Qualitätsmanagement für die Urindiagnostik (Teil 2)

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1 Qualitätsmanagement für die Urindiagnostik (Teil 2) Erkennen und Zuordnen der Urinsedimentbestandteile mit Hilfe von 40 Einzelbildern Josefine Neuendorf MTLA, Dozentin für Labordiagnostik Lehrerin an der Akademie für Gesundheitsberufe des Universitätsklinikums Heidelberg Dr. med. Stefan M. Wörner, (Ärztlicher Kursleiter) Zentrallabor und Kooperatives Speziallabor am Universitätsklinikum Heidelberg, Innere Medizin I und Klinische Chemie www. neuendorf-labordiagnostik.de

2 Einleitung Die ärztliche Fortbildung Qualitätssicherung in der Urindiagnostik wurde von der Bayerischen Landesärztekammer zertifiziert. Ärzte sowie medizinisches Fachpersonal profitieren von dieser praxisorientierten Fortbildung. Schwerpunkte sind: Praktische Anmerkungen zur Umsetzung der RiLiBÄK (Teil 1): Qualitätssicherung der Urinteststreifen- und der Urinsedimentuntersuchung nach der Richtlinie der Bundesärztekammer B 2 Qualitative laboratoriumsmedizinische Untersuchungen Urinsedimentsammelbild aus 40 Einzelbildern (Teil 2): Sie können auf das jeweilige Einzelbild klicken und die dazugehörigen Informationen in einer separaten Folie aufrufen. Sie haben ebenso die Möglichkeit, alle dargestellten Urinsedimentbestandteile über die Pfeiltasten nacheinander aufzurufen. Im Anschluss können Sie an einer Lernerfolgskontrolle (Wissenstest) teilnehmen und bis zu 2 CME-Punkte sammeln.

3 Die Urindiagnostik Die Urindiagnostik beruht auf zwei Laboruntersuchungen: 1. Chemische Urinteststreifen-Untersuchung 2. Mikroskopische Urinsediment-Untersuchung Der Urinteststreifen kann im wesentlichen auf Blutungen und entzündliche Reaktionen im Urin hinweisen. Neben ph-wert, spezifischem Gewicht, Gallenfarbstoffen wird auch eine vermehrte Ausscheidung an Ketonkörpern und Glucose angezeigt. Zum Teil können die Urinteststreifen-Ergebnisse sehr störanfällig sein. Deshalb sollte zur Absicherung der Diagnostik eine Urinsediment- Untersuchung angeschlossen werden! Der Urinteststreifen ist nach Herstellerangaben zu benutzen. Bei der Urinsediment-Untersuchung werden feste Bestandteile des Urins (Mikroorganismen, Zellen, Epithelien, Zylinder, Salze und Kristalle) beurteilt.

4 Die Urinsediment-Herstellung Zur Herstellung des Urinsediments werden ca. 10 ml Urin 8-10 min bei 400g ( U/min)* zentrifugiert. Dabei setzen sich die festen Urinbestandteile im Sediment ab. Anschließend wird der zentrifugierte Urin zum Ausgießen in einem Schwung senkrecht gehalten. Zur Herstellung des Nativpräparats wird mit einer Plastik-Tropfpipette ein Tropfen Urinsediment auf den Objektträger gegeben und ein 18x18 mm großes Deckgläschen vorsichtig aufgelegt fertiges Sediment!! Im Phasenkontrast-Mikroskop beurteilt man in 400-facher Vergrößerung ca. 20 Gesichtsfelder. Bem.: *) Genaue Einstellung der Umdrehungszahl/min für die Zentrifuge mittels Zentrifugen-Nomogramm!

5 Vorteile einer qualitätssicheren Urindiagnostik Benötigt wird eine qualitätssichere Urindiagnostik mit zuverlässigen d.h. reproduzierbaren Ergebnissen. Nur so gelingt die eindeutige Differenzierung von: Mikrohämaturien renalen / postrenalen Hämaturien beginnenden Leukozyturien Harnwegsinfekten mit /ohne Nierenbeteiligung

6 Urinsediment-Sammelbild Bem.: Alle hier verwendeten Bilder sind urheberrechtlich geschützt. Die Urheberrechte liegen bei der Autorin dieser Fortbildung.

