郭利利，張 葵

·論 著·

尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌對尿路感染的篩查價值

郭利利，張 葵

目的 評估Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的基本性能及對尿路感染的篩查價值。 方法 收集304例疑是尿路感染做尿培養(yǎng)的患者的中段尿，用尿沉渣分析儀Uf-1000i檢測尿白細胞(WBC)和細菌(BACT)。分析兩項參數的精密度、線性和攜帶污染率。以尿細菌培養(yǎng)陽性為金標準，繪制尿白細胞和細菌計數的ROC曲線，并評價其診斷尿路感染的敏感度、特異度、假陽性率、假陰性率、陽性預期值、陰性預期值。 結果 Uf-1000i檢測白細胞和細菌的批內精密度、日間精密度、攜帶污染率和線性范圍均符合廠家標準；Uf-1000i尿沉渣分析儀用于診斷尿路感染的閾值，為白細胞計數173.5個/μL和細菌計數513.5個/μL。若以白細胞或細菌任意一項陽性來判斷尿路感染，敏感度、特異度、假陽性率、假陰性率、陽性預期值、陰性預期值分別為83.3%、73.0%、27.0%、16.7%、62.9%、88.8%。以白細胞和細菌雙陽性來判斷尿路感染，敏感度、特異度、假陽性率、假陰性率、陽性預期值、陰性預期值分別為54.6%、93.9%、6.1%、45.4%、83.1%、79.0%。結論 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的性能符合廠家標準，對尿路感染能早期篩查，便于臨床醫(yī)師決定是否需要培養(yǎng)及選擇早期用藥。

尿路感染；白細胞；細菌；中段尿培養(yǎng)；ROC曲線

尿路感染是臨床最常見的細菌感染之一，發(fā)病率約2%。在尿路感染患者中女性比例高于男性，已婚者高于未婚者。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導尿裝置所致[1]。尿路感染如果不及時治療常會變成慢性感染，嚴重影響患者的生活質量。診斷尿路感染，需根據患者臨床癥狀和尿液檢查結果等綜合判斷，但在老人、小孩、自身免疫性病和糖尿病等患者，臨床癥狀常不明顯，常需要依靠實驗室檢查。輔助診斷尿路感染的實驗室檢查方法主要有：干化學的白細胞酯酶、亞硝酸鹽，尿沉渣的白細胞計數、細菌計數和中段尿細菌培養(yǎng)等。蛋白尿、高濃度膽紅素等可致干化學的白細胞酯酶假陽性。感染的細菌含有硝酸鹽還原酶，亞硝酸鹽才能出現陽性，且受食物中是否含有適量的硝酸鹽和尿液是否在膀胱內停留4 h以上等因素的影響[2]。中段尿細菌培養(yǎng)是實驗室診斷尿路感染的金標準，但是實際工作中從標本的采集培養(yǎng)到出具報告，在48～72 h之間。因此不能及時地為臨床提供診療依據，不便于臨床早期診斷和治療。

Uf-1000i尿沉渣分析儀利用電阻抗、熒光染色、流式細胞術以及雙檢測通道(沉渣和細菌)技術，同時提供紅細胞、白細胞、上皮細胞、細菌、結晶、管型等成分的定量檢測數據[3]。利用Uf-1000i尿沉渣分析檢測尿中白細胞和細菌可快速篩選患者，可以有針對性地進行尿培養(yǎng)，減少不必要的尿培養(yǎng)，節(jié)約就醫(yī)成本。對于篩選陽性的患者可試探性治療，減輕患者痛苦。本研究評估Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的基本性能，包括精密度、線性和攜帶污染率等。以尿細菌培養(yǎng)陽性為金標準，將Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌結果做ROC曲線，以期找到一個診斷尿路感染靈敏度與特異度均佳的臨界值，為臨床早期診斷尿路感染提供更準確的信息資料與方法。

