Dieses Dokument ist nur für den persönlichen Gebrauch bestimmt und darf in keiner Form an Dritte weitergegeben werden! Aus Althof, S., J.

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3 In-vivo-Mikrofotografie der Papillenspitze einer Goldhamsterniere. Nach intravenöser Myoglobininjektion und gleichzeitiger intravenöser Lissamingrün-Applikation sind Eiweißzylinder im Sammelrohrsystem dargestellt, die zum Teil aus der Papillenspitze herausragen (Versuchsausführung und Aufnahme durch Prof. M. Steinhausen, I. Physiologisches Institut der Universität Heidelberg). Dieses Dokument ist nur für den persönlichen Gebrauch bestimmt und darf in keiner Form an Dritte weitergegeben werden!

4 Das Harnsediment Atlas Untersuchungstechnik Beurteilung Sabine Althof Joachim Kindler Begründet von Robert Heintz 7., durchgesehene Auflage 108 z. T. farbige Abbildungen 3 Tabellen Georg Thieme Verlag Stuttgart New York

5 IV Bibliographische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliographie; detaillierte bibliographische Daten sind im Internet über abrufbar Dr. med. Sabine Althof Medizinaldirektorin i. R. Morillenhang Aachen Prof. Dr. med. Joachim Kindler Internist, Nephrologe Chefarzt der Med. Klinik I Medizinisches Zentrum Kreis Aachen ggmbh Würselen Prof. Dr. med. Robert Heintz Ehemaliger Vorstand der Abt. Innere Medizin II der Medizinischen Fakultät an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen 1. Auflage Auflage Auflage Auflage Auflage Auflage spanische Auflage spanische Auflage Georg Thieme Verlag KG Rüdigerstraße 14 D Stuttgart Unsere Homepage: Printed in Germany Umschlaggestaltung: Thieme Marketing Satz: Druckerei Sommer Feuchtwangen Druck: Druckhaus Götz GmbH, Ludwigsburg ISBN Wichtiger Hinweis: Wie jede Wissenschaft ist die Medizin ständigen Entwicklungen unterworfen. Forschung und klinische Erfahrung erweitern unsere Erkenntnisse, insbesondere was Behandlung und medikamentöse Therapie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosierung oder eine Applikation erwähnt wird, darf der Leser zwar darauf vertrauen, dass Autoren, Herausgeber und Verlag große Sorgfalt darauf verwandt haben, dass diese Angabe dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes entspricht. Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag jedoch keine Gewähr übernommen werden. Jeder Benutzer ist angehalten, durch sorgfältige Prüfung der Beipackzettel der verwendeten Präparate und gegebenenfalls nach Konsultation eines Spezialisten festzustellen, ob die dort gegebene Empfehlung für Dosierungen oder die Beachtung von Kontraindikationen gegenüber der Angabe in diesem Buch abweicht. Eine solche Prüfung ist besonders wichtig bei selten verwendeten Präparaten oder solchen, die neu auf den Markt gebracht worden sind. Jede Dosierung oder Applikation erfolgt auf eigene Gefahr des Benutzers. Autoren und Verlag appellieren an jeden Benutzer, ihm etwa auffallende Ungenauigkeiten dem Verlag mitzuteilen. Geschützte Warennamen werden nicht besonders kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann also nicht geschlossen werden, dass es sich um einen freien Warennamen handele. Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.

