5.尿酸铵结晶
尿酸铵结晶(ammounium biurate crystals)也是尿酸盐结晶中的一种,具有独特的形态,且是唯一能在碱性尿中出现的尿酸类结晶。尿酸铵结晶具有明显的深的颜色和独特的形态,易于辨认。尿酸铵的英文名词还可有ammounium urate,中文译法也有重尿酸铵,双尿酸铵的译法或名称,现统一规范为尿酸铵结晶。曾经有同行将其误认为是某种虫,这真是不应该!
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《专家共识》描述
形态描述:黄褐色不透明,呈树根状、刺球状、圆球形、哑铃形等。
来源与机制:多出现在碱性尿,也可出现在pH>5.7的尿液或陈旧尿中。为尿酸与游离铵结合的产物。
临床意义:少量发现无临床意义。如在新鲜尿中见到大量尿酸铵结晶,提示可能有膀胱细菌性感染。大量尿酸铵结晶出现可形成泌尿道结石。
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理论及临床意义
在我国临床检验本科教材《临床检验基础》第五版中没有介绍这种结晶,仅在第三版中给出示意图(图1)并写道:此结晶呈黄色,不透明,有球状、哑铃形、树根状等形态,是碱性尿中唯一的尿酸盐结晶,为尿酸与游离铵结合的产物。常见于陈旧尿液中,一般无临床意义,如在新鲜尿中见到大量出现,提示膀胱有细菌感染。
图1 教科书上的尿酸铵示意图
在我国专家郑磊、闫立志、张时民共同主编出版的《Urine formed element》英文版专著中给出示意图(图2)并介绍了这种结晶,其特点是黄棕色,外观不透明,可呈根状、哑铃状或球形,有针状突起。这些形态在尿酸盐结晶中是独一无二的,它们主要出现于碱性尿液中,也可能出现在中性或弱酸性尿液中。
图2 《Urine formed element》书中尿酸铵结晶示意图
在CAP专著中列出尿酸铵结晶的章节,给出示意图和图片解释(图3),同时给出其出现的pH范围(图3左下角)。在描述形态特点时指出,从小到大、具有径向或同心性条纹的光滑球体(具有针刺状的刺苹果样)。pH:碱性。折光性:强。颜色:黄棕色。其本质来源于尿酸,当样本陈旧时,在产生尿素酶的细菌产生出氨的情况下可将尿液变为碱性。
图3 CAP专著中的尿酸铵示意图
在Nancy A.Brunzel的专著中写道:尿酸铵结晶呈黄褐色球体,表面有条纹或不规则折痕,也可有不规则的突起或针状物(刺),使这些晶体呈现出“带刺苹果”的外观(下图)。它们主要见于碱性尿液(pH>7.5),但也可在中性尿液(pH>6)中形成。
在Susan King Strasinger的专著中写道:尿酸铵结晶具有酸性尿中尿酸盐特有的黄棕色。它们的形态经常被描述为“多刺苹果”,因为它们的外观是被针状物覆盖的球体。除了在碱性尿液中出现外,多出现在陈旧标本中,可能和尿素分解细菌产生的氨有关。
在Lillian&Kristy专著中写道:尿酸铵结晶多出现于碱性尿和中性尿中,偶然在酸性尿中出现。他的形态是带有长而不规则针状的黄褐色球体,通常用“刺苹果”来形容,尿酸铵也可以没有刺的黄褐色球体出现,但很少见。
在Josefine Neuendor专著中指出:尿酸铵结晶是由尿素酶阳性细菌在炎症反应中形成的。
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溶解性
下表(图4)总结来自于不同的国内外文献或专著,尿酸铵结晶的某些理化特点或溶解特性,可能有交叉或相反意见,请大家参考使用。
图4 来自不同专著的尿酸铵结晶溶解特性一览表
溶解性中几乎都写到尿酸铵结晶加盐酸或加醋酸可使其溶解后再次形成尿酸结晶,图5是来自CAP专著中的一个加碱溶解后形成尿酸结晶的示意图。
图5 尿酸铵结晶加酸后形成尿酸结晶示意图
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形态学图库
01
我拍摄的显微镜图片
