尿路结石的主要成分是无机盐和有机盐,如草酸钙、尿酸与尿酸盐、磷酸钙和磷酸镁铵等,其次是基质,主要来源于尿中黏蛋白。对患者血液、尿液中结石分析的实验室检查有助于确定结石成分。
一、尿液检查
(一)尿常规
常规检查也包括尿糖、尿酮体、尿蛋白、尿红细胞、尿白细胞等内容。这些成分在正常尿液中不应该检出或含量极微。尿常规检查在泌尿系疾病和其他许多疾病中具有极其重要的诊断和鉴别诊断价值。泌尿系结石患者尿常规检查中最常发现的异常是尿液中红细胞增多,部分患者可能因继发或并发感染而尿中白细胞增多。部分患者可能因细胞破碎而尿蛋白增加,但同时一定会伴有红细胞增加,否则应考虑其他疾病。做尿常规检查的标本应该是新鲜尿液,女性患者留取中段尿,男性患者留尿前用水洗净阴茎头,包皮过长者应显露尿道外口留尿。正常尿液红细胞0～1个/HP,>3个/HP时为镜下血尿。正常尿液白细胞0～2个/HP,>5个/HP时为脓尿。尿石症常出现血尿和脓尿。
(二)细菌培养及药敏试验
1.标本 留取清洁中段尿。
2.结果 菌落数在1×105/ml以上者为阳性,<1000/ml为污染,介于上述两者之间者为可疑。
3.药敏试验 对细菌培养阳性者应进行药物敏感试验,以便合理选择抗菌药物。尿培养可帮助判断有无继发或并发泌尿系感染,对部分感染性结石诊断和治疗具有一定参考价值;药物敏感试验则对治疗中选择抗生素具有指导意义。
(三)晨空腹新鲜尿pH测定
24h尿测定pH常可受饮食、饮食量、尿液久置污染、尿中二氧化碳丢失等多种因素影响,而晨新鲜空腹尿则可消除这些影响因素。能够比较正确地反映体内代谢以及肾脏对pH的调控能力。有的结石与pH有关,如感染性结石患者之晨空腹新鲜尿的pH常可高于7.0,尿酸结石患者pH常<5.5。
(四)24h尿量
测定24h尿量时尿液计量要准确,应包括大便时排出的尿液。尿量少是形成结石的因素之一,保持一定尿量可起到预防各类结石的作用。对结石患者了解尿量多少不仅有助于分析结石形成原因,也是防治结石形成的重要依据,如对胱氨酸结石患者可根据胱氨酸的日排泄量,计算溶解这些胱氨酸的尿量,只要长期保持超过溶解胱氨酸所需的尿量,就能有效地防止胱氨酸结石的形成。
(五)尿钙
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。
2.测定方法 邻甲酚酞络合酮比色法。
3.参考值 低钙饮食时<3.75mmol/24h;一般饮食时< 6.25mmol/24h;高钙饮食时约10mmol/24h。
4.临床意义 尿钙排泄量超过正常参考值时称为高尿钙,是形成结石的重要因素。尿钙排泄总量与饮食摄取、肠道吸收、肾脏功能、甲状旁腺作用和血清钙水平有关。引起高尿钙的疾病很多,其中有与尿石症关系密切的是伴高血钙的原发性甲状旁腺功能亢进,和肾小管酸中毒、髓质海绵肾以及特发性高尿钙。
(六)尿磷
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。
2.检测方法 硫酸亚铁铵法。
3.参考值 尿磷排出量为12.9～42.0μmol/24h。
4.临床意义 尿中无机磷排出增加,使磷酸盐易在尿中形成结晶,形成微小核心,导致草酸钙结石的形成或成为钙性结石的组成成分。
(七)尿草酸
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。
3.参考值 尿草酸排出量为91～456μmol/24h(8～40mg)。
4.临床意义 草酸是形成含钙结石的重要因素,尿中草酸的来源主要(85%～90%)为内生的,其中20%～40%来自维生素C,从食物中直接摄取的只占10%～15%。尿草酸>500μmol/ 24h(50mg/24h)为高草酸尿。尿草酸盐增加是形成结石最主要的致病因素。原发性高草酸尿患者每天可排出>1000μmol草酸。部分特发性含钙结石患者尿中草酸排出虽超过正常,但很少达到上述量。国外强调可应用酶试剂准确测量尿中草酸并观察治疗后动态变化,也可用高效液相色谱法(HPLC)、离子色谱法(IC)等检查。
(八)尿酸
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。
2.检测方法 磷钨酸法。
3.参考值 2.4～4.1mmol/24h(400～700mg/24h)。
