中國防癆協會結核病臨床專業委員會
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·年度報告·
結核病臨床診治進展年度報告(2014年)(第一部分 結核病臨床診斷)
中國防癆協會結核病臨床專業委員會
編者按 柳綠花紅又一春,《結核病臨床診治進展年度報告(2014)》(簡稱“年度報告(2014)”)在春天里萌發面世。這是由中國防癆協會結核病臨床專業委員會組織編纂的《結核病臨床診治進展年度報告》的第四卷本。“年度報告(2014)”反映2014年1月1日至2014年12月31日期間國內外公開發表的結核病臨床診治及相關領域的文獻。近50位編撰者參閱國內外醫學期刊計200余種,萃取精華文獻共500余篇,其中英文330余篇、中文170余篇,總字數達13.5萬余。編寫者在解讀的基礎上進行提煉升華,全面、系統地記載了2014年國內外結核病臨床診治領域年度發展狀況,客觀、準確地分析了2014年度國際結核病臨床診治的最新進展。
“年度報告(2014)”內容仍然分為結核病臨床診斷和結核病臨床治療兩大部分,共計13章。根據查新與檢索結果,“年度報告(2014)”在《結核病臨床診治進展年度報告(2013)》的基礎上新增糖尿病合并結核病等的治療章節。縱觀2014年度國內外結核病診斷和治療的研究,進展依然迅速、亮點紛呈。在診斷方面,分子生物學診斷技術,尤其是Xpert Mtb/RIF技術在結核病和利福平耐藥結核病的診斷中發揮著越來越大的作用,無疑是2014年結核病診斷最耀眼的技術。在治療方面,敏感結核病化療方案是2014年國際結核病防治專家研究和關注的最熱點。特殊人群結核病的治療一直是世界性難題,困惑重重,然對其研究一直不多,近年來,開始受到研究者的重視與關注,編寫者及時給予跟蹤。在“年度報告(2014)”中新增糖尿病合并結核病等的治療章節,給我們以更新的明晰的啟示和釋疑。“年度報告(2014)”對廣大醫務工作者尤其是結核病防治工作者及時了解、掌握國內外結核病臨床診治的新觀點、新技術、新進展,提高認識、增進交流具有重要的幫助。從2012年開始的4個年度報告也是集實用性、學術性與資料性為一體的工具書,適合于從事結核病基礎、控制和臨床工作者閱讀與參考。
近1年來,結核病臨床診斷方面的研究仍然十分活躍,進展頗為迅猛。γ-干擾素釋放試驗在診斷潛伏結核感染和結核病中的應用越來越廣,利用其他細胞因子、化學元素和抗體等生物標志物診斷結核潛伏感染與結核病的研究也不斷涌現,且受到學界關注。分子生物學診斷中Xpert Mtb/RIF技術仍然是結核病和耐藥結核病診斷的主要熱點。尤為引人注目的是支氣管鏡技術得到了很大的發展和進步;超聲支氣管鏡技術應用范圍逐步擴大;嶄新的支氣管超聲下經引導鞘肺活檢術(endobronchial ultrasonography with a guide sheath, EBUS-GS)可以將超聲小探頭導引到外周肺野進行活檢,能夠更準確地確認病灶部位,提高了結核病的診斷符合率;高端的電磁導航支氣管鏡(electromagnetic navigation bronchoscopy, ENB)技術集螺旋CT仿真支氣管鏡與傳統可彎曲支氣管鏡的優點于一身,可進行實時引導定位,準確到達常規支氣管鏡技術無法到達的肺外周病灶并獲取標本行病理檢查,在肺結核和其他肺部疾病的診斷中發揮著巨大優勢。
結核/診斷; 診斷技術和方法; 總結性報告
2014年度國內外結核病臨床方面研究取得了不少的進展。我們組織結核病診斷方面的專家,查詢國內外相關研究文獻,從中遴選出了近200篇具有代表性的文獻,進行整理、歸納,現總結、報告如下。
結核分枝桿菌(Mtb)的細菌學診斷作為結核病(TB)診斷的“金標準”,其重要地位至今無法被其他診斷技術所取代。現將2014年Mtb的細菌學診斷領域,包括涂片鏡檢、培養和抗結核一線、二線藥物敏感性試驗(drug susceptibility test,DST)等方面的國內外研究進展匯總如下。
一、涂片鏡檢和分離培養鑒定
(一)涂片鏡檢法
1.痰標本收集策略的研究:印度Chandra等[1]在1537例患者中,收集就診當天間隔1 h的2份痰標本和次日晨患者的痰標本,同步進行標準抗酸染色(Ziehl-Neelsen,Z-N)法及改良Z-N法鏡檢。前者陽性率為9.8%,比后者高0.37%。研究認為就診當天間隔1 h的2份痰標本可用于改良式Z-N染色鏡檢對肺結核的診斷。與此相反,印度學者Nayak等[2]收集了2012年10月至2013年3月的2251例成人疑似肺結核患者就診當天間隔1 h的2份痰標本和次日晨的痰標本,涂片后用金胺O染色、發光二極管(LED)熒光顯微鏡進行鏡檢。研究表明,盡管LED熒光顯微鏡鏡檢法對于菌量少的標本檢出敏感度更高,但其對同一天的痰標本檢測可造成8%涂片陽性率的丟失。因此,研究者建議應謹慎對待WHO推薦的僅在就診當天留取痰標本的新政策。
2.肺外標本的檢測:中國學者Huang等[3]評估了顯微鏡觀察藥物敏感度檢測技術(microscopic observation drug susceptibility,MODS)對中國人群中肺外結核患者的標本檢測。樣本包括胸腔積液(112例)和腦脊液(61例),檢測結果顯示MODS對兩類標本檢測的敏感度分別為20.5%、37.5%,特異度近似100.0%。培養的中位數時間分別為14、9 d。研究者認為與羅氏(L-J)培養方法相比,MODS技術大大縮短了報告時間,在資源有限的國家和地區開展此類標本檢測對提高肺外結核的診斷有顯著幫助。張繼萍等[4]為探討纖維支氣管鏡肺泡灌洗液改良Z-N法對痰菌陰性肺結核患者的診斷價值,對50例痰菌陰性肺結核患者進行纖維支氣管鏡肺泡灌洗,對灌洗液分別進行傳統Z-N與改良Z-N抗酸染色法檢測,結果對肺結核診斷的陽性率分別為38%和82%。研究者認為改良抗酸染色法大大提高了痰菌陰性肺結核患者的陽性診斷率,值得臨床推廣應用。
3.新技術與涂片鏡檢的聯合應用:傳統Z-N法痰涂片鏡檢法的檢出界限為每毫升痰液標本中含菌量最低104條Mtb,盡管熒光染料如金胺O等能夠提高其檢出率,但培養陽性的痰標本仍有1/2以上涂片檢測結果為陰性。Ryan等[5]評價了新型的與核酸結合的熒光染料SYBR?Gold對體外培養的Mtb涂片鏡檢的方法。它能夠檢測出有氧狀態下及厭氧狀態下培養的99%的Mtb,而常規金胺O、金胺-若丹明染色檢出率在54%~86%范圍內。盡管SYBR?Gold由于成本和穩定性的原因,目前尚無法在臨床標本中檢測應用,但隨著相關研究的展開,未來仍有希望被應用于臨床。美國學者McCall等[6]將新型微型物鏡與數字化熒光涂片鏡檢技術相結合,評價其與標準的熒光痰涂片鏡檢。研究證明兩者有著較高的一致性,前者的敏感度和特異度分別為100%、95%。
(二)分離培養和鑒定
李輝等[7]綜述了液體培養法在結核病及耐藥結核病診斷中的應用,強調了其中實驗室質量控制的重要性。文中提出國家結核病參比實驗室參照WHO 推薦的方法,為Mtb培養制定的質量控制程序所編寫的《分枝桿菌分離培養標準化操作程序及質量保證手冊》,對于常規結核病實驗室培養的質量控制有2個參考指標,即一定時期內的“污染率”和“涂陽培陰率”。培養污染率應控制在2%~5%;針對初治結核病患者的涂陽培陰率應控制在10%內。若培養污染率<2%,表明該實驗室在分離培養前期去污染過程中分枝桿菌被殺滅太多,存在過度處理的問題;若污染率>5%,又表明去污染不充分、雜菌沒有被殺滅,前處理不夠。但通常液體培養污染率要高于固體培養,對于液體培養更加要防止操作過程的污染。涂陽培陰率若高于10%,則表明該實驗室涂片顯微鏡檢查質量有問題或培養技術達不到要求。泰國Phunpae等[8]介紹了一種通過培養法快速鑒定Mtb的方法,利用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)在臨床標本液體培養的濾液中檢測Mtb分泌抗原Ag85。該方法與標準培養鑒定相比較,敏感度為89.6%,特異度為94%。使用該方法可最早在第3天可得出檢測結果,第3天、第1周、第2周和第4周分別診斷出了25%、50%、80%和90%的TB患者。
二、抗TB藥物的DST結果分析
(一)一線抗TB藥物的DST結果分析
1.常規方法臨床檢測耐藥情況分析:常規采用L-J培養法對一線抗TB藥物進行DST。據2014年我國文獻報道,各地的TB耐藥情況仍很嚴峻。蔣駿等[9]對蘇州市2012年1月至2013年5月371例痰培養陽性的肺結核患者進行菌種鑒定及比例法DST。371例痰培養陽性患者中,TB患者為316例,占85.2%;非結核分枝桿菌(NTM) 患者55例,占14.8%。耐多藥患者為79例,總耐多藥率為21.3%;其中Mtb 32例(10.1%,32/316),NTM 47例(85.5%,47/55);TB患者與NTM 患者耐多藥率差異有統計學意義(P<0.001)。劉菊秀等[10]對吉林市肺結核患者痰標本分離培養出的493株Mtb進行了10種抗結核藥物的絕對濃度法DST,結果493株中,197株對10種抗結核藥全部敏感,296株有不同程度耐藥,總耐藥率為60%;有121株為耐多藥Mtb,耐多藥率為24.5%。
楊娟等[11]采用WHO推薦的比例法對分離自西藏拉薩市肺結核患者的198株Mtb進行4種抗結核藥物利福平(rifampicin, RFP)、異煙肼(isoniazid,INH)、鏈霉素(streptomycin, Sm)、左氧氟沙星(leovfloxacin, Lfx)的DST。結果顯示198株Mtb中耐藥菌株有125株,總耐藥率為63.1%(125/198),總耐多藥率為29.8%(59/198);初治耐藥率為55.1%(64/116),復治耐藥率為75.4%(40/53),初治耐多藥率為20.7%(24/116),復治耐多藥率為56.7%(30/53)。對RFP、INH、Sm、Lfx的耐藥率分別為36.3%(72/198)、41.9%(83/198)、41.4%(82/198)和7.0%(14/198)。中國Gao等[12]在北京收集的41株對結核病合并AIDS患者的臨床菌株做了4種一線抗結核藥物的DST,結果發現總耐藥率為58.4%,原發性耐藥占46.7%,獲得性性耐藥占90.9%,明顯高于普通TB患者。上述研究者均認為TB患者及TB合并HIV感染患者耐藥情況應引起足夠的重視。
2.噬菌體生物擴增法(phage amplified biologically assay,PhaB):熊瑜等[13]利用PhaB法檢測初治肺結核合并糖尿病患者對一線抗結核藥物INH、Sm、RFP 和乙胺丁醇(ethambutol,EMB)的耐藥性,并對結果進行比較。研究結果顯示,該院痰培養陽性的初治住院肺結核患者對INH、RFP、EMB、Sm 4種一線抗結核藥物的總耐藥率為27.47%,單耐藥率為14.84%,研究者認為初治肺結核合并糖尿病患者耐藥率高于單純初治肺結核患者耐藥率,但差異沒有統計學意義,有待于擴大樣本進行深入研究。
3.硝酸鹽還原酶試驗(nitrate reductase assay, NRA):Imperiale等[14]對222份涂片陽性的痰標本在改良L-J培養基上直接進行硝酸鹽還原酶測定(direct nitrate reductase assay, D-NRA),對 INH、RFP、卡那霉素(Km)和氧氟沙星(Ofx)進行DST檢測,結果以BACTEC MGIT960(MGIT 960)為金標準進行比較。研究結果顯示,D-NRA約16.9 d 得到結果,而間接NRA檢測法MGIT 960需29 d。研究者認為D-NRA是一種低成本的技術,易于臨床實驗室開展,適用于對分枝桿菌所有涂片陽性樣本的DST。Coban等[15]對NRA法檢測4種一線抗結核藥物進行DST的相關文獻進行了搜索,并對查到的文獻進行薈萃分析。共納入35篇INH相關文獻,38篇RFP相關文獻,22篇EMB和Sm 相關文獻。結果顯示,4種藥物的DST 敏感度分別為96%、97%、90%、82% ;特異度分別為 99%、100%、98%、96%。直接法和間接NRA 檢測所需時間分別為5~28 d, 5~14 d。研究者認為該方法值得進一步推廣應用。
