王 晗 何叶莉 谢 娜 耿 伟 李 妍 杨 宁 李沛然郭桐生 朱剑功 毛远丽*
尿沉渣工作站在肝病患者尿路感染中的诊断价值
王 晗①何叶莉①谢 娜②耿 伟①李 妍①杨 宁①李沛然①郭桐生①朱剑功①毛远丽①*
目的:探讨LabUMat尿沉渣工作站尿液白细胞数(LEU)、细菌定量计数(BAC)、粘液丝(MUC)等指标在尿路感染中的诊断价值。方法:应用LabUMat尿沉渣工作站检测292例肝病患者尿液中LEU、BAC和MUC水平,并采用电化学发光免疫分析法和酶法检测血清降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)、直接胆红素(DBIL)、总胆红素(TBIL)和谷丙转氨酶(ALT)水平。以尿液细菌培养结果为金标准,评价LEU、BAC和MUC在尿路感染时变化特点及诊断价值。结果:肝病患者尿路感染以G-菌感染为主占80.5%,大肠埃希菌是主要致病菌,G+菌以屎肠球菌居多。以细菌培养结果为金标准,BAC在尿路感染诊断价值ROC面积为0.82,灵敏度为77.83%,特异度为90.2%;LEU ROC面积为0.85,灵敏度为87.6%,特异度为83.3%;MUC ROC面积为0.63,灵敏度为60.3%,特异度为72.7%。随着BAC水平的不断升高,尿LEU、MUC和血PCT、DBIL、TBIL水平均出现显著升高(t=13.8,t=12.3,t=4.5,t=15.2,t=11.6;和t=16.7,t=17.1,t=10.8,t=20.3,t=19.6;P<0.01)。结论:LabUMat尿沉渣工作站对辅助诊断尿路感染具有较高价值。
尿沉渣;细菌感染;降钙素原;C反应蛋白
[First-author’s address] Army Center for Clinical Laboratory of Infectious Disease, Center for Clinical Laboratory, 302 Military Hospital of China, Beijing 100039, China.
尿路感染指病原体侵犯尿道膜或组织产生尿路炎症,是微生物感染中最常见的临床类型之一。尿路感染95%以上由细菌引起,通常伴随有菌尿和脓尿,其感染初期临床症状常不典型,极易延误诊断和治疗[1]。尿细菌培养是诊断尿路感染的金标准和主要方式,但实验室检测耗时长、患者依从性差。
随着尿沉渣工作站等临床实验室自动化尿液分析仪的出现,尿液有形成分检测成为尿路感染辅助诊断的有益补充。这类仪器具有操作简单,检测速度快,可实施自动化分析等优点。其中LabUMat尿沉渣工作站采用神经网络自适应共振理论-专家控制技术,可显示各种有形成份的全景视野图,实现尿细菌定量计
数(BAC)、粘液丝(MUC)、白细胞数量(LEU)等有形成份的有效识别。本研究旨在对该尿沉渣工作站白细胞数量、细菌定量计数、粘液丝等指标在尿路感染诊断中应用价值进行研究。
1.1 一般资料
随机选取2014年10-12月在解放军第302医院住院和门诊肝病患者送检的292例尿液标本,其中男性142例,女性150例;年龄19~65岁,平均年龄(45.2±18.5)岁。
1.2 标本采集
尿液标本采集过程严格按照无菌操作,取清晨中段尿尿液。女性受检者按照无菌标准进行外阴清洗后留取尿液标本,标本收集在无菌试管中,并立即送检,进行尿沉渣检测和微生物学细菌培养。
1.3 设备与材料
(1)尿液微生物学细菌培养采用法国梅里埃公司VITEK 2型全自动微生物鉴定仪及其配套试剂,革兰阴性(G-)菌鉴定卡、革兰阳性(G+)菌鉴定卡为法国梅里埃公司产品。
(2)培养基、氧化酶和触酶试剂均由秦皇岛正泽公司提供。标准菌株、大肠埃希菌ATCC25922、肺炎克雷伯菌ATCC700603、铜绿假单胞菌ATCC27855、粪肠球菌ATCC51299及金黄色葡萄球菌ATCC25923等均购自卫生部临检中心。
(3)尿沉渣检测采用匈牙利郎迈生物技术有限公司LabUMat尿沉渣工作站。
