ROC曲线在UF-1000i尿沉渣分析仪筛查尿路感染中的价值

卢国光 方美丹 阮 奕 徐士相 付 水 纪东辉

(1.浙江省台州医院,浙江 临海 317000；2.绍兴文理学院医学院,浙江 绍兴 312000)

尿液细菌培养是诊断尿路感染的“金标准”,但细菌培养从采集取样到结果报告至少需要3天,且影响因素多,阳性率低,费用相对昂贵,延缓了疾病的诊断与治疗。因此,需要一种灵敏度高、检测更快、实施方便且结果可靠的筛检方法。UF-1000i尿有形成分分析仪(UF-1000i)是临床新近投入的全自动尿液分析仪,能快速、定量、较准确地分析尿液中包括细菌在内的多种有形成分。现将UF-1000i与尿细菌培养进行诊断价值的比较,报道如下。

1 材料与方法

1.1 标本来源 400份标本均来自2010年9～12月浙江省台州医院做尿细菌培养的住院患者。其中男225例,女 175例,年龄15～96岁,平均(57±17)岁。严格按照临检操作规程,留取患者清洁中段尿10mL置于带盖无菌试管中,立即送检。

1.2 仪器与材料 UF-1000i全自动尿液分析仪及配套试剂(包括质控品)来自日本希森美康医用电子有限公司；血平板由上海伊华医学科技有限公司提供,1μ L定量接种环为Oxoid公司产品；细菌鉴定仪(VITEK-60)及配套细菌鉴定板条为法国生物梅里埃公司产品。

1.3 方法 以尿液细菌培养为金标准,UF-1000i尿液分析仪的白细胞数和细菌数通过ROC曲线得出最佳临界值,再进行比较分析。(1)尿液定量细菌培养∶将尿液标本做定量培养和分离培养,根据临床和检验标准化研究所(CLSI)的要求整个过程采取无菌操作。将清洁中段尿充分混匀,用定量接种环取尿液标本划线于血琼脂平板上,在35℃的孵育箱中培养24小时后,计数生长菌落,乘以稀释倍数,求出每毫升生长菌落。凡革兰阴性菌＞105cfu/mL、革兰阳性菌＞104cfu/mL为尿定量细菌培养结果阳性,并对这些菌株进一步鉴定到种。无细菌生长的标本继续培养；(2)用UF-1000i尿液分析仪进行分析(2小时内完成),记录白细胞数和细菌数。

1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件进行处理。采用ROC曲线分析尿液有形成分的筛查诊断试验,并通过计算灵敏性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、假阴性率、准确性等对仪器筛查尿路感染进行预测与评价。

2 结 果

2.1 尿定量细菌培养结果 400份培养标本共培养出阳性标本122例,阳性率为30.5%,共分离出致病菌30种,其中革兰阳性菌35例(占28.7%),革兰阴性菌71例(占58.2%),真菌16例(占13.1%)；其中大肠埃希菌50例(占41.0%)。

2.2 UF-1000i检测白细胞和细菌的ROC曲线对400例UF-1000i检测的白细胞数和细菌数使用SPSS13.0统计软件制作筛选尿路感染的ROC曲线。以曲线左上角距离最近点,即约登(Youden)指数最大者作为最佳阳性判断值。计算确认UF-1000i测定白细胞最佳临界值为≥18/μ L,其曲线下面积为0.801；细菌定量最佳临界值为≥117/μ L,曲线下面积为0.921(图1),详见表1。

表1 白细胞和细菌定量的ROC曲线指标

图1 UF-1000i检测尿液白细胞和细菌的ROC

2.3 UF-1000i流式尿有形成分分析仪结果 以最佳临界值白细胞≥18/μ L和细菌≥117/μ L作为筛选的阈值,400份标本检出白细胞阳性142例,细菌阳性123例。两者与尿细菌定量培养之间的关系详见表2。同时计算各指标的灵敏性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、假阴性率和准确性,详见表3。

表2 UF-1000i检测白细胞和细菌数与尿定量细菌培养的关系

表3 白细胞、细菌单独或联合在筛选尿路感染中的价值(%)