6 V Vorwort zur 6. Auflage Die Herausgabe eines Harnsedimentatlas war ein langjähriges Anliegen von Professor Heintz. Seine Tätigkeit an der Aachener Klinik gab ihm endlich die Gelegenheit zur Verwirklichung dieses Vorhabens. Durch seinen frühen Tod vor nunmehr 23 Jahren hat er leider nur das Erscheinen der 1. Auflage und das durchweg sehr positive Echo erleben können. Erfreulicherweise kommt jetzt bereits die 6. Auflage heraus. Außerdem gibt es bereits zwei spanische Ausgaben, die 1. von 1985 und die 2. von Der bisherige Verkauf des Buches lässt den Schluss zu, dass es doch trotz der enormen technischen Entwicklung noch eine ganze Menge Interessenten für das Harnsediment gibt. Es war das ständige Bestreben meines früheren Chefs, uns Assistenten für die eigenhändige Untersuchung des Harnsedimentes (und der Blutausstriche) zu aktivieren, um so aus diesen einfachen Quellen bei gleichzeitiger Kenntnis des klinischen Bildes möglichst viel an Informationen zu erhalten. Das können die zwar Zeit sparenden Teststreifen nicht leisten. Der ärztliche Blick ins Sediment ist durch nichts zu ersetzen und würde sicherlich bei konsequenter Durchführung den Patienten manche aufwendigen Untersuchungen ersparen. Auch im Zeitalter der High-Tech-Medizin ist die Harnsedimentuntersuchung ein schnelles und preiswertes Werkzeug, insbesondere für den Internisten und Nephrologen (s. auch G. B. Fogazzi aus Mailand/Italien: Nephrol. Dial. Transplant 13, 1998: ). Sie können die Befunde auf Grund ihrer Kenntnisse von Klinik und Pathologie der Nierenerkrankungen praktisch schon am Krankenbett interpretieren. Herr Prof. Dr. med. J. Kindler, Internist und Nephrologe, hat sich dankenswerterweise an der Überarbeitung der Neuauflage beteiligt. So wurden insbesondere die Kapitel über die Zellzahl im Urin, die Erythrozyten, die Leukozyten und die Tabellen zur Hämaturie und zu den Sedimentbestandteilen von ihm neu geschrieben. Er ist auch der Verfasser des neuen Kapitels über Schistosoma haematobium, zu dem Prof. Dr. med. H. M. Seitz vom Institut für Parasitologie der Universität Bonn zwei Bilder zur Verfügung stellt. Herr Dr. med. M. Fiedler vom Zentrum für Innere Medizin der Universität Göttingen überließ uns zwei Fotos von CD14-positiven Monozyten/Makrophagen im Urin von Patienten nach Nierentransplantation.

7 VI Vorwort zur 6. Auflage Ferner erfolgten Aktualisierungen an verschiedenen Stellen, vor allem auch im Literaturverzeichnis. Erwähnen möchte ich noch die gute Zusammenarbeit mit den Damen des Georg Thieme Verlages. Aachen, im Frühjahr 2001 Sabine Althof

8 VII Vorwort zur 1. Auflage Zahlreiche Untersuchungsmöglichkeiten stehen heute für die Erkennung von Krankheiten der Nieren und der ableitenden Harnwege zur Verfügung. Viele von ihnen erfordern einen großen zeitlichen, personellen und technischen Aufwand. Einige sind darüber hinaus mit einer erheblichen Belastung der Patienten verbunden. Die Diagnostik in der Praxis und in der Klinik wird sich jedoch auf einige bewährte Untersuchungsmethoden beschränken müssen, um effektiv, rationell und schließlich auch ökonomisch zu arbeiten. Zu diesen Untersuchungen gehört die mikroskopische Harnuntersuchung. Sie kann fast in jeder Klinik und Praxis durchgeführt werden und liefert bei sorgfältiger Ausführung in vielen Fällen frühzeitig wertvolle Hinweise für die Erkennung und Verlaufskontrolle von Krankheiten der Nieren und der ableitenden Harnwege, gelegentlich auch von extrarenalen Erkrankungen. Zweck dieses Buches soll es sein, dem wenig geübten Untersucher die Erkennung und Wertung der im Harn vorkommenden, mikroskopisch sichtbaren Strukturen zu erleichtern. Das Schwergewicht des Buches liegt daher auf dem Bildteil. Die Bilder wurden so ausgewählt, dass sie den im täglichen Routinebetrieb vorkommenden Befunden möglichst genau entsprechen. Eine Schwierigkeit war dabei allerdings nicht ganz zu überwinden. Die Tiefenschärfe der Mikrofotografien ist nämlich im Verhältnis zur Dimension der Objekte im Harnpräparat teilweise etwas gering. Bei der unmittelbaren Untersuchung mit dem Mikroskop wird dieser Nachteil durch leichtes Drehen an der Mikrometerschraube ausgeglichen. Weiterhin fallen bei der mikroskopischen Betrachtung einige Elemente im Urin gerade durch ihre Beweglichkeit auf, z. B. Trichomonaden oder auch Bakterien. Die fotografische Momentaufnahme kann jedoch die Bewegung nicht erfassen. Bis auf wenige, besonders gekennzeichnete Ausnahmen wurden alle Aufnahmen mit einem üblichen, zu jedem medizinischen Allgemeinlabor gehörenden Lichtmikroskop gewonnen. Da es sich hier um ein Bilderbuch handelt, wurde der Text auf die notwendigen Erklärungen der Bilder sowie auf die technische Durchführung und kritische Beurteilung des Sedimentbefundes im Zusam-

