基于病理性尿液分析的条件下尿培养可行性：一项回顾性诊断管理研究

《Antimicrobial Stewardship & Healthcare Epidemiology》：Feasibility of conditional urine culture based on pathological urinalysis: a retrospective diagnostic stewardship study

　　

目的：评估尿液分析（UA）识别单病原体菌尿的性能，描述正常UA后阳性培养的特征，比较实验室与即时检测平台，并探索条件性培养的资源影响。 方法：研究人员在一家三级医院对2024年与同日UA相关联的非重复尿培养事件进行了回顾性分析。病理性UA定义为白细胞酯酶或亚硝酸盐阳性。针对单病原体生长对比培养阴性报告评估了诊断性能。选定的培养阳性事件接受了病历审查。一个探索性模型估算了在症状和UA引导的培养路径下的资源使用情况。 结果：在来自8,214例患者的9,036例合格培养事件中，4,273例（47.3%）有同日UA。主要队列包含3,969例事件，包括925例单病原体病例和3,044例培养阴性对照。病理性UA的敏感性为92.8%（95%置信区间[CI]，91.1%–94.4%），特异性为51.5%（49.7%–53.2%），阳性预测值（PPV）为36.8%（34.8%–38.7%），阴性预测值（NPV）为95.9%（94.9%–96.9%）。在正常UA后审查的92例阳性培养中，77例（83.7%）被归类为无症状性菌尿（ASB）；其余15例中有7例被判定为可能的尿路感染（UTI）。基础案例模型预计直接实验室成本为31,900美元对比102,700美元，在不同资格假设下存在显著差异。 结论：正常UA后的大多数阳性培养代表ASB，而培养阳性的可能UTI罕见。这些发现支持一种症状知情、UA引导且具备临床否决权的策略。

研究背景与意义

在急性医疗环境中，尿培养的送检频率很高，其中不少来自无局部泌尿系统症状的患者。由于菌尿本身常见且不能单独确立尿路感染（UTI）的诊断，阳性培养结果常会引发对无症状性菌尿（ASB）的不必要抗菌治疗，使患者暴露于药物不良反应并加剧抗菌药物耐药性。因此，诊断管理致力于同时改善获取尿培养的临床决策以及后续的实验室流程。条件性或反射性培养路径将尿液分析（UA）作为筛查步骤，仅在预设的UA异常时才进行培养。已有研究表明，白细胞酯酶（LE）、亚硝酸盐及镜下脓尿在特定人群中对于菌尿具有较高的阴性预测值（NPV），但其预测效能受研究人群、菌尿患病率、标本类型、培养定义及所选UA阈值等多种因素影响。对于条件性培养策略而言，一个关键问题是正常UA后的阳性培养在多大程度上代表ASB而非症状性UTI。本研究旨在评估同日UA识别单病原体菌尿的诊断性能，表征正常UA后阳性培养的特征，比较实验室与即时检测（POC）平台，并估算条件性培养对培养量及直接实验室成本的潜在影响。

研究方法概述

这是一项在以色列一家三级医院——Hillel Yaffe医学中心开展的回顾性诊断管理研究，纳入了2024年所有符合条件的尿培养事件。研究人员将尿培养记录与同一天记录的UA结果进行关联。排除标准包括产科、妇科、儿科及门诊服务来源的标本，以及来自肾造瘘、回肠导管、输尿管造口或其他尿流改道或上尿路引流装置的标本。主要终点是比较生长单一潜在病原体的培养与培养阴性报告。病理性UA预先定义为任何可检测到的LE（>0 cells/μL）或亚硝酸盐阳性。一名知晓UA结果的调查员（RC）审查了UA正常的培养阳性事件，并将其分类为可能UTI、未经治疗的ASB、经治疗的ASB或未确定。研究人员建立了一个探索性资源模型，模拟了两阶段条件性路径：临床资格决定是否进行UA，病理性UA决定是否进行培养。诊断性能通过病例级2×2表格计算，并使用百分位数95%置信区间（CI）和2,000次患者聚类自助抽样进行评估。平台特异性接收者操作特征（ROC）曲线用于评估半定量LE、二元亚硝酸盐以及结合分类LE与亚硝酸盐的逻辑回归模型。