在本作者出版的《实用尿液有形成分分析技术》书中包含有大量尿酸铵结晶图,这里摘录几图给大家参考。
图6 尿酸铵结晶,光学显微镜,×400
图7 球状带刺的尿酸铵结晶,光学显微镜,×400
图8 球状带刺的尿酸铵结晶,SM染色,结晶未着色,×400
图9 球状带刺的尿酸铵结晶,与磷酸铵镁及细菌同时呈现,未染色,×400
图10 球状尿酸铵结晶和磷酸铵镁结晶,未染色,光学显微镜,×400
作者近期拍摄到的尿酸铵结晶
图11 尿酸铵结晶,相差显微镜,未染色,×400
图12 尿酸铵结晶,未染色,相差显微镜,×400
图13 大小不等的尿酸铵结晶,未染色,光学显微镜,×400
图14 大量尿酸铵结晶及背景中的大量红细胞、白细胞。
图15 带放射性针状环绕结构的尿酸铵结晶。(此图出自本人公众号曾经发布的一篇文章“诡异”多变的尿结晶。
02
《Urine Formed Element》专著
由南方医院郑磊、闫立志教授与北京协和医院张时民教授联合主编的英文版专著《Urine Formed Element》,其中包含多幅尿酸铵结晶图片,这里选择代表性几图。
图16 同一尿酸铵结晶在不同显微镜下的表现组图(左:光学显微镜,中:相差显微镜,右:暗视野显微镜),×400
图17 棕黄色密集的尿酸铵结晶,球形,未染色,光学显微镜,×400
图18 有毛刺的哑铃形尿酸铵结晶,未染色,光学显微镜,×400
图19 棕色木柴束形尿酸铵结晶(作者注:类似稻草捆样),未染色,光学显微镜,×400
03
03 CAP专著
CAP组织方给出的都是比较典型的尿酸铵结晶,因此参与评价的实验室回复率的正确率都很高。
图20 为CAP于1987年发出的室间形态学质评图,一个典型的尿酸铵结晶(未染色,×160)
图21 为CAP于2003年发出的室间形态学质评图,一个典型的尿酸铵结晶(未染色,×250)
图22 为CAP于2004年发出的室间形态学质评图,一个典型的尿酸铵结晶和右上方一个四边形的磷酸铵镁结晶(未染色,×160)
图23 为CAP于2007年发出的室间形态学质评图,一个典型的尿酸铵结晶(未染色,×250),仅有少许实验室回复为淀粉颗粒和胆红素结晶。
04
Nancy A.Brunzel专著
该专著给出3幅尿酸铵结晶图,其中一个在正文部分,另两个在图集部分。
图24 尿酸铵结晶,标注为球形和“棘苹果”形状
图25 两个尿酸铵结晶,呈“刺苹果”样形态
图26 尿酸铵结晶,注意黄棕色特征,中心的一个结晶开始出现针状或刺状突起
05
Susan King Strasinger专著
图27 典型的尿酸铵结晶,呈现“刺苹果”样形态
图28 尿酸铵结晶(箭头),同时还有磷酸铵镁结晶和草酸钙结晶同出现在一个视野中。
06
Lillian&Kristy专著
图29 尿酸铵结晶
图30 没有针状凸起的尿酸铵结晶
07
JCCLS专著
图31 尿酸铵结晶,未染色,×40
褐色~淡黄色有棘及球状的尿酸铵结晶,大小不等。多在碱性尿液中发现,也可在酸性尿中出现。pH8.5
图32 尿酸铵结晶,未染色,40×
棕色至淡黄色球形晶体,带刺,可能与尿路感染有关。背景中经常观察到细菌。pH 8.0
图33 酸性尿中的尿酸铵结晶,未染色,40×
酸性尿中的尿酸铵结晶形态上与碱性尿中相同。本例在幼儿感染性胃肠炎或滥用缓冲剂时,会导致结石引起肾后性急性肾功能衰竭。pH 6.0
08
Josefine Neuendor专著
图34 尿酸铵结晶光学显微镜(左)与相差显微镜(右)下形态
图35 球形的尿酸铵结晶和带刺的球形尿酸铵结晶
钠结晶(偏振光镜)
09
来自网络检索到图片
通过网络检索“ammounium biurate” 或者“ammounium urate”,可以检索到许多形态的尿酸铵结晶图。
图36 大量尿酸铵结晶
图37 尿酸铵结晶和磷酸铵镁结晶
图38 尿酸铵结晶
图39 尿酸铵结晶
图40 某型号尿液有形成分分析仪器拍摄到的尿酸铵结晶,该设备仅能提供黑白照片。