4. MODS:日本Nishiyama等[16]綜述了對Mtb標準菌株及臨床分離株進行一線抗結核藥物的DST,通過MODS法得到藥物濃度的臨界值(cut-off值)。研究顯示39株Mtb菌株的cut-off值為:INH 0.8 μg/ml (敏感度為 96.0%;特異度為92.9%); RFP 2.0 μg/ml (敏感度為100.0%;特異度為 95.5%);Sm 4.0 μg/ml (敏感度為90.5%;特異度為 93.8%); EMB 4.0 μg/ml(敏感度為100.0%;特異度為 91.7%)。即使是涂片陰性的菌株也可以快速得到DST結果。英國Coronel等[17]用MODS法對接受治療的TB患者進行RFP、INH的DST檢測,264份TB患者痰標本同步進行L-J培養和MODS法檢測。菌株在國家參比實驗室采用比例法進行RFP、INH 的DST。研究顯示該方法對MDR-TB檢出率為95.8%。與比例法相比較,MODS法對INH、RFP的DST結果一致性分別為96.8%和92.6%。研究者認為,對于此類患者采用MODS法在培養1周后判讀RFP、INH的DST結果與參照方法的結果趨于一致,可以更好地為臨床服務。
Wikman-Jorgensen等[18]綜述了MODS法在HIV感染患者中診斷TB的準確率。該研究在8種常用數據庫中以培養為診斷金標準、MODS法對HIV感染者進行TB診斷等相關內容全面搜索,并運用了薈萃分析對結果進行處理。3259篇文獻中,選定了29篇進行全文瀏覽,其中10項研究包括3075份樣品最終用于分析。研究顯示,MODS法對結核病的診斷總體敏感度為88.30%(95%CI:86.18%~90.20%)、特異度為98.20%(95%CI:97.75%~98.55%)。對MDR-TB的檢測敏感度為89.00%(95%CI:66.07%~97.00%)、特異度為100.00%(95%CI:94.81%~100.00%)。對于涂陰肺結核其檢測敏感度為88.20%(95%CI:86.10%~89.90%)和特異度為98.20%(95%CI:96.80%~98.90%)。每份標本成本在0.72美元和7.31美元之間。平均培養陽性檢測時間是8.24 d。研究者認為 MODS法廉價、快速,對HIV感染者是否同時患結核病和耐多藥結核病的診斷準確。有研究者以金標準如MGIT 960及SD Bioline 培養濾液MPT64抗原檢測為參照,評價自動MODS檢測系統對TB的診斷價值。研究共收集泰國清萊17家醫院360份標本,結果221份MGIT 960培養陽性,而自動MODS檢測221份陽性標本中有9例假陰性;139例MGIT 960培養陰性標本中有4例自動MODS檢測為假陽性,敏感度為95.9%、特異度為97.1%。自動MODS培養陽性的中位數時間為10 d[19]。Martin等[20]對一種商品化MODS試劑盒進行了評價。該研究同時對2446份痰標本做了L-J 培養、普通MODS及MODS商品化試劑盒檢測。與傳統MODS法比較,該試劑盒的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為99.3% (98.3%~99.8%)、98.3% (97.5%~98.8%)、 95.8% (94.0%~97.1%)、 99.7% (99.3%~99.9%)。MODS商品化試劑盒培養陽性報告時間可從10 d 縮短到8.5 d。MODS試劑盒對RFP、INH的藥敏結果與傳統MODS及間接培養法的一致性均為97.9%。研究者認為MODS試劑盒與傳統PCR相比表現更為突出,方便、便宜且安全,未來臨床一、二線抗結核藥物DST檢測必將對其有巨大的需求。
5.其他新方法:Jang等[21]開發了一種兼具固體和液體培養基快速、低成本和高效率等諸多優點的水凝膠 Mtb培養法。研究者將卡介苗(BCG)的懸浮液和200份抗酸桿菌(AFB)陽性臨床標本接種在M7H9液體培養基上,并將其與75 μl的9-芴甲氧羰基-苯氨酸水凝膠原液混合后培養,37 ℃監測培養狀態至14 d。研究發現, 200份 AFB涂片陽性標本中,158份常規培養陽性中的155份和4份培養陰性或污染標本14 d內水凝膠培養出現陽性。使用水凝膠培養陽性時間(平均12.6 d;區間:7~14 d)比常規的液體培養(平均16.2 d,區間:6~31 d)顯著縮短(P< 0.0001)。研究者認為,水凝膠培養有助于加速臨床對結核病的診斷。
臺灣Yu等[22]通過對已被Mtb抗原檢測試劑 MeDiPro 或Amplicor 鑒定為Mtb的432份MGIT 960培養陽性標本進行檢測,評估了改良的直接瓊脂比例法(MDAPM)作為一種快速檢測技術取代傳統的間接瓊脂比例法進行DST的價值。結果發現兩種方法對一線抗結核藥物RFP、INH、EMB、 Sm的DST 結果的一致性分別為99.31%、98.38%、98.38%和97.22%。前者較后者可提前2周出報告。因此,作者認為,MDAPM 被認為有助于已經配備MGIT 960的實驗室開展TB診斷。
Patil等[23]用刃天青試管(RTM)培養法檢測100株臨床分離菌株對抗結核藥物的DST,8 d 后得到最低抑菌濃度(MIC)的結果,并將結果與金標準比較。研究者證實該方法對RFP、INH檢測的敏感度均為100.0%,特異度分別為98.7%、95.3%,認為RTM是可以同步進行DST及MDR-TB快速診斷的可信賴的檢測方法,其最主要的優點是沒有生物安全危害。
(二)二線抗結核藥物的DST
Trollip等[24]于2011年2月至2012年8月在4個國家和地區采用MODS法進行了對二線抗結核藥物敏感性界定濃度的多中心研究。最終確定界定濃度分別為:莫西沙星(moxifloxacin,Mfx)(0.5 μg/ml);氧氟沙星(ofloxacin,Ofx)(1 μg/ml);阿米卡星(amikacin,Am) (2 μg/ml);卡那霉素(kanamycin,Km) (5 μg/ml);卷曲霉素 (capreomycin,Cm) (2.5 μg/ml)。研究者認為,直接二線抗結核藥物進行DST時,各種藥物濃度的最終確定仍需有更多的實驗數據支持。申曉娜等[25]綜述了L-J比例培養法對194株Mtb菌株進行對氨基水楊酸異煙肼(pasiniazid isoniazide para-aminosalicylate,Pa)及INH的耐藥性檢測,并采用微孔板靛青藍(alarma blue)細胞增殖與細胞毒檢測法檢測其MIC,比較兩種藥物的體外抗Mtb活性,以探索Pa對耐藥結核病的臨床使用價值。(1)羅氏比例法測定結果:在0.2 μg/ml藥物濃度下,INH 耐藥菌株對Pa耐藥菌株的耐藥率為50.4% (69/137),敏感率為49.6% (68/137);INH 敏感菌株對Pa耐藥菌株的耐藥率為1.8% (1/57),敏感率為98.2% (56/57);耐多藥菌株對Pa 耐藥菌株的耐藥率為46.2% (24/52),敏感率為53.8% (28/52)。(2)MIC 測定結果:經Alarma bule 法測得Mtb標準菌株H37Rv的異煙肼MIC 為0.063 μg/ml,Pa 的MIC 為0.031 μg/ml;結果提示,在相同藥物濃度下,異煙肼達到臨床耐藥水平后,仍有近半數菌株表現為Pa 敏感,雖然在異煙肼敏感的情況下,兩者的MIC 分布差別不大,但對于耐INH和MDR-TB,Pa 的MIC 分布明顯趨向于較低濃度,體外殺菌效力強于INH。研究者認為,在耐異煙肼或耐多藥結核病的治療方案中用Pa代替INH可能有一定的效果。
(三)影響臨床DST的因素分析
美國Banu等[26]對87株Mtb臨床分離株用6種檢測方法進行了耐藥性檢測,并對其結果的一致性進行了評估。6種方法包括:L-J比例法、MGIT960、利福平耐藥實時熒光定量核酸擴增檢測技術(Xpert Mtb/RIF)、線性探針檢測技術MTBDR plus、MycoTB MIC檢測和實驗室自制的Mtb噬菌體定量PCR。80%的分離株為多耐藥菌株。結果顯示Mtb噬菌體定量PCR方法報告時間最短,L-J比例法最耗時,而MGIT 960方法常需重復測試(P<0.05)。所有方法一致對INH檢測結果為敏感或耐藥的菌株占82%,而對于RFP、 EMB和Sm等檢測結果完全一致者則分別為77%、50%和51%。 EMB和Sm進行DST結果一致性減弱的原因主要在于MGIT 960對EMB的檢測結果(Kappa系數區間0.26~0.30)和L-J 培養的Sm結果(Kappa系數區間0.35~0.45)與其他方法有很大程度差異。Mtb噬菌體PCR和MycoTB MIC板是惟一可檢測除環絲氨酸外的所有二線抗結核藥物敏感性并揭示藥物顯著性定量關系的檢測方法,以及除對氨基水楊酸外對所有藥物檢測結果均有中度至良好的Kappa系數。綜上所述,實驗室更應考慮上述因素來選擇適合的DST方法,尤其對臨床急需的EMB和Sm檢測更要仔細。
谷蘊婷等[27]探討和分析了使用絕對濃度法DST時不同報告時間結果不一致的原因。研究共收集采用絕對濃度法于37 ℃含INH的L-J培養基上培養4周時無菌落生長、時間延長至6周后才生長的13株菌株(含藥培養基延遲生長菌株)。這些菌株來源于11例結核病患者(2例患者的菌株在低濃度和高濃度INH時均有菌落生長);同時收集這11例結核病患者的臨床敏感株作為對照菌株,共計24株菌株,進行比例法DST和PCR菌種鑒定,并利用Mtb散在分布重復單位(Mycobacterium interspersed repetitive unit,MIRU)和結核分枝桿菌間隔區寡核苷酸分型(Spo1igotyping) 技術進行基因分型,并選擇對照菌株和含藥培養基延遲生長菌株MIRU分型不同的3株菌株進行人工模擬不同濃度INH時混合的敏感菌株和耐藥菌株進行絕對濃度法DST,觀察不同報告時間(4周和6周)的DST結果。結果發現24株菌株經PCR鑒定均為結核分枝桿菌復合群。比例法DST中13株含藥培養基延遲生長菌株均對INH耐藥,11株對照菌株均對INH敏感。3例患者的對照菌株和含藥培養基延遲生長菌株Spo1igotying分型屬于不同型別,分別為北京基因型和T2型、北京基因型和H3型、北京基因型和T2型。人工混合感染的3株菌株比例(臨床株∶H37Rv)小于1∶128時可能會出現4周無菌落生長而6周有菌落生長的結果。研究者認為對藥物敏感性不同的Mtb造成的混合感染,如耐藥菌株的比例較低時,可能造成不同報告時間DST結果不一致的情況。
總的來說,本年度結核病細菌學研究并未有突破性進展。而擁有可以同步進行診斷和DST、價格低廉等諸多優點的MODS法,在WHO的推薦下、在多方學者努力下,進一步向自動化、商業化邁進,這將對其在世界范圍的推廣應用奠定良好的基礎。隨著耐藥結核病的高發,對于二線抗結核藥物DST的需求將會使其繼續成為結核病細菌學研究的焦點之一。
一、CT在結核病診斷中的應用
