Sysmex UF-1000i白細胞和細菌計數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.湖北醫藥學院附屬太和醫院檢驗部，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白細胞和細菌計數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.湖北醫藥學院附屬太和醫院檢驗部，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胞和細菌計數的閾值（cut off），評估上述指標在篩選尿路感染中的臨床價值。方法應用Sysmex UF-1000i全自動尿分析儀對2016年3～5月于湖北醫藥學院附屬太和醫院住院患者383份尿標本進行檢測，同時做中段尿定量細菌培養。以臨床診斷尿路感染的標準作為診斷尿路感染的“金標準”，繪制白細胞和細菌計數的ROC曲線，采用Z檢驗比較兩種方法的ROC曲線下面積。結果UF-1000i全自動尿液分析儀檢測白細胞數和細菌數的閾值為白細胞數71.2個/μL和細菌數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%。白細胞計數和細菌計數ROC曲線下面積分別為0.799和0.891，經等效性檢驗，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論Sysmex UF-1000i尿分析儀白細胞和細菌計數可作為臨床尿路感染快速篩檢的一個輔助指標，其中細菌計數較白細胞計數有更高的診斷價值。

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、尿沉渣的白細胞和細菌計數檢測及干化學的白細胞酯酶和亞硝酸鹽的檢測。上述方法都有自己的優缺點，其中中段尿定量培養被稱為實驗室診斷的“金標準”，但是該法費時費力，通常需要3～4 d才能獲得檢驗結果，不利于尿路感染的快速早期診斷；白細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，該儀器采用紅色半導體激光、核酸熒光染色技術和流式細胞技術，可對尿液中的有形成分進行定量檢測，用于尿路感染的快速診斷和篩檢［2］。為了對Sysmex UF-1000i尿沉渣分析儀白細胞和細菌計數診斷尿路感染能力進行合理評估，本研究收集了湖北省十堰市太和醫院（以下簡稱“我院”）383例臨床疑似泌尿系感染患者的中段尿標本同時進行定量細菌培養、UF-1000i尿沉渣檢測，以臨床診斷尿路感染的標準作為診斷尿路感染的“金標準”，分析其診斷效能，現報道如下：

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本383份，其中，男173例，女210例；平均年齡（53.23±16.93）歲。做完尿細菌定量培養后迅速用UF-1000i尿沉渣分析儀進行尿沉渣分析，標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，校準品、質控品和配套試劑均購自Sysmex醫用電子有限公司。10 μL無菌定量接種環，哥倫比亞血瓊脂平板（OXOID），法國生物梅里埃Vitek2細菌鑒定儀及配套鑒定藥敏板（法國梅里埃生物技術公司）。

1.3方法

1.3.1標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），按照科室標準操作規程（SOP）規定時間內送至實驗室檢查。

1.3.2中段尿定量培養及菌種鑒定用一次性定量接種環取充分混勻的尿液10 μL接種哥倫比亞血瓊脂平板，放35°C溫箱內孵育18～24 h，取出計數菌落，以革蘭陰性菌≥105cfu/mL，革蘭陽性菌或真菌≥104cfu/mL為定量尿細菌培養結果陽性。菌株分離培養按全國臨床檢驗操作規程（第3版）常規方法進行，Vitek2細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行Sysmex UF-1000i儀尿沉渣檢測，記錄白細胞和細菌計數分析結果。

1.3.4臨床診斷尿路感染的標準①正規清晨清潔中段尿（尿停留于膀胱4 h以上）細菌定量培養。菌落數革蘭陰性菌≥105cfu/mL，革蘭陽性菌或真菌≥104cfu/mL。②清晨清潔中段尿正規方法的離心尿沉渣革蘭染色找細菌，如細菌＞1個/油鏡視野或白細胞數＞10個/HP，結合臨床尿感染癥狀尿頻、尿急、寒戰發熱可確診。

1.4數據分析及統計學方法

1.4.1樣本含量的估算估計試驗敏感度為70%，特異性為60%，設允許誤差Δ=0.10，α=0.05，Zα=1.96（雙側）。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，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軟件進行統計學分析，繪制白細胞和細菌計數的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、似然比等相關評價指標。

1.4.3白細胞和細菌計數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和標準誤差SE1和SE2計算Z值：為差異有統計學意義。

1.4.4診斷性試驗的評價指標計算靈敏度=TP/（TP+ FN）；特異度=TN/（TN+FP）；正確指數=靈敏度+特異度-1；符合率=（TP+TN）/（TP+FP+TN+FN）；陽性預測值=TP/（FP+TP）；陰性預測值=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，FP為假陽性

2　結果

2.1定量尿細菌培養結果

383例疑似尿路感染送檢尿標本培養結果陽性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菌。

2.2SysmexUF-1000i白細胞（WBC）計數和細菌（BACT）計數診斷尿路感染的ROC曲線下面積及cut off值

以臨床診斷尿路感染的標準為“金標準”將Sysmex UF-1000i檢測所得WBC、BACT結果繪制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白細胞計數和細菌計數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，計算白細胞和細菌計數單獨診斷尿路感染的診斷性能指標和兩指標聯合應用的診斷性能。單獨應用時UF-1000i細菌計數具有較好的敏感性和特異性，兩試驗并聯時敏感性為95.04%，兩試驗串聯時特異度為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ROC曲線下面積

