尿路感染的實驗室診斷進展

黃偉文 王芳

尿路感染的實驗室診斷進展

黃偉文 王芳

尿路感染的危險因素及病因是由于病原菌入侵尿道而所致。菌尿、白細胞尿的檢出是尿路感染確診的重要指標。菌尿的檢測方法包括菌尿的顯微鏡檢查、尿細菌定量培養、尿中亞硝酸鹽定性檢測、三磷酸腺苷測定、鱟試驗等；膿尿的檢測方法有尿中白細胞酯酶測定、膿尿顯微鏡檢查、全自動尿分析儀定量計數測定、尿白細胞排泄率法及Addis計數法。超敏C蛋白、ESR、降鈣素原檢測也是尿量感染診斷的重要方法。

尿路感染；菌尿；全自動尿分析儀；顯微鏡

尿路感染是臨床實踐中最常見的細菌感染，發病率約2%。臨床主要表現為尿頻、尿急、尿痛，嚴重者引起全身性感染，此即為膀胱刺激征。在尿路感染患者中女性比例高于男性，已婚者高于未婚者，孕期婦女發病率高于非孕期婦女。尿路感染也是常見的醫院獲得性感染，大部分是因留置各種尿路裝置所致[1]。尿路感染嚴重影響患者的身心健康，故而盡早進行有效的診治對提高患者生存質量有著重要意義。

目前，尿路感染的危險因素及病因是由于病原菌入侵尿道而所致。根據感染部位不同可將尿路感染分為上尿路、下尿路感染；根據臨床癥狀特點分為無癥狀菌尿、急性單純性膀胱炎、急性單純性腎盂腎炎等[2]。表現、病情輕重的不同，其診斷標準也不同。為此，本研究對尿路感染近年來的實驗室診斷進展做一綜述。

1 尿路感染的實驗室診斷標準

由于尿路感染臨床癥狀不典型，病情輕重不一，極易復發，若治療不當可致耐藥性的發生，最終形成難治性尿路感染[3]。尿路發生感染后，尿液中一般可檢測出細菌、白細胞等有形成份，血清可檢查到血清超敏C反應蛋白、紅細胞沉降率增加等變化，這些指標目前已成為臨床診斷的客觀依據。另外，免疫熒光法、膀胱沖洗尿培養法測定尿沉渣中降鈣素原、尿β2微球蛋白、細菌等，結合影像學檢查等可對感染部位進行定位。這些檢測方法當中，菌尿、白細胞尿的檢出是尿路感染確診的重要指標。

KASS在20世紀60年代中期提出采用尿細菌數超過105CFU/mL作為尿路感染的診斷標準，此后陸續出現大量的有關尿路感染診斷標準的報道。

美國感染性疾病協會(Infectious Diseases Society in USA：（1）下尿路感染有明顯癥狀者，晨起中斷尿定量檢測細菌培養菌落數≥103CFU/mL，敏感度、特異度均達80%以上；（2）上尿路感染伴明顯癥狀者，晨起中斷尿定量檢測細菌培養菌落數≥104CFU/mL，敏感度、特異度均達95%以上。有研究對無癥狀菌尿進行定義：連續2次晨尿中段尿培養菌種相同，且菌落數超過105CFU/mL[4-5]。

我國于1978年開始經多次討論后制定的尿路感染診斷標準為[6-7]：（1）晨起中段尿定量檢測細菌培養菌落數≥105CFU/mL；（2）晨起中段尿離心后高倍視野可見沉渣白細胞數超過5個或有尿路感染癥狀的患者。滿足（1）（2）者可確診，無（2）項者則需復查尿細菌計數，菌落數≥105CFU/mL，兩次細菌相同者可確診；（3）膀胱穿刺尿細菌培養陽性者可確診；（4）對不能做尿細菌培養計數者，可取患者治療前晨起中段尿離心，采用革蘭染色法確定有無細菌，每個油鏡視野超過1個細菌，且伴明顯的尿路感染癥狀者可確診；（5）晨起中段尿細菌培養細菌數在104～105CFU/ mL需復查，細菌數仍為104～105CFU/mL時則根據臨床癥狀診斷或行膀胱穿刺尿細菌培養以明確診斷。

2 菌尿的檢測和確定

當尿液中存在大量的細菌繁殖時可形成菌尿，有假性、真性兩種類型。若存在真性菌尿則可確診為尿路感染。真性菌尿是指排除假陽性后，行膀胱穿刺尿細菌培養陽性者；或晨起中段尿細菌培養菌落≥105CFU/mL≥105 CFU/mL且細菌相同則可確診[8]。目前，對真性均尿篩查主要有：（1）菌尿的顯微鏡檢查；（2）尿細菌定量培養；（3）尿中亞硝酸鹽的定性檢測；（4）三磷酸腺苷測定；（5）鱟試驗。另外還有氣液相色譜技術、核酸雜交技術、生物發光技術、全自動尿分析儀定量計數尿中菌量等。

