尿沉渣
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婦人腰酸背痛「小便呈褐色」 只花10分鐘「AI揪出慢性腎絲球腎炎」
58歲的蕭小姐，腰背酸痛持續了數週後，解尿時發現尿液混濁呈現深褐色（血尿），隨即至中國醫藥大學附設醫院（以下簡稱中醫大附醫）腎臟科郭慧亮主任門診尋求診療，郭慧亮主任安排三項常規檢查：在腹部超音波以及尿液病理細胞檢查等兩項檢查，未發現異常，而在尿液常規檢驗中，發現潛血3+、尿蛋白2+、白血球酯酶1+等三數值異常（正常值皆為負），需再做「腎臟穿刺檢查」，以釐清蕭小姐罹患究竟為腎炎，或泌尿道感染。同時，郭慧亮主任運用中醫大附醫「智形檢」，分析病人尿沉渣圖片，10分鐘後發現：蕭小姐尿中含有細菌、紅血球、白血球、鱗狀上皮細胞、變形紅血球、尿路上皮細胞，AI預測蕭小姐罹患了慢性腎絲球腎炎。蕭小姐並進行常規「腎臟穿刺檢查」，送病理檢驗再分析，郭慧亮主任診斷，蕭小姐確診慢性腎絲球腎炎，後續接受治療，狀況好轉。郭慧亮主任表示， 慢性腎絲球腎炎是由免疫反應所引起的疾病，可能是由抗原與抗體形成免疫複合體後逐漸沉澱在腎絲球內，或抗體直接作用在腎絲球細胞抗原上與免疫相關蛋白質產生活化，造成大量吞噬性白血球進入腎絲球，釋放各種發炎反應的相關物質，誘發一連串連鎖免疫反應，造成腎絲球持續發炎1～2年以上。當發炎無法被控制時，可能會導致慢性腎衰竭，進而演變成末期腎臟病或尿毒症。衛福部統計，台灣洗腎人口達9萬多人，洗腎率高居世界第一。郭主任提醒，腎臟相關的疾病若未得到適當治療，腎功能會持續下降，引發尿毒症，患者還會有噁心、嘔吐、貧血、食慾不振、呼吸困難和疲勞等症狀，嚴重時甚至需要透析治療（洗腎）。檢驗醫學中心薛博仁院長進一步分析指出，尿沉渣檢查主要應用於檢測和評估腎臟及泌尿系統的健康狀態，以及診斷和監測與腎臟相關的疾病。傳統尿沉渣檢驗報告結果僅有六項分類（紅血球、白血球、鱗狀上皮細胞、圓柱體、結晶體、細菌），若需增加細菌培養及病理診斷可能需等候一週時間。針對較具病理意義的沉渣結果很難由自動化儀器判讀，此時需耗費大量人力及時間，且存在個人化的主觀判讀差異以及遺漏異常細胞等限制；為了克服這些問題，中醫大附醫檢驗醫學中心與人工智慧中心合作開發「智形檢」，導入AI輔助辨識尿沉渣，可快速提供至少21項的完整報告，其中，包括最難以辨識的變形紅血球、尿路上皮細胞、腎小管上皮細胞、陰道滴蟲、癌細胞等5項，大幅輔助醫師提早發現泌尿系統的損傷和異常。郭慧亮主任呼籲，慢性腎絲球腎炎是台灣目前末期腎臟病致病因素的第2名，已是不可輕忽的一種慢性病。倘若解便時，有疼痛感、尿量減少、出現異常顏色、混濁，應盡速就醫治療。
台日合作「尿沉渣影像特徵辨識」 10分鐘揪出腎病與泌尿疾病
中國醫藥大學附設醫院與日本知名臨床醫學檢測集團sysmex（希森美康），宣布投入合作「尿沉渣影像特徵辨識」，雙方透過雲端平台，由sysmex 提供尿沉渣醫學影像，中國醫藥大學附設醫院則運用AI圖像大數據，協助sysmex（希森美康）醫學集團就其檢體影像上，找出難以辨識的疾病特徵並加以標記。中國醫藥大學附設醫院院長周德陽指出，與sysmex 合作可望進一步實現智慧醫療，將中國附醫人工智慧AI和臨床收集之尿沉渣影像辨識結合，藉由人工標記、機器深度學習，有效縮短實驗室檢驗流程提升效率，雙方期待從尿液檢體，就能快速精準找出病人的泌尿疾病、腎病與癌症等疾病，共同為國人的健康把關。