(4)血液学指标降钙素原(procalcitonin,PCT)水平应用Roch E170全自动电化学发光免疫分析系统检测。
(5)血液学指标C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、直接胆红素(direct bilirubin,DBIL)、总胆红素(total bilirubin,TBIL)和谷丙转氨酶(alanine transaminase,ALT)水平检测采用Beckman AU680全自动生化分析系统检测。血培养瓶、PCT和CRP检测标本采集管为BD公司产品。所有检测仪器都经过校准,检测试剂及其质控品均为厂商配套产品。
1.4 检测方法
尿细菌培养采用定量10 μL取菌环,取尿液接种于血平板和中国兰平板上,经37 ℃孵育24 h,检查细菌生长情况,尿培养阳性的标准为革兰阴性杆菌≥105CFU/mL或革兰阳性球菌≥104CFU/mL。可疑菌落的选取按《全国检验操作规程》进行分离和鉴定。尿沉渣检测采用LabUMat尿沉渣工作站检测尿液LEU、BAC及MUC等指标;Roch E170全自动电化学发光免疫分析系统和Beckman AU680全自动生化分析系统检测等各项操作均严格按照说明进行。
1.5 统计学方法
数据采用SPSS软件进行统计学处理。正态性分布检验结果,数据满足正态性分布。计量资料结果以均值±标准差(x-±s)表示,组间比较采用成组t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
表1 LEU、BAC和MUC在尿路感染中的诊断价值
2.1 病原菌种类及构成
292例尿液标本中82例细菌培养为阳性,阳性率为28%。其中G-菌66株,占80.5%,G+菌16株,占19.5%。大肠埃希菌为尿路感染中最常见致病菌共33株,占40.2%,其次为铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和奇异变形杆菌分别占9.6%、8.5%和7.3%。G+菌以屎肠球菌居多,占6.1%。
2.2 LEU、BAC和MUC在尿路感染检测中的性能评价
以细菌培养结果为金标准,BAC在尿路感染检测的ROC曲线下面积为0.82,Cut-off值为290.1个/ μl,诊断灵敏度为77.83%,特异度为90.2%。LEU在尿路感染检测的ROC曲线下面积为0.85,Cutoff值为8.2个/μl,诊断灵敏度为87.6%,特异度为83.3%。而MUC在尿路感染检测的ROC曲线下面积为0.63,Cut-off值为756.5个/μl,诊断灵敏度为60.3%,特异度为72.7%,见表1。
2.3 不同BAC水平浓度肝病患者感染相关指标变化特点
以LabUMat尿沉渣工作站BAC检测阴性参考范围<75个/μl,尿路感染诊断价值为0.82时Cut-off值290.1个/μl为水平划分标准,比较BAC不同水平时,肝病患者尿LEU、MUC和血清PCT、CRP、DBIL、TBIL水平特点。结果显示,在3个不同BAC水平时,随着BAC水平的不断升高,感染相关指标尿MUC、LEU和血PCT、DBIL、TBIL水平均出现
显著升高(BAC>290.1组与75~290.1组比较,其差异有统计学意义(t=13.8,t=12.3,t=4.5,t=15.2,t=11.6;P<0.01);与<75组比较,其差异有统计学意义(t=16.7,t=17.1,t=10.8,t=20.3,t=19.6;P<0.01),见表2。
表2 不同BAC水平浓度肝病患者感染相关指标变化特点
尿路感染是肝病患者常见的临床症状,占医院感染的第2位[2-5]。目前,诊断尿路感染的金标准是定量尿细菌培养(G-菌>105cfu/ml,G+菌>104cfu/ ml),但检测耗时需2~3 d。LabUMat尿沉渣工作站与尿干化学联用即全自动尿液分析工作站,可同时完成尿干化学的全自动检测和尿有形成分的全自动镜检。工作站具有识别率高,复检率低和检测速度快等优点,可识别49项有形成分,尿干化学检测速度为250次/h,尿有形成分检测为100次/h。
