Microscopic examination of Urine | sediment examination
urine के microscopic examination को liquid biopsy ब sediment examination भी कहा जाता है urine का microscopy करने पर urine के suspension मे insoluble ब soluble elements हो सकते है। जिन्हें organized ब unorganized sediment मे classified किया गया है।
Microscopic examination of Urine | sediment examination
1. Organized sediment : ये biological part को represents करते है जिसमे cells, cast, bacteria, parasites, होती है urine मे यह cells, kidney, urinary tract ब circulating blood से हो सकती हे।
These includes
1. Red blood cells
२. White blood cells
३. Epithelial cells
4. Cast
5. Bacteria
6. Yeast
7. Parasites
8. Spermatozoa
2. Unorganized sediment : ये chemical portion को represent करती है जिसमे crystals ब amorphous material होते है कुछ crystals के अलावा बाकी crystals less significant होते है
These include
1.crystalline
२.amorphous
- urine को container मे रखे रहने देने पर urine मे उपस्थित element's, container के निचे settle हो जाते है जिसे urinary sediment कहा जाता है
Microscopic examination of urine describe under three heading
1. Collection of specimen
२. Preparation of sediment
3. Examination of sediment
1.Collection of specimen : urine के microscopy test के लिए early morning, mid stream urine लिया जाता है Morning specimen , concentrated ब acidic urine होता है जो RBC, WBC, cast, आदि को संरक्षित रखता है क्यों की hypotonic solution और alkaline urine मे ये cells lyse हो जाती है
- urine के cellular elements के लिए acidic ब hypertonic solution मे preserve किया जाता है
- urine के specimen को freshly collection के 1 -2 hour मे examine किया जाना चाइये परन्तु अगर test करने मे देरी हो तोः thymol का एक crystal ब formalin का 1 drop पर 10 ml डालकर urine को preserve किया जा सकता है
2. Preparation of sediment : सबसे पहले हम 5 -10 ML urine ,centrifuge tube मे लग। इसके बाद centrifuge tube को 3000 RPM पर 5 min के लिए centrifuge करेंगे ब supernatant को discard कर देंगे ब कुछ ML शेष urine की sediment की एक drop को dropper की सहायता से एक clean glass slide पर डाले ब उसे coverslip cover करके microscope मे slide का examine करे
3. Examination of sediment : urine के microscopic examination मे organized ब unorganized sediments का examine किया जाता है जो इस प्रकार है
Chart will be given in the blog
Organised sediment : ये urine मे उपस्थित biological part को represent करता है जिसमे Red blood cells , White blood cells , Epithelial cells , Cast , Bacteria , Yeast , Parasites , Spermatozoa होते है ये cells urine मे kidney , urinary tract ब circulating blood से हो सकते है
1.Red blood cells : सामान्यता urine मे red blood cells नहीं पायी जाती है ब urine मे red blood cells की उपस्थिति को hematuria कहा जाता है। urine के sediment मे red blood cells उपस्थित नहीं होती है परनतु occult blood test positive हो तोः इस condition को hemoglobinuria कहा जायेगा।
microscopic appearance : fresh urine मे unstained RBC को HPF द्वारा 7um size की bluish greenish, biconcave disc दिखाई देती है इसके विपरीत अगर cells मे granules ब multilobed nucleus दिखाई दे तोः बह WBC की उपस्त्थि को प्रदर्शित करती है
RBC का shape ब size urine मे उपस्थित concentration पर निर्भर करता है अथार्त concentrate hypertonic urine मे RBC के fluid loss के कारन cells shrunken ब crenated दिखाई देती है ब जब urine dilute ब hypotonic होता है तोः red blood cells मे flued भर जाने के कारण swalleon ब rounded दिखाई देता है
- urine का specimen fresh न होने पर red cells , faint colour less ब thin rim दिखाई देती है जो hemoglobin के dissolution होने से बनती है जिसे shadow ब ghost cells भी कहा जाता है
clinical significance
Increased number of red cells in urine may be seen in:
(i) Renal disease such as glomerulonephritis, calculus, acute infection, tuberculosis or tumour.
