尿液显微镜检查的历史

摘要：尿液的肉眼外观自石器时代以来就被萨满教巫医和医治者所研究，而对所谓的尿检的详尽解释作为一种预测形式开始于公元600年。千年以后，最早的原始单目显微镜和复式显微镜在荷兰出现，随着启蒙运动的发展，从1680年起尿液连同很多其它物体和液体被研究。但是，粗糙的早期仪器由于色彩和线形/球形模糊无法进行精细研究。在避免了这些问题的复杂多重玻璃透镜于1820年代被发明并由Lister在伦敦及Chevalier和Amici在巴黎使用以后，尿液显微镜检查在1830年代才成为实用的临床应用工具。1830年代后期Rayer及其学生（尤其是Vigla）在巴黎倡导在临床上应用尿液显微镜检查，1840年代该检查被传播到英国和德国，Nasse、Henle、Robinson和Golding Bird对尿沉渣的细胞和有形成分做了详细的描述和解释。开设了相关课程，最著名的是Donné在巴黎开设的课程。又过了50年，光学显微镜达到了鼎盛时期，使用浸液技术，放大率在1000倍以上，无色差。尿沉渣的图册在所有主要的欧洲国家和美国出版。1900年以后偏振光和相衬也被用于研究尿液，到20世纪初，显微摄影术（50年前Donné和Daguerre倡导使用，但是后来被忽略）普遍用于教学和记录。1940年代电子显微镜开始被使用，然后是用免疫荧光抗体检测特种蛋白和细胞。所有这些检查都是使用手持型方法。大约在1980年，机械辅助的观察方法出现，并从此占据主导地位。

关键词：历史；显微镜检查；肾病；尿沉渣

“患者死亡后，其肾脏将被送至病理学家处，但是当他活着时，其尿液就会送到我们这里。尿液会告诉我们每天、每月和每年肾脏内发生的一系列主要事件。尿液检查是任何患者体检的最基本组成部分......”（Thomas Addis，1948）

在显微镜检查和化学出现以前的尿液检查：

从石器时代到1580年代

从旧石器时代萨满教巫医和医治者的早期开始，也许是30,000-40,000年或更早以前，人们就通过肉眼观察从机体排出的尿液以了解机体内发生的事情。埃及人和巴比伦人的文字都提到和描述了尿液的外观、尿量和颜色。1500年前，我们从希腊和罗马的医学写作文集中获得尿液的描述：在公元（基督纪元）开始前500年尿液检查就是希波克拉底体系的一部分。

因而对于后古典时代的1000年或以上，从拜占庭时期的公元7世纪以来，虽然将尿液外观及其通过冷却沉下的沉渣联系在一起的体系提供的临床信息用处微不足道，但是西奥菲勒斯的这种“尿检”观点日益占据统治地位。它基本上是通过预测来诊断。

当时，由于科学在启蒙运动的早期也就是17世纪早期的影响，创新的至关重要的驱动因素之一就是新技术：能够使微观世界和恒星（宏观）世界放大的有用透镜的发展。同时，化学从炼金术中产生，最初有些迟疑地应用于体液，包括尿液。

玻璃当然是天然存在的物质，有时会形成有助于放大的液滴。然而，某些古老的透镜也存在抛光的痕迹。从第四和第五王朝（大约在公元前2500年）（但不是第六王朝及以后）的埃及、克里特岛和特洛伊城、以及迦太基，这些古遗址发现了一些贮藏物。一个发人深省的物件是来自埃及阿比多斯、王朝统治以前的雕刻，位于公元前1300年的一个象牙柄上，只有在放大后才能看见。来自Sargon王宫的“Nimrud透镜”由Layard于1853年在亚述发现，现在位于伦敦的大英博物馆里，是起源于公元前700-1000年最著名的古透镜之一。古典时期的希腊人以及罗马人必定知晓玻璃的放大性能，Aristophanes（公元前430年）（在“The clouds[云]”这本书中）、Pliny和Seneca实际上描述了透镜的放大用途—有时称为“阅读石”。放大率一般最多在2-3倍，但是一个来自克里特岛的透镜可以达到7倍。