9 VIII Vorwort zur 1. Auflage menhang mit Erkrankungen der Nieren und der harnableitenden Wege beschränkt. Dem Verleger, Herrn Dr. med. h. c. Günther Hauff, und den Mitarbeitern des Georg Thieme Verlages danken wir für die bis zur Erarbeitung des Bildmaterials geübte Geduld und für die Zusammenarbeit bei den technischen Vorarbeiten. Aachen, im November 1975 Robert Heintz Sabine Althof

10 IX Inhaltsverzeichnis Das Harnsediment als diagnostische Hilfe Methodik der Harnsedimentuntersuchung Mikroskopische Ausstattung Gewinnung und Verarbeitung der Urinproben Qualitative und quantitative Methoden der mikroskopischen Harnuntersuchung Sediment des zentrifugierten Harns Mikroskopische Untersuchung des Nativharns Bestimmung der Zellzahl im Harn Färbemethoden Färbung nach Sternheimer-Malbin Peroxidasefärbung nach Kaye, modifiziert nach Lampen Fettfärbung mit Sudan-III-Lösung Färbung mit Lugolscher Lösung Färbung mit Eosin Doppelfärbung mit Eosin und Methylenblau Färbung mit Neutralrot-Methylviolett nach Schugt Simultan-Doppelfärbung nach Quensel Färbung mit Methylenblau nach Löffler Eosinophilenfärbung nach Hansel Diagnostische Bewertung der verschiedenen Sedimentbestandteile Erythrozyten Leukozyten Epithelien Plattenepithelien Urothelzellen oder Epithelien der ableitenden Harnwege Nieren- und Tubulusepithelien Zellverbände, Tumorzellen Zylinder Hyaline Zylinder Granulierte Zylinder

11 X Inhaltsverzeichnis Wachszylinder Epithelzylinder Fettkörnchenzylinder Erythrozytenzylinder Leukozytenzylinder Hämoglobin- und Myoglobinzylinder Bakterienzylinder Zylindroide und Pseudozylinder Bakterien Trichomonaden (Trichomonas vaginalis) Schistosoma haematobium Pilze und ihre Strukturen Samenzellen (Spermatozoen, Spermien) Schleimfäden Fetttropfen Kristalle Urate Diammoniumurat Harnsäure Calciumoxalat Calciumsulfat Ammonium-Magnesium-Phosphat (Tripelphosphat) Dicalciumphosphat Amorphe Erdalkaliphosphate (Tricalciumphosphat und Trimagnesiumphosphat) Dimagnesiumphosphat Calciumcarbonat Zystin Cholesterin Leucin und Tyrosin Hippursäure Xanthin Bilirubin Hämoglobin Ausgeschiedene Arzneimittel Abbildungsteil Literaturverzeichnis Sachverzeichnis

12 Das Harnsediment als diagnostische Hilfe 1 Das Harnsediment wird durch Zentrifugieren des Harns gewonnen (Methodik S. 3 ff.). Die Untersuchung erfolgt mit dem normalen Lichtmikroskop, heute besser mit dem Phasenkontrastmikroskop. Im Sediment können verschiedenartige geformte und ungeformte Bestandteile vorhanden sein, von denen einige krankhafte Veränderungen an den Nieren, an den Harnwegen oder mitunter auch an anderen Stellen des Organismus anzeigen. Damit wird die Untersuchung des Harnsedimentes zu einem diagnostischen Hilfsmittel. Für bestimmte Fragestellungen wird der Harn auch unzentrifugiert im Mikroskop betrachtet. Man bezeichnet dies als die Untersuchung des Nativharns (S. 6). Die Untersuchung des Sedimentes gilt als einfache diagnostische Methode, beinahe zu einfach, um im Zeitalter einer komplizierten apparativen und biochemischen medizinischen Untersuchungstechnik in seiner vollen Aussagekraft beachtet zu werden. Aber die Harnsedimentuntersuchung kann nicht nur wegen ihrer Einfachheit, sondern auch wegen ihrer Aussagemöglichkeit ein wertvolles diagnostisches Hilfsmittel sein. Allerdings: Auch diese einfache Methode muss sorgfältig ausgeführt werden, um sie voll nutzen zu können. Sie ist jedoch nicht schwierig zu erlernen. Ein Mindestmaß an Erfahrung gehört aber zur Erhebung der Befunde und zu ihrer Einordnung in den diagnostischen Gesamtplan. Die Erhebung des Befundes und seine Einordnung sind schwieriger als die Methodik der Untersuchung, weil zum Sammeln von Erfahrungen Geduld und Zeit erforderlich sind, wovon in der Regel für diese Methode wenig aufgewendet wird. Das Sediment wird schließlich nur demjenigen Arzt etwas bringen, der eine gewisse Erfahrung in der Korrelation zwischen klinischem Krankheitsbild und Sedimentbefund hat. Diese Korrelation ist in der täglichen Praxis oft schwierig herzustellen. Die medizinisch-technische Assistentin, die den Harn untersucht, kennt den Kranken und seine Krankheit nicht, und der Arzt kennt das Sediment meistens nur aus zweiter Hand. Damit bleiben die diagnostischen Möglichkeiten oft ungenutzt. Besonders aber Ärzte in einer Allgemeinpraxis, Internisten voran die mit der Subdisziplin Nephrologie befassten und Urologen sollten mit der exakten Erhebung und klinischen Interpretation des Sedimentbefundes vertraut sein; sie können sonst die Befunde des Assis-

