Xét nghiệm tổng phân tích nước tiểu và hệ thống phân tích nước tiểu trên lâm sàng

Trường Đại Học Y Hà Nội - Bộ môn Khoa học xét nghiệm

Chủ biên PGS.TS.BS Đặng Thị Ngọc Dung, TS. Nguyễn Trọng Tuệ

Các tác giả tham gia biên soạn

PGS. TS. BS Đặng Thị Ngọc Dung, TS. Nguyễn Trọng Tuệ, TS. BS. Nguyễn Thúy Hương, TS. BS. Nguyễn Thị Thanh Hải

ThS. Đặng Quang Huy, Ths. BSNT. Nguyễn Quỳnh Giao, Ths. BSNT. Vũ Đức Anh, ThS. Trịnh Thị Phương Dung

Ths. BSNT. Lê Văn Toàn, Ths. BSNT. Ngô Diệu Hoa, BSNT. Phạm Thị Hương Trang, Ths. BSNT. Nguyễn Thị Thu Thảo

Ths. BS. Nguyễn Thị Hảo, CKI. Đỗ Thị Hường, CKI. Nguyễn Thúy Hà, ThS. Vũ Thị Bích Hồng

CN. Lê Thanh Thảo, CN. Nguyễn Hữu Hùng

Xét nghiệm tổng phân tích nước tiểu được sử dụng để phát hiện một loạt các rối loạn như nhiễm trùng đường tiểu, đái tháo đường và bệnh thận. Xét nghiệm nước tiểu bao gồm kiểm tra sự có mặt và xác định nồng độ các chất trong nước tiểu. Kết quả xét nghiệm tổng phân tích nước tiểu không bình thường có thể là dấu hiệu bạn đang có bệnh. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc thông tin về xét nghiệm tổng phân tích nước tiểu và giới thiệu cơ chế hoạt động của các hệ thống phân tích nước tiểu trên lâm sàng hiện nay.

1 Tổng quan xét nghiệm phân tích nước tiểu 

Ở người trưởng thành bình thường, khoảng 1200 mL máu được lọc qua thận mỗi phút, chiếm khoảng 25% cung lượng tim. Lượng nước tiểu ban đầu được tạo thành do quá trình siêu lọc huyết tương đi qua mỗi “lưới lọc” tại cầu thận vào khoang bao Bowman khoảng 180 L/24 giờ. Tuy nhiên, qua quá trình bài tiết và tái hấp thu tích cực tại các nephron thận (đơn vị chức năng của thận), dẫn tới thể tích nước tiểu cuối cùng được đào thải ra ngoài chỉ còn khoảng 1,5 L/24 giờ. Thận tham gia vào một số chức năng điều tiết. Thông qua quá trình lọc ở cầu thận và bài tiết ở ống thận, nhiều chất thải - bao gồm các sản phẩm chứa nitơ của quá trình dị hóa protein, và cả acid và base hữu cơ và vô cơ - được loại bỏ khỏi cơ thể. Nước, chất điện giải (bao gồm natri, kali, calci, magiê) và tình trạng acid - base được thận điều chỉnh đảm bảo giữ thăng bằng nội môi cơ thể. Hơn nữa, thận điều hòa nội tiết tố quan trọng với việc sản xuất Erythropoietin (chất kích thích sản xuất hồng cầu) và renin (liên quan điều hòa huyết áp) cũng như kích hoạt Vitamin D. Bất kỳ sự thay đổi nào của các chức năng này do bệnh thận hoặc bệnh hệ thống gây tổn thương thận có thể được biểu hiện thông qua nước tiểu về mặt hóa học hoặc tế bào học. 

Xét nghiệm nước tiểu thường là một trong những xét nghiệm đầu tiên đơn giản, dễ thực hiện để đánh giá một bệnh nhân nghi ngờ mắc hoặc đã chẩn đoán bị suy giảm chức năng thận. Khi thực hiện xét nghiệm nước tiểu cần thực hiện: (1) đánh giá tính chất vật lý, (2) xác định định tính/bán định lượng sự có mặt các chất trong nước tiểu, (3) các xét nghiệm soi trực tiếp trên kính hiển vi. Trong phần này chỉ đề cập tới phần (1) và (2). 

Sự xuất hiện (màu sắc và mùi) của nước tiểu: màu vàng sẫm hơn (so với màu vàng rơm nhạt bình thường) cho thấy nước tiểu cô đặc hơn hoặc sự hiện diện của một sắc tố khác. Hemoglobin và myoglobin có thể khiến nước tiểu có màu hồng nâu đỏ, tùy thuộc vào nồng độ. Độ đục của mẫu nước tiểu tươi có thể là dấu hiệu của các tinh thể, nhưng cũng có thể là do các hạt mỡ ở bệnh nhân mắc hội chứng thận hư hoặc hiếm hơn là nhiễm trùng niệu. Nước tiểu sủi bọt nhiều khi gợi ý có protein niệu. Màu sắc rất bất thường có thể gặp khi bệnh nhân đang điều trị bằng một số loại thuốc hoặc trong một số bệnh nhất định (ví dụ: nước tiểu màu đen trong bệnh tiểu kiềm - alkaptonuria). Nước tiểu có ý nghĩa phát hiện các bệnh lý thận - tiết niệu sử dụng như là các xét nghiệm tại chỗ (point-of-care testing - POCT) bằng cách sử dụng các hóa chất dưới dạng que thuốc thử hoặc soi bằng kính hiển vi. 

Trong những năm qua, xét nghiệm nước tiểu được phát triển dưới dạng các que thuốc thử được thiết kế giá đỡ bằng các dải cenlulose hoặc miếng đệm cenlulose hoặc dải nhựa; được bao bọc hoặc phủ lên bởi các dải thuốc thử tương ứng với các chất được phân tích. Bằng các phương pháp khác nhau, các nhà sản xuất đã phát triển được các dải thuốc thử có thể phát hiện các chất bất thường đi từ huyết tương vào nước tiểu, chẳng hạn như glucose, ceton, bilirubin diglucuronate và urobilinogen... Những thay đổi về nồng độ những chất này phản ánh sự thay đổi của các hệ thống cơ quan trong cơ thể. Bán định lượng các thông số trong nước tiểu cũng có thể phát hiện những thay đổi có liên quan đến tình trạng bệnh lý ảnh hưởng đến thận hoặc đường tiết niệu bao gồm các xét nghiệm phát hiện protein hoặc albumin trong nước tiểu, pH, nitrit, tỷ trọng và hemoglobin... 

Các mẫu nước tiểu phải được thu thập trong các vật chứa vô trùng, và xét nghiệm phải được thực hiện trên nước tiểu tươi, nếu không phân tích được ngay cần bảo quản lạnh (được đề cập tới trong chương lấy và bảo quản bệnh phẩm). Giống như với tất cả các xét nghiệm khác, các yếu tố trước phân tích về thời gian thu thập, chuẩn bị bệnh nhân và xử lý mẫu phải được xem xét. Các que thuốc thử (que test) chỉ nên được sử dụng nếu được bảo quản đúng cách vì chúng có thể bị hư hỏng trong vài giờ do tác động của độ ẩm bên ngoài môi trường. Phải chú ý theo dõi và đánh giá sự thay đổi màu sắc theo thời gian cụ thể; thời gian có thể khác nhau đáng kể giữa các chất phân tích (ví dụ: từ 30 giây đến 120 giây). Nồng độ liên quan đến kết quả bán định lượng được xác định từ biểu đồ màu do nhà sản xuất cung cấp không phải lúc nào cũng có thể so sánh được giữa các nhà sản xuất khác nhau, do các phân loại về ngưỡng bán định lượng khác nhau giữa các nhà sản xuất, điều này có thể gây khó khăn cho việc so sánh trực tiếp hiệu suất. 

Ngoài việc so màu thủ công các dải que thuốc thử, các thiết bị đọc tự động đã được sử dụng phổ biến, bao gồm các thiết bị tại chỗ và tự động hóa trong phòng thí nghiệm. Các thiết bị tự động này có thể có các tính năng bổ sung như thiết bị đếm tế bào và các loại hạt, trụ khác dựa trên phương pháp đo tế bào dòng chảy hoặc kính hiển vi tự động. Việc sử dụng đầu đọc tự động có thể làm giảm sự biến thiên và cải thiện độ chính xác của chẩn đoán, cũng như thực hiện các phép tính dựa trên kết quả (ví dụ: tính tỷ lệ protein trên creatinin). Ngoài ra, một số máy đọc tự động cung cấp kết quả trên thang đo liên tục trái ngược với kết quả bán định lượng thu được từ việc đọc trực quan que thuốc thử. Phương pháp thủ công và tự động sử dụng cùng một dải thuốc thử (dải và đầu đọc phải đến từ cùng một nhà sản xuất); do đó, sự hiểu biết về phương pháp kiểm tra và các hạn chế là như nhau, không phân biệt cơ chế đọc. Tuy nhiên, với phân tích trong phòng xét nghiệm, độ ổn định của mẫu đối với từng thông số cần phải được xem xét. 

