Sysmex UF-1000i白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)閾值的建立及其篩選尿路感染的價值

張昭勇　楊宏偉　羅卉麗.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院檢驗部，湖北十堰442000；2.湖北省十堰市婦幼保健院檢驗科，湖北十堰442000

Sysmex UF-1000i白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)閾值的建立及其篩選尿路感染的價值

張昭勇1楊宏偉1羅卉麗2▲
1.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院檢驗部，湖北十堰442000；2.湖北省十堰市婦幼保健院檢驗科，湖北十堰442000

目的運用ROC曲線法建立Sysmex UF-1000i全自動尿液分析儀白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)的閾值（cut off），評估上述指標(biāo)在篩選尿路感染中的臨床價值。方法應(yīng)用Sysmex UF-1000i全自動尿分析儀對2016年3～5月于湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院住院患者383份尿標(biāo)本進(jìn)行檢測，同時做中段尿定量細(xì)菌培養(yǎng)。以臨床診斷尿路感染的標(biāo)準(zhǔn)作為診斷尿路感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”，繪制白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)的ROC曲線，采用Z檢驗比較兩種方法的ROC曲線下面積。結(jié)果UF-1000i全自動尿液分析儀檢測白細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)的閾值為白細(xì)胞數(shù)71.2個/μL和細(xì)菌數(shù)171.25個/μL，以該閾值篩檢尿路感染，其敏感度分別為70.21%和83.69%，特異度分別為75.21%和81.82%。白細(xì)胞計數(shù)和細(xì)菌計數(shù)ROC曲線下面積分別為0.799和0.891，經(jīng)等效性檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論Sysmex UF-1000i尿分析儀白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)可作為臨床尿路感染快速篩檢的一個輔助指標(biāo)，其中細(xì)菌計數(shù)較白細(xì)胞計數(shù)有更高的診斷價值。

尿路感染；Sysmex UF-1000i尿分析儀；閾值；篩查價值

［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

尿路感染是臨床最常見的感染性疾病之一，目前的實驗室診斷方法主要包括中段尿定量培養(yǎng)、尿沉渣的白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)檢測及干化學(xué)的白細(xì)胞酯酶和亞硝酸鹽的檢測。上述方法都有自己的優(yōu)缺點，其中中段尿定量培養(yǎng)被稱為實驗室診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但是該法費時費力，通常需要3～4 d才能獲得檢驗結(jié)果，不利于尿路感染的快速早期診斷；白細(xì)胞酯酶和亞硝酸鹽的檢測雖然比較快捷，但是其敏感度和特異度均較低，診斷效能差［1］。SysmexUF-1000i尿沉渣分析儀是近幾年較為流行的一種尿液分析系統(tǒng)，該儀器采用紅色半導(dǎo)體激光、核酸熒光染色技術(shù)和流式細(xì)胞技術(shù)，可對尿液中的有形成分進(jìn)行定量檢測，用于尿路感染的快速診斷和篩檢［2］。為了對Sysmex UF-1000i尿沉渣分析儀白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)診斷尿路感染能力進(jìn)行合理評估，本研究收集了湖北省十堰市太和醫(yī)院（以下簡稱“我院”）383例臨床疑似泌尿系感染患者的中段尿標(biāo)本同時進(jìn)行定量細(xì)菌培養(yǎng)、UF-1000i尿沉渣檢測，以臨床診斷尿路感染的標(biāo)準(zhǔn)作為診斷尿路感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”，分析其診斷效能，現(xiàn)報道如下：

1　資料與方法

1.1一般資料

收集2016年3～5月我院疑似尿路感的患者中段尿標(biāo)本383份，其中，男173例，女210例；平均年齡（53.23±16.93）歲。做完尿細(xì)菌定量培養(yǎng)后迅速用UF-1000i尿沉渣分析儀進(jìn)行尿沉渣分析，標(biāo)本收集到完成接種及尿沉渣分析不得超過2 h。