在本研究中,292例肝病患者尿液标本中28%(82例)细菌培养为阳性,致病菌以G-菌感染为主(占80.5%)。大肠埃希菌是最常见的致病菌,感染率达40.2%。G-菌中其次为铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌。G+菌以屎肠球菌居多(占6.1%),其次为粪肠球菌和表皮葡萄球菌,与国内有关非肝病患者报道相似[6]。这些尿道病原菌多源于内源性肠道细菌感染,在宿主免疫力低下、侵袭性操作、先天性泌尿生殖系异常、尿路结石和前列腺增生等疾病时会引起机体内环境失衡,寄居在下泌尿道的条件致病菌上行常引起泌尿系感染。
本研究通过以细菌培养结果为金标准,评价BAC诊断尿路感染价值ROC下面积为0.82,Cutoff值为290.1个/μl,诊断灵敏度为77.83%,特异度为92.2%,与UF-1000i尿沉渣分析仪诊断价值相似[7-10]。LEU在尿路感染诊断价值略高于BAC为0.85,Cut-off值为8.2个/μl。而MUC的检测价值最低仅为0.63。值得关注的是BAC具有很高的阴性预测值93.6,而LEU阳性预测值更高为73.2,在临床应用中两者可以联合诊断,并减少阴性标本的培养数量。本研究LEU的检测诊断价值高于有关尿干化学WBC检测报道,其主要由于尿沉渣LEU检测避免了尿干化学仅针对中性粒细胞脂酶检测,而尿中淋巴细胞或单核细胞无法检测的缺点[11-12]。本研究结果显示,MUC在筛查尿路感染中的诊断价值有限,其与MUC仅与尿路炎症或非炎症刺激相关。在诊断过程中BAC和LEU均存在一定的假阳性率和假阴性率。BAC假阳性多与患者采样前已服用一定量抗菌药物,培养结果为阴性,或尿沉渣工作站在细菌计数时不能区分活菌和死菌,而尿培养是只能培养到活菌等有关,而假阴性与细菌变形如体积增大或聚集成簇不易区分有关。LEU假阴性主要是由于白细胞受到破坏,假阳性则主要是由于杂质干扰等原因。
血清PCT是重要的全身性细菌感染辅助诊断指标,而肝功能损伤指标DBIL、TBIL水平与肝病合并细菌感染密切相关[13-16]。以BAC阴性参考范围<75个/μl,AUC 0.82时BAC>290.1个/μl水平划分,本研究发现,随着BAC水平升高,尿MUC、LEU和血PCT、DBIL及TBIL水平均出现显著升高。
综上所述,密切关注肝病患者肝功能DBIL、TBIL水平,及是否出现全身感染或加重,对于尿道感染的预防具有一定预测价值。而在BAC<75个/μl时,虽然一般患者肝功能相对较好,但患者仍可能存在明显感染(PCT>0.5)。不同实验室可结合不同研究对象设立尿沉渣相关指标阈值,为临床尿路感染早期诊断及合理用药提供帮助。
[1]Stürenburg E,Kramer J,Schön G,et al.Detection of significant bacteriuria by use of the iQ200 automated urine microscope[J].Journal of Clinical Microbiology,2014,52(8):2855-2860.
[2]金亮.1233份尿样病原菌分布和耐药性分析[J].临床荟萃,2014,29(7):761-764.
[3]李冷媚.儿童尿路感染病原菌分布及耐药性分析[J].中国现代药物应用,2014,8(20):92-94.
[4]冯梅,陈天进,芮晓云.留置尿管相关性尿路感染的病原菌分布及耐药性分析[J].中华医院感染学杂志,2014,24(20):5019-5021.
[5]杨彦民,孟存仁,毛菊秀.尿路感染病原菌分布及耐药性分析[J].中华医院感染学杂志,2014,24(19):4734-4736.
[6]孙会平,崔仑标.泌尿系统感染患者尿沉渣检测结果分析[J].检验医学与临床,2014,11(20):2902-2904.
