Sysmex UF-1000i白细胞和细菌计数阈值的建立及其筛选尿路感染的价值

张昭勇　杨宏伟　罗卉丽.湖北医药学院附属太和医院检验部，湖北十堰442000；2.湖北省十堰市妇幼保健院检验科，湖北十堰442000

Sysmex UF-1000i白细胞和细菌计数阈值的建立及其筛选尿路感染的价值

张昭勇1杨宏伟1罗卉丽2▲
1.湖北医药学院附属太和医院检验部，湖北十堰442000；2.湖北省十堰市妇幼保健院检验科，湖北十堰442000

目的运用ROC曲线法建立Sysmex UF-1000i全自动尿液分析仪白细胞和细菌计数的阈值（cut off），评估上述指标在筛选尿路感染中的临床价值。方法应用Sysmex UF-1000i全自动尿分析仪对2016年3～5月于湖北医药学院附属太和医院住院患者383份尿标本进行检测，同时做中段尿定量细菌培养。以临床诊断尿路感染的标准作为诊断尿路感染的“金标准”，绘制白细胞和细菌计数的ROC曲线，采用Z检验比较两种方法的ROC曲线下面积。结果UF-1000i全自动尿液分析仪检测白细胞数和细菌数的阈值为白细胞数71.2个/μL和细菌数171.25个/μL，以该阈值筛检尿路感染，其敏感度分别为70.21%和83.69%，特异度分别为75.21%和81.82%。白细胞计数和细菌计数ROC曲线下面积分别为0.799和0.891，经等效性检验，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论Sysmex UF-1000i尿分析仪白细胞和细菌计数可作为临床尿路感染快速筛检的一个辅助指标，其中细菌计数较白细胞计数有更高的诊断价值。

尿路感染；Sysmex UF-1000i尿分析仪；阈值；筛查价值

［Abstract］Objective To established Sysmex UF-1000i urine flow cytometer leukocyte and bacteria count cut off value using ROC curve，then evaluate its clinical values of screening urinary tract infection.Methods 383 urine specimens in Taihe Hospital Affiliated to Hubei University of Medicine from March to May 2016 were detected by UF-1000i Urine Flow Cytometer and urine culture respectively.Clinical diagnosis of urinary tract infection standard was taken as gold standard，leukocyte and bacteria count ROC curve was drawed.Two methods area of ROC curve was compare by the Z test.Results Sysmex UF-1000i analyzer detected leukocyte and bacteria cut off value should be 71.2 WBC/μL and 171.25 bacteria/μL.This threshold was used for screening urinary tract infection，the sensitivity was 70.21%and 83.69%，specificity was 75.21%and 81.82%，respectively.Leukocyte and bacteria count area of ROC curve were 0.799 and 0.891，equivalence test result showed there was statistically significant difference（P＜0.05）.Conclusion Sysmex UF-1000i urine analyzer leukocyte and bacteria count detection are suitable screening for urinary tract infection as an auxiliary index，especially，bacteria count has higher diagnostic value than leukocyte count.

［Key words］Urinary tract infection；Sysmex UF-1000i urine flow cytometer；Cut off value；Screening value

尿路感染是临床最常见的感染性疾病之一，目前的实验室诊断方法主要包括中段尿定量培养、尿沉渣的白细胞和细菌计数检测及干化学的白细胞酯酶和亚硝酸盐的检测。上述方法都有自己的优缺点，其中中段尿定量培养被称为实验室诊断的“金标准”，但是该法费时费力，通常需要3～4 d才能获得检验结果，不利于尿路感染的快速早期诊断；白细胞酯酶和亚硝酸盐的检测虽然比较快捷，但是其敏感度和特异度均较低，诊断效能差［1］。SysmexUF-1000i尿沉渣分析仪是近几年较为流行的一种尿液分析系统，该仪器采用红色半导体激光、核酸荧光染色技术和流式细胞技术，可对尿液中的有形成分进行定量检测，用于尿路感染的快速诊断和筛检［2］。为了对Sysmex UF-1000i尿沉渣分析仪白细胞和细菌计数诊断尿路感染能力进行合理评估，本研究收集了湖北省十堰市太和医院（以下简称“我院”）383例临床疑似泌尿系感染患者的中段尿标本同时进行定量细菌培养、UF-1000i尿沉渣检测，以临床诊断尿路感染的标准作为诊断尿路感染的“金标准”，分析其诊断效能，现报道如下：

