尿液颜色评估肾功能状态的一种方法

技术领域

本发明涉及临床医学，具体而言是一种通过对尿液颜色进行客观量化之后来评估心衰患者肾功能状态的一种方法。

背景技术

心衰是由心功能障碍导致的一系列的症状和体征改变的综合征，也是目前我国医疗负担加重和患者生活质量下降的重要因素，心衰患者的肾功能发生不同程度的损伤，是心衰患者常见的合并症之一。当心衰患者发展到严重的肾功能损伤时，后期需要靠透析来维持生命，严重影响了患者的生活质量和加重了家庭和社会的负担。生活质量下降，也加重了家庭和社会的负担。

尿液是人体体液的一种，蕴含了人体丰富的生理病理信息，具有收集程序简单、无创且成本低等优势。尿液颜色等外观的变化在日常的生活中就能被直接的观察到，通过对尿液宏观变化的观察有助于帮助患者对某些疾病的出现发展提供一些早期的判断，及时对身体状况进行检测诊治，防止疾病的出现或者进一步的加重。利用尿液的变化诊断疾病具有相对方便、简单、无创、快速等优点。

心衰患者出现肾功能不同程度的损伤，是心衰常见和合并症之一。具一项meta分析

心衰后期会导致肾功能损伤，肾功能的损伤程度和慢心衰患者的死亡率有密切的关系，如果能够在出现肾功能损伤之前提前进行预警，对患者的预后以及生活质量的改善和国对国家医疗资源的节约都有极大的帮助。

目前慢心衰患者对疾病的进展情况一般都要依赖于医院的检测技术，患者对自身疾病进展的观察颇为不不便利，患者一方面担心自己自己病情的加重，但是频繁到医院进行检测一方面不利于心衰患者需要好好的休养，另一方面也更进一步的加重了家庭的经济负担。随着患病人口的不断增加，需要一种简便易行的方式使患者自行在家就能对疾病进行监测，这样即能够让患者随时掌握自身的疾病进展情况，也能够相对的减少患者来回往医院跑的负担和减少患者的经济负担。

基于上述的背景环境，本发明研究是为了解决目前心衰患者难以自行对疾病的进展进行评估，旨在发明一种简单便捷的方法，使患者能够通过尿液这种简单易得的体液及时的察觉病情的变化，进而采取相应的措施对疾病进行控制，防止进一步的加重。

发明内容

为了克服目前存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种相对简单的判别心衰患者的肾功能是否出现异常或者是进一步加重。旨在通过对尿液颜色的变化与否实现对肾功能状态的初步的判定，达到使心衰患者及时的察觉到目前肾功能是否出现异常或者是否进一步的恶化，及时的采取相应的治疗措施，防止疾病的进一步加重。

在一个具体的实施方案中，所述尿液为人的尿液。

在一个具体的实施方案中，所述相对封闭的箱子为拍摄时固定使用的箱子。本实公开箱子的高度和体积，但是不限于此体积和形状的箱子，任何能够对环境起到控制作用的箱子均可以使用。在一个具体的实施方案中，拍摄时使用的箱子为一个半封闭的环境，除了拿取白瓷杯所留的位置高度约5cm，其余均封闭，拍摄架子高度固定为25cm。拍摄时所用的箱子里周均为白色木板所构成。

在一个具体的实施方案中，所述容器为白色陶瓷容器，在一个具体实施方案中，所用容器为白色陶瓷杯，但是不限于白色陶瓷杯，能够较好反映尿液颜色的白色陶瓷容器均可。

在一个具体的实施方案中，所述的设备为能够记录下实物照片的设备。任何能够稳定清楚拍摄尿液颜色的设备均适用于本公开。

在一个具体的实施方案中，所述尿液颜色等级是通过相应软件提取到的尿液颜色空间值，通过其中的b值来进行尿液颜色等级的划分。

在一个具体的实施方案中，尿液颜色提取所使用的软件为Photoshop，但不限于此软件，能够对尿液颜色空间值进行提取的软件均可使用。

本发明提供了一种通过尿液颜色评估心衰患者肾功能状态的方法，包括以下步骤：

1)心衰患者在尿液检测的前一天控制会对尿液颜色产生影响的食物或者是药物，饮水量按正常摄入，在第二天早晨留取晨尿中的中段尿用于拍照检测。

2)将尿液放在固定容器如白瓷碗中用于尿液颜色的拍摄，使用拍摄设备进行拍摄，拍摄设备将会在后面附图说明。

3)用Photoshop软件对尿液颜色的空间值进行提取，提取出lab值。

4)利用尿液颜色空间值对心衰患者的尿液颜色颜色评估。

5)在一个具体的实施方案中，得出心衰患者尿液空间值中的b值进行颜色划分，当尿液颜色出现尿液分组的尿色浅组的时候说明患者的肾功能可能已经出现了异常，应该及时到医院进行相关的检查及治疗，防止疾病的进一步加重。

