UF-5000在细菌性尿路感染中的应用评估

廖金凤，黄淑贞，袁金玲

（中南大学湘雅三医院，长沙 410013）

细菌性尿路感染（Urinary Tract Infections，UTI）是门诊和住院患者最常见的感染之一。如不能及时准确地诊断，延误治疗，可能导致患者逐渐发展为复发性难治性尿路感染，严重降低患者生活质量［1-3］。希森美康UF-5000尿有形成分分析仪是基于流式荧光技术开发的能快速准确计数并分类尿液中有形成分如红细胞、白细胞、上皮细胞、管型及微生物等的全自动化尿液分析仪。和它的前一代UF-1000i比较，UF-5000能够更准确地识别和鉴定细菌的特征［4-6］。它采用流式细胞术原理，基于革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁肽聚糖的含量差异，二者的前向散射光强度和荧光染色特性均有差异，从而区分出革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。目前，对UF-5000在细菌性尿路感染诊断中的应用评估研究较少。本研究以尿培养结果为金标准，对UF-5000检测细菌和白细胞用于快速诊断、鉴别或排除尿路感染的能力进行全面的评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2018年7～8月中南大学湘雅三医院部分疑似泌尿系感染住院患者清洁中段尿液147例，其中男性72例，女性75例，年龄15～81岁。所有患者标本均根据《全国临床检验操作规程》第四版［7］中规定的方法，用生理盐水冲洗外阴及尿道口后留取清洁中段尿10mL于无菌尿杯中，30分钟内送检，先完成细菌接种，再进行UF-5000尿有形成分分析检测。所有检测于2小时内完成。

1.2 仪器与试剂尿有形成分分析仪为希森美康UF-5000全自动尿液有形成分分析仪（日本），仪器涉及的试剂及校准品、质控品均购自日本希森美康公司。VITEK2 compact微生物鉴定药敏仪及配套试剂购自法国梅里埃公司。哥伦比亚血琼脂平板购自上海科玛嘉微生物技术有限公司。质控菌株包括大肠埃希菌（ATCC2592）、铜绿假单胞菌（ATCC27853）、粪肠球菌（ATCC29212）和金黄色葡萄球菌（ATCC29213），均购自美国赛默飞公司。

1.3 研究方法

1.3.1 尿液有形成分的检测根据希森美康UF-5000全自动尿有形成分分析仪标准检测程序检测标本，检测标本前均进行日常质控分析，质控在控后再检测中段尿标本。

1.3.2 细菌培养用无菌容器收集患者清洁中段尿，用10uL定量接种环取混匀的尿液接种于血平板，37℃，5%CO2培养箱中培养18～24h，如有细菌生长则进行菌落计数，如无菌生长则继续培养至48h。菌落计数以革兰氏阳性菌≥104CFU/mL、革兰氏阴性菌≥105CFU/mL为真性细菌尿诊断标准，如菌落计数为104～105CFU/mL者为可疑阳性，可结合临床症状判断或复查；如菌落数≤104CFU／mL则怀疑污染。

1.4 统计学方法采用SPSS统计学软件（版本SPSS 23.0）进行数据分析。计数资料采用百分数表示，计量资料采用中位数和四分位数表示，计量资料的数据比较采用Mann-Whithey U检验；制作受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析UF-5000检测的白细胞计数（WBC）、细菌计数（BACT）诊断尿路感染的灵敏度、特异性、截断值和曲线下面积（AUC）。P＜0.05设为有统计学差异。

2 结果

2.1 中段尿细菌培养结果147例中段尿标本培养出细菌阳性的有31例，阳性率21.09%，31例尿培养阳性的细菌种类分布见表1，116例细菌培养阴性，阴性占比为78.91%。

表1 中段尿培养阳性菌种分布

2.2 尿培养阴性组和阳性组的细菌数和白细胞数比较

以尿培养结果为金标准，把147例样本分为阴性组（116例）和阳性组（31例）。我们分别检测了阴性组和阳性组标本的细菌数和白细胞数。阴性组的细菌数中位数为8.8个/μL，阳性组的细菌中位数为11065.9个/μL，P＜0.0001，二者具有显著性差异。阴性组的白细胞数中位数为36.5个/μL，阳性组的白细胞中位数为291.0个/μL，P＜0.01，二者具有显著性差异（图1）。

图1 UF-5000检测细菌数和白细胞数在尿培养阴性组和阳性组中的分布与阴性组比较，****P＜0.0001

2.3 尿液细菌数和白细胞数单独和联合检测对尿路感染的诊断效率以尿培养结果为金标准，对UF-5000检测的尿细菌数和白细胞数进行ROC曲线分析（见图2）。当尿细菌数的截断值取504个/μL时，诊断尿路感染的灵敏度为87.1%，特异性为99.1%，阴性预测值为96.3%，阳性预测值为96.4%，ROC曲线下面积为0.98（95%可信区间为：0.96～1.00）。当尿白细胞数的截断值为120个/μL时，诊断尿路感染的灵敏度为64.5%，特异性为74.5%，阴性预测值为87.9%，阳性预测值为43.5%，ROC曲线下面积为0.69（95%可信区间为：0.57～0.82）。二者联合检测时，灵敏度为87.1%，特异性为87.1%，阴性预测值为92.1%，阳性预测值为50.3%，ROC曲线下面积为0.92（95%可信区间为：0.86～0.99）（见表2）。

