尿路感染报警信息阈值设置和临床应用评价

陈 辰，张 月，胡晓波

（上海中医药大学附属龙华医院检验科，上海 200032）

尿路感染（urinary tract infection，UTI）是临床常见的泌尿系统感染疾病，其多由细菌或真菌直接侵袭引起。根据感染位置不同，UTI 又可分为尿道炎、膀胱炎和肾盂肾炎，患者的症状亦有所差异[1]。据统计，UTI 的发病率仅次于上呼吸道感染，占人群的10%～20%[2-3]。同时，其也是院内感染最常见原因，占20.8%～31.7%[4]。目前，国内外诊断UTI 的金标准为清洁中段尿培养[5]，但该检查操作复杂、耗时耗材，且受患者所用药物的影响，出现假阳性、假阴性结果的概率高。可见，如何早期、快速筛检UTI 是目前亟待解决的问题。UF 5000 是目前临床常用的尿液沉渣分析仪之一，其不但能够准确检测白细胞、红细胞、管型、结晶、上皮细胞等，还可通过专用通道对细菌进行定量测定和分析，并可根据白细胞计数（white blood cell count,WBC）和细菌计数（bacterial count,BACT）的组合，来提供UTI 报警信息。当样本中WBC 和BACT 超过仪器的默认设定值（WBC 10个/μL 和BACT＞10个/μL）后，仪器将显示报警信息，提示UTI 可能。本研究使用该仪器，对2 871例临床尿液样本进行分析，讨论UTI报警信息在临床早期UTI 筛查中的应用价值。

资料与方法

一、一般资料

2018 年11 月至2019 年2 月，收集上海中医药大学附属龙华医院进行尿常规检查的患者共2 871例，其中男性为978例，女性为1 893例，年龄分布在4～97岁之间。901例患者经临床诊断为UTI，其中493例患者的中段尿培养结果为阳性；另1 970例患者经临床诊断为非UTI，包括内分泌疾病、心血管疾病、消化系统疾病、神经系统疾病、呼吸系统疾病、妇科疾病、肾脏疾病、肿瘤等。

二、仪器与试剂

本研究采用Sysmex UF5000 尿沉渣分析仪和原装配套的UF-CELLSHEATH（鞘液批号A8029）、UF-Fluorocell CR （染色液批号A8012）、UF-CELLPACK CR （稀释液批号A8007）、UF-Fluorocell SF（染色液批号A8011）、UF-CELLPACK SF（稀释液批号A8007） 试剂，质控品采用UF CONTROL-H 和UF CONTROL-L（批号UK0056）。以上仪器和试剂均由日本Sysmex 公司生产。

三、方法

将尿液标本按Sysmex UF 5000 尿沉渣分析仪标准操作规程进行检测。检测前使用配套质控物，确保结果在控。UTI 报警信息由WBC 和BACT 组成，当样本中WBC 和BACT 超过仪器的默认设定值（WBC＞10个/μL 和BACT＞10个/μL）后，仪器将显示报警信息，提示UTI 可能。以临床诊断UTI 为依据，分析在默认值时的WBC、BACT 结果，以及诊断UTI 结果与临床诊断间的符合率、灵敏度和特异度；并按诊断UTI 灵敏度95%、特异度最高值和最佳诊断临界值更改WBC 和BACT 阈值，找到符合本院临床实际情况的最佳阈值，并验证其与临床诊断间的符合情况。

四、尿路感染诊断标准

临床依据患者的症状以及体格检查、实验室检查和影像学检查结果进行UTI 诊断。病原学阳性诊断标准如下，①新鲜中段尿沉渣革兰染色后，用高倍物镜（×100）观察，细菌＞1个/视野；②新鲜中段尿细菌培养计数≥1×105CFU/mL；③膀胱穿刺的尿培养阳性。符合上述指标之一者，可诊断为UTI[6-8]。

五、统计学处理

采用SPSS 19.0 软件进行统计分析，以诊断四格表计算符合率、灵敏度、特异度，均采用百分比（%）表示。绘制受试者操作特征曲线（receiver operator characteristic curve,ROC 曲线），得到各检测指标的曲线下面积 （area under the curve,AUC）及最佳诊断临界值。

结果

一、仪器诊断UTI 的符合情况

2 871例患者中，有1 676例患者的尿液样本检测结果为WBC 阳性（＞10个/μL），其中849例患者经临床诊断为UTI，827例患者经临床诊断为非UTI；另1 195例尿液检测结果WBC 为阴性的患者中，52例经临床诊断为UTI，1 143例临床诊断为非UTI。WBC 检测诊断UTI 结果与临床诊断结果间的符合率为58.02%。

1 459例患者的尿液结果显示为BACT 阳性（＞10个/μL），其中848例经临床诊断为UTI，611例经临床诊断为非UTI；另1 412例患者的尿液检测结果BACT 为阴性，其中53例经临床诊断为UTI，1 359例临床诊断为非UTI。BACT 检测诊断UTI 与临床诊断的符合率为68.98%。

仪器提供UTI 报警共1 428例，其中849例患者经临床诊断为UTI，579例临床诊断为非UTI。1 443例经仪器检测UTI 诊断结果为阴性的患者中，有52例经临床诊断为UTI，另1 391例患者经临床诊断为非UTI。仪器检测诊断UTI 的符合率为70.61%（见表1）。

