妊娠期尿路感染患病率及Sysmex UF-5000在不丹的筛查性能评估

《Microbiology Spectrum》：Prevalence of urinary tract infection in pregnancy and screening performance of the Sysmex UF-5000 in Bhutan

　　

尿路感染（UTIs）是全球最常见的细菌感染之一，构成显著的临床和经济负担，在妊娠期尤为高发。妊娠期生理变化增加了对UTI的易感性，而UTI与严重的母婴并发症相关，包括肾盂肾炎、早产和低出生体重。这一负担在低收入和中等收入国家（LMICs）尤为突出，这些地区的筛查和治疗能力往往有限，但不丹的数据仍然匮乏。本研究旨在确定在不丹廷布Jigme Dorji Wangchuck国家转诊医院（JDWNRH）下属的Gyaltsuen Jetsun Pema母婴医院（GJPMCH）就诊的孕妇中UTI的患病率，并以尿培养为金标准评估Sysmex UF-5000的诊断性能。研究人员开展了一项横断面研究，纳入2025年6月30日至2025年11月18日期间在GJPMCH-JDWNRH社区卫生部门接受常规产前检查的2,000名孕妇。采集中段尿样本，使用试纸条、半自动尿液化学分析仪（UC-1000）和全自动尿液颗粒分析仪（UF-5000）进行检测。所有尿液样本均进行培养。培养阳性UTI根据症状状态定义：有症状女性细菌生长>10⁴ CFU/mL，无症状女性≥10⁵ CFU/mL。采用受试者工作特征（ROC）分析确定UF-5000的诊断性能。在筛查的2,000份尿液标本中，排除污染和不完整标本后，570份完整样本纳入最终分析；139份样本培养阳性，对应可评估尿培养中UTI患病率为24.4%。在培养阳性病例中，82.7%为无症状，17.3%为有症状。UTI患病率在妊娠晚期最高，其次为妊娠中期和妊娠早期。大肠埃希菌为主要病原体，占分离株的87.8%。UF-5000细菌计数（BACT）对培养阳性UTI显示出良好的判别性能，曲线下面积（AUC）为0.847（95% CI：0.806–0.887）。在最佳截断值4,118/μL时，灵敏度为67.6%，特异度为89.8%，阳性预测值为68.1%，阴性预测值为89.6%。在较低的BACT阈值2,075/μL时，灵敏度提高至78.4%，特异度为77.5%。UF-5000白细胞计数（WBC）显示中等性能（AUC 0.736，95% CI：0.693–0.779），而BACT与WBC联合的AUC为0.846（95% CI：0.805–0.884），表明相较于单独BACT的增量获益有限。与试纸条参数相比，UF-5000 BACT提供了比亚硝酸盐或白细胞酯酶更平衡的灵敏度-特异度特征。UTI在该不丹队列的孕妇中较为常见，且以无症状为主，凸显了常规产前筛查的重要性。Sysmex UF-5000，尤其是BACT参数，表现出良好的诊断效用，可作为实用的快速筛查工具来优先安排尿培养并支持妊娠期UTI的早期发现。然而，本研究中观察到的高污染率是一个重要局限性，可能降低整体筛查效率并影响研究结果的泛化性。需要进一步研究以优化尿液采集流程并完善自动化尿流式细胞术在孕妇UTI筛查中的应用。

**研究背景与意义**
尿路感染（UTIs）是全球范围内最常见的细菌感染之一，在妊娠期尤为突出。妊娠期生理和解剖学变化，包括尿液潴留、输尿管扩张和激素影响，使孕妇易发生细菌定植和尿路感染。妊娠期UTI与不良结局相关，包括早产和低出生体重，因此强烈建议及时识别和治疗。全球孕妇UTI（包括症状性和无症状性）患病率为23.9%。无症状菌尿（ASB）在妊娠中占相当比例，许多指南强调早期筛查。尿培养是鉴定和定量尿液中细菌存在的金标准方法，但周转时间较长且需要实验室资源。Sysmex UF-5000是第三代全自动尿液颗粒分析仪，基于流式细胞术原理，可在数分钟内定量细菌计数（BACT）和白细胞（WBC），已在前研究中显示出良好的UTI筛查准确性。在培养周转时间和实验室能力受限的环境中，快速筛查工具可帮助识别需要确认性检测和及时治疗的高风险女性。然而，不丹孕妇UTI数据仍然有限且尚未被全面研究。因此，本研究的主要目的是确定JDWNRH医院孕妇中UTI的患病率，次要目的是评估Sysmex UF-5000作为妊娠期UTI快速筛查工具的诊断性能。