1.2儀器與試劑

UF-1000i型全自動尿沉渣分析儀，校準(zhǔn)品、質(zhì)控品和配套試劑均購自Sysmex醫(yī)用電子有限公司。10 μL無菌定量接種環(huán)，哥倫比亞血瓊脂平板（OXOID），法國生物梅里埃Vitek2細(xì)菌鑒定儀及配套鑒定藥敏板（法國梅里埃生物技術(shù)公司）。

1.3方法

1.3.1標(biāo)本留取使用一次性無菌帶蓋尿杯收集患者清潔中段晨尿約10 mL（要求尿停留在膀胱中4 h以上），按照科室標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOP）規(guī)定時間內(nèi)送至實驗室檢查。

1.3.2中段尿定量培養(yǎng)及菌種鑒定用一次性定量接種環(huán)取充分混勻的尿液10 μL接種哥倫比亞血瓊脂平板，放35°C溫箱內(nèi)孵育18～24 h，取出計數(shù)菌落，以革蘭陰性菌≥105cfu/mL，革蘭陽性菌或真菌≥104cfu/mL為定量尿細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果陽性。菌株分離培養(yǎng)按全國臨床檢驗操作規(guī)程（第3版）常規(guī)方法進(jìn)行，Vitek2細(xì)菌鑒定儀鑒定菌株到種。

1.3.3 Sysmex UF-1000i尿沉渣分析將接種完成后的尿液立即進(jìn)行Sysmex UF-1000i儀尿沉渣檢測，記錄白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)分析結(jié)果。

1.3.4臨床診斷尿路感染的標(biāo)準(zhǔn)①正規(guī)清晨清潔中段尿（尿停留于膀胱4 h以上）細(xì)菌定量培養(yǎng)。菌落數(shù)革蘭陰性菌≥105cfu/mL，革蘭陽性菌或真菌≥104cfu/mL。②清晨清潔中段尿正規(guī)方法的離心尿沉渣革蘭染色找細(xì)菌，如細(xì)菌＞1個/油鏡視野或白細(xì)胞數(shù)＞10個/HP，結(jié)合臨床尿感染癥狀尿頻、尿急、寒戰(zhàn)發(fā)熱可確診。

1.4數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計學(xué)方法

1.4.1樣本含量的估算估計試驗敏感度為70%，特異性為60%，設(shè)允許誤差Δ=0.10，α=0.05，Zα=1.96（雙側(cè)）。則病例組樣本量=1.962×0.70×（1-0.70）/0.102= 81；對照組樣本量=1.962×0.60×（1-0.60）/0.102=92，研究樣本多于最少估計例數(shù)，具有研究意義。

1.4.2繪制ROC曲線確定cut off值（閾值）采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，繪制白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)的ROC曲線，確定診斷的cut off值（閾值），計算診斷試驗敏感度、特異度、似然比等相關(guān)評價指標(biāo)。

1.4.3白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)診斷試驗的評價比較采用等效性檢驗Z檢驗，通過ROC曲線下面積Az1、Az2和標(biāo)準(zhǔn)誤差SE1和SE2計算Z值：為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

1.4.4診斷性試驗的評價指標(biāo)計算靈敏度=TP/（TP+ FN）；特異度=TN/（TN+FP）；正確指數(shù)=靈敏度+特異度-1；符合率=（TP+TN）/（TP+FP+TN+FN）；陽性預(yù)測值=TP/（FP+TP）；陰性預(yù)測值=TN/（TN+FN）；陽性似然比=靈敏度/（1-特異度）；陰性似然比=（1-靈敏度）/特異度。其中，TP為真陽性，TN為真陰性，F(xiàn)P為假陽性