1 資料與方法

1.1 對象 收集2015年11月至2016年4月我院門診及住院患者中疑為尿路感染并行中段尿細菌培養(yǎng)的患者304例，其中男99例，女205例，年齡21～93歲，平均54歲。

1.2 儀器與試劑 日本Sysmex公司的Uf-1000i尿沉渣分析儀及配套試劑。法國生物-梅里埃公司的細菌鑒定儀(VITEK32) 及配套細菌鑒定板條。培養(yǎng)基為法國生物-梅里埃公司生產的哥倫比亞血瓊脂平板。

1.3 尿細菌培養(yǎng)及沉渣檢測 取無菌操作下留取的清潔中段尿10 mL左右，充分混勻，用定量接種環(huán)取尿液標本接種到血平板上，在35 ℃的孵箱中過夜培養(yǎng)，計數菌落數量，并對陽性菌做進一步鑒定，無細菌生長的繼續(xù)培養(yǎng)24 h。接種后剩余的尿液標本用Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌。中段尿培養(yǎng)與尿沉渣檢測均在尿液留取后 2 h內完成。

1.4 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌的性能評價

1.4.3 攜帶污染率 選取尿白細胞和細菌濃度高的患者標本，用Uf-1000i連續(xù)測3次(H1、H2、H3)，立即取濃度低的患者標本連續(xù)測3次(L1、L2、L3)，求出攜帶污染率，計算公式如下：

攜帶污染率= (L1-L3 ) / (H3-L3 ) ×100%

1.4.4 線性范圍的測定 將白細胞和細菌高濃度的標本，分別按100%、60%、20%、10%、5%、1%和0.1%的比例用等滲鹽水進行稀釋。每個樣本測定3次取均值作為實測值Y，以高濃度結果乘以稀釋倍數作為理論值X。將實測值與理論值作比較，計算Y=aX+b，驗證線性范圍。

1.5 統(tǒng)計學分析 將尿沉渣分析的結果和尿細菌培養(yǎng)的結果用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件進行分析，以革蘭陰性菌≥105CFU/mL和革蘭陽性菌≥104CFU/mL為標準判斷尿細菌培養(yǎng)結果為陽性。以細菌培養(yǎng)結果陽性為標準，繪制ROC曲線并計算曲線下面積(AUC)，求出尿沉渣白細胞和細菌計數的診斷尿路感染的閾值。評價Uf-1000i尿沉渣分析儀診斷尿路感染的敏感度、特異度、陽性預期值、陰性預期值和總正確度。

2 結 果

2.1 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌的性能評價

2.1.1 精密度 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌的批內精密度及日間精密度結果見表1。

表1 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌的批內及日間精密度

項目批內精密度日間精密度測定值(個/μL)變異系數(%)測定值(個/μL)變異系數(%)白細胞低濃度55 9±2 64 6941 8±2 45 81白細胞高濃度735 9±19 02 58826 9±22 42 71細菌低濃度507 0±19 53 84231 2±19 48 41細菌高濃度16625 2±466 22 80848 3±48 05 66

2.1.2 線性 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞，在1～10 000個/μL的范圍內取得了良好線性，線性的回歸方程為Y=1.0068X+3.2878，相關系數R2=0.9998。見圖1。Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測細菌，在細菌濃度為2～27 000個/μL的范圍內取得了良好線性，線性的回歸方程為Y=0.9947X+411.11，相關系數R2=0.9982。見圖2。

圖1 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞的線性

圖2 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測細菌的線性

2.1.3 攜帶污染率 經計算Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌攜帶污染率為分別為0.04%和0.03%，見表2。

表2 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的攜帶污染率(個/μL)

項目H1H2H3L1L2L3攜帶污染率白細胞5518552555262 54 54 70 04%細菌20910217922380321 719 815 10 03%