13 2 Das Harnsediment als diagnostische Hilfe tenzpersonals sowie die Aussagekraft der Methode aus eigener Kenntnis nicht beurteilen. Ihnen fehlt damit ein in der praktischen Nephrologie und Urologie unentbehrliches diagnostisches Hilfsmittel. Im Harnsediment lassen sich unter dem Mikroskop zahlreiche verschieden geformte Gebilde erkennen. In erster Linie handelt es sich dabei um Zellen aus den harnableitenden Wegen und den Nieren sowie aus dem Blut, um kristallin ausgefallene Harnsalze und um Ausgüsse der Nierenkanälchen (Zylinder), die als lange, schmale Bänder im Gesichtsfeld erscheinen. Die verschiedenen Formbestandteile und ihre diagnostische Bedeutung werden in einem gesonderten Abschnitt abgehandelt (S. 14 ff.). Aus der rationellen Urindiagnostik sind heute die Teststreifen nicht mehr wegzudenken. Sie sind einfach und schnell zu handhaben und werden im unzentrifugierten Harn eingesetzt. Für Erkrankungen der Nieren und ableitenden Harnwege sind Teststreifen für Eiweiß, Erythrozyten, Leukozyten, ph und Nitrit erforderlich (s. auch S. 7). Bei positivem Ausfall eines oder mehrerer dieser Tests oder auch aufgrund einer bestimmten klinischen Symptomatik ist dann eine Harnsedimentuntersuchung und/oder bakteriologische Diagnostik anzuschließen. Es muss berücksichtigt werden, dass z. B. der positive Blutnachweis im Urin noch nichts darüber aussagt, ob er durch Erythrozyten, Hämoglobin oder Myoglobin verursacht wird, oder dass nicht alle für Harnwegsinfekte in Frage kommenden Keime Nitrit bilden. Bei den Leukozyten-Teststreifen gibt es eine schwache Stelle im unteren Bereich. Andererseits ist auch zu erwähnen, dass Erythrozyten und Leukozyten, besonders nach längerem Stehen, lysieren können und dann im Sediment verschwinden; das gilt besonders im alkalischen oder hypotonen Urin. Der auswertende Arzt muss Grenzen und Vorteile der Teststreifenmethoden und der Sedimentuntersuchung möglichst aus eigener Anschauung kennen. Keinesfalls ist es gerechtfertigt, aufgrund eines positiven Bluttests bereits eine umfangreiche Diagnostik einzuleiten oder bei einem positiven Leukozytentest gleich antibiotisch zu behandeln.

