尿路感染的實驗室診斷進展

黃偉文 王芳

尿路感染的實驗室診斷進展

黃偉文 王芳

尿路感染的危險因素及病因是由于病原菌入侵尿道而所致。菌尿、白細胞尿的檢出是尿路感染確診的重要指標。菌尿的檢測方法包括菌尿的顯微鏡檢查、尿細菌定量培養(yǎng)、尿中亞硝酸鹽定性檢測、三磷酸腺苷測定、鱟試驗等；膿尿的檢測方法有尿中白細胞酯酶測定、膿尿顯微鏡檢查、全自動尿分析儀定量計數(shù)測定、尿白細胞排泄率法及Addis計數(shù)法。超敏C蛋白、ESR、降鈣素原檢測也是尿量感染診斷的重要方法。

尿路感染；菌尿；全自動尿分析儀；顯微鏡

尿路感染是臨床實踐中最常見的細菌感染，發(fā)病率約2%。臨床主要表現(xiàn)為尿頻、尿急、尿痛，嚴重者引起全身性感染，此即為膀胱刺激征。在尿路感染患者中女性比例高于男性，已婚者高于未婚者，孕期婦女發(fā)病率高于非孕期婦女。尿路感染也是常見的醫(yī)院獲得性感染，大部分是因留置各種尿路裝置所致[1]。尿路感染嚴重影響患者的身心健康，故而盡早進行有效的診治對提高患者生存質(zhì)量有著重要意義。

目前，尿路感染的危險因素及病因是由于病原菌入侵尿道而所致。根據(jù)感染部位不同可將尿路感染分為上尿路、下尿路感染；根據(jù)臨床癥狀特點分為無癥狀菌尿、急性單純性膀胱炎、急性單純性腎盂腎炎等[2]。表現(xiàn)、病情輕重的不同，其診斷標準也不同。為此，本研究對尿路感染近年來的實驗室診斷進展做一綜述。

1 尿路感染的實驗室診斷標準

由于尿路感染臨床癥狀不典型，病情輕重不一，極易復(fù)發(fā)，若治療不當可致耐藥性的發(fā)生，最終形成難治性尿路感染[3]。尿路發(fā)生感染后，尿液中一般可檢測出細菌、白細胞等有形成份，血清可檢查到血清超敏C反應(yīng)蛋白、紅細胞沉降率增加等變化，這些指標目前已成為臨床診斷的客觀依據(jù)。另外，免疫熒光法、膀胱沖洗尿培養(yǎng)法測定尿沉渣中降鈣素原、尿β2微球蛋白、細菌等，結(jié)合影像學(xué)檢查等可對感染部位進行定位。這些檢測方法當中，菌尿、白細胞尿的檢出是尿路感染確診的重要指標。

KASS在20世紀60年代中期提出采用尿細菌數(shù)超過105CFU/mL作為尿路感染的診斷標準，此后陸續(xù)出現(xiàn)大量的有關(guān)尿路感染診斷標準的報道。

美國感染性疾病協(xié)會(Infectious Diseases Society in USA：（1）下尿路感染有明顯癥狀者，晨起中斷尿定量檢測細菌培養(yǎng)菌落數(shù)≥103CFU/mL，敏感度、特異度均達80%以上；（2）上尿路感染伴明顯癥狀者，晨起中斷尿定量檢測細菌培養(yǎng)菌落數(shù)≥104CFU/mL，敏感度、特異度均達95%以上。有研究對無癥狀菌尿進行定義：連續(xù)2次晨尿中段尿培養(yǎng)菌種相同，且菌落數(shù)超過105CFU/mL[4-5]。