2 Các đặc điểm vật lý của mẫu nước tiểu

2.1 Thể tích 

• Ở người lớn bình thường, thể tích nước tiểu dao động từ 800-2500 mL/ngày, trung bình là 1500 mL/ngày. Thể tích nước tiểu ban ngày nhiều hơn ban đêm. 
• Thể tích nước tiểu được bài tiết cho thấy sự cân bằng giữa lượng nước vào thông qua ăn, uống hoặc truyền tĩnh mạch và lượng nước ra do bị mất qua qua hô hấp, mồ hôi và ruột. 
• Đa niệu được quan sát thấy ở bệnh đái tháo nhạt và đái nhạt (ở bệnh đái tháo nhạt, do thiếu ADH), cũng như trong bệnh thận mãn tính (sản xuất quá mức hormone tăng trưởng Somatostatin), bệnh phù niêm (phù do suy giáp). 
• Vô niệu hoặc thiểu niệu (dưới 200 mL/ngày) gặp trong viêm thận, bệnh thận giai đoạn cuối (end stage renal disease - ESRD), tắc nghẽn đường tiết niệu và suy thận cấp. 

2.2 Độ trong của mẫu 

Nước tiểu bình thường trong suốt, đặc biệt nếu đó là bệnh phẩm nước tiểu lấy giữa dòng hoặc qua sonde tiểu. Sự kết tủa của phosphate vô định hình và carbonat có thể gây ra đục trắng mẫu bệnh phẩm. Độ đục của mẫu nước tiểu phụ thuộc vào độ pH và thành phần chất rắn hòa tan. 

• Đục sinh lý: 

+ Sự hiện diện của các tế bào biểu mô vảy và chất nhầy, đặc biệt là trong mẫu 

bệnh phẩm nước tiểu của nữ giới, có thể dẫn đến nước tiểu đục nhẹ. 

+ Khi để lâu nước tiểu có thể bị đục do hoạt động của vi khuẩn chuyển ure thành amoni carbonat dẫn tới nước tiểu có tính kiềm và gây ra sự kết tủa của các tinh thể phosphat/oxalat/carbonat. 

+ Trong nước tiểu có tính acid, tinh thể urat vô định hình có thể là nguyên nhân gây nước tiểu đục giống như bụi gạch màu hồng do sự hiện diện của uroerythrin. 

+ Các nguyên nhân khác không do bệnh lý gây ra độ đục của nước tiểu bao 

gồm tinh dịch, nhiễm phân, chất cản quang chụp ảnh, bột tale... 

• Đục bệnh lý: 

+ Các nguyên nhân bệnh lý thường gặp nhất gây ra hiện tượng đục trong mẫu tươi là do hồng cầu (red blood cell - RBC), bạch cầu (white blood cell - WBC), và vi khuẩn do nhiễm trùng hoặc các bệnh hệ thống. 

+ Các nguyên nhân khác, ít gặp hơn gây ra tình trạng đục bệnh lý bao gồm số lượng bất thường của tế bào biểu mô không bong vảy, nấm men, tinh thể bất thường, dịch bạch huyết và lipid. 

2.3 Màu sắc 

Màu sắc của nước tiểu thay đổi có thể là do chức năng trao đổi chất bình thường, hoạt động thể chất, loại thức ăn, đồ uống hoặc tình trạng bệnh lý. Nước tiểu bình thường có màu vàng nhạt hoặc màu hổ phách do sự hiện diện của sắc tố urochrom. Urochrom là sản phẩm của quá trình trao đổi chất nội sinh và trong điều kiện bình thường, được sản xuất với tốc độ không đổi so với tình trạng trao đổi chất của cơ thể. Lượng sản xuất tăng trong điều kiện tuyến giáp và trạng thái đói. Nồng độ urochrom cũng tăng trong nước tiểu ở nhiệt độ phòng. Vì urochrom được bài tiết với tốc độ không đổi, Đậm độ màu vàng trong mẫu nước tiểu tươi có thể ước tính sơ bộ về nồng độ các chất nước tiểu. Nước tiểu loãng sẽ có màu vàng nhạt hơn và mẫu đặc sẽ có màu vàng đậm, tuy nhiên phụ thuộc cân bằng lượng nước ra - vào cơ thể, dẫn tới những khác biệt này về màu vàng của nước tiểu có thể là bình thường. 

Hai sắc tố bổ sung, uroerythrin và urobilin, cũng có trong nước tiểu bình thường nhưng với số lượng ít hơn nhiều, góp phần nhỏ tham gia tạo màu sắc của nước tiểu. Sự hiện diện của uroerythrin, một sắc tố màu hồng, thể hiện rõ nhất trong các mẫu bệnh phẩm nước tiểu được bảo quản lạnh, dẫn đến kết tủa urat vô định hình. Uroerythrin gắn vào urat, tạo ra màu hồng cho cặn lắng. Urobilin, một sản phẩm oxy hóa của urobilinogen trong nước tiểu bình thường, tạo ra màu nâu cam đối với các mẫu nước tiểu để lâu. 

Màu nước tiểu có thể có những tình trạng bất thường. 

• Nước tiểu có màu vàng đậm/vàng cam: 

+ Đôi khi có thể do sự hiện diện của sắc tố bất thường bilirubin. Nước tiểu bình thường chỉ tạo ra một lượng nhỏ bọt nhanh chóng biến mất khi lắc. Khi nước tiểu chứa bilirubin, lắc nhẹ thường sẽ xuất hiện bọt màu vàng và một lượng lớn bọt trắng gợi ý nồng độ protein tăng trong mẫu nước tiểu. Một mẫu nước tiểu có chứa bilirubin cũng có thể chứa virus viêm gan, cần tuân thủ các nguyên tắc an toàn sinh học tại phòng xét nghiệm. 

+ Quá trình oxy hóa một lượng lớn urobilinogen được bài tiết thành urobilin cũng tạo ra nước tiểu màu vàng cam; tuy nhiên, bọt màu vàng không xuất hiện khi lắc nhẹ mẫu bệnh phẩm. 

+ Quá trình oxy hóa của bilirubin tạo ra màu vàng xanh cho nước tiểu do sự 

hiện diện của biliverdin. 

+ Cũng thường gặp mẫu nước tiểu là bệnh phẩm màu vàng cam do sử dụng phenazopyridine (biệt dược Pyridium) hoặc các hợp chất azo-gantrisin điều trị trên những người bị nhiễm trùng đường tiết niệu. Sắc tố màu vàng cam dày đặc này không chỉ “che mất” màu tự nhiên của mẫu mà còn cản trở các xét nghiệm hóa học dựa trên phản ứng màu. 

• Nước tiểu màu đỏ, nâu: 

+ Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất là sự hiện diện của máu. Màu có thể từ hồng đến nâu, tùy thuộc vào lượng máu trong mẫu, độ pH của nước tiểu và thời gian tiếp xúc. Các tế bào hồng cầu (RBC) tồn tại trong nước tiểu có tính acid trong vài giờ sẽ tạo ra nước tiểu màu nâu do quá trình oxy hóa hemoglobin thành methemoglobin. 

+ Nước tiểu màu nâu có lẫn máu cũng có thể do chảy máu cầu thận do chuyển đổi hemoglobin thành methemoglobin. Hemoglobin và myoglobin là hai thành phần tạo ra nước tiểu màu đỏ và dẫn đến kết quả xét nghiệm hóa học dương tính với hồng cầu (blood). Khi có hồng cầu trong mẫu, nước tiểu có màu đỏ và đục; tuy nhiên, nếu chỉ có hemoglobin hoặc myoglobin (mà không hoặc rất ít hồng cầu), bệnh phẩm có màu đỏ nhưng trong. 

+ Các mẫu nước tiểu có chứa porphyrin cũng có thể có màu đỏ, do quá trình 

oxy hóa porphobilinogen thành porphyrin (màu rượu vang). 

+ Các nguyên nhân sinh lý của nước tiểu màu đỏ bao gồm kinh nguyệt, ăn thực phẩm có sắc tố có màu đỏ và thuốc. Ở những người nhạy cảm với di truyền, ăn củ cải tươi gây ra màu đỏ trong nước tiểu có tính kiềm. Ăn phải quả Mâm Xôi có thể tạo ra màu đỏ trong nước tiểu có tính acid. 

