血液與體液診斷（三）

編者按

作者簡介

鄭澤輝

《中國體外診斷產業發展藍皮書》編委

桂林優利特電子集團有限公司 執行總裁

全國衛生產業企業管理協會醫學檢驗產業分會副會長、常務理事

中國醫學裝備協會任理事單位理事

本文作者：鄭澤輝，粟傳軍

二、血液與體液診斷領域學術方面的國內外發展情況

尿液有形成分視覺識別標準的專家意見

2016年9月，《尿液與糞便有形成分自動化分析專家共識（討論稿）》在遼寧省丹東市制訂，經過全國多方面徵求意見後，於同年12月在江蘇省蘇州市來自全國的眾位專家進行了激烈、認真而嚴謹的討論，提出了良好的建議和細化原則，2017年1月在吉林省長春市進行了第三次修訂，並一致通過，形成了《YY/T 0996—2015尿液有形成分分析儀（數字成像自動識別）》行業標準。

該行業標準的制定，對於基於自動數字成像並自動識別分類原理的尿液有形成分分析儀的市場推動，具有極大的積極意義。該標準明確了尿液有形成分形態學檢查是尿液常規檢驗不可缺少的組成部分，其中紅細胞、白細胞、管型、上皮細胞、結晶、細菌、真菌和寄生蟲等有形成分對疾病的鑒別診斷、療效觀察、預後判斷及科研與臨床教學都具有重要的意義。

臨床研究表明，尿紅細胞形態學分析對腎性血尿和非腎性血尿的鑒別具有重要參考價值。紅細胞形態的變化特徵和分類對不同類型腎臟疾病的鑒別診斷有不同的提示作用。以往，由人工通過普通光學顯微鏡或相差顯微鏡對尿紅細胞的形態進行鑒別，隨著數字圖像分析技術的成熟，為不同類型腎臟疾病的鑒別診斷提供了更為豐富、更為客觀、更為準確的指標。鑒於檢驗項目的重要臨床價值，建議加強此方面的研發和推廣。

該標準還提示應重視尿液有形成分分析儀檢測結果的複檢及審核問題。尿液有形成分複雜且多變，規範的顯微鏡檢查時尿液有形成分檢測的金標準。使用非數字圖像技術檢測的結果為陽性時（特指紅細胞、白細胞、管型、上皮細胞、細菌、真菌和寄生蟲等結果呈陽性），必須用標準的尿液有形成分檢查方法進行鏡檢複檢。當利用數字圖像技術檢測的結果為陽性時，需要對儀器拍攝的實景圖像進行人工審核並確認。擬定該標準眾位專家達成如下共識：

1、當干化學結果紅細胞（潛血）、白細胞（粒細胞酯酶）、蛋白均為陰性時，有形成分紅細胞、白細胞和管型結果在正常參考範圍內，可免除樣本圖像審核。

2、當有形成分紅細胞、白細胞、管型、真菌（黴菌）等結果呈陽性時，需進行圖像審核，不能提供圖像的儀器，需要顯微鏡鏡檢。

3、當干化學檢查的潛血、粒細胞酯酶檢測結果與有形成分檢查結果（紅細胞、白細胞）出現不符時，需進行圖像審核，不能提供圖像審核的儀器，需要顯微鏡鏡檢。

4、當干化學蛋白檢測結果呈陽性時，需要進行實景圖像審核，無實景圖像的儀器，需要進行顯微鏡鏡檢。

5、臨床醫生要求鏡檢的樣本，如免疫抑制劑的使用、腎病、泌尿系統疾病、孕婦、糖尿病等，需要進行圖像審核或顯微鏡鏡檢。

從上述專家共識可以看出，鏡檢法是尿液有形成分分析的金標準，尿液有形成分的自動化檢測同樣需要重視圖像的審核，這就要求尿液有形成分分析儀能夠提供標本的實景圖，目前國內的眾多尿有形成分分析儀的品牌如優利特、迪瑞、愛威等，都是採用圖像法進行檢測，而某些進口品牌，如Sysmex UF系列尿液有形成分分析儀，無法提供實景圖，前期在市場上雖然有一定的佔有率，但受其方法學的限制，其佔有率呈逐年下降趨勢，同時越來越多的三級醫院逐步接受能提供實景圖的尿液有形成分分析儀，這對國內各尿液有形成分分析儀的製造商無疑是一個利好消息。

