近日，國(guó)際知名檢驗(yàn)期刊《SCANDINAVIAN JOURNAL OF CLINICAL AND LABORATORY INVESTIGATION》(IF=2.209) 發(fā)表了一篇來自北京積水潭醫(yī)院檢驗(yàn)科吳俊教授團(tuán)隊(duì)文章:
"Diagnostic performance of urine analysis based on flow microimaging and artificial intelligence recognition technology in suspected urinary tract infection patients" , 驗(yàn)證了基于平面流式圖像技術(shù)的迪瑞MUS-3600尿液分析系統(tǒng)，在疑似尿路感染（UTI）患者中的診斷效能及臨床應(yīng)用價(jià)值，為迪瑞醫(yī)療全自動(dòng)尿分產(chǎn)品更廣泛的臨床應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的循證基礎(chǔ)。
尿路感染(UTI)主要是由各種類型病原體入侵所致泌尿系統(tǒng)疾病，比較常見的是病原菌及真菌感染[1]。尿路感染在泌尿系統(tǒng)疾病中比較常見，全球每年有近1.5億人次發(fā)生UTI，在我國(guó)UTI約占院內(nèi)感染的20.8%-31.7%[2]，因多數(shù)尿路感染患者臨床癥狀不明顯，部分患者或表現(xiàn)為尿痛、尿急等癥狀，使得多數(shù)患者不能在早期發(fā)現(xiàn)并及時(shí)治療，可能會(huì)存在逆行感染，從而加重病情，增加治病成本及費(fèi)用。因此早期診斷對(duì)患者意義重大[3]。
臨床常將尿培養(yǎng)作為診斷尿路感染(UTI)的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在耗時(shí)長(zhǎng)、成本高且陽(yáng)性率低的弊端[4-5]，而尿常規(guī)檢測(cè)耗時(shí)短、檢測(cè)方便、成本低，同時(shí)可快速篩查陰性樣本，避免了不必要的檢測(cè)，也可減少因抗生素的過度使用導(dǎo)致尿路感染細(xì)菌耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)。
流式圖像技術(shù)是目前尿液分析領(lǐng)域較為先進(jìn)的一款技術(shù)，可通過鞘流技術(shù)原理讓尿液樣本層中的有形成分始終以單層獨(dú)立的方式流動(dòng)，并以最大的橫截面積直接對(duì)準(zhǔn)鏡頭；在通過高速攝像技術(shù)，所經(jīng)過的有形成分會(huì)被瞬間拍攝，可在幾秒鐘拍攝上千張圖片；最后經(jīng)過人工智能識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)有形成分識(shí)別軟件和高度訓(xùn)練的智能識(shí)別技術(shù)迅速地將有形成分粒子的圖像提取出來，并根據(jù)被拍攝到的“粒子”的形態(tài)、紋理和頻域特征來進(jìn)行識(shí)別分類。
為了探究該技術(shù)對(duì)疑似尿路感染患者的診斷性能和臨床價(jià)值，中國(guó)北京積水潭醫(yī)院[6]通過探究基于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)該技術(shù)的迪瑞MUS-3600尿液分析系統(tǒng)對(duì)細(xì)菌分類判斷的準(zhǔn)確性及其與尿培養(yǎng)結(jié)果的相關(guān)性進(jìn)行了比對(duì)，研究納入2021年6-12月間就診于北京積水潭醫(yī)院疑似尿路感染疾病的共計(jì)146名(男性69例，女性77例)患者的中段尿(除外孕婦、兒童、嬰兒和導(dǎo)尿患者)，先后進(jìn)行尿定量培養(yǎng)接種和MUS-3600尿液干化學(xué)和有形成分檢測(cè)，結(jié)果采用SPSS19.0軟件(SPSS,Inc.,芝加哥,IL,USA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，并采用回歸分析的方法評(píng)估細(xì)菌計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
研究分別使用ATCC25922大腸埃希菌標(biāo)準(zhǔn)菌株、ATCC25923金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株配制原始菌液，并進(jìn)行系列稀釋為7個(gè)濃度的樣本，待充分混勻后立刻使用MUS-3600進(jìn)行檢測(cè)，記錄對(duì)應(yīng)的桿菌和疑似球菌結(jié)果。結(jié)果顯示，MUS-3600對(duì)于桿菌和球菌分類判斷的準(zhǔn)確性滿足回歸分析要求。其中，桿菌a=0.9849, R2=0.9896;球菌a=0.9601, R2=0.9965(1-4)。
（圖1-4：表明桿菌、球菌實(shí)測(cè)值與理論值之間存在良好的線性）
以尿培養(yǎng)為金標(biāo)準(zhǔn)，亞硝酸鹽在疑似UTI患者中的診斷靈敏度為37.7%，特異度為100%；誤診率0，漏診率為62.3%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為100%，陰性預(yù)測(cè)值為69.1%。
由此可見，亞硝酸鹽對(duì)UTI患者具有較強(qiáng)的陽(yáng)性預(yù)測(cè)和較高的診斷特異性。見表1[6].