+ Nhiều loại thuốc, bao gồm rifampin, phenolphthalein, phenindione và 

phenothiazines... tạo ra nước tiểu màu đỏ. 

• Màu xanh/xanh lá cây: 

+ Gợi ý nhiều đến nhiễm trùng do vi khuẩn, bao gồm nhiễm trùng đường tiết 

niệu do các loài Pseudomonas và các vi khuẩn đường ruột. 

+ Uống các hợp chất như cloret có thể dẫn đến nước tiểu có màu xanh lục. 

+ Các loại thuốc Methocarbamol (Robaxin), xanh methylen và amitriptyline 

(Elavil) có thể gây ra nước tiểu màu xanh lam. 

• Màu nâu/đen: 

+ Thường do các sắc tố melanin hoặc acid homogentisic. Melanin là một sản phẩm oxy hóa của sắc tố không màu melanogen, thường được sản xuất từ các khối u ác tính. Acid homogentisic, một chất chuyển hóa của phenylalanin, tạo ra màu đen để kiềm hóa nước tiểu từ những người mắc các bệnh lý chuyển hóa bẩm sinh, được gọi là alkaptonuria. 

+ Thuốc gây nước tiểu có màu nâu/đen bao gồm levodopa, Methyldopa, các dẫn xuất phenol, và Metronidazole (Flagyl) hoặc một số loại đồ uống như cà phê. 

2.4 Mùi 

• Mùi thường ít có giá trị chẩn đoán. 
• Nước tiểu tươi có mùi đặc trưng do sự hiện diện của các acid hữu cơ dễ bay hơi. 
• Khi nước tiểu đọng lại trải qua quá trình phân hủy chuyển đổi urê thành amoni carbonat tạo ra mùi amoniac khó chịu. 
• Nhiễm trùng đường tiết niệu nước tiểu thưởng có mùi khắm, khó chịu. 
• Nước tiểu của bệnh nhân tiểu đường thường có mùi trái cây do sản phẩm của ceton tăng cao quá mức và đào thải qua nước tiểu. 
• Một số bệnh lý bẩm sinh của quá trình trao đổi chất, chẳng hạn như bệnh siro niệu, có mùi nước tiểu đặc trưng. 

2.5 Tỷ trọng (The specific gravity - SG) 

• Tỷ trọng (SG) của nước tiểu là trọng lượng của 1 mL nước tiểu tính bằng gam chia cho trọng lượng của 1 mL nước. 
• SG cho biết tỷ trọng của chất lỏng phụ thuộc vào nồng độ của tổng chất rắn 
• SG thay đổi theo lượng chất tan được bài tiết (bao gồm chủ yếu là NaCl và ure), cũng như theo thể tích nước tiểu. 
• Được sử dụng để đánh giá tình trạng cung cấp nước/mất nước của một cá nhân hoặc như một chỉ số về khả năng lọc và tái hấp thu của thận. 

3 Xét nghiệm hóa học các thành phần trong nước tiểu

Các dải que thuốc thử được gắn trên que thuốc thử là một phương tiện đơn giản, nhanh chóng để thực hiện phân tích hóa học quan trọng của nước tiểu, bao gồm: pH, protein, glucose, ceton, máu, bilirubin, urobilinogen, nitrit, bạch cầu và tỷ trọng. 

3.1 Protein 

3.1.1 Đặc điểm 

Nước tiểu bình thường chứa rất ít protein thường ít hơn 10 mg/dL (100 mg/24 giờ), chủ yếu bao gồm các protein huyết thanh trọng lượng phân tử thấp đã được lọc bởi cầu thận và các protein được tạo ra trong đường sinh dục. Albumin là protein huyết thanh chính được tìm thấy trong nước tiểu bình thường, tuy nhiên phần lớn albumin không được lọc qua màng lọc cầu thận, và phần nhỏ sẽ được tái hấp thu bởi ống thận. Các protein khác bao gồm một lượng nhỏ microglobulin dạng ống và protein huyết thanh; protein Tamm-Horsfall (uromodulin) do tế bào biểu mô ống thận sản xuất; và protein từ dịch tiết tuyến tiền liệt, ống tinh và âm đạo. Uromodulin là tên gần đây của protein Tamm-Horsfall. Uromodulin được sản xuất chủ yếu trong ống lượn xa. Biểu hiện của protein niệu thông thường không phải lúc nào cũng là dấu hiệu của bệnh thận; tuy nhiên, đòi hỏi phải thử nghiệm bổ sung để xác định xem protein biểu hiện tình trạng bình thường hay bệnh lý. Xác định là có protein niệu vi thể khi protein niệu lớn hơn 30 mg/dL. Các nguyên nhân gây ra protein niệu rất đa dạng và có thể được nhóm thành ba loại chính: trước thận, tại thận và sau thận, dựa trên nguồn gốc của protein. 

Protein niệu có vai trò quan trọng trong việc phát hiện sớm tổn thương thận ở các bệnh nhân mắc bệnh thận mạn tính, tăng huyết áp, đái tháo đường và một số bệnh tự miễn. 

3.2 Nguyên lý phản ứng và độ nhạy phản ứng 

Que thuốc thử đối với protein sử dụng nguyên tắc sai số protein của các chất chỉ thị pH để tạo ra phản ứng so màu có thể nhìn thấy được. Bởi vì protein mang điện tích ở pH sinh lý, sự hiện diện của protein sẽ gây ra sự thay đổi pH. Thử nghiệm này nhạy cảm hơn với albumin vì albumin chứa nhiều nhóm amin dễ chấp nhận các ion hydro hơn các protein khác, do đó que thuốc thử nhạy cảm nhất với albumin và ít nhạy cảm hơn với các loại protein khác: globulin, protein Bence Jones, mucoprotein và hemoglobin... 

Tùy thuộc vào nhà sản xuất, vùng protein của dải chứa màu xanh tetrabromophenol hoặc 3', 3", 5', 5" - tetrachlorophenol, 3, 4, 5, 6- tetrabromosulfonphthalein và chất đệm acid để duy trì độ pH ở mức không đổi. Ở mức pH 3, hầu hết các chất chỉ thị đều có màu vàng khi không có protein; khi nồng độ protein tăng lên, màu sắc sẽ chuyển sang các sắc thái khác nhau từ xanh lục và cuối cùng là xanh lam. 

3.3 Độ nhạy phát hiện 

5-20 mg/dL albumin. 

3.3.1 Yếu tố ảnh hưởng 

• Kết quả dương tính giả có thể xảy ra nếu nước tiểu bị kiềm hóa (ví dụ, do nhiễm trùng đường tiết niệu) hoặc khi có các hợp chất amoni bậc bốn (chất tẩy rửa) làm thay đổi độ pH của nước tiểu. 
• Dương tính giả còn do các loại thuốc sát trùng, chlorhexidine, mất bộ đệm buffer do nhúng và để mẫu nước tiểu tiếp xúc quá lâu với que thuốc thử. 
• Sự hiện diện của một lượng lớn bilirubin hoặc các hợp chất có màu khác cũng sẽ làm cho việc đọc kết quả bị ảnh hưởng. Các trường hợp dương tính đã được báo cáo với nước tiểu có màu bất thường có chứa nồng độ các loại thuốc Ciprofloxacin, quinine và Chloroquine. 
•  Âm tính giả: tăng cao các loại protein khác. 

Lưu ý: 

Ở người khỏe mạnh bình thường, nước tiểu cô đặc có thể cho kết quả protein niệu dạng vết (trace). Một số ô thuốc thử được gắn thêm creatinin (sử dụng hoạt tính giống Peroxidase của phức hợp creatinin kim loại chuyển tiếp) đã được thêm vào một số hệ thống que thuốc thử, với thiết bị phân tích tự động thích hợp, có thể cho phép đo lường tỷ lệ protein-creatinin rate (PCR), từ đó làm giảm sự thay đổi về protein khi lấy các mẫu nước tiểu ngẫu nhiên. 

3.4 Hemoglobin/hồng cầu (blood) 

3.4.1 Đặc điểm

Sự hiện diện của hemoglobin trong nước tiểu có thể là do bệnh cầu thận, mô ống thận hoặc bệnh tổn thương tắc nghẽn..., mặc dù hai nguyên nhân sau phổ biến hơn. Sự hiện diện của máu trong nước tiểu có thể được phát hiện bằng cách sử dụng kính hiển vi tương phản pha để xác định sự hiện diện của các tế bào hồng cầu trong cặn nước tiểu hoặc bằng cách sử dụng thanh thử phản ứng. Hóa chất phát hiện hemoglobin trong nước tiểu phụ thuộc vào hoạt động peroxidase của protein sử dụng chất nền peroxide và chất nhận oxy. Sự hiện diện của các tế bào hồng cầu nguyên vẹn liên quan tới nguồn chảy máu trong đường tiết niệu, mặc dù sự tồn tại của các tế bào hồng cầu nguyên vẹn phụ thuộc vào trương lực của nước tiểu. Hemoglobin tự do có thể được xuất huyết sau khi tán huyết nội mạch cũng như xuất huyết đường tiết niệu. 