我國于1978年開始經(jīng)多次討論后制定的尿路感染診斷標準為[6-7]：（1）晨起中段尿定量檢測細菌培養(yǎng)菌落數(shù)≥105CFU/mL；（2）晨起中段尿離心后高倍視野可見沉渣白細胞數(shù)超過5個或有尿路感染癥狀的患者。滿足（1）（2）者可確診，無（2）項者則需復(fù)查尿細菌計數(shù)，菌落數(shù)≥105CFU/mL，兩次細菌相同者可確診；（3）膀胱穿刺尿細菌培養(yǎng)陽性者可確診；（4）對不能做尿細菌培養(yǎng)計數(shù)者，可取患者治療前晨起中段尿離心，采用革蘭染色法確定有無細菌，每個油鏡視野超過1個細菌，且伴明顯的尿路感染癥狀者可確診；（5）晨起中段尿細菌培養(yǎng)細菌數(shù)在104～105CFU/ mL需復(fù)查，細菌數(shù)仍為104～105CFU/mL時則根據(jù)臨床癥狀診斷或行膀胱穿刺尿細菌培養(yǎng)以明確診斷。

2 菌尿的檢測和確定

當尿液中存在大量的細菌繁殖時可形成菌尿，有假性、真性兩種類型。若存在真性菌尿則可確診為尿路感染。真性菌尿是指排除假陽性后，行膀胱穿刺尿細菌培養(yǎng)陽性者；或晨起中段尿細菌培養(yǎng)菌落≥105CFU/mL≥105 CFU/mL且細菌相同則可確診[8]。目前，對真性均尿篩查主要有：（1）菌尿的顯微鏡檢查；（2）尿細菌定量培養(yǎng)；（3）尿中亞硝酸鹽的定性檢測；（4）三磷酸腺苷測定；（5）鱟試驗。另外還有氣液相色譜技術(shù)、核酸雜交技術(shù)、生物發(fā)光技術(shù)、全自動尿分析儀定量計數(shù)尿中菌量等。

2.1 菌尿的顯微鏡檢查 有離心和非離心兩類。離心是指用10 mL尿液標本置于無菌離心管中，離心5 min，取沉渣行革蘭染色后鏡檢；非離心是指尿液直接涂片，行革蘭染色后鏡檢。

尿液的顯微鏡檢查可直接判斷是否存在細菌，觀察細菌形態(tài)，還可區(qū)分革蘭陽性球菌或桿菌、革蘭陰性球菌或桿菌、真菌等。臨床醫(yī)師可根據(jù)檢查結(jié)果選擇合適的抗菌藥，縮短診治時間，避免經(jīng)驗用藥。然而，傳統(tǒng)顯微鏡檢查受多種因素影響，誤差大，敏感度低，重復(fù)性和準確性較差。據(jù)研究表明，當尿細菌菌落≥105CFU/mL時，顯微鏡檢查的敏感性較高，但菌落在102～103CFU/mL之間較能檢出[9-10]。

2.2 尿細菌定量培養(yǎng) 尿細菌培養(yǎng)可確診是否感染，還可確定細菌的種類，進行藥敏試驗，指導(dǎo)臨床醫(yī)師選用敏感抗菌藥物，因此目前被認為是尿路感染的金標準[11]。

目前，我國制定的尿細菌培養(yǎng)陽性的判定標準有[12]：（1）有細菌生長，革蘭陽性球菌菌落數(shù)≥104CFU/mL，或革蘭陰性桿菌≥105CFU/mL；（2）若存在兩種致病菌生長，則選計數(shù)接近或≥104CFU/mL的細菌為陽性；若超過兩種致病菌生長則視為污染，需重新進行細菌培養(yǎng)[13]。然而，由于尿細菌培養(yǎng)技術(shù)要求高，多需3～4 d才能獲得結(jié)果，且培養(yǎng)陰性率高達70%～80%，檢測費用也較高。Nosseir等[14]對198份疑似尿路感染患者的晨起中段尿液進行細菌培養(yǎng)，陽性率僅為21.5%。部分尿路感染存在尿細菌數(shù)＜105CFU/mL或無菌生長的情況，其原因為：收集患者中段尿時，消毒液誤入尿液中；患者伴有明顯的尿頻、尿急、尿痛癥狀，尿液在膀胱內(nèi)停留＜6 h，細菌繁殖時間較短，而革蘭陽性球菌繁殖一代需要較長的時間；尿路感染是由厭氧菌、苛氧菌、分枝桿菌、真菌等引起，常規(guī)方法培養(yǎng)不出；逆行性尿路感染的早期膀胱內(nèi)細菌僅由較少細菌繁殖；患者已自行使用抗生素。