7 eumorphe Erythrozyten Diskusform Typisch ist die Aufhellung im Zentrum des Erythrozyten. Entsprechend seiner bikonkaven Form zeigt sich die kernlose Zelle mit einer hellen Zellmitte und einem dunklen Rand im Phasenkontrastbild. In der seitlichen Aufsicht erscheint der Erythrozyt teilweise monokonkav d.h. nur mit einer Eindellung. Die Erythrozyten liegen hier dicht an dicht. Das spricht für eine eumorphe Hämaturie.

8 eumorphe Erythrozyten Stechapfelform J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld Viele Erythrozyten weisen nicht die Diskusform auf, sondern haben (unregelmäßig verteilt) kleine und spitze Ausstülpungen (Stechapfelform). Vorkommen überwiegend in einem sauren Milieu, Urin ph- Wert <6. Hier erkennt man ein massenhaftes Vorkommen von eumorphen Erythrozyten. Das spricht für eine eumorphe Hämaturie.

9 eumorphe Erythrozyten Blutschatten Eumorphe Erythrozyten kommen überwiegend als Blutschatten im alkalischen oder hypotonen Milieu vor. Urin ph-wert >7. Diese Erythrozyten stellen sich etwas größer als normal dar. Sie haben in der Zellmitte keine Aufhellung. Je nach Hämoglobinfüllung erscheinen sie matt bis durchsichtig. Bei den hell aufleuchtenden Zellen handelt es sich um kleinere eumorphe Erythrozyten.

10 J. Neuendorf 2014 dysmorphe Erythrozyten und Akanthozyt Phasenkontrast-Mikroskopie Dysmorphe Erythrozyten: auffällig die vielgestaltige und mikrozytäre Form. Akanthozyt mit einer typischen bläschenartigen Ausstülpung. Der prozentuale Anteil der dysmorphen Erythrozyten und Akanthozyten wird bestimmt, indem man 100 Erythrozyten auszählt. Ab einem Anteil von 70-80% werden dysmorphe Erythrozyten einem renalen Ursprung zugeordnet. Mehr als 5% Akanthozyten sind ein Indikator für eine Glomerulonephritis. 400-fache Vergrößerung / Phako Mittels Phasenkontrast-Mikroskopie kann eindeutig aufgrund der Kontrastierung der Zellelemente die morphologische Struktur zugeordnet werden.

11 dysmorphe Erythrozyten Hellfeld-Mikroskopie Auffällig ist die vielgestaltige und mikrozytäre Form der dysmorphen Erythrozyten. Kommen neben eumorphen auch dysmorphe Erythrozyten und Akanthozyten vor, so müssen diese auf 100 Erythrozyten ausgezählt und der prozentuale Anteil bestimmt werden. Ab einem Anteil von 70-80% werden dysmorphe Erythrozyten einem renalen Ursprung zugeordnet. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld Die Erythrozyten werden hier bewusst in der Hellfeldmikroskopie abgebildet, um die mangelhafte Kontrastierung der Zellen zu zeigen. Mittels Phasenkontrast-Technik ist die Differenzierung jedoch eindeutig.

12 Dysmorphe Erythrozyten und Akanthozyt Phasenkontrast-Mikroskopie Dysmorphe Erythrozyten: Auffällig ist die vielgestaltige und mikrozytäre Form. Dysmorphe Erythrozyten und Akanthozyten müssen mit eumorphen Erythrozyten auf 100 Zellen ausgezählt und der jeweilige prozentuale Anteil bestimmt werden. Dysmorphe Erythrozyten ordnet man ab einer Menge von 70-80% einem renalen Ursprung zu. Mehr als 5% Akanthozyten sind ein Indikator für eine Glomerulonephritis.

13 Hefezellen rund Hefezellen, einzeln und in der Mutter-Kind-Stellung liegend, sowie Pilzfäden. Einzeln liegende Hefezellen können leicht mit eumorphen Erythrozyten verwechselt werden. Da die Leukozytenzahl pro Gesichtsfeld nicht erhöht ist, spricht dies für eine Hefepilzkontamination.

