尿沉渣显微镜检查:一个重要的实验室诊断工具

作者:Heidi Andersen, Ludvig N.W. Daae, Tale Norbye Wien
2021-12-16

【作者】Heidi Andersen,生物医学实验室科学家,拥有分子生物学硕士学位,并获得医学形态学专科培训结业证书。她在挪威首都奥斯陆西部地区的Diakonhjemmet医院医学生物化学系工作。Ludvig N.W. Daae,医学博士,Diakonhjemmet医院医学生物化学系高级顾问,他写过很多关于尿液检验的文章。Tale Norbue Wien,医学博士,奥斯陆大学医院肾脏疾病科内科顾问和肾脏疾病专科注册医生。


尿沉渣镜检是一种简单且便宜的方法,但常常被忽略。通过实践,它有助于快速、正确地诊断可疑的肾病和泌尿道疾病。


随着一系列血液检测和多种尿液试纸(试纸条)的发展,在日常实践以及有关肾病和泌尿道疾病诊断的文献中,尿镜检似乎常常被遗忘。然而,现行欧洲指南强调了尿液检查的重要性,包括使用显微镜检。本文通过举例说明,概述了这些指南,指出了如果不对尿液样本进行镜检,我们会错过什么。


一、欧洲指南

根据欧洲检验医学联合会(ECLM)的指南,使用尿液试纸和尿镜检有三个重要的指征:(1)怀疑或随访表明可能发生泌尿道感染的症状或疾病;(2)怀疑或随访非传染性肾病,无论是原发还是继发于风湿性疾病、高血压、妊娠毒血症等全身性疾病或药物不良反应;(3)怀疑或随访非传染性肾后性疾病。


该指南对两个水平的尿镜检知识进行了说明。基本水平是任何人检查尿液样本的最低水平,包括描述和鉴定红细胞、白细胞、上皮细胞、透明管型/非透明管型、细菌、滴虫、精子、人工制品(头发/纤维等)、脂滴和晶体。高级水平是指对这些元素进行详细研究,例如,均一性/变形红细胞、上皮细胞亚型、管型、细菌等。


在这里我们应当指出,如果试纸检测显示阳性,区分肾病与样本污染很重要(图1),而这可以通过镜检来实现。

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图1. 尿沉渣镜检放大10倍可见丰富的上皮细胞。这些细胞来源于生殖器,其存在表明未遵循推荐的尿液采样程序。它们通常还伴随细菌和难以分辨的元素。考虑到放大40倍后,尿沉渣中的鳞状上皮细胞>5,我们认为样本被污染并申请正确采集新的样本,以获得可靠的检测结果

二、举例说明

患者1。该患者因呼吸困难、腿部水肿、全身不适和宏观血尿而住院。该患者先前有房颤、高血压、缺血性心脏病和2型糖尿病的病史。除房颤、下肢指压性水肿和超重外,入院时患者的临床状况正常。


血液检测显示肌酐升高(114μmol/l),估计肾小球滤过率(eGFR)为42ml/min/1.73m2。尿液试纸检测显示大量白细胞(>500个白细胞/μl尿液),适量红细胞(≈80个红细胞/μl),和轻微蛋白尿(0.3g/l)。尿镜检显示存在适量均一性(完整)红细胞(×40倍,约7-25个红细胞/HPF)(图2),适量透明管型(×40倍,发现透明管型),和一些鳞状上皮细胞(×40倍,1-5个上皮细胞/HPF)。

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图2. 尿沉渣镜检放大40倍发现很多完整的(均一性)红细胞。这表明为肾小球以后部位出血(肾小管、肾盂、输尿管、膀胱或尿道)。变形(不规则、碎片)红细胞占优势则表明肾小球血尿(未显示)