3.4.2 Nguyên lý phản ứng 

Các xét nghiệm hóa học trong máu sử dụng hoạt tính pseudoperoxidase của hemoglobin để xúc tác phản ứng giữa thành phần heme của cả hemoglobin và myoglobin và chromogen tetramethylbenzidine để tạo ra chromogen bị oxy hóa, có màu xanh lục. 

 Các nhà sản xuất que thuốc thử kết hợp peroxide và tetramethylbenzidine vào khu vực xét nghiệm máu. Hai biểu đồ màu được cung cấp tương ứng với các phản ứng xảy ra với hemoglobin niệu, myoglobin niệu và đái máu (RBCs). Với sự hiện diện của hemoglobin/myoglobin tự do, sự thay đổi màu đồng nhất từ màu vàng âm tính đến màu xanh lá cây cho đến màu xanh lá cây đậm - dương tính mạnh xuất hiện trên miếng đệm. Ngược lại, các tế bào hồng cầu nguyên vẹn sẽ bị phân giải khi chúng tiếp xúc với miếng đệm, và hemoglobin được giải phóng tạo ra một phản ứng cô lập dẫn đến một kiểu lốm đốm trên miếng đệm. 

3.4.3 Ngưỡng phát hiện 

• Multistix: 5 - 20 hồng cầu/mL, 0,015 - 0,062 mg/dL (150-600 ug/L) hemoglobin. 
• Chemstrip: 5 hồng cầu/mL, hemoglobin tương ứng 10 hồng cầu/mL. 

3.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng 

Dương tính giả thường gặp: 

• Khi lẫn các hóa chất có khả năng oxy hóa mạnh. 
• Lẫn hồng cầu thời kỳ kinh nguyệt ở nữ. 
• Do các peroxidase ở các chủng vi khuẩn như E.coli. 

Khả năng phản ứng giảm cũng có thể thấy khi: 

• Dùng formalin làm chất bảo quản. 
• Khi bệnh nhân uống thuốc tăng huyết áp captopril hoặc nồng độ nitrit cao (lớn hơn 10 mg/dL). 
• Các tế bào hồng cầu lắng xuống đáy của hộp đựng mẫu và việc không trộn mẫu trước khi xét nghiệm sẽ làm tăng sai số đọc. 

Lưu ý: 

Xét nghiệm này có độ nhạy như nhau đối với hemoglobin và myoglobin, do đó kết quả âm tính loại trừ myoglobin niệu. 

Không được sử dụng nước làm đối chứng âm tính với phép thử này vì yêu cầu nền của xét nghiệm sẽ thu được kết quả dương tính giả. 

Sự hiện diện của hemoglobin hoặc tế bào hồng cầu tự do trong nước tiểu cho thấy sự hiện diện của bệnh lý thận hoặc bàng quang. Tiểu máu có thể xuất hiện trong một loạt bệnh thận, bao gồm viêm cầu thận, bệnh thận đa nang, bệnh hồng cầu hình liềm, viêm mạch và một loạt bệnh nhiễm trùng. Một loạt các bệnh tiết niệu cũng có thể làm tăng tiểu máu, bao gồm bệnh ác tính bàng quang, tuyến tiền liệt, vùng chậu và/hoặc niệu quản, sỏi thận, chấn thương, tổn thương bàng quang và hẹp niệu quản. Sự hiện diện của tiểu máu dai dẳng là một dấu hiệu của suy thận tiềm tàng. 

3.5 Glucose 

3.5.1 Đặc điểm 

Glucose xuất hiện trong nước tiểu khi vượt quá khả năng tái hấp thu tối đa của ống thận; thường xảy ra ở nồng độ đường huyết tăng cao trên 180 mg/dL (10 mmol/L), tuy nhiên có sự khác biệt giữa các cá thể, vì ngưỡng hấp thu glucose tại ống thận của mỗi người đều khác nhau. Mặc dù kết quả dương tính với glucose trong nước tiểu hỗ trợ chẩn đoán bệnh đái tháo đường, nhưng không đóng vai trò trong tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh. Do sự thay đổi trong quá trình tái hấp thu nước và glucose ở ống thận, không thể sử dụng glucose trong nước tiểu để ước tính nồng độ glucose trong huyết tương. 

3.5.2 Nguyên lý phản ứng 

Đối với phép đo lượng glucose, que thuốc thử được phủ que thuốc thử với men glucose oxidase, peroxidase, Kali iodua và thuốc nhuộm màu xanh lam. Phản ứng sử dụng glucose oxidase và peroxidase để tạo ra Hydrogen peroxide, sau đó bị khử với quá trình oxy hóa đồng thời kali iodide để giải phóng iốt. Iod tự do pha trộn với màu nền để tạo ra các dải màu màu từ xanh lá (xanh lục) đến nâu sẫm. Các nhà sản xuất dải que thuốc thử sử dụng một số chất tạo màu khác nhau, bao gồm kali iodua xanh lục đến nâu (30s) và tetramethylbenzidine với dải từ vàng đến xanh lục (60s) hoặc o-toluidine chromogen chuyển từ màu hồng sang tím (nhạy hơn so với 2 phương pháp trước đó). 

3.5.3 Ngưỡng phát hiện :

Từ 40 mg/dL 

3.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng 

Bởi vì phương pháp glucose oxidase là đặc hiệu cho glucose, các phản ứng dương tính giả không thu được từ các thành phần khác trong nước tiểu, bao gồm cả các loại đường khử khác (lactose, galactose, Fructose, hoặc các chất chuyển hóa khử của thuốc). Dương tính giả thường nếu các ống đựng bệnh phẩm bị nhiễm peroxide hoặc các chất tẩy rửa oxy hóa mạnh. 

Nguồn gốc lớn nhất của kết quả glucose âm tính giả là do: 

• Lỗi kỹ thuật khi để bệnh phẩm ở nhiệt độ phòng trong thời gian dài, khiến glucose bị phân huỷ do vi khuẩn. 
• Do các chất cản trở phản ứng enzym hoặc chất khử mạnh, ví dụ Acid Ascorbic (Vitamin C). 

Lưu ý: khi xét nghiệm đường niệu âm tính không phân biệt được đường máu bình thường hay hạ đường huyết. 

3.6 Bạch cầu và nitrit 

3.6.1 Đặc điểm 

Sự hiện diện của enzym esterase bạch cầu thường đi kèm với sự hiện diện của vi khuẩn. Việc phát hiện nitrit là dấu hiệu của sự hiện diện của vi khuẩn phân huỷ nitrat (không có trong nước tiểu bình thường) được bài tiết qua nước tiểu. Sự kết hợp của hai xét nghiệm có giá trị ở những bệnh nhân bị nhiễm trùng đường tiết niệu (urinary tract infections - UTI). Sàng lọc mẫu nước tiểu bằng phản ứng hóa học esterase bạch cầu và nitrit để xác định sự cần thiết của việc cấy nước tiểu. Sự vắng mặt của cả hai thành phần có giá trị để "loại trừ" UTI, do đó giảm số lượng làm các xét nghiệm bổ sung. Xét nghiệm nitrit có thể ít hữu ích hơn ở trẻ nhỏ, do nước tiểu tồn tại trong bàng quang thời gian ngắn hơn dẫn tới hạn chế thời gian sản xuất nitrit.

3.6.2 Nguyên lý phản ứng 

Bạch cầu: que thuốc thử xác định bạch cầu sử dụng miếng đệm cenlulose hấp thụ được tẩm với hỗn hợp đệm của este acid amin pyrrole dẫn xuất và muối diazonium. Bạch cầu dạng hạt chứa các esterase, xúc tác quá trình thủy phân este acid amin pyrrole được dẫn xuất để giải phóng 3-hydroxy-5-phenylpyrrole. Sau đó pyrrole này phản ứng với một muối diazonium để tạo ra một sản phẩm màu tím. Phản ứng essterase bạch cầu đòi hỏi thời gian dài nhất trong tất cả các phản ứng que thuốc thử (2 phút). 

