形成紫色縮合物，其顏色深淺與中性粒細胞的多少呈正比例關係。操作時應注意：①尿液標本必須新鮮，留尿後應立即測定，以免白細胞契壞，導致幹化學法與鏡檢法人爲的實驗誤差；②此法只能測中性粒細胞，不與單核細胞、淋巴細胞反應，在腎移植病人發生排異反應時，尿中的以滿面春風巴細胞爲主的或其它病因引起的單核細胞尿時會產生陰性結果；③尿液中污染甲醛或含有高濃度膽紅素或使用某些藥物時，吉產生假陽性；尿蛋白>5g/L或尿液中含有大劑量先鋒黴素等紅物時，可便結果偏低或出現假性結果。
由於尿液分析儀白細胞檢測與顯微鏡下計數實驗原理截然不同，其報告方式也是兩種不同的概念，很難找出兩者的對應關係，迄今還沒有一種直接的換算方式，因此儀器法白細胞檢查只是一個篩選試驗，絕不可代替顯微鏡檢查。
9．尿血紅蛋白、尿紅細胞檢查：膜塊中主要含有過氧化氫茄香素或過氧化氫烯鈷和色原（如鄰甲聯苯胺）兩種物質。其原理爲尿液中紅細胞內的血紅蛋白或其破壞釋放出的血紅蛋白均具有過氧化氫酶樣活性，可使過氧化氫茄香素或過氧化氫烯鈷分解出[0]，後者能氧化有關色原（如鄰甲聯苯胺）使之呈色。
尿試帶法檢查尿內紅操作時應注意：①因爲不同廠家或不同型號的試劑帶敏感度不同，使用時必須注意批間差；②幹化學法既可與完整的紅細胞反革命應又能測定遊離的血紅蛋白量，因此報告時要了解臨牀診斷，綜合分析。由於腎病患者終尿中的紅細胞可因各種因素變形裂解使血紅蛋白逸出，可導致儀器法與水測法的差異；③尿中含有的易熱酶、肌紅蛋白或菌尿可引起假陽性；④大量維生素C可干擾試驗結果，使某些試帶產生假陰性，應予以警惕。
4 幹化學檢查與顯微鏡檢查
尿沉渣顯笥鏡檢查診斷泌尿系統疾病的重要指標之一，顯微鏡檢查中能夠直接看到形成分如管型、紅細胞、白細胞及由尿液中深山析出來和種各結晶等，對腎和尿路疾病患者的診斷和鑑別診斷疾病嚴重程度及預後的都有極重要的意義。近年來，雖然幹化學尿液分析取得了很大進展，各型尿沉渣分析儀相繼問世，但迄今一臺儀器檢查結果能完全替代顯笥鏡檢查。尿沉渣顯微鏡檢查以它獨特的臨牀價值仍是尿液分析中不可缺少的檢查手段。但由於尿路沉渣操作費時，在大批量標本檢查進，特別是門診病人急需試驗結果時，每個標本都經嚴格操作得出沉渣報告是困難的。因此需要對找一個簡單、快速的方法進行篩選，將完全正常的正常的標本篩出後，有利於對異常的標本進行規範性檢查。幹化學尿液分析提供了篩選的試驗手段。中華醫學經過三次專家研討會，制定了篩選標準，即在雨過天青化學尿試帶質量合格，必須同時進行顯制微鏡檢查。這個篩選條件的原則是能將正常標本篩出，異常標本不能漏掉，避免出現假陰性，對假陽性的標本，可以通過鏡檢查出進一步排除，以達到不誤診的目的。但這種篩選也有侷限性：①腎科病人尿液不先例於幹化學檢查，這竈病人均應作溼化學及顯微鏡檢查；②以鏡檢結果作爲診斷依據和觀察療效指標時，不宜使用上述原則（如結石、結晶的檢查）。
加外在實際工作上中也存在下列問題：①由於尿液在膀胱儲存時間過長或標本放置延長，導致白細胞破壞，特異性脂酶釋放到尿液中可造成尿試帶陽性而鏡檢陰性的“假陽性”現象。②腎病患者，紅細胞中腎或泌尿道破壞，或陳舊紅細胞的HB溢出的到尿中，造成紅細胞尿試帶檢查的“假陽性”現象，因此在幹化學與鏡檢結果出現矛盾時，應該以鏡檢爲標準。但也要結合臨牀分析，甚至動態觀察，不可一概否定幹化學結果。
5 尿液分析儀應用的質量控制
5.1 （一）尿液質量控制的一般情況
在常規試驗中，雖然尿液分析儀的使用一般不受人爲因素的影響，但尿液分析準確與否卻受許多因素的影響。這些影響因素可以出現在分析前、中、後三個環節。分析前的質量控制（簡稱質控）主要包括樣品的標籤、收集樣呂使用的容器和樣品收集的時間、尿標本新鮮程度等。一般均應在取樣後2小時內完成檢測，否則可影響膜塊上所有檢查項目結果的準確性。分析後的質控主要包括參考值範圍的認可，判定試驗結果是否受藥物的干擾和病理物質的影響，報告單結果的書寫和報告單回報時間等方面。分格中的質控主要包括化妝品和試帶條的準確度、試帶條的效期、儀器的校正、儀器操作正確程度和尿液標本中影響因素及處理等方面。
5.2 （二）質控物的選擇
質控特的質量是質控工作的關鍵，多功能數學者採用人工尿液加標準特作爲質控物。實踐證明這種質控物對於尿葡萄糖、尿蛋白、血紅蛋白和白細胞能基本滿足要求；但對於尿膽紅素、尿膽原則不甚滿意，因配製後不能久放。有的學者採用濃縮尿摶控物，能得到較好效果。尿酮體問題最大，因爲乙酰乙酸不穩定，合成後易分解，現多用丙酮代替，但丙酮並非膜塊湄量的敏感成分，應加以注意。合格的質控物應成分穩定、無批內差、易於保存、易於運輸、復溶後成分無變化、使用方便、含有正常和異常兩種濃度，且價格低廉等。
5.3 （三）質控步驟
前面已經闡述了每項試驗的原理及分析前、後的質量控制，分析中的質量控制更不容忽視，除嚴格實驗操作外，應注意：①對新購進的儀器要進行全面的監定，鑑定合格後方能使用；②對使用中的儀器應根據操作需要和廠空對儀器的要求定期進行校正，這是保證儀器準確的根本；③不同廠家、不同批號尿試帶質量不同，劃分半定量結果的等級標準也不同，在選用尿試帶時，應嚴格注意質量標準，每日工作前對信器和試劑帶按程序進行檢查，在檢查中首先應將質控物放入室溫，使其溫度與室溫一致否則會因溫度影響使部分結果偏低。在質控過程中，必須掌握質控的標準：①每次必須使用“正常”和“異常”兩種濃度的質控物進行試驗，一天內最好使用同一份質控標本；②質控物的測定結果由正常變成異常結果或由異常變成正常結果，均爲失控；③質控物某一膜塊的測定結果在靶值“±～+”的爲正常，否則爲失控。