1.肺結核的CT診斷:CT在診斷肺結核方面有重要價值,尤其是高分辨率CT(HRCT),對病變細節的觀察給與組織病理學相結合去觀察病變提供了良好的基礎。影像上的形態可以與多種病理改變相關,研究影像表現與組織病理學特點能幫助我們更好地理解肺結核,總結臨床特點,更有利于診斷。近幾年HRCT又報道了肺結核的另一特征性征象——“反暈征”。反暈征是指中心為磨玻璃樣密度影、周圍為一環形實變影的影像學征象。最初于1996年由Voloudaki在2例隱源性機化性肺炎中報道, 2003年由Ki正式命名,并且認為是隱源性機化性肺炎的特異性征象;后來相繼在其他疾病中也報道了這一征象,如副球孢子菌病、淋巴瘤樣肉芽腫病、結節病、侵入性肺真菌感染;2010年首次報道發現于成人肺結核,2011年Marchiori比較了隱源性機化性肺炎與肺結核反暈征在組織病理學上的不同,前者反暈征的環為遠端氣道管腔內組織纖維化,而后者環形壁由多發肉芽腫結節組成;之后未見相關報告。最近對肺結核的“反暈征”影像學特征及其組織病理學相關聯系又有了新的研究,北京朝陽醫院Zhan等[28]分析了80例肺結核患者的HRCT表現、臨床癥狀及組織病理學基礎,其中17例有反暈征;研究結果表明具有反暈征的患者吸煙史、結核相關癥狀和合并癥較無反暈征的患者少,原因可能是免疫狀態好的患者更容易形成成簇結節、組成結節壁,形成HRCT上觀察到的密度增高的環;因此當HRCT上發現反暈征時,對是否為肺結核是鑒別診斷要考慮的因素之一,因為有1/2以上具有反暈征的肺結核患者沒有任何結核病的相關臨床癥狀。
不少結核病患者的癥狀體征和HRCT上影像表現都不典型,這使診斷有一定困難,易與肺內常見的炎性病變、肺癌、肺結節病等混淆,導致誤診,致使肺結核延誤治療而導致病情加重、傳染性增加等嚴重后果。為進一步認識肺結核的不典型影像表現,謝汝明等[29]分析了33例不典型肺結核,主要分為兩類:一是結核球(15例),二是以形態單一的片絮狀滲出為影像表現的繼發性肺結核(18例)。與相應類似形態的其他肺內疾病進行比較,作者認為對未見明顯衛星病灶、結節實質如存在小片狀境界模糊的低密度灶、不均勻強化特點及增強后CT值增加<20 HU,要高度懷疑為影像表現不典型結核球的可能;增強掃描出現多少不等且境界模糊的低密度區時不能除外肺結核,該影像學特征的病理基礎與影像學表現不典型的結核球一致,均為以非干酪為主的增殖性肺結核為病理特點。
CT上以肺實變為主要表現的疾病很多,尤其是缺乏特征性的局限性病變,鑒別診斷非常困難。周震等[30]總結了肺結核患者CT檢查表現為肺實變影時,與肺癌、肺真菌病及機化性肺炎進行鑒別的幾點經驗:一是肺結核、肺淋巴瘤及肺真菌病以多發的段性實變較多,而肺癌及機化性肺炎以單發為主;肺癌及肺淋巴瘤多表現為段性實變,肺癌、肺真菌病、機化性肺炎多表現為亞段性實變。二是主體病變實質內出現含氣支氣管氣像征象時對鑒別診斷意義不大。三是CT引導下肺穿刺活檢是對疑難患者進行診斷的一種安全、有效的重要方法。
結核性肉芽腫表現多樣,與肺癌等其他肺內占位病變難以鑒別,有研究總結了32例結核性肉芽腫病變的CT征象,發現一個特征性的影像改變:即病灶一般在外周生長,形成軟組織結節或腫塊,近肺門側有沿支氣管血管束向肺門生長的趨勢,外側部分較大,作者稱此征象為“支氣管樹爬行征”。作者認為這可能是由于Mtb為專性需氧菌,所以病變沿支氣管血管束向通氣更加良好的、氧分壓更高的肺門周圍生長,或沿淋巴管通路向肺門播散,這個推論還需臨床及病理生理學進一步證實;由于缺乏前瞻性的研究,該征象的敏感度和特異度還不確定[31]。
隨著現代影像學技術不斷發展和創新,越來越多的新技術逐步應用于結核病的診斷及鑒別研究中。渠海賢等[32]運用320排螺旋CT雙入口灌注技術定量評估活動性肺結核的血流灌注,研究揭示肺結核病灶接受肺循環和體循環雙重血供,為支氣管動脈-肺動脈瘺伴發于結核咯血提供了合理的解釋:由于在結核病灶中同時存在兩套血管系統,當病灶壞死后兩套血管床亦有可能受破壞、相通,并在壓力差的驅使下發生支氣管動脈-肺動脈瘺;研究還提示肺動脈血流明顯高于支氣管動脈血流,暗示灌注指數(perfusion index, PI)這一指標可能成為結核與肺癌相鑒別的有效標志,因為后者被大多數研究報道認為是支氣管動脈供血占優勢。另有研究顯示,病灶血供的強弱還可用來判斷結核病灶的活躍程度及血供的豐富與否,通過治療前后的對照監測療效并判斷預后,支氣管動脈血流量(bronchial flow, BF)值升高提示結核病灶進展,預后較差[33]。
楊露露等[34]應用能譜CT研究一組結核性胸腔積液與惡性胸腔積液的鑒別特征,結果顯示結核性胸腔積液能譜曲線斜率明顯小于惡性胸腔積液能譜曲線斜率,結核性與惡性胸腔積液有效原子序數值的比較差異有統計學意義;結核性與惡性胸腔積液碘(水)含量比差異有明顯統計學意義,惡性胸腔積液中碘的含量明顯高于結核性胸腔積液。因此,兩種胸腔積液具有不同的CT能譜曲線和能譜特征物質含量,CT能譜成像對兩者的鑒別診斷可提供臨床參考的多參數影像學特征。林吉征等[35]運用CT能譜成像對一組肺內孤立結節患者進行疾病的鑒別診斷,結果顯示惡性組、炎性組及結核組之間能譜曲線斜率、碘濃度及標準化碘濃度兩兩比較差異均有統計學意義,炎性組最高、結核組最低,對定性診斷具有一定價值。
肺結核是否存在活動性是當今臨床及影像學研究的重點和難點。Bolursaz等[36]研究一組兒童肺結核患者的痰菌與HRCT表現的關系,結果顯示痰菌陽性患者中,HRCT掃描以空洞、樹芽征及上葉結節浸潤為主要表現;痰菌陰性患者則表現為以淋巴結病變為主。同時說明痰菌陽性患者多數以繼發性肺結核為表現,而痰菌陰性患者主要以原發性肺結核為表現。方文春等[37]在肺結核CT影像量化評分方面進行了嘗試性研究,包括反映活動性肺結核的主要征象,分級評分方法,以及HRCT評分與免疫學的相關性進行了分析,認為HRCT與免疫學及細菌學有很好的正相關性,即在患者免疫功能正常的情況下,CT 評分分值越高,相關抗原酶聯免疫斑點細胞數也增高,其肺結核的活動性也越大。對臨床上無癥狀涂陰肺結核及涂陽肺結核抗結核化療2~3個月后轉陰的患者,是否存在活動性及是否繼續進行抗結核治療具有指導性意義。朱明等[38]進行了活動性肺結核(PTB)患者痰涂片分級與HRCT 影像學評分的相關性研究,結果顯示HRCT總評分及各征象評分在痰涂片陰性和陽性之間差異有明顯統計學意義,并在痰涂片陽性的級別之間有顯著正相關性,空洞和支氣管壁病變對于預測HRCT 總評分影響很大,是非常重要的征象。
2.肺結核與非結核分枝桿菌病的鑒別診斷:非結核分枝桿菌病是指由結核分枝桿菌復合群和麻風分枝桿菌以外的非結核分枝桿菌 (non tuberculous mycobacteria,NTM) 引起的疾病。NTM 肺病和肺結核的臨床表現相似,且抗酸桿菌培養均為陽性,臨床易將 NTM 肺病誤診為肺結核而導致治療遷延,故早期診斷意義重大。有研究認為NTM病好發于非囊性纖維化支氣管擴張患者[39]。另外有研究表明,在胃大部切除患者中結核的年齡標準化發病率(the age-standardized incidence rate)較普通人群顯著增高;而胃大部切除患者的NTM肺感染和疾病發生率較未行胃大部切除患者比較差異無統計學意義。患NTM病的患者常合并慢性肺疾病,而結核病患者術前胸片常有纖維性病變,這一點可作為兩者的鑒別診斷。胃大部切除不會增加患NTM病的風險[40]。
鳥分枝桿菌復合群(Mycobacteriumaviumcomplex,MAC)肺病和膿腫分枝桿菌肺病為兩種發病率較高的NTM肺病。有研究著重分析了這兩種NTM肺病的CT影像特點,結果顯示,兩種不同NTM肺病的CT表現有相似性,各種CT征象在兩組患者中的出現率差異均沒有統計學意義(P值均>0.05),但各種CT征象的檢出率排列有所差異,作者認為若病變以肺上葉發病占優勢,多為空洞型,且肺實變、空洞病變、小葉中心性結節影及樹芽征等病變累及范圍廣,肺實變及空洞病變多葉分布,均可提示為MAC肺部感染;而對于主要表現為雙肺多發支氣管擴張和小葉中心性結節影,且各種病變未見葉性分布優勢者,要考慮膿腫分枝桿菌肺病[41]。
當NTM肺病與肺結核鑒別時,王欽棋等[42]認為以下幾點有一定價值:一是NTM 肺病以 40歲以上男性多見,而肺結核患者年齡和性別無特殊關系;NTM 肺病患者家庭接觸史少,人與人間的感染罕見,而肺結核患者與傳染源接觸史較明顯,人群間感染為其特點。二是NTM 肺病結節以直徑<1 cm 小結節較多,散在多發,分布不均,少見彌漫性粟粒,結節內少見鈣化。三是由于NTM 的毒力較結核分枝桿菌低,病變進展要比活動性肺結核緩慢,可維持多年不變或緩慢發展,臨床表現大多輕微,而感染的時間較長,所以容易出現影像學征象嚴重而臨床癥狀較輕的“影像-臨床背離”現象。
3.艾滋病合并縱隔淋巴結結核的CT診斷:肺結核是艾滋病最常見的機會性感染之一,約1/2艾滋病患者死亡歸因于合并結核病。艾滋病中晚期由于免疫系統遭到嚴重損害,免疫力低下,即使是再次感染,機體也難以阻止結核分枝桿菌在肺內的擴散,故多呈原發感染表現,也可出現縱隔與肺門淋巴結腫大。張宏偉等[43]分析對比一組艾滋病合并縱隔淋巴結結核(合并組)與單純縱隔淋巴結結核(對照組)的臨床及CT特點,結果顯示:①PPD陽性率合并組為7.7%,對照組為73.1%;P=0.000,兩組差異有統計學意義。②CD4+T淋巴細胞計數合并組為(6~108)×106/L,對照組為(425~557)×106/L;t=55.75,P<0.001,兩組差異有統計學意義。③CT顯示病變累及3~5組以上淋巴結者,合并組有20例,對照組有6例;P=0.000,兩組差異有統計學意義。④CT平掃淋巴結密度均勻者,合并組有4例,對照組有15例;P=0.003,兩組差異有統計學意義。⑤CT平掃淋巴結內有低密度區者,合并組有20例,對照組有10例;P=0.005,兩組差異有統計學意義。⑥CT顯示淋巴結有鈣化者,合并組有2例,對照組有12例;P=0.004,兩組差異有統計學意義。⑦CT增強掃描呈均勻強化者,合并組有4例,對照組有15例;P=0.012,兩組差異有統計學意義。⑧CT增強掃描呈分格狀強化者,合并組有16例,對照組有6例;P=0.033,兩組差異有統計學意義。因此,作者認為艾滋病合并縱隔淋巴結結核與無免疫損害患者的淋巴結結核比較,具有PPD 陽性率低、CD4+T淋巴細胞計數低的臨床特點;在CT 表現上具有腫大淋巴結直徑多>20 mm、易出現融合甚至破潰、病變多累及3~5組以上淋巴結、很少出現鈣化、平掃可見淋巴結密度不均勻減低、增強可見分格狀強化或環形強化等特點。
4.CT在肺外結核診斷中的應用:近來,顱內結核的發病率逐漸增加。根據英國感染學會發布的相關指南,每例患有結核患者的頭顱檢查均應做CT增強掃描。Hou等[44]對顱內結核增強掃描的最佳時間窗作了研究,結果無論是結核引起的腦膜增厚還是顱內結核病變大小、病灶邊緣狀況,增強掃描延時5 min后獲得的圖像均優于沒有延時掃描者。這是由于CT時間分辨率很高,1~2 s內便可掃完,然而顱內結核缺乏快速的動脈血供,病變難以在注入對比劑后立刻充分顯示。因此,作者認為對于顱內結核的CT增強檢查,延時5 min掃描更有利于病變的顯示。有作者對276例顱內結核臨床及頭顱 CT 影像學特征進行了分析,結果顯示:頭顱CT平掃檢查陽性率為63.4%,增強掃描陽性率為98.6%;其中結核性腦膜炎為85.5%、結核性腦炎為57.2%、結核瘤為52.2%、結核性血管炎為48.2%。作者認為,顱內結核臨床表現不典型,頭顱 CT 平掃檢查多有異常,增強掃描陽性率明顯增加,腦膜、腦血管、腦實質病變常常相伴而行。診斷要依據臨床、實驗室檢查,以及頭顱 CT掃描結果綜合判斷,尤其要重視頭顱CT增強掃描的臨床應用[45]。
二、18F-氟代脫氧葡萄糖正電子發射體層攝影(18F-2-fluro-D-deoxy-glucose positron-emisson tomography,18F-FDG PET)在結核病診斷中的應用
(一)18F-FDG PET-CT在肺結核診斷中的應用