1　资料与方法

1.1一般资料

收集2016年3～5月我院疑似尿路感的患者中段尿标本383份，其中，男173例，女210例；平均年龄（53.23±16.93）岁。做完尿细菌定量培养后迅速用UF-1000i尿沉渣分析仪进行尿沉渣分析，标本收集到完成接种及尿沉渣分析不得超过2 h。

1.2仪器与试剂

UF-1000i型全自动尿沉渣分析仪，校准品、质控品和配套试剂均购自Sysmex医用电子有限公司。10 μL无菌定量接种环，哥伦比亚血琼脂平板（OXOID），法国生物梅里埃Vitek2细菌鉴定仪及配套鉴定药敏板（法国梅里埃生物技术公司）。

1.3方法

1.3.1标本留取使用一次性无菌带盖尿杯收集患者清洁中段晨尿约10 mL（要求尿停留在膀胱中4 h以上），按照科室标准操作规程（SOP）规定时间内送至实验室检查。

1.3.2中段尿定量培养及菌种鉴定用一次性定量接种环取充分混匀的尿液10 μL接种哥伦比亚血琼脂平板，放35°C温箱内孵育18～24 h，取出计数菌落，以革兰阴性菌≥105cfu/mL，革兰阳性菌或真菌≥104cfu/mL为定量尿细菌培养结果阳性。菌株分离培养按全国临床检验操作规程（第3版）常规方法进行，Vitek2细菌鉴定仪鉴定菌株到种。

1.3.3 Sysmex UF-1000i尿沉渣分析将接种完成后的尿液立即进行Sysmex UF-1000i仪尿沉渣检测，记录白细胞和细菌计数分析结果。

1.3.4临床诊断尿路感染的标准①正规清晨清洁中段尿（尿停留于膀胱4 h以上）细菌定量培养。菌落数革兰阴性菌≥105cfu/mL，革兰阳性菌或真菌≥104cfu/mL。②清晨清洁中段尿正规方法的离心尿沉渣革兰染色找细菌，如细菌＞1个/油镜视野或白细胞数＞10个/HP，结合临床尿感染症状尿频、尿急、寒战发热可确诊。

1.4数据分析及统计学方法

1.4.1样本含量的估算估计试验敏感度为70%，特异性为60%，设允许误差Δ=0.10，α=0.05，Zα=1.96（双侧）。则病例组样本量=1.962×0.70×（1-0.70）/0.102= 81；对照组样本量=1.962×0.60×（1-0.60）/0.102=92，研究样本多于最少估计例数，具有研究意义。

1.4.2绘制ROC曲线确定cut off值（阈值）采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，绘制白细胞和细菌计数的ROC曲线，确定诊断的cut off值（阈值），计算诊断试验敏感度、特异度、似然比等相关评价指标。

1.4.3白细胞和细菌计数诊断试验的评价比较采用等效性检验Z检验，通过ROC曲线下面积Az1、Az2和标准误差SE1和SE2计算Z值：为差异有统计学意义。

1.4.4诊断性试验的评价指标计算灵敏度=TP/（TP+ FN）；特异度=TN/（TN+FP）；正确指数=灵敏度+特异度-1；符合率=（TP+TN）/（TP+FP+TN+FN）；阳性预测值=TP/（FP+TP）；阴性预测值=TN/（TN+FN）；阳性似然比=灵敏度/（1-特异度）；阴性似然比=（1-灵敏度）/特异度。其中，TP为真阳性，TN为真阴性，FP为假阳性