Nitrit: được phát hiện bằng phản ứng Greiss, trong đó nitrit ở pH acid phản ứng với một amin thơm (acid para-arsanilic hoặc sulfanilamit) để tạo thành hợp chất diazonium, sau đó phản ứng với các hợp chất tetrahydrobenzoquinolin để tạo ra phức hợp azodye có màu hồng. 

3.6.3 Ngưỡng phát hiện 

Bạch cầu: 

• Multistix: tương đương 5 - 15 bạch cầu/vi trường độ phóng đại lớn.
• Chemstrip: 10 to 25 bạch cầu/vi trường độ phóng đại lớn. 

Nitrit: 

• Multistix: 0,06 – 0,1 mg/dL. 
• Chemstrip: 0,05 mg/dL. 

3.6.4 Các yếu tố ảnh hưởng 

Bạch cầu: 

• Chất oxy hóa mạnh hoặc formalin ở ống đựng bệnh phẩm gây ra các phản ứng dương tính giả. 
• Nước tiểu có sắc tố cao và sự hiện diện của kháng sinh nitrofurantoin có thể che khuất phản ứng màu. 
• Kết quả âm tính giả có thể xảy ra khi có nồng độ cao của protein (lớn hơn 500 mg/dL), glucose (lớn hơn 3 g/dL), acid oxalic và acid ascorbic. Trong phản ứng này, acid ascorbic cũng kết hợp với muối diazonium. 
• Sự hiện diện của các kháng sinh Gentamicin, Cephalexin, cephalothin và Tetracycline làm giảm độ nhạy của phản ứng. 

Một số yếu tố chính có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của xét nghiệm nitrit dẫn đến các xét nghiệm có kết quả âm tính trong khi các triệu chứng lâm sàng thậm chí nghi ngờ nên cần được xét nghiệm lặp lại hoặc theo dõi bằng cấy nước tiểu. 

1. Vi khuẩn thiếu enzym reductase không có khả năng khử nitrat thành nitrit. Reductase được tìm thấy trong vi khuẩn gram âm (Enterobacteriaceae) thường gây ra nhiễm trùng tiểu. Tuy nhiên, vi khuẩn gram dương và nấm men không khử nitrat cũng gây nên tỷ lệ đáng kể các bệnh nhiễm trùng, và xét nghiệm nitrit không phát hiện ra sự hiện diện của những sinh vật này. 

2. Vi khuẩn có khả năng khử nitrat phải tiếp xúc với nitrat trong nước tiểu đủ lâu để tạo ra nitrit. Do đó, xét nghiệm nitrit nên được thực hiện trên các bệnh phẩm đầu tiên vào buổi sáng hoặc các bệnh phẩm được lấy sau khi nước tiểu đã lưu lại trong bàng quang ít nhất 4 giờ. Mối tương quan giữa các mẫu cấy dương tính và kết quả xét nghiệm nitrit dương tính thấp hơn đáng kể khi xét nghiệm được thực hiện trên các mẫu ngẫu nhiên. 

3. Độ tin cậy của xét nghiệm phụ thuộc vào sự hiện diện của lượng nitrat thích hợp trong nước tiểu. Đây là vấn đề hiếm khi xảy ra ở những bệnh nhân có chế độ ăn bình thường có rau xanh; tuy nhiên, vì chế độ ăn uống thường không được kiểm soát trước khi xét nghiệm, khả năng có kết quả âm tính giả do thiếu nitrat trong chế độ ăn vẫn tồn tại. 

4. Quá trình khử nitrit thành nitơ có thể xảy ra khi có số lượng lớn vi khuẩn và điều này gây ra phản ứng âm tính giả. 

sự 

5. Các nguyên nhân khác dẫn đến kết quả âm tính giả bao gồm ức chế chuyển hóa của vi khuẩn do sự hiện diện của kháng sinh, lượng lớn acid ascorbic cản trở phản ứng diazo và giảm độ nhạy ở các mẫu vật có tỷ trọng cao. Một lượng lớn acid ascorbic cạnh tranh với nitrit để kết hợp với muối diazonium, do đó ngăn cản phép đo nitrit thực sự. 

Lưu ý: 

Giá trị bình thường của bạch cầu dựa trên xét nghiệm cặn nước tiểu soi bằng kính hiển vi. Phụ nữ có xu hướng có số lượng bạch cầu cao hơn nam giới do nhiễm khuẩn từ âm đạo. Bạch cầu niệu tăng là chỉ số của nhiễm trùng tiểu. Xét nghiệm esterase bạch cầu phát hiện sự hiện diện của esterase trong các tế bào bạch cầu hạt (bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan và basophils) và bạch cầu đơn nhân, nhưng không phải tế bào lympho. Bạch cầu trung tính là loại bạch cầu thường gặp nhất trong các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn. Esterase cũng có trong Trichomonas và mô bào. Tế bào bạch huyết, hồng cầu, vi khuẩn và tế bào mô thận không chứa esterase. Cần lưu ý, nhiễm trùng do Trichomonas, Chlamydia, nấm men và viêm mô thận (viêm thận kẽ) tạo ra bạch cầu mà không có vi khuẩn niệu. 

Với xét nghiệm nitrit: để ngăn ngừa phản ứng dương tính giả trong các mẫu bệnh phẩm bị nhiễm bẩn bên ngoài, độ nhạy của phép thử được tiêu chuẩn hóa để tương ứng với tiêu chí nuôi cấy vi khuẩn định lượng là 100.000 vi sinh vật trên mililit. Mặc dù có thể tạo ra các sắc thái khác nhau của màu hồng, nhưng xét nghiệm không đo lường mức độ vi khuẩn niệu và bất kỳ sắc thái nào của màu hồng đều được coi là đại diện cho một lượng vi khuẩn đáng kể về mặt lâm sàng. Kết quả chỉ được báo cáo là âm tính hoặc dương tính. 

3.7 Tỷ trọng (SG) 

• Đặc điểm: tỷ trọng mẫu nước tiểu tương quan với độ thẩm thấu của mẫu và có thể cung cấp thông tin đầu tiên về nồng độ các chất trong nước tiểu. 
• Nguyên lý phản ứng: các yêu cầu với xét nghiệm tỷ trọng bao gồm một miếng đệm cenlulose hấp thụ được tẩm màu xanh bromthymol, polymetylvinyl ete, và/hoặc anhydrit maleic và natri hydroxit. Phản ứng liên quan đến cường độ ion; các ion hydro giải phóng được phát hiện bằng chỉ thị pH. 
• Ngưỡng phát hiện: khi tỷ trọng tăng, chất chỉ thị thay đổi từ màu xanh lam (1.000 kiềm), qua các sắc thái xanh lục, sang màu vàng (1,030 acid). 
• Các yếu tố ảnh hưởng: nồng độ protein tăng cao sẽ làm tăng nhẹ kết quả đọc do các anion protein. Các mẫu có độ pH từ 6,5 trở lên bị giảm số đọc do nhiễu với chất chỉ thị xanh bromthymol (các sổ đọc màu xanh lam liên quan đến độ pH kiềm tương ứng với số đọc trọng lượng riêng thấp). Do đó, các nhà sản xuất khuyến cáo nên cộng thêm 0,005 vào tỷ trọng khi độ pH là 6,5 hoặc cao hơn. Việc hiệu chỉnh được thực hiện bởi máy đọc dải tự động. Bệnh nhân tiểu đường bị tăng đường huyết và glucos niệu không kiểm soát có thể có trọng lượng riêng trong nước tiểu cao ngay cả khi chức năng cô đặc bình thường của thận bị suy giảm nghiêm trọng. 

3.8 pH 

• Đặc điểm: đo pH nước tiểu có thể hữu ích trong việc đánh giá bệnh nhân nhiễm toan ống thận và bệnh nhân có sỏi thận, mặc dù xét nghiệm bằng điện cực pH có giá trị hơn. 
• Nguyên lý phản ứng: Để đo độ pH của mẫu, que test được tẩm chất chỉ thị, ví dụ là hỗn hợp màu đỏ metyl và xanh bromthymol 
• Ngưỡng phát hiện: đỏ metyl ở dạng pha loãng có màu đỏ ở các giá trị pH dưới 4,2 và màu vàng ở các giá trị trên 6,2. Bromthymol blue có màu vàng ở các giá trị pH dưới 6,0 và màu xanh lam ở các giá trị trên 7,6. Ở độ pH trong các giá trị này, các chất chỉ thị cho màu cam và xanh lục tương ứng. Do đó, các khối thuốc thử được so sánh với biểu đồ màu trong đó khối pH thấp nhất ở 5,0 có màu cam và cao nhất ở 8,5 có màu xanh lam. 