图2 UF-5000检测细菌数和白细胞数单独和联合检测尿路感染的ROC曲线

表2 UF-5000检测细菌和白细胞单独和联合检测对尿路感染的诊断价值

2.4 UF-5000区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的能力评估我们对尿培养阳性的31例标本进行分类统计，在6例尿培养结果为革兰氏阳性菌的标本中，UF-5000细菌分类有4例报革兰氏阳性（GP），2例未分类，符合率为67.7%。在25例尿培养结果为革兰氏阴性菌的标本中，UF-5000细菌分类有14例报革兰氏阴性（GN），6例报混合感染（GP/GN），5例未分类，符合率为56.0%（见表3）。

表3 UF-5000区分GP和GN的结果

3 讨论

尿路感染是常见的感染性疾病之一，如不能及时准确地诊断，延误治疗，可能导致患者逐渐发展为复发性难治性尿路感染，严重降低患者生活质量。对于尿路感染进行早期准确的诊断、及时地治疗，对于改善患者的预后、提升患者生活质量具有重要意义［1-3］。传统的尿培养是诊断UTI的“金标准”，能够明确病原体，且能够提供用药指导；但是尿培养耗时较长，一般需要2～3天。在尿培养结果出来前，很多临床检验诊断的研究人员对如何快速有效地提供诊断信息进行了大量研究［6，8-11］。尿细菌计数是研究较多的一个方向［6，8-9］。UF-5000尿有形成分分析仪是希森美康出产的一台基于流式荧光法的尿有形成分分析仪，它能够快速准确地计数并分析尿液中细菌的特征，并对细菌进行革兰氏阴性或阳性的初步判断。这为我们研究尿路感染的快速诊断提供了可靠的工具。

本研究发现，在尿培养阴性组和阳性组中，尿细菌中位数分别为8.8个/μL和11065.9个/μL，白细胞中位数分别为36.5个/μL和291.0个/μL，均具有显著性差异。因此，我们对二者诊断尿路感染的能力进行评估。ROC曲线分析，尿细菌计数的曲线下面积为0.98，尿白细胞计数的曲线下面积为0.69，二者联合检测曲线下面积为0.92，故认为单独的尿细菌计数对尿路感染的诊断价值更高，同时细菌计数和白细胞的联合检测准确度也高，曲线下面积为达到0.92，联合检测对诊断具有一定的意义。这与国内相关研究的结论相似［12-14］。

值得注意的是，尿细菌数的诊断的特异度为99.1%，该结果提示，尿细菌计数低于截断值时，排除尿路感染的可靠性非常大。对于临床上怀疑尿路感染的患者，可先取中段尿进行尿细菌计数，当细菌计数值低于截断值时，可快速排除尿路感染，同时可减少不必要的尿培养。该结果与国内外的报道基本一致［15-16］，但截断值略有差异。可能由于每个实验室条件和仪器状态略有差异，因此每个实验室应针对该实验室的条件制定相应的截断值。

和上一代的UF-1000i比较，UF-5000在细菌计数和细菌鉴定上有了明显的改进。它采用流式细胞术原理，将细菌的核酸进行荧光染色，革兰氏阳性细菌因胞壁肽聚糖较厚，产生的前向散射光强度（FSC）较强，渗透入胞内的荧光染料少，因而荧光强度（FL）较低；革兰氏阴性菌因胞壁肽聚糖较薄，产生的前向散射光强度（FSC）较弱，渗透入胞内的荧光染料多，因而荧光强度（FL）较高。由此，从散点图上看，革兰氏阳性菌出现在角度较大的FSC高FL低的区域，而革兰氏阴性菌出现在角度较小的FSC低FL高的低平区域，从而区分出革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。我们以尿培养为金标准，分析UF-5000区分革兰氏阳性（GP）和革兰氏阴性（GN）细菌的能力。我们发现，革兰氏阴性的符合率为67.7%，革兰氏阳性的符合率为56.0%。这与Seon YK等［6］报道的UF-5000区分革兰氏阴性菌的能力优于革兰氏阳性菌一致。但UF-5000区分革兰氏阳性（GP）和革兰氏阴性（GN）细菌的总符合率（58.1%）低于已有报道［6］，分析可能原因一方面是我们这次研究的阳性数据略少，另一方面，临床上相当一部分怀疑尿路感染的国内患者在送检尿培养之前已使用抗生素，抗生素的使用可能使细菌的形态变得不典型［17］，胞壁的渗透性也可能发生改变［18］，使得UF-5000不能有效识别。因此我们认为该分类结果的准确性仍有待提高，目前还不足以用于临床的尿路感染的快速鉴别。该结论和Seon YK［6］等人报道的结论基本一致。

综上所述，利用UF-5000进行尿细菌计数对尿路感染具有较好的诊断价值，尤其是尿细菌计数低于截断值时，可排除尿路感染，因此可以减少不必要的细菌培养。UF-5000尿有形成分分析仪虽然可以对尿细菌进行初步的分类，但是该分类结果的准确性仍有待提高，目前还不足以用于临床诊断。