ROC曲線在UF-1000i尿沉渣分析儀篩查尿路感染中的價值

盧國光 方美丹 阮 奕 徐士相 付 水 紀(jì)東輝

(1.浙江省臺州醫(yī)院,浙江 臨海 317000；2.紹興文理學(xué)院醫(yī)學(xué)院,浙江 紹興 312000)

尿液細(xì)菌培養(yǎng)是診斷尿路感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但細(xì)菌培養(yǎng)從采集取樣到結(jié)果報告至少需要3天,且影響因素多,陽性率低,費(fèi)用相對昂貴,延緩了疾病的診斷與治療。因此,需要一種靈敏度高、檢測更快、實施方便且結(jié)果可靠的篩檢方法。UF-1000i尿有形成分分析儀(UF-1000i)是臨床新近投入的全自動尿液分析儀,能快速、定量、較準(zhǔn)確地分析尿液中包括細(xì)菌在內(nèi)的多種有形成分?，F(xiàn)將UF-1000i與尿細(xì)菌培養(yǎng)進(jìn)行診斷價值的比較,報道如下。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本來源 400份標(biāo)本均來自2010年9～12月浙江省臺州醫(yī)院做尿細(xì)菌培養(yǎng)的住院患者。其中男225例,女 175例,年齡15～96歲,平均(57±17)歲。嚴(yán)格按照臨檢操作規(guī)程,留取患者清潔中段尿10mL置于帶蓋無菌試管中,立即送檢。

1.2 儀器與材料 UF-1000i全自動尿液分析儀及配套試劑(包括質(zhì)控品)來自日本希森美康醫(yī)用電子有限公司；血平板由上海伊華醫(yī)學(xué)科技有限公司提供,1μ L定量接種環(huán)為Oxoid公司產(chǎn)品；細(xì)菌鑒定儀(VITEK-60)及配套細(xì)菌鑒定板條為法國生物梅里埃公司產(chǎn)品。

1.3 方法 以尿液細(xì)菌培養(yǎng)為金標(biāo)準(zhǔn),UF-1000i尿液分析儀的白細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)通過ROC曲線得出最佳臨界值,再進(jìn)行比較分析。(1)尿液定量細(xì)菌培養(yǎng)∶將尿液標(biāo)本做定量培養(yǎng)和分離培養(yǎng),根據(jù)臨床和檢驗標(biāo)準(zhǔn)化研究所(CLSI)的要求整個過程采取無菌操作。將清潔中段尿充分混勻,用定量接種環(huán)取尿液標(biāo)本劃線于血瓊脂平板上,在35℃的孵育箱中培養(yǎng)24小時后,計數(shù)生長菌落,乘以稀釋倍數(shù),求出每毫升生長菌落。凡革蘭陰性菌＞105cfu/mL、革蘭陽性菌＞104cfu/mL為尿定量細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陽性,并對這些菌株進(jìn)一步鑒定到種。無細(xì)菌生長的標(biāo)本繼續(xù)培養(yǎng)；(2)用UF-1000i尿液分析儀進(jìn)行分析(2小時內(nèi)完成),記錄白細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理。采用ROC曲線分析尿液有形成分的篩查診斷試驗,并通過計算靈敏性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、假陽性率、假陰性率、準(zhǔn)確性等對儀器篩查尿路感染進(jìn)行預(yù)測與評價。

2 結(jié) 果

2.1 尿定量細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果 400份培養(yǎng)標(biāo)本共培養(yǎng)出陽性標(biāo)本122例,陽性率為30.5%,共分離出致病菌30種,其中革蘭陽性菌35例(占28.7%),革蘭陰性菌71例(占58.2%),真菌16例(占13.1%)；其中大腸埃希菌50例(占41.0%)。

2.2 UF-1000i檢測白細(xì)胞和細(xì)菌的ROC曲線對400例UF-1000i檢測的白細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)使用SPSS13.0統(tǒng)計軟件制作篩選尿路感染的ROC曲線。以曲線左上角距離最近點,即約登(Youden)指數(shù)最大者作為最佳陽性判斷值。計算確認(rèn)UF-1000i測定白細(xì)胞最佳臨界值為≥18/μ L,其曲線下面積為0.801；細(xì)菌定量最佳臨界值為≥117/μ L,曲線下面積為0.921(圖1),詳見表1。