2　結(jié)果

2.1定量尿細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果

383例疑似尿路感染送檢尿標(biāo)本培養(yǎng)結(jié)果陽性141例，陽性率為36.81%（141/383），其中，革蘭陰性桿菌108例（76.60%），革蘭陽性球菌30例（21.28%），真菌3例（2.13%），大腸埃希菌和腸球菌是尿路感染最常見的兩種細(xì)菌。

2.2SysmexUF-1000i白細(xì)胞（WBC）計數(shù)和細(xì)菌（BACT）計數(shù)診斷尿路感染的ROC曲線下面積及cut off值

以臨床診斷尿路感染的標(biāo)準(zhǔn)為“金標(biāo)準(zhǔn)”將Sysmex UF-1000i檢測所得WBC、BACT結(jié)果繪制ROC曲線。WBC和BACT診斷尿路感染ROC曲線下面積（AUC）分別為0.799（95%CI：0.754～0.844）和0.891（95%CI：0.859～0.924），見圖1。當(dāng)敏感性和特異性同等重要時，選擇圖中最靠近左上方點的值為該診斷試驗的cut off值。由此，從SPSS輸出表中查得WBC和BACT的cut off值分別為71.2個/μL和171.25個/μL。

2.3白細(xì)胞計數(shù)和細(xì)菌計數(shù)診斷尿路感染的診斷性能評價

以WBC 71.2個/μL和BACT 171.25個/μL為cut off值，計算白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)單獨診斷尿路感染的診斷性能指標(biāo)和兩指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用的診斷性能。單獨應(yīng)用時UF-1000i細(xì)菌計數(shù)具有較好的敏感性和特異性，兩試驗并聯(lián)時敏感性為95.04%，兩試驗串聯(lián)時特異度為95.45%。見表1。

圖1　WBC和BACT診斷尿路感染的ROC曲線圖

2.4 WBC和BACT計數(shù)ROC曲線下面積

細(xì)菌計數(shù)ROC曲線下面積為0.891，白細(xì)胞計算曲線下面積為0.799，兩者在UTI診斷中具有較高的價值。比較兩種診斷試驗曲線下面積，采用等效性檢驗Z檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

3　討論

尿路感染是泌尿系統(tǒng)常見疾病之一，引起感染的病原體包括細(xì)菌、真菌及其他病原微生物，其實驗室診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”是中段尿定量培養(yǎng)，但該法費時、費力（常需要3～5 d），且所需費用較高。因此，如何早期快速篩選出尿路感染成為國內(nèi)外眾多學(xué)者研究的熱點［3-4］。UF-50/100尿沉渣分析儀是較早用于尿液有形成分分析的儀器，上述儀器采用流式細(xì)胞技術(shù)、電阻抗及導(dǎo)電率原理，以激光散射強(qiáng)度、散射波幅及熒光強(qiáng)度和熒光波幅分析尿液中包括白細(xì)胞和細(xì)菌在內(nèi)的多種有形成分。由于各種結(jié)晶、細(xì)胞碎片和上皮細(xì)胞的影響，UF-50/100尿沉渣分析儀白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)在尿路感染的診斷中價值并不理想。Sysmex UF-1000i尿沉渣分析儀是Sysmex公司在UF-100尿沉渣分析儀進(jìn)行改進(jìn)后推出的一款新的全自動尿液分析儀，其改進(jìn)之處包括：光源采用半導(dǎo)體激光，對分析波增加了側(cè)向散射光；采用能高靈敏度檢測微細(xì)粒子的細(xì)菌專用通道和特異性染液，使得其他干擾物質(zhì)對細(xì)菌檢測的影響降到最低限度［5］，從而提高了其對尿路感染的診斷價值。本文對383例疑似尿路感染患者進(jìn)行中段尿培養(yǎng)和Sysmex UF-1000i尿沉渣分析，由Sysmex UF-1000i尿液WBC計數(shù)和細(xì)菌計數(shù)分別做ROC曲線，確定其診斷閾值并且評估上述指標(biāo)在UTI診斷中的價值。