二、WBC、BACT 和UTI 报警诊断UTI 的诊断效能

以临床诊断UTI 为金标准，用仪器测得的WBC、BACT 结果及UTI 报警信息绘制ROC 曲线见图1。由图表可知，WBC 取默认值时诊断UTI 的灵敏度为94.23%，特异度为58.02%；最佳诊断临界值为24.9个/μL；WBC 诊断UTI 灵敏度取95%，特异度最高（57.01%） 时对应的WBC 为26.7个/μL。BACT 取默认值时诊断UTI 的灵敏度为94.12%，特异度为68.98%；最佳诊断临界值为1 157.3个/μL；BACT 灵敏度取95%，特异度最高（56.8%）时对应的BACT 为60.1个/μL。WBC 和BACT 取默认值时仪器提供报警信息诊断UTI 的灵敏度为94.23%，特异度为70.61%（见表2）。

表1 WBC、BACT、UTI 报警信息与临床诊断UTI 间的符合率

图1 默认值时WBC、BACT、UTI 报警信息诊断UTI 的ROC 曲线图

表2 WBC、BACT 和UTI 报警信息诊断UTI 的效能评价

三、UTI 报警信息的阈值分析

按灵敏度95%、特异度最高值和最佳诊断界限值对仪器的UTI 报警信息阈值进行调整，分4 组。A 组：WBC 为26.7个/μL 和BACT 为60.1个/μL；B 组：WBC 为24.9个/μL 和BACT 为60.1个/μL；C组：WBC 为24.9个/μL 和BACT 为1 157.3个/μL；D 组：WBC 为26.7个/μL 和BACT 为1 157.3个/μL），并绘制ROC 曲线（见图2），结果显示，4 组UTI 报警信息阈值诊断UTI 的灵敏度分别为94.01%、94.78%、94.23%、93.34%，特异度分别为65.48%、64.77%、70.56%、71.17%（见表3）。

将仪器UTI 报警信息阈值调整为AUC 面积较 大的C 组（即WBC 为24.9个/μL 和BACT 为1 157.3个/μL）和D 组（即WBC 为26.7个/μL 和BACT 为1 157.3个/μL）对应值，收集临床诊断为UTI 患者的尿液样本250例（其中154例进行中段尿培养且结果为阳性）和正常人尿液标本250例分别进行验证。将UTI 报警阈信息值调整为C 组后，其诊断UTI 的灵敏度、特异度分别为92.4%和97.6%（见表4）；将UTI 报警信息阈值调整为D 组后，其诊断UTI 的灵敏度、特异度分别为95.6%和98.4%（见表5）。比较两者后结果显示，将UTI 报警信息阈值调整为D 组后，诊断灵敏度和特异度更好。

图2 4 组UTI 报警信息阈值诊断UTI 的ROC 曲线图

表3 UTI 报警信息阈值设置对UTI 诊断价值

表4 UTI 报警信息阈值调整为C 组后诊断UTI 的符合率

表5 UTI 报警信息阈值调整为D 组后诊断UTI 的符合率

讨论

UTI 是临床常见的感染性疾病，若患者无法获得早期诊断则常可导致病情迁延，甚至可引发一系列如败血症、肾乳头坏死或肾周围脓肿等并发症，严重可导致死亡[9]。作为UTI 诊断金标准的中段尿培养，无论在检测周期还是在费用上都无法满足临床早期快速诊断的要求。Sysmex UF5000 作为目前常用的尿沉渣分析仪，能准确检测白细胞、红细胞、管型、结晶、上皮细胞等项目，还可对细菌进行定量测定和分析[10]。该仪器采用波长为488 nm 蓝色半导体激光，可提高细菌核酸检测的精密度；使用CR通道（有核通道）的反应液，可提高波形检出灵敏度。根据CB_FSC_P （有形成分大小或宽度）和CB_FLH_P（核酸染色性），有效区分红细胞、结晶等与细菌。

多项研究表明，尿WBC 和BACT 在UTI 诊断和初筛中有重要价值[11-13]，而不同阈值设置对其UTI 报警信息的结果影响较大。已有文献报道，不同国家和地区的WBC、BACT 阈值各不相同[14]，找到适合本院患者的UTI 报警最佳阈值是十分必要的。本研究中，仪器的UTI 报警信息在默认设定值（WBC＞10个/μL 和BACT＞10个/μL）时，其对UTI的诊断灵敏度为94.23%，特异度为70.61%。调整UTI 报警阈值至WBC 26.7个/μL 和BACT 1 157.3个/μL，其诊断UTI 的灵敏度为93.34%，特异度为71.17%，可见调整阈值后UTI 报警的特异度有所升高。进一步验证发现，调整阈值后UTI 报警信息鉴别UTI 与正常人的灵敏度为95.6%，特异度更是高达98.4%，有助于非UTI 患者的筛检。因此，本院将UTI 报警的最佳阈值进行调整设置。

冯敏亚等[15]报告，UF5000 的UTI 报警最佳阈值为WBC＞63.85个/μL，BACT＞407.4个/μL，与本研究中显示的最佳阈值间有一定差异，原因可能是本研究的阳性样本均以临床诊断UTI 为金标准有关。若以中段尿培养阳性为标准，UIT 报警信息诊断UIT 的符合率可能会进一步提高。

总之，调整阈值后，UTI 报警信息诊断UTI 达到了较高的灵敏度和特异度，符合我院UTI 筛检的需求。当仪器检测未显示UTI 报警时，可排除患者有UTI 的可能，极大地缩短了检测时间，操作简便、费用经济、质量可控，提高了临床诊治的及时性和准确率。