进一步胸部X光片和超声心动图检查显示心力衰竭,并开始治疗。腹部CT显示膀胱局部壁增厚,由于出现均一性细胞性血尿,怀疑膀胱肿瘤,患者被转诊至泌尿科诊治。


尿液试纸既与完整和受损的红细胞反应,又与游离血红蛋白和肌红蛋白反应,而镜检有助于确定尿液中的红细胞来源。尿液中的均一性红细胞意味着红细胞具有正常大小和形状;而变形性红细胞则是指在肾小球疾病中红细胞穿过肾小球毛细管壁时发生变形,在尿液中可能检测为棘红细胞、铅笔样细胞、椭圆形红细胞或碎片。均一性红细胞具有规则的双凹形状,是肾小球以下部位出血的表现,可以来源于肾小管、肾盂、输尿管、膀胱或尿道。均一性红细胞血尿的常见原因是明显的泌尿道静脉充血、泌尿道感染和癌症。在该患者中,所有这些都是可能的,进行尿镜检后启动了合理的检测程序。


患者2。患者有腹痛24小时的临床病史,间歇性加重、嗜睡和恶心,此后住院。除高血压(血压195/140mm Hg)外,临床检查正常。血液样本中的肌酐值升高至183μmol/l;其他血液检测结果均在正常范围内。


入院尿液试纸检测结果显示:白细胞适量增加(70-125个白细胞/μl),亚硝酸盐阴性,葡萄糖适量(14-28mmol/l),白蛋白适量(0.3-1g/l),红细胞明显增多(>200个/μl)。尿镜检显示大量肾小管上皮细胞(大片状)(图3),适量肾小管上皮细胞管型(整个玻片中4-10个),适量红细胞和白细胞(×40倍,7-25个细胞/HPF)(图4)。该检查结果符合急性肾小管坏死。

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图3. 尿沉渣镜检放大40倍可见丰富的肾小管上皮细胞。这样的发现具有重要的诊断意义,表明肾小管损伤(此案例为急性肾小管坏死)

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图4. 尿沉渣镜检放大40倍发现细胞管型。这些管型由堆积在肾小管蛋白管型中的细胞(此案例为肾小管上皮细胞)形成。这种发现总表明为严重疾病,且通常为急性肾小管坏死所致,如同此案例

腹部和胸部X光片以及未进行泌尿道造影的CT检查不能解释患者的症状。 腹痛被解释为可能便秘,患者接受静脉输液和降压药治疗。第二天,尽管接受了静脉输液,但血清肌酐已升至551μmol/l,且尿量下降。因此,该患者被转移到肾脏科。肾脏活检显示缺血性肾损伤(急性肾小管坏死)。三个月后,患者仍依赖透析。


如果入院时就考虑到患者的尿镜检结果,则会在肌酐值和其他血液变量大幅升高之前发现肾损伤。急性肾小管坏死是一种急性肾衰竭,在这种情况下肾小管上皮细胞由于缺血性和/或毒性损伤而大量脱落,出现在尿液中。尿镜检有助于区分急性肾小管坏死与肾前性肾衰竭(无结构性肾损伤)。急性肾小管坏死患者的尿液通常包含肾小管上皮细胞和肾小管上皮细胞管型,如同这位患者。


患者3。患者因疲劳和畏寒数周而住院,住院前几天出现深色尿(dark urine)和瘙痒。血液检测显示肌酐水平显著升高至2449μmol/l,尿素46.2mmol/l和钾6.4mmol/l。尿液试纸检测显示大量蛋白尿和血尿(分别为>20g/l和>200个红细胞/μl)。尿镜检显示肾脏有沉淀物,其特征是肾小球血尿,伴有适量的变形红细胞(×40倍,7-25个红细胞/HPF),蜡样管型丰富(整个玻片中大于4个,图5)。也有丰富的肾小管上皮细胞,适量颗粒管型(整个玻片中4-10个)和一些细胞管型(整个玻片中1-3个)。该患者于当天被转移至肾脏科,怀疑急性肾小球肾炎并经肾活检证实。然后采取适当的治疗。

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图5. 尿沉渣镜检放大40倍发现蜡样管型。这些通常是宽大肾小管的管型。它们看起来像“蜡状”,但主要由IgG组成。它们与严重的、通常为晚期的肾脏疾病有关

