UF-5000尿液沉渣分析仪临床应用进展

纪凤卿 滕菁

[摘要]UF-5000是新一代的全自动尿沉渣分析仪，其有核细胞染色通道（CR）和无核细胞Surface通道（SF）的主要可报告项目的检测原理得到优化，检测性能进一步完善，大大提高了检测的准确性，丰富了临床应用，但也存在一定的临床应用局限性。

[关键词]UF-5000尿液沉渣分析仪;灵敏度;特异度;准确性;临床应用

[中图分类号]R446.12;R-1

[文献标识码]A

[文章编号]2095-0616（2022）11-0076-04

UF-5000是新一代全自动尿沉渣分析仪，经过优化后的检测原理包括运用蓝色半導体激光，采用流式细胞计数法、特异性荧光染色技术、全方位波形分析技术，通过有核细胞染色通道（core channel，CR）和无核细胞Surface通道（surface channel，SF）检测各种尿液有形成分，大大提高了尿液有形成分检测的准确性。经过优化后的UF-5000尿液沉渣分析仪在临床应用中检测性能如何，相对以往该品牌的改善有多少，相比另一类采用流式计数技术结合人工智能软件识别图像技术原理的全自动尿沉渣分析仪IQ200和FUS-2000有何优劣势？本文将做一综述，希望给泌尿系统临床医生提供尿液有形成分检验报告单解读新视角，有助于泌尿系统疾病的诊疗、预后判断等。

1UF-5000尿液沉渣分析仪CR通道的主要可报告项目的临床应用

1.1UF-5000尿液沉渣分析仪的CR通道

UF-5000尿液沉渣分析仪的CR通道主要检测尿沉渣中如白细胞、上皮细胞、细菌、真菌、结晶等含有核酸的有形成分。该通道可将前向散射光强度、前向散射光脉冲宽度，高灵敏度的侧向荧光强度、低灵敏度的侧向荧光信号及消偏振侧向散射光（DSS）的波形面积等整合分析，提高细菌、酵母样真菌等微小颗粒的检出及区分[1]，能捕捉具有双折射性的结晶信号，以更高的精度分析判别结晶，实现高质量的有形成分分析。

1.1.1UF-5000尿液沉渣分析仪检测白细胞的临床应用临床中，UF-5000尿液沉渣分析仪检测尿液白细胞仍然存在假阳性及假阴性的问题。假阳性主要源于把一些上皮细胞如小圆上皮细胞误判为白细胞，假阴性主要是尿液长时间放置导致白细胞溶解。林花等[2]研究发现，相比UF-1000i，UF-5000在大多数参数上表现出更好的诊断性能，其检测白细胞和上皮细胞的特异性与UF-1000i相比差异无统计学意义（P>0.05），其中UF-5000对尿液WBC检测显示出高达96.69%的敏感性以及95.99%的特异性。在研究各参数中，WBC检测的假阳性率最高为4.01%，其假阳性率远低于葛晓东[3]对IQ200尿沉渣分析仪的研究报道的尿液白细胞的检测假阳性率。究其原因是IQ200更多地检测形态完整的细胞，无法检测变形或扭曲的细胞，容易受肾小管上皮细胞、非晶形磷酸盐和尿酸盐结晶的影响[4]。李若倩[5]研究结果显示，UF-5000相比其他UF系列的尿沉渣分析仪在检测尿液中白细胞的灵敏度和特异度都有所提升，且抗干扰能力增强。UF-5000检测WBC的重复性良好，线性范围宽，携带污染率非常低[6]。针对UF-5000对尿液WBC检测假阳性及假阴性的研究不多，广大学者可进一步分析研究，以丰富其临床应用数据积累。

1.1.2UF-5000尿液沉渣分析仪检测上皮细胞的临床应用UF-5000的创新功能之一是检测和分类鳞状上皮细胞、移行上皮细胞和肾小管上皮细胞，目前没有其他尿液沉渣分析仪能够加以区分尿液上皮细胞种类。林花等[2]研究显示，UF-5000检测肾小管上皮细胞的假阳性率、假阴性率极低，均<1%。然而UF-5000对于上皮细胞检测只限于区分成三类，无法细分移行上皮细胞的种类，如表层、中层及底层移行上皮细胞。故鉴别各类移行上皮细胞仍然需要检验师进一步镜检分类。UF-5000可检测肾小管上皮细胞，对肾小管损害具有高度特异度定位诊断价值。在肾小管损伤早期，即使肾功能正常，若尿液中检测到肾小管上皮细胞则对临床具有早期预警意义。UF-5000在上皮细胞方面的创新检测功能研究甚少，值得进一步分析研究。