2.3 尿中亞硝酸鹽定性檢測 尿液中部分細菌通過產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶，將飲食或蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。尿中亞硝酸鹽的定性檢測通常采用干化學(xué)試帶法，該法可初步判定是否存在菌尿，但也存在一些不足：尿液須在膀胱停留超過4 h；易受維生素C、利尿劑等藥物的影響；食物中須含硝酸鹽，且感染菌可產(chǎn)生硝酸鹽還原酶。有研究報道，尿中亞硝酸鹽的定性檢測對尿路感染診斷的敏感性、特異性分別為40%～60%、85%～98%，正確率為40%～50%[15]。隨著抗菌藥的廣泛使用，產(chǎn)硝酸鹽還原酶的大腸埃希菌引起的尿路感染發(fā)生率逐漸減少，其他不能產(chǎn)生硝酸鹽還原酶的病原微生物所致的尿路感染發(fā)生率逐年升高[16]。有學(xué)者對300例疑似尿路感染患者的晨起中段尿進行細菌培養(yǎng)，結(jié)果獲得73株菌，真菌8.2%(6/73)；革蘭陽性細菌30.1%(22/73)；革蘭陰性細菌61.6%(45/73)，其中大腸埃希菌43.8%(32/73)。提示大腸埃希菌是尿路感染發(fā)生的主要致病菌，其他非產(chǎn)硝酸鹽的致病微生物超過35%。這影響了干化學(xué)試帶法檢測的準確性，假陰性率可高達40%[17]。

2.4 全自動尿分析儀定量計數(shù)尿中菌量 該法可對疑似感染患者的尿液快速、無痛性篩檢。全自動尿分析儀由日本Sysmex公司生產(chǎn)，包括UF-50、UF-100系列，通過兩種熒光染料urinosearch分別結(jié)合細胞膜和DNA、RNA，可快速的獲得尿液中的有形成份。

由于抗菌藥的廣泛使用，部分尿路感染患者即便有明顯臨床癥狀，但無法用常規(guī)尿細菌培養(yǎng)判斷，這可能是L型細菌感染所致。一項研究對全自動尿分析儀定量分析儀測定尿中菌量與細菌L型高滲培養(yǎng)進行對照，結(jié)果顯示cut-off值大于或等于2750個/μL，且白細胞數(shù)大于或等于20個/μL可確診，可見該方法具有簡單、快速、準確的有點[18]。

2.5 其他方法 三磷酸腺苷測定，可較快篩查出需細菌培養(yǎng)的尿路感染疑似人群，縮短細菌培養(yǎng)的時間[19]。鱟試驗是內(nèi)毒素的檢測方法，其陽性提示內(nèi)毒素血癥或革蘭陰性菌感染。若患者行膀胱穿刺尿鱟試驗陽性則可診斷為尿路革蘭陰性菌感染。發(fā)光技術(shù)分為生物、化學(xué)發(fā)光兩種，可快速對菌尿癥進行診斷，尤其是晨起中段尿檢測，可在20 min內(nèi)獲得結(jié)果，可作為菌尿癥初篩的有效方法。DNA芯片技術(shù)是近年來出現(xiàn)的檢測方法，可對尿中病原微生物進行鑒定，目前已有白色念珠菌DNA芯片、金黃色葡萄球菌DNA芯片等[20]。