對肺部結節及腫塊的定性診斷和鑒別診斷一直是影像學診斷的難點之一,18F-FDG PET-CT顯像技術對肺部病變定性診斷的價值已得到肯定。18F-FDG PET-CT對肺部病變良惡性病變進行鑒別診斷,其主要依據為肺部腫塊或結節是否具有惡性腫瘤的一般CT特征(包括邊緣、密度及伴隨征象等),同時病灶還具有較高的18F-FDG PET濃聚程度,一般以最大攝取標準值(maximum standardized uptake values,SUVmax)≥2.5為鑒別標準,但病變表現不典型時易導致誤診。謝麗璇等[46]回顧性分析18F-FDG PET-CT誤診為惡性病變的33例肺部良性病變的影像資料,對病灶大小、分布、邊緣、密度、周圍伴隨征象等CT表現進行分析,統計良性病變放射性濃聚的患者例數,并對不同病理類型病變的SUVmax進行比較,結果顯示:肺結核、真菌感染、良性腫瘤、炎性病變各組平均SUVmax依次為5.54±4.18、4.63±1.28、6.23±1.32、2.07±1.44,組間差異無統計學意義(F=2.36,P=0.064);其中25例發生18F-FDG放射性濃聚,包括肺結核18例,真菌感染及良性腫瘤各3例,炎性病變1例。作者認為肺結核是最易誤診的肺部良性病變,誤診原因與不典型CT征象及18F-FDG高代謝有關;正確認識不同性質良性病變的好發部位、特征性CT征象及放射性攝取特點,對減少誤診有一定幫助。有學者還發現活動性結核多表現為18F-FDG高攝取,而經治療或陳舊性結核PET顯像表現為無明顯攝取或輕中度攝取(SUVmax<2.5)[47];因此對診斷不明的患者,抗結核治療后復查其代謝情況也是鑒別方式之一[48]。Sathekge等[49]亦認為FDG-PET-CT影像可以作為抗結核治療效果評價的方法。
(二)18F-FDG PET在脊柱結核診斷中的應用
由于結核病灶內含有大量的類上皮細胞、郎罕巨細胞和淋巴細胞等,外緣包有網狀纖維,這些細胞葡萄糖代謝旺盛,FDG攝取可以很高,是結核病18F-FDG PET 顯像的基礎。18F-FDG PET融合圖像可以清晰反映受累椎體范圍,終板及椎間盤有無累及,椎管內脊髓受壓情況,以及椎旁膿腫具體范圍,大多數椎旁膿腫范圍均超過受累椎體高度。張峰等[50]研究18F-FDG PET-CT 在診斷脊椎結核中的應用價值及影像學表現,以標準攝取值(SUV)作為半定量指標,并把異常放射性濃聚灶的SUVmax>2.5者最終定為陽性病灶。20例中18F-FDG PET-CT檢出36個椎體,其中4例為單一椎體受累,16例表現為2個連續椎體同時受累,以胸腰段椎體為主,診斷脊椎結核20例(100%)。另外,延遲掃描SUVmax可以升高也可以下降,其原因可能是較為新鮮的骨結核內類上皮細胞、郎罕巨細胞和淋巴細胞等占多數,18F-FDG攝取增加,延遲掃描SUVmax上升;而較為陳舊的骨結核因大量干酪樣壞死及周緣成纖維細胞大量增生,18F-FDG攝取減少,從而導致SUVmax 下降。
多發非連續性脊柱結核屬于影像學表現不典型的脊柱結核。運用常規影像學檢查,輔以18F-FDG PET-CT能夠加深對該病的認識,提高診斷準確性。高欣等[51]報告5例多發非連續性脊柱結核的18F-FDG PET-CT表現,5例中2例有2處病灶均位于腰椎,1例有3處病灶同時累及胸、腰椎,1例有4處病灶同時累及胸、腰、骶椎,1例有5處病灶同時累及頸、胸、腰、骶椎。3例同時累及椎體和附件。所有患者的病變椎體密度均增高。4例見沙粒樣死骨,4例椎旁軟組織腫脹或冷膿腫形成,2例椎間隙狹窄。3例發現脊柱外其他骨關節病灶,包括肋骨、骨盆、胸骨等。5例病灶的FDG攝取均明顯增高,SUVmax為7.2~18.8,平均攝取值(average uptake values, SUVavg)為6.2~16.6,4例表現為環形攝取。作者認為,18F-FDG PET-CT 可以同時提供形態學和葡萄糖代謝的信息,本病的CT 形態學特征是沙粒樣死骨和病變椎體密度增高,以及椎間隙狹窄。僅憑SUVmax 值難以鑒別,脊柱結核的SUVmax 可以在10以上,甚至更高;FDG呈環形攝取提示感染性病變,具有特征性。18F-FDG PET-CT可以掃描全脊柱,對于本病的定位、定性及定量的評價有重大價值,有助于與其他脊柱良、惡性病變相鑒別,在臨床診療和預后評估中可以發揮其獨特的作用
(三)18F-FDG PET在其他肺外結核診斷中的應用
發生于四肢軟組織(包括肌肉組織及肌腱等)的結核少見,臨床易誤診。肌肉結核早期常為非特異性炎性反應表現,主要是充血、水腫,中性粒細胞和淋巴細胞浸潤,偶爾找到結核分枝桿菌,診斷比較困難,若合并肺內活動性結核則有助于診斷[52]。確診依靠病灶病原學診斷和病理檢查,抗結核治療有效。肌肉結核的18F-FDG PET-CT顯像文獻報道較少,對反復發熱而抗感染效果不佳、肌肉多發病變的年輕患者,如18F-FDG PET-CT表現為全身肌肉多發廣泛的代謝增高,建議行延遲顯像、CT增強掃描及實驗室相關檢查,以排除或確診肺外結核,減少誤診[53]。
李伏燕等[54]報告1例心包結核合并淋巴結核患者采用18F-FDG PET檢查的情況。患者,男,38歲;因咳嗽和心包積液3 d 入院。患者咯少量白色黏痰,無發熱、寒戰等。胸片示大量心包積液;心臟彩色超聲檢查顯示心包積液(中等);胸部CT檢查顯示心包積液、縱隔淋巴結腫大、左肺下葉少許纖維灶、左側胸膜稍增厚。18F-FDG PET檢查顯示心包不均勻增厚伴代謝異常增高,雙肺肺門、縱隔、左鎖骨上區及門腔靜脈間隙多發腫大淋巴結,并且代謝異常增高;左鎖骨上區淋巴結活檢病理報告為淋巴結結核。由于淋巴細胞、單核細胞等在行使其吞噬功能時,其能量代謝也是以無氧糖酵解模式為主,因此感染、肉芽腫等炎性病變在18F-FDG PET-CT圖像中也可以表現為高攝取灶。因此,在分析圖像時不能僅通過18F-FDG PET-CT顯示攝取18F-FDG的高低來鑒別病灶良惡性,需結合臨床癥狀、相關實驗室及病理檢查等進行綜合分析;在診斷中應拓寬思維,注意鑒別診斷,提高此類疾病診斷的準確性。
三、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)在結核病診斷中的應用
(一)MRI在脊柱結核診斷中的應用
脊椎結核主要由結核分枝桿菌通過血行播散至脊椎而引起,少數由肺結核、椎前或椎旁淋巴結結核直接侵犯導致,極少部分通過腦脊液播散引起。由于MRI對組織中水含量和蛋白含量的變化非常敏感,故MRI對脊椎結核的診斷具有很高的敏感度和特異度,特別是在評價硬膜外間隙和脊髓等椎管內結構方面,MRI是惟一可靠的非侵襲性影像學檢查方法。典型脊椎結核的影像學表現為相鄰椎體骨質破壞,椎間盤破壞,椎間隙狹窄或消失,椎旁膿腫形成。既往文獻認為椎體終板破壞、椎旁軟組織形成及椎間盤在T2加權像(T2weighted imaging,T2WI)呈高信號為3個敏感度和特異度較高的脊椎結核的MRI征象。但實際上病變椎體信號的變化有時較復雜[55],因除骨質破壞外,尚有充血、水腫等情況。大多在T1加權像(T1weighted imaging,T1WI)上呈混雜低信號或均勻低信號;在T2WI上多呈混雜高信號,部分呈均勻高信號。而病灶內死骨和椎體邊緣增生硬化的骨質可使T1WI、T2WI信號明顯不均勻;脂肪抑制T2WI由于抑制了骨髓內脂肪信號,因而對病變顯示清楚。增強后骨質破壞區多呈不均勻強化,周邊強化較明顯。椎間隙狹窄或消失是椎間盤破壞的表現。當鄰近椎體受累,椎間盤可能失去營養而繼發性受累。病變早期椎間盤在T1WI上呈低信號,在T2WI上信號增高;隨著病變進展,椎間盤破壞,髓核突人椎體或消失,在T2WI上呈不均勻略高信號或高低混雜信號,與相鄰椎體分界不清,增強后有不均勻強化或無強化。椎旁軟組織影常見于結核性肉芽腫和冷膿腫,其范圍、大小不一,常跨椎體生長。典型的脊椎結核多有冷膿腫形成,在T1WI上呈不均勻的等信號或低信號,在T2WI上呈混雜信號或均勻高信號,增強掃描冷膿腫壁可見強化,邊界顯示更清楚。MRI上可顯示膿腫范圍、程度,尤其在與腫瘤引起的軟組織病變鑒別方面可發揮重要作用。膿腫在T1WI上多呈低信號,T2WI上呈高信號。T1WI強化后為弱高信號,而膿腫內部為低信號改變。惡性腫瘤引起的軟組織腫塊由于內部血運豐富,T2WI強化后呈高信號改變,可用于結核性冷膿腫與腫瘤軟組織腫塊的鑒別診斷[56]。
隨著結核分枝桿菌的變異和重組、人們生活水平的提高和免疫力的增強等原因造成了不典型脊柱結核的產生,給臨床診治帶來挑戰。當MRI表現不典型時,容易造成臨床上對普通非特異性脊椎炎和一部分腫瘤性病變與結核性脊椎炎混淆,因此仔細分析MRI顯示的病變特點(包括形態、信號細微差異),總結其特征及鑒別點,結合臨床資料及實驗室檢查,可以提高對相關疾病的認識,減少誤診[57]。甄平等[58]收集45例成人非典型性脊柱結核,探討其影像學分型與表現形式,結果顯示非典型性脊柱結核的影像學分型包括:單椎體型(9例), T2WI示單一椎體病灶呈不均勻高信號;CT掃描示老年人病變椎體以蟲蝕樣、溶骨性破壞為主,青年人病變椎體內呈單個均勻透亮的圓形溶骨性骨質破壞區。單脊椎椎體附件型(2例),T2WI示椎體附件呈高信號改變;CT掃描示椎板及椎弓根呈蟲蝕樣骨質破壞。單脊椎全椎骨型(8例),CT掃描示單脊椎的椎體及附件均呈蟲蝕樣廣泛骨質破壞。椎間盤型結核(5例),MRI示椎間盤信號減低,團狀的椎間盤組織突人椎管壓迫脊髓。多發性相鄰型脊柱結核(14例),螺旋CT示多個相鄰椎體呈蟲蝕樣骨質破壞。多發性非相鄰型(跳躍型)脊柱結核(7例),非相鄰多個椎體脊柱結核在T2WI上呈現椎體骨質結構破壞的混雜信號,個別患者T2WI示高信號的椎旁膿腫,通過流注方式波及多個非相鄰椎體。作者認為蟲蝕樣骨質破壞、骨髓水腫、前和(或)后縱韌帶高信號等影像學改變,均為非典型性脊柱結核影像學的特征性表現。
由于脊柱結核治療不及時可導致椎體嚴重破壞、脊柱畸形和神經損害等,正確診斷、及時有效的早期治療可減少致殘率,所以早期診斷和治療顯得尤為重要。MRI在早期炎性水腫期就能有異常表現,尤其磁共振擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)是對水分子運動敏感的成像技術,可以從分子水平定量提供一定的對疾病診斷有用的信息。劉曉晨等[59]通過建立兔脊柱結核模型進行實驗研究,建立29只實驗組兔脊柱結核動物模型后,在手術后4周、8周分別采用常規MRI及MRI-DWI。結果顯示,手術造模后第4周見實驗組8只兔L5椎體上緣有輕微骨質破壞,矢狀面上顯示T1WI低信號及T2WI混雜高信號改變,L5椎體形態欠規則,L5~6椎間盤信號在T1WI及T2WI矢狀面上呈低信號改變;術后第8周可見實驗組16只兔L5椎體有明顯骨質破壞,在矢狀面上呈混雜長T1長T2信號,矢狀面同層掃描顯示L5椎體后方可見T1WI呈高信號、T2WI及T2WI-頻譜預飽和反轉恢復序列(SPIR)呈混雜高信號的膿腫;T2WI-SPIR示L4~5、L5~6椎間盤信號減低,椎管受壓移位;實驗中b值為600 s/mm2,在DWI圖像上測得術后4周、8周實驗組病變椎體與對照組椎體、正常椎體的表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)值差別較大,差異均有統計學意義,病變椎體的ADC值明顯高于對照組椎體及正常椎體;b值為800 s/mm2時,DWI上病變椎體顯示不清,無法測量ADC值;隨著b值的增加,所獲圖像信噪比逐漸減低,圖像質量逐漸變差,偽影增多,所得到的ADC值穩定性較差,因此在臨床應用中注意選擇適當的b值,將常規MRI與DWI相結合,可以更好地做到對脊柱結核的早發現、早診斷、早治療。
(二)MRI在顱內結核診斷中的應用