表1　WBC和BACT計數(shù)診斷尿路感染的診斷性能評價

表2　WBC和BACT計數(shù)ROC曲線下面積及標(biāo)準(zhǔn)誤差

本研究Sysmex UF-1000i尿液分析儀檢測尿液WBC計數(shù)和BACT計數(shù)ROC曲線下面積分別為0.799（95%CI：0.754～0.844）和0.891（95%CI：0.859～ 0.924），說明WBC計數(shù)和BACT計數(shù)在尿路感染診斷中具有較高的診斷價值。當(dāng)敏感性和特異性同等重要時（最佳Youden指數(shù)），選擇圖中最靠近左上方點的值為該診斷試驗的cutoff值，分別為WBC≥71.2個/μL和BACT≥171.25個/μL。本研究中通過ROC曲線所建的WBC計數(shù)的cut off略高于文獻(xiàn)報道［6-7］，原因可能是研究中有較多病例為泌尿系結(jié)石患者，血尿可明顯影響白細(xì)胞計數(shù)；BACT計數(shù)的cut off值則低于文獻(xiàn)報道［6-7］，是由于研究中尿沉渣分析采用清潔中段尿，患者皮膚污染細(xì)菌明顯較其他研究減少，尿沉渣分析時盡量縮短標(biāo)本運送及處理時間，減少了陽性標(biāo)本自身細(xì)菌繁殖對結(jié)果的影響。以WBC≥71.2個/μL和BACT≥171.25個/μL作為診斷尿路感染的標(biāo)準(zhǔn)，其敏感性為70.21%和83.69%，特異性為75.21%和81.82%，陽性似然比為2.83和4.60，陰性似然比為0.40和0.20。對于門診或體檢患者，以WBC≥71.2個/μL和BACT≥171.25個/μL作為cut off值，兩試驗并聯(lián)其敏感性為95.04%，陰性預(yù)測值為95.51%，可有效避免患者的漏檢；對于住院患者，采用兩試驗串聯(lián)，其特異性為95.45%，陽性性預(yù)測值為88.3%，可避免醫(yī)生的誤診。合理的對兩試驗進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用可提高其敏感性或特異性。

ROC曲線下面積作為診斷試驗真實性評價的固有準(zhǔn)確度指標(biāo)已得到很多專家的普遍認(rèn)可。完全無價值的診斷試驗曲線下面積為0.5，而最理想的診斷試驗曲線下面積為1。通常認(rèn)為一個診斷試驗的ROC曲線下面積在0.5～0.7之間時診斷價值比較低，在0.7～0.9之間時診斷價值中等，而在0.9以上時具有較高診斷價值。本研究通過ROC曲線下面積的估計值表明，WBC和BACT計數(shù)兩個指標(biāo)的ROC曲線下面積都在0.7～0.9，表明診斷價值中等。簡單地比較上述兩種診斷試驗的診斷效能是通過觀察兩種試驗ROC曲線下面積大小，但是這種方法缺乏統(tǒng)計學(xué)意義。為了準(zhǔn)確地比較兩種診斷試驗的診斷價值，臨床常常采用配對設(shè)計的方法進(jìn)行研究，即隨機(jī)選擇一些患者和非患者作為研究對象，對每一個研究對象同時用兩種診斷試驗進(jìn)行診斷，繪制ROC曲線并計算兩種的ROC曲線下面積和標(biāo)準(zhǔn)誤差，用等效性檢驗Z檢驗比較其差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義［8］。本研究中，WBC計數(shù)和BACT計算的ROC曲線下面積分別為0.799和0.891，標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.023和0.017，計算Z值等于3.287，P值等于0.001，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義。表明細(xì)菌計數(shù)具有更高的診斷價值，這與多個研究報道相一致［9-16］。

