尿有形成分检验新进展机器视觉技术在临床形态学检验中的应用
尿沉渣和有形成分概念•尿有形成分：指尿液中通过显微镜放大后可见的微小体
•尿沉渣：通过自然沉淀或离心沉淀后沉积于容器底部的有形成分
用化学原理的方法来作为尿液有形成分检查的筛选
是不可取的
•尿干化学自动化仪器（简称尿10项检查）是目前广泛使用的尿检仪器，它只能对尿中常见化学成分起过筛作用。
•用化学方法检查尿中有形成分如：红细胞、白细胞，影响因素多易漏检，用来作初筛是不可取的！•更不能替代镜检直接发报告！
•研究表明，使用干化学检查，可使尿红白细胞假阴性结果高达30%以上，而红细胞、白细胞假阳性结果也很惊人。
尿液有形成分定量和形态学分析的必要性•临床检验医学操作新的要求
•自动化、标准化、规范化
•新的医疗环境要求检验数据联网比对和交流•共享、会诊、朔源、循证
•检验结果由主观判断升华到客观判断
•数据化、直观化、可存储查询标准化前提
•减少误差，提高可信性给临床提供有价值结果
尿液有形成分检查现状
•常规项目个别人的专项，学历越高离一线越远
•尿液显微镜检查是一项脏、繁琐、烦琐、费时的工作•对操作者要求高：扎实的专业知识，一线实践经验；•强烈的责任心，还要好心情和情绪•自动化程度低，难以标准化、规范化，无有效质量控制•结果重现性差、客观真实难保证，临床信任度低
•该领域发展缓慢，尿形态检验人员“后继乏人”
•导致最直观而有临床意义的镜检项目被忽视
尿有形成份检验方法简介
1、人工显微镜镜检法
（1）直接镜检
（2）显微镜+计算机连接（人工方法的升级）
•优点：显示屏观察，便于多人讨论，图象报告；简单直接再现图像不足：仍是人工操作，人工识别、分类和计数，人为误差不能消除•检出率低－标本必须离心，操作烦琐，检验速度慢
•自动进样装置无法提升优势
•
2、自动仪器检测
（1）流式技术为基础（非形态学颗粒分类计数）（2）机器视觉技术用于形态学检验
•
人工显微镜镜检法标准
•ECCLS：欧洲临床检验标准委员会
•JCCLS：日本国家临床检验标准委员会
•CCCLS：中国临床检验标准委员会
•NCCLS：美国临床检验标准委员会
•规定了尿沉渣定量分析手工操作
1、规范了标本收集
2、规范了检验程序：使用专用离心管，专用计数板，规定的离心时间与
速度，以一定的方式倾弃上清后留取一定量沉渣混匀后进行计数
3、规范了报告方式：尿沉渣按单位定量报告。
在一定程度上使结果精确，准确，有实验结果动态分析的可比性
处于当时技术条件有很大的应用意义
但有很多缺陷需要完善改进
离心和非离心方法偏差比较
丛玉隆等尿液细胞成份定量分析方法学研究«中华医学检验杂志»2006年3期
流式技术仪器
原理：
荧光标记：识别不同的成份和结构。
激光散射：用于测定物体的大小。
电阻抗：个数检测，进行计数
流式技术类仪器
缺陷
一、特异性解决不好（假阳性问题）
“阳性”结果必须进一步用显微镜镜检确认
•真菌、精子、细菌、草酸盐结晶误判为RBC
•真菌、精子、细菌、上皮细胞误判为WBC
•真菌、精子、上皮细胞误判为管型
二、散点图报告方式，阳性结果无法确认，假阳性
无法用自身仪器直接校正和更正。
因此国际、国内的专家一致观点：
流式技术类仪器检测结果为
过筛性检测
见:相关研究报告
层流平板式的流式细胞技术尿沉渣分析仪
流式技术+ 摄像技术
采用流式细胞技术计数和单一镜头的光学系统随机采图，计算机对图像进行图形比对分析的技术，对流动在层流平板中的尿有形成份进行计数分类。
优点：自动化程度高，操作简便，可以采集部分成份图像进行形态学确证，部分解决了流式细胞技术检查还需人工显微镜复检的问题。
缺点：仅一个固定焦距的显微摄像镜头只能采到流动样本中随机通过该焦点的细胞，不能对被流式技术计数的所有目标采集清晰图像进行形态学识别分析，仅是局限于几种目标对其中部分图像进行随机的对比分析。
机器视觉自动镜检仪器•经典显微镜形态学原理自动仪器：
•有阴性过筛功能－确保不离心不漏检•镜下实景图自动识别分类计数－结果客观
•学习记忆功能－可训练提高识别
•必须认真审核形态报告－减少结果误差
机器视觉镜检分析全过程的自动化
自动泵阀管道控制系统：自动充池和清洗,无交叉污染
自动视觉条件和环境的调节：光、焦距、视域扫描，
快速扫描阴性过筛、自动定位跟踪放大:保证检查灵敏度,临界值浓度（5－9个/ul）标本检验无漏检，无需离心
智能选择采取目标特征参数数据：先据目标种类多少再据数量多少判别选择采取图像、分类定量计数
自动识别、判断分析：形态学数据分析，客观指标、实景图检验结果综合分析和提示：误差通过报告审核改正
机器视觉镜检分析
