UF-5000在細菌性尿路感染中的應用評估

廖金鳳，黃淑貞，袁金玲

（中南大學湘雅三醫(yī)院，長沙 410013）

細菌性尿路感染（Urinary Tract Infections，UTI）是門診和住院患者最常見的感染之一。如不能及時準確地診斷，延誤治療，可能導致患者逐漸發(fā)展為復發(fā)性難治性尿路感染，嚴重降低患者生活質(zhì)量［1-3］。希森美康UF-5000尿有形成分分析儀是基于流式熒光技術(shù)開發(fā)的能快速準確計數(shù)并分類尿液中有形成分如紅細胞、白細胞、上皮細胞、管型及微生物等的全自動化尿液分析儀。和它的前一代UF-1000i比較，UF-5000能夠更準確地識別和鑒定細菌的特征［4-6］。它采用流式細胞術(shù)原理，基于革蘭氏陽性菌和陰性菌細胞壁肽聚糖的含量差異，二者的前向散射光強度和熒光染色特性均有差異，從而區(qū)分出革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。目前，對UF-5000在細菌性尿路感染診斷中的應用評估研究較少。本研究以尿培養(yǎng)結(jié)果為金標準，對UF-5000檢測細菌和白細胞用于快速診斷、鑒別或排除尿路感染的能力進行全面的評估。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2018年7～8月中南大學湘雅三醫(yī)院部分疑似泌尿系感染住院患者清潔中段尿液147例，其中男性72例，女性75例，年齡15～81歲。所有患者標本均根據(jù)《全國臨床檢驗操作規(guī)程》第四版［7］中規(guī)定的方法，用生理鹽水沖洗外陰及尿道口后留取清潔中段尿10mL于無菌尿杯中，30分鐘內(nèi)送檢，先完成細菌接種，再進行UF-5000尿有形成分分析檢測。所有檢測于2小時內(nèi)完成。

1.2 儀器與試劑尿有形成分分析儀為希森美康UF-5000全自動尿液有形成分分析儀（日本），儀器涉及的試劑及校準品、質(zhì)控品均購自日本希森美康公司。VITEK2 compact微生物鑒定藥敏儀及配套試劑購自法國梅里埃公司。哥倫比亞血瓊脂平板購自上?？片敿挝⑸锛夹g(shù)有限公司。質(zhì)控菌株包括大腸埃希菌（ATCC2592）、銅綠假單胞菌（ATCC27853）、糞腸球菌（ATCC29212）和金黃色葡萄球菌（ATCC29213），均購自美國賽默飛公司。

1.3 研究方法

1.3.1 尿液有形成分的檢測根據(jù)希森美康UF-5000全自動尿有形成分分析儀標準檢測程序檢測標本，檢測標本前均進行日常質(zhì)控分析，質(zhì)控在控后再檢測中段尿標本。

1.3.2 細菌培養(yǎng)用無菌容器收集患者清潔中段尿，用10uL定量接種環(huán)取混勻的尿液接種于血平板，37℃，5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18～24h，如有細菌生長則進行菌落計數(shù)，如無菌生長則繼續(xù)培養(yǎng)至48h。菌落計數(shù)以革蘭氏陽性菌≥104CFU/mL、革蘭氏陰性菌≥105CFU/mL為真性細菌尿診斷標準，如菌落計數(shù)為104～105CFU/mL者為可疑陽性，可結(jié)合臨床癥狀判斷或復查；如菌落數(shù)≤104CFU／mL則懷疑污染。

1.4 統(tǒng)計學方法采用SPSS統(tǒng)計學軟件（版本SPSS 23.0）進行數(shù)據(jù)分析。計數(shù)資料采用百分數(shù)表示，計量資料采用中位數(shù)和四分位數(shù)表示，計量資料的數(shù)據(jù)比較采用Mann-Whithey U檢驗；制作受試者工作特征曲線（ROC曲線）分析UF-5000檢測的白細胞計數(shù)（WBC）、細菌計數(shù)（BACT）診斷尿路感染的靈敏度、特異性、截斷值和曲線下面積（AUC）。P＜0.05設為有統(tǒng)計學差異。