近年來結核病發病率呈上升趨勢,顱內結核亦隨之增多,以結核性腦膜炎最為常見。多數學者將直徑數毫米至數厘米大小的腦實質結核病灶統稱為結核瘤,且分為非成熟結核瘤和成熟結核瘤2種,并認為前者為非干酪性結核瘤,病理上為增生性結核結節;僅少數學者根據顱內結核結節的MRI特點分為肉芽腫型、干酪樣型、腦膜炎型及彌漫粟粒型。過麗芳等[60]通過觀察顱內結核的MRI特點及抗結核治療動態分析,認為上述按照結核病灶強化特點進行的分型雖然在一定程度上可以反映結核病變的病理改變和MRI特點,但與直徑2.0 cm或者1.0 cm大小稱為結核球(瘤)的病理解剖學定義相差甚遠;此外,顱內結核病灶的形成,尤其是粟粒和多發性結節病灶,是結核病變血行播散性改變的特點之一,若均以結核瘤來進行描述則過于籠統,不能真正反映腦實質結核的病理變化特點。本研究資料顯示,38例單純腦實質結核均表現為大小不一的多發性結節,883個結節病灶中直徑≤0.3 cm者占47.9%,若加上直徑<1.0 cm的多發性結節則高達85.3%;而上述分型顯然難以解釋這些粟粒病灶的影像特點。此外,本組資料中≥1.0 cm病灶(可定義為結核瘤者)僅占14.7%,反之也足以說明以占較少比例的類型來確定腦實質結核的分型是不適宜的;同時,36例動態MRI隨訪患者中,22例表現為單純腦實質結核的粟粒病灶、結節病灶及結核瘤,治療3個月后病灶消失率分別為52.2%(59/113)、33.3%(33/99)和0.0%,治療6個月病灶消失率分別為87.6%(99/113)、50.5%(50/99)和18.2%(2/11);粟粒病灶在3及6個月時的病灶消失率明顯高于結節病灶,差異有統計學意義(χ2值分別為7.657、34.786,P值均<0.01)。結核性腦膜炎10例吸收相對緩慢,本研究資料中治療3個月尚未見腦膜病變完全吸收的患者。作者認為,按照腦實質結核病灶大小及分布分為粟粒型、多發結節型及結核瘤型較為客觀,在一定程度上能夠包括結核病變的不同病理階段,可以將腦實質結核的MRI表現描述得更為完全。姜濤等[61]對中樞神經系統感染性疾病患者腦脊液(CSF)常規及MRI特點進行分析,以探討其特點對中樞神經系統感染性疾病鑒別診斷的意義。結果顯示,MRI顯示異常患者76例,病毒性腦炎和(或)腦膜炎、化膿性腦膜炎、結核性腦膜炎、隱球菌性腦膜炎患者的CSF壓力、蛋白質、氯化物、糖、中性粒細胞含量、血中性粒細胞百分比不同,差異有統計學意義;逐步回歸分析篩選出CSF壓力、蛋白質、氯化物、血中性粒細胞百分比、有無MRI顯示的病灶5項指標建立判別函數,診斷的總準確率為59.1%。診斷結核性腦膜炎的敏感度、特異度和準確率分別為61.7%、80.6%和77.4%。作者認為,CSF壓力、蛋白質、氯化物、血中性細胞百分比、有無MRI病灶對中樞神經系統感染性疾病的鑒別診斷最有意義,建立的判別函數對鑒別診斷具有一定價值,但臨床上仍需依據病原學進行確診。
(三)MRI在前列腺結核診斷中的應用
泌尿生殖系統結核中以腎結核最多見,前列腺結核患病率低,臨床及影像學醫師常將其誤診為前列腺癌或前列腺炎,因此早期診斷具有重要意義。程悅等[62]報道4例經穿刺活檢病理證實的前列腺結核患者的MRI表現。(1)結節型:2例表現為中央帶及外周帶多發結節,結節直徑4~18 mm,結節呈多邊形,邊界清晰,邊緣銳利,T1WI呈等信號,T2WI呈極低信號,與閉孔內肌信號相似。DWI及ADC上均呈稍低信號,其中1例在結節內見膿腫形成,DWI上呈明顯高信號,同時累及右側精囊腺、輸尿管及附睪。(2)彌漫型:2例表現為中央帶和(或)外周帶多發片狀異常信號,T1WI呈等信號,T2WI呈中等程度信號減低,與坐骨骨髓呈等信號,但高于肌肉。DWI呈稍高信號,ADC呈低信號,其中1例在中央帶內可見膿腫形成,同時此例進行了磁共振波譜(MR spectroscopy,MRS)檢查,T2WI上中央帶及外周帶低信號區“(Cho+Cre)/Cit比值”[(膽堿+肌酸)/枸櫞酸鹽的比值]處于正常范圍。病理結果:顯微鏡下可見結核結節,包括上皮樣細胞、朗罕巨細胞,以及外周局部集聚的淋巴細胞,部分可見干酪樣壞死,抗酸染色陽性。作者認為前列腺結核的MRI表現有一定特征性,主要分為結節型和彌漫型。結節型病變的特征為多形性形態及T2WI上類似于肌肉的極低信號;彌漫型病變與前列腺癌的鑒別點在于T2WI上的信號減低區MRS代謝正常,中央帶及外周帶常同時受累,伴有膿腫形成等。
四、CT引導下經皮穿刺活檢在結核病診斷及介入治療中的應用
菌陰肺結核患者的痰中查不到結核分枝桿菌,但并不能將此類患者認為是真正意義上的細菌學陰性。臨床證實,此類患者仍然具有傳染性,僅僅在傳染強度上低于痰菌檢查陽性的肺結核患者[63]。菌陰肺結核目前的診斷標準為支氣管肺泡灌洗液檢出抗酸分枝桿菌或支氣管、肺部組織病理證實為結核病變,這兩項中具備任何一項即可確診。但是臨床實踐發現,在支氣管肺泡灌洗液中抗酸分枝桿菌檢出率較低,診斷價值較低;因此肺部組織病理檢查被認為是提高菌陰肺結核確診率的有效手段。劉華等[64]回顧性分析59例接受經皮肺穿刺活檢的菌陰肺結核患者資料,結果活檢病理報告:肺結核占75.44% (43/57),肺炎占14. 04% (8/57),肺癌占8.77% (5/57),間質性肺病為1.75%(1/57);CT 引導下經皮肺穿刺活檢成功率為96.61% (57/59),準確率為87.72% (50/57),敏感度為84.00%(42/50),特異度為85.71%(6/7),陽性似然比為5.87,陰性似然比為0.19。氣胸發生率為6.78% (4/59),咯血發生率為1.69%(1/59),穿刺部位出血發生率為10.17% (6/59),皮下氣腫發生率為3.38% (2/59)。因此,CT 引導下經皮肺穿刺活檢能有效確診菌陰肺結核,安全性較好,具有較好的臨床應用價值。Choo等[65]亦進行了此項研究,認為當痰菌陰性,CT表現為含有支氣管氣像及團塊影等不典型結核表現,并與肺癌較難鑒別時,經皮肺穿刺活檢是早期診斷的最有效的確診方法。Zhang等[66]報告1例30歲肝結核患者,患者既往有10年乙型肝炎病史。常規B超及CT掃描檢查發現肝內多發大結節,B超顯示為大小不等的低回聲結節。CT表現為低密度結節,邊緣模糊、密度均勻,最大結節7.04 cm×6.37 cm,最小結節直徑約1.02 cm;腹腔少量積液;難以與肝癌肝轉移鑒別。經皮肺穿刺活檢病理證實為肝結核。
2014年度,結核病免疫診斷方法的研究仍然方興未艾。作為新銳的免疫檢測方法,γ-干擾素釋放試驗(interferon gamma release assay,IGRA)在診斷結核潛伏感染和發病中的應用仍是熱點;但同時,利用其他細胞因子、化學元素和抗體等生物標志物診斷潛伏結核感染與結核病的研究也不斷涌現,且受到學界關注。
一、IGRA
IGRA 主要目的是用于診斷潛伏結核感染(latent tuberculosis infection, LTBI)的試驗,目前國際上IGRA已有2個商業化試劑盒,即Quanti-FERON-TB Gold (QFT)[其第二代為 QuantiFERON-TB Gold In-Tube test (QFT-GIT)]和結核感染T細胞斑點試驗(T-SPOT.TB)試劑盒。
(一)診斷LTBI
1.結核病低流行國家的LTBI篩查研究:Erkens等[67]在荷蘭進行的一項研究納入接受結核菌素皮膚試驗(TST)受試者91 334名,接受IGRA受試者4497名。結果發現,使用TST診斷為LTBI者,其IGRA檢測結果至少60%為陰性;TST陰性者中的16% IGRA檢測結果陽性;41%在行TST后再做IGRA的受試者,IGRA檢測結果影響到最終是否診斷LTBI。因此認為,如以IGRA為診斷標準,在結核低流行國家,高比例的人群因TST陽性而接受預防性治療;而有一小部分結核感染者則被忽略了。二步法策略有利于發現預防性化療真正的目標人群,也符合衛生經濟學原則。Iqbal等[68]對美國和外國出生的人口懷疑結核潛伏感染者(分別為89例與132例)以TST和T-SPOT.TB進行篩查,計算診斷結核潛伏感染和預防性治療需要的費用,發現與TST相比,T-SPOT.TB是一種經濟的篩查方法,尤其對于高危人群,比如在美國以外出生者。
2.IGRA在特殊人群LTBI篩查中的應用研究:在對醫務工作者的結核潛伏感染篩查的研究中,IGRA與TST結果的一致性并非高度一致。Dorman等[69]對2418名醫務工作者進行了結核潛伏感染篩查,其中TST陽性者5.2%,QFT-GIT陽性者4.9%,T-SPOT.TB陽性者6.0%。18個月后,QFT-GIT、T-SPOT.TB、TST結果陽轉率分別為6.1%、8.3%、0.9%。QFT-GIT 與T-SPOT.TB的陽轉者中,分別有76.4%與77.1%的人員6個月后又轉為陰性,提示在結核低流行國家IGRA陽轉者多為假陽性。Babayigit等[70]檢測了100名健康工作者TST與QFT-GIT的情況, 32例TST陽性 (硬結平均直徑≥15 mm) 受試者中有 17例QFT-GIT 結果為陰性;而在61例 TST 硬結平均直徑在 6~14 mm之間者,有4例QFT-GIT 結果為陰性;在 TST硬結平均直徑在 0~5 mm者QFT-GIT 結果全為陰性。說明在TST硬結平均直徑≥15 mm時兩個試驗的一致程度中等。建議在結核高危人群及普種卡介苗(BCG)地區使用IGRA作為TST的替代試驗。耿夢杰等[71]對中國917名醫務人員分別行TST與QFT-GIT檢測,結果TST硬結平均直徑 5、l0和15 mm臨界值陽性率分別為68.92%(632/917)、47.87%(439/917)和25.08%(230/917);QFT-GIT陽性率為69.57%(638/917),TST和QFT-GIT一致率為44.82%~66.85%(依據TST硬結平均直徑變化而異)。提示TST和QFT-GIT判定結核感染的一致性較差。
不少作者對IGRA在Mtb與HIV雙重感染者中結核感染篩查的應用進行了研究。Rose等[72]對81例HIV陽性兒童行QFT-GIT,其中18.5%呈陽性;17周后復查79%的患者轉為陰性,7例 (QFT>1.0 IU/ml 或 TST陽性)接受預防性化療,隨訪2年未發生活動性結核病。提示QFT-GIT對免疫狀況相對穩定的HIV感染兒童是一個可靠的診斷LTBI的方法;然而其重復試驗結果的陰轉,與TST結果及結核暴露危險的不一致導致了結果的解釋困難。Jeong等[73]研究發現,在129例接受腎移植術的患者中,32.5%患者的QFT-GIT結果陽性。隨訪(8.4±6.8)個月后,2例患者發生活動性結核病,其中1例QFT-GIT陽性、另1例QFT-GIT陰性。在等待272例腎移植術的患者中,TST與QFT-GIT檢測結果陽性率分別為22.8% 與35.3%,兩者一致性很差。因此,QFT-GIT不能短期預測腎移植術患者發生活動性結核病。Sherkat等[74]對44例腎移植術后患者行TST及T-SPOT.TB檢查,結果18.2%的患者TST陽性,13.6%的患者T-SPOT.TB陽性,兩者一致性中等。雖然TST和(或)T-SPOT.TB陽性的患者使用了異煙肼化療,但仍有1例患者結核病復發。說明在此類患者中TST和T-SPOT.TB檢測對診斷LTBI的價值是相似的。Mardani等[75]報告55例心肺移植術后患者行TST及QFT-GIT檢查,結果5%的患者TST陽性,20%的患者QFT-GIT陽性,差異無統計學意義(P=0.56);然而,QFT-GIT陽性率更高,預測潛伏結核感染的準確性更高。此類研究樣本量較小,仍需要大樣本研究進一步驗證其研究結論。
另外,IGRA尚可用于應用于旅行者LTBI篩查的研究。Elfrink等[76]對赴結核病高流行國家旅行13~52周者進行旅行前后的IGRA及TST檢測,發現516名旅行者中2例IGRA陽轉,5例TST陽轉,提示旅行導致潛伏結核感染的風險是較低的,僅長期在結核病高流行國度旅行的人員需要接受IGRA監測。
