Urine strip Blood test 양성과 Dysmorphic RBC 임상적의의 서해대학교임상병리학과 차경재
Introduction 단백뇨, 혈뇨, 혹은혈청크레아티니 1.5mg/dL 이상소견자가 2000 년에 비해 2 배이상증가 ( 국민건강보험공단검진자료 : 2008) 일반검진 500 만명대상으로소변검사를통해혈뇨는 0.8%, 단백뇨는 0.2% 정도로발견되며무증상이라도추적검사결과 7.1% 는진행성신부 전증으로진행됨 소변검사를통한조기발견이매우중요 뇨화학검사실에서검사자의신뢰성 ( 정도관리 ) 있는결과가요구됨 Urine strip 잠혈검사의기초를이해 올바른결과해석 혈뇨발생시 RBC 형태에따른유래장소 사구체유래, 비사구체유래 2
Part I Urine Blood test 3
1. Urine Blood Test 해석 혈뇨의발생빈도 : 남성 2.8%, 여성 8.7% 혈뇨 : 일반적으로 3 번연속시행한요검사에서현미경고배율시야검사 (HPF: high power field) 상 3 개이상의 RBC 가 2 회이상발견되는경우 로정의함 ( 여성 : RBC 5 개이상 ) 혈뇨와단백뇨가동반될경우사구체질환에대한추가적인검사실시 ( 초 음파등 ) 소변검사와더블어다른병력이있을시혈액검사, CT, MRI 등을통한질 병발생부위및질환의종류를종합적으로판단함 혈뇨의위음성 : 요비중이높거나, 요단백, 요중비타민 C 가많을경우 4
2. Urine Blood Test 를위한준비 Urinalysis preparation Reagents : Bayer Multistix 10SG (6.8% diisopropylbenzene, 4% 3,3 5,5 -tetramethybenzedine 4.8% buffer, 41.2% nonreactive ingredients) Urine chemistry analyzer: Clinitek 500 Specimens: mid-stream urine Microscopy preparation microscope, slide, cover glass, centrifuge 5
3. Urine Blood Test 원리 Chemical reaction: Hemoglobin + DBDH + TMB H 2 O + 산화형 TMB The test is based on the peroxidase-like activity of hemoglobin (and myoglobin), which catalyzes the reaction of the diisopropylbenzene dihydroperoxide and 3,3',5,5'- tetramethylbenzedine. The organic peroxide in the strip is decomposed by the peroxidase-like action of the hemoglobin and the released oxygen oxidizes the chromogen to a colored compound. 6
3. Urine Blood Test result The resulting color ranges from orange through green. (very high levels of blood may cause the color development to continue to blue) The normal test sensitivity is 0.015-0.062 mg/dl (150-620 μg/l) hemoglobin or myoglobin in a clinical urine. This is approximately equivalent to 5-20 intact red blood cells per microliter of urine. This would equate to about 2-10 red blood cells/high power field (HPF), depending on how the sample was processed. 7
4. Dipstick test 검사와 microscopy 결과의불일치 dipstick test: positive, microscopy : No RBC 1. If the urine is dilute and has stood for some time, the red blood cells may all have lysed. 2. If there is myoglobin in the urine from a crush injury or a variety of medical conditions, the urine will appear dark and give a positive reaction for blood, but no cells are present. 