表1: 干化學(xué)亞硝酸鹽與細(xì)菌培養(yǎng)用于診斷尿路感染結(jié)果比較
以尿培養(yǎng)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，以尿白細(xì)胞、白細(xì)胞團(tuán)、桿菌、球菌計(jì)數(shù)為檢測(cè)變量，繪制ROC曲線。
· 尿白細(xì)胞計(jì)數(shù)曲線下面積(AUC)為:
0.728(95%CI:0.638-0.817,P=0.000);
· 白細(xì)胞團(tuán)為:
0.626(95%CI:0.530-0.722,P=0.010);
· 桿菌為:
0.837(95%CI:0.762-0.912,P=0.000);
· 疑似球菌為:
0.704(95%CI:0.611-0.798,P=0.000)。
上述4項(xiàng)參數(shù)中，桿菌AUC最大(圖5)[6]。
（圖5：尿液有形成分參數(shù)ROC曲線）
從MUS-3600有形成分檢測(cè)與尿培養(yǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(表2由上到下分別為：桿菌、白細(xì)胞、疑似球菌)，以尤登指數(shù)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：桿菌的最佳臨界值為50/μL，其敏感性：69.5%、特異性：96.5%，假陽(yáng)性率為3.5%，陰性預(yù)測(cè)值為82%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為93.2%；白細(xì)胞的最佳臨界值為23ul，敏感性：62.7%、特異性為80%；疑似球菌的最佳臨界值為1067ul，敏感性：57.6%、特異性為82.4%。
表2: MUS-3600桿菌計(jì)數(shù)與尿培養(yǎng)結(jié)果比較
MUS-3600與標(biāo)準(zhǔn)尿培養(yǎng)比較，桿菌和球菌分類良好，計(jì)數(shù)能力強(qiáng)。因流式圖像技術(shù)在進(jìn)行粒子的人工智能識(shí)別是通過其大小、紋理、形狀等特征進(jìn)行分析，故存在一定的誤分現(xiàn)象，如球菌沒有及時(shí)的進(jìn)行分散形成桿狀或鏈狀時(shí)，可能會(huì)誤認(rèn)為桿菌；同理若圖像在聚焦時(shí)只識(shí)別到了桿菌的上下兩個(gè)端點(diǎn)，當(dāng)其直徑與球菌相吻合時(shí)，則可能會(huì)被誤認(rèn)為球菌；而從數(shù)據(jù)來看雖然可能存在因誤分現(xiàn)象，但錯(cuò)誤識(shí)別仍然處于較低的水平；
結(jié)合MUS-3600的干化學(xué)及有形成分聯(lián)合檢測(cè)結(jié)果與尿定量培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行綜合分析：當(dāng)亞硝酸鹽為陽(yáng)性或尿桿菌計(jì)數(shù)≥50/μL時(shí)，其對(duì)疑似UTI患者的診斷靈敏度為72.9%，特異度為96.5%，誤診率3.5%，漏診率為27.1%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為93.5%，陰性預(yù)測(cè)值為83.7%，kappa值為0.72(表3)。
表3: MUS-3600干化學(xué)聯(lián)合有形成分檢測(cè)對(duì)UTI的診斷效能
亞硝酸鹽陽(yáng)性主要為硝酸鹽還原菌、大腸桿菌、克雷伯氏菌和變形桿菌的存在。如果患者是因革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌(如葡萄球菌、腸球菌、無乳鏈球菌等)侵入所導(dǎo)致的UTI，那么亞硝酸鹽則可能會(huì)產(chǎn)生陰性的結(jié)果[7]；而白細(xì)胞酯酶陽(yáng)性水平的降低顯示了UTI篩查試驗(yàn)的敏感性的增加，尿白細(xì)胞酯酶和亞硝酸鹽的測(cè)量是UTI診斷和評(píng)估治療成功的關(guān)鍵指標(biāo)，此時(shí)可根據(jù)有形成分中桿菌及球菌的數(shù)量進(jìn)行綜合判斷，進(jìn)而對(duì)UTI患者進(jìn)行綜合判別診斷。故干化學(xué)與有形成分聯(lián)合檢測(cè)對(duì)尿路感染具有一定的診療價(jià)值。
此外，與流式熒光染色技術(shù)相比，基于平面流式圖像人工智能識(shí)別技術(shù)的尿液有形成分分析無需熒光染液，檢測(cè)成本降低；更為重要的是，在細(xì)菌識(shí)別方面首次提供了特有的桿菌與球菌的細(xì)菌分類、計(jì)數(shù)信息。隨著該技術(shù)的日益完善，MUS-3600尿液檢測(cè)亞硝酸鹽為陰性且桿菌計(jì)數(shù)<50/μL時(shí)可為排除診斷UTI提供有利的參考，進(jìn)一步節(jié)約醫(yī)療資源；尿亞硝酸鹽為陽(yáng)性或尿桿菌計(jì)數(shù)≥50/μL能夠較好的預(yù)測(cè)尿培養(yǎng)陽(yáng)性結(jié)果，具有較高的臨床實(shí)用價(jià)值。
綜上所述
MUS-3600對(duì)尿路感染具有足夠的特異性，在減少不必要的尿培養(yǎng)方面具有效用，其結(jié)果與尿培養(yǎng)數(shù)據(jù)相比較具有一定的特異性及符合率，針對(duì)干化學(xué)部分的亞硝酸鹽、白細(xì)胞酯酶與有形成分的桿菌對(duì)于尿路感染可進(jìn)行結(jié)合分析，不僅臨床提供可靠、準(zhǔn)確的結(jié)果，同時(shí)也可為患者減少一定的檢查費(fèi)用。迪瑞醫(yī)療全自動(dòng)尿液分析產(chǎn)品始終走在技術(shù)的前沿，其采用的流式圖像技術(shù)在尿液分析領(lǐng)域也贏得了業(yè)內(nèi)及終端用戶的認(rèn)可，可為臨床及患者提供更有價(jià)值的報(bào)告。相信不久的將來，流式圖像技術(shù)會(huì)被運(yùn)用到更多的檢測(cè)領(lǐng)域。
迪瑞醫(yī)療全自動(dòng)尿液分析系統(tǒng)：
· FUS-1000丨FUS-1000plus
· FUS-2000丨FUS-3000Plus
· MUS-3600丨MUS-9600丨MUS-4800
均采用業(yè)內(nèi)先進(jìn)的流式圖像技術(shù)，分類全面、報(bào)告細(xì)致