3.8.1 Các yếu tố ảnh hưởng:

Điều quan trọng là phải nhận biết rằng độ pH của nước tiểu cũng như màu sắc của que thuốc thử có thể thay đổi sau khi lấy mẫu, do ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau (lấy bảo quản bệnh phẩm và que test...); do đó việc tuân thủ cẩn thận quy trình được khuyến cáo là rất quan trọng. 

3.9 Ceton 

3.9.1 Đặc điểm 

Thông thường không có ceton trong nước tiểu bởi vì tất cả chất béo đã chuyển hóa hoàn toàn và bị phân hủy thành CO2 và nước. Tuy nhiên, khi con đường chuyển hóa carbohydrat bị bất thường, các kho dự trữ chất béo trong cơ thể được chuyển hóa để cung cấp năng lượng. Ceton sau đó được phát hiện trong nước tiểu. Xét nghiệm ceton niệu có giá trị nhất trong việc quản lý và theo dõi bệnh đái tháo đường phụ thuộc Insulin (typ 1). Ceton niệu cho thấy sự thiếu hụt insulin, cho thấy cần phải điều chỉnh liều lượng. 

Bệnh nhân gặp các bệnh lý về tiêu hóa hấp thu kém hoặc không đầy đủ carbohydrat hoặc mất nhanh chóng, như trong trường hợp nôn mửa đều có thể xuất hiện ceton niệu. Giảm cân và rối loạn ăn uống cũng có thể xuất hiện ceton niệu. Tập thể dục gắng sức thường xuyên có thể gây ra việc sử dụng quá mức carbohydrat có sẵn và tạo ra ceton niệu. 

3.9.2 Nguyên lý phản ứng 

 Ba hợp chất ceton trong nước tiểu với số lượng không giống nhau nhau. Cả aceton và acid ß-hydroxybutyric đều được sản xuất từ acid acetoacetic. Tỷ lệ của 78% acid B-hydroxybutyric, 20% acid acetoacetic và 2% aceton là tương đối không đổi trong tất cả các mẫu. Thử nghiệm dải bằng que thuốc thử sử dụng phản ứng natri nitroprusside (nitroferricyanide) để đo ceton. Trong phản ứng này, acid acetoacetic trong môi trường kiềm phản ứng với natri nitroprusside tạo ra màu tím. Thử nghiệm không đo p-hydroxybutyric và chỉ hơi nhạy cảm với aceton khi glycine cũng có mặt; tuy nhiên, mặc dù các hợp chất này có nguồn gốc từ acid axetoacetic, nên sự hiện diện của chúng có thể được giả định và không cần thiết phải thực hiện các phép thử riêng lẻ. Kết quả được báo cáo định tính là âm tính, vết, nhỏ (1+), trung bình (2+) hoặc lớn (3+), hoặc bán định lượng là âm tính, vết (5 mg/dL), nhỏ (15 mg/dL), trung bình (40 mg/dL), hoặc lớn (80 đến 160 mg/dL). 

3.9.3 Ngưỡng phát hiện 

• Multistix: 5-10 mg/dL acid acetoacetic. 
• Chemstrip: 9 mg/dL acid acetoacetic; 70 mg/dL aceton. 

3.9.4 Các yếu tố ảnh hưởng 

Một số nhóm thuốc có thể tạo ra phản ứng màu không điển hình gây dương tính giả ví dụ: Levodopa và thuốc có chứa nhóm sulfhydryl, bao gồm mercaptoethane sulfonate natri (Mesna) và captopril... 

Các giá trị sai số thấp do sự bay hơi của aceton và sự phân hủy acid acetoacetic bởi vi khuẩn ở những mẫu bệnh phẩm nước tiểu được bảo quản không đúng cách. 

3.10 Bilirubin và urobilinogen 

3.10.1 Đặc điểm 

Sự thoái hóa huyết sắc tố cuối cùng dẫn đến sự hình thành bilirubin, sau đó được chuyển đổi thành urobilinogen trong ruột thông qua hoạt động của vi khuẩn. Mặc dù phần lớn urobilinogen này được bài tiết dưới dạng urobilin trong phân, một số được bài tiết qua nước tiểu dưới dạng không màu. Thông thường lượng này thường quá nhỏ để được phát hiện là phản ứng dương tính với thanh phản ứng. Tuy nhiên, trong các tình trạng vàng da trước gan, vàng da tại gan và sau gan, xét nghiệm nước tiểu để tìm urobilinogen và bilirubin có thể dương tính hoặc âm tính, tùy thuộc vào bản chất vàng da của bệnh nhân. 

Viêm gan và xơ gan là những ví dụ phổ biến về các tình trạng gây tổn thương gan, dẫn đến tăng bilirubin niệu. Việc phát hiện bilirubin niệu không chỉ cung cấp dấu hiệu sớm của bệnh gan mà còn có thể xác định nguyên nhân gây vàng da lâm sàng. Thậm chí có thể có ý nghĩa hơn khi kết quả bilirubin được kết hợp với urobilinogen niệu. Vàng da do tăng phá hủy hồng cầu không tạo ra bilirubin niệu do bilirubin tự do chưa được liên hợp, không tan trong nước và thận không thể bài tiết. 

3.10.2 Nguyên lý phản ứng 

Phản ứng Diazo của bilirubin: bilirubin kết hợp với muối 2,4-dichloroaniline diazonium hoặc 2,6-dichlorobenzene-diazonium-tetrafluoroborate trong môi trường acid để tạo ra azodye, với màu sắc tương ứng từ tăng dần hoặc hồng đến tím. Kết quả định tính được báo cáo là negative, small, moderate, hoặc large (âm tính, nhỏ, trung bình hoặc lớn) hoặc âm tính, 1+, 2+ hoặc 3+. 

Các phản ứng của que thuốc thử đối với urobilinogen khác nhau giữa Multistix và Chemstrip đáng kể hơn nhiều so với các thông số que thuốc thử khác. Cụ thể: 

Multistix sử dụng phản ứng Ehrlich’s aldehyde, trong đó urobilinogen phản ứng với p-dimethylaminobenzaldehyde (que thuốc thử Ehrlich) để tạo ra các màu từ nhạt đến hồng đậm. Kết quả được báo cáo dưới dạng đơn vị Ehrlich (EU), bằng mg/dL, từ các giá trị đọc bình thường là 0,2 và 1 đến các giá trị bất thường là 2, 4 và 8. 

Chemstrip kết hợp phản ứng ghép nối azo (diazo) bằng cách sử dụng 4- methoxybenzenediazonium-tetrafluoroborate để phản ứng với urobilinogen, tạo ra các màu từ trắng đến hồng. Phản ứng này đặc hiệu cho urobilinogen hơn phản ứng Ehrlich. Kết quả được báo cáo bằng đơn vị mg/dL. Cả hai xét nghiệm đều phát hiện urobilinogen có ở số lượng bình thường và màu sắc được so sánh ở giới hạn trên của nồng độ bình thường cũng như bất thường. Xét nghiệm que thuốc thử không thể xác định sự vắng mặt của urobilinogen, nên không có nhiều giá trị trong trường hợp tắc mật. 

Ngưỡng phát hiện 

Bilirubin: 

• Multistix: 0,4-0,8 mg/dL. 
• Chemstrip: 0,5 mg/dL. 

Urobilinogen: 

• Multistix: 0,2 mg/dL. 
• Chemstrip: 0,4 mg/dL. 

3.10.3 Các yếu tố ảnh hưởng 

Nước tiểu có màu vàng từ những người dùng hợp chất phenazopyridine, vì sắc tố này tạo ra có thể bị nhầm với bilirubin khi khám ban đầu. Sự hiện diện của chỉ định và các chất chuyển hóa của thuốc Lodine có thể gây ra kết quả dương tính giả. 

Bilirubin là một hợp chất không ổn định, nhanh chóng bị oxy hóa quang thành biliverdin khi tiếp xúc với ánh sáng. Biliverdin không phản ứng với các thử nghiệm diazo. Kết quả âm tính giả cũng xảy ra khi quá trình thủy phân bilirubin diglucuronide tạo ra bilirubin tự do, vì chất này ít phản ứng hơn trong các thử nghiệm trên que thuốc thử . Nồng độ cao của acid ascorbic (lớn hơn 25 mg/dL) và nitrit có thể làm giảm độ nhạy của xét nghiệm, vì chúng kết hợp với muối diazonium và ngăn phản ứng của nó với bilirubin. 