眼镜被建议用于埃及木乃伊，但是凸晶很可能是为了装饰没有眼球的眼眶—遗失的部分通常在尸检后加到木乃伊上。从1253年起我们所知的最早有记录的眼镜在意大利由Salvino d’Armate（1258–1302）描述，到1400年被广泛使用。但是这些眼镜比较重，手持使用而不是戴在鼻子上。

显微镜和显微镜检查的诞生：1580-1700年

对于是谁首先设想了连续使用两个透镜装在管子上来观察物体仍有争议，但是显微镜的诞生通常归功于荷兰米德堡的Janssen家族，父亲Hans（d.1590）和儿子Zacharias（1580-1638），他们创造了眼镜并且精通透镜制作。其它的荷兰透镜制作家，比如Hans Lippershey（1570-1619）也参与其中。很快，随着眼镜的镜片制作不断改进，简单的筒式手持显微镜（和望远镜）在欧洲随处可见。我们先前回顾了后来的尿液显微镜检查历史，下文很多没有引用参考的表述可以查阅本文。

因此，早在1630年普罗旺斯天文学家和博学家Nicolas-Claude Fabricius de Peiresc（1580-1637）对尿液进行了检查，他描述尿结晶就像“一大堆长斜方形的砖块”。在同一个世纪的后期该描述被英国博学家Robert Hooke（1635-1703）采用，他利用三镜头显微镜达到50倍的放大率。他的书Micrographia（显微图谱）将微观世界展现在世人面前。这些晶体很可能是尿酸，也许是尿酸钙。相比之下，17世纪晚期著名的荷兰显微镜学家Antoni van Leeuwenhoek（1632-1723）只使用精心磨制的液滴单镜头就能达到不可思议的270倍放大率，但是因为他的标本是固定在一个金属点上进行检查的，虽然能看到一滴尿液中的晶体，不过他对于尿液几乎没有发现。使用两个镜头的放大率始终低得多，但是增加的焦距对于检查标本来说具有巨大的实用价值。

18世纪的停滞：1700-1810年

在18世纪所有显微镜产生的图像（其中我们具有现存的相当大数量）都显示分辨率差，严重的球面像差和色差；图像模糊且色彩多样，还有很多重叠图像。虽然早在1730年就使用单独的冕牌玻璃和火石玻璃透镜通过其不同的折射特性来减少这种问题，但是这一策略实际上效果甚微。对于科学，需要但是仍然缺少更好的仪器，因此在18世纪显微镜检查在医学上的应用受到限制。即便如此，在此期间几乎只有著名的荷兰教师和临床医生（图1）Hermann Boerhaave（1668-1738）执行了仔细的实验，于1704年在显微镜下观察一个正常健康个体的尿液，发现晶体逐渐形成，证明了有时候正常尿液的成分最终也会使结石形成。

尽管在17和18世纪在猩红热肾炎中发现血尿，最著名的是机敏的瑞典儿科医生Rosén von Rosenstein（1706-1773），Leeuwenhoek和其他人也描述了血细胞（corpuscles），但是我没有找到此期间的任何记录能够证实在显微镜检查下发现尿液中存在红细胞；可能是从进一步探询中得出，如果18世纪这些爱探询的人没有想过寻找Leeuwenhoek在包含血液的尿液中发现的细胞才会令人惊讶。然而，实际上Domenico Cotugno（1736–1780）在1770年代发现和命名蛋白尿时并没有使用显微镜检查，Richard Bright（1789–1858）和John Bostock（1773–1846）（虽然对患者的体液有很多化学发现）在1820年代也没有使用显微镜检查其患者的尿液。