表1 白細(xì)胞和細(xì)菌定量的ROC曲線指標(biāo)

圖1 UF-1000i檢測尿液白細(xì)胞和細(xì)菌的ROC

2.3 UF-1000i流式尿有形成分分析儀結(jié)果 以最佳臨界值白細(xì)胞≥18/μ L和細(xì)菌≥117/μ L作為篩選的閾值,400份標(biāo)本檢出白細(xì)胞陽性142例,細(xì)菌陽性123例。兩者與尿細(xì)菌定量培養(yǎng)之間的關(guān)系詳見表2。同時計算各指標(biāo)的靈敏性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、假陽性率、假陰性率和準(zhǔn)確性,詳見表3。

表2 UF-1000i檢測白細(xì)胞和細(xì)菌數(shù)與尿定量細(xì)菌培養(yǎng)的關(guān)系

表3 白細(xì)胞、細(xì)菌單獨或聯(lián)合在篩選尿路感染中的價值(%)

3 討 論

UF-1000i尿有形成分分析儀是采用紅色半導(dǎo)體激光、核酸熒光染色技術(shù)和流式細(xì)胞技術(shù)在鞘液、稀釋液、染液的作用下對尿液有形成分進(jìn)行多角度散射光和不同級別的熒光的檢測,可以消除大部分干擾因素[1],從而獲得尿液中各有形成份高精度和高可信度的定量數(shù)據(jù)。尿定量細(xì)菌培養(yǎng)一直以來都是尿路感染的確診方法,但其檢驗周期長,陰性率高,標(biāo)本留取要求高,易污染,不利于臨床快速診治。本實驗以革蘭陰性菌＞105cfu/ml或革蘭陽性菌＞104cfu/ml為細(xì)菌培養(yǎng)陽性診斷為尿路感染的標(biāo)準(zhǔn),在400份培養(yǎng)標(biāo)本中共檢出陽性標(biāo)本122例,陽性率為 30.5%,以大腸埃希菌多見(占41.0%),與國外文獻(xiàn)報道相近[2]。

本研究采用ROC曲線進(jìn)行評價,避免了陽性判斷值選取不同時,評價結(jié)果不一等問題,通過圖形觀察準(zhǔn)確反映某分析指標(biāo)的診斷準(zhǔn)確度。ROC曲線下面積代表了診斷實驗的準(zhǔn)確性,ROC曲線上各點離坐標(biāo)圖左上角距離最近點為此診斷實驗假陽性和假陰性之和最小的值。因此該點就是對應(yīng)靈敏度和特異度都相對較高的陽性判斷值的點[3]。從表1可以看出各指標(biāo)的AUC均不等于0.5,且大于0.7,說明各指標(biāo)對篩查尿路感染具有很大價值。由圖1及表1可知,白細(xì)胞篩查尿路感染的AUC為0.801,細(xì)菌篩查尿路感染的AUC為0.921,這證明以細(xì)菌定量結(jié)果作為判斷標(biāo)本是 否需要培養(yǎng)比白細(xì)胞更加準(zhǔn)確,這基本符合尿路感染的病理特點。通過ROC曲線,得到白細(xì)胞最佳臨界值白細(xì)胞≥18/μ L、細(xì)菌最佳臨界值細(xì)菌≥117/μ L作為篩查標(biāo)準(zhǔn)。

