新型全自動尿沉渣分析儀UF-5000 的診斷性能分析

林 花，路明亮，李俊虹

（1）昆明醫科大學第二附屬醫院檢驗科；2）消化科，云南昆明 650101；3）云南省第一人民醫院檢驗科，云南昆明 650032）

尿液分析是最常用的實驗室檢查之一，僅次于生化分析和血細胞計數，對篩查腎臟和泌尿道疾病非常重要。尿液中有形成分的微觀評估是一個耗時的過程，具有很高的不精確性和不準確性。此外，它需要扎實的形態學專業知識，并且受觀察者間主觀影響較強，近年來，尿沉渣的自動化檢測已經克服了這些限制。SysmexUF-5000 尿液有形成分分析儀是由日本希森美康公司開發的第三代自動化尿沉渣分析儀，是目前比較先進的尿液沉渣分析儀之一，于2017 年上市。與以前的UF 系列分析儀（UF-100 和UF-1000i）一樣，UF-5000 能夠通過分析前向散射光（FSC）、側向散射光（SSL）、側向熒光（SFL）和去極化側向散射光（DSS）來識別、計數和分類細胞。引入DSS 可以提高晶體的敏感性，以更好地區分紅細胞和晶體。它是基于流式細胞檢測技術和細胞化學染色技術2 種技術相結合來識別和分類尿液有形成分[1]。UF-5000 的報告參數有：紅細胞（RBC）、非溶解紅細胞（NLRBC）、白細胞（WBC）、WBC 團（WBCc）、總上皮細胞（EC）、非鱗狀上皮細胞（Non-SEC）、鱗狀上皮細胞（SEC）、移行上皮細胞（Tran.EC）、腎小管上皮細胞（RTEC）、管型（CAST）、透明管型（Hy.CAST）、病理管型（Path.CAST）、細菌（BACT）、晶體（X'TAL）、酵母樣細胞（YLC）、精子（SPERM）、粘液（MUCUS）。其中WBCc、Tran.EC、RTEC、Hy.CAST 是新參數，以前的Sysmex UF-1000i 分析儀上沒有。本研究評估了UF-5000 全自動尿沉渣分析儀在使用正常和異常尿液標本的臨床實驗室環境中的診斷性能，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 標本來源

2019 年6 月昆明醫科大學第二附屬醫院450份門診、住院病人及健康體檢的新鮮尿液標本，尿液標本嚴格避免經血、白帶、精液、糞便等混入，1h 內送檢。所選樣本盡可能覆蓋所有參數的線性范圍，分析濃度在UF-5000 和UF-1000i 的分析測量范圍內。

1.2 儀器及試劑

日本Sysmex 全自動尿沉渣分析儀（型號UF-5000 和UF-1000i）及日本Sysmex 公司配套試劑、校準品、質控品（校準品批號S9501；質控品批號YS9501），試劑均在有效期內，每日質控均在控。LEICA DM 750 顯微鏡。安徽中科中佳SC-3610 低速離心機。改良牛鮑計數板。

1.3 方法

按照標準操作規程，在SysmexUF-5000 和Sysmex UF-1000i 上用自動進樣模式依次分析每個樣品，再以相反順序進行第2 次分析（重復），以最大程度地減少殘留和漂移對不同位置運行中重復平均值的影響。如果兩次分析之間的一個或多個參數存在明顯的計數差異(兩次計數的CV>10%)，則將樣品重復第3 次分析，選取其中CV<10%的兩次計數結果計算平均值作為最后測量值。與此同時，由兩名經驗豐富的檢驗人員進行盲實驗：在不知道尿液分析儀結果的情況下按照全國臨床檢驗操作規程，將尿液標本1500 r/min 離心，離心5 min后用一次性吸管輕輕吸走上清液，剩余約0.2 mL沉渣混勻后用吸管吸取20 μL 充入牛鮑計數板進行手動顯微鏡檢查，取平均值作為顯微鏡計數結果[2]。將顯微鏡結果與在UF-5000 和UF-1000i 上獲得的結果進行比較。