4.临床意义 24h尿尿酸排出量超过正常参考值则为高尿酸尿。部分尿酸结石和特发性含钙结石患者可出现高尿酸尿。尿酸为体内嘌呤碱的降解代谢产物。尿酸并非仅来源于食物中的核蛋白,亦来源于机体核酸嘌呤碱的降解。
(九)尿镁
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。
3.参考值 3.0～5.0mmol/24h。
4.临床意义 镁能预防结石形成,镁缺乏可促进结石形成。尿镁低于正常者为低镁尿,可能是尿石形成原因之一。
(十)尿胱氨酸
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。如尿中有胱氨酸结晶,应先将结晶沉淀,用1mmol/L盐酸1ml60℃加热15min,使胱氨酸溶解,再与尿液混合。
2.检测方法 尿液胱氨酸定量测定法。
3.参考值 83～830μmol/24h(1～100mg/24h)。
4.临床意义 胱氨酸尿时该值高于正常参考值,杂合子胱氨酸尿症患者每天尿胱氨酸排出量<3320μmol/24h,而纯合子每天尿胱氨酸多>3320μmol/24h,甚至于高达8300μmol/24h,比正常排出多10倍。胱氨酸尿症是一种先天性代谢性疾病,尿中可出现胱氨酸结晶,易引起尿路复发性胱氨酸结石。
(十一)尿肌酐
1.标本 留取24h尿液(甲苯防腐5～10ml),记录总量,取混合尿液约10ml送检。
2.检测方法 苦味酸法。
3.参考值 男性7.1～17.7mmol/24h,女性5.3～ 15.9mmol/24h。
4.临床意义 健康人尿肌酐排出量相当恒定,尿中肌酐减少可见于肾功能不全。蛋白质分解代谢加快时尿肌酐可增加。
(十二)尿酸性黏多糖
1.标本 收集24h尿,不加防腐剂,冰冻保存直至分析。
2.检测方法 氯化十六烷基吡铵(CPC)比浊过筛试验。
3.临床意义 酸性黏多糖是结石中的基质成分,酸性黏多糖排泄过多有助于结石形成。
二、血液检查
通过血液生化检查可以了解肾功能状态及部分结石原因,常用检查主要包括有关结石病因的检查、血液酸碱度检查和肾功能检查。
(一)血钙
1.标本 不抗凝血或肝素抗凝血2ml。
2.测定方法 邻甲酚酞络合酮比色法。
3.参考值 儿童2.50～3.00mmol/L;成年人2.25～2.75mmol/L。
4.临床意义 血钙浓度增高常见于甲状旁腺功能亢进、维生素D增多症、多发性骨髓瘤、代谢性骨病等。甲状旁腺功能亢进者血清钙常高于正常(可>2.65mmol/L)并常伴有血无机磷降低。血清钙增高常伴尿钙增高,后者是形成含钙尿结石的重要因素。
(二)血磷(无机磷)
1.标本 不抗凝血或肝素抗凝血2ml。
2.测定方法 硫酸亚铁法。
3.参考值 儿童1.45～2.10mmol/L;成年人0.87～1.45mmol/L。
4.临床意义 甲状旁腺功能亢进患者肾小管重吸收磷受抑制而减弱,尿磷排泄增多,血磷常见减低,可低至0.81mmol/L以下。
(三)血镁
1.标本 用干注射器抽取血液3ml于特殊处理的清洁试管内(不抗凝)。
2.测定方法 原子吸收分光光度法。
3.参考值 新生儿0.75～1.15mmol/L;儿童0.70～ 0.95mmol/L;成年人0.65～1.25mmol/L。
4.临床意义 血清镁减低见于甲状腺功能亢进、晚期肝硬化、严重呕吐。
(四)血尿酸
1.标本 抽取血液2ml于生化抗凝瓶内。
2.检测方法 磷钨酸法。
3.参考值 儿童:0.12～0.32mmol/L;成年人:男性: 0.21～0.42mmol/L;女性:0.15～0.35mmol/L。
4.临床意义 男性>0.42mmol/L、女性>0.35mmol/L为高尿酸血症。由于高尿酸血症常伴尿中尿酸排出增加,因而可形成尿酸结石。
(五)血肌酐
1.标本 抽取血液2ml于生化抗凝瓶内。
2.检测方法 苦味酸法。
3.参考值 77～133μmol/L。
4.临床意义 主要作为肾功能检查指标,增高常表示有肾功能减退或衰竭。
(六)血甲状旁腺素
1.标本 抽取血液2ml于生化抗凝瓶内。
2.检测方法 放射免疫分析法。
3.参考值 136～153.1ng/L。
4.临床意义 甲状旁腺素有溶骨作用,并促进肾远曲小管对钙的重吸收,使血钙升高,并减少磷的重吸收。约55%的甲状旁腺功能亢进者发生肾结石。
三、结晶分析
结晶尿又称晶体尿,即在尿中出现结晶。尿中是否析出结晶,除了取决于该物质在尿中的溶解度、浓度,又受温度、pH和胶体状态等因素的影响。