可规范化标准化进行定量分类计数
•快速镜检大量视野，不离心减少误差•经典形态学方法，结果真实
•实现拟人自动分析，检验流程可控•结果准、重复性好
•这是实现标准化的前提
机器视觉镜检分析
提供的是真实客观的结果
•人工：显微镜下一人世界，虚假的结果主要来自于技术水平和责任心及情绪
•流式技术：原理的缺陷－不能提供确证的形态学结果，假阳性。
•流式图像技术：不是所有的目标都能采到清晰图像；提供的不是所采的目标图像，而是通过比对后从计算机已存的图形库中调出来的图
•机器视觉技术：全实景－真实的所有目标
机器视觉尿有形成分分析仪学习记忆功能
•对不能识别或识别错误的目标
•提示由操作者审核报告时直接改正，无需复检•该类目标由专家确认后对仪器进行训练，仪器自动建模，下次遇见同类目标时即可准确识别，见识越多识别率越高
•具有超于个体人的记忆能力，是众多专家经验积累
AVE76尿有形成分分析仪用机器视觉技术能快速镜检大量视野，无漏检、结果准、重复性好可规范化标准
上海临床检验中心检测
重复性好：cv 4.3%
检出率高：0-5/ul 检出率98%
临床相关性：r =0.997
健康人群尿液细胞AVE-763检测结果高于离心定量结果低于流式技术检测结果
原因分析
离心法：操作过程的破坏与丢失－结果低•流式法：假阳性－结果高
•不离心形态学方法测定的正常值
•代表真实结果
机器视觉技术作镜检是发展趋势•分类定量计数结果准确与人工标准法相关性P>0.05，重
复性CV<4％
•有形成分形态学数据化分析比俗称的红细胞位相法更准确，比流式技术更客观，还可进行其他种类有形成分的形态学分析
•有学习记忆功能对不能识别或错误结果通过报告审核改正不需复检
•阴性过筛功能高速度自动扫描技术实现了尿镜检的阴性过筛功能
•样本不离心检验不漏检自动定位跟踪技术保证了高检出灵敏度实现了低浓度目标样本不离心检验不漏检
•可实现自动化、标准化为尿液有形成分分析标准化提供可靠方法
•可提供各种特征参数作进一步研究，学术价值大
•应用机器视觉技术实现了显微镜形态学检验过程的全自动化，对有形成分进行自动识别分类定量计数及形态学分析，从而结束了人类历史上显微镜检查只能依靠人工完成的历史！
•为尿液检验标准化、规范化提供手段•是尿液有形成分分析的金标准
新尿有形成分检验模式
用规范化标准化形态学方法作常规临床标本检验–自动化形态学镜检仪器进行常规的尿有形成分定量
分类计数和形态学数据分析
•实现尿液检验标准化、规范化的常规检验
•开展常规质量控制
•特殊检查解决临床特殊要求标本
•对于临床特殊要求的标本采用特殊的检验方法（如：沉渣特殊染色、电子显微镜形态学等）来进行检查，作必要时的确证。
尿有形成分检验方法应达到如下要求•(1)必须是对全景视域中所有的目标进行形态学
分析，保证准确性。
•(2)使用未处理的样品(不离心)进行分析，减少操作者环节带来的误差，避免环境污染。
•(3)保证足够的样品镜检视野数，防止漏检•(4)高自动化程度，提高速度和工作效率，可实现标准化、规范化。
•(5)使用成本低，操作简便，适于各级规模的实验室，易于推广普及。
•2007年11月4日.北京
尿液有形成分标准化研讨会
•2007年11月4日北京尿液有形成分标准化研讨会提出尿液有形成分分析新标准内容
•1、标本收集、送检、保存
•2、用未处理的样品（原尿液不离心）进行分析，减少操作环节带来的误差，避免环境污染
•3、大样品量检测（>5ul），保证足够的样品镜检视野数，保证灵敏度，防止漏检，避免临界值样本漏检
•4、对全实景视域所有目标进行形态学分析，保证结果准确性
•5、对病理意义目标进行分类定量计数，保证重复性
•6、对重要意义的有形成分进行形态学数据分析，提供更有价值的指标
•7、高自动化程度，提高速度和工作效率，可实现标准化、规范化。
•8、使用成本低，操作简便，适于各级规模实验室，易于推广普及
•操作方法可标准化，规范化，利于质量控制•定量，形态学分析
•1、不离心标本直接镜检大样品量
•减少样品处理过程导致的误差，重复性明显优于离心法，保证检出灵敏度，避免漏检；检出率按要求设置（镜检量），计数结果的准确性和线性达到最佳状态。
•定量计数的准确性可用颗粒定量计数参考物来进行质量控制。
•2、实景目标图像和客观数据结果的表达，显示的图像和结果是客观实际的
•用专家确认了的各种类型的有形成分“标准”图谱作参考进行校准，保证形态学识别分类的正确性。
磷酸铵镁
胱氨酸
草酸钙
草酸钙
草酸钙
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