1.4 結果判斷標準

（1）使用相同的判斷標準，超出標準判定為陽性；UF-5000 結果陽性而鏡檢結果陰性者判為假陽性，UF-5000 結果陰性而鏡檢結果陽性者判為假陰性[3]。計算UF-5000 各參數（RBC、NLRBC、WBC、WBCc、Total CAST、Hy.CAST、Path.CAST、EC、SEC、Non-SEC、Tran.EC、RTEC、YLC、SPERM、X'TAL）的假陽性率（UF-5000 假陽性例數/鏡檢陰性例數）和假陰性率（UF-5000假陰性例數/鏡檢陽性例數），以假陽性率和假陰性率同時＜5%為可接受（參照CNAS 應用準則里尿沉渣分析復檢規則驗證須達到假陰性率＜5%）[4]。（2）分別計算UF-5000 和UF-1000i 的5 項主要參數（RBC、WBC、Total CAST、Path.CAST、EC）的敏感性（儀器真陽性例數/鏡檢陽性例數）和特異性（儀器真陰性例數/鏡檢陰性例數）[5]。

1.5 統計學處理

用SPSS19.0 統計學軟件進行統計分析，UF-5000 和顯微鏡檢查的陰、陽性以例數和百分率表示，UF-5000 和UF-1000i 常用參數敏感性和特異性的差異采用χ2檢驗比較，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 UF-5000 的分析性能

評估UF-5000 的分析性能，15 個參數的假陽性率和假陰性率均低于5%。WBC 的假陽性率最高，為4.01%，新增參數中WBCc、Tran.EC、RTEC 的假陽性率均低于1%；而15個參數中只有RBC、NLRBC、WBC、EC、SEC出現了假陰性，其余10個參數WBCc、Total CAST、Hy.CAST、Path.CAST、Non-SEC、Tran.EC、RTEC、YLC、SPERM、X'TAL 的假陰性率均為0。評估情況見表1。

2.2 UF-5000 和UF-1000i 常用參數的診斷性能比較

比較UF-5000 和UF-1000i 的5 個常用參數的診斷性能（敏感性和特異性），與UF-1000i 相比，UF-5000 的5 個常用參數的敏感性無明顯差異，白細胞和上皮細胞的特異性無差異，紅細胞、管型、病理管型的特異性有明顯差異。兩個分析儀的性能相似，但UF-5000 在最具有臨床意義的參數上顯示出更好的性能，比較情況見表2。

表1 UF-5000 的分析性能［n（%）］Tab.1 UF-5000 analytical performance ［n（%）］

表2 UF-5000 和UF-1000i 常用參數的診斷性能比較（%）Tab.2 Comparisons of diagnostic performance of the common parameters of UF-5000 and UF-1000i （%）

3 討論

UF-5000 是一臺自動計算尿沉渣顆粒的分析儀，包括管型和上皮細胞亞型的總數和分類。本研究表明，UF-5000 能夠區分CAST、Path.CAST和Hy.CAST 以及EC、SEC、Non-SEC、Tran.EC 和RTEC，其15 個參數的假陽性率和假陰性率均在可接受范圍內，總體分析性能令人滿意。對于5 個常用參數，UF-5000 的敏感性與上一代尿沉渣分析儀UF-1000i 相比沒有顯著差異，但紅細胞、管型、病理管型的特異性有明顯差異，UF-5000 在大多數參數上表現出相似或更好的診斷性能[6]。

紅細胞是尿液中存在的最重要的成分之一，與許多泌尿系統疾病相關，例如癌癥、腎小球腎炎和結石。對于所有自動化尿沉渣分析儀來說，很難識別和正確定量RBC，原因如下：大量樣品中存在少量紅細胞，一般為形態有改變的紅細胞（如環形細胞、影細胞和/或棘細胞）；由于樣品密度太低或太高使紅細胞形狀和體積發生變化而導致儀器將其識別為其他成分；與紅細胞的體積和染色性相似的成分如酵母或晶體分類錯誤[7]。這三個因素很容易干擾紅細胞的計數，為了最大程度地減少此問題，UF-5000 引入去極化的側向散射光可以更好地確定樣品中是否包含RBC 和/ 或晶體，因此與UF-1000i 相比，UF-5000 檢測紅細胞的特異性明顯提高，雖然未來仍有改進空間但也證明UF-5000 對紅細胞計數有更好的性能[8]。