本研究顯示,UF-1000i檢測400例尿培養(yǎng)標(biāo)本白細(xì)胞陽性142例,細(xì)菌陽性123例,白細(xì)胞或細(xì)菌陽性156例。當(dāng)以白細(xì)胞為篩查指標(biāo)時,其靈敏度為 73.8%,特異性為 81.3%,陽性預(yù)測值為63.4%,陰性預(yù)測值為87.6%,假陽性率為18.7%,假陰性率為26.2%,準(zhǔn)確性為79.0%。因此白細(xì)胞可以起到一定程度的篩查作用,但假陰性率太高。當(dāng)白細(xì)胞破裂、腫脹、或成團(tuán)聚集時,易被儀器誤認(rèn)為其他有形成分；白細(xì)胞成串排列時,會導(dǎo)致儀器所測得的前向散射光強(qiáng)度和熒光強(qiáng)度改變,使結(jié)果呈假陰性,漏檢的可能性較大[4]。還有當(dāng)尿液中有大量粘液絲時,儀器雖具有吹打自動混勻功能,但不能徹底混勻打散附著在粘液絲上的白細(xì)胞團(tuán),尤其是吸樣時只能定量吸取,如未能吸到白細(xì)胞團(tuán),就造成了白細(xì)胞假性減低[5]。

UF-1000i具有獨立的細(xì)菌檢測通道,特殊的細(xì)菌檢測試劑系統(tǒng),可以有效避免其它有形成分對細(xì)菌產(chǎn)生的干擾,確保UF-1000i能更準(zhǔn)確地檢出和定量細(xì)菌[6]。當(dāng)以細(xì)菌作為篩查指標(biāo)時,其靈敏性為 82.0%,特異性為 91.7%,陽性預(yù)測值為81.3%、陰性預(yù)測值為92.1%,假陽性率為8.3%,假陰性率為18.0%,準(zhǔn)確性為88.8%。相關(guān)指標(biāo)較以白細(xì)胞檢測為對象時有明顯提高。這也表明細(xì)菌作為篩查指標(biāo)比白細(xì)胞更具意義。但UF-1000i細(xì)菌計數(shù)還存在18.0%的漏檢。分析原因,當(dāng)病原菌體積增大或聚成簇時,可能被儀器誤作其他顆粒而使結(jié)果呈“陰性”,造成漏檢；另外,腸球菌類細(xì)菌因生長要求較高也會造成感染早期尿標(biāo)本細(xì)菌計數(shù)偏低而呈“陰性”[7]。同時細(xì)菌結(jié)果也受多種因素影響,如細(xì)菌種類、菌體大小、標(biāo)本放置時間等,因此確診尿路感染仍需做培養(yǎng)。當(dāng)采用UF-1000i的細(xì)菌和白細(xì)胞2項指標(biāo)任意1項陽性作為篩查依據(jù)時,靈敏性為91.0%,特異性為83.8%,陽性預(yù)測值為71.1%,陰性預(yù)測值為 95.5%,假陽性率為16.2%,假陰性率為9.2%,準(zhǔn)確性為86.0%。其靈敏性、陰預(yù)測值明顯提高,假陰性率明顯降低,兩者聯(lián)合篩查可以有效減少陰性標(biāo)本的培養(yǎng)數(shù)量,提高工作效率,獲得最佳的篩查效果。

[1]樊云蓉,甘超,漆涌,等.UF-1000i全自動尿有形成分分析儀對尿路感染的診斷價值.中華檢驗醫(yī)學(xué)雜志,2009,32(6)∶635

[2]Okada H,sakai Y,Miyazaki S,et al.Detection of significant bacteriuria by automated urinalysis using flow cytometry.J Clin Microbiol,2000,38∶2870

[3]張晉會,馬凱,趙瑞峰,等.應(yīng)用ROC曲線評價UF-50在尿路感染中的價值.中國衛(wèi)生檢驗雜志,2010,20(9)∶2227

[4]高飛,桂木梅.UF-100和干化學(xué)篩檢尿路感染的臨床意義.重慶醫(yī)學(xué),2004,33(8)∶1166

[5]李麗娜,于敬達(dá),程子英.UF-50全自動尿沉渣分析儀各檢測項目干擾因素分析.包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2010,26(1)∶25

[6]吳華軍,呂青山,侯史文,等.UF-1000尿液分析儀在尿路感染診斷中的應(yīng)用.浙江實用醫(yī)學(xué),2010,15(4)∶324

[7]黃春光,楊潔飛,李小平.UF-1000i尿沉渣分析系統(tǒng)在尿路感染快速診斷中的應(yīng)用.實驗與檢驗醫(yī)學(xué),2009,27(5)∶489