(ii) Lower urinary tract disease such as acute or chronic infection, calculus, tumour or cystitis.
(iii) Extra-renal disease such as acute appendicitis, tumours of the colon, rectum or pelvis, malaria and subacute bacterial endocarditis.
(iv) Toxic reactions due to drugs such as sulphonamides.
Leukocyte (pus cells) : neutrophil or polymorphonuclear neutrophil (PNM), urine मे पाए जाने वाले common leukocyte है इनका diameter 10 -12 um ब इनमे granular पाए जाते है जिसमे fresh urine nucleus को देखा जा सकता है परन्तु cells के degeneration होने पर nucleus segments नहीं दिखाई देते है
leukocyte , hypotonic ब alkaline urine मे lysed हो जाती है इसलिए urine के sediment का examination , collection के बाद किये जाना चाहिए . urine मे abnormal नंबर मे leukocyte ( pus cells ) की presence को pyuria कहा जाता है
Glitter cells : urine की specific gravity 1.010 होने ब hypotonic urine मे neutrophils ,swell होकर larger size की appear होती होती है ब dilute urine मे cytoplasmic के granules , brownian movement दिखती है जिससे cytoplasmic granules चमकते हुए दिखाई देती है
Clinical significance : A normal urine sediment may contain less than 5 leukocytes per high power field (<5/hpf).
Neutrophils Their presence in urine may be due to various factors.
(i) Increased number of neutrophils in urine indicates inflammation in the urinary tract. This condition is known as Increased neutrophils (pus cells) are pyuria. generally associated with bacterial infection.
(ii) Moderate number of pus cells together with pus cell casts may reflect acute or chronic bacterial pyelonephritis, or acute non- bacterial glomerulonephritis.
(iii) Calculi at any site in the urinary tract may give rise to increased leukocytes due to mucosal inflammatory reaction.
(iv) A variety of acute or chronic inflammatory processes, such as cystitis, urethritis, prostatitis or bladder tumors lead to an increased number of leukocytes in urine.
3. Epithelial cells : urine मे 3 major type की epithelial cells पायी जाती है जो squamous , transitional ब renal tubular cells होती है।
Epithelial cells found in urine are
Squamous epithelial cells
Transitional epithelial cells
Renal tubular epithelial cells
1.Squamous epithelial cells - ये cells urine मे normally पायी जाती है जो less significant होती है ये cells vaginal lining मे ब urethral के one third part मे पायी जाती है
Microscopy : ये cells , size मे large ब flat cells होती है जिसमे abundant cytoplasm ब RBC के size का nucleus पाया जाता है इन cells के edge folded ब कभी कभी cells round end होकर cylindrical दिखाई देते है
2. Transitional epithelial और urothelial cells : ये cells renal pelvis मे urethra के two third part से urinary tract की lining मे पायी जाती है
Microscopy : ये round ब pear shape होती है जिसका size 40 -200 um हो सकता है ब इनका nucleus centric located होता है
2. Renal tubular epithelial cells : ये cells proximal ब distal convoluted tubules ब collecting duct se renal pelvis की lining ब collecting duct मे पायी जाती है इन्हे stain किये बिना identification करना मुश्किल होता है।
Cells of convoluted tubules (DCT, PCT) : ये oval shape होती है जिनका size 14 -16 um होता है साथ हे इनमे granular cytoplasm ब एक या दो dense nucleus होते है
Cells form collecting tubules : इनका cells का size 12 -20 um होता है जिसमे eccentric large nucleus पाया जाता है ब इन epithelial cells मे fat bodies उपस्थित हो सकती है जिसे report किया जाना चाइये
Clinical significance :
- Aging cells की slugging की वजह से urine मे कम numbers मे epithelial cells उपस्थित होती है