Phản ứng Ehrlich trên Multistix chịu nhiều nhiễu khác nhau, được gọi là các hợp chất phản ứng Ehrlich tạo ra các phản ứng dương tính giả bao gồm: các hợp chất porphobilinogen, indican, p-aminosalicylic acid, sulfonamides, methyldopa, procaine và chlorpromazine. Độ nhạy của phản ứng Ehrlich tăng theo nhiệt độ, và xét nghiệm nên được thực hiện ở nhiệt độ phòng. Nước tiểu có sắc tố cao gây ra kết quả đọc không điển hình với cả hai thuốc thử. Do tăng bài tiết muối mật, kết quả urobilinogen thường cao nhất sau bữa ăn. Kết quả âm tính giả xảy ra thường xuyên nhất khi bệnh phẩm được bảo quản không đúng cách, urobilinogen bị oxy hóa thành urobilin. Nồng độ nitrit cao cản trở phản ứng ghép nối azo trên Chemstrip. Các kết quả âm tính giả cũng thu được ở cả hai dải khi dùng formalin làm chất bảo quản. 

4 Que thuốc thử và hệ thống phân tích nước tiểu

4.1 Que thuốc thử và các lưu ý thực hiện phân tích 

Cho tới thời điểm hiện tại có hai loại que thuốc thử chính được sản xuất dưới tên thương mại là Multistix và Chemstrip. Que thuốc thử bao gồm các miếng thấm, tẩm hóa chất và được gắn vào một dải Nhựa, hoặc cenlulose được gọi là thanh phản ứng. Phản ứng hóa học tạo màu xảy ra khi miếng thấm nước tiếp xúc với nước tiểu. Các phản ứng được giải thích bằng cách so sánh màu tạo ra trên miếng đệm trong khung thời gian yêu cầu với biểu đồ màu do nhà sản xuất cung cấp. Bằng cách so sánh cẩn thận các màu trên biểu đồ và dải, có thể báo cáo giá trị bán định lượng dưới dạng: âm tính hoặc dương tính; dạng vết (trace), 1+, 2+, 3+, 4+; trace, small, moderate, large; hoặc dưới dạng các khoảng bán định lượng...tùy thuộc từng thông số. Tuy nhiên, với mỗi thông số, các nhà sản xuất khác nhau có thể sẽ cung cấp các khoảng nồng độ đôi khi không giống nhau (có sự khác biệt về phân loại nhóm). Do đó cần lưu ý đọc kỹ hướng dẫn về các phân loại (categories) khi áp dụng phân tích, diễn giải và báo cáo kết quả tại phòng xét nghiệm. 

 Kỹ thuật thủ công 

• Bước 1: Nhúng nhanh que thuốc thử vào mẫu nước tiểu chưa ly tâm, đã trộn đều, ở nhiệt độ phòng. 
• Bước 2: Loại bỏ nước tiểu thừa bằng cách chạm mép của que thuốc thử vào ống đựng mẫu khi que được rút ra. 
• Bước 3: Thấm mép của que thuốc thử trên giấy thấm hút dùng một lần. 
• Bước 4: Chờ một khoảng thời gian xác định để phản ứng xảy ra. 
• Bước 5: So sánh phản ứng màu của miếng đệm dải với bảng màu của nhà sản xuất trong điều kiện ánh sáng tốt. 

4.1.1 Lỗi kỹ thuật không đúng gây ra 

1. Các yếu tố đã hình thành như tế bào hồng cầu và bạch cầu chìm xuống đáy của ống mẫu bệnh phẩm và sẽ không bị phát hiện trong mẫu nếu không trộn đều trước khi thực hiện. 

2. Để que thuốc thử nhúng trong nước tiểu trong một thời gian dài có thể rửa trôi thuốc thử. 

3. Nước tiểu dư thừa còn lại trên que thuốc thử sau khi lấy ra khỏi ống chứa mẫu bệnh phẩm có thể tạo ra sự chảy, tràn giữa các hóa chất và lan sang các miếng đệm que thuốc thử liền kề, làm lẫn và ảnh hưởng tới màu sắc. Để đảm bảo chống chảy tràn, nên dùng giấy thấm để thấm mép của que thuốc thử và giữ theo chiều ngang khi so sánh với biểu đồ màu. 

4. Thời gian để các phản ứng xảy ra khác nhau giữa các xét nghiệm và nhà sản xuất, và dao động từ phản ứng tức thì đối với pH cho tới 120 giây đối với esterase bạch cầu. Để có kết quả định lượng tốt nhất, nên tuân theo thời gian quy định của nhà sản xuất; tuy nhiên, khi không thể đạt được thời gian chính xác, các nhà sản xuất khuyến cáo rằng phản ứng được đọc trong khoảng từ 60 đến 120 giây, với phản ứng esterase bạch cầu cần được đọc ở 120 giây. 

5. Nguồn sáng tốt là điều cần thiết để giải thích chính xác các phản ứng màu. 

6. Dải màu của que thuốc thử phải được giữ gần với biểu đồ màu mà không được đặt trên biểu đồ. Các phương pháp so màu tự động hóa sẽ giảm thiểu được các sai sót do nhận định màu chủ quan hoặc môi trường không đảm bảo ánh sáng đọc kết quả. 

7. Các que thuốc thử và biểu đồ màu của các nhà sản xuất khác nhau không thể thay thế cho nhau. 

8. Các mẫu đã được bảo quản lạnh phải được để ở nhiệt độ phòng trước khi sử dụng, vì các phản ứng enzym trên dải phụ thuộc vào nhiệt độ. 

4.1.2 Sử dụng và bảo quản thuốc thử 

Ngoài việc sử dụng đúng kỹ thuật thử nghiệm, các que thuốc thử phải được bảo quản khỏi bị hư hỏng do độ ẩm, hóa chất dễ bay hơi, nhiệt và ánh sáng gây ra. Các que thuốc thử cần được đóng gói trong hộp đựng kín với chất hút ẩm để bảo vệ chúng khỏi ánh sáng và độ ẩm. Các nhà sản xuất khuyến cáo rằng que thuốc thử được bảo quản ở nhiệt độ phòng dưới 30°C (nhưng không bao giờ được bảo quản trong tủ lạnh). Tất cả các lọ/hộp đựng que thuốc thử đều được dán tem với hạn sử dụng, cần bổ sung thông tin ngày mở lọ để thể hiện rõ ràng tuổi thọ chức năng của miếng đệm hóa chất. Các que thuốc thử không được sử dụng quá ngày hết hạn. Kiểm tra bằng mắt thường các que thuốc thử mỗi khi được sử dụng để phát hiện tình trạng hư hỏng, thay đổi, mặc dù có thể vẫn còn trong hạn sử dụng.

4.1.3 Kiểm soát chất lượng 

1. Mỗi một hộp/lọ chứa que thuốc thử (hộp que test) đã mở cần thực hiện nội kiểm với các đối chứng dương tính và âm tính đã biết trước nồng độ (mẫu nội kiểm), việc thực hiện 24 giờ/lần. 

2. Xử lý các kết quả kiểm soát nằm ngoài phạm vi bằng cách xem xét và thực hiện thêm các thử nghiệm. 

3. Thực hiện các đối chứng dương tính và âm tính đối với que thuốc thử mới và các lọ que thuốc thử mới mở. 

4. Cần lưu trữ đầy đủ thông tin về lô que thuốc thử, chất nội kiểm và các thông tin liên quan đến kiểm soát chất lượng. 

4.2 Thiết bị phân tích nước tiểu bán tự động và tự động 

Tính chủ quan liên quan đến phân biệt thị giác giữa các dải màu đã được giảm bớt nhờ sự phát triển của máy đọc dải que thuốc thử tự động sử dụng phép đo quang phổ phản xạ ánh sáng được gọi là “phép đo quang phản xạ” (reflectance photometry). Phép đo quang phản xạ sử dụng nguyên tắc phản xạ ánh sáng từ các ô que thuốc thử giảm tương ứng với cường độ màu được tạo ra bởi nồng độ của chất thử nghiệm. Trong phép đo quang phản xạ, một nguồn sáng đơn sắc được hướng về phía các miếng que thuốc thử bằng cách đặt một bộ lọc giữa nguồn sáng và bề mặt phản xạ của miếng đệm hoặc bằng cách sử dụng một đèn đi-ốt phát sáng (LED) để cung cấp bước sóng cụ thể cần thiết cho mỗi ô que thuốc thử đã phản ứng lên màu. Ánh sáng được phản xạ tới bộ tách sóng quang và bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự hoặc kỹ thuật số. Các thiết bị so sánh lượng phản xạ ánh sáng với nồng độ đã biết, sau đó hiển thị hoặc in các đơn vị nồng độ hoặc truyền dữ liệu tới hệ thống thông tin phòng thí nghiệm (laboratory information system - LIS). Một số thiết bị tự động có sẵn để chuẩn hóa quá trình xử lý mẫu, phân tích que thuốc thử, thực hiện phân tích cặn lắng trong nước tiểu, báo cáo kết quả với chất lượng phù hợp và giảm thời gian thực hiện mẫu. Các thiết bị này thân thiện với người dùng và bao gồm các cảnh báo và hiển thị trực quan và âm thanh để vận hành. Các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau bao gồm các tính năng và nguyên tắc khác nhau để thử nghiệm. Các lợi thế khác cho vấn đề tự động hóa bao gồm khả năng kết nối trực tiếp với giao diện LIS; mã vạch; nhập thủ công màu sắc, độ trong và các kết quả hiển vi để đưa vào báo cáo trả kết quả một cách đầy đủ tới khách hàng; gắn cờ kết quả bất thường; lưu trữ kết quả bệnh nhân và kiểm soát; và hiệu chuẩn, vệ sinh, bảo dưỡng và bảo trì tối thiểu. 

