《Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences》:Pediatric urinalysis revisited: developmental physiology, preanalytical challenges, clinical decision limits, and age- and sex-specific reference intervals
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尿液分析包括对理化参数的试纸条检测以及尿液有形成分的显微镜或自动化分析。试纸条检测覆盖pH、相对密度(尿比重,SG)、蛋白质、葡萄糖、酮体、尿胆原、胆红素、血液和白细胞酯酶。在特定情况下,还可辅以定量指标,如尿蛋白/肌酐比值和尿白蛋白/肌酐比值。本综述评估了儿
尿液分析包括对理化参数的试纸条检测以及尿液有形成分的显微镜或自动化分析。试纸条检测覆盖pH、相对密度(尿比重,SG)、蛋白质、葡萄糖、酮体、尿胆原、胆红素、血液和白细胞酯酶。在特定情况下,还可辅以定量指标,如尿蛋白/肌酐比值和尿白蛋白/肌酐比值。本综述评估了儿童尿液分析参数的年龄和性别特异性参考区间及临床决策限值,并将肾脏发育生理学与分析前和分析中的检测性能决定因素相结合。在PubMed中的检索共识别出1982年至2026年间发表的148篇文献。儿科尿液成分受肾小球和肾小管功能不成熟、肌肉量变化、青春期激素改变以及两性解剖差异的影响。分析前变量(尤其是收集技术)显著影响可靠性——污染率从耻骨上穿刺抽吸的约1%到黏附袋标本的26%–80%不等。自动化系统可提高可重复性并需要更小的标本量,但儿科验证数据仍然有限,且参考限值无法在不同分析仪代际间转移。关键在于,文献报道的数值既包括源自健康人群的参考限值,也包括为诊断用途而选择的临床决策限值;两者不可互换,且若干被广泛引用的儿科数值源自筛查阳性或住院队列。服务于儿科人群的实验室应报告参考区间及其方法、分析仪代际和来源人群;应在本地界定诊断决策限值而非采用成人衍生默认值;并对任何袋装阳性标本采用污染风险较低的方法进行确认。目前尚未发表针对早产新生儿有形成分的参考区间,这仍是最紧迫的空白。
主体内容总结
**文献检索策略**
本文为批判性叙述性综述,未应用系统综述方法。检索在PubMed中进行,构建了五个检索模块并组合:人群(儿科、儿童、婴儿、新生儿、早产儿、青少年)、检测(尿液分析、试纸条、尿沉渣、流式细胞术、自动化尿液分析等)、分析物(蛋白尿、白蛋白尿、尿蛋白/肌酐比值、血尿、白细胞尿、细菌尿、尿比重、尿pH等)、分析前阶段(尿液收集方法、清洁排尿、中段尿、耻骨上穿刺、膀胱导尿、尿袋、尿布垫、污染率等)以及参考区间(参考区间、参考限值、参考值、决策限值、截断值)。数据库检索限制为2005年后的出版物,最终纳入148篇文献,其中129篇(87%)发表于近二十年内。
**儿科人群尿液分析参数的生理决定因素**
儿童尿液参数受肾脏发育、躯体生长、泌尿道解剖和激素成熟等生理过程强烈影响。出生时肾小球滤过率(GFR)仅为成人水平的约30%,尽管出生时肾单位生成大体完成,出生后功能成熟持续数年。早产/足月新生儿和婴儿肾小管功能不成熟,导致浓缩和酸化能力受限、重吸收能力降低,以及某些溶质(如蛋白质和葡萄糖)排泄增加。躯体生长和肌肉量增加影响肌酐排泄,青春期激素变化调节肾脏血流动力学和电解质处理。解剖差异方面,女性尿道较短易受会阴周围污染,影响白细胞、上皮细胞和细菌计数。