2　结果

2.1定量尿细菌培养结果

383例疑似尿路感染送检尿标本培养结果阳性141例，阳性率为36.81%（141/383），其中，革兰阴性杆菌108例（76.60%），革兰阳性球菌30例（21.28%），真菌3例（2.13%），大肠埃希菌和肠球菌是尿路感染最常见的两种细菌。

2.2SysmexUF-1000i白细胞（WBC）计数和细菌（BACT）计数诊断尿路感染的ROC曲线下面积及cut off值

以临床诊断尿路感染的标准为“金标准”将Sysmex UF-1000i检测所得WBC、BACT结果绘制ROC曲线。WBC和BACT诊断尿路感染ROC曲线下面积（AUC）分别为0.799（95%CI：0.754～0.844）和0.891（95%CI：0.859～0.924），见图1。当敏感性和特异性同等重要时，选择图中最靠近左上方点的值为该诊断试验的cut off值。由此，从SPSS输出表中查得WBC和BACT的cut off值分别为71.2个/μL和171.25个/μL。

2.3白细胞计数和细菌计数诊断尿路感染的诊断性能评价

以WBC 71.2个/μL和BACT 171.25个/μL为cut off值，计算白细胞和细菌计数单独诊断尿路感染的诊断性能指标和两指标联合应用的诊断性能。单独应用时UF-1000i细菌计数具有较好的敏感性和特异性，两试验并联时敏感性为95.04%，两试验串联时特异度为95.45%。见表1。

图1　WBC和BACT诊断尿路感染的ROC曲线图

2.4 WBC和BACT计数ROC曲线下面积

细菌计数ROC曲线下面积为0.891，白细胞计算曲线下面积为0.799，两者在UTI诊断中具有较高的价值。比较两种诊断试验曲线下面积，采用等效性检验Z检验，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

3　讨论

尿路感染是泌尿系统常见疾病之一，引起感染的病原体包括细菌、真菌及其他病原微生物，其实验室诊断的“金标准”是中段尿定量培养，但该法费时、费力（常需要3～5 d），且所需费用较高。因此，如何早期快速筛选出尿路感染成为国内外众多学者研究的热点［3-4］。UF-50/100尿沉渣分析仪是较早用于尿液有形成分分析的仪器，上述仪器采用流式细胞技术、电阻抗及导电率原理，以激光散射强度、散射波幅及荧光强度和荧光波幅分析尿液中包括白细胞和细菌在内的多种有形成分。由于各种结晶、细胞碎片和上皮细胞的影响，UF-50/100尿沉渣分析仪白细胞和细菌计数在尿路感染的诊断中价值并不理想。Sysmex UF-1000i尿沉渣分析仪是Sysmex公司在UF-100尿沉渣分析仪进行改进后推出的一款新的全自动尿液分析仪，其改进之处包括：光源采用半导体激光，对分析波增加了侧向散射光；采用能高灵敏度检测微细粒子的细菌专用通道和特异性染液，使得其他干扰物质对细菌检测的影响降到最低限度［5］，从而提高了其对尿路感染的诊断价值。本文对383例疑似尿路感染患者进行中段尿培养和Sysmex UF-1000i尿沉渣分析，由Sysmex UF-1000i尿液WBC计数和细菌计数分别做ROC曲线，确定其诊断阈值并且评估上述指标在UTI诊断中的价值。