2.1 菌尿的顯微鏡檢查 有離心和非離心兩類。離心是指用10 mL尿液標本置于無菌離心管中，離心5 min，取沉渣行革蘭染色后鏡檢；非離心是指尿液直接涂片，行革蘭染色后鏡檢。

尿液的顯微鏡檢查可直接判斷是否存在細菌，觀察細菌形態，還可區分革蘭陽性球菌或桿菌、革蘭陰性球菌或桿菌、真菌等。臨床醫師可根據檢查結果選擇合適的抗菌藥，縮短診治時間，避免經驗用藥。然而，傳統顯微鏡檢查受多種因素影響，誤差大，敏感度低，重復性和準確性較差。據研究表明，當尿細菌菌落≥105CFU/mL時，顯微鏡檢查的敏感性較高，但菌落在102～103CFU/mL之間較能檢出[9-10]。

2.2 尿細菌定量培養 尿細菌培養可確診是否感染，還可確定細菌的種類，進行藥敏試驗，指導臨床醫師選用敏感抗菌藥物，因此目前被認為是尿路感染的金標準[11]。

目前，我國制定的尿細菌培養陽性的判定標準有[12]：（1）有細菌生長，革蘭陽性球菌菌落數≥104CFU/mL，或革蘭陰性桿菌≥105CFU/mL；（2）若存在兩種致病菌生長，則選計數接近或≥104CFU/mL的細菌為陽性；若超過兩種致病菌生長則視為污染，需重新進行細菌培養[13]。然而，由于尿細菌培養技術要求高，多需3～4 d才能獲得結果，且培養陰性率高達70%～80%，檢測費用也較高。Nosseir等[14]對198份疑似尿路感染患者的晨起中段尿液進行細菌培養，陽性率僅為21.5%。部分尿路感染存在尿細菌數＜105CFU/mL或無菌生長的情況，其原因為：收集患者中段尿時，消毒液誤入尿液中；患者伴有明顯的尿頻、尿急、尿痛癥狀，尿液在膀胱內停留＜6 h，細菌繁殖時間較短，而革蘭陽性球菌繁殖一代需要較長的時間；尿路感染是由厭氧菌、苛氧菌、分枝桿菌、真菌等引起，常規方法培養不出；逆行性尿路感染的早期膀胱內細菌僅由較少細菌繁殖；患者已自行使用抗生素。

2.3 尿中亞硝酸鹽定性檢測 尿液中部分細菌通過產生亞硝酸鹽還原酶，將飲食或蛋白質代謝產生的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。尿中亞硝酸鹽的定性檢測通常采用干化學試帶法，該法可初步判定是否存在菌尿，但也存在一些不足：尿液須在膀胱停留超過4 h；易受維生素C、利尿劑等藥物的影響；食物中須含硝酸鹽，且感染菌可產生硝酸鹽還原酶。有研究報道，尿中亞硝酸鹽的定性檢測對尿路感染診斷的敏感性、特異性分別為40%～60%、85%～98%，正確率為40%～50%[15]。隨著抗菌藥的廣泛使用，產硝酸鹽還原酶的大腸埃希菌引起的尿路感染發生率逐漸減少，其他不能產生硝酸鹽還原酶的病原微生物所致的尿路感染發生率逐年升高[16]。有學者對300例疑似尿路感染患者的晨起中段尿進行細菌培養，結果獲得73株菌，真菌8.2%(6/73)；革蘭陽性細菌30.1%(22/73)；革蘭陰性細菌61.6%(45/73)，其中大腸埃希菌43.8%(32/73)。提示大腸埃希菌是尿路感染發生的主要致病菌，其他非產硝酸鹽的致病微生物超過35%。這影響了干化學試帶法檢測的準確性，假陰性率可高達40%[17]。

2.4 全自動尿分析儀定量計數尿中菌量 該法可對疑似感染患者的尿液快速、無痛性篩檢。全自動尿分析儀由日本Sysmex公司生產，包括UF-50、UF-100系列，通過兩種熒光染料urinosearch分別結合細胞膜和DNA、RNA，可快速的獲得尿液中的有形成份。