14 Hefezellen oval Hefezellen in der ovalen Form Hefezellen in der Mutter-Kind Stellung Vermehrtes Vorkommen von Hefezellen ohne Erhöhung der Leukozyten im Urin spricht für eine Hefepilzkontamination. Ein eumorpher Erythrozyt liegt am rechten Bildrand.

15 Spermien Spermien sind an ihrem hellen, rund-ovalen Kopf und einem langen dünnen Schwanzteil zu erkennen. Teilweise liegen die Spermien aufgerollt vor.

16 Bakterien Kokken Bakterien in einer runden Form Die Bakterienmenge ist erhöht. Somit handelt es sich um eine Bakteriurie. Ferner erkennt man eumorphe Erythrozyten.

17 Bakterien Stäbchen Bakterien in Stäbchenform Im Bild erkennt man zudem eumorphe Erythrozyten in der Stechapfelform und sehr kleine Formen einzelner und in der Mutter-Kind-Stellung liegender Hefezellen.

18 Leukozyten Leukozyten teilweise gehäuft - zusammen und einzeln liegend. Charakteristisch ist die dunkel granulierte Oberfläche der Leukozyten. Teilweise kann man Kernsegmente der segmentierten Granulozyten erkennen. Vermehrtes Vorkommen von Bakterien. Verdacht auf eine Leukozyturie und Bakteriurie - und somit auf bakteriellen Harnwegsinfekt.

19 Alte Leukozyten Je älter und alkalischer ein Urin ist, desto schneller vergrößern sich die Zellen und lysieren. Leukozyten unterliegen morphologischen Veränderungen: Zytoplasma weitet sich, Kernsegmente werden rund oder sind nicht mehr vorhanden. Schließlich lösen sie sich ganz auf. Dadurch erklärt sich die große Diskrepanz bei einem älteren Urin zwischen Urinteststreifenergebnis (Messung der Granulozytenesterase) und Urinsedimentbefund.

20 Trichomonade Trichomonaden gehören zu den Flagellaten. Sie können sich mittels Geißeln bewegen. Die Geißeln erkennt man als kleinen Strich am oberen Rand der Zelle. Der Nachweis gelingt am besten im frischen, körperwarmen Urin aufgrund der Beweglichkeit der Trichomonade. Nicht bewegliche Trichomonaden im alten Urin können nur schlecht von Leukozyten unterschieden werden.

21 Trichomonaden gefärbt Im gefärbten Abstrich erscheinen die Trichomonaden durchsichtig mit einem Kern und dunklen Einschlüssen. Gut zu erkennen sind die Geißeln, mit denen sich die Trichomonaden fortbewegen. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld

22 Pilzfäden Pilzfäden stellen sich im frischen Urin als Schläuche dar und sind damit eindeutig von dünnen Bakterienfäden (lange fadenförmige Bakterien) zu unterscheiden. In diesem mikroskopischen Bild sieht man kaum Hefezellen.

23 Nierenepithel in einem Zylinder Nierenepithelien sind die kleinsten Epithelien, die im Urin ausgeschieden werden können. Es ist sehr schwierig, Nierenepithelien von Leukozyten oder kleinen Übergangsepithelien zu unterscheiden. Das hier dargestellte Nierenepithel liegt in einer hyalinen Matrix (= Epithelzylinder). Darunter befindet sich ein eumorpher Erythrozyt, ein hyaliner Zylinder und Schleimfäden.

24 Fettkörnchenzelle Ein Nierenepithel, welches Fetttröpfchen einlagert, nennt man Fettkörnchenzelle. Nur Nierenepithelien können Fett aufnehmen. Das hier dargestellte Nierenepithel hat im Zytoplasma Fett eingelagert. Der Zellkern ist noch gut sichtbar. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld Nierenepithelien können aber auch vollständig mit Fetttröpfchen angefüllt sein, sodass der Zellkern nicht mehr erkennbar ist.

25 Histiozyt Histiozyten gehören zum Monozyten-Makrophagen-System und sorgen dafür, dass bei einem Harnwegsinfekt Zellreste, Erythrozyten, etc. phagozytiert werden. Sie erscheinen als sehr große runde Bälle. Im Gegensatz zu Fettkörnchenzellen haben Histiozyten eine glatte Kontur. Im Zellinneren können teilweise der Zellkern, Einschlüsse und Vakuolen erkannt werden.