研究结果

1. 1.
   队列特征：在13,451条检索到的培养记录中，最终纳入来自8,214例患者的9,036例非重复合格培养事件。患者中位年龄为70岁（四分位距[IQR]，53–81），其中3,725例（45.3%）为女性。4,273例培养事件（47.3%）有同日UA，其中2,612例（61.1%）为病理性的，1,661例（38.9%）为正常的。UA可用性在不同科室间差异显著。
2. 2.
   培养结果：在合格事件中，2,445例（27.1%）检出微生物，其中1,792例（占所有事件的19.8%）生长单一潜在病原体。大肠杆菌（Escherichia coli）占49.1%，其次为肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae，16.9%）。
3. 3.
   主要诊断性能：主要队列包含3,969例事件，包括925例单病原体病例和3,044例培养阴性对照。病理性UA的敏感性为92.8%（95% CI，91.1%–94.4%），特异性为51.5%（49.7%–53.2%），PPV为36.8%（34.8%–38.7%），NPV为95.9%（94.9%–96.9%），阳性似然比为1.91（1.84–1.99），阴性似然比为0.14（0.11–0.17）。
4. 4.
   临床审查与ASB知情分析：研究人员审查了92例UA正常的培养阳性事件和96例连续选取的UA病理性的培养阳性事件。在正常UA组中，77例（83.7%）被鉴定为ASB，而在病理性UA组中为44例（45.8%）。正常UA组发生ASB的优势比更高（比值比，6.07；95% CI，2.93–12.9；P < .001）。在15例非ASB的正常UA培养阳性事件中，7例被判定为可能UTI，8例未确定。在探索性ASB知情终点分析中，敏感性提升至98.3%（95% CI，97.4%–99.1%），NPV提升至99.1%（98.7%–99.6%）。
5. 5.
   平台特异性ROC分析：实验室UA队列（n=2,850）中，LE、亚硝酸盐及组合模型的AUC分别为0.817、0.671和0.841。POC UA队列（n=1,216）中对应AUC分别为0.822、0.678和0.842。配对比较（97例事件）未显示统计学显著的平台差异。
6. 6.
   按革兰氏菌群划分的性能：对于革兰氏阴性菌，LE或亚硝酸盐阳性的敏感性为94.3%；对于革兰氏阳性菌，敏感性为75.9%。
7. 7.
   探索性资源模型：在当前实践中，直接实验室支出约为102,700美元。在36%临床资格的假设情景下，预计支出约为31,900美元，减少68.9%。在敏感性分析中，估计的节省范围从48.2%（60%资格）到82.7%（20%资格）。

讨论与结论

本研究揭示了所在医院改善尿培养使用的巨大机会。同日UA仅伴随不到一半的合格培养事件，且不同科室间使用率差异显著。更重要的是，尽管有1,661份培养是在LE和亚硝酸盐均正常的情况下获取并处理的，这表明即使UA可用，也并未一致地用作分流测试。这些发现支持一个两阶段的管理路径：临床医生首先应确立适当的尿检临床指征，然后主要在UA呈病理性时才进行培养。

对于主要微生物学终点，病理性UA具有92.8%的敏感性和95.9%的NPV。然而，在病历审查后，临床解释发生了实质性改变。如果仅凭UA来决定培养，那么在配对队列中，1,661例（38.9%）培养将不会进行。在这些正常UA的事件中，92例培养阳性；其中77例被归类为ASB，7例为可能UTI，8例未确定。可能UTI仅占正常UA事件的0.4%，占所有配对事件的0.16%。即使保守地将所有未确定事件视为潜在感染，其在正常UA事件中的比例仍低于1%。因此，相关的发现并非正常UA排除了所有菌尿，而是在本队列中，正常UA后有临床意义的感染并不常见。

研究结论认为：正常UA后的大多数阳性培养代表ASB，而培养阳性的可能UTI罕见。这些发现支持一种症状知情、UA引导且具备临床否决权的策略。虽然正常UA并未排除每一个阳性培养，但正常UA后的可能UTI很少见。这种低绝对风险，加上实施研究的证据，为监测下的条件性策略能够大幅减少不必要的培养、抗菌药物暴露和实验室成本，而不会实质性地损害对有临床意义感染的检测提供了保证。