3. If there is free hemoglobin present (hemoglobinuria), the test will be positive and no cells will be seen. Individuals with spherocytic red blood cells will have the cells lyse very rapidly in urine. 4. If the sample is contaminated with hypochlorite (bleach), the reagent pad will change color to black. 5. If there is an overgrowth of bacteria in the sample (usually a stale sample), the microbial peroxidases produced by the bacteria, can produce a positive reaction. dipstick test: Negative, microscopy : RBCs are seen 1. If the urine is very fresh and concentrated (high S.G. and/or increased creatinine), many of the red blood cells will stay intact, thus giving a negative reaction on the strip (if there is up to about 10-20 cells/μl).. Hypochromic red blood cells require longer to lyse (from osmotic pressure), as they have a large volume to expand into before they lyse. 8
5. RBC discrepancy report(comment) 9
6. Hematuria 의의및원인 (1) 의의 : 비정상적인양의적혈구가파괴되지않고배설되는것 1. 육안적혈뇨 : 선홍색, 암갈색, smoky urine, 원심후상층은투명 2. 현미경적혈뇨 : 혈구형태, 크기및다른세포등의 (WBC, RBC cast) 정보제공 3. 혈뇨의정도 : 신선뇨를원심분리 (3000rpm 5 분 ) 후침사물 (400Χ) 검경하여평가 4. 평가 원인 작고, 분쇄되고혈색소화가적절히되지못한적혈구 사구체출혈징후정상크기, 형태, 혈색소화가잘된적혈구 요로나비사구체기원출혈징후 1. 대부분비뇨기계출혈을의미 신장, 요로계의염증 : 급성사구체신염, 신결핵, 신우신염, 방광염, 요도염, 전립선염등 2. 소아연쇄상구균감염에의한급성사구체신염에서특징적소견 3. 종양, 신결석, 알러지, 전신적원인에의한소인 ( 백혈병, 혈우병등 ) 10
6. Hematuria microscopy 11
6. Hematuria 의의및원인 (2) 적혈구형태와혈뇨의기원 1. 적혈구형태 : Isomorphic RBC vs. Dysmorphic RBC 1. Isomorphic RBC: 톱니모양, 원형등크기, 형태가갖춰져있는균일한적혈구 2. Dysmorphic RBC: 구부러지거나뒤틀리거나세포의일부가잘려나가거나조각난형태의적혈구, 세포표면에돌출된소낭을갖는적혈구등여러형태의적혈구를의미 2. 뇨적혈구의기원 : 사구체모세혈관 ~ 원위요로 1. 사구체기원 : 사구체모세혈관벽의작은손상이나연속성의소실에서기인한다. 혈장단백질과같은다른순환물질도보우만공간으로나와소변으로나올수있다. 비정상단백뇨가동반된비정형적혈구혈뇨는사구체질환의징후이다. 2. 세뇨관기원 : 세관조직의파괴는세관주위모세혈관에서세관내강으로적혈구가이동하여혈뇨를유발하나, 단백뇨는두드러지지않다. 3. 요로기원 : 요로이상 ( 신우에서원위요로까지 ) 은현미경적혹은육안적혈뇨를일으키지만적혈구모양은정상. 출혈정도에비례하여혈장단백배설될수있으나좀처럼두드러진단백뇨를만들지않는다. 12
6. Hematuria 의의및원인 (3) 사구체기원적혈구 1. 신장의기본구조 1. 네프론 : 신소체 ( 사구체 + 보우만낭 ) + 세뇨관 ( 근위, 헨리루프, 원위, 집합관 ) 2. 사구체 : 여러개의사구체고리로구성되어혈장을여과 3. 사구체여과장벽 : 사구체기저막 + 내피세포 + 상피세포 1. 상피세포 : 기저막외측에서덮고있는세포족돌기 (food process) 로구성된여과열공막존재 2. 내피세포 : 직경 50-100nm 의창이존재 ( 세포이외의혈장성분이이창을통해여과됨 ) 3. 기저막 : 당단백으로구성된두께 300nm 의막. 강한음전하를띰. ( 혈장단백질처럼음전하를갖는입자와는전기적반발로기저막을통과할수없다 ) 13