2.2 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿白細胞和細菌診斷尿路感染的閾值 304份中段尿經細菌培養(yǎng)，共培養(yǎng)出陽性標本108例，陽性率為35.5%，196份標本培養(yǎng)2 d無細菌生長。培養(yǎng)陽性標本中，其中大腸桿菌46例(占42.6%)，肺炎克雷伯桿菌10例(占9.3%)，其他陰性桿菌22例(占20.4%)，陽性菌24例(占22.2%)，真菌6例(占5.6%)。Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的ROC曲線見圖3，曲線下面積分別為0.794和0.837，95%的置信區(qū)間分別為(0.741～0.848)和(0.789～0.884)。以曲線左上角距離最近點，即約登指數最大處為Uf-1000i尿沉渣分析儀用于診斷尿路感染的閾值，為白細胞計數173.5個/μL和細菌計數513.5個/μL。

圖3 Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測尿液白細胞和細菌的ROC曲線

2.3 尿白細胞和細菌對診斷尿路感染的性能評價 以白細胞計數173.5個/μL和細菌計數513.5個/μL為閾值，判斷304份標本，白細胞陽性的有101例，細菌陽性的有112例，白細胞或細菌陽性的有143例，白細胞和細菌雙陽性的有71例。表3 白細胞、細菌單項或聯合分析在篩選尿路感染中的性能評價(%)白細胞和細菌計數及其聯合用于診斷尿路感染的評價數據見表3。

表3 白細胞、細菌單項或聯合分析在篩選尿路感染中的性能評價( %)

指標靈敏性特異性假陽性率假陰性率陽性預測值陰性預測值總正確度白細胞64 884 215 835 262 581 377 3細菌72 282 617 427 869 684 478 9白細胞或細菌83 373 027 016 762 988 876 6白細胞和細菌54 693 96 145 483 179 079 9

3 討 論

Uf-1000i尿沉渣分析儀運用流式細胞計數和電阻抗技術分析染色的尿有形成分后，根據前向散射光信號和前向熒光信號不同區(qū)分各有形成分。尿液中白細胞直徑大約為10 μm，內有細胞核。白細胞的細胞核的一部分和細胞膜被UfⅡ SEARCH-SED試劑染色，分布于散點圖中熒光強度較高的區(qū)域。由于細菌體積小并含有DNA和RNA，所以前向散射光強度較弱，熒光強度比紅細胞強比白細胞弱，因此可以從尿有形成分中有效區(qū)分。Uf-1000i采用能高靈敏度檢測微細粒子的細菌專用通道，用UfⅡPAC-BAC抑制參雜物的非特異染色，并用UfⅡSEARCH-BAC將細菌的核酸進行特異性染液，以獲得高精度的分析，使得其他干擾物質對桿菌和球菌檢測的影響降到最低限度[3]。

根據制造商Sysmex的儀器說明書的要求，白細胞的精密度平均值在±10%以內，細菌在精密分析模式下的精密度平均值在±10%以內。白細胞的線性分析范圍在1.0～5000.0個/μL,細菌的線性范圍為5～15 000個/μL。Uf-1000i檢測細菌攜帶污染率為0.05%以內，白細胞攜帶污染率沒有標準，參照紅細胞的攜帶污染率的標準為0.1%以內。我們對Uf-1000i檢測白細胞和細菌的批內精密度、日間精密度、攜帶污染率和線性范圍進行評價，均符合廠家標準。說明Uf-1000i尿沉渣分析儀性能良好，符合常規(guī)工作需要。

