检查为什么仍使用140年历史的方法诊断尿路感染

如果您以前曾患过尿路感染(UTI)，您就会知道它会带来多大的痛苦。不仅因为它引起的身体疼痛，还因为去看医生、提供尿液样本并等待结果也可能是一种痛苦。

尿路感染极为常见，近一半的女性在其一生中的某个时候会患上尿路感染。为了测试尿路感染，需要将尿液样本送到医院微生物实验室。

在那里，他们将寻找引起感染的细菌，并检查这些细菌是否对抗生素有抗药性。这通常通过使用称为琼脂电镀的技术来完成。将少量尿液放入装有称为琼脂的营养果冻的小圆盘中，将其保温过夜以使任何细菌生长。

这种常见的技术已经存在了近140年，并且仍然是许多医院的临床标准。但是在一个我们可以立即检测COVID-19感染、使用电子阅读器测量血糖并佩戴追踪心率的手表的时代，为什么我们仍然使用这种需要数天才能准确诊断UTI的旧方法?

它实际上非常聪明

如果怀疑感染，重要的是要知道存在什么类型的细菌(如果有的话)、尿液中有多少细菌以及可以用哪种抗生素治疗这些细菌。

但尿液样本也可能含有许多其他物质——例如尿素和盐，以及不同程度的酸度——可能会影响细菌的检测。将尿液涂抹在琼脂上可以去除任何可能干扰细菌生长的物质。

这种技术还允许样品中的单个细胞形成易于计数的斑点(称为菌落)。菌落的形状、颜色、大小甚至气味都可以用来指示存在哪些类型的细菌。一些样品含有几种不同类型的细菌，这些必须单独分离和测试。

很难找到可以做所有这些重要事情而又不受其他尿液成分影响的替代方法。

我们在使用琼脂平板技术方面拥有丰富的经验，因为我们已经使用了多年。这意味着我们对如何利用结果有很好的了解——不仅可以诊断一个人的感染，还可以(在必要时)调整他们的治疗方法。

但这并不意味着该系统是完美的。目前的琼脂平板方法需要几天时间才能确定哪种抗生素对感染的治疗效果最好——这对于患者来说等待时间太长了。这意味着我们必须在知道测试结果之前开始治疗患者。

有时这意味着患者必须在几天后更换药物，既不方便又昂贵。使用更多的抗生素会加剧抗生素耐药性，使问题在未来变得更糟。这些问题有助于推动微生物测试的创新。

新技术仍需改进

尽管目前的测试可以测量尿液中的细菌和抗生素耐药性，但我们需要能够更快地进行测试的测试，以便在治疗前进行测试。理想情况下，这些方法需要便携且价格低廉，以便我们可以在社区中使用它们，而无需将样品送到实验室。

最近的进展表明这是可能的。例如，数码相机可以检测细菌细胞是否在微观尺度上或在稀释的尿液中生长。虽然这些方法需要几个小时来检查抗生素是否有效，但它仍然比琼脂平板快得多。

一些医院实验室现在还常规使用一种称为质谱法的技术，该技术测量细菌样本的碎片并将它们与数据库进行比较以识别细菌。这加快了对在琼脂板上发现的菌落的测试，取代了以前准确识别细菌种类所需的数天工作。

但是，尽管这些新方法显示出了希望，但许多还只是处于研究阶段。而在质谱的情况下，仍然需要琼脂平板进行抗生素敏感性测试。其中许多技术对于全科医生或药房来说也过于庞大和昂贵——因此仍需要将尿液样本运送到医院实验室进行分析。

未来，此类技术需要减少一个人接受诊断所需的时间，同时保持与琼脂平板相同的价格和可及性。这是我们实验室正在努力的方向。

我们已经发现，我们可以制造更小、更便携的测试，这些测试与琼脂电镀一样准确——结果可以用智能手机等廉价数码相机记录下来。我们下一阶段的研究是用真实的病人样本检查这些“微小的测试”。

至关重要的是，一些新的、快速的UTI测试进入常规实践，以确保使用正确的抗生素快速有效地治疗每个病例。然而，这些和其他新技术常规用于诊断还需要一段时间。目前，怀疑自己患有尿路感染的人仍然需要去看他们的全科医生，以便得到诊断并给予适当的药物治疗。

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