由于抗菌藥的廣泛使用，部分尿路感染患者即便有明顯臨床癥狀，但無法用常規尿細菌培養判斷，這可能是L型細菌感染所致。一項研究對全自動尿分析儀定量分析儀測定尿中菌量與細菌L型高滲培養進行對照，結果顯示cut-off值大于或等于2750個/μL，且白細胞數大于或等于20個/μL可確診，可見該方法具有簡單、快速、準確的有點[18]。

2.5 其他方法 三磷酸腺苷測定，可較快篩查出需細菌培養的尿路感染疑似人群，縮短細菌培養的時間[19]。鱟試驗是內毒素的檢測方法，其陽性提示內毒素血癥或革蘭陰性菌感染。若患者行膀胱穿刺尿鱟試驗陽性則可診斷為尿路革蘭陰性菌感染。發光技術分為生物、化學發光兩種，可快速對菌尿癥進行診斷，尤其是晨起中段尿檢測，可在20 min內獲得結果，可作為菌尿癥初篩的有效方法。DNA芯片技術是近年來出現的檢測方法，可對尿中病原微生物進行鑒定，目前已有白色念珠菌DNA芯片、金黃色葡萄球菌DNA芯片等[20]。

3 膿尿的檢測

膿尿是指尿路感染引起黏膜損傷，大量炎癥細胞浸潤使尿液中存在大量白細胞。目前，膿尿測定方法主要有白細胞酯酶測定、顯微鏡檢查、Addis計數、白細胞排泄率、全自動尿分析儀定量計數法等。

3.1 尿中白細胞酯酶測定 干化學試帶LE模塊中含有吲哚酚酯，中性粒細胞酯酶可與其發生反應，同時結合重氮鹽而呈紫色，白細胞濃度越高顏色則越深。該方法有許多不足之處：無法對單核細胞和淋巴細胞進行檢測，若尿路感染是因淋巴細胞所致則會導致檢測結果假陰性；溫度偏低、尿比重高、高葡萄糖尿、含維生素C或大劑量先鋒霉素Ⅳ或慶大霉素的尿標本、蛋白尿(蛋白含量＞5 g/L)可出現假陰性；另外尿中含甲醛或呋喃坦啶或高濃度膽紅素時出現假陽性[21]。因此，該法敏感性高(70%～90%)，而特異性低。

3.2 膿尿顯微鏡檢查 包括SM染色鏡檢、非染色直接鏡檢。SM染色后膿細胞呈淡染細胞和濃染細胞兩種形態，淡染細胞為具有活性的白細胞，濃染細胞為已死亡的白細胞。急性尿路感染患者膿尿SM染色以淡染細胞為主，而慢性尿路感染患者膿尿SM染色以濃染細胞為主。因此該法可區別急性、慢性尿路感染。非染色直接鏡檢法可快速確定是否存在白細胞或膿細胞和數量，結合菌尿檢查結果，可對尿路感染進行篩查[22]。據報道，非染色鏡檢法膿細胞檢出率明顯低于SM染色鏡檢法。

3.3 全自動尿分析儀定量計數測定 該法可準確確定尿液中的白細胞數量。臨床醫生根據該法的測定結果可判斷是否存在感染、感染程度及病程。該法結合白細胞計數與細菌培養，大大提高了尿路感染的檢出率，特異度也極大提高。雖然該法簡便、快速、標準化程度高，但也有研究指出，當尿液中存在結晶、小圓上皮細胞、酵母菌、滴蟲等有形成份時會影響白細胞的檢測結果，假陽性率增加[23]。

3.4 尿白細胞排泄率法及Addis計數法 據報道，大部分尿路感染患者尿膿細胞排泄率超過30萬個/h。其準確性與Addis計數相當，但操作簡單，基本可以替代Addis計數法。

4 尿路感染的其他實驗室檢查

尿路感染可引起超敏C蛋白、沉降率及降鈣素原等指標的改變。超敏C蛋白是一種急性時相反應蛋白，由肝細胞合成，當感染或創傷發生時，其被大量釋放入血，血中含量迅速增加。因此急性尿路感染或存在血行感染時，超敏C蛋白增加明顯，ESR加快。有研究報道，降鈣素原與全身感染的發生及嚴重程度和預后相關[24]。

5 小結

尿路感染是常見病，多發病，因此通過快速定量檢測菌尿、膿尿篩檢對盡早采取合理的治療措施，改善患者預后有著重要意義。最近出現的全自動尿分析儀具有簡便、快捷、準確等優勢，這對提高尿路感染的準確診斷率有極大的促進作用。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2015.8.008

廣西 545007 廣西柳州市柳鐵中心醫院輸血科 （黃偉文 王芳）