26 Plattenepithelien Es handelt sich um sehr große Epithelien. Sie kommen im unteren Drittel der Harnröhre und im äußeren Genitalbereich vor. Bei vermehrtem Vorkommen von Plattenepithelien im Urin liegt meistens keine Mittelstrahlurinprobe vor. Das verursacht falsch positive Befunde auf dem Urinteststreifen (Pseudoharnwegsinfekt!). Deshalb sollte das pathologische Urinteststreifen-Ergebnis im Zusammenhang mit der Urinsediment-Analyse bewertet werden.

27 Übergangsepithel Übergangsepithel mit einem grobstrukturierten Kern und undurchsichtig wirkendem Zytoplasma. Übergangsepithelien oder Urothel kleiden die Wände vom Nierenbecken bis zum oberen Teil der Harnröhre aus. Rechts daneben liegt ein Leukozyt und links ein stechapfelförmiger Erythrozyt.

28 Übergangsepithel geschwänzt Das Übergangsepithel weist einen grobstrukturierten Kern und undurchsichtiges Zytoplasma auf, welches hier lang ausgezogen und deshalb geschwänzt erscheint. Übergangsepithelien oder Urothel kleiden die Wände vom Nierenbecken bis zum oberen Teil der Harnröhre aus. Weiterhin sind Leukozyten, Plattenepithelien und eine Luftblase zu erkennen.

29 Tiefe Urothelzelle Tiefe Urothelzellen befinden sich in der unteren Schicht des Urothels. Bei lang andauernden Harnwegsinfekten können tiefe Urothelzellen im Urin ausgeschieden werden. Erkennbar ist ein vermehrtes Vorkommen von Leukozyten.

30 Altes Epithel oder Artefakt Auch Epithelien (linker Bildrand) unterliegen einem Alterungsprozess. Man kann hier keinen Zellkern, jedoch viele Vakuolen im Zytoplasma erkennen. Haben alle Epithelien ein ähnliches Aussehen, kann man davon ausgehen, dass die Urinprobe schon älter war. Auch im frischen Urin können jedoch vereinzelt alte Epithelien vorkommen. Zusätzlich sind Hefezellen und eumorphe Erythrozyten zu erkennen.

31 Schleimfäden Schleimfäden bestehen aus einem hochmolekularen Glykoprotein (Tamm-Horsfall- Protein). Dieses hat eine schützende Wirkung vor Harnsteinen und Harninfekten. Ein vermehrtes Vorkommen von Schleimfäden im Urin hat keine diagnostische Bedeutung. Manchmal können Schleimfäden hyaline Zylinder vortäuschen.

32 Hyaliner Zylinder Hyaline Zylinder bestehen aus einem hochmolekularen Glykoprotein (Tamm-Horsfall- Protein). Dieses hat eine schützende Wirkung vor Harnsteinen und Harninfekten. Sie entstehen ebenso wie alle anderen Zylinder in der Niere. Im übrigen Bild erkennt man dünne und dicke Schleimfäden.

33 Wachszylinder Typisch für Wachszylinder sind kantige Konturen und die seitlichen Einkerbungen. Wachszylinder dürfen nicht mit hyalinen Zylindern verwechselt werden. Indikator für Nierenerkrankungen.

34 Erythrozytenzylinder Die hyaline Matrix des Zylinders ist gefüllt mit Erythrozyten. Im Innern drängen sich die Erythrozyten dicht an dicht. Im Hellfeld erkennt man gut die rot-braune Eigenfarbe des Erythrozytenzylinders. Erythrozytenzylinder sind ein wichtiger Indikator für eine renale Hämaturie (Glomerulonephritis, chronische interstitielle Nephritis). J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld

35 Granulierter Zylinder Granulierte Zylinder sind gut von hyalinen Zylindern zu unterscheiden. Sie können zudem eine geringere Granulierung aufweisen. Ihre klinische Bedeutung ist nicht eindeutig. Sowohl bei Nierengesunden als auch Nierenkranken oder Patienten mit schweren Allgemeinerkrankungen (Rheumatiker) können granulierte Zylinder auftreten. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Phako

36 Leukozytenzylinder J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld Die Leukozyten befinden sich hier in einem hyalinen Zylinder. Die Kontur des hyalinen Zylinders wird durch die Leukozyten verdeckt. Leukozytenzylinder können jedoch auch nur teilweise mit Zellen gefüllt sein. Umliegend sind weitere Leukozyten zu erkennen. Es handelt sich um einen Harnwegsinfekt mit Nierenbeteiligung (Pyelonephritis).