2 結(jié)果

2.1 中段尿細菌培養(yǎng)結(jié)果147例中段尿標本培養(yǎng)出細菌陽性的有31例，陽性率21.09%，31例尿培養(yǎng)陽性的細菌種類分布見表1，116例細菌培養(yǎng)陰性，陰性占比為78.91%。

表1 中段尿培養(yǎng)陽性菌種分布

2.2 尿培養(yǎng)陰性組和陽性組的細菌數(shù)和白細胞數(shù)比較

以尿培養(yǎng)結(jié)果為金標準，把147例樣本分為陰性組（116例）和陽性組（31例）。我們分別檢測了陰性組和陽性組標本的細菌數(shù)和白細胞數(shù)。陰性組的細菌數(shù)中位數(shù)為8.8個/μL，陽性組的細菌中位數(shù)為11065.9個/μL，P＜0.0001，二者具有顯著性差異。陰性組的白細胞數(shù)中位數(shù)為36.5個/μL，陽性組的白細胞中位數(shù)為291.0個/μL，P＜0.01，二者具有顯著性差異（圖1）。

圖1 UF-5000檢測細菌數(shù)和白細胞數(shù)在尿培養(yǎng)陰性組和陽性組中的分布與陰性組比較，****P＜0.0001

2.3 尿液細菌數(shù)和白細胞數(shù)單獨和聯(lián)合檢測對尿路感染的診斷效率以尿培養(yǎng)結(jié)果為金標準，對UF-5000檢測的尿細菌數(shù)和白細胞數(shù)進行ROC曲線分析（見圖2）。當尿細菌數(shù)的截斷值取504個/μL時，診斷尿路感染的靈敏度為87.1%，特異性為99.1%，陰性預測值為96.3%，陽性預測值為96.4%，ROC曲線下面積為0.98（95%可信區(qū)間為：0.96～1.00）。當尿白細胞數(shù)的截斷值為120個/μL時，診斷尿路感染的靈敏度為64.5%，特異性為74.5%，陰性預測值為87.9%，陽性預測值為43.5%，ROC曲線下面積為0.69（95%可信區(qū)間為：0.57～0.82）。二者聯(lián)合檢測時，靈敏度為87.1%，特異性為87.1%，陰性預測值為92.1%，陽性預測值為50.3%，ROC曲線下面積為0.92（95%可信區(qū)間為：0.86～0.99）（見表2）。

圖2 UF-5000檢測細菌數(shù)和白細胞數(shù)單獨和聯(lián)合檢測尿路感染的ROC曲線

表2 UF-5000檢測細菌和白細胞單獨和聯(lián)合檢測對尿路感染的診斷價值

2.4 UF-5000區(qū)分革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的能力評估我們對尿培養(yǎng)陽性的31例標本進行分類統(tǒng)計，在6例尿培養(yǎng)結(jié)果為革蘭氏陽性菌的標本中，UF-5000細菌分類有4例報革蘭氏陽性（GP），2例未分類，符合率為67.7%。在25例尿培養(yǎng)結(jié)果為革蘭氏陰性菌的標本中，UF-5000細菌分類有14例報革蘭氏陰性（GN），6例報混合感染（GP/GN），5例未分類，符合率為56.0%（見表3）。

表3 UF-5000區(qū)分GP和GN的結(jié)果

3 討論

尿路感染是常見的感染性疾病之一，如不能及時準確地診斷，延誤治療，可能導致患者逐漸發(fā)展為復發(fā)性難治性尿路感染，嚴重降低患者生活質(zhì)量。對于尿路感染進行早期準確的診斷、及時地治療，對于改善患者的預后、提升患者生活質(zhì)量具有重要意義［1-3］。傳統(tǒng)的尿培養(yǎng)是診斷UTI的“金標準”，能夠明確病原體，且能夠提供用藥指導；但是尿培養(yǎng)耗時較長，一般需要2～3天。在尿培養(yǎng)結(jié)果出來前，很多臨床檢驗診斷的研究人員對如何快速有效地提供診斷信息進行了大量研究［6，8-11］。尿細菌計數(shù)是研究較多的一個方向［6，8-9］。UF-5000尿有形成分分析儀是希森美康出產(chǎn)的一臺基于流式熒光法的尿有形成分分析儀，它能夠快速準確地計數(shù)并分析尿液中細菌的特征，并對細菌進行革蘭氏陰性或陽性的初步判斷。這為我們研究尿路感染的快速診斷提供了可靠的工具。