在實際工作中，由於尿液標本量大，或檢驗人員不足，難以做到對每份陽性標本都進行圖像審核，更不用說複檢，專家共識對複檢及審核規則進行了詳細規定，以便提高工作效率。URIT系列高性能尿液有形成分分析儀，擁有三大核心專利，確保拍攝出高清晰度的圖像，通過提取有形成分多達480維的特徵，創造性地運用SVM（Support Vector Machine）識別技術（如圖4-14），有效提高對複雜里的模糊識別，提高識別率，輔以超大容量的特徵資料庫，真正實現有形成分的精確識別與分類。

圖4-14 SVM智能識別模擬示意圖

URIT系列高性能尿液分析系統中的尿有形分析模塊具有陰性過篩功能（如圖4-15），對尿干化學檢測陰性標本選擇性地免除有形成分的檢測，一方面完全符合上述專家共識審核規則的要求，另一方面大大地提高了工作效率，縮短了發放報告的時間，並有效降低臨床檢測成本。URIT系列尿液有形成分分析儀以精湛的工藝設計理念，倡導解放檢驗人員的雙手和雙眼，為臨床提供尿液分析的整體解決方案。

圖4-15 URIT高性能尿液分析系統

鑒於尿液、糞便及其他體液（胸腹水、腦脊液、精液、分泌物）塗片中可出現形態變異的成分、少見罕見病例中的難於辨認的細胞，甚至可能是腫瘤細胞等情況，而且目前我國高水平的形態學檢驗醫生或技師匱乏，使得我國細胞形態學檢驗面臨新的課題。與會專家一致認為，研發各類形態學檢驗數字圖像技術的設備應逐步增加使用互聯網+雲端技術、大數據分析與處理的功能，遠程會診功能，在線質量管理和幫助服務功能，促進我IVD事業的發展，為提高我國檢驗醫學形態學診斷水平多做貢獻。

在全新的互聯網+時代，形態學檢測也要與時俱進，利用創新技術來提高形態學的診斷水平。例如建立形態學圖片共享及交流平台，加強檢驗人員的交流，提高有形成分的識別能力。打造遠程會診與健康服務系統，通過網路進行遠程會診，提高服務質量與診療水平，改善基層就醫環境。建立居民電子健康檔案，實現網路內病人資料共享及檢查結果互認互通，便於患者就醫，避免不必要的檢查。

三、血液及體液診斷的前景展望

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血細胞分析儀的發展前景展望

血常規是臨床上常見的三大常規之一，應用最為廣泛，三分類血細胞分析儀受其檢測方法學的單一，已逐漸淘汰，向五分類血細胞分析儀升級發展。五分類血細胞分析儀的分類原理眾多，不同廠商研發生產的儀器都存在不同的特點，但都朝著一個明確的方向發展，即更加智能化、自動化、精巧化、信息化。血細胞分析儀的發展歸因於多因素的推動和促進。一方面是臨床診斷工作對血液分析更準確、快速和更多參數等的要求，另一方面是科學技術的發展，尤其是電子科技、計算機技術、激光等光源開發和生物化學及染色標記技術的進步奠定了檢測儀器發展的基礎。同時，隨著人們生活水平的提高、健康意識的增強，對疾病的預測、預防、治療和監控有了更全面深入的認識提升，臨床檢驗的工作強度也快速增加，為順應這一發展，一代接一代更加高速、便捷、智能的產品不斷推陳出新。回顧過去，展望未來，血細胞分析儀的發展有如下趨勢：

1、檢測樣本類型的多樣化

傳統的血細胞分析儀只能對抗凝全血進行血細胞的計數與分類，隨著微量檢測技術和信號處理能力的突破，一方面新推出的一些血細胞分析儀所能檢測的樣本種類不再限於血液，而擴展至體液，比如腦脊液、胸腹水和關節腔滑液等檢測樣本中的細胞，可以對這些體液中的細胞數目包括紅細胞、白細胞、有核細胞、單個核細胞核多個核細胞進行快速和高精度的檢測。另一方面，血細胞和血漿檢測項目的分界正在被模糊化，隨著全血樣本免疫反應技術的突破，一些傳統的免疫項目被整合到血細胞分析儀中，如前述的帶CRP檢測功能的五分類血細胞分析儀，不僅可以在短短的時間內完成血常規的檢測，還可以完成C反應蛋白的檢測。未來如降鈣素原（procalcitonin，PCT）等參數整合到血細胞分析儀中也極有可能。