尿定量細菌培養(yǎng)一直是尿路感染的確診方法，本實驗以革蘭陰性菌≥105CFU/mL和革蘭陽性菌≥104CFU/mL為標準判斷尿細菌培養(yǎng)結果為陽性。304份標本中培養(yǎng)出陽性標本108例，陽性率為35.5%，其中主要是大腸桿菌46例(占42.6%)，常見病原菌的分布與國內外文獻報道一致[4-5]。以細菌培養(yǎng)結果為標準，用SPSS19.0統(tǒng)計軟件分析Uf-1000i尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的ROC曲線，曲線下面積分別為0.794和0.837，95%的置信區(qū)間分別為(0.741～0.848)和(0.789～0.884)，差異有統(tǒng)計學意義。曲線下面積大于0.7，說明各指標對篩查尿路感染具有較大的價值。ROC曲線中細菌篩查尿路的曲線下面積比白細胞篩查尿路的曲線下面積略大，說明尿液中細菌計數比白細胞計數對尿路感染的篩查更有價值，這符合尿路感染的病理特點，與文獻報道的基本一致[6]。

通過ROC曲線，確定Uf-1000i尿沉渣分析儀用于診斷尿路感染的閾值，為白細胞計數173.5個/μL和細菌計數513.5個/μL。從白細胞和細菌計數及其聯合用于診斷尿路感染的評價數據，可以看出將尿液白細胞和細菌結合起來判斷尿路感染，優(yōu)于單獨一項來診斷。若以白細胞和細菌任意一項陽性來判斷尿路感染，敏感性和陰性預測值較高；因此若兩者都低于閾值的話，有88.8%的排除尿路感染，醫(yī)師應多考慮其他疾?。蝗裟虬准毎蚣毦幸豁椄呔蛻Y合臨床癥狀做中段尿培養(yǎng)來檢測是否有尿路感染。若以白細胞和細菌雙陽性來判斷尿路感染，有較高的特異性和陽性預測值，即若兩者均高于閾值，有83.1%的可能為尿路感染，醫(yī)師可結合臨床癥狀，參考臨床上常見的尿路感染細菌分布及耐藥情況，進行早起試探性治療，待藥敏結果出來再做調整。

根據實驗室工作經驗，結合相關文獻的報道，本研究分析了Uf-1000i尿沉渣分析儀計數尿液白細胞和細菌出現假陽性和假陰性的可能原因。①尿白細胞檢測呈假陽性的原因：衣原體、支原體感染時非細菌感染，白細胞都為陽性[7]；腫瘤或其他器官病變也會出現白細胞陽性，特別常見于膀胱腫瘤或腎臟腫瘤，如收集的標本中就有2例因前列腺癌致尿白細胞較高而未發(fā)生尿路感染的患者；檢測方面受包括小圓上皮細胞和脂肪滴等因素影響[8]，原因可能為小圓上皮細胞與白細胞的體積大小、核物質含量相似，儀器難以將其區(qū)分；當尿液中有大量的脂肪滴時，因脂肪滴體積有大有小，體積小的會被認為是紅細胞，體積稍大的會被誤認為是白細胞，常見于女性做完婦科檢查后隨即留取尿液檢測。②尿路感染時尿白細胞檢測假陰性的原因：受滲透壓影響，白細胞破裂、腫脹，儀器只能檢測干化學的白細胞酯酶陽性而白細胞計數很低；白細胞成串排列時，會導致儀器所測得的前向散射光強度和熒光強度改變，儀器不能識別，甚至會判斷為病理管型；還有當尿液中有大量粘液絲時，白細胞黏附在粘液絲上不宜打散，造成白細胞假性減低[9]。③細菌計數假陽性可能的原因：患者自行使用抗生素后細菌活力減弱成L型細菌或無活性，即便有明顯臨床癥狀，但常規(guī)中段尿培養(yǎng)無法培養(yǎng)出來[10]；有的挑剔或生長過于緩慢細菌如厭氧菌、苛氧菌、分枝桿菌等只有在特殊培養(yǎng)基上或延長培養(yǎng)時間才能生長；收集患者中段尿時，消毒液誤入尿液中致細菌死掉，因此Uf-1000i尿沉渣分析儀能檢測到卻無法培養(yǎng)出來；女性陰道分泌物的污染，造成尿液細菌計數升高[11]。④尿路感染時細菌計數假陰性的原因：尿路感染是由白色念珠菌、平滑念珠菌等真菌引起，我們收集的108例培養(yǎng)陽性的標本中有6例是真菌感染，其細菌計數都很低；患者有明顯的尿頻、尿急癥狀，尿液在膀胱內停留時間短，細菌繁殖時間短，而有些細菌如革蘭陽性球菌繁殖一代需要較長的時間，腸球菌類細菌因生長要求較高也會造成感染早期尿標本細菌計數偏低而呈陰性[12]。另外，尿液標本白細胞、細菌的檢測以及中段尿培養(yǎng)，除了受標本自身影響因素外，還受到標本留取、保存及運輸的影響。