總之，Sysmex UF-1000i尿分析儀白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)適用于臨床尿路感染的快速診斷。通過設(shè)定診斷的cut off值，WBC≥71.2個/μL可排除47.5%尿培養(yǎng)真陰性標(biāo)本，BACT≥171.25個/μL可排除63.2%尿培養(yǎng)真陰性標(biāo)本，提高工作效率，降低成本。聯(lián)合應(yīng)用白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)，兩試驗并聯(lián)時其敏感性為95.04%，可用于門診患者的篩查；兩試驗串聯(lián)時其特異性為95.45%，可用于住院患者的確診。與實驗診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”尿培養(yǎng)比較，Sysmex UF-1000i尿分析儀白細(xì)胞和細(xì)菌計數(shù)報告時間大大縮短，減少不必要的經(jīng)驗用藥。特別是對Sysmex UF-1000i細(xì)菌計算和白細(xì)胞計數(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用時具更高的敏感性或特異性，操作簡單且易于標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制，可作為臨床診斷泌尿道感染快速篩查或確診的一種重要輔助實驗診斷方法。

［1］戰(zhàn)偉.SYSMEX UF-1000i尿有形成分分析儀對尿路感染的診斷價值［J］.大連大學(xué)學(xué)報，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，葉振望，等.尿干化學(xué)與UF-100尿沉渣分析儀聯(lián)合應(yīng)用對尿路感染診斷的分析［J］.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2014，24（11）：2852-2854.

［5］羅春華，李國靜，劉敏，等.UF-1000i尿液分析流水線對尿路感染診斷效率評價［J］.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2013，23（14）：3552-3554.

［6］毛穎華.UF-1000i全自動尿細(xì)胞分析儀在尿路感染早期篩查的應(yīng)用價值［J］.河北醫(yī)藥，2014，36（14）：2140-2142.

［7］羅嵐，何超，李冬冬，等.UF-1000i尿沉渣分析儀在排除尿路感染中的應(yīng)用評價［J］.華西醫(yī)學(xué)，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，賀佳，虞慧婷，等.應(yīng)用ROC曲線下面積對兩相關(guān)診斷試驗進(jìn)行評價和比較［J］.第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2006，27（5）：562-563.

［10］毛志剛，王霞，金詠梅，等.應(yīng)用受試者工作特征曲線探討UF-1000i尿沉渣分析儀在快速篩檢泌尿系統(tǒng)感染中的應(yīng)用［J］.華西醫(yī)學(xué)，2014，29（6）：1092-1095.

［11］張昭勇，楊宏偉，謝飛，等.UF-1000i尿分析儀有形成分檢測篩選尿路感染的臨床價值［J］.國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2013，34（12）：1523-1524.

［12］丁志祥，張紅，金文濤，等.UF-1000i尿有形成分分析儀在尿路感染篩查中的應(yīng)用評價［J］.檢驗醫(yī)學(xué)，2013，28（10）：921-924.

［13］劉常軍，劉婷，董矜，等.UF-1000i尿沉渣分析儀假陽性結(jié)果分析［J］.首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2012，33（2）：158-160.

［14］馬駿龍，叢玉隆，陸玉靜，等.尿干化學(xué)與流式細(xì)胞術(shù)聯(lián)合用于尿液有形成分鏡檢篩選的研究與應(yīng)用［J］.中華檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2011，34（6）：494-500.

［15］許小英，孫虹佳，李偉，等.不同原理的兩種尿液分析儀在尿路感染中的應(yīng)用價值比較［J］.實用醫(yī)學(xué)雜志，2014，30（11）：1823-1825.

［16］吳鵬，翁艾罕.UF-1000i全自動尿沉渣分析儀測定尿電導(dǎo)率同尿滲透壓參數(shù)相關(guān)性分析［J］.檢驗醫(yī)學(xué)，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本文編輯：程銘）

湖北省衛(wèi)生和計劃生育委員會科研立項項目（WJ2015Z115）。

張昭勇（1980-），男，碩士，副主任技師。研究方向：細(xì)菌的耐藥機(jī)制。