요검사, 혈뇨 강동경희대학교병원 진단검사의학과 강소영

요검사 (Urinalysis) 물리적 검사 : 색조, 혼탁도, 냄새 화학적 검사 : 요시험지봉검사 (reagent strip test, stick test) 요침사 검사

채뇨방법 일반요검사를 위한 채뇨법 - 임의뇨 (random urine) most ideal : 아침 첫 소변 - 농축, 아질산염검사, 단백 및 요침사 검사 처음 30 mL 가량은 버린 후 중간뇨를 받는다 - 2시간 (ideal 1시간) 이내 검사 - 지연될 경우 마개를 덮고 냉장 보관 – 수시간 2) 정량검사를 위한 채뇨법 - 대개 24시간 요로 시행 (경우에 따라 12시간 혹은 2시간 요) - 보존제 사용 - 하루 중 배설이 일정하지 않은 호르몬, 단백 및 전해질 측정 - ex) 24시간 요 (오전 7시 수집 시작) : 첫 날 오전 7시에 나온 요는 버리고 그 이후부터 모으기 시작하여 다음 날 오전 7시까지의 요를 모두 모으며 대변볼 때 나오는 소변도 모아야 한다 3) 세균배양을 위한 채뇨법 - clean voided midstream urine (무균적 중간뇨) - 경우에 따라 도관법, suprapubic aspiration

2. 요시험지봉 검사 검사방법 - 요검체 용기를 잘 흔들어 혼합한 후 시험지봉의 반응부가 완전히 젖도록 담근다. - 시험지봉을 용기벽에 붙여서 과잉의 요를 제거 - 수평한 상태에서 일정시간(30-120초) 후 비색표와 대조하여 육안판정 - 자동 혹은 반자동 전용 판독기

2. 요시험지봉 검사 2) 판독 시 주의사항 - 반응부 색조가 균일하지 않을 경우 : 가장 진한 색조로 판독 - 습기 : 요당, 잠혈 검사에 영향 열과 직사광선 : 시약 변질 유발  개봉한지 4일 이상 경과하거나 마개를 잘 닫지 않은 경우 : 오류 유발 - 산화제 혹은 환원제(비타민 C)에 의한 간섭 요시험지봉의 검사 원리가 산화 환원반응에 의한 색조변화 3) 검사항목 Leukocytes (leukocyte esterase) Urobilinogen Occult blood (Heme compounds) Bilirubin Ketone Glucose Protein Nitrite pH Specific gravity

2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 요단백 - 정상 : 요량에 따라서 2-10 mg/dL, ～150 mg/day 요단백 >1/3 Tamm-Horsfall glycoprotein (요원주의 주성분) - 검사원리 : Tetrabromphenol blue…. - Detection limit : 10-15 mg/dL - More sensitive to albumin than globulin - Physiologic NL excretion in concentrated urine - 위양성 : 심한 알칼리성뇨(약제, 세균오염) quaternary ammonium compound (세척제, 세정제), chlorohexidine amido amine (fabric softners)제, 혈액, 농, 질분비물 - 위음성 혹은 위감소 : Bence Jones protein, globulin, mucoprotein - 임상적 의의 - 미세알부민뇨증

2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 2) 요당 - 검사원리 : glucose oxidase, H2O2, potassium iodide(KI), peroxidase.. - detection limit : 50-100 mg/dL - 위음성 : sodium fluoride (보존제), high SG, 과량의 비타민 C - 위양성 : strong oxidizing cleaning agents in container - 임상적 의의 : 혈당 농도가 신세뇨관의 재흡수능을 초과 혈당 > 180-200 mg/dL , 이하의 혈당에서도 glycosuria 가능 * DM * Glycosuria with hyperglycemia : 내분비질환(Acromegaly, Cushing’s syn., Hthyroidism, pheochromocytoma…) : Pancreatic dis. (carcinoma, pancreatitis..) : 기타 - CNS disorders (tumor, Hrr, ..) Disturbance of metabolism (burn, infection, Fx, MI, uremia, liver dis.,..) * Glycosuria without hyperglycemia : renal tubular dysfunction * Pregnancy : Increase of GFR, 지속 혹은 trace를 넘는 경우 W/U

- 검사원리 : acetoacetate & acetone + sodium nitroprusside 2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 3) 요케톤체 - 검사원리 : acetoacetate & acetone + sodium nitroprusside 참고) ketone : 지방 대사의 부산물 - acetoacetate, acetone, β-hydroxybutyrate (main 소변 ketone, 소변 측정X) - 위양성 : 요의 심한 착색, levodopa 대사물 - 임상적 의의 : diabetic ketonuria - diabetic ketoacidosis : non-diabetic ketonuria - 영아나 어린이 (acute febrile dis., 심한 설사 구토) - hyperemesis of pregnancy - cachexia - 심한 운동, 기아 - low carbohydrate diet 소변 ketone 측정 : acetoacetate(20%) 단독 혹은 with acetone(2%) main 인 htdroxybutyrate(78%)는 측정 안됨 혈액 ketone 측정 : 일반적으로 acetoacetate 측정, β-hydroxybutyrate는 따로 측정 가능