3.IGRA診斷LTBI的相關指南:各國研究所獲結論及指南內容仍有差異。在加拿大及大多數歐洲國家,指南建議IGRA結合TST以二步法的形式用于診斷LTBI;而美國及日本的指南建議直接以IGRA取代TST[77]。中華醫學會結核病學分會2014年指南[78]中再次重申WHO2011年指南的意見:在中、低收入國家和(或)結核病高負擔國家中不應推薦用IGRAs替代PPD試驗作為大規模健康人群中篩查結核病的公共衛生手段,指出IGRAs可用于診斷LTBI,但不能區分活動性結核病和LTBI,并詳細闡述了IGRA在我國不同人群中的應用。針對其在結核密切接觸者及醫務人員LTBI中的篩查,指南建議:(1)PPD試驗和IGRAs均可用于LTBI的診斷和追蹤,若考慮到PPD試驗檢測結果可能受卡介苗接種或NTM感染影響時,可對PPD試驗陽性者進一步采用IGRAs幫助確認;(2)不宜采用IGRAs對大范圍人群進行LTBI篩查;(3)PPD試驗仍是在健康人群中動態篩查LTBI的首選。對兒童LTBI,指南建議:先采用PPD試驗,對PPD試驗陽性者可再行IGRAs輔助確診。針對免疫抑制宿主的篩查,指南建議:(1)對HIV感染人群進行LTBI篩查,應單用IGRAs或聯合使用PPD試驗,在方法選擇上優先考慮細胞免疫檢測技術。(2)自身免疫性疾病和器官移植患者在接受糖皮質激素或腫瘤壞死因子α(TNF-α)拮抗劑治療前,應單用IGRAs或聯合使用PPD試驗篩查LTBI[78]。
(二)IGRA輔助診斷結核病
1.應用IGRA輔助診斷結核病的大樣本研究:章淑夢等[79]對523例中國患者(其中診斷為活動性結核病136例,非活動性結核病387例)血標本行T-SPOT.TB檢查,結果提示T-SPOT.TB診斷活動性結核病(含肺結核與肺外結核)的總敏感度為94.9%(129/136,95%CI為89.7%~7.9%),特異度為71.1%(275/387,95%CI為66.2%~75.5%),陽性預測值為53.5%(129/241,95%CI為47.0%~60.0%),陰性預測值97.5%(275/282,95%CI為95.0%~99.0%)。T-SPOT.TB診斷痰菌陽性與陰性結核病的敏感度,以及診斷不同部位結核病的敏感度相比較,各組之間差異無統計學意義。該研究認為,T-SPOT.TB在Mtb高自然感染率的中國,用于診斷活動性結核病值得推廣,其較高的陰性預測值可為臨床結核病的診斷和治療提供重要參考。劉紅等[80]對結核病(含肺結核與肺外結核)疑似患者1084例行T-SPOT.TB檢查,1084例中有384例(35.4%)確診為結核病患者;54例為實驗室診斷,其中42例T-SPOT.TB結果陽性,敏感度為77.8%(42/54);330例為臨床診斷,其中289例T-SPOT.TB結果陽性,敏感度為87.6%(289/330)。T-SPOT.TB的綜合敏感度為86.2%(331/384)。700例(64.6%)非結核病患者中,638例T-SPOT.TB檢測結果為陰性,特異度為91.1%(638/700)。60例經抗結核治療2~4周后復查T-SPOT.TB,治療后2種抗原即早期分泌抗原靶6(ESAT-6)和培養濾液蛋白10(CFP-10)的特異性斑點數(平均數分別為47個和18個)均顯著低于治療前(平均數分別為99個和49個),提示T-SPOT.TB診斷結核病的敏感度和特異度較高。
2.應用IGRA輔助診斷肺外結核:賈紅彥等[81]納入51例淋巴結結核、105例非結核性淋巴結疾病患者進行對照研究,均行外周血T-SPOT.TB及免疫印跡法檢測結核分枝桿菌抗體,結果T-SPOT.TB和免疫印跡法檢測結核分枝桿菌抗體的敏感度分別為92.2%(47/51)和60.8%(31/51),特異度分別為79.0%(83/105)和77.1%(81/105),T-SPOT.TB敏感度顯著高于免疫印跡法,提示T-SPOT.TB在淋巴結結核的診斷中有著較高的敏感度。陸迪雅等[82]采用患者外周血進行T-SPOT.TB檢測,同時采用患者腦脊液進行γ-干擾素檢測,探討兩種方法在診斷結核性腦膜炎中的價值。結果顯示,結核性腦膜炎組外周血T-SPOT.TB陽性率為70%,非結核性腦膜炎組為13%(5/39),兩組差異有統計學意義(P<0.01)。首次腦脊液γ-干擾素水平檢測兩組間(結核性腦膜炎組和非結核性腦膜炎組)差異有統計學意義(Z=-4.646,P<0.01)。隨訪腦脊液γ-干擾素水平,結核性腦膜炎組較治療前明顯降低,差異有統計學意義(Z=-3.099,P=0.002)。外周血T-SPOT.TB診斷結核性腦膜炎的敏感度為70%,特異度為87%;腦脊液γ-干擾素診斷結核性腦膜炎的受試者工作特征曲線下面積為0.819,敏感度為83%,特異度為85%。作者認為,外周血T-SPOT.TB及腦脊液γ-干擾素檢測對結核性腦膜炎均有較高的診斷價值,動態觀察腦脊液γ-干擾素含量變化對結核性腦膜炎患者的病情監測具有重要意義。
3.IGRA在鑒別結核病與非結核分枝桿菌病中的作用:林玲等[83]用結核分枝桿菌DNA-PCR和IGRAs檢測對334例分枝桿菌肺病患者進行鑒別,發現結核分枝桿菌DNA-PCR和IGRAs診斷肺結核和NTM肺病的敏感度分別為74.58%(179/240)、77.08%(185/240),特異度分別為89.36%(84/94)、79.79%(75/90),兩種方法聯合檢測肺結核的敏感度為93.75%(225/240)、特異度為77.66% (73/94),提示IGRAs對于鑒別肺結核和NTM肺病具有較好的應用價值,聯合應用結核分枝桿菌DNA-PCR和IGRAs可以顯著增加鑒別診斷的準確性。
4.IGRA對特殊人群結核病的診斷價值:James等[84]在結核病高流行、BCG普種地區對Mtb與HIV雙重感染者行QFT-GIT與TST檢查,100例成人分為4組:HIV陽性并有結核病患者接觸史,HIV陽性并有結核病過去史,結核病患者,健康人。QFT-GIT與TST檢測的一致率約52.4%,將TST硬結平均直徑的臨界值從5 mm增加到10 mm可以將第一組患者檢測一致率提高到62.5%,第二組提高到81.2%。因此,認為二步法在低收入國家(如印度)是經濟而可靠的手段。Sauzullo等[85]研究了QFT-GIT在合并活動性結核病的HIV感染者中的診斷價值及變化情況。該研究招募44例入組,結果為陽性66%,陰性11.3%,不明確者22.7%;13例患者進入隨訪,雖然體外實驗發現4種抗結核藥物對QFT-GIT的結果及T淋巴細胞凋亡無影響,但治療結束后38.4%的患者陰轉,提示QFT-GIT在HIV感染者合并結核病的診斷方面有一定價值,并且抗結核治療對其結果有影響。
鐘一鳴等[86]選取結締組織病(CTD)合并結核病患者44例,并隨機選取同期沒有結核病的CTD患者44例為對照組,比較T-SPOT.TB和TST對CTD合并結核病患者的輔助診斷價值。T-SPOT.TB診斷CTD合并結核病的敏感度為70.5%(31/44),顯著高于TST(27.3%,12/44),兩項指標的特異度分別為93.2%(41/44)和88.6%(39/44),差異無統計學意義。當T-SPOT.TB斑點形成細胞頻數取值為38個斑點形成細胞(SFC)/106外周血單個核細胞時,為診斷結核病的最佳分界值;并發現年齡、糖皮質激素或免疫抑制劑的使用、淋巴細胞減少癥和低白蛋白血癥均不是T-SPOT.TB診斷假陰性的危險因素。提示T-SPOT.TB對CTD合并結核病的輔助診斷價值明顯高于TST。
關于IGRA在兒童結核病中的診斷價值其結論仍有分歧。Mukherjee等[87]在包括362例兒童的橫斷面調查研究中發現,微量營養素缺乏,尤其是缺鋅,可能影響胸腔內結核兒童的QFT-GIT檢測結果。因此,在鋅缺乏的高流行地區,以QFT-GIT輔助診斷結核病應慎重。有人認為IGRA在兒童結核病檢測時的敏感度較低,例如Wang等[88]在中國采用T-SPOT.TB檢測了102例兒童結核病,發現敏感度為58.8% (95%CI: 49.1%~67.9%),各年齡組間差異無統計學意義。Schopfer等[89]在柬埔寨納入405例臨床診斷為結核病的兒童進行研究,獲得微生物學證據證實為結核病者有81例(22.5%),其中43例獲得IGRA陽性結果(敏感度為53.1%, 95%CI為42.3%~63.6%)。然而,鮑磊等[90]入組中國兒童與成人懷疑結核病者各60例,均行QFT-GIT檢測。發現兒童中診斷結核病的敏感度為83.87%,特異度為92.00%;成人則分別為78.57%與84.62%。作者認為該檢測在兒童結核病中的診斷價值更好。
5.循證醫學研究:Sollai等[91]的Meta分析提示,被納入的31個QFT-GIT、14個T-SPOT.TB、34個TST研究中,在高收入國家微生物學證實的患者中QFT-GIT的敏感度為86% (95%CI為 81%~90%),T-SPOT.TB為79% (95%CI為 69%~87%);在低收入國家,微生物學證實的患者中QFT-GIT的敏感度為66%(95%CI為 55%~76%), T-SPOT.TB為 80% (95%CI為 73%~86%)。TST的敏感度在高收入與低收入國家則分別為86% (95%CI為 79%~91%) 與74% (95%CI為 68%~80%)。IGRA與TST相比,其特異度在高收入地區為97%~98%與92%,而低收入地區僅有85%~93%與90%。提示在低收入國家2種IGRA方法的檢測結果并不比TST優越。
6.IGRA輔助診斷結核病的相關指南:WHO曾在2011年指南中指出IGRA和PPD試驗均不能準確預測Mtb感染者發生結核病的風險[92]。中華醫學會結核病學分會參考本國臨床研究數據及WHO發布的指南,肯定了其對結核病的輔助診斷作用,于2014年發布指南建議:(1)IGRA不能用于確診或排除活動性結核病,但對缺少細菌學診斷依據的活動性結核病(如菌陰肺結核等),IGRA可在常規診斷依據的基礎上,起到補充或輔助診斷的作用,IGRA陰性結果對排除Mtb感染有一定幫助;(2)IGRA檢測胸腔積液和腹水等非血液標本的檢測程序、判斷標準和診斷效能有待進一步研究[10]。針對在兒童結核病中的應用,指南建議[78]:(1)IGRA的敏感度并不優于PPD試驗,且IGRA操作復雜、價格昂貴,不建議常規以IGRA替代PPD試驗對兒童活動性結核病進行輔助診斷;(2)聯合應用IGRA和PPD試驗作為兒童結核病的輔助診斷方法,尤其適用于重癥結核病和難以獲得細菌學診斷依據的結核病。
(三)IGRA方法學的改進
IGRA方法學的改進包括使用不同的抗原、觀察不同指標、用于除血液以外的其他標本、陽性臨界值的判定等,均有助于改善IGRA準確性。Goletti等[93]對IGRA診斷LTBI,尤其用于免疫抑制患者時的準確性、臨界值策略及改進措施進行探討,建議對使用IGRA診斷了LTBI的自身免疫性疾病患者進行隨訪和檢測,了解結核病進展的風險,并提出可考慮改進IGRA方法學,如改變臨界值、增加IGRA的觀察指標[比如干擾素誘導蛋白10(IP-10)、白介素2(IL-2)、多功能CD4+T淋巴細胞]等提高其診斷效能。Whitworth等[94]用自動和手工ELISA方法通過QFT-GIT檢測IFN-γ釋放量,結果表明,自動ELISA能降低臨界值附近的變異。Araujo等[95]將另一蛋白磷酸特異性運輸底物結合-1與CFP-10融合,并與融合蛋白CFP-10-ESAT-6相比較,應用于108名PPD皮試陽性的與結核病患者密切接觸者中,檢測IFN-γ反應,發現其診斷結核潛伏感染及預測活動性結核病的陽性率稍高于ESAT-6-CFP-10,是一個有前景的結核潛伏感染標志物。張麗帆等[96]用固相酶聯免疫斑點技術(ELISPOT)檢測151例疑診肺結核患者血中重組結核分枝桿菌相對分子質量為11 000蛋白的T淋巴細胞反應,并與ESAT-6及CFP-10激發T淋巴細胞反應相比較,敏感度分別為60.6%與81.8%,特異度為82.1%及72.9%,聯合檢測為84.%與86.9%;提示ELISPOT檢測血中重組結核分枝桿菌相對分子質量為11 000蛋白的T淋巴細胞反應診斷結核病的特異性更優,且可和T-SPOT.TB聯合應用。Liao等[97]評估了352例結核性胸膜炎患者的T-SPOT.TB檢測結果,發現胸腔積液抗原特異性IFN-γ水平為同步外周血中的4~5倍,其敏感度、特異度分別為95.7%與100.0%,高于外周血(分別為78.3%與86.3%),提示取胸腔積液標本檢測抗原特異性IFN-γ不失為快速、敏感的輔助診斷方法。