本研究發(fā)現(xiàn)，在尿培養(yǎng)陰性組和陽性組中，尿細菌中位數(shù)分別為8.8個/μL和11065.9個/μL，白細胞中位數(shù)分別為36.5個/μL和291.0個/μL，均具有顯著性差異。因此，我們對二者診斷尿路感染的能力進行評估。ROC曲線分析，尿細菌計數(shù)的曲線下面積為0.98，尿白細胞計數(shù)的曲線下面積為0.69，二者聯(lián)合檢測曲線下面積為0.92，故認為單獨的尿細菌計數(shù)對尿路感染的診斷價值更高，同時細菌計數(shù)和白細胞的聯(lián)合檢測準確度也高，曲線下面積為達到0.92，聯(lián)合檢測對診斷具有一定的意義。這與國內(nèi)相關(guān)研究的結(jié)論相似［12-14］。

值得注意的是，尿細菌數(shù)的診斷的特異度為99.1%，該結(jié)果提示，尿細菌計數(shù)低于截斷值時，排除尿路感染的可靠性非常大。對于臨床上懷疑尿路感染的患者，可先取中段尿進行尿細菌計數(shù)，當細菌計數(shù)值低于截斷值時，可快速排除尿路感染，同時可減少不必要的尿培養(yǎng)。該結(jié)果與國內(nèi)外的報道基本一致［15-16］，但截斷值略有差異?？赡苡捎诿總€實驗室條件和儀器狀態(tài)略有差異，因此每個實驗室應針對該實驗室的條件制定相應的截斷值。

和上一代的UF-1000i比較，UF-5000在細菌計數(shù)和細菌鑒定上有了明顯的改進。它采用流式細胞術(shù)原理，將細菌的核酸進行熒光染色，革蘭氏陽性細菌因胞壁肽聚糖較厚，產(chǎn)生的前向散射光強度（FSC）較強，滲透入胞內(nèi)的熒光染料少，因而熒光強度（FL）較低；革蘭氏陰性菌因胞壁肽聚糖較薄，產(chǎn)生的前向散射光強度（FSC）較弱，滲透入胞內(nèi)的熒光染料多，因而熒光強度（FL）較高。由此，從散點圖上看，革蘭氏陽性菌出現(xiàn)在角度較大的FSC高FL低的區(qū)域，而革蘭氏陰性菌出現(xiàn)在角度較小的FSC低FL高的低平區(qū)域，從而區(qū)分出革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。我們以尿培養(yǎng)為金標準，分析UF-5000區(qū)分革蘭氏陽性（GP）和革蘭氏陰性（GN）細菌的能力。我們發(fā)現(xiàn)，革蘭氏陰性的符合率為67.7%，革蘭氏陽性的符合率為56.0%。這與Seon YK等［6］報道的UF-5000區(qū)分革蘭氏陰性菌的能力優(yōu)于革蘭氏陽性菌一致。但UF-5000區(qū)分革蘭氏陽性（GP）和革蘭氏陰性（GN）細菌的總符合率（58.1%）低于已有報道［6］，分析可能原因一方面是我們這次研究的陽性數(shù)據(jù)略少，另一方面，臨床上相當一部分懷疑尿路感染的國內(nèi)患者在送檢尿培養(yǎng)之前已使用抗生素，抗生素的使用可能使細菌的形態(tài)變得不典型［17］，胞壁的滲透性也可能發(fā)生改變［18］，使得UF-5000不能有效識別。因此我們認為該分類結(jié)果的準確性仍有待提高，目前還不足以用于臨床的尿路感染的快速鑒別。該結(jié)論和Seon YK［6］等人報道的結(jié)論基本一致。

綜上所述，利用UF-5000進行尿細菌計數(shù)對尿路感染具有較好的診斷價值，尤其是尿細菌計數(shù)低于截斷值時，可排除尿路感染，因此可以減少不必要的細菌培養(yǎng)。UF-5000尿有形成分分析儀雖然可以對尿細菌進行初步的分類，但是該分類結(jié)果的準確性仍有待提高，目前還不足以用于臨床診斷。