近日，國際知名檢驗期刊《SCANDINAVIAN JOURNAL OF CLINICAL AND LABORATORY INVESTIGATION》(IF=2.209) 發表了一篇來自北京積水潭醫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的迪瑞MUS-3600尿液分析系統，在疑似尿路感染（UTI）患者中的診斷效能及臨床應用價值，為迪瑞醫療全自動尿分產品更廣泛的臨床應用奠定了堅實的循證基礎。
尿路感染(UTI)主要是由各種類型病原體入侵所致泌尿系統疾病，比較常見的是病原菌及真菌感染[1]。尿路感染在泌尿系統疾病中比較常見，全球每年有近1.5億人次發生UTI，在我國UTI約占院內感染的20.8%-31.7%[2]，因多數尿路感染患者臨床癥狀不明顯，部分患者或表現為尿痛、尿急等癥狀，使得多數患者不能在早期發現并及時治療，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。
流式圖像技術是目前尿液分析領域較為先進的一款技術，可通過鞘流技術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，所經過的有形成分會被瞬間拍攝，可在幾秒鐘拍攝上千張圖片；最后經過人工智能識別技術，自動有形成分識別軟件和高度訓練的智能識別技術迅速地將有形成分粒子的圖像提取出來，并根據被拍攝到的“粒子”的形態、紋理和頻域特征來進行識別分類。
為了探究該技術對疑似尿路感染患者的診斷性能和臨床價值，中國北京積水潭醫院[6]通過探究基于國內首創該技術的迪瑞MUS-3600尿液分析系統對細菌分類判斷的準確性及其與尿培養結果的相關性進行了比對，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接種和MUS-3600尿液干化學和有形成分檢測，結果采用SPSS19.0軟件(SPSS,Inc.,芝加哥,IL,USA)進行統計學分析，并采用回歸分析的方法評估細菌計數的準確性。
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果。結果顯示，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用于診斷尿路感染結果比較
以尿培養結果為金標準，以尿白細胞、白細胞團、桿菌、球菌計數為檢測變量，繪制ROC曲線。
· 尿白細胞計數曲線下面積(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項參數中，桿菌AUC最大(圖5)[6]。
（圖5：尿液有形成分參數ROC曲線）
從MUS-3600有形成分檢測與尿培養數據進行比較(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桿菌計數與尿培養結果比較
MUS-3600與標準尿培養比較，桿菌和球菌分類良好，計數能力強。因流式圖像技術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；而從數據來看雖然可能存在因誤分現象，但錯誤識別仍然處于較低的水平；
結合MUS-3600的干化學及有形成分聯合檢測結果與尿定量培養結果進行綜合分析：當亞硝酸鹽為陽性或尿桿菌計數≥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生陰性的結果[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鍵指標，此時可根據有形成分中桿菌及球菌的數量進行綜合判斷，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相比，基于平面流式圖像人工智能識別技術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、計數信息。隨著該技術的日益完善，MUS-3600尿液檢測亞硝酸鹽為陰性且桿菌計數<50/μL時可為排除診斷UTI提供有利的參考，進一步節約醫療資源；尿亞硝酸鹽為陽性或尿桿菌計數≥50/μL能夠較好的預測尿培養陽性結果，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方面具有效用，其結果與尿培養數據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合分析，不僅臨床提供可靠、準確的結果，同時也可為患者減少一定的檢查費用。迪瑞醫療全自動尿液分析產品始終走在技術的前沿，其采用的流式圖像技術在尿液分析領域也贏得了業內及終端用戶的認可，可為臨床及患者提供更有價值的報告。相信不久的將來，流式圖像技術會被運用到更多的檢測領域。
迪瑞醫療全自動尿液分析系統：
· FUS-1000丨FUS-1000plus
· FUS-2000丨FUS-3000Plus
· MUS-3600丨MUS-9600丨MUS-4800
均采用業內先進的流式圖像技術，分類全面、報告細致