图1：Hermann Boerhaave（1668–1738）及其在1704年的计算。

新的透镜、改进的显微镜和临床显微镜检查出现：1810-1840年

但是，我们得到了帮助。在这个十年和之前的十年期间，透镜制作得到了巨大进步，而显微镜检查快速成为生物学、病理学和医学临床的有用、基本工具。这些进步归因于若干国家的很多个体透镜制作家，他们最后成功地制成了由火石玻璃和冕牌玻璃结合在一起的复合镜头，因此极大地提高了分辨率和战胜了色差。其中最值得注意的首先是伦敦Quaker（基督教贵格教派）和酒商Joseph Jackson Lister（1786–1868）（图2A），也是著名外科医生Lord Lister的父亲。老Lister本身并不精通透镜制作，但是雇用了熟练的工匠按照其设计制作透镜。他还详细描述和建立了光学理论。1827年他与Guy医院的医生和病理学家Thomas Hodgkin（1798–1866）发表了一篇文章，利用显微镜检查器官和组织，创立了现代显微镜解剖学。

另一位先驱是意大利摩德纳的透镜制作大师Giovanni Battista Amici（1786–1863）（图2B），也在巴黎工作、销售其产品。他最先在1814年研究复合消色差镜头，但是采用的是单独固定。他与Lister制作了望远镜和显微镜，研究天文学。Amici在巴黎的工作对当地很多主要显微镜制造商的产品改进起到了推动作用，特别是Chevalier家族，父亲Vincent（1770–1841）和儿子Charles（1804–1859）（图2C），他们之间广泛合作；后来是Nachets家族，父亲Camille（1799–1881）和儿子Jean（1831–1908）。Chevalier的显微镜分辨率是1.7µm，放大倍数是280-540，但是早在1835年Johann Georg（Georges）Oberhauser（1798–1868），一个定居在巴黎的巴伐利亚人，制造出了一个放大倍数为1000、分辨率为0.7µm的显微镜 – 此后虽然失真已经大幅度减小，但是这些数字几乎没有被超越。在1820年代后期和1830年代，新的大大改善的物镜被发明出来。

图2：复合消色差透镜的重要创作者：（A）Joseph Jackson Lister及其消色差望远镜，（B）Giovanni Battista Amici，（C）Charles Chevalier（见正文）。

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法国肾脏学创始人Pierre Rayer（1793–1867）（图3A）及其年轻的学生（“实习医生”）Eugene Napoleon Vigla（1813–1872）（图3B）将常规尿液显微镜检查引进临床实践，相关描述最早出现在1837年。Vigla描述了其中一位患者的尿液显微镜检查结果给Rayer带来的震撼，按照推测该尿液充满脓汁，但是实际上一位拜访的显微镜工作者发现了其包含丰富的晶体，那就是来自柏林的年轻的Gottlieb Gluge（1812–1898），他后来住在布鲁塞尔。他可能是第一个在1839年用显微镜检查肾脏组织的医生（见下文）。Rayer发誓要使尿液显微镜检查成为其临床实践的常规检查。1839-1841年他出版了三册“Traité des Maladies des Reins”（肾脏疾病论），在该巨著的前言部分写道：

“很遗憾，另一种研究方法也就是显微镜检查尚未普遍用于检验悬浮于尿液中的物质，通过冷却使其沉下，或者使用各种试剂使其沉淀......因而我不能理解大多数医生还不赶紧使自己受益于尿液显微镜检查。”

Gabriel Richet写道“la microscopie de l’urine, en revanche, fut crée par Rayer lui-même”（尿液显微镜检查是Rayer自己创造的），而且提到Rayer使其学生随时可以使用一台显微镜来观察尿液（这台显微镜可能是Chevalier自己制造的，或者也许是在巴黎工作的German Oberhauser制造的）。Rayer和Vigla检验和分析了尿液中存在的晶体，在他之前也有很多人做过，但是这次不一样，他发现了红细胞、脓细胞、上皮细胞、脂肪体和精子。他们认识到正常（透明）的尿液不会含有过量的红细胞 – 我能找到的关于显微镜血尿的最早描述，令人惊讶的是这个发现有些晚了。Vigla没有再发表其它文章。