二、多種細胞因子的研究
(一)細胞因子在診斷LTBI中的價值
為了解決在TST和IGRA結果不一致情況下判定是否為LTBI,Sauzullo等[98]對196名衛生工作者在進行TST和IGRA檢測結果不一致且除外BCG接種者后,延長特異性抗原刺激時間至72 h,檢測IFN-γ與IL-2水平。發現上述結果不一致的患者中13%在延長實驗中IL-2產生了陽性反應。因此,延長實驗的IL-2反應有潛在診斷LTBI的價值,尤其是患者在接受TST與IGRA檢查后診斷仍不能確定時。Buchwald等[99]評估了暴露于結核分枝桿菌的接觸者基線和6個月后的TST狀態,分為TST陽性、TST陽轉、TST陰性三種。用ESAT-6-CFP-10融合蛋白刺激1、 6 d 后, 12種細胞因子[IFN-γ、IL-2、 IP-10、TNF-α、IL-13、 IL-17、IL-10、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)、巨噬細胞炎性蛋白-1β(MIP-1β)、 單核細胞趨化蛋白3(MCP-3)、白介素-2受體抗體(IL-2RA)、 IL-1α]在TST陽性與TST陽轉受試者中沒有差異。 IP-10和 IL-17在基線時IGRA為陽性的TST陽轉受試者中水平最高,提示此兩項指標可能提示為新近感染的生物標志物,提供了結核病密切接觸者的免疫動力學反應,有利于鑒別出結核感染的高危人群。Garcia Jacobo等[100]發現持續IGRA陽性的結核病密切接觸者中,體外抗原特異性輔助性T細胞(Th)1與Th17的水平增加,并且血CD4+細胞毒性T淋巴細胞相關抗原 4(CTLA 4)和CD4+叉頭框蛋白P3(FoxP3) T淋巴細胞的比例明顯增高,說明IGRA陽性的個體可呈現出不同的免疫表型。鑒于使用TNF-α拮抗劑的患者LTBI的診斷即使采用IGRA也不能完全確診,Sauzullo等[101]率先研究此類患者血中多功能CD4+T淋巴細胞[產生IFN-γ, IL-2和(或) TNF-α]的變化情況,發現LTBI受試者血中IFN-γ+、IL-2+(雙陽)或IFN-γ+、 IL-2+、TNF-α+(三陽)CD4+T細胞的比例更高,而非LTBI受試者顯示IFN-γ或IL-2單陽,或者IL-2與TNF-α雙陽。該發現有助于診斷或排除LTBI,尤其是在最初IGRA陰性但治療過程中IFN-γ水平波動的受試者。
(二)細胞因子在結核病診斷與鑒別診斷中的價值
Silva等[102]探討了結核病患者、結核感染者、健康人血CD8+細胞的不同表型,結果發現在CD8+細胞中IL-10與轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)的存在,以及顆粒酶B表達的下調與活動性結核病患者的細菌載量有關,提供了關于CD8+細胞在結核病中扮演角色的新視角。Hur等[103]試圖尋找有用的生物標志物鑒別結核感染者、結核病患者、非結核分枝桿菌病患者,結果發現抗原特異性IFN-γ、 IL-2與 CXC趨化因子配體10(CXCL-10)在結核病患者及感染者中較健康人明顯增高,只有血管內皮生長因子(VEGF)水平在結核病患者與感染者中有差異。而活動性結核病與NTM病患者可通過血清 IL-2、 IL-9、IL-13、IL-17、TNF-a 和可溶性CD40配體(sCD40L)水平分辨開來。增加的sCD40L和降低的抗原特異性IFN-γ水平與治療2個月后痰菌的陰轉有關。Hur等[104]為鑒別診斷兒童結核病與環境非結核分枝桿菌感染,評估了結核分枝桿菌ESAT-6免疫反應與堪薩斯分枝桿菌、鳥胞內分枝桿菌的ESAT-6類似物交叉反應。針對接種BCG 3年后的兒童血液細胞培養液的特異性細胞因子和趨化因子進行檢測,并檢測IFN-γ結果共5年。超過45%對ESAT-6有反應的受試者對非結核分枝桿菌的ESAT-6類似物也有反應。以ESAT-6-CFP-10融合蛋白刺激后對 IL-5、IL-9、IL-13及 IL-17的檢測有利于將兩病區分開來,尤其在兩病流行廣泛的地區使用該類鑒別方法很有必要。
三、抗體的檢測
Leng等[105]制備和定性了一個針對ESAT-6的新型單克隆抗體,其敏感度和特異度在受試的280例患者中達到92.4%和100.0%,提示是一個有前景的結核病診斷工具。Tiwari等[106]用離子交換層析法將結核分枝桿菌的分泌性和膜蛋白分離出來,發現由4種蛋白(相對分子質量分別為6000、27 000、30 000、38 000,即6、27、30和38 kDa)組成的雞尾酒抗原用一種新型ELISA法檢測抗體,其敏感度達到98.67%,特異度98.06%。Hwang等[107]將磷酸鹽傳送蛋白1(phosphate transport system protein l,PstS1)與谷胱甘肽S-轉移酶(gultathione S transferases,GSTs)及大腸埃希菌激活因子(Escherichia coli trigger factor)分別融合在一起,得到表達 PstS1為融合蛋白的PstS1-GST與PstS1-TF[轉錄因子(transcription factor,TF)],用ELISA法在22例結核病患者與22名健康人中檢測其血清抗體水平,結果發現制作ROC曲線后,PstS1-TF特異度在84.2%~89.5%之間,而PstS1-GST特異度波動在78.9%~26.3%之間,說明PstS1-TF作為結核病診斷試劑能產生更準確和恒定的結果。薛麗京等[108]采用結核分枝桿菌多克隆抗體以免疫組化方法檢測兩組患者各部位不同類型病變組織活檢標本,其中結核病患者288例、非結核病患者81例。結果發現結核病組對結核分枝桿菌多克隆抗體呈陽性反應者234例,占81.25%;抗酸染色陽性者6l例,占21.18%,多克隆抗體檢測法顯著高于后者。在不同病理類型之間的比較中,滲出為主型的結核分枝桿菌多克隆抗體染色陽性率均高于增殖為主型和變質為主型。邢愛英等[109]對88例肺結核患者與100名健康對照組外周靜脈血的血清以免疫印跡法檢測結核分枝桿菌復蘇因子特異性抗體(RpfE-Ab),同時行T-SPOT.TB及抗結核抗體(LAM.Ab)檢測,結果提示肺結核組RpfE-Ab、T-SPOT.TB和LAM.Ab陽性者分別為73、80和76例,敏感度分別為83%(73/88)、91%(80/88)和86%(76/88);對照組RpfE-Ab、T-SPOT.TB和LAM.Ab陰性者分別為92、95和91名,特異度分別為92%(92/100)、94%(94/100)和91%(91/100)。三種檢測方法比較,差異無統計學意義。以上述3項檢測中任意兩項檢測陽性為診斷指標,其敏感度和特異度可升至91%(80/88)和94%(94/100)。作者認為,RpfE-Ab檢測方法可作為T-SPOT.TB和LAM.Ab檢測法的補充,是一種有希望的肺結核輔助診斷方法。
四、抗原的檢測
Song等[110]調查了腦脊液單核細胞中結核分枝桿菌抗原表達的重要意義。經過對50例結核性腦膜炎患者與病毒性腦膜炎及健康對照組對比,分別在治療的第一周和第二、四周使用免疫組化法檢測ESAT-6陽性細胞。結核性腦膜炎患者腦脊液單核細胞ESAT-6的陽性患者和陽性細胞的比例在第一周、第二周較第四周增高(P<0.01);第一周和第二周結核性腦膜炎患者腦脊液單核細胞結核分枝桿菌抗原的陽性患者和陽性細胞的比例較病毒性腦膜炎和健康對照組高(P<0.01)。在結核性腦膜炎的早期階段,敏感度為90%,特異度為92%。作者認為,腦脊液單核細胞中ESAT-6陽性表達對結核性腦膜炎的早期診斷有幫助。有作者研究了對腦脊液白細胞進行改良的抗酸染色和ESAT-6檢測胞內菌的方法來提高結核性腦膜炎的診斷率。疑似結核性腦膜炎患者的腦脊液標本常規抗酸染色法染色、改良抗酸染色包括離心涂片并用Triton處理、ESAT-6免疫細胞化學染色。抗酸染色的細菌和ESAT-6表達的白細胞用顯微鏡檢測。與臨床診斷的金標準相比,常規抗酸染色的敏感度為3.3%(95%CI為1.6%~6.7%),改良抗酸染色的敏感度為82.9%(95%CI為77.4%~87.3%),ESAT-6免疫染色的敏感度為75.1%(95%CI為68.8%~80.6%)。采用改良抗酸染色胞內細菌陽性率為87.8%。改良抗酸染色和ESAT-6染色的特異度分別為85.0%(95%CI為69.4%~93.8%)和90.0%(95%CI為75.4%~96.7%)。通過簡單改良抗酸染色及ESAT-6胞內染色來加強細菌檢測,可完善結核性腦膜炎的實驗室診斷[111]。
總之,近年來結核病的免疫學診斷研究取得了較大進展。IGRA在診斷和鑒別診斷LTBI和結核病患者中的應用進一步得到推廣,方法學日漸改進,研究趨于大樣本,研究對象細化為不同人群,高質量的臨床證據不斷涌現。繼WHO指南后,我國推出了自己的IGRA應用建議,有利于規范各級醫生的臨床實踐,使得IGRA的應用更為合理;另外,利用其他細胞因子和特異性抗體診斷LTBI與結核病的免疫學研究也蓬勃發展,新的生物學標志物呼之欲出,令人對結核病免疫學診斷的前景十分期待。
基于PCR基礎上的分子生物學診斷技術仍然是目前結核病診斷的重要手段,并且這方面得到不斷改進和發展,使其操作更加簡便、成本更加低廉、效率更高。在2014年,基于PCR基礎上的結核病分子生物學診斷技術主要集中在Xpert Mtb/RIF技術,另外焦磷酸測序技術、熔解曲線分析技術、質譜分析技術等也得到進一步驗證。這些技術被重點用來輔助診斷耐藥結核病。令人意外的是,芯片技術在2014年有極少的報道,這可能與芯片技術需要昂貴的儀器和復雜的操作步驟有關系。
一、 Xpert Mtb/RIF技術
由美國Cepheid公司研發的Xpert Mtb/RIF技術是一項基于實時PCR檢測的快速全自動的核酸擴增技術。Xpert Mtb/RIF 技術是集痰標本處理、DNA 提取、核酸擴增、結核分枝桿菌特異性核酸檢測、利福平耐藥基因rpoB突變檢測于一體的結核病和利福平耐藥結核病的快速診斷方法。手工操作部分僅需5 min,并且由于整個過程在封閉的腔室內自動化完成,生物學安全有保障。WHO已于2010年底批準其應用。截止2012年7月,2/3的結核病高負擔國家、1/2耐多藥結核病高負擔國家均將Xpert Mtb/RIF的應用列入國家結核病規劃指南。2013年7月,Xpert Mtb/RIF通過了美國食品藥品監督管理局(FDA)的認證。
2014年,以Xpert Mtb/RIF技術為內容發表的SCI收錄期刊的論文近100篇,該技術不但得到了世界上更多國家和地區的驗證,并且與多種技術進行了比較,充分顯示了該技術的優越性。盡管Xpert Mtb/RIF技術具有較高的優越性,能夠提早快速地檢出病原菌,但是在有些國家仍然有70%的患者在1個月內未得到有效治療,提示Xpert Mtb/RIF應當與改善治療流程相結合才能顯示出更大的優勢。在巴西,研究者總結了全國范圍內推廣使用Xpert Mtb/RIF技術應當注意的問題,例如:基層Xpert Mtb/RIF的技術服務系統、試劑盒及時保障、顯微鏡鏡檢的配合和醫療信息系統的升級等。Xpert Mtb/RIF技術在結核性胸膜炎、結核性腦膜炎、結核性淋巴結炎、脊柱結核、縱隔淋巴結核和兒童結核病的痰、胃液、支氣管肺泡灌洗液等的檢測表現出了較高的敏感度和特異度。