- Female मे urine के virginal secretion के से contamination होने के कारण urine मे पायी जाने वाली squamous epithelial cells महत्वपूर्ण नहीं मानी जाती है
- Urinary tract मे lessons , tumor ब instrumentation ( जैसे catheterization ) मे transitional epithelial cells के large clumps ब sheet की urine मे presence होती है
- Metal ब drugs से toxicity ब acute tubular necrosis मे proximal ब distal convoluted tubules मे epithelial cells urine मे देखी जा सकती है
- acute glomerulonephritis और malignancy मे collecting duct epithelial cells को urine मे देखा जा सकता है
4. Cast : urine मे kidney tubules की protein ब cellular debris को represent करती है normal urine मे albumin , ग्लोब्युलिन , urine proteins का two-third part बनती है व शेष glycoprotein , nephron मे कन्वुलेटेडतूबुल्स के distill part से produce होती है जिसे tamm horsfall (TH ) protein कहा जाता है तह protein , casts का matrix बनाती ये occasionally , urine मे पाया जाता है
जब renal tubules मे जायदा मात्रा plasma protein जैसे albumin , bence - zones protien ब अन्य protien प्रवेश करती है तोः cast का formation बढ़ हो जाता है
plasma protein ,TH protein के साथ combine होकर cellular deribes को trap कर लेती है casts का shape ब size , formation की site पर निर्भर करता है जैसे की narrow cast renal tubules मे बनती है बा wider cast collecting ducts मे बनती है
microscopic appearance and clinical significance : cast को unstained देखना difficult होती है ब light के sufficient न होने पैर ये अच्छी तरह से दिखाई नहीं देती है इन्हे low power ( 10x) objective lens से detect किया जाता है बा high power objective lens (40x) से detect किया जाता है
Phase contrast microscope , casts की detection के लिए उपयुक्त माना जाता है ब cast की morphological appearance , cells , pigments ब matrix के अनुसार classified किया गया है
Cast found in urine
Hyaline cast
Cellular cast
White cells cast
Red cells cast
Epithelial cast
Granular cast
Fatty cast
Miscellaneous cast
1 hyaline cast : hyaline casts , semi translucent , non refractive , homogenous structure की होती है जिन्हे detect करने के लिए special care की आवश्यकता होती है
- hyaline cast , normal urine , मे कम मात्रा उपस्थित हो सकती है पर renal disease मे ये cells अधिक पायी जाती है
2. Cellular cast : जब एक या एक से cells formation के समय आपस मे trapped हो जाती है तोह उन्हें cellular cast कहा जाता है ये cells , red cells cast , white cells cast , ब cellular cast हो सकती है ये mixed cellular cast यूरिन मे occasionally देखने को मिलती है
3. white cells cast : जब renal tubules के intestinalis space मे white cells प्रवेश कर जाती है cast मे Trap white cells की संख्या भिन्न हो सकती है nephrotic syndrome , pyelonephritis ब kidney के information मे white cells cast , urine मे उपस्थित हो सकती है
4. Red cells cast : red cells cast को low power objective lens द्वारा देखने पर yellow red cells cast दिखयी देती है ब high magnification पर देखने पर red cells को देखा जा सकता है
अगर ये cells nephron मे form होती है यह red cells , degenerate होकर reddish brown के साथ coarse granular दिखाई देती है इन cast को blood ब hemoglobin cast भी कहा जाता है
glomeruli , tubular ब capillaries के दिमागी होने पर urine मे red cells cast , damage होने पर urine मे red cells cast उपस्थित होती है
glomerulonephritis , subacute bacterial ब endocarditis मे भी red cells cast को urine मे absorb किया जा सकता है
5. Epithelial cast : इन cast मे renal tubular epithelial cells होती है जिसे white cells cast से differentiate किया जाना मुश्किल होता है ये phase contrast microscopy ब papanicolaou stain से पहचाना जा सकता है