蜡样管型是一个严重的信号,仅存在于有病理状况的患者中。在任何情况下,血清肌酐水平如此高的患者均应及时转移至肾脏科,但在此案例中,尿镜检提供了有关进一步诊断和治疗迫切需要的重要补充信息。


三、改进空间

虽然尿镜检在评估患者疾病方面可提供必要的和决定性的信息,但我们的印象是,在文献和实践中,镜检经常被省略。例如,北欧最近发表的一篇有关急性肾衰竭案例中肾功能变量的文章根本没有提到尿液镜检。一些医院实验室也不再提供尿镜检。


以我们的经验,尿镜检的应用没有我们认为的那样广泛。2008年在Diakonhjemmet医院进行的一项尿液形态研究显示,医生和生物医学实验室科学家在满足欧洲指南的基本尿镜检知识最低要求方面,还有很大的改进空间。


这可能有许多原因。尿液分析需要相对较长时间的全面培训,专业知识也必须跟上。2012年出现了两种为该领域提供支持和培训的挪威工具。由于涉及疑似肾病和泌尿系统疾病时,通常会关注肌酐、eGFR和半胱氨酸蛋白酶抑制剂C,因此很容易忘记尿镜检可以更快速地提供信息,在许多情况下还可以提供更合适的信息。


四、被污染的样本

如介绍中所述,尿镜检是唯一可以确定尿液样本是否受污染的方法。在采样过程中,如果在收集样本和中段尿之前未正确遵循清洗程序,尿液样本可能被阴道分泌物和皮肤菌群污染。在放大40倍情况下镜检显示5个或更多上皮细胞,我们认为样本被污染。我们不会用这样的样本进行微生物培养,而是报告该样本已污染,并建议正确采集新的样本。


被污染的尿液样本是一个普遍的问题。我们分析了内部实验室中的样本,通过镜检发现每月收到的300多份尿液样本中约25%被污染了。被污染样本的培养结果没有临床意义,而且如果根据试纸检测阳性,而不经过镜检确认就假定泌尿道感染并给予治疗,还会导致患者接受不必要的抗菌治疗。培养被污染的样本也会导致卫生服务机构的额外费用支出。在我们医院内,如果被污染的样本送去培养,以当前每份尿样花费NOK104(挪威克朗)计算,那么医院每年的成本将约为NOK100,000。


五、有用的工具

如上述案例所示,尿镜检有助于临床医生鉴别肾小球血尿与肾小球后血尿(患者1),在肌酐升高之前发现急性肾损伤(患者2),以及发现急需适当治疗的急性肾炎(患者3)。


急性肾衰竭是一种相对常见的疾病,与住院患者的死亡率升高有关。肾前疾病和急性肾小管坏死是导致急性肾衰竭的最常见原因。诊断必须根据临床病史、身体检查、血液和尿液检测,包括尿镜检。有些文章报告,各种尿沉渣发现与疾病之间的相关性良好,比如肾小管上皮颗粒管型和细胞管型与急性肾小管坏死。尽管如此,尿镜检的使用情况仍然不一,并且对尿镜检在现代临床实践中的作用和重要性的重视和描述不够充分。


众所周知,仅凭血清肌酐水平不一定反映患者肾损伤的程度,如患者2。这特别适用于急性肾衰竭。尿镜检是一个有用的诊断工具,可以满足理想的预后测试的所有要求:其操作简单,成本低廉,是现成的,能够区分不同情况以及在疾病症状出现之前预测诊断。事实证明,许多针对尿沉渣的评分系统能够预测急性肾衰竭的恶化情况。


新的生物标志物正在测试中,而且在某些地方,半胱氨酸蛋白酶抑制剂C已被纳入肾脏疾病的诊断中。然而,众所周知,肌酐和半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的水平通常在急性肾病晚期升高,如患者2。因此,欧洲尿液分析指南仍推荐在怀疑肾病或出现肾病症状时,将试纸和尿镜检作为生化检测的重要补充是合理的。


编译:王小茜

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