然而，我们必须知道Rayer和Vigla优先将尿液显微镜检查引进临床引起了其在Charité Hospital的同事Alfred Donné（1801–1878）（图4，左）的激烈争议，他不仅给医生还为公众教授显微镜检查的课程。第一门课程开始于1838年，于1844年发表。他与其学生Leon Foucault（1819–1869）利用Louis Daguerre（1789–1851）（图4，中）的新技术在描述的同一年（1840年）拍摄了最早的显微照片，他通过这些照片的版画来说明，但是照片在5年后才发表。它们包含了一些尿液晶体片（图4，右）。Donneé和Foucault继续使用人造光（电力驱动的碳弧）来缩短曝光时间，这是另一项重要的创新。虽然少数英国和其它显微镜工作者接受了显微摄影术，但是其复杂性导致其被遗忘40多年。不像Rayer和Vigla，Donneé是一个普通的显微镜工作者，没有进一步研究尿液，至今被大家记住的是他主张在医学上应用温度计（1835年）、白血病中血液的外观（1839年）、阴道毛滴虫的描述（1837年）和牛奶的成分（1842年）。也是他首先在1842年（并不是通常所说的Bizzozero在1882年）描述了血小板，但是他没有研究血小板的功能。

图3：Pierre Rayer（左）和Eugene Vigla（右）。

这些作家是在1837-1838年最早记录了尿沉渣的大部分有形成分（红细胞、白细胞、上皮细胞等，但是可能没有管型）的人（见正文）。图像由伦敦Wellcome图书馆提供。

年轻的Gottlieb Gluge是1830年代肾脏组织学的唯一先驱者，于1839年发表。另一位是Gabriel Gustav Valentin（1810–1883），也是一位犹太裔德国人，在伯尔尼工作，1838年引进的双刃刀能够将新鲜组织切成较厚的切片，从而可以在显微镜台上透照；在石蜡包埋的显微镜用薄片切片机更有效之前，这种方法被使用了40-50年。他们都在远端肾小管内发现了现今我们称之为管型的东西，但是并没有检验尿液。

1840年，Bright及其学生Joseph Toynbee（1815–1866）也用显微镜检查了正常和病态的肾脏 – 虽然他们使用的是组织的显微解剖而不是切片。有趣的是，尽管William Bowman（1816–1892）对尿液没有显微镜发现，但是明确表示红细胞在疾病状态下能够穿过马氏小体进入尿液。他在1842年文章的脚注中描写了在显微镜下检查的布赖特氏病患者的肾脏：

“众所周知，在疾病进程中血液常常进入尿液，尤其是在病程早期，很多情况有助于证明肾脏处于血红色肿胀的状态。血液是如何进入肾脏的管道呢？当时检查的器官在表面和整个皮质中都存在分散的红点，形状有些不规则，不是正圆，一般跟针头一样大，比马氏小体大很多很多倍......完全是肾小管曲部充满了从远端扩张的肾小球突然进入的血液。”

图4：（左）Alfred Donné。来源：（Thorburn AL. Alfred François Donné, 1801–1878, discoverer of Trichomonas vaginalis and of leukaemia. Br J Vener Dis 1974;50:377–80）。令人惊讶的是，这张素描似乎是Donné唯一的图像，是从Thorburn的后人那里获得的。可能追溯至1820-1825年。（中）Donné和Foucault拍摄的显微照片。照明由靠电池供电的碳弧（g’）提供，碳棒与页面的平面垂直。右侧的抛物镜面给标本提供反射光。左侧是显微镜（m），图像从显微镜投射到照相底板（在左边，未显示）。来源：Pouillet M, Eléments de Physique Expérimentale et de Météorologie. Paris, Béchet Jeune, 1844。见746–750页和图30a。（右）尿液中尿酸晶体的显微照片的版画，来源：（Donné A, Foucault L. Cours de microscopie complémentaire des études médicales. Paris, J-B Balliere 1844–5。Donné的20张晶体片图集和80张摄影图包括尿沉渣。Donné在1838年还发表了一篇“Tableau des différens dépôts de matieres salines et de substances organisées qui se font dans les urines”（也列为：Tableau des sédiments des urines），也许包括相同的材料，但是我没有找到。Vigla在其1837年的文章中引用了Donné对精子的发现。有些作家错误地认为这些图片是真实的显微照片。