acute tubular necrosis , viral infection , ( cytomegalovirus से ) ब toxic drugs से expose होने पर epithelial cast को urine मे देखा जा सकता है
6. granular cast : इन casts मे course ब fine granules ( घने ब बारीक़ दाने ) पाए जाते है जो Tamm Horsfall matrix मे प्लाज्मा proline के aggregation से form होते है
granular cast , glomerular tubular , intestinal disease ब renal allograft rejection मे urine मे दिखाई देती है
7.waxy cast : waxy cast , मे homogeneous ,sharp margins ब blunt ends होते है ये hyaline cast जैसी दिखाई देते है परन्तु ये जयदा refractile ब इसमें cracks दिखाई देते है urine mai waxy cast Chronic renal failure , renal allograft rejection , tubular ke inflammation ba degeneration ko indicate karta hai
8. Fatty casts : इन cast मे fats की droplets होने के कारन ये highly refractile होते है urine मे heavy proteins होने पर fatty material ( जैसे cholesterol और triglyceride ) के matrix मे trap होने पैर urine मे fatty acid उपस्थित हो सकते है urine मैं fatty cast की उपस्थिति fatty degeneration ब renal epithelial cells के desquamation को represent करता है ब nephrotic syndrome ब diabetes mellitus मे urine मे waxy cast पाए जाते है
9 Miscelleanious casts : ये cast अलग प्रकार के crystal ब pigment granules जैसे hemosiderin ब bilirubin के TH matrix मे trap होने से बन सकती है
5. Bacteria : healthy individual के urine। मे bacteria नहीं होते है बा urine मे bacteria की उपस्थितथि infection को दर्शाती है urine , bacteria की growth के लिए अच्छा मध्यम होता है इसलिए urine को लम्बे समय तक स्टोर करने पर urine मे bacteria की growth होने लगती है
- urinary tract मे infection करने वाले अधिकतत bacteria bacilli होते है जो Rod shape होते है जिनका size 0.5-10X1-5 um हो सकता है बा क्योकि भी infection कर सख्त है जो spherical shaped होते है जिसका diameter 1um होता है
- urine के bacterial examination के लिए urine को microbiology section मे भेजा जाता है
6.yeast : yeast cells oval cells होती है जिससे कुछ bubbling दिखाई देती है ये red blood cells के size की होती है तथा इनको differentiate करने के लिए २ % acidic acid डालते है जिससे red cells lyse हो जाती है
woman मे vaginal candidiasis के contamination से urine मे yeast cells appear हो सकती है , diabetic patient के urine के urine मई सुगरर होने के करण urine मे yeast cells देखि जा सकती है ये cells immune compromise patent मे बार बार infection कर सकती है
infection ब contamination को differentiate करने के लिए fresh urine का examination किया जाना चहिये
7 .parasite : trematode parasite बा schistosoma haematobium के ova के अलावा सभी parasite के ova urine मे vaginal contamination की वजह से दिखाई देती है जो trichomonas , entamoeba histolytica ब microfilariae हो सकते है
8. Spermatozoa : urine मे समान की उपस्तिथि हो सकती है जिसमे oval head के साथ tail होती है
Unorganized urine sediment : crystals ब amorphous chemical substance को unorganized sediment कहते है
- normal urine मे chemical substance होते है जो crystals ब amorphous precipitate बनाते है बा room temperature पर रखे रहने देने पर दिखाई देते है ब refrigerated करने पैर crystals refractile ब starking दिखाई दते है परनतु अधिकतर ये less significant होते है इसके बाद भी crystals ब amorphous material को identify करना necessary होती है
urine मे कुछ crystals , kidney मे stone (renal canaliculi ) बनती है ब renal damage होने पर kidney sulfonamides crystals का formation करती है
Serous metabolic disorder होने पर urine मे leucine और tyrosine ब Cristine के crystals दिखाई देते है
Crystals associated with metabolic disease : these crystals found in urine of acetic PH
1. Cystine crystals
2. Leucine crystals