此外，利用單克隆抗體和免疫熒游標記技術，在細胞計數的同時，利用針對白細胞分化抗原（cluster of differentiation，CD）的抗體對血細胞進行免疫表型分析，從而更準確地得到細胞亞群的信息和計數。CELL-DYN Sapphire 產品已經嘗試檢測CD4淋巴細胞計數，在艾滋病特別是非洲地區的診斷、監測中發揮了不可替代的作用。

2、檢測報告參數的豐富化

臨床醫生期望通過更為豐富的實驗室檢測參數，為疾病的診斷、治療和預後判斷提供科學依據，這勢必要求血細胞分析儀能夠更加地多能，提供更加細緻的細胞分類和細胞的物理、化學特性不斷被發現和挖掘。利用計算機技術加以識別、統計和分析，經過與臨床共同研究，血細胞分析儀能夠提供給臨床的參數和信息量越來越多，從最早的、業已在各種貧血的診斷和治療中發揮重要作用的紅細胞體積分布寬度（red blood cell volume distribution width,RDW），到與網織紅細胞相關的網織紅細胞數量（reticulocyte number,RET#）、網織紅細胞百分比（RET%）、網織紅細胞血紅蛋白含量（cell hemoglobin content of reticulocytes，CHr）、血紅蛋白濃度均值（MCHC）、HDW、血紅蛋白含量（hemoglobin content，CH），高熒光（hyper fluorescence，HF）、中熒光（moderate fluorescence，MF）和低熒光（low fluorescence，LF）、網織紅細胞百分比（HFR%、MFR%、LFR%），未成熟網織紅細胞熒光比例（immature reticulocyte fluorescence，IRF%），再到幼稚粒細胞百分比（IG%）、幼稚粒細胞數量（IG#）和未成熟血小板比率（IPF%）等，當然還有一些參數還僅限於實驗研究，尚未運用到臨床診療實踐，對於檢驗技師和臨床醫生要明確血細胞分析儀出具的報告參數與研究性參數，應以報告參數為核心參數，研究性參數僅作為參考參數。

3、整體高度自動化與集成化

電子產品的自動化是必然的趨勢，血細胞分析儀的自動化步伐從未停止，經過半個多世紀的發展，血細胞分析儀已經從手動、半自動、全自動發展到自動進樣、自動推染片甚至自動細胞形態統計分析的由軌道連接的流水線。目前單機的測試速度，最高可達到120個樣本以上，採用自動進樣器，儀器可自動閉管穿刺、吸樣，操作人員打開樣本管蓋和手動上樣的歷史即將結束，在節省人力的同時，更提高了操作的安全性。

前述的軌道連接的流水線系統，可以串聯4～6台儀器同時工作，當和推片染色機、數字形態分析系統等連接在一起時，根據設定的規格，由控制系統統一進行樣本的調度、分配、複檢、推片、染色及閱片，更是大幅度提高了工作效率、減少了操作誤差和工作人員的勞動強度，有效縮短了樣本檢測的周轉時間（test turnaround time，TAT），也因此改善了患者的就診體驗，節約了社會資源。檢驗人員有更多的時間和精力投入到檢驗結果審核、檢驗質量提高和為臨床服務。未來隨著檢驗項目的多樣化，更多地集成相關聯產品如全自動生化分析儀、化學發光分析儀、流式細胞分析儀、血沉儀、糖化血紅蛋白分析儀、血型鑒定儀等產品也將可以接入血液分析的自動化檢測系統。

同時，血液分析的高度自動化，需要整體系統的統一協調，如標本前處理系統、檢測系統、檢測後標本的收容系統、質量管理體系、試劑支持系統等，都是今後臨床發展的重要方向。

4、凸顯信息化和網路化

信息化和網路化是21世紀的主題詞，隨著人們對移動終端的依賴程度越來越高，血臨床檢測分析儀器的信息化和網路化的要求也日趨增強，主要體現在通過實驗室管理系統（Laboratory Information Management System，LIS），將實驗儀器與計算機組成網路，使病人樣品登錄、實驗數據存取、報告審核、列印分發，實驗數據統計分析等繁雜的操作過程實現了智能化、自動化和規範化管理。有助於提高實驗室的整體管理水平，減少漏洞，提高檢驗質量。LIS系統通過與醫院信息系統（hospital information system，HIS）連接，使得患者檢測結果在整個醫院的互通，以便於臨床醫生獲取患者的歷史數據，還可以對樣本結果進行趨勢分析，或者獲取其他檢測項目的結果以便對不同項目的結果綜合分析判斷。通過對臨床診斷路徑、樣本審核要求等信息的分析和整理，智能的信息管理和審核系統可以快速地篩選異常標本，並可以按照設定的規則對樣本進行後續的處理，如重新測量、製作塗片、更換模式確認等操作。隨著移動互聯網技術和遠程醫療業務的發展，未來結果的移動和遠程接收、分享和審核及雲終端等也將在血細胞分析設備上實現。