描述的尿沉渣：1840-1900年

早在1841年，在有关尿液分析的经典著作中，Alfred Becquerel（1814–1866）会偶然提到尿液的“examen micro-scopique”（显微镜检查）：而且他再次发现在完全透明的尿液中，只能看到一些上皮细胞，在具有粘液的尿液中，这种物质的球体与脓汁的球体极为相似，另外红细胞“plus souvent déformés et irreguliers”（经常扭曲和不规则）- 也许是异形红细胞的最早描述？他也提到了精子，当然还有晶体：碳酸钙和碳酸镁，以及磷酸盐，包括磷酸铵镁。动物化学从19世纪开始快速发展，检查疾病的化学方法在欧洲很多中心应用，因此Rayer及其学生同时采用了两种方法。

1842-1844年，德国很多工作者几乎同时描述了尿液中的管型。Jacob Henle（1809–1885），利用Schiek制造的德国显微镜，至关重要地辨认出了肾脏组织切片中的管型，与1842年在尿液中发现的完全一样，假设它们由凝结的纤维蛋白组成；Theodor Frerichs（1819–1885），1851年在布雷斯劳（现在称弗罗茨瓦夫）写了一本关于“Die Bright’sche Nierenkrankheit”的很有影响力的书，相信Hermann Nasse（1807–1892）几乎在同一时间报告了这些发现。第二年，Johann Joseph Scherer（1814–1869）、Julius Vogel（1814–1880）和最重要的Johann Franz Simon（1807–1843）（图5）都描述了尿液中的管型：Simon在1842年发表了数据，在1844年写道：

“[它们] 由无定形的物质组成，就像凝结的白蛋白......它们来源于包围乳头管的上皮细胞。”

这些发现太惊人了，以至于英国首要的医学显微镜学家Golding Bird，也是Guy医院的，在自己的书中再现了Simon的插图。这本书在1844年出版，在Simon早逝之前一年，按照Bird在1842年Guy医院报告中关于这一主题的文章，Bird与德国工作者同时都在研究尿沉渣。

Bird的这本书是对尿液晶体和沉渣的存在和意义最早的综合性描述，在接下来的十年内发展成五个英国版本和两个美国版本，在盎格鲁-撒克逊时期坚决将尿液显微镜检查用于常规临床检查，就像Rayer先前在法国做的那样。

Bird提到他复制的Simon插图是“布赖特氏病尿液沉淀的常见外观”，以及“一团管状的凝结白蛋白，可能是肾小管的管型，颗粒和血小板混在一起，占据了图的中心。”还展现了红细胞、上皮细胞和包含“核”的“较大有机球体”（但是不是细胞核）。我不确定这些颗粒在当代术语中代表什么。另外，Golding Bird阐述了尿液中的新鲜血液，具有圆形细胞和钱串，将之与旧的出血相比，一些分散的细胞显示出近期使用相衬显微镜所展示类型的膜“峰”和“钩”的明显证据（见下文）。Bird还展示了上皮细胞和脓细胞。

Bird告诉我们他通常使用“一个焦距为四分之一英寸（6mm）的优良消色差物镜”，但是偶尔也会使用七分之一（3.6mm）或八分之一（3.2mm）的焦距。

图5：Franz Simon在其1843年的书中描述了尿沉渣的所有特性，包括管型（中右、箭头），Beiträge zur physiologischen und pathologischen Chemie und Microskopie, Berlin, 1843。

Bird在后来版本的著作中引用了George Johnson（1818–1896）在1846年发表的关于尿液中脂肪沉积的重要成果。虽然大家已经知道肾病患者的肾脏包含过多的脂肪，但是Johnson并不知道这些文章。当他证明肾病患者肾脏中存在脂肪以及尿液中所含上皮细胞和管型在显微镜和化学检查下均包含过多脂肪时，他认为这是最新的发现；当他在1845年将这一成果展现给伦敦的医学外科协会时，他受到了柳叶刀杂志一位匿名通讯者的犀利训斥，这个人使用了笔名“在他发现之前已经读过的人”，将他的注意力吸引到先前欧洲的出版物。一种退行性实质性肾炎的脂肪类型的概念后来从Fritz Munk（1879–1945）获得了支持，他在1911年首次对尿沉渣使用偏振光（下文），展示了美丽的、现在熟悉的尿液脂肪管型“Achsenkreuz”或“Maltese”（St John’s）十字；这些发现导致了术语“类脂性肾病”的产生，在1970年代以前依然使用，尤其是在儿科。