UF-5000 對WBC 的計數性能非常好。本研究評估了151 個正樣本和299 個負樣本，以20 WBC/μL 為判斷標準，分析儀顯示出高敏感性（96.69%）和高特異性（95.99%）[9]。此外，WBCc參數的引入具有與WBC 相似的分析和診斷性能，可以更好地定義樣品中實際存在的顆粒數量。

在尿液有形成分分析中，管型是具有重要臨床意義的成分，雖然HY·CAST 也存在于生理和半生理狀態（發燒、劇烈的體力勞動、脫水等），但Path.CAST 與腎臟病理狀況相關，有較大的臨床意義，也是文獻中報道較多的參數之一[10]。但對于專用于評估尿沉渣的所有自動化系統，它們的識別都很困難，在有粘液、纖維絲、WBC 團塊、菌絲或其他污染物存在時可能會出現假陽性結果。粘液對CAST 計數的干擾是以前的UF 系列分析儀未能解決的問題，其假陽性樣本數量很多[11]。但因為粘液和管型這兩種成分的熒光強度不同，通過在UF-5000 上增加新的表面通道并采用新的換算方法，從而使粘液和管型的區分得以實現。本研究表明UF-5000 上Total CAST、Hy.CAST 和Path.CAST 的假陰性率均為0，假陽性率均低于5%，符合CNAS 應用準則里尿沉渣分析復檢規則的驗證標準，此外，CAST 和Path.CAST 的敏感性與UF-1000i 相似，而特異性顯著增加。由于大幅減少了需要顯微鏡復檢的樣品數量，因此該結果可能會改變尿液分析常規操作流程[12]。

檢測和分類移行和腎小管上皮細胞是UF-5000的創新功能之一。腎小管上皮細胞對腎小管損害具有高度特異性，尤其是在缺血性或中毒性損傷期間，當腎功能仍然正常時，在尿液樣本中檢測腎小管上皮細胞可以早期識別腎損害。移行細胞，特別是上皮深層的移行細胞，是輸尿管損傷的標志物，與感染、腎結石或侵入性手術有關。UF-5000 檢測腎小管上皮細胞的假陽性率和假陰性率均在可接受范圍內，而目前沒有其他分析儀能夠區分此類重要細胞。SPERM 和YLC 的臨床意義較低：SPERM 多見于受污染的樣品；YLC 也作為污染物存在，特別是在女性的尿液中。但是在接受免疫抑制治療或在重癥監護病房住院的患者中，YLC 可能提示有真菌感染[13]。晶體在結石形成和某些代謝性疾病中很重要，應收集新鮮的尿液樣本，并立即使用偏振光顯微鏡進行鏡檢。實際上，常規尿液樣品中存在的大多數晶體從臨床角度來看并不重要，并且通常由于不正確的儲存溫度和/或較差的運輸條件導致尿液理化特性的改變而形成。本研究表明，UF-5000 也能正確識別YLC、SPERM 和X'TAL，不會導致漏檢[14]。

綜上所述，新推出的UF-5000 診斷性能明顯優于現在使用較多的UF-1000i，其不僅可以準確地檢測和分類最常見的顆粒（紅細胞、白細胞、鱗狀上皮細胞等），還可以識別尿沉渣中較少見的顆粒及具有良好診斷意義的顆粒例如Path.CAST 和RTEC，且所有參數均顯示出較高的靈敏度和特異性，因此，當尿液樣本陰性時，很有可能排除疾病的存在，更適合用于腎臟和泌尿道疾病的篩查。