近日，國際知名檢驗期刊《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)院檢驗科吳俊教授團隊文章:
"Diagnostic performance of urine analysis based on flow microimaging and artificial intelligence recognition technology in suspected urinary tract infection patients" , 驗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用價值，為迪瑞醫(yī)療全自動尿分產(chǎn)品更廣泛的臨床應用奠定了堅實的循證基礎(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)并及時治療，可能會存在逆行感染，從而加重病情，增加治病成本及費用。因此早期診斷對患者意義重大[3]。
臨床常將尿培養(yǎng)作為診斷尿路感染(UTI)的金標準，但存在耗時長、成本高且陽性率低的弊端[4-5]，而尿常規(guī)檢測耗時短、檢測方便、成本低，同時可快速篩查陰性樣本，避免了不必要的檢測，也可減少因抗生素的過度使用導致尿路感染細菌耐藥性的風險。
流式圖像技術(shù)是目前尿液分析領(lǐng)域較為先進的一款技術(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立的方式流動，并以最大的橫截面積直接對準鏡頭；在通過高速攝像技術(shù)，所經(jīng)過的有形成分會被瞬間拍攝，可在幾秒鐘拍攝上千張圖片；最后經(jīng)過人工智能識別技術(shù)，自動有形成分識別軟件和高度訓練的智能識別技術(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行識別分類。
為了探究該技術(shù)對疑似尿路感染患者的診斷性能和臨床價值，中國北京積水潭醫(yī)院[6]通過探究基于國內(nèi)首創(chuàng)該技術(shù)的迪瑞MUS-3600尿液分析系統(tǒng)對細菌分類判斷的準確性及其與尿培養(yǎng)結(jié)果的相關(guān)性進行了比對，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、嬰兒和導尿患者)，先后進行尿定量培養(yǎng)接種和MUS-3600尿液干化學和有形成分檢測，結(jié)果采用SPSS19.0軟件(SPSS,Inc.,芝加哥,IL,USA)進行統(tǒng)計學分析，并采用回歸分析的方法評估細菌計數(shù)的準確性。
研究分別使用ATCC25922大腸埃希菌標準菌株、ATCC25923金黃色葡萄球菌標準菌株配制原始菌液，并進行系列稀釋為7個濃度的樣本，待充分混勻后立刻使用MUS-3600進行檢測，記錄對應的桿菌和疑似球菌結(jié)果。結(jié)果顯示，MUS-3600對于桿菌和球菌分類判斷的準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、球菌實測值與理論值之間存在良好的線性）
以尿培養(yǎng)為金標準，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%，陽性預測值為100%，陰性預測值為69.1%。
由此可見，亞硝酸鹽對UTI患者具有較強的陽性預測和較高的診斷特異性。見表1[6].
表1: 干化學亞硝酸鹽與細菌培養(yǎng)用于診斷尿路感染結(jié)果比較
以尿培養(yǎng)結(jié)果為金標準，以尿白細胞、白細胞團、桿菌、球菌計數(shù)為檢測變量，繪制ROC曲線。
· 尿白細胞計數(shù)曲線下面積(AUC)為:
0.728(95%CI:0.638-0.817,P=0.000);
· 白細胞團為:
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有形成分檢測與尿培養(yǎng)數(shù)據(jù)進行比較(表2由上到下分別為：桿菌、白細胞、疑似球菌)，以尤登指數(shù)為評價標準：桿菌的最佳臨界值為50/μL，其敏感性：69.5%、特異性：96.5%，假陽性率為3.5%，陰性預測值為82%，陽性預測值為93.2%；白細胞的最佳臨界值為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桿菌計數(shù)與尿培養(yǎng)結(jié)果比較
MUS-3600與標準尿培養(yǎng)比較，桿菌和球菌分類良好，計數(shù)能力強。因流式圖像技術(shù)在進行粒子的人工智能識別是通過其大小、紋理、形狀等特征進行分析，故存在一定的誤分現(xiàn)象，如球菌沒有及時的進行分散形成桿狀或鏈狀時，可能會誤認為桿菌；同理若圖像在聚焦時只識別到了桿菌的上下兩個端點，當其直徑與球菌相吻合時，則可能會被誤認為球菌；而從數(shù)據(jù)來看雖然可能存在因誤分現(xiàn)象，但錯誤識別仍然處于較低的水平；
結(jié)合MUS-3600的干化學及有形成分聯(lián)合檢測結(jié)果與尿定量培養(yǎng)結(jié)果進行綜合分析：當亞硝酸鹽為陽性或尿桿菌計數(shù)≥50/μL時，其對疑似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%，陽性預測值為93.5%，陰性預測值為83.7%，kappa值為0.72(表3)。
表3: MUS-3600干化學聯(lián)合有形成分檢測對UTI的診斷效能
亞硝酸鹽陽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性細菌(如葡萄球菌、腸球菌、無乳鏈球菌等)侵入所導致的UTI，那么亞硝酸鹽則可能會產(chǎn)生陰性的結(jié)果[7]；而白細胞酯酶陽性水平的降低顯示了UTI篩查試驗的敏感性的增加，尿白細胞酯酶和亞硝酸鹽的測量是UTI診斷和評估治療成功的關(guān)鍵指標，此時可根據(jù)有形成分中桿菌及球菌的數(shù)量進行綜合判斷，進而對UTI患者進行綜合判別診斷。故干化學與有形成分聯(lián)合檢測對尿路感染具有一定的診療價值。
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別技術(shù)的尿液有形成分分析無需熒光染液，檢測成本降低；更為重要的是，在細菌識別方面首次提供了特有的桿菌與球菌的細菌分類、計數(shù)信息。隨著該技術(shù)的日益完善，MUS-3600尿液檢測亞硝酸鹽為陰性且桿菌計數(shù)<50/μL時可為排除診斷UTI提供有利的參考，進一步節(jié)約醫(yī)療資源；尿亞硝酸鹽為陽性或尿桿菌計數(shù)≥50/μL能夠較好的預測尿培養(yǎng)陽性結(jié)果，具有較高的臨床實用價值。
綜上所述
MUS-3600對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，針對干化學部分的亞硝酸鹽、白細胞酯酶與有形成分的桿菌對于尿路感染可進行結(jié)合分析，不僅臨床提供可靠、準確的結(jié)果，同時也可為患者減少一定的檢查費用。迪瑞醫(yī)療全自動尿液分析產(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)及終端用戶的認可，可為臨床及患者提供更有價值的報告。相信不久的將來，流式圖像技術(shù)會被運用到更多的檢測領(lǐng)域。
迪瑞醫(yī)療全自動尿液分析系統(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)先進的流式圖像技術(shù)，分類全面、報告細致