表1　WBC和BACT计数诊断尿路感染的诊断性能评价

表2　WBC和BACT计数ROC曲线下面积及标准误差

本研究Sysmex UF-1000i尿液分析仪检测尿液WBC计数和BACT计数ROC曲线下面积分别为0.799（95%CI：0.754～0.844）和0.891（95%CI：0.859～ 0.924），说明WBC计数和BACT计数在尿路感染诊断中具有较高的诊断价值。当敏感性和特异性同等重要时（最佳Youden指数），选择图中最靠近左上方点的值为该诊断试验的cutoff值，分别为WBC≥71.2个/μL和BACT≥171.25个/μL。本研究中通过ROC曲线所建的WBC计数的cut off略高于文献报道［6-7］，原因可能是研究中有较多病例为泌尿系结石患者，血尿可明显影响白细胞计数；BACT计数的cut off值则低于文献报道［6-7］，是由于研究中尿沉渣分析采用清洁中段尿，患者皮肤污染细菌明显较其他研究减少，尿沉渣分析时尽量缩短标本运送及处理时间，减少了阳性标本自身细菌繁殖对结果的影响。以WBC≥71.2个/μL和BACT≥171.25个/μL作为诊断尿路感染的标准，其敏感性为70.21%和83.69%，特异性为75.21%和81.82%，阳性似然比为2.83和4.60，阴性似然比为0.40和0.20。对于门诊或体检患者，以WBC≥71.2个/μL和BACT≥171.25个/μL作为cut off值，两试验并联其敏感性为95.04%，阴性预测值为95.51%，可有效避免患者的漏检；对于住院患者，采用两试验串联，其特异性为95.45%，阳性性预测值为88.3%，可避免医生的误诊。合理的对两试验进行联合应用可提高其敏感性或特异性。

ROC曲线下面积作为诊断试验真实性评价的固有准确度指标已得到很多专家的普遍认可。完全无价值的诊断试验曲线下面积为0.5，而最理想的诊断试验曲线下面积为1。通常认为一个诊断试验的ROC曲线下面积在0.5～0.7之间时诊断价值比较低，在0.7～0.9之间时诊断价值中等，而在0.9以上时具有较高诊断价值。本研究通过ROC曲线下面积的估计值表明，WBC和BACT计数两个指标的ROC曲线下面积都在0.7～0.9，表明诊断价值中等。简单地比较上述两种诊断试验的诊断效能是通过观察两种试验ROC曲线下面积大小，但是这种方法缺乏统计学意义。为了准确地比较两种诊断试验的诊断价值，临床常常采用配对设计的方法进行研究，即随机选择一些患者和非患者作为研究对象，对每一个研究对象同时用两种诊断试验进行诊断，绘制ROC曲线并计算两种的ROC曲线下面积和标准误差，用等效性检验Z检验比较其差异是否具有统计学意义［8］。本研究中，WBC计数和BACT计算的ROC曲线下面积分别为0.799和0.891，标准误差为0.023和0.017，计算Z值等于3.287，P值等于0.001，差异有高度统计学意义。表明细菌计数具有更高的诊断价值，这与多个研究报道相一致［9-16］。

总之，Sysmex UF-1000i尿分析仪白细胞和细菌计数适用于临床尿路感染的快速诊断。通过设定诊断的cut off值，WBC≥71.2个/μL可排除47.5%尿培养真阴性标本，BACT≥171.25个/μL可排除63.2%尿培养真阴性标本，提高工作效率，降低成本。联合应用白细胞和细菌计数，两试验并联时其敏感性为95.04%，可用于门诊患者的筛查；两试验串联时其特异性为95.45%，可用于住院患者的确诊。与实验诊断的“金标准”尿培养比较，Sysmex UF-1000i尿分析仪白细胞和细菌计数报告时间大大缩短，减少不必要的经验用药。特别是对Sysmex UF-1000i细菌计算和白细胞计数进行联合应用时具更高的敏感性或特异性，操作简单且易于标准化和质量控制，可作为临床诊断泌尿道感染快速筛查或确诊的一种重要辅助实验诊断方法。

［1］战伟.SYSMEX UF-1000i尿有形成分分析仪对尿路感染的诊断价值［J］.大连大学学报，2015，36（3）：100-102.