图41 某型号尿液有形成分分析仪器拍摄到的尿酸铵结晶组图和放大图,该设备仅能提供黑白照片。
图42 经 Sternheimer染色后的尿酸铵结晶(红箭头)和磷酸铵镁结晶,结晶未被染色,依然呈现深棕黄色。
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临床病例
这是一个北京市中医院检验科李莉老师提供的病例,患者送检一瓶尿标本,并指出这就是他尿出的标本,将其留在一个小药瓶中,两陀棕黄色成分几乎都粘附在瓶口部分(图43)。
图43 患者送检的尿标本
见到这个标本,本以为是粪便,但病人强调是尿标本。于是发图给我请教这是什么。我让其取一点加生理盐水稀释后涂在玻片上镜检看看,结果是如下的情景(图44-45)
图44 加生理盐水涂片后密布的尿酸铵结晶
图45 加生理盐水图片后看到的形态大小不等且形态多样的尿酸铵结晶
图46 加大稀释倍数后镜检可见典型的尿酸铵结晶
这么大量的结晶,以半固态的形式排出,几乎不敢想象和不敢相信,此时pH已经无法测定,尿干化学也无法测定。只有显微镜检查才能给出最终结果。这几乎是形成结石的最重要的元素,病人后续的追踪和诊断作者没有追踪到。
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相似物及讨论
尿酸铵结晶是一致具有深棕黄色颜色的结晶,形态独特,易于识别和辨别,也可以通过表中介绍的简单方法进行鉴别。尿酸铵这个词是由铵+双尿酸构成的,所以是含有双尿酸与铵结合的化合物,我们将其统一称为尿酸铵结晶。
在国内描述其形态时经常提到树根状,而在国外文献经常说到带刺的苹果状,这类不同的形容和描述代表不同文化和观感。虽然他有时候形态像虫(如题图),也曾经被某些同行怀疑为虫,但他确实是结晶,不是虫!
尿酸铵结晶是出现在碱性尿中的唯一的尿酸盐类结晶,但也可以出现于弱酸性尿和中性尿中。他可以单独出现,也可以与磷酸铵镁等碱性尿中的结晶同时出现,甚至可以与酸性尿在见到的尿酸结晶和草酸钙结晶同时出现。
尿酸铵结晶虽然易认,但也和一些其他结晶或许形态相近而发生混淆。在不同的专著中都有指出,例如与磺胺甲噁唑和磺胺嘧啶,他们出现在pH酸性尿中,重氮反应阳性;与亮氨酸(pH酸性)和尿酸(pH酸性)结晶有时也产生混淆;还可能与2,8-二羟基腺嘌呤和黄嘌呤晶体、磺胺类药物结晶在形态上混淆,后者只能通过红外光谱法和是否实用相关治疗药物清楚地区分。
虽然说其没有诊断价值,但以下这几点可能就是往往忽略的诊断价值:①新鲜尿发现并同时伴有磷酸铵镁结晶和细菌,可能是膀胱炎和尿路感染的指征;②易导致泌尿道结石,其形成的结石形态也独特(图47);③当女性在无菌尿液中出现尿酸铵结晶导致的肾结石时,应怀疑其滥用泻药。
图47 尿酸铵导致的结石(图片来自网络)
医源性诱导因素可以导致结晶在体内形成,例如使用碱化尿液的药物后,这些结晶可能在肾脏内形成,当从新鲜尿液样本中的发现这些结晶后则具有临床意义,因为体内沉淀会导致肾小管损伤。他们的存在通常表明患者水分不足。因此需要进行临床咨询了解情况,尿液样本的完整性是否受到损害(如储存不当)或是否正在体内形成。
这些尿酸铵结晶在患有感染性胃肠炎(如轮状病毒胃肠炎)或在过度饮食的情况下,滥用抗生素的婴儿中迅速形成结石,并且由于结石引起的肾后急性肾功能衰竭的病例数量正在增加。
总之这种貌似生理性结晶的成分,还是具有一定的临床诊断或鉴别诊断价值,一旦发现,特别是数量较多时应引起检验人和临床医生的重视,及时报告和及时与临床沟通是最有意义的做法。
参考文献
1.中华医学会检验医学分会血液学与体液学学组. 尿液检验有形成分名称与结果报告专家共识 [J] . 中华检验医学杂志, 2021, 44(7) : 574-586. DOI: 10.3760/cma.j.cn114452-20210115-00038.
2.张时民.实用尿液有形成分分析技术(第二版).北京.人民卫生出版社.2020.