为了便于临床分析,常将尿结晶分为正常结晶(代谢性)及病理结晶两大类。以往认为大多数尿结晶与饮食代谢有关,尿中可有不同盐类沉析,检出多无临床意义,所以人们在临床检验的实践中常不注意识别各类结晶。其实“结晶”在一定数量或疾病影响等条件下也可能有病理意义,且随着临床用药范围的不断扩大,尿中还可出现与“正常”结晶类似的异常结晶。
一般对尿中结晶的识别应根据尿pH、显微镜下的形态、颜色、偏光折射特性及溶解特性(如温度影响)等综合分析。随着检查技术的不断进步,对结晶的识别不只是采用普通光学显微镜,还可利用相差及偏光显微镜来观察晶体折射特性,不仅能提供立体图形,而且还能在镜下显现不同颜色,有助于鉴别。近年来,化学实验,特别是特异的化学实验也取得了很大进展。
尿中常见的结晶:
1.草酸钙结晶 草酸是植物性食物中的有害成分,其钙盐几乎不溶解,故经常在尿和粪便中见到。草酸钙结晶形态有哑铃形、球形及折光性强的八面体,大小不一,小的哑铃形有时稍呈椭圆形,易与红细胞混淆。但其折光性强,边缘较厚,用蒸馏水处理无变化,可与红细胞区别。
2.尿酸及其盐类 尿酸是核蛋白中嘌呤代谢的终产物,常以尿酸或尿酸盐(如尿酸铵、尿酸钙或尿酸钠)的形式经尿排出体外,量多时常使尿呈粉红色沉淀。纯的尿酸在酸性尿中溶解度低,常有结晶析出,正常尿液中不多见。其形态为无色的六边形的薄片状,或略带黄红色的磨刀石状、楔状、大的哑铃状或由许多长块状、楔状结晶重叠起来的花朵样或蝴蝶结样等形状。尿酸的铵盐和钙盐溶解度也不很高,在浓度较高的酸性尿中尤其在气温较低或在冰箱中放置后,会析出非结晶性的沉淀,统称非结晶形尿酸盐。镜检时呈细碎的无定形的小颗粒,与非结晶形磷酸盐难以区别。非结晶形尿酸盐经加热后可提高溶解度,沉淀消失。尿中加入较强的酸,可析出尿酸结晶。以上几点都有助于鉴别。
尿酸铵有时可连成一串,呈串珠状;尿酸钠含量过高时,亦可形成针状或成束的扇形结晶。
3.三联磷酸盐和非结晶形磷酸盐 它们都是人尿中的正常成分。结晶性的磷酸盐通常都是复盐(除磷酸根外,阳离子有两种,如磷酸镁铵),称三联磷酸盐。在碱性尿或含氨较多的中性或弱酸性尿中,常沉淀析出。三联磷酸盐在显微镜下呈无色的信封状、方柱状或羽毛状,有很强的折光,很易辨认。非结晶形磷酸盐(如磷酸钙等)形态与非晶形尿酸盐相似,加酸后即消失。磷酸钙也可形成球形或哑铃形颗粒或呈片状、长块状、楔状或堆积如花瓣的结晶。
4.胆固醇结晶 无色、方形,呈缺角的薄片状结晶;较轻,常浮于尿液表面,尿中较少见。
5.碳酸钙结晶 此结晶常与磷酸盐同时存在,其形态为无色球形、哑铃形或球形,见于碱性尿中,加酸即溶解并产生二氧化碳气泡。
6.氨基酸结晶 尿中出现氨基酸结晶,多属病态,其中最重要的有下述几种:
(1)亮氨酸:淡黄色,有折光,呈同心圆球形或细滴状,结晶内有密集的辐射状条纹。
(2)酪胺酸:黑色的细针状结品,常集合成束或呈羽毛状。
(3)胱氨酸:无色,六角形的薄片。
只有少数几种在尿中难溶解的氨基酸能用显微镜检查,其余的氨基酸必须用层析结合化学分析法才能加以鉴定。
7.磺胺类药物结晶 临床上并非所有服磺胺类药物的患者尿中都出现此种结晶,而仅出现于少数患者的尿液中,一般认为服药过量为主要原因。其形成因素与尿液的酸碱度及磺胺类药物在体内乙酚化作用有关。常见形状有紧扎如一束麦杆状、花瓣状、菱形等。
四、尿中结晶检验的临床意义
从尿中排泄各种结晶、盐类成分,是健康人尿中常见的正常成分,一般无临床意义。但如是伴有大量红细胞,又有腰痛或膀胱刺激症状,多提示结石存在。
草酸钙结晶多由吸收食物中草酸而来,一般无意义。但如有大量存在,并有肾和膀胱症状者,可能与形成草酸钙类结石有关。
尿中如见到少量尿酸结晶多无病理意义,但新鲜尿中如有大量尿酸存在,应警惕尿酸结石。
尿中出现亮氨酸和酪胺酸结晶,多见于急性肝坏死和急性磷中毒。但胱氨酸尿是一种遗传性疾病,此病常伴有鸟氨酸、精氨酸和赖氨酸肾小管再吸收缺陷并经尿排出,患者终身排出胱氨酸尿并可形成结石。
胆固醇结晶在尿中少见,偶尔在肾变性或泌尿、生殖系肿瘤患者的尿中见到。
非结晶形尿酸盐和磷酸盐一般无重要意义,但碱性尿中大量三联磷酸盐析出,有时可形成尿道阻塞并可形成结石。
总之,对尿中出现不明结晶物,首先要予以重视,结合患者情况,对结晶形态及溶解特性等进行检查,并进一步做化学检查确证结晶尿的成分。
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