細菌計數ROC曲線下面積為0.891，白細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，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

3　討論

尿路感染是泌尿系統常見疾病之一，引起感染的病原體包括細菌、真菌及其他病原微生物，其實驗室診斷的“金標準”是中段尿定量培養，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外眾多學者研究的熱點［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胞技術、電阻抗及導電率原理，以激光散射強度、散射波幅及熒光強度和熒光波幅分析尿液中包括白細胞和細菌在內的多種有形成分。由于各種結晶、細胞碎片和上皮細胞的影響，UF-50/100尿沉渣分析儀白細胞和細菌計數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尿沉渣分析儀進行改進后推出的一款新的全自動尿液分析儀，其改進之處包括：光源采用半導體激光，對分析波增加了側向散射光；采用能高靈敏度檢測微細粒子的細菌專用通道和特異性染液，使得其他干擾物質對細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行中段尿培養和Sysmex UF-1000i尿沉渣分析，由Sysmex UF-1000i尿液WBC計數和細菌計數分別做ROC曲線，確定其診斷閾值并且評估上述指標在UTI診斷中的價值。

表1　WBC和BACT計數診斷尿路感染的診斷性能評價

表2　WBC和BACT計數ROC曲線下面積及標準誤差

本研究Sysmex UF-1000i尿液分析儀檢測尿液WBC計數和BACT計數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計數和BACT計數在尿路感染診斷中具有較高的診斷價值。當敏感性和特異性同等重要時（最佳Youden指數），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計數的cut off略高于文獻報道［6-7］，原因可能是研究中有較多病例為泌尿系結石患者，血尿可明顯影響白細胞計數；BACT計數的cut off值則低于文獻報道［6-7］，是由于研究中尿沉渣分析采用清潔中段尿，患者皮膚污染細菌明顯較其他研究減少，尿沉渣分析時盡量縮短標本運送及處理時間，減少了陽性標本自身細菌繁殖對結果的影響。以WBC≥71.2個/μL和BACT≥171.25個/μL作為診斷尿路感染的標準，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，兩試驗并聯其敏感性為95.04%，陰性預測值為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，其特異性為95.45%，陽性性預測值為88.3%，可避免醫生的誤診。合理的對兩試驗進行聯合應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確度指標已得到很多專家的普遍認可。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計數兩個指標的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計學意義。為了準確地比較兩種診斷試驗的診斷價值，臨床常常采用配對設計的方法進行研究，即隨機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行診斷，繪制ROC曲線并計算兩種的ROC曲線下面積和標準誤差，用等效性檢驗Z檢驗比較其差異是否具有統計學意義［8］。本研究中，WBC計數和BACT計算的ROC曲線下面積分別為0.799和0.891，標準誤差為0.023和0.017，計算Z值等于3.287，P值等于0.001，差異有高度統計學意義。表明細菌計數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尿分析儀白細胞和細菌計數適用于臨床尿路感染的快速診斷。通過設定診斷的cut off值，WBC≥71.2個/μL可排除47.5%尿培養真陰性標本，BACT≥171.25個/μL可排除63.2%尿培養真陰性標本，提高工作效率，降低成本。聯合應用白細胞和細菌計數，兩試驗并聯時其敏感性為95.04%，可用于門診患者的篩查；兩試驗串聯時其特異性為95.45%，可用于住院患者的確診。與實驗診斷的“金標準”尿培養比較，Sysmex UF-1000i尿分析儀白細胞和細菌計數報告時間大大縮短，減少不必要的經驗用藥。特別是對Sysmex UF-1000i細菌計算和白細胞計數進行聯合應用時具更高的敏感性或特異性，操作簡單且易于標準化和質量控制，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］.大連大學學報，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.尿干化學與UF-100尿沉渣分析儀聯合應用對尿路感染診斷的分析［J］.中華醫院感染學雜志，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］.中華醫院感染學雜志，2013，23（14）：3552-3554.

［6］毛穎華.UF-1000i全自動尿細胞分析儀在尿路感染早期篩查的應用價值［J］.河北醫藥，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用評價［J］.華西醫學，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.應用ROC曲線下面積對兩相關診斷試驗進行評價和比較［J］.第二軍醫大學學報，2006，27（5）：562-563.

［10］毛志剛，王霞，金詠梅，等.應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感染中的應用［J］.華西醫學，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］.國際檢驗醫學雜志，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用評價［J］.檢驗醫學，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果分析［J］.首都醫科大學學報，2012，33（2）：158-160.

［14］馬駿龍，叢玉隆，陸玉靜，等.尿干化學與流式細胞術聯合用于尿液有形成分鏡檢篩選的研究與應用［J］.中華檢驗醫學雜志，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用價值比較［J］.實用醫學雜志，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率同尿滲透壓參數相關性分析［J］.檢驗醫學，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：細菌的耐藥機制。