6. Hematuria 의의및원인 (4) 2. 사구체성혈뇨 1. 사구체에감염이생길경우면역학적기전으로여과장벽이손상받을가능성이높고정상적인여과가불가능하여혈구나단백이새는현상발생 2. Dysmorphic RBC 구부러지거나뒤틀리거나세포의일부가잘려나가거나조각난형태의적혈구, 세포표면에돌출된소낭을갖는적혈구등여러형태의적혈구를의미 신장 ( 특히사구체 ) 기원의혈뇨를의미 근래에는사구체병변에국한하지않고신장과요로병변을감별하는표지자로확대해석 3. Acanthocyte 사구체기저막통과 ( 적혈구변형유의한계 :0.5μm, 사구체병변환자의사구체기저막간극 : 0.3 μm 통과 ) 시받는기계적손상과저장성원위신세뇨관통과시받는삼투압및화학적손상이원인이되어형성되는가시나거품과같은돌기를가진적혈구 사구체질병과밀접한관계 ( 신생검조직검사의사구체질환으로나타난환자의혈뇨에서정상적혈구중 Acanthocyte 가 5% 이상일경우사구체질환에대한 100% 특이성과 99.5% 감수성이있음을보고 ) 14
6. Hematuria 의의및원인 (5) Microscopic examination 에서 RBC 로오인 되는 crystal 진균 무색원형또는타원형으로크기가일정치않음, 알칼리성뇨에출현, 몇개가군집또는발아하여아포를내는것이특징, 10% 초산에적혈구는용해되나진균은비용해 Ca. oxalate ( biscuit form) 중앙부가 biconcave 한타원형으로크기가일정하지않음, 결정이므로단단한느낌과광택, 배경에전형적인팔면체수산칼슘결정동반, 염산에용해되나초산에비용해 지방구 무색, 구형 (biconcave 형태아님 ), 대소부동, 광택 15
7. Hemoglobinuria 의의및원인 의의 : Intravascular hemolysis 로용혈된 free Hb 이유출되어혈색소증 (hemochromatosis) 을일으키고유리한혈색소와그유도체가신장을통해요중으로배설 1. 육안적혈뇨 : 선홍색, 암갈색, 원심후상층의색깔도같음 2. 현미경검사 : 요침사에서적혈구관찰불일치 원인 1. 급성혈색소뇨 : 부적합수혈 ( 이형수혈, 수혈부작용 ), 약물중독및화학물질에의한용혈성빈혈, 후천성용혈성빈혈, 급성감염증에의한용혈성빈혈, DIC, 사독에의한용혈, 중증화상후, 기타여러가지면역반응등 2. 만성혈색소뇨 : 행군혈색소뇨증, PNH( 발작성야간혈색소뇨증 ), PCH( 발작성한랭혈색소뇨증 ) 선천성용혈성빈혈, 자가면역성용혈성빈혈등 16
8. Hemolysis (1) Hemolysis 정의 : 적혈구막이파괴되어 Hb 이혈구외로유출되는현상, 즉수명을다하지못하고파괴되는것 ( 생리적파괴는용혈이라말하지않음 ) Extravascular hemolysis: 노화된적혈구가정상적으로비장이나간에서처리되어지는과정으로주로망상내피계에서처리되며대식세포가노화적혈구를탐식하여파괴되고 Hemoglobin 으로분해된다. 17
8. Hemolysis (2) Intravascular hemolysis 1. 여러가지원인으로인하여혈관내에서용혈이일어나 hemoglobin 이유출된다. 2. 적혈구내에서 Hb 뿐아니라 LDH 도유출되므로혈청 LDH 도증가한다. 3. Hb 은세포독성이있으므로혈액속을떠돌아다니는 Hb 을신장으로배출하려함 ( 사구체로여과되는 Hb 세뇨관을공격 + 철을버림 ) 4. haptoglobin 과결합하여복합체를형성 ( 분자량 15 만이상으로사구체여과불가 ) 5. 간세포로흡수되어 Extravascular hemolysis 6. 그러나중등도이상의혈관내용혈시 (haptoglobin 의고갈로 ) Free Hb 이혈액을떠돌아다니다신장의사구체를통해서여과 7. 세뇨관상피세포는 Hb 을흡수하는능력이있음 (bilirubin + albumin 결합, 간으로운반 : Indirect bilirubin 증가 ) 8. 세뇨관상피세포내의철은 Hemosiderin 이되어세포안에정착 (Hemosiderinuria) 9. 재흡수되지않은 Hb 은소변으로배출 (Hemoglobinuria) 18
9. Myoglobinuria 의의및원인 의의 외상에의한근육손상시또는근육질환에서근육이급격히파괴시혈액중으로근색소가유출하여요중으로배설 육안적관찰 : 적갈색, 잠혈반응양성 현미경검사 : 요침사에서적혈구관찰불가 혈색소와의감별 : 80% 황산암모늄 (amm.sulfate) 근색소뇨의확인에는전기영동이나면역학적검사시행 Myoglobin 이란? 골격근, 심근의근섬유에포함되어있는헴단백으로근육에산소를공급하는역할. 혈색소와같이철을포함하나분자량이작다. ( 혈색소분자량 : 68000, 근색소분자량 : 17000) 원인 : 교통사고등의외상성근육손상, 다발성근염, 심근경색, 운동후고도의근육괴사, 근육대수술후, 고도의좌멸증후군, 신부전등 19
10. Urine Blood Test 양성의구분 구분 소변색깔잠혈검사현미경적검사황산암모늄검사등 잠혈의임상적기초자료제공 잠혈은임상적으로전혀다른의미를가지므로감별에주의 ( 잠혈양성 :3가지원인 ) 현미경적검사에서혈구나원주의유무를확인하면혈뇨혈구가없어도혈색소뇨나근색소뇨로단정곤란 ( 다른원인에의한적혈구용혈배제불가 ) 잠혈반응양성시동시단백도요중으로배설되나잠혈반응의감도가현저히높으므로단백검사비양성일수있다. 20