3. Tyrostate crystals
4. Cholesterol crystals
1. Cystine crystals : ये crystals acidic urine मैं insoluble होते है बा acidic PH मे दिखाई देते है ये refractile , colorless , hexagonal crystals , uric acid बना सकते है cystine crystals 30 % acid मे soluble होते है बा uric acid insoluble होते है ब alkali PH मे दोनों soluble होते है
cystine crystals का conformation nitroprusside reaction से किया जा सकता है ब urine मे cystine crystals की उपस्त्थि को cystinuria कहा जाता है जो amino acid disorder है जो kidney damage ब renal stone का formation करती है
2 leucine crystals : ये yellow spherical ब चमकीले होते है जो fat globules जैसे दिखाई देते है ब insoluble होते है ये सामान्यत tyrosine crystals के साथ severe liver disease मई पाए जाते है
3 .tyrosine crystals : ये crystals colorless ब yellow ब focus करने पर black दिखाई देते है ब इनका arrangement silky nodes की तरह clumps के रूप मे होता है ये alcohol से precipitate हो जाते है ब ये crystals rarely , severe liver disease मे देखे जाते है
4 . cholesterol crystals : ये crystals large , flat rectangular plate होती है जिनके corner cut होते है ये chloroform ब alcohol मे soluble होते है ब acid ब alkaline urine मे insoluble हटे है ये severe renal disease मे rarely पाए जाते है
2. Crystals in normal acid urine
Uric acid crystals
Calcium oxalate crystals
Amorphous urates
1.Uric acid crystals : uric acid के various shape बनती है जो yellows ब brownish color के होते है ये most commonly , four sided , flat ब laminated ब rhombic plates , pointed end की form हो सकती है uric acid , dilute HCL मे non - soluble होता है जिस uric acid crystals का uric acid से differentiate किया जा सकता है
2.calcium oxalate crystals : ये small colorless , octahedral crystals होते है तोः various size के envelope shape की होती है rarely ये crystals dumb बेल्ल शेपऔर oval shaped हो सकती है जो red cells जैसी लगती है परन्तु ये acetic acid मे insoluble होते है ये urine मे पाए जाने वाले normal crystals जो neutral और acidic PH मे पाया जाता है
3.amorphous urate ( sodium , potassium , calcium , magnesium ) : ये छोटे amorphous granules होते है जो slightly acidic urine पाया जाता है amorphous granules की presence होने पर urine pinkish और reddish brown दिखाई देती है ब urine को 60 .c पर heat करने पर dissolve ब clear हो जाते है amorphous urates , acetic acid के साथ uric acid मे convert हो जाते है
3 crystals in normal urine :
1 triple phosphate crystals : इन ammonium magnesium phosphate को crystals को coffin lids भी कहा जाता है ये colorless ब 3 -6 sided prism ब oblique edge होते है जो size मे अलग अलग हो सकते है
२. Calcium hydrogen phosphate crystals : ये colorless crystals होते है जो flat plates ब cluster ,मे दिखाई देते है calcium carbonate crystals : ये crystals tiny , colorless , spherical होते है जो dumbbells की तरह pair मे होते है जिन्हे acid मे dissolve होने पर co2 release करते है
4 ammonium brute crystals : ये crystals yellow brown crystals होते है जिसकी surface पर irregular surface projection पाए जाते है जिसकी वजह से इन्हे throne apple भी कहा जाता है ये heat ब acidic मध्यम मे uric acid मे convert हो सकते है
5 . amorphous phosphate ( calcium and magnesium ) : ये fine colorless ब amorphous crystals होते है जो urine को turbid ब alkaline PH कर देता है ये हीट करने पर dissolve नहीं होते है ब dilute acid मे soluble होते है
4 . crystals of drugs in urine : Sulfonamides और ampicillin drugs की high dose लेने पर kidney मे crystals बन सकते है जिससे hematuria होता है , sulfonamide crystals acid urine मे large , colurless , brownish needles दिखाई देती है