Transport deficit (Gilbert) Conjugation deficit (C-N) H Hemolysis Transport deficit (Gilbert) Conjugation deficit (C-N) Non-conjugated bilirubin (indirect, water insoluble) Conjugated bilirubin (direct, water soluble) H Excretion deficit (D-J, Rotor) Biliary obstruction Liver disease (hepatitis) : both

2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 4) 요빌리루빈 - 검사원리 : Diazo reaction - 위음성 : not fresh urine, pyridium, serenium 등 약제 대사물, 비타민 C, 아질산염 빛에 노출 (빌리베르딘으로 전환) - 위양성 : Rifampin, chloropromazine계 약물 - 임상적 의의 : direct bilirubin 혈중 증가시 urine으로 배설 biliary obstruction, Liver disease… 5) 요우로빌리노겐 - 검사원리 : Ehrlich reaction - 위음성 : 아질산염, 포르말린, 빛에 노출 위양성 : PAS, sulfonamide계 약물 - 임상적 의의 : 정상요 urobilinogen 1 mg/dL (Trace～1+) Diurnal rhythm (이상적 : 오후 2-4시, 2시간 요)

Urine & Fecal findings in jaundice Normal Biliary obstruction Hemolytic anemia Liver damage, 간염, cholestasis Urinary Bilirubin Absent ↑ Dark urine Early ↑ urobilinogen Present Neoplasm : Low or – Gallstone : variable Early ↓ Late ↑ Fecal color Dark Pale GS in CBD : intermittent Neoplasm in duct or pancreas : persistent Hepatitis : Early pale Late dark Cholestasis : pale 용혈성 황달 or 신생아 황달 : 요빌리루빈 - / 요우로빌리노겐 + 간세포성 황달 : 요빌리루빈 + / 요우로빌리노겐 + Biliary obstruction : 요빌리루빈 + / 요우로빌리노겐 -

- 검사원리 : Hb or Mb의 heme compound 2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 6) 요잠혈 - 검사원리 : Hb or Mb의 heme compound H2O2 + chromogen oxidized chromogen + H2O heme peroxidase (color change) - detection limit : Hb 0.05-0.3 mg/dL/dL (Hb 0.3 mg/dL = 10 lysed RBC/uL) - 위감소(위음성) : high SG, 단백, 비타민 C, formalin - 위양성 : oxidizing contaminants (hypochlorites, iodine) microbial peroxidse (UTI infec.) - 적색뇨의 감별 : Hematuria, Hemoglobinuria, Myoglobinuria Chromogen : tetramethylbenzidine

질산염 (Nitrate) --------------------------------------- 아질산염 (Nitrite) 2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 7) 요아질산염 (Nitrite) - 검사원리 질산염 (Nitrate) --------------------------------------- 아질산염 (Nitrite) Nitrate reductase 생산균( ≥105개/mL) E.coli, Klebsiella, Aerobacter, Citrobacter - 위음성 : 방광에서 요가 4시간 이상 저류되지 못한 경우 질산염을 함유한 식사를 못한 경우 요비중 증가시 - Nitrate reductase 비생산균에 의한 요로 감염시 음성 - 임상적 의의 : Nitrate reductase 생산균에 의한 요로 감염 의미 ( 요중 세균수 ≥105개/mL, 요침사 bacteria +)

2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 8) 요백혈구 (Leukocyte esterase) - 검사원리 : pyrol amino acid ester 유도체 ----------- pyrol -> diazonium esterase - 위감소 : 요비중 혹은 요당 증가, oxalic acid 혹은 세파계 항생제 - 위양성 : 질분비물 - 임상적 의의 : 요 중 백혈구수 10개/mL 이상 존재함을 의미 요아질산염과 함께 요로감염증 진단에 도움 9) 요비중 - 검사원리 : 이온농도 - 건강 성인 임의뇨 1.003-1.030, 24시간 소변 1.016-1.022 - 단백량, 요당 함량에 따라 변화 유발 - 이뇨제 투여시 낮은 비중 - 임상적 의의 : 심한 탈수, 중등도 이상의 당뇨, 단백뇨 -> 비중 높게 신세뇨관 손상 -> 비중 낮게

2. 요화학 선별검사 (요시험지봉 검사) 10) pH - 검사원리 : pH 지시약 - 위감소 : 과량의 요를 적셔 단백 반응부의 산성완충액이 흘러 들어오는 경우 - 위증가 : 검체 방치(세균증식, 요소분해, 암모니아, 알칼리성뇨) - 임상적 의의 알칼리성뇨 : 급, 만성 신질환, 대사성 및 호흡성 알칼리혈증 구토, 세균의 요로감염, 채소 등의 알칼리성 음식 섭취 산성뇨 : 대사성 및 호흡성 산혈증 심한 설사, 고열, 탈수증, 육류 등의 산성음식 섭취