因而，在19世纪的后半期，通过Golding Bird以及Lionel Beale（1829–1906）的篇章，连同美国James Tyson（1841–1919）的著作，尿液显微镜检查在全世界成为标准惯例。Lionel Beale的著作虽然开始是英国版本，但是其美国版本影响特别大。其它手册和图册由曼彻斯特的William Roberts（1830–1899）及其他人在19世纪的后半期以英语出版。一项重要的技术进步是大约在1850年手动离心机的引入，能够制备尿沉渣的浓缩丸，从而增加检查的舒适度和数量。在19世纪的后半期，染色剂也开始被使用，例如，将苏丹黑和油红O用于脂肪。需要记住的是，在1850年代中期之前，所有的医学显微镜发现都是针对未染色的标本，而至今一般仍然如此。

展现尿沉渣的一系列引人注目的精美图集在19世纪的后半期从德语国家出现。在所有这些著作中，大家高度关注这些插图的制作和印刷，利用了当时印刷技术的进步，尤其是彩色石印术。其中的第一个德语图集来自维也纳外科医生Robert Ultzmann（1842–1889）及其同事、医学化学教授Karl Berthold Hofmann（1842–1922），于1871年出版，在某种程度上为后续的出版物包括其它国家的出版物树立了模型。

同一时期，促使尿液显微镜检查传播的另一个来源是不同国家著作的几位作家关于一般临床显微镜检查的出版物。其中某些著作以图像为基础，包含各种机体成分的详细显微镜描述，比如血液、渗出液、酒、脓汁、痰、生殖器分泌物、粪便、母乳以及健康和病态的尿液。包括最著名的Giulio Bizzozero的Manuale di microscopia clinica（Torino, Vallardi 1879），Hermann Lenharz的Mikroscopie und Chemie am Krankebett. Leifaden bei der klinischen Untersuchung und Diagnose（Berlin, Springer 1893），Alexander Peyer的Atlas der Mikroskopie am Krankenbette. Vierte Auflage（Stuttgart, Henke 1897）以及Maxence Deguy和Andre Guillaumin的 Traité de microscopie clinique（Paris, Masson 1906）。

在此期间，虽然被遗忘了一个世纪，但是尿液中“碎片”红细胞的意义被明确弄清楚了，首先在德国其次在英国。因而在1898年，在这些最精美的德语图集之一中，Hermann Rieder（1858–1932）在其Atlas der klinischen Mikroscopie des Harnes中公布了美丽的管型插图，还提到：

“在肾脏出血中......（红细胞）的大小和形状差异很大，有些很小和收缩了而其它的则像一朵曼陀罗。有时候（红细胞）是肿胀的，失去了它们的颜色......或者它们被分解成包含血红蛋白的颗粒或球体。”

在意大利，帕维亚的Carlo Leopoldo Rovida（1844–1877）于1860和1870年代期间在米兰的Ospedale Maggiore（马焦雷医院）工作，从事关于尿液管型性质的艰苦的微量化学研究。他发现，尤其是无色管型包含的不是至今为止假设的其主要成分为白蛋白（Simon）、纤维蛋白（Henle）或粘液（Beale），而是一种未知的蛋白。他将这种蛋白称为“cilindrina”，在一个世纪以后才被鉴别出来（见下文）。

新技术，新观念：1900-2000年

光学显微镜及其用途到1900年得到了完善，但是1900年代早期引入的机械电子离心机使标本制备更容易。尿沉渣的经典研究也许在苏格兰裔美国人Thomas Addis（1881–1949）（图6，左）的研究中达到了顶峰，这在本文一开始也说过。从1920年起的二十多年以来，他检验了无数患有各种肾病的患者的尿液并记录到其外观，几十年来年复一年，将这些数据与某些患者的必然死后发现联系在一起。他首次提到了不管任何原因患上尿毒症的大范围“肾衰”管型外观（图6，右）。所有这些成果最初在他与Jean Oliver（1889–1976）于1931年出版的联合著作中详细描述。该著作以包含72名患者的核心研究为基础，Addis在研究中检验了连续的尿样，后来还在患者死后对肾脏进行了检查。从80年前Donné最初的努力以来，尿沉渣的黑白显微照片首次用于说明他的文章（图6，右）。Addis仍对肾脏的功能分析有所怀疑，他更偏爱Volhard和Fahr著作所体现的传统；然而，他主张对浓酸夜尿进行尿沉渣定量和测量蛋白尿的程度。