**关键技术方法**
本研究为横断面研究，纳入2025年6月30日至2025年11月18日在GJPMCH-JDWNRH社区卫生部门接受常规产前检查的2,000名孕妇。每日入组前20–25名符合条件的知情同意女性，每日上限25名。采集清洁中段尿样本（至少10 mL），在采集后1小时内在CHD实验室使用试纸条、Sysmex UC-1000和UF-5000进行分析，剩余样本在2小时内运送至JDWNRH微生物实验室进行培养。采用CLED琼脂与校准1 μL环进行培养，35–37°C需氧孵育，24小时和48小时定量细菌生长。培养阳性UTI定义为有症状女性>10⁴ CFU/mL，无症状女性≥10⁵ CFU/mL。代表菌落采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS；VITEK MS，bioMérieux）进行鉴定。采用ROC曲线分析比较UF-5000 BACT和WBC与尿培养结果，计算灵敏度（SE）、特异度（SP）、阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV），95%置信区间采用Wilson评分法估计。AUC的95%置信区间通过bootstrap重采样（1,000次迭代，百分位法）得出。采用Youden指数确定最佳截断值。组间比较采用Mann-Whitney U检验（Wilcoxon秩和检验）。

**研究结果**
*尿液样本特征与样本选择*：研究期间共筛查2,000份尿液标本。排除1,407份污染样本后，鉴定出593份具有有效尿培养结果的标本。其中23份因缺失特征数据被进一步排除，最终570份完整尿液样本纳入最终分析。最终分析中孕妇年龄26–33岁，中位年龄29岁。570份样本中，139份（24.4%）分类为培养阳性，431份（75.6%）为培养阴性。

*妊娠期UTI患病率*：570份可评估尿液样本中，139份培养阳性，培养确认的无症状菌尿和有症状UTI总体患病率为24.4%。培养阳性病例中，115例（82.7%）无症状，24例（17.3%）有症状，分别占整体可评估队列的20.2%和4.2%。UTI总体患病率在妊娠晚期最高（43.9%），其次为妊娠中期（38.1%），妊娠早期最低（18.0%）。所有妊娠期大多数UTI病例为无症状。微生物学病因方面，大肠埃希菌最常见，占122株（87.8%），其次为腐生葡萄球菌10株（7.2%）和肺炎克雷伯菌4株（2.9%）。

*UF-5000细菌计数（BACT）对培养阳性UTI的预测*：ROC曲线分析显示UF-5000 BACT对识别培养阳性尿液样本具有良好的判别能力，AUC为0.847（95% CI：0.806–0.887）。Youden指数确定的最佳截断值为4,118/μL，BACT的SE为67.6%（95% CI：0.595–0.748），SP为89.8%（95% CI：0.866–0.923），PPV和NPV分别为68.1%（95% CI：0.599–0.753）和89.6%（95% CI：0.863–0.921）。在较低截断值2,075/μL时，BACT的SE为78.4%（95% CI：0.709–0.844），SP为77.5%（95% CI：0.733–0.812），PPV为52.9%（95% CI：0.461–0.596），NPV为91.8%（95% CI：0.885–0.942）。培养阳性样本的BACT值及分布显著高于培养阴性样本（P < 0.001）。

*UF-5000白细胞计数（WBC）对培养阳性UTI的预测*：UF-5000 WBC计数对预测培养阳性尿液样本提供中等判别性能，AUC为0.736（95% CI：0.693–0.779）。Youden指数确定的最佳阈值为6细胞/μL，SE为75.5%（95% CI：0.678–0.819），SP为59.4%（95% CI：0.547–0.639），PPV为37.5%（95% CI：0.320–0.433），NPV为88.3%（95% CI：0.841–0.915）。培养阳性与培养阴性组间WBC计数分布差异显著（P < 0.001）。