11. Performance characteristics & limitations 위양성 고농도의근색소뇨 : 과산화물분해작용이있음으로같은양성반응 요의방치, 알칼리뇨, 저장뇨, 다량의과산화수소차아염소산나트륨등의산화제혼입등 위음성 환원성물질, 비타민 C 다량포함 ( 비타민 C: 색원체보다강력한산소수용체로색원체의산화저해 ) 뇨중에단백증가, 고비중, 다량의점액함유 시험지측정감도저하 (Strip 의 cumene hydroperoxide 는습기에의해쉽게분해, 오래된 H 2 O 2 는산소가해리되어시약은 H 2 O 상태가되어잠혈이있어도위음성을나타냄 ) 주의사항 용혈되지않은적혈구는반응하지않게때문에잘혼합후검사 혈뇨는시험지법에서요침사검경법보다검출율이나쁠수있다. 적혈구는생리중인여성의소변에서종종 (not always) 발견될수있다. 검사는 Hemoglobin과 myoglobin에서감도가같다. 21
Part II Dysmorphic RBC 22
1. 검사배경및의의 변형적혈구는신질환이사구체성유래인지비사구체성유래인가를진단하는데중 요한요침사소견 1979 년 Birch,Fairley 가요중에변형적혈구가나타나는경우사구체성신염과관 련있다는보고를하였으며그외많은보고가있었으나아직완전표준화된참고기 준은미비한상태 다만, 검사실에서요침사의전체적혈구중변형적혈구가몇 % 를차지하느냐를보고 하는데병원마다보고기준 (cut off value) 이다름 변형적혈구생성원인은완전히알려지지는않았지만적혈구가사구체의네프론기저막을통과할때기계적충격과더불어생기는여러가지기전이나여과된요의심한삼투압변화와일부화학적 factor들이관여되어생기는것으로문헌을통해소개 23
2. 사구체질환과비사구체질환의차이 구분사구체유래비사구체유래 Color Hemoglobin 을소실하여연검은색 Hemoglobin 을함유하여담황색 RBC pattern Pleomorphic Pattern(3~4type) Uniform Pattern(1~2 type) Durability 지속적혈뇨간헐적혈뇨 24
3. Dysmorphic RBC test 를위한준비과정 검사종류 :Random Urine 검체용기 :Urine Cup 검체양 :10 ml 이상검체채취시주의사항 : 중간뇨를용기에 10 ml 이상검체보관 : 채취후 1 시간이내에검사하지않을경우에는냉장고에검체를보관 원심분리기에 1500 rpm에서 10분간원심시킨다. 원심이끝난뒤 Tube를수직으로세워마지막방울까지떨어낸후 Tube rack에 Work- list 의순서대로정렬한다. Slide Glass에침사 1방울을떨어뜨린뒤에 Cover를덮고안정화위상차현미경으로저배율 (X10) 에서검경한뒤에고배율 (X40) 로검경 RBC100개의수를계산할때보이는 Dysmorphic RBC를 % 로보고검사시행일 : 매일검사를시행검사보고일 : 당일검사결과 25
위상차현미경 광원부위에위상차렌즈 (GIF) 를올린다 위상차용콘덴서 dial 을 PH2 에고정한다 검경한다 위상차용콘덴서에붙어있는집광부를맨위로올려빛을한곳으로모은후 slide 를 26
4. Urine RBC 의대표적형태 27
4. Urine RBC 의대표적형태 28
5. Dysmorphic RBC 의대표적형태 도넛형, 혹형 (budding form): 20% 미만 29
5. Dysmorphic RBC 의대표적형태 30
5. Dysmorphic RBC 의대표적형태 31
5. Dysmorphic RBC 의대표적형태 32
6. Dysmorphic RBC 결과보고방법 33
6. Dysmorphic RBC 의임상적해석 34
6. Dysmorphic RBC 결과보고방법 Average values determined in several studies (Quantitative threshold values of erthrocyte morphology as a basis of further diagnostic consequences) Glomerulopathy %Glomerular Erytyrocytes None <20 Possible 20-50 Highly probable 50-75 Definitive >80 35
Discussion 소변검사는간편하고부담없는검사 물리적인검사와화학적인검사로다양한질환의판별에도움 혈뇨나단백뇨등의이상소견은질병의초기징후로고혈압이나당뇨등에동반한 신장합병증의유무를알수있는중요한검사 특히, 일차진단에큰영향을줄수있는혈뇨의발견은검사자의정확한결과로진 단을할수있으므로중요한의미 시험지법 (dipstick test) 와현미경적검사법 (Microscopy) 의불일치인경우검사자 는각병원검사지침에따라정확한보고가필요 소변검사의검사상의불편함에비해검사수가의낮아조정이필요 36
References Bayer Encyclopedia of Urinalysis 2004 임상검사정도관리 49 호 내과학 8 임상신장학입문 뇨화학및일반검사, 펴냄홍 뇨침사도감, 고려의학 37
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