他1948年的著作总结了其一生的研究，如本文开始所述，这本书是当时专门致力于研究肾病的少数著作之一。然而，在他死后的第二年，事实证明他的12小时或24小时细胞和管型排泄率定量方法未受到重视。繁忙的医院或执业诊所获取这些样本面临的实际问题，以及即使在浓酸尿液中，大多数细胞一夜之间在膀胱中以各种形式溶解的不容置疑的事实，对其应用产生了不利影响。虽然当时大家都知道“Addis计数”，而且我也在1950年代看到其在英格兰的应用，但是到1960年几乎没有地方将它作为常规检查了，后来十年内完全消失在人们的视线中。

图6：（左）Thomas Addis。照片来自于B. Scribner。（右）通过显微摄影术获得如图所示尿液中以及肾脏中原位的大范围“肾衰”管型的显微照片（来源：Addis T. Renal failure casts. J Am Med Assoc 1925;84:1013–5 [73]）。

就在Nils Alwall（1904–1986）试图将肾脏活检增加到尸体解剖检查中失败且不为人知之后和Claus Brun（1914–2014）（享年100岁）后来成功引入之前，Addis写下了本文开始的引语。Bob Muehrcke（1921–2004）及其导师Robert Kark（1910–2003）共同将其普及。沉浸在有生之年实际遵循肾脏组织学的兴奋之中，很多医生在某种程度上遗忘了尿液告诉我们的强大教训。该增刊的其中一位作者证明了这种忽视还可以走多远。

但是，至少在美国，也许由于Addis的影响，新鲜尿液的显微镜检查继续在使用，根据1960年代早期我在纽约的经历可以证明，当时在纽约医院的肾脏科每个病房和门诊都有一台离心机和一台显微镜，每次会诊时所有工作人员、年轻同事及主治医生都可以常规使用。

在20世纪决定尿沉渣检查继续在美国使用的主要影响因素是Richard W. Lippman（1916–1959）创作的彩色图集，但是几乎没有关于此人的描述。Lippman在纽约哥伦比亚受训，兵役之后做了Addis（及其合作者Jean Oliver [1889–1976]）的学生2年，与Addis持有共同的左翼观点。Lippman在洛杉矶的锡达斯黎巴嫩医院（Cedars of Lebanon Hospital）工作，首次成功地获得了尿沉渣的良好彩色图片，也是他最早在1952年发表的专著的主要成果。不幸的是，他对这些图片是如何获得的没有详细描述：他在引言中简单写道“用简单的设备和高倍干燥（4mm）物镜对一个普通的血球计计数盒中的材料拍摄了这些照片。”很遗憾Lippman被解雇了，几乎可以确定是因为他的政治观点在1950年代的麦卡锡时代不被接受，当时“列入黑名单”是常见的。不久后他于1959年逝世，享年只有43岁，我们也没有他的肖像。

在20世纪第一个十年的早期实现了彩色显微摄影术，但是通常涉及使用滤镜进行多重曝光和将图片组合起来。然而，在1935年35mm的彩色胶卷问世并导致这种摄影术迅速发展。即便如此，直到第二次世界大战结束以后很久，大多数显微摄影玻片和几乎所有图书插图都是黑白的 – 当图书需要彩色时使用绘画和绘图，就像1914年Volhard和Fahr的华丽教科书。