根據健保署國民健康保險實驗室數據庫近五年來（2015年至 2020年）的統計，台灣醫院最常進行的五項檢查，依序分別是「血液常規檢驗」、「尿液常規檢驗」、「白血球細胞分類計數」、「血糖和血中的肌酐酸」；尿液常規檢驗高居第二，並且也是各醫療機構與健檢單位，提供作為一般健康檢查、門診檢查與住院治療前的常規檢驗項目，目前實驗室皆有自動化儀器可以快速分析尿液成分，並且能夠快速取得報告。值得注意的是，尿液沉渣的圓柱體、結晶體及細胞形態，往往是諸多疾病的重要指標，然而一般醫學實驗室對於較具難度的形態卻可能無法立即辨識。周德陽院長指出，本合作透過AI圖像，能進一步優化尿沉渣影像特徵，提升其辨識能力，根據尿液不同菌種的不同特徵來進行辨別，使其猶如人臉辨識般，透過影像即能辨識出分析物件的正確名稱並進行分類，有助於提升整體檢驗流程之效率與準確度，並在疾病的早期即快速檢測出異常，給予病人正確的治療及減少抗生素的過度使用。中國醫藥大學附設醫院血液透析科郭慧亮主任舉例說明，尿液由腎臟製造，尿液中所含的物質也可以提供許多的臨床訊息：腎臟將血液中廢棄的物質連同多餘的水分形成尿液儲存在膀胱，達到一定量再經由尿道排出體外，如果某個器官出現異常，則可藉由分析尿液找出端倪，像是含有大量白血球的膿尿可能出現在急性腎盂腎炎或泌尿道感染；血尿則可能出現在腎絲球性出血或非腎絲球性出血；近期研究更顯示，血尿中觀察到變形紅血球，則與腎絲球腎炎有顯著相關；此外，腎臟發炎會在尿中發現腎小管上皮細胞；至於尿路感染或是膀胱癌，則可能發現於尿路上皮細胞或惡性細胞，其中藉由惡性細胞的不同排列方式及形態，來區分上皮細胞癌或腺癌等。除了上述的血球與細胞，尿中圓柱體與結晶體的存在，亦是腎臟病變、尿路結石等相當重要的指標，如重度慢性腎病在尿中可能出現大量草酸鈣晶體、透明圓柱體或臘狀圓柱體。另外，中國醫藥大學附設醫院檢驗醫學中心副院長薛博仁也舉例說明，念珠菌菌尿症是一不算少見但卻也常困惑著諸多臨床醫師的問題，它不同於細菌性菌尿症已有著普遍共識的臨床診斷指引和處置，念珠菌菌尿症尚缺乏著一確定性的診斷與處置流程，且因使用抗生素的影響，目前具抗藥性的念珠菌種Candida. glabrata也逐漸增加。從以上敘述便可窺見尿液檢查的重要性，藉由不同的細胞形態可以協助診斷泌尿系統的許多疾病，亦可在尿液細菌培養尚未有結果前，即時提供醫師診斷依據。日本sysmex醫學集團是全球IVD體外診斷醫療器材(In Vitro Diagnostic Devices，IVD)領域前10名的亞洲企業，其在血球，血凝，以及尿沉渣檢驗的領域都獲得全球市佔率第一位，並曾連續兩年被富比士（Forbes）列入全球最具創新「保健器械&服務」公司的行列，以及被Corporate Knights四次評選為｢Global 100｣（世界最可持續發展的100家公司）。中國醫藥大學附設醫院檢驗醫學中心透過與日本sysmex集團台灣分公司合作研究，共同幫助讓病人透過非侵入性且操作快速方便的尿液常規檢查及早診斷，免除像是膀胱鏡檢查、患部活體切片等侵入性檢查。台灣泌尿道癌症發生率大約每年每十萬人有4人，相當全台灣每年新增800例，若能早期發現，可以在癌症初期就診斷出來，治癒的機會將大大提升。期待為未來的檢驗流程、制度及社會衛生經濟價值帶來全面性助益。