本发明克服了患者自己离开医院的仪器设备无法知道心衰是否已经造成了肾功能的损伤或者是肾功能损伤的进一步加重。此外本方法还具有以下的优点：

(1)尿液为人体每天正常的排泄物，尿液的采集不会对人体造成伤害，且尿液采集简单方便，也便于患者时常进行监测，及时发现异常。

(2)该方法操作简单，对操作人员无特殊技术要求，适合人群广。

(3)该方法涉及到的设备价格适中，不会对患者产生较大的经济负担。

附图说明

图1为本发明所涉及到的设备的示意图。图中拍摄环境为一个半封闭的环境，除了拿取白瓷杯所留的位置高度约5cm，其余均封闭，拍摄架子高度固定为25cm。拍摄环境四周均是白色背景(里层木板均为白色)，只有拍摄设备提供唯一的拍摄光源。

图2为本发明中尿液采集之后的示意图。

图3为Photoshop软件提取到的心衰患者的尿液照片颜色中的lab值三维空间分布下的示意图。

图4为心衰患者不同肾功能分期在三维颜色空间下的分布。

图5为肾功能分期逻辑回归模型ROC曲线。

具体实施方式

下面结合附图以及下述非限制性实施例来说明本发明。通过对本发明做进一步的详细说明，以便相关人员参照说明书能够进行实施应用。

实施例

1.材料和设备

1)仪器

来康镜购自来康科技有限公司

小白瓷碗

实验方法

1)收集尿液样本

于中日友好医院心内科住院患者中招募心衰患者49例，东直门心内科住院患者中招募心衰患者8例。心功能分级为II级(11例)III级(32例)IV级(14例)。获得患者的知情同意之后，嘱患者于采集尿液的前一天晚上禁食饮食8-12小时，留取第二天的晨尿中段尿，确保食物和药物对尿液产生的影响最小化。

2)样本的拍摄

将得到的患者的尿液倒入如图二所示的小白瓷碗中放入如图一所示的设备中进行尿液颜色的拍摄。

3)尿液照片颜色空间值的提取

将得到的尿液图片导入到Photoshop软件中，以图像中实际尿液区域的中心为中点，选择101*101大小的区域，利用模糊平均函数，将该区域的模糊后，提取该区域的平均颜色空间值(包括L*a*b*值和RGB值)，所得的颜色空间值即为患者尿色的颜色空间值。

4)统计分析

采用Excel表建立数据文档，数据分析使用SPSS25.0进行分析，根据样本是否符合正态分布以及方差是否齐，选择合适的统计学方法，颜色空间值中的b值与其他指标之间的相关性研究使用回归分析。运用SPSS Modelerl8.0中的Apriori模型进行尿色和理化指标的关联规则的挖掘。Apriori算法能够过滤掉无规律的频繁项集，找到数据之间的关联。本研究中设置的最小支持度为3％，最低置信度为55％，最大前项数为3，取增益大于1作为有意义的规则。

3.实验结果

1)尿液分组及分组结果

本研究中b*值最小值为10，最大值为53，按b*由大到小以8等距分组，将尿液颜色由浅到深分为5级，分级结果如下表1所示。

表1：尿液颜色分级

2)患者不同肾功能分期在三维颜色空间下的分布。

具体内容请参阅附图四。

3)肾功能分期逻辑回归分析

将肾功能分期1～2期分为一组，肾功能3～5期分为一组，两组数据与b值做逻辑回归，得到的逻辑模型具有统计学意义，χ2＝16.012，P＝0.025。模型曲线下面积为0.783(95％CI：0.665～0.902)。该模型能够正确的分类71.9％的研究对象，模型的敏感度为61.1％，特异度为76.9％，阳性预测值为55.0％，阴性预测值为81.0％。b值每降低一个单位，提示肾功能中度及以上程度受损的风险增加0.88倍。结果如表2和图5所示，图5在附图说明中。

表二：肾功能分期逻辑回归分析分类表

根据尿液颜色的分级情况，进行肾功能状态的评估。

以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，但是不仅仅限于上述实施方案，本领域的相关技术人员根据上述方案做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发面的特定原理及实际应用，从而使得本发明技术能够被广泛的认识并应用，本发明保护范围意在由权利要求及其等效形式所限定。

参考文献

[1]Damman K，Valente MAE，Voors AA，et a1.Renal impair-ment，worseningrenal function，and outcome in patients with heart failure：an updated meta-analysis.European Heart Journal，2014，35(7)：455-469.