綜上所述，Uf-1000i全自動尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌的精密度高、線性良好，攜帶污染率低，可以用于對尿路感染的篩查實驗。通過ROC曲線，確定本實驗室Uf-1000i尿沉渣分析儀用于診斷尿路感染的閾值，為白細胞計數173.5個/μL和細菌計數513.5個/μL。在臨床工作中醫(yī)師通過尿常規(guī)白細胞和細菌計數的結果，結合臨床癥狀預測尿細菌培養(yǎng)的結果，排除尿路感染的可能，減少不必要的尿液培養(yǎng)和抗生素的使用，有助于減輕患者的負擔；若白細胞和細菌計數都陽性，應結合臨床癥狀及尿路感染時細菌的感染的分布情況，根據臨床經驗先行用藥，可緩解患者痛苦，有利于疾病的早期治療。

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(本文編輯：葉華珍； 英文編輯：王建東)

The value of urine sediment analyzer in screening white blood cells and bacteria for urinary tractinfection

GUO Li-li，ZHANG Kui

(DepartmentofMedicalLaboratory，DrumTowerHospital，Nanjing210008，Jiangsu，China)

Objective To evaluate the performance of white blood cells (WBC) and bacteria (BACT) analyses in urinalysis analyzer Uf-1000i and determine the potential application for urinary tract infection screening. Methods A total of 304 cases with suspected urine infection were collected. The performance including precision, linearity and carryover contamination rates in Uf-1000i were determined. ROC curve was determined, and the sensitivity, specificity, false negative rates, expected positive rate and expected negative rate were evaluated compared with gold standard method-urine culture. Results Uf-1000i showed good performance of within-run precision, intra-day precision, carryover, and linearity range for both WBC and BACT. The cutoff value based on ROC analysis for urinary infection using Uf-1000i was further determined: 173.5 WBC/μL and 513.5 bacteria/μL. The sensitivity, specificity, false positive rate, false negative rate, positive predictive value, negative predictive for either WBC or BACT in Uf-1000i were 83.3%, 73.0%, 27.0%, 16.7%, 62.9%, 88.8%, respectively. The sensitivity, specificity, false positive rate, false negative rate, positive predictive value, negative predictive for both WBC and BACT in Uf-1000i were 54.6%，93.9%, 6.1%, 45.4%, 83.1%, 79.0%, respectively. Conclusion The performance of WBC and BACT analysis in Uf-1000i fulfilled the requirement. Therefore, it was able to be applied as rapid screening equipment for clinical urinary infection, which facilitates identification of bacteria species and offers guidance of early drug administration during clinical practice.

Urinary tract infection; White blood cells; Bacteria; Mid-stream urine culture; ROC curve

南京市醫(yī)學科技發(fā)展重點項目(ZKX13028)

210008南京，南京鼓樓醫(yī)院檢驗科

張 葵，E-mail：13505151066@163.com

郭利利，張 葵.尿沉渣分析儀檢測白細胞和細菌對尿路感染的篩查價值[J].東南國防醫(yī)藥，2017,19(3):234-238.

R446.12

A

1672-271X(2017)03-0234-05

10.3969/j.issn.1672-271X.2017.03.003

2017-02-23;

2017-03-27)