3. 요침사 검사 (Urine sediment) 유기성분 : RBC, WBC, Epithelial cell, bacteria 무기성분 : cast (원주), crystal (결정) 검사법 (요검경, microscopic exam.) - 원심관 : 10mL, 원침 : 450-500g, 5min - 상층액은 버리고 남은 1mL 혹은 0.5mL, 흔들어 잘 혼합 - 침사 1방울 슬라이드에 점적하여 현미경 관찰 - 저배율 (X100) : 원주, 상피세포.. 고배율 (X400) : 혈구세포, crystal, 세균 등.. (10시야 이상 관찰) - 채뇨 2시간 이내 시행

3. 요침사 검사 (Urine sediment) 2) 검사법 - 자동요침사분석기 : 유세포분석법 (UF1000i) : 영상분석법 (IRIS iQ200)

3. 요침사 검사 (Urine sediment) * 요침사자동분석기 참고치 RBC < 20/uL WBC < 25/uL Bacteria < 2000/uL

3. 요침사 검사 (Urine sediment) 3) 임상적 의의 - RBC ≥ 3/HPF : 신장-요로계질환 (염증, 감염, 결석, 종양) - Dysmorphic RBC : 신사구체 손상 - WBC ≥ 5/HPF : 신장-요로계 염증 질환(PN, cystitis, urethritis, renal TB) - Squamous epi. cell : 질, 요도 유래 (주로 여자) - Transitional epi. cell : 하부요로, 방광 유래 - Renal tubular epi. cell : 세뇨관 손상

3. 요침사 검사 (Urine sediment) 3) 임상적 의의 - 정상 요침사의 구성 - 병적 Cystine RBC cast Tyrosine WBC cast Leucin Epi. cell cast Cholesterol Waxy cast Fatty cast

Hematuria, Hemoglobinuria, & Myoglobinuria : common uncommon rare : dark red to brown urine, reagent strip 요잠혈 +, 요침사 some RBC Hematuria - abNL number of RBC in urine - asymptomatic microscopic hematuria - When? neoplastic & nonneoplastic dis. & trauma (including calculi) in kidney & urinary tract bleeding disorder & anticoagulant uses use of drug such as cyclophosphamide 심한 운동을 한 정상인(마라톤선수) - tendency of RBC to undergo lysis in urine (esp, alkaline pH or SG < 1.010) : reagent strip - useful adjunct to microscopic exam. more sensitive than microscopic exam. but, interfering substance (commonly, ascorbic acid) hematuria 발견위해 routine microscopic exam. 필요 - NL urinary sediment / reagent strip +  Fresh urine exam asymptomatic microscopic hematuria : screening population의 16%까지 reagent strip test로 발견 마라톤선수 –방광 mucosa

Hematuria, Hemoglobinuria, & Myoglobinuria 2) Hemoglobinuria - Hemolysis -> Hb : binding to plasma haptoglobin -> saturated -> free Hb : pass through glomerulus (MW 32kDa) -> reabsorption by proximal tubular cells (Hb -> ferritin & hemosiderin) excretion of remaining Hb (hemoglobinuria) - Pink plasma (at 50 mg/dL level) - acquired hemolytic anemia > hereditary hemolytic anemia 참고) hemosiderinuria : chronic hemolytic state Hemosiderinuria : hemoglobinuria를 일으킨 acute hemolytic episode 2-3일 후 reagent strup (-), yellow-brown granules

Hematuria, Hemoglobinuria, & Myoglobinuria - destruction of muscle fiber -> Mb release -> rapid clearance from blood (MW 17kDa) -> urine excretion (red-brown pigment) - rhabdomyolysis, trauma, strenuous exercise dermatomyositis… - Dx of Rhabdomyolysis & Myoglobinuria muscle tenderness or cramp red-brown urine within a day or two after exertion reagent strip 잠혈반응 : strong positive 요침사검사 : a few RBC clear serum markedly elevated CK, elevated aldolase Normal haptoglobin 회복양상 – 소변 2-3일 내에 clearing, CK 감소

Differentiation of Hematuria, Hemoglobinuria, & Myoglobinuria Condition Plasma Urine Hematuria Color : Normal Color : NL, smoky, pink, red, brown RBC : Many Renal : RBC casts, Protein ↑↑↑ Lower UT : No casts, Protein + or - Hemoglobinuria Color : Pink (early) Haptoglobin : Low Color : pink, red, brown RBC : occasional Pigment casts : occasional Protein : + or - Hemosiderin : Late Myoglobinuria Haptoglobin : Normal CK : Marked increase Aldolase : Increase Color : red, brown Dense brown casts : occasional