**早产新生儿的特殊考虑**
早产中断了通常在34–36孕周完成的肾单位生成,导致肾单位数量减少。27–31孕周早产儿在出生第7天GFR中位数为7.9–30.3 mL/min/1.73 m2,第28天为15.5–37.9 mL/min/1.73 m2。肾小管不成熟限制浓缩能力、增加钠排泄分数并损害葡萄糖和低分子量蛋白质重吸收。尿蛋白/肌酐比值(uPCR)在出生0–1天中位数为80 mg/mmol,第3–4天为107 mg/mmol,上限分别为223和289 mg/mmol;出生前29周早产儿显著高于33周后出生者。早产儿尿相对密度通常较低,最大尿渗透压显著低于成人。尿肌酐排泄因肌肉量低而减少。自动化尿液分析对极小样本量(1–2 mL)具有特殊价值。
**儿科人群参考区间的临床和实验室意义**
未能考虑发育差异可能导致过度诊断,尤其在早产/足月新生儿和婴儿中,暂时性蛋白尿和生理性尿比重变异常见且通常为良性。学龄儿童和青少年可生理性出现直立性蛋白尿,短暂性镜下血尿也可见于婴幼儿且不一定指示潜在疾病。
**尿液分析的筛查、诊断和肾脏病学应用**
同一参数用于三种不同临床目的:筛查适用于无症状儿童,主要参数为试纸条蛋白和血,接受低阳性预测值;诊断适用于可疑尿路感染的症状儿童,采用临床决策限值以高阴性预测值排除感染;肾脏病学应用适用于已确诊或疑似肾小球/肾小管疾病的儿童,补充红细胞形态、管型和尿白蛋白/肌酐比值(按KDIGO 2012分类)。超过20个畸形红细胞伴中度蛋白尿提示肾小球源性出血。
**儿科尿液分析标准化与协调的方法学和分析挑战**
儿科参考区间的推导受发育生理学连续变化和三种主要测量方法(试纸条、手动显微镜、自动化颗粒分析)差异的制约。试纸条检测快速廉价但仅为半定量,受试剂批间差异、储存条件、阅读时机和尿中抗坏血酸干扰影响。自动化试纸条阅读器和AI辅助比色法减少主观变异但未改变半定量本质。手动显微镜存在观察者间差异。自动化颗粒分析的参考限值具有平台依赖性,体现在标本准备与报告单位、分析仪型号与代际、以及图像处理算法三个层面。如UF-1000i与UF-5000在上皮细胞检出灵敏度上从43.4%升至77.2%,阳性预测值从38.8%升至79.6%;细菌上限在UF-100(3090×10?/L)与UF-1000i(48×10?/L)之间相差64倍。EFLM 2023欧洲尿液分析指南建议报告尿浓度、记录膀胱孵育时间并仪器读取试纸条。实践上应采用自动化筛查结合定义的反射性人工复核的混合模式,外部质量评估(EQA)材料稀缺且多源自成人。
**自动化尿液分析在儿科人群中的局限性**
自动化系统处理未离心尿仅需2–3 mL(甚至1–2 mL),精密度和客观性优于手动法。但儿科尤其是早产/足月新生儿尿生理性低比重(通常<1.015)和低渗透压降低光学和电学对比度,增加假阴性和假阳性。短暂性细菌尿可能低于流式细胞检测阈值或被误分类。袋收集高污染率进一步混淆结果。在低颗粒浓度下精确度下降,成人衍生参考区间不能转移至儿童。细菌通道区分革兰氏阴性/阳性不完善,晶体、酵母样细胞和红细胞可致误分类。新生儿特异性干扰物(胆红素、尿胆原、黏液)可能影响分类但缺乏儿科数据。最小样本量下的分析性能仍未知。
**分析前阶段因素与尿液分析**
分析前因素包括水合状态、尿量、饮食、体力活动和昼夜节律。需严格标准化采样方案。样本量<5 mL时手动显微镜无法分析,自动化仅需2–3 mL。饮食(胡萝卜、甜菜根、维生素C)可干扰试纸条。首选清洁外阴后的首次晨尿。室温下分析时限为2小时,冷藏(约4°C)为4小时。
**尿液收集方法**
尿液收集袋:污染率30–80%,是最高的无创方法,不应用于诊断尿路感染,但因其完全无创仍在2岁以下儿童广泛使用。吸收性收集法(尿布垫、棉球):污染率高,不适用于尿培养或有形成分评估,仅限某些生化参数。清洁排尿法:部分标准化,需两人配合,可用刺激技术(如Quick-Wee)增加排尿率,污染率约14–16%,在2岁以上儿童中最可行。导尿术:污染率较低,但操作疼痛且有并发症风险。耻骨上抽吸:污染率约1%,是微生物学纯标本的金标准,仅用于绝对适应证。