1.1.3UF-5000尿液沉渣分析仪在检测尿液细菌的临床应用UF-1000i尿沉渣仪器的细菌分析通道可将细菌分类仅可分为球菌、杆菌或混合菌，且分类性能不理想[7]。升级版的UF-5000，另一技术创新就是提高细菌分类的性能，根据细菌细胞壁的构成差异可以直接区分革兰阳性菌与革兰阴性菌，检测性能重复性好，线性宽，携带污染率低，提高了检测结果的准确性。因此对于尿液细菌分类及对尿路感染的快速筛查诊断价值成为国内外学者的研究热点。研究结果[8-9]显示，UF-5000能高效区分革兰阴性菌和革兰阳性菌。邓山鹰等[10]研究显示，UF-5000检测提示细菌的总符合率、革兰阳性菌符合率、革兰阴性菌符合率较高，其中革兰阳性菌以肠球菌为主，革兰阴性菌以大肠埃希菌为主，这与其他学者研究结果一致[11-13];同时其研究也提出UF-5000检测细菌对革兰阴性菌中的大肠埃希菌UIT显示较好的筛查性能;其研究也发现UF-5000在细菌分型中假阴性率偏高，这部分显示无细菌分型，可能原因多数是因为细菌量未达到100个/μl，菌量较少则仪器报告为“未分类”。究其原因为部分细菌聚集成团被误判别为其他成分;亦有可能是某些菌种生长条件要求高，生长速度慢，导致未达到仪器可检测下限，然其研究BACT≥100个/μl的病例发现假阴性率降低至0.6%，假阳性率增加到69.6%，故设置一个最佳UIT筛查的细菌CUTOFF值至关重要，建议不同医院应根据本地区、本人群特点建立自己的临界值，以为临床提供适合有参考价值的信息。学者廖金凤等[14]研究显示UF-5000检测诊断尿液细菌的特异度极高，排除尿路感染准确可靠。故对于尿路感染患者可考虑先应用UF-5000检测的尿液细菌结果快速排除尿路感染，从而减少不必要的尿液细菌培养。该结果与Ren等[15]报道基本一致。

1.2UF-5000诊断效能研究

不同学者通过ROC曲线分析均发现，UF-5000的BACT结果对革兰阴性菌的特异度与灵敏度较优于革兰阳性菌。因为革兰阳性菌细胞结构比革兰阴性菌更能抵抗外界的机械和化学效应，从而影响其对核酸荧光染料的亲和力。如邓山鹰等[10]研究发现，UF-5000检测尿液细菌数很高，但是其WBC计数并不高，可见UF-5000检测的尿液细菌与白细胞在诊断UTI时相关性不大。通过ROC曲线分析与尿培养结果的相关性，结果显示，UF-5000应用于UTI诊断中，对于细菌的诊断效能比白细胞高;其研究也显示在真菌性UTI检测中，UF-5000也有较高的价值，这与张喜钦等[11]研究观点一致，但是并没有优于人工显微镜镜检。实际临床工作中，酵母样红细胞、结晶、细菌、精子等会干扰UF-5000检测尿液真菌信息，出现假阳性、假阴性现象，导致准确性降低，需结合显微镜进行复检。

2UF-5000尿液沉渣分析仪SF通道各主要检测参数的临床应用

UF-5000尿液沉渣分析仪SF通道，主要检测尿沉渣中红细胞、管型及结晶等无核酸成分。

2.1UF-5000尿液沉渣分析仪检测红细胞的临床应用

红细胞是尿液有形成分中最重要的成员之一，与泌尿系结石、肾小球肾炎及泌尿系癌症等疾病密切相关。以往所用UF系统的全自动化尿沉渣分析仪，基本都存在难以正确识别及定量RBC，归因于尿液有形成分中的结晶、细菌、精子，类酵母菌等细胞颗粒在流式细胞仪器上的高、低灵敏度荧光强度以及前侧向散射光强度等指标大小相似导致仪器识别错误[16]。为了优化改善此问题，UF-5000引入消偏振侧向散射光可以更好区分这些相似成分，SF通道所用的稀释液将干扰红细胞检测的无定型盐类结晶经螯合作用溶解。因此UF-5000检测红细胞的特异性相比UF-1000i有明显提高。纪凤卿[17]的研究亦显示UF-5000组成的UN2000流水线系统可明显提高尿液红细胞检测的准确性，降低镜检率，但仍存在一定的假阳性率（2.61%）、假阴性率（0.37%）。其研究同时显示该套系统在提示尿液红细胞形态学方面，在区分肾性与非肾性方面可提供可靠依据，可为临床医生判断血尿来源提供一个最简易快速参考方法。李若倩[5]研究结果显示，UF-5000检测尿液红细胞，由结晶干扰引起假阳性率相比UF-1000i有降低，且降低了镜检率，提高了检测结果的准确性;假阴性率方面，均在ISO15189认可规定范围（<5%）。可见优化后的UF-5000在尿液红细胞检测方面具有以往任何一款同系列仪器都没有的优势。其假阳性率远低于葛晓东[3]报道的18.9%。究其原因是IQ200难以有效识别模糊影像，无法分辨重叠细胞[4]，容易受霉菌、结晶、脂肪小滴等影响。由此可见UF-5000引入消偏振侧向散射光在判别红细胞亦优于另一种检测原理的尿液沉渣分析仪IQ200。然而IQ200拥有的人工智能软件识别图像技术等同于实现了镜检功能，减少人工再次镜检复核程序。