Các thiết bị tự động trong phân tích nước tiểu bao gồm: máy phân tích nước tiểu bán tự động, máy phân tích nước tiểu hoàn toàn tự động, máy phân tích tế bào nước tiểu tự động và hệ thống hoàn toàn tự động. Thiết bị bán tự động vẫn phụ thuộc vào người vận hành để trộn mẫu, nhúng que thuốc thử và nhập kết quả soi kính hiển vi (nếu có). Trong một máy phân tích hóa học hoàn toàn tự động, các ống nước tiểu được đặt trên giá hoặc bằng chuyền và tự động di chuyển qua thiết bị. Máy phân tích tế bào nước tiểu tự động trộn, hút, pha loãng và nhuộm màu nước tiểu để phân loại các hạt cặn trong nước tiểu. Hệ thống nước tiểu tự động thực hiện phân tích nước tiểu hoàn chỉnh bao gồm các bộ phận vật lý, hóa học và vi mô của quá trình phân tích nước tiểu thông thường. Trong phần này chỉ đề cập tới các thiết bị phân tích nước tiểu thông dụng trong bệnh viện bao gồm hệ thống phân tích nước tiểu bán tự động và tự động hoàn toàn. 

4.2.1 Máy phân tích nước tiểu bán tự động (Semi-Automated Urine Analyzers) 

Máy phân tích nước tiểu bán tự động kiểm tra các thành phần hóa học của nước tiểu. Các thiết bị đọc và giải thích kết quả dải que thuốc thử một cách nhất quán, do đó chuẩn hóa việc giải thích kết quả dải que thuốc thử và loại bỏ sự sai lệch về màu sắc và sai lệch về thời gian. Tùy thuộc vào thiết bị và dải que thuốc thử được sử dụng, các xét nghiệm sau có thể được thực hiện: bạch cầu, nitrit, protein, máu, glucose, ceton, bilirubin, urobilinogen, pH, tỷ trọng, màu sắc, creatinin và tỷ lệ protein/creatinin. Máy phân tích bán tự động rất phù hợp cho các phòng xét nghiệm, phòng khám có quy mô vừa và nhỏ. 

Máy phân tích bán tự động có khả năng tự hiệu chuẩn và một số thiết bị thực hiện kiểm tra tự động (Auto-Checks) để xác định loại dải và độ ẩm tiếp xúc. Đối với thiết bị bán tự động, các dải que thuốc thử được nhúng thủ công và đặt trên máy đọc dải, các miếng phản ứng được đọc vào thời điểm chính xác và dải 

que thuốc thử được chuyển đến thùng chứa chất thải. Kết quả được hiển thị, in hoặc truyền tới LIS. Nhận dạng bệnh nhân và màu sắc và độ trong của mẫu có thể được nhập thủ công hoặc có thể sử dụng máy đọc mã vạch để xác định mẫu. Kết quả dương tính được cảnh báo để gợi ý rằng mẫu bệnh nhân đó cần được xem xét: xét nghiệm xác nhận bổ sung hoặc soi kiểm tra cặn bằng kính hiển vi. 

Thiết bị bán tự động yêu cầu người vận hành: 

1. Nhúng que thuốc thử vào mẫu nước tiểu đã được trộn đều. 

2. Thấm lên giấy thấm que thuốc thử để loại bỏ nước tiểu dư thừa. 

3. Đặt dải que thuốc thử của que thuốc thử lên đúng vị trí của thiết bị.

4. Thực hiện lệnh phân tích theo hướng dẫn của thiết bị. 

Kết quả được in ra và kết quả bất thường được cảnh bảo bằng in đậm hoặc thêm các dấu hiệu cảnh báo dễ nhận biết. Khi dải di chuyển qua thiết bị, các tín hiệu đọc về độ phản xạ được thực hiện ở những khoảng thời gian chính xác. Que thuốc thử của một số nhà sản xuất có miếng đệm bù màu để điều chỉnh kết quả cho màu nước tiểu. Tính năng này cho phép thiết bị trừ màu nước tiểu khỏi màu được phát triển trên miếng đệm phản ứng, mang lại kết quả chính xác cho từng miếng đệm. Sau khi phân tích, các que thuốc thử được chuyển đến thùng chứa chất thải. Kết quả được lưu trữ trong máy phân tích, được in ra hoặc gửi đến LIS. Việc bảo trì hàng ngày thường tối thiểu bao gồm làm sạch khay/bệ đựng thanh phản ứng, đổ hộp/khay chứa rác thải. 

4.2.2 Máy phân tích nước tiểu tự động hoàn toàn 

Các thiết bị hoàn toàn tự động được thiết kế cho phòng thí nghiệm phân tích nước tiểu số lượng mẫu lớn, giúp giảm công sức, tăng năng suất. Các thiết bị khác nhau có khả năng tải nhiều mẫu trên băng chuyền hoặc giá cùng một lúc với khả năng chèn mẫu cấp (STAT) trong quá trình chạy. Nút bắt đầu (start) hoặc nút phân tích (analyze) được nhấn để bắt đầu thử nghiệm và mẫu tự động di chuyển qua thiết bị. Mẫu bệnh nhân được mã hóa hoàn toàn bằng barcode và nhận diện thông tin thông qua hệ thống LIS. Một đầu dò mẫu hút một lượng chính xác mẫu nước tiểu và phân phối nó trực tiếp lên dải que thuốc thử trên thanh phản ứng. Dải que thuốc thử tự động tiến tới quang kế phản xạ để đo sự thay đổi màu sắc của từng ô que thuốc thử. Que thuốc thử sau khi được phân tích xong sẽ tự động di chuyển đến khu vực thải bỏ. Các xét nghiệm được đo bằng thử nghiệm đệm khô sử dụng phép đo quang phản xạ để phát hiện sự thay đổi màu sắc và lấy các số đọc ở thời điểm và bước sóng thích hợp cho từng thông số cụ thể. Các chất phân tích được đo khác nhau tùy theo thiết bị và có thể bao gồm bạch cầu, ceton, protein, glucose, nitrit, máu, urobilinogen, pH, bilirubin, màu sắc, độ trong, creatinin và protein. Màu sắc được đo bằng phép đo quang phản xạ hoặc phép đo quang phổ ở nhiều bước sóng. Trọng lượng riêng được đo bằng phương pháp chiết suất và độ trong là phép đo ánh sáng truyền qua hoặc tán xạ. Các thiết bị sử dụng nhận dạng mẫu mã vạch tích hợp và cho phép chọn các dải bất thường để có thể xác định và cảnh báo các mẫu yêu cầu kiểm tra bằng kính hiển vi hoặc kiểm tra xác nhận. Kết quả của bệnh nhân, kết quả kiểm tra chất lượng và hiệu chuẩn được lưu trữ để hiển thị trực quan, in ra hoặc truyền tới hệ thống máy tính trong phòng thí nghiệm. Các kiểm soát tiêu chuẩn hóa được chạy theo quy trình phòng thí nghiệm. 

5 Tài liệu tham khảo

1. Burtis, C. A., Ashwood, E. R., & Bruns, D. E. (2012). Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. London: Elsevier Health Sciences. 

2. Strasinger, S. K., & Di, L. M. S. (2014). Urinalysis and body fluids. Philadelphia: F.A. Davis Co. 

3. In McPherson, R. A., & In Pincus, M. R. (2017). Henry's clinical diagnosis and management by laboratory methods. 

4. PGS. TS. BS. Đặng Thị Ngọc Dung, TS. Nguyễn Trọng Tuệ (2023). “Xét nghiệm tổng phân tích nước tiểu”. Kỹ thuật và thiết bị xét nghiệm y học. Nhà xuất bản y học, trang 230-251. Tải bản pdf tại đây.