3 讨 论

UF-1000i尿有形成分分析仪是采用红色半导体激光、核酸荧光染色技术和流式细胞技术在鞘液、稀释液、染液的作用下对尿液有形成分进行多角度散射光和不同级别的荧光的检测,可以消除大部分干扰因素[1],从而获得尿液中各有形成份高精度和高可信度的定量数据。尿定量细菌培养一直以来都是尿路感染的确诊方法,但其检验周期长,阴性率高,标本留取要求高,易污染,不利于临床快速诊治。本实验以革兰阴性菌＞105cfu/ml或革兰阳性菌＞104cfu/ml为细菌培养阳性诊断为尿路感染的标准,在400份培养标本中共检出阳性标本122例,阳性率为 30.5%,以大肠埃希菌多见(占41.0%),与国外文献报道相近[2]。

本研究采用ROC曲线进行评价,避免了阳性判断值选取不同时,评价结果不一等问题,通过图形观察准确反映某分析指标的诊断准确度。ROC曲线下面积代表了诊断实验的准确性,ROC曲线上各点离坐标图左上角距离最近点为此诊断实验假阳性和假阴性之和最小的值。因此该点就是对应灵敏度和特异度都相对较高的阳性判断值的点[3]。从表1可以看出各指标的AUC均不等于0.5,且大于0.7,说明各指标对筛查尿路感染具有很大价值。由图1及表1可知,白细胞筛查尿路感染的AUC为0.801,细菌筛查尿路感染的AUC为0.921,这证明以细菌定量结果作为判断标本是 否需要培养比白细胞更加准确,这基本符合尿路感染的病理特点。通过ROC曲线,得到白细胞最佳临界值白细胞≥18/μ L、细菌最佳临界值细菌≥117/μ L作为筛查标准。

本研究显示,UF-1000i检测400例尿培养标本白细胞阳性142例,细菌阳性123例,白细胞或细菌阳性156例。当以白细胞为筛查指标时,其灵敏度为 73.8%,特异性为 81.3%,阳性预测值为63.4%,阴性预测值为87.6%,假阳性率为18.7%,假阴性率为26.2%,准确性为79.0%。因此白细胞可以起到一定程度的筛查作用,但假阴性率太高。当白细胞破裂、肿胀、或成团聚集时,易被仪器误认为其他有形成分；白细胞成串排列时,会导致仪器所测得的前向散射光强度和荧光强度改变,使结果呈假阴性,漏检的可能性较大[4]。还有当尿液中有大量粘液丝时,仪器虽具有吹打自动混匀功能,但不能彻底混匀打散附着在粘液丝上的白细胞团,尤其是吸样时只能定量吸取,如未能吸到白细胞团,就造成了白细胞假性减低[5]。

UF-1000i具有独立的细菌检测通道,特殊的细菌检测试剂系统,可以有效避免其它有形成分对细菌产生的干扰,确保UF-1000i能更准确地检出和定量细菌[6]。当以细菌作为筛查指标时,其灵敏性为 82.0%,特异性为 91.7%,阳性预测值为81.3%、阴性预测值为92.1%,假阳性率为8.3%,假阴性率为18.0%,准确性为88.8%。相关指标较以白细胞检测为对象时有明显提高。这也表明细菌作为筛查指标比白细胞更具意义。但UF-1000i细菌计数还存在18.0%的漏检。分析原因,当病原菌体积增大或聚成簇时,可能被仪器误作其他颗粒而使结果呈“阴性”,造成漏检；另外,肠球菌类细菌因生长要求较高也会造成感染早期尿标本细菌计数偏低而呈“阴性”[7]。同时细菌结果也受多种因素影响,如细菌种类、菌体大小、标本放置时间等,因此确诊尿路感染仍需做培养。当采用UF-1000i的细菌和白细胞2项指标任意1项阳性作为筛查依据时,灵敏性为91.0%,特异性为83.8%,阳性预测值为71.1%,阴性预测值为 95.5%,假阳性率为16.2%,假阴性率为9.2%,准确性为86.0%。其灵敏性、阴预测值明显提高,假阴性率明显降低,两者联合筛查可以有效减少阴性标本的培养数量,提高工作效率,获得最佳的筛查效果。

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