14 3 Methodik der Harnsedimentuntersuchung Mikroskopische Ausstattung Ein gutes handelsübliches Lichtmikroskop mit facher Vergrößerungsmöglichkeit ist als Grundausstattung für die mikroskopischen Untersuchungen des Harns und des Sedimentes erforderlich. Durch Einschieben eines Polarisationsfilters und Auswechseln des Kondensors lässt sich das Lichtmikroskop in ein Polarisationsmikroskop umwandeln. Es können damit doppelbrechende Substanzen in Form von Malteserkreuzen in Fetttröpfchen, Fettkörnchenzellen und Fettkörnchenzylindern nachgewiesen werden. Auch Kristalle liefern unter dem Polarisationsmikroskop z. T. sehr schöne farbige und formenreiche Bilder, klinisch kommt dem jedoch kaum eine Bedeutung zu. Das Auswechseln von Objektiv und Kondensor ermöglicht die Umwandlung eines normalen Mikroskops in ein Phasenkontrastmikroskop. Mit dem Phasenkontrastmikroskop können kontrastarme Elemente des Urins, die einen dem Wasser ähnlichen Brechungsindex haben, besser sichtbar gemacht werden. Das gilt besonders für hyaline Zylinder, aber auch für die Differenzierung anderer Zylinder und ebenso für den Nachweis sog. dysmorpher Erythrozyten bei renaler Hämaturie. Dem etwas geübten Untersucher dürften allerdings auch im normalen Mikroskop hyaline Zylinder nicht entgehen, wenn er bei einer Übersichtsvergrößerung von etwa 100 das Licht etwas abblendet und die Mikrometerschraube leicht hin und her dreht. Gewinnung und Verarbeitung der Urinproben Exakte Gewinnung und Verarbeitung des Urins sind Voraussetzungen für einen zuverlässigen Befund, sonst ist das Ergebnis durch Kontamination und Auflösung zellulärer Strukturen verfälscht. Das Einsammeln von Harnproben auf den Stationen und der Transport in ein Zentrallaboratorium führen zu Verzögerungen, die oft keine verlässlichen Ergebnisse mehr gewährleisten. Am besten eignet sich der frisch gelassene 2. Morgenurin, da die lange Verweildauer des 1. Morgenurins in

15 4 Methodik der Harnsedimentuntersuchung der Blase zur Auflösung von Urinbestandteilen führen kann. Folgende Punkte sind bei der Uringewinnung besonders zu beachten: 1. Die Harnprobe soll stets in einem sauberen Gefäß aufgefangen werden und möglichst frisch zur Untersuchung gelangen, d. h. innerhalb von Minuten, maximal Stunden. 2. Der Harn muss gründlich durchmischt werden, bevor die Probe zur Herstellung des Sedimentes entnommen wird. Zur Uringewinnung gibt es folgende Verfahren: Q Spontanmiktion, Q Spontanmiktion im Mittelstrahlverfahren, Q sterile Blasenkatheterisierung, Q perkutane, suprapubische Blasenpunktion. Bei Spontanurin ist, insbesondere bei Frauen, in einem recht hohen Prozentsatz mit Verunreinigungen aus dem Genitalbereich (z. B. bei vaginalem Fluor) zu rechnen. Daher wäre eigentlich primär die Gewinnung von Mittelstrahlurin anzustreben. Mittelstrahltechnik: Es wird dabei bei der Frau unter Spreizung der Labien und beim Mann nach Zurückziehen des Präputiums über die Glans penis die mittlere im Strahl gelassene Harnportion in einem sauberen, für die bakteriologische Untersuchung in einem sterilen Gefäß aufgefangen. Eventuell kann bei älteren Patienten eine Hilfsperson nötig sein. Besondere hygienische Maßnahmen sind bei korrekter Durchführung auch bei Frauen nicht erforderlich (Leisure u. Mitarb. 1993). Ausnahmen sind schwerkranke, langzeitliegende oder alte Patienten. Nur sehr selten, speziell aber bei bakteriologischen Fragestellungen, wird dies nicht ausreichen, das haben gründliche Analysen immer wieder ergeben. Zumindest nach Meinung von Internisten sollte dann der suprapubischen Blasenpunktion gegenüber der Blasenkatheterisierung der Vorzug gegeben werden, da letztere in 1 5 % zu einem Harnwegsinfekt führen kann. Schwangerschaft, größere gynäkologische Tumoren, ausgedehnte Unterbauchnarben und natürlich Blutgerinnungsstörungen können eine Kontraindikation für die Blasenpunktion sein. Die suprapubische Blasenpunktion ist technisch einfach und risikoarm. Sie kann auch ambulant vorgenommen werden. Voraussetzung ist eine gut gefüllte Blase, die perkutorisch den oberen Symphysenrand um mindestens zwei Querfinger überragen sollte. Dies wird am besten morgens vor der Harnentleerung erreicht. Stärkeres Vortrinken oder ein Diuretikum führen zu einem entsprechend verdünnten Urin, für die Sedimentbetrachtung sicherlich ein Nachteil. Etwa 2 cm oberhalb