几十年来在印刷纸中应用彩色的问题都是印刷费用，Lippman提到他从John Simon Guggenheim纪念基金会和CIBA Pharmaceutical Products公司获得了这方面的补助，他在1950年11月的“CIBA临床论文集”系列（第2卷第9期，第287-298页）中首次发表了某些材料。这一问题最终通过印刷技术的进步得到解决，使得彩色印刷更便宜。Lippman著作的第二版直到1977年才出版，是在他于1959年死后很久，由出版商独自发起但是仍然卖了1400本！在1960-1980年代，这本专著广泛用于大多数美国实验室和肾脏科。

在1952-1977年间，取得了很多技术进步。有两个重要的例子：一个是相衬显微镜的引入，由Frits Zernike（1888–1966）在1930年代首创，其相对于开阔的明视野显微镜在尿沉渣检查方面的优势最先于1940年代被描述，于1967年被Paul Michielsen和1968年被芝加哥的Kark团队强化（图7， 左）。在丹麦奥尔胡斯的Edwin Spencer（1934年生）及其助手Ib Pedersen于1971年也出版了一本关于该主题的著作（图7，右）。另一个进步是将管型的基质蛋白性质定义为Tamm-Horsfall糖蛋白，也被称为尿调节素，还鉴别了管型中颗粒的组成，都是用免疫荧光抗体技术完成的。

1985年，尿沉渣的第一次自动化分析完成 – 但是它是这次研讨会剩下的全部主题。如果储存和延时问题可以被解决，尿沉渣将再次在临床肾脏学中占据中心地位。为什么现今新鲜尿液的光学显微镜检查没有半个世纪前那么常见是一个复杂的问题。从1950年代开始，肾脏活检似乎从来都比尿液显微镜检查提供的证据更精确，但是也更昂贵，不能每天检查或者当无尿或其它急性疾病患者在夜间就诊时立刻检查。对与出血起源相关的红细胞形态学重新开始的争论于1980年代早期在澳大利亚工作者中展开，在一定程度上的确使尿液显微镜检查回归到中心地位，不过现在大多数肾病学家仍然不知道如何利用尿液显微镜检查，而且目前在临床或床旁对新鲜尿液标本执行检查的教育不够。

但是，我们的大多数工作始终可以回归到先人的简单的光学显微镜检查，每天通过尿液获得信息，不受限制且简单可行，一份样本就能告诉我们肾脏和尿道内发生的事情。

图7：相衬显微镜术相对于明视野显微镜术的优势。

 （左）来源：（Brody I, Webster MC, Kark RM. Identification of the elements of urinary sediment by phase contrast microscopy. J Am Med Assoc 1968;206:1777–81 [82]）- 左边是明视野显微镜术，右边是相衬显微镜术；（右）来源：（Spencer E, Pedersen I. Hand atlas of the urinary sediment. Bright field, contrast and polarized light. Copenhagen: Munksgaard, 1971 [83]）- 上面是明视野显微镜术，下面是相衬显微镜术。

尿沉渣仍是一种重要的诊断工具

临床化学杂志和检验医学杂志曾于2014年12月4号和5号在罗马举行国际讨论会，来自7个国家的11名发言人在讨论会上发言，来自8个欧洲国家的170多名临床病理学家围绕尿沉渣显微镜观察这一开放问题进行了讨论，讨论包括三部分。第一部分是关于一些关键尿沉渣颗粒，如管型、脂肪和结晶的现代观点。该领域的专家对这些颗粒如何进入尿液，何时正确鉴别这些颗粒以及如何结合其他尿液、检验和临床发现，在更加广泛的疾病如遗传异常脂质法布里病、结晶2-8二烃腺嘌呤缺陷等疾病中发挥重要诊断作用进行了叙述。第二部分是尿沉渣室间质量评价项目（EQA），尿分析国际指南是改进日常工作的关键工具。这一部分由在北欧、美国和意大利执行EQA项目的国际专家主持。第三也是最后一部分是关于目前尿沉渣分析自动化的进步。目前，自动化分析仪在大型临床实验室中占有一席之地。尽管临床病理学家和临床医师长久以来忽视这一项目，但是尿沉渣仍是肾脏和尿路疾病有价值和不可替代的诊断工具。

（摘自Clinical Chemistry and Laboratory Medicine，版权归其所有，仅供内部参考）

编译、整理：王小茜