37 Lipidzylinder gefärbt Fettzylinder unterscheiden sich von granulierten Zylindern durch das typische Aufleuchten von Fettpartikeln. Parallel zur vermehrten Fettausscheidung im Urin ist die massive Proteinurie bezeichnend für das Nephrotische Syndrom. Urinteststreifen Protein-Ergebnis: +++

38 Schistosoma Ei Trematodeninfektion (Trematoden = Saugwürmer) Ei von Schistosoma haematobium Erreger der Blasen- bzw. Urogenitalbilharziose Die Eier sind sehr groß und gut zu erkennen. Sie sind bis zu 80 µm breit und 150 µm lang. Sie können parallel mit einer Hämaturie und Leukozytose ausgeschieden werden. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld Geeignetes Untersuchungsmaterial: letzte Harnportion

39 Tripelphosphate Tripelphosphate haben eine sargdeckelförmige Gestalt. Typischerweise auftretend mit zahlreichen Bakterien bei einer Bakteriurie oder bei einer sekundären bakteriellen Verunreinigung. Alkalischer ph-wert

40 Urate amorphe Salze der Harnsäure Urate ähneln Sandkörnern. Urin ph-wert <6 Sie haben eine braune Eigenfarbe, die im Hellfeld gut zu erkennen ist. Makroskopisch erkennt man die Urate an einem rot-brauen Ziegelmehlsediment. Sie gehören zu den nicht pathologischen Salzen. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld Am rechten Bildrand ist ein Spermium zu erkennen.

41 amorphe Erdalkaliphosphate Amorphe Erdalkaliphosphate ähneln Sandkörnern. Sie haben keine Eigenfarbe. Urin ph-wert >7 Makroskopisch erkennt man die amorphen Erdalkaliphosphate an einem grau-weißen Sediment. Sie gehören zu den nicht pathologischen Salzen.

42 Leucin Leucin kommt nur sehr selten vor. Tritt nur bei schweren Lebererkrankungen auf. Die Aminosäure Leucin ähnelt den harmlosen Ammoniumurat- Kristallen und darf mit diesen nicht verwechselt werden. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld

43 Artefakt kristallin Kleine kristalline, hell aufleuchtende, durcheinander liegende, kantige Stangen Sie sind bedeutungslos. In der Mitte des Bildes erkennt man vier kleine Hefezellen.

44 Harnsäurekristall rautenförmig Harnsäurekristall in Rautenform Weitere möglichen Formen sind: Tonnenform, Rosetten, Stäbchen, Drusenform, Wetzstein Im Phasenkontrast erkennt man nicht die braune Eigenfarbe des Harnsäurekristalls. Im Hellfeld erkennt man bei dickeren Kristallen die gelbbraune Kristallfarbe. Weiterhin zu erkennen sind Schleimfäden, die zum Teil auch hyaline Zylinder vortäuschen können und eumorphe Erythrozyten in der Blutschattenform, sowie ein eckiges Calciumoxalat.

45 Ammoniumurate und Calciumphosphate Ammoinumurate (runde braune Kugeln) und Calciumphosphate (hell durchsichtige Kristalle, einzeln oder fächerförmig angeordnet) gelten als nicht pathologische Kristalle. J. Neuendorf fache Vergrößerung / Hellfeld

46 Calciumoxalat eckig (Weddellit) und rund-oval (Whewellit) Calciumoxalate können folgende Formen annehmen: eckig/ briefkuvertförmig, rund bis oval und sanduhrförmig. Die eckigen Kristalle sind gut zu erkennen. Die rund-ovale Form (rechter Bildrand) kann leicht mit den eumorphen bzw. diskusförmigen Erythrozyten verwechselt werden. Am linken Bildrand liegt ein eumorpher Erythrozyt.