[7]张蕾,程江,刘坪,等.尿沉渣法、干化学法及传统镜检测定尿液中有形成分的对比研究[J].医学与哲学,2014,35(48):53-55.
[8]葛银燕.尿沉渣分析仪法在尿红细胞、尿白细胞检测中的临床应用[J].中华全科医学,2014,12(10):1649-1650.
[9]陈秀花,杨婷.尿沉渣分析仪检测尿常规的可信性分析[J].中国乡村医药杂志,2014,21(19):58-59.
[10]钱同胜,刘云,朱进华,等.尿红细胞形态分析的临床价值分析[J].中国继续医学教育,2014,6(6):105-106.
[11]张志英,朱丽萍,戴燕,等.AVE-764B尿液有形成分分析仪的性能评价及临床应用价值[J].检验医学与临床,2013,10(6):682-684.
[12]廖劲美.白细胞检测及亚硝酸盐对尿路感染筛查中的意义研究[J].中国医药指南,2012,10(27):587-588.
[13]Becker KL.Procalcitonin assay in systemic inflammation,infection and sepsis:clinical utility and limitations[J].Crit Care Med,2010,36(6):941-952.
[14]Jiao J,Wang M,Zhang J,et al.Procalcitonin as a diagnostic marker of ventilator-associated pneumonia in cardiac surgery patients[J].Exp Ther Med,2015,9(3):1051-1057.
[15]Nargis W,Ibrahim M,Ahamed BU.Procalcitonin versus C-reactive protein:Usefulness as biomarker of sepsis in ICU patient[J].Int J Crit Sci,2014,4(3):195-199.
[16]Meidani M,Khorvash F,Abolghasemi H,et al. Procalcitonin and quantitative C-reactive protein role in the early diagnosis of sepsis in patients with febrile neutropenia[J].South Asian J Cancer,2013,2(4):216-219.
Application value of urinary sediment workstation in diagnosis of urinary tract infection/
WAN Han, HE Ye-li, XIE Na, et al// China Medical Equipment,2015,12(4):102-105.
Objective: To investigate the application value of urinary sediment workstation with the index of LEU, BAC, MUC in diagnosis of urinary tract infection. Methods: The levels of LEU, BAC and MUC from urine of 292 patients with hepatitis were detected by LabUMat urinary sediment workstation. The serum levels of PCT, CRP, DBIL, TBIL and ALT were detected by electrochemical luminescence methods and Immunoturbidimetric assays individually. Taking bacterial culture results as gold standard, the changing characterized and diagnostic value of LEU, BAC and MUC were evaluated. Results: Gram-negative bacteria of urine infection were the most common bacteria which accounted for 80.5%, while Escherichia coli took the most. And for Gram-positive bacteria Enterococcus faecium was the most common bacteria. Based on the gold standard of the bacteria cultures, the area under the receiver operating curve(AUC) of BAC was 0.82, and the sensitivity, specificity were 77.83% and 90.2% individually. The AUC of LEU was 0.85, and the sensitivity, specificity were 87.6% and 83.3% individually. The AUC of MUC was 0.63, and the sensitivity, specificity were 60.3% and 72.7% individually. With the rising levels of urinary BAC, the levels of LEU, MUC and PCT, DBIL, TBIL were significantly elevated(t=13.8, t=12.3, t=4.5, t=15.2, t=11.6; and t=16.7, t=17.1, t=10.8, t=20.3, t=19.6, P<0.01). Conclusion: LabUMat Urinary Sediment Workstation had a high value in diagnosis of urinary tract infection.
Urinary sediment; Bacterial infection; Procalcitonin; C reactive protein
10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.04.034
1672-8270(2015)04-0102-04
R575
A
王晗,男,(1981- ),博士,主治医师。解放军第302医院临床检验医学中心 全军感染病临床实验诊断中心,研究方向:临床检验诊断学。
2015-01-07
①解放军第302医院临床检验医学中心 全军感染病临床实验诊断中心 北京 100039
②解放军第302医院感染性疾病研究与诊疗中心 北京 100039
*通信作者:maoyuanlee@163.com