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染色法尿液有形成分分析系统的临床应用(三)

2021.6.22
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

5. 可识别成分和图像特点:包括红细胞、白细胞、管型、上皮细胞、酵母菌、细菌、结晶、精子、粘液丝等39种尿液中的有形成分,部分有形成分和管型、结晶的亚类需人工辅助鉴别。可提供全视野图像(图16)及分割视野图像(图17)。可自由选择查看低倍、高倍镜下的全视野原图以及经过AI技术处理后分割并分类的单个细胞图片,具有单个图的追溯原图的功能,可追溯到这些细胞在原图中的位置和与周边的关系,进行对比和人工再判断,提高了复检的便宜性。

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图16. 全视野图像模式(鳞状上皮细胞)

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图17. 分割视野图像模式(鳞状上皮细胞)

最近有文章对该仪器的性能进行了初步评价[1]:仪器法与显微镜法的对比,BLD阳性符合率为95%,WBC阳性符合率为97%;携带污染率,红细胞为0%,白细胞为0.01%;假阴性率红细胞为2.3%,白细胞为0.5%,管型为0.9%,符合行业标准<3%的基本要求;稳定性评价,8小时内开机稳定性CV<15%。

6. 其他特点:(1)自动组合模式,可以同时桥接多台沉渣和尿干化学检验设备,解决沉渣测试速度比尿干化学慢的问题,实现大批量快速测试。(2)尿干化学+尿有形成分结果可以实现同屏审核,数据可经过LIS系统传输。可使用XX个/μl模式定量报告,可将尿干化学及有形成分以图文报告模式进行打印。(3)可增添尿红细胞直方图功能,使用深度学习+形态学,对异常形态的红细胞进行判别,提供红细胞形态学位相分析及异样红细胞比率参数;直方图可显示红细胞的直径分布宽度、平均直径、个数峰值比例、异常红细胞比例、异常红细胞个数等研究数据,这些内容有助于辅助判断血尿来源。(4)具有自动审核规则设置,实验室可将经实验研究后确认的审核规则输入系统,达到自动审核的目的,减少操作者工作强度,缩短TAT时间。(5)使用一次性计数板和染色板,减少交叉污染。一次性计数板设计独特,使用钢化玻璃面板,透光性强,平整度高,不会变形,有助于提高图像质量和清晰度。16孔设计的模式使得自然沉淀时间更加充分。(6)具有浓稠样本自动稀释功能,可自动利用染色板中剩余的样本进行5:1自动稀释重测,提升高浓度标本的检测精度和准确度。

7. 性能参数:(1)样本量:最小样本量2ml,吸样量0.2ml。(2)检测速度:根据样本的复杂程度不同,其测试速度在90-150个标本/小时。(3)图像大小:采用高清彩色图像拍摄系统,实际图像分辨率2048×1536dpi。可拍摄多个全视野图像。(4)区域:全视野扫描,阴性过筛,确保样本不漏检;采集图像覆盖区域达20μl,纯图像采集区域3.5μl;使用图像计算区域2μl,检测范围宽,提高检测灵敏度和检出率;(5)配套耗材:① 16孔一次性定量计数板;② 盒装96孔染色板;③ 浓缩清洗液。

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图18. Meier-1800全自动尿液分析流水线系统

三、其他设备

目前有研发单位在开发血液及体液细胞的数字切片图像系统。所谓数字切片即是将血细胞或体液细胞涂在玻片上,应用高分辨率数字相机对玻片进行低倍镜、高倍镜和油镜下的全片扫描拍摄,形成一张完整的数字图像片(类似于病理切片),这种图像可以通过电脑软件系统查看,在网络系统的支持下,可以在各地同时共览,可用各种客户端查看,可逐级放大,获得清晰的细胞图像。

在血液检验和骨髓检验上,这种系统已经在使用,特别适合远程会诊、教学、考评和专题研究,在一些专题形态学讨论会上已有使用。但应用于尿液检验及体液检验的成熟设备还不多见。据了解某公司也在尝试开发用于尿液形态学分析的此类设备。首先将尿标本离心,用沉淀物染色、涂片、干燥,然后用该设备进行全片扫描,拍摄低倍镜、高倍镜和油镜下的图像。目前该系统对固定标本的染色片处理较好,但对无法固定的湿片,因有形成分经常移动位置,在全片扫描拍摄中还是有许多难度的。

审核及查看尿中的形态学发现,可通过网络对拍摄的图像进行查看,查看时首先观察全片(图19),选定一个区域后逐渐将目标放大,看清细胞结构、轮廓、细胞核,管型的细节等等(图20-21),还可使用内置的测量尺测量其大小(图22),协助对一些成分进行鉴别。目前虽然智能化识别判定只是仅仅开始,其识别判定能力会随着大数据的增加和推进,将取得不断的进展。

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图19. 全数字扫描的尿沉渣切片(SM染色标本)

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虽然该设备并没有投入到常规实验室的应用,但作者认为其在教学、培训、科研、实验室室间质评工作中具有广泛用途。尿液标本极难保存,而这些数字化的图像是可以永久保存的,实验室室间质评不再仅仅是给你几张图片进行考核,而可能是让你访问网站,给你一个ID地址或二维码,登录之后在给你指定的编号的标本图像中,查找和识别有形成分,并做出你的报告和判定。

总之尿液有形成分的数字化图像技术的应用,染色技术的应用,人工智能技术的应用将会不断被推进,将在临床检验、教育及质量管理等方面取得更多的进展。


参考文献

1. 薛雄燕, 李炜煊, 彭超. Mejer全自动尿液分析流水线性能分析. 临床普外科电子杂志. 2020年第4期。


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