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尿液分析的發展前景展望

1、尿液分析模塊化流水線的發展

如前述血液分析朝著流水線方向的發展，同樣作為三大常規之一的尿常規也在朝著流水線模塊化的方向發展。目前市面上常見的尿液分析流水線基本上是由一台全自動尿液分析儀和一台全自動尿有形成分分析儀通過連接橋聯機而成，但由於尿液有形成分分析儀的檢測速度遠遠低於尿液分析儀的檢測速度，使得整條流水線的檢測速度偏低，不適應大標本的檢測工作，所以多台尿液有形成分分析儀與尿液分析儀進行模塊化的組合，甚至根據醫院標本量的情況進行靈活的定製成為今後尿液流水線的需求熱點。Sysmex公司已研發出由兩台UF-1000i尿液有形成分分析儀和一台AX-4030全自動尿液分析儀組成的尿液分析系統。優利特致力於尿液分析領域的高端檢測設備的研發和生產，目前正在研發由多台尿液有形成分分析儀和多台全自動尿儀聯機而成的大型高端模塊化尿液分析流水線，儀器配有大容量的待測標本擴容裝置及已測標本的收容裝置，極大地提高檢測效率，並可靈活實現尿有形成分分析速度與尿干化學分析速度的良好匹配，達到個性化定製，期待在不久的將來推向市場。

2、尿干化學檢測原理的進步

傳統的尿干化學檢測原理是基於反射光電比色法，即光源發出的光照射到尿試紙的模塊上，尿試紙模塊的顏色深淺對光的吸收及反射程度是不一樣的，試紙模塊反應後的顏色的深淺與尿樣中的各種成分的濃度成正比。各模塊的反射光進入光電感測器中，將光信號轉化為電流信號，完成了光電轉換，該電流信號經過轉換送入中央處理器CPU進行處理，經過演算法處理，輸出尿液樣本中各檢測項目的半定量結果。故而傳統的尿干化學結果「無圖可依」，不便於結果複檢和溯源，在發生醫療糾紛時，醫療機構難以出具有效的實驗室證據，保護醫務工作者。

近年來許多儀器採用多波長發光二極體進行反射光檢測，或者採用CCD相機拍攝或掃描試紙上的顏色變化等方法，一方面提高了檢測精度，另一方面提高了檢測速度，預想將在臨床上得到廣泛應用。URIT-1600全自動尿干化學分析儀採用反射光電比色並結合顏色分析的聯合分析方法，創造性地採用接觸式感測器（Contact Image Sensor，CIS）進行感光，在CIS裝置內部，300～1000個光電感測器及特殊的精密透鏡緊緊排列在一起，不同波長的LED光源也集成在裝置內部併產生檢測所需光源。感測器對反應後的尿試紙條進行逐行掃描得到圖像，儀器直接對圖像進行分析得出各項目結果。CIS工作原理如圖4-16。

CIS接觸式圖像感測技術相對於傳統的積分球檢測系統具有以下優勢：

1、檢測系統結構緊湊，體積小，溫度特性好，一致性好，具有更高的檢測精度和抗干擾能力。

2、可以生成圖片並保存，有圖可依，對異常結果標本可以很方便的進行複核。

3、檢測速度較快，URIT-1600檢測速度為300T/H，而傳統的全自動尿液分析儀的檢測速大多維持在240T/H。

圖4-16 CIS工作原理模擬示意圖

四、小結

如本章引言所述，人體所有體液約佔體重的60%，涵蓋了眾多的人體成分，所以對血液及體液檢測技術的不斷進步，對疾病的診斷、治療、預後判斷具有極為重要的意義。在國家全面建設小康社會，提倡全民健康的大環境下，人們對健康有了更高的要求，倡導關愛健康、診斷優先、預防優先。隨著科技的發展，血液與體液診斷領域也呈現蓬勃的發展，讓我們共同期望科技發展提供更為準確、靈敏的檢測手段，為人民的健康保駕護航。

未完待續...

（編輯：平凡）

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