3 膿尿的檢測

膿尿是指尿路感染引起黏膜損傷，大量炎癥細胞浸潤使尿液中存在大量白細胞。目前，膿尿測定方法主要有白細胞酯酶測定、顯微鏡檢查、Addis計數(shù)、白細胞排泄率、全自動尿分析儀定量計數(shù)法等。

3.1 尿中白細胞酯酶測定 干化學(xué)試帶LE模塊中含有吲哚酚酯，中性粒細胞酯酶可與其發(fā)生反應(yīng)，同時結(jié)合重氮鹽而呈紫色，白細胞濃度越高顏色則越深。該方法有許多不足之處：無法對單核細胞和淋巴細胞進行檢測，若尿路感染是因淋巴細胞所致則會導(dǎo)致檢測結(jié)果假陰性；溫度偏低、尿比重高、高葡萄糖尿、含維生素C或大劑量先鋒霉素Ⅳ或慶大霉素的尿標本、蛋白尿(蛋白含量＞5 g/L)可出現(xiàn)假陰性；另外尿中含甲醛或呋喃坦啶或高濃度膽紅素時出現(xiàn)假陽性[21]。因此，該法敏感性高(70%～90%)，而特異性低。

3.2 膿尿顯微鏡檢查 包括SM染色鏡檢、非染色直接鏡檢。SM染色后膿細胞呈淡染細胞和濃染細胞兩種形態(tài)，淡染細胞為具有活性的白細胞，濃染細胞為已死亡的白細胞。急性尿路感染患者膿尿SM染色以淡染細胞為主，而慢性尿路感染患者膿尿SM染色以濃染細胞為主。因此該法可區(qū)別急性、慢性尿路感染。非染色直接鏡檢法可快速確定是否存在白細胞或膿細胞和數(shù)量，結(jié)合菌尿檢查結(jié)果，可對尿路感染進行篩查[22]。據(jù)報道，非染色鏡檢法膿細胞檢出率明顯低于SM染色鏡檢法。

3.3 全自動尿分析儀定量計數(shù)測定 該法可準確確定尿液中的白細胞數(shù)量。臨床醫(yī)生根據(jù)該法的測定結(jié)果可判斷是否存在感染、感染程度及病程。該法結(jié)合白細胞計數(shù)與細菌培養(yǎng)，大大提高了尿路感染的檢出率，特異度也極大提高。雖然該法簡便、快速、標準化程度高，但也有研究指出，當尿液中存在結(jié)晶、小圓上皮細胞、酵母菌、滴蟲等有形成份時會影響白細胞的檢測結(jié)果，假陽性率增加[23]。

3.4 尿白細胞排泄率法及Addis計數(shù)法 據(jù)報道，大部分尿路感染患者尿膿細胞排泄率超過30萬個/h。其準確性與Addis計數(shù)相當，但操作簡單，基本可以替代Addis計數(shù)法。

4 尿路感染的其他實驗室檢查

尿路感染可引起超敏C蛋白、沉降率及降鈣素原等指標的改變。超敏C蛋白是一種急性時相反應(yīng)蛋白，由肝細胞合成，當感染或創(chuàng)傷發(fā)生時，其被大量釋放入血，血中含量迅速增加。因此急性尿路感染或存在血行感染時，超敏C蛋白增加明顯，ESR加快。有研究報道，降鈣素原與全身感染的發(fā)生及嚴重程度和預(yù)后相關(guān)[24]。

5 小結(jié)

尿路感染是常見病，多發(fā)病，因此通過快速定量檢測菌尿、膿尿篩檢對盡早采取合理的治療措施，改善患者預(yù)后有著重要意義。最近出現(xiàn)的全自動尿分析儀具有簡便、快捷、準確等優(yōu)勢，這對提高尿路感染的準確診斷率有極大的促進作用。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2015.8.008

廣西 545007 廣西柳州市柳鐵中心醫(yī)院輸血科 （黃偉文 王芳）