*UF-5000 WBC与BACT联合诊断性能*：WBC与BACT联合对预测培养阳性UTI显示具有临床意义的诊断准确性，AUC为0.846（95% CI：0.805–0.884）。联合模型SE为66.2%（95% CI：0.579–0.735），SP为90.7%（95% CI：0.876–0.931），PPV为69.7%（95% CI：0.614–0.769），NPV为89.3%（95% CI：0.860–0.918）。联合模型AUC（0.846）与单独BACT（0.847）几乎相同，表明添加WBC相较于单独BACT仅提供有限的增量改善。

*UF-5000性能优于试纸条分析*：与尿培养相比，试纸条亚硝酸盐阳性显示最高特异度（98.6%，95% CI：0.970–0.994）和阳性预测值（88.2%，95% CI：0.766–0.945），但灵敏度低（32.4%，95% CI：0.252–0.405），识别45例真阳性和遗漏94份培养阳性样本。试纸条白细胞阳性显示较高灵敏度（68.3%，95% CI：0.602–0.755），但特异度较低（56.1%，95% CI：0.514–0.608），阳性预测值为33.5%（95% CI：0.282–0.391）。UF-5000 BACT表现出比试纸条参数更平衡的诊断性能，灵敏度高于亚硝酸盐（67.6%），特异度高于白细胞酯酶（89.8%）。

**讨论与结论**
本横断面研究表明，UTI在不丹孕妇中仍是重大负担，总体培养阳性患病率为24.4%。大多数感染为无症状，占所有培养阳性病例的82.7%，仅17.3%有症状。这些发现强调妊娠期常规筛查的临床重要性，因为仅依赖症状将无法识别大部分感染女性。本队列中UTI患病率在妊娠晚期最高，其次为妊娠中期和早期，提示感染负担可能随孕周增加而加重。微生物学特征以大肠埃希菌为主（87.8%），与妊娠期UTI的既定病因模式一致。UF-5000参数中，BACT显示最强诊断性能，AUC为0.847。在Youden指数推导的截断值（4,118/μL）时，BACT达到67.6%灵敏度和89.8%特异度，NPV为89.6%。在较低阈值（2,075/μL）时，灵敏度提高至78.4%，特异度降至77.5%。BACT诊断性能与既往UF-5000评估大体一致，但不同研究报告的性能存在差异，可能反映患者人群、培养阳性定义、培养阳性患病率和阈值选择方法的变异。WBC计数在培养阳性和阴性样本间也显示显著判别，但总体诊断性能低于BACT（AUC 0.736）。BACT与WBC联合时特异度提高至90.7%，灵敏度降至66.2%，但联合模型AUC相较于单独BACT无实质性改善。WBC诊断性能较低可能部分归因于本队列中无症状菌尿占主导（82.7%），无症状菌尿可能与较少脓尿和较轻的尿液炎症反应相关。试纸条亚硝酸盐和白细胞酯酶与尿培养相比显示对比鲜明的诊断特征，亚硝酸盐特异度优异但灵敏度低，白细胞酯酶检测率提高但假阳性率高。UF-5000 BACT显示更平衡的诊断特征，灵敏度高于亚硝酸盐，特异度高于白细胞酯酶。本研究还揭示常规产前筛查中的重要操作挑战：2,000份初始筛查尿液样本中，1,407份（71.2%）因污染被排除，显著减少可解释培养数量。高污染率可能反映常规临床环境中获取清洁中段尿标本的实际困难，尤其在妊娠期，可能影响UTI患病率估计的泛化性。本研究局限性包括：由于大量初始筛查标本因污染被排除，患病率估计应谨慎解读；污染标本的排除可能引入选择偏倚并限制观察到的患病率的泛化性；本研究在单一国家转诊医院进行，发现可能不能完全代表基层医疗机构或农村地区的孕妇；UF-5000截断值源自本研究人群，需要在其他临床环境中进行外部验证；尿培养仍是确定诊断和抗菌药物敏感性试验的必要手段。

研究结论：UTI在该不丹队列孕妇中较为常见，可评估尿培养中患病率为24.4%，且以无症状为主，强调产前保健中有效常规筛查的必要性。UF-5000 BACT显示最佳诊断性能。这些发现支持Sysmex UF-5000作为妊娠期UTI实用快速筛查工具的临床效用，尤其用于识别应进行确认性尿培养的女性并改善产前保健环境中的早期检测。