2.2UF-5000尿液沉渣分析仪检测尿液管型的临床应用

管型是尿液有形成分分析中最具临床意义的成分之一，虽然透明管型也具一定临床意义，但病理管型与肾脏病理更相关，也是学者们研究热点之一。UF-1000i检测黏液丝对管型及病理管型计数的干扰导致假阳性率高[18]，是旧UF系列尿液分析仪存在的不足。UF-5000分析仪通过优化后的检测通道及全方位波形分析实现对黏液和管型的区分。林花等[2]研究显示UF-5000检测管型，透明管型，病理管型的假阴性率、假阳性率均符合CNAS对尿液检查复检规则的验证标准，而总管型和病理管型与UF-1000i相比特异性显著增加，敏感性无明显改善。为此减少了镜检率，优化尿液检测的标准化操作流程[19]。临床工作中，对于有些尿液流式仪器检测管型阴性的标本通过镜检也可能检出病理管型。杨丽华等[20]研究也得出相似结论。ISO15189对于尿液沉渣复检规则制订的原则是假阴性率≤5%且无病理管型漏检，而假阳性率并无明确规定。所以各临床实验室普遍把干化学蛋白和尿沉渣分析仪病理管型作为制订复检规则的指标，以避免病理管型的漏检。故建立可靠的尿液有形成分的镜检复检规则，尤其是泌尿系统疾病的复检规则，有助于早期诊断慢性肾脏疾病[21]。UF-5000检测尿液病理管型也存在无法区分病理管型种类的缺陷，仍需靠检验师镜检分类，这也提醒开发商进一步优化仪器此方面的检测性能。

2.3UF-5000尿液沉渣分析仪检测尿液结晶的临床应用

尿液结晶在结石形成及一些代谢性疾病中有一定临床意义。UF-5000尿液沉渣分析仪增加了去偏振散射光通道，能有效区分结晶與红细胞，降低了人工镜检复查率。学者林花等研究[2]也进一步证实了UF-5000在正确判别尿液结晶、细菌，精子等形态优势。但是UF-5000无法区分结晶的类型，对于尿液结晶的区分仍有赖于镜检法，最好用偏振光显微镜进行镜检，这也是UF-5000分析仪另一局限性。对于结晶分类的局限性，IQ200和FUS-2000这两款尿沉渣分析仪也无法克服[22]。学者丁爽等[23]研究探讨UF系列尿沉渣分析仪检测结晶的性能，发现UF-5000检测尿液结晶阳性率比UF-1000i低，其敏感性、特异性比UF-1000i高，与人工镜检结晶阳性率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

3UF-5000尿液沉渣分析仪各主要可报告项目参考范围的临床应用进展

UF-5000目前已在国内得到了逐步的推广应用，对各主要检测参数临床应用均有报道，但对于其参考范围研究较少，且尚未明确验证。现大部分实验室沿用厂家给的仪器的参考范围，但是地域、人群种族的不同以及仪器状态、实验条件的不同状态，甚至于不同性别、不同年龄都会导致参考范围出现差异。周静琪等[24]依据CLSIC28-A3和《WS/T402-2012临床实验室检验项目参考区间的制定》文件，探讨了UF-5000尿沉渣分析仪相关检测参数的参考范围，结果显示，男、女比较，差异有统计学意义（P<0.05）。目前国内外关于UF-5000尿沉渣分析仪年龄组间参考范围调查的研究较少，有待于进一步丰富研究。

综上所述，UF-5000尿液沉渣分析仪因其检测速度快，能为临床提供准确的多项检测指标，值得推广使用。鉴于仪器本身局限性，对上皮细胞、结晶、管型的无法细化分类，同时加上上述诸多因素影响导致出现一定的假阴性率、假阳性率，会影响临床诊断，故检验科技师应结合人工镜检金标准才可以为临床提供可靠准确的实验室诊断报告。而另一类采用流式计数技术结合人工智能软件识别图像技术原理的全自动尿沉渣分析仪如贝克曼IQ200和中国长春迪瑞FUS-2000，等同于实现了镜检功能，减少人工再次镜检复核程序，方便尿液沉渣的筛检工作，节约了实验室人力、时间成本。UF-5000尿液沉渣分析仪相比此类检测原理的仪器还存在试剂耗材相对复杂，检测通量相对小，检测成本高，无法提供清晰的图像数据用于样本复核等缺点，需要进一步优化。

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（收稿日期：2021-12-21）