［2］Monsen，Patrik R.Flow Cytometry Analysis Using Sysmex UF-1000i Classifies Uropathogens Based on Bacterial，Leukocyte，and Erythrocyte Counts in Urine Specimens among Patients with Urinary Tract Infections［J］.J Clin Microbiol，2015，53（2）：539–545.

［3］Moshaver B，Boer FD，Egmond-Kreileman HV，et al.Fast and accurate prediction of positive and negative urine cultures by flow cytometry［J］.Bmc Infectious Diseases，2016，16（1）：1-7.

［4］姜朝新，曾令恒，叶振望，等.尿干化学与UF-100尿沉渣分析仪联合应用对尿路感染诊断的分析［J］.中华医院感染学杂志，2014，24（11）：2852-2854.

［5］罗春华，李国静，刘敏，等.UF-1000i尿液分析流水线对尿路感染诊断效率评价［J］.中华医院感染学杂志，2013，23（14）：3552-3554.

［6］毛颖华.UF-1000i全自动尿细胞分析仪在尿路感染早期筛查的应用价值［J］.河北医药，2014，36（14）：2140-2142.

［7］罗岚，何超，李冬冬，等.UF-1000i尿沉渣分析仪在排除尿路感染中的应用评价［J］.华西医学，2013，28（7）：1033-1035.

［8］Dolscheid-Pommerich RC，Klarmann-Schulz U，Conrad R，et al.Evaluation of the appropriate time period between sampling and analyzing for automated urinalysis［J］.Biochemia Medica，2016，26（1）：82-89.

［9］宋花玲，贺佳，虞慧婷，等.应用ROC曲线下面积对两相关诊断试验进行评价和比较［J］.第二军医大学学报，2006，27（5）：562-563.

［10］毛志刚，王霞，金咏梅，等.应用受试者工作特征曲线探讨UF-1000i尿沉渣分析仪在快速筛检泌尿系统感染中的应用［J］.华西医学，2014，29（6）：1092-1095.

［11］张昭勇，杨宏伟，谢飞，等.UF-1000i尿分析仪有形成分检测筛选尿路感染的临床价值［J］.国际检验医学杂志，2013，34（12）：1523-1524.

［12］丁志祥，张红，金文涛，等.UF-1000i尿有形成分分析仪在尿路感染筛查中的应用评价［J］.检验医学，2013，28（10）：921-924.

［13］刘常军，刘婷，董矜，等.UF-1000i尿沉渣分析仪假阳性结果分析［J］.首都医科大学学报，2012，33（2）：158-160.

［14］马骏龙，丛玉隆，陆玉静，等.尿干化学与流式细胞术联合用于尿液有形成分镜检筛选的研究与应用［J］.中华检验医学杂志，2011，34（6）：494-500.

［15］许小英，孙虹佳，李伟，等.不同原理的两种尿液分析仪在尿路感染中的应用价值比较［J］.实用医学杂志，2014，30（11）：1823-1825.

［16］吴鹏，翁艾罕.UF-1000i全自动尿沉渣分析仪测定尿电导率同尿渗透压参数相关性分析［J］.检验医学，2013，28（6）：496-498.

The establishment of Sysmex UF-1000i urine flow cytometer leukocyte and bacteria count cut off value and evaluation of its value for screening urinary tract infection

ZHANG Zhaoyong1YANG Hongwei1LUO Huili2▲
1.Department of Clinical Laboratory，Taihe Hospital Affiliated to Hubei University of Medicine，Hubei Province，Shiyan 442000，China；2.Department of Clinical Laboratory，Shiyan Maternal and Child Care Service Centre，Hubei Province，Shiyan442000，China

R446.12

A

1673-7210（2016）09（a）-0142-04

2016-06-04本文编辑：程铭）

湖北省卫生和计划生育委员会科研立项项目（WJ2015Z115）。

张昭勇（1980-），男，硕士，副主任技师。研究方向：细菌的耐药机制。