**各年龄组尿液收集方法的实用建议**
在早产和足月新生儿中,需要微生物学可靠标本时首选耻骨上抽吸,导尿为可行替代;袋和吸收法仅用于生化参数。未如厕训练婴儿可用袋收集筛查,但任何阳性结果需用污染较少方法确认;Quick-Wee刺激可提高清洁排尿成功率。约2岁起清洁排尿中段尿为首选。所有年龄段均应在申请单上记录收集方法并与结果一同报告。
**尿液理化参数及儿科参考区间和决策限值**
尿比重(SG):成人正常范围1.015–1.025,儿科儿童值更常偏低。足月新生儿参考区间1.005–1.012至1.005–1.020,5岁以上儿童建议1.015–1.025。尿pH:成人通常5.5–6.5。一项9,930名儿童研究显示各年龄段pH均在较窄范围内,与成人差异不大。尿pH对儿童尿路感染诊断价值有限。蛋白/白蛋白:新生儿和婴儿排泄量可达300 mg/m2/日视为生理性。uPCR和uACR为实用替代指标。早产儿出生0–1天uPCR上限223 mg/mmol、uACR上限65 mg/mmol,第3–4天分别为289和62 mg/mmol。足月新生儿0–1天上限uPCR 162 mg/mmol、uACR 84 mg/mmol。学龄儿童无症状蛋白尿约5–15%,直立性蛋白尿需区分。
**尿液有形成分及儿科参考区间和决策限值**
红细胞(血尿):镜下血尿见于3–5%健康儿童,多呈短暂性。检出方法依赖性大,稀释碱性尿导致溶解。筛查阳性需重复检测,确认需首次晨尿和定量计数。诊断应用需结合白细胞尿和细菌尿。肾脏病学应用中红细胞形态比计数更重要,>20个畸形红细胞伴中度蛋白尿提示肾小球源性。白细胞(白细胞尿):最常用于支持尿路感染诊断,但易受溶解和污染影响。女性计数高于男性,归因于阴道分泌物污染。诊断限值因标本类型和分析平台而异,需本地定义。无细菌的白细胞尿需考虑间质性肾炎。上皮细胞:鳞状上皮细胞增多主要反映标本质量;肾小管上皮细胞具有真实诊断价值(肾小管损伤、急性间质性肾炎、移植物排斥),但自动化仪器不能可靠区分,需显微镜确认。细菌:计数与培养菌落形成单位不可互换,结果取决于收集方法。临床决策限值仅在结合白细胞尿时可用于儿童。参考限值在早产新生儿完全缺乏。袋装标本阳性不应诊断感染。
**空白与未来方向**
早产新生儿有形成分参考区间未发表;多个现有儿科参考区间源自非严格健康人群。儿科特异性EQA材料稀缺,反射性复核标准罕见,缺乏参考测量程序。基于深度学习的尿沉渣分类从回顾性概念验证到前瞻性评估,准确率在真实条件下从97%下降至约78%,且未在新生儿/儿科队列中验证。多中心协调计划(如加拿大儿科参考区间实验室计划)可提供组织模式,但尚不存在针对尿液颗粒的等效计划。四项优先事项依次为:早产新生儿有形成分参考区间;经验证健康儿科人群的前瞻性多中心年龄分层研究;儿科EQA材料和共识反射性复核标准;AI辅助和数字显微镜工具的前瞻性验证。
**结论**
儿科尿液分析不能可靠地使用成人衍生参考区间进行解释。必须综合考虑年龄、性别、肾脏成熟阶段、分析前条件、尿液收集技术和分析方法,以避免过度诊断并支持可靠临床决策。参考区间描述健康人群中分析物的分布,适用于筛查和纵向肾脏病学监测;临床决策限值用于回答特定诊断问题,两者不可互换。当前许多应用于儿科实践的数值来自筛查队列、住院患者或异质性年龄范围,将其外推至其他临床环境是误分类的公认来源。因此,需要建立在健康儿科人群中的、年龄和方法特异性的参考区间,并针对明确临床目的进行验证,以提高儿科尿液分析的诊断准确性。