(一)Xpert Mtb/RIF技術在結核病診斷中的應用
Theron等[112]在南非進行的大規模多中心隨機對照臨床實驗結果發表在2014年的《柳葉刀》雜志。研究對758份痰標本進行涂片鏡檢(其中182例培養陽性),其中744份同時進行Xpert Mtb/RIF檢測(其中185例培養陽性)。結果顯示,Xpert Mtb/RIF的門診即時操作與痰涂片鏡檢相比,具有較高的敏感度(83%和50%)、相似的特異度(95%和96%);而Xpert Mtb/RIF實驗室操作與痰涂片鏡檢相比,具有相似的敏感度(83%和83%)、較高的特異度(95%和92%)。與痰涂片鏡檢相比,Xpert Mtb/RIF檢測具有較高的就診當天診斷率(24%和13%,P<0.0001)和就診當天治療率(23%和15%,P=0.0002)。基層診所護士即可對Xpert Mtb/RIF進行精確的操作,從而可使更多的患者得到更早的治療。
Davis等[113]進行了一項隨訪2個月的前瞻性橫斷面研究,以評估Xpert Mtb/RIF對經驗性治療、接觸者調查和隔離治療的潛在臨床影響和公共衛生的影響。他們對共156例患者進行了單樣本Xpert Mtb/RIF檢測,最終59例(38%)接受經驗治療,13例(8%)為培養陽性。以3次培養陽性為參考進行評估,結果顯示:用Xpert Mtb/RIF替代標準診斷策略用于結核病的診斷指導管理,在不減少結核病患者早期檢出率的同時,能夠降低94%的過度治療,平均每個患者減少44 d 的過度治療,平均每年減少2169 d 的過度治療。接觸者調查中,用Xpert Mtb/RIF用于替代標準診斷策略減少了66名接觸者繼續進行不必要的篩查處理,將非結核病患者的接觸者篩查從99名減少至9名。而在隔離治療評估中,Xpert Mtb/RIF可將總隔離天數從495 d減少至30 d。因此認為,Xpert Mtb/RIF增加了診斷價值,如果以Xpert Mtb/RIF檢測結果指導結核病管理決策,可以降低不必要的經驗治療、接觸者調查和隔離治療。
Xpert Mtb/RIF還可以用于痰菌負荷的測量。Hanrahan等[114]對2406例結核病疑似患者分別應用Xpert Mtb/RIF循環閾值(Ct值)、集菌痰涂片鏡檢級別和液體培養陽性時間來評價痰菌負荷。結果顯示HIV感染者的Ct值高于HIV未感染者,且HIV感染者的Ct值與CD4細胞計數相關:與HIV未感染者相比,CD4細胞計數≥2000個/mm3的HIV感染者的Ct值平均增加1.50個循環;而CD4細胞計數<200個/mm3的HIV感染者的Ct值平均增加3.66個循環。即隨著免疫抑制程度的增加,由Xpert Mtb/RIF Ct值評價的細菌負荷逐漸降低。同時發現,培養陽性時間與Ct值及涂片方法的Spearman相關系數均為0.58,且不同方法檢測結果之間的相關強度也隨著免疫抑制程度的增加而降低。故作者認為,在HIV感染高負擔地區,以Xpert Mtb/RIF Ct值28為界值,可以很好地診斷痰菌陽性患者。
在肺外結核的診斷方面,Denkinger等[115]對18項研究、共計4461例樣本進行了綜述和Meta分析。由于各個研究中樣本類型和前處理措施差異較大,Xpert Mtb/RIF的敏感度亦差異較大。結果顯示:對于淋巴組織及抽取物樣本,Xpert Mtb/RIF與培養相比的總敏感度為83.1%,與復合參考標準(composite reference standard,CRS;包括Xpert之外的其他核酸擴增實驗、組織學、痰涂片、生化檢測、癥狀或診斷性治療的反應等的復合標準)相比的總敏感度為81.2%;對于腦脊液,Xpert Mtb/RIF與培養和CRS相比的總敏感度分別為80.5%和62.8%;對于胸腔積液,Xpert Mtb/RIF與培養和CRS相比的總敏感度分別為46.4%和21.4%。與CRS相比,Xpert Mtb/RIF對各類樣本的總特異度均>98.7%。因此,WHO推薦Xpert Mtb/RIF用于淋巴結核和結核性腦膜炎等肺外結核病的診斷。Pandie等[116]比較了Xpert Mtb/RIF、腺苷脫氨酶(adenosine deaminase,ADA)和未刺激γ-干擾素(unstimulated interferon-gamma,uIFN-γ)對結核性心包炎的診斷準確性。結果顯示Xpert Mtb/RIF的敏感度和特異度分別為63.8%和100.0%;ADA和uIFN-γ的敏感度均為95.7%,陰性似然比為0.05,均顯著高于Xpert Mtb/RIF;uIFN-γ與ADA相比較,特異度分別為96.3%、 84%,陽性似然比分別為25.8、6.0,均高于ADA。因此,綜合來講,uIFN-γ診斷結核性心包炎的準確性高于ADA和Xpert Mtb/RIF。有作者對Xpert Mtb/RIF診斷結核性腦膜炎的一項回顧性研究和4項前瞻性研究進行Meta分析,發現其敏感度達到70%,特異度高達97%[117]。Patel等[118]對目前商用的核酸擴增試驗(Xpert Mtb/RIF和Amplicor PCR技術)對結核性腦膜炎的診斷準確性進行了比較。對148例疑似結核性腦膜炎患者進行評估,并以培養結果作為參考標準。結果顯示,Amplicor PCR技術和Xpert Mtb/RIF試驗的敏感度分別為46% (95%CI為31%~60%)和50% (95%CI為33%~67%) ;特異度分別為99%(95%CI為93%~100%) 和94% (95%CI為84%~99%),兩者之間差異無統計學意義。表明,這兩種分子生物學方法診斷結核性腦膜炎具有較高的敏感度和特異度。
對于非呼吸系統樣本,Xpert Mtb/RIF診斷少痰肺結核和肺外結核也具有一定的準確性。Maynard-Smith等[119]在Medline、EMBASE等7個數據庫檢索到27項研究共計6026例樣本,對Xpert Mtb/RIF在非呼吸系統樣本的診斷準確性做了系統的綜述。結果顯示:以培養為參考標準,Xpert Mtb/RIF的敏感度差異較大,敏感度中位數為83%[四分位數間距(inter quartile range,IQR)為68%,94%];特異度為98%(IQR為89%,100%)。涂片陽性和陰性樣本的敏感度分別為95% (95%CI為91%~100%)和69% (95%CI為60%~80%)。不同類型樣本的特異度不同:淋巴結樣本為96% (95%CI為72%~99%);其他組織樣本為88% (95%CI為76%~94%);胸腔積液為34% (95%CI為24%~44%);胃抽出物診斷少痰肺結核為78% (IQR為 68%,85%);腦脊液和非胸腔積液樣本的敏感度分別為85% (IQR為75%,100%)和67% (IQR為0%,100%)。作者認為Xpert Mtb/RIF對于絕大多數涂片陽性和2/3涂片陰性的肺外結核非呼吸系統樣本具有很高的特異度,尤其對于腦脊液和組織樣本,可以作為肺外結核的篩查診斷方法。而Xpert Mtb/RIF對胃抽出物檢測診斷肺結核具有較高的敏感度。結果支持WHO使用Xpert Mtb/RIF檢測非呼吸系統樣本來診斷結核病。
在兒童結核病的診斷方面,Reither等[120]進行了一項評估Xpert Mtb/RIF對兒童結核病診斷準確性的前瞻性多中心研究,對非洲451例8周至16歲疑似結核病的患兒進行了Xpert Mtb/RIF檢測,其中包括37例(8%)培養陽性確診為結核病、48例(11%)高度可疑為結核病、62例可疑為結核病的患者。以培養陽性作為參考標準,Xpert Mtb/RIF診斷兒童結核病的敏感度為68%(95%CI為50%~82%),特異度為100%(95%CI為97%~100%);Xpert Mtb/RIF檢出的培養陽性患者比痰涂片鏡檢方法多1.7倍,而檢出時間相似。因此,作者認為Xpert Mtb/RIF與痰培養相比較,在診斷兒童結核病方面具有中度的敏感度和極高的特異度,并能夠及時獲得結果。
在HIV合并結核病的診斷方面, Ssengooba等[121]使用直接Ziehl-Neelsen染色(DZN)、直接熒光染色鏡檢(DFM)、集菌熒光染色鏡檢(CFM)、羅氏培養(L-J)、分枝桿菌生長指示試管(MGIT)培養和Xpert Mtb/RIF檢測了424例HIV感染疑似結核病的成人患者(67%患者的CD4細胞計數<200個/mm3)。結果顯示,以MGIT培養結果(123例為陽性)為參考標準,各方法的敏感度(95%CI)為:DZN 31.7% (23.6%~40.7%),DFM 35.0% (26.5%~44.0%),CFM 43.9% (34.9%~53.1%),Xpert Mtb/RIF 76.4% (67.9%~83.6%),L-J培養81.3% (73.2%~87.7%)。Xpert Mtb/RIF與涂片鏡檢方法合并后的總敏感度為:Xpert Mtb/RIF+DZN 76.4%,Xpert Mtb/RIF+DFM 77.3%,Xpert Mtb/RIF+CFM 79.0%,僅略高于單獨采用Xpert Mtb/RIF檢測。因此,作者認為對于HIV感染合并結核病患者,在Xpert Mtb/RIF之前進行涂片鏡檢僅能額外檢出很少的結核病患者,二者合并意義不大。
(二)Xpert Mtb/RIF技術在利福平耐藥結核病診斷中的應用
Rufai等[122]進行了一項雙盲前瞻性研究,對405例采用MTBDRplus線性探針技術檢測的樣本同時進行了Xpert Mtb/RIF檢測。結果顯示,在MTBDRplus線性探針技術顯示利福平單耐藥的62例樣本中,Xpert Mtb/RIF檢測38例符合,21例利福平敏感,3例無效(陽性對照無信號);MTBDRplus顯示兩藥敏感的116例中,83例樣本采用Xpert Mtb/RIF檢測,其中只有74例與MTBDRplus符合,4例利福平耐藥,5例無效。實驗中將25例檢測結果不一致的樣本進行MGIT960藥敏試驗,MGIT960藥敏試驗結果顯示除2例污染外,其余23例均與MTBDRplus檢測結果一致;MGIT960培養成功的23例還同時進行了測序,結果顯示,21例與MTBDRplus檢測結果一致,2例與Xpert Mtb/RIF檢測結果一致。作者認為,Xpert Mtb/RIF會低估耐藥結核病的負擔,建議根據不同地區設計特異性的探針來增加Xpert Mtb/RIF的敏感度。李力韜等[123]用Xpert Mtb/RIF系統對系列脊柱結核臨床標本進行結核分枝桿菌檢出與利福平耐藥基因rpoB突變檢測,實驗以培養結果及表型藥敏試驗為金標準,判斷Xpert Mtb/RIF檢測的敏感度、特異度、95%CI及檢測耗時,并初步驗證該項技術的可行性與準確性。結果顯示,對臨床確診為脊柱結核的140份臨床標本,Xpert Mtb/RIF系統的結核分枝桿菌陽性檢出率為63.57%(89/140);在64份培養陽性標本中,Xpert Mtb/RIF檢測結核分枝桿菌的敏感度為98.44%(63/64);在76份培養陰性標本中,Xpert Mtb/RIF檢測結核分枝桿菌的敏感度為34.21%(26/76)。以表型藥敏試驗為金標準,采用Xpert Mtb/RIF系統行利福平耐藥性檢測的敏感度為93.33%(28/30),特異度為94.12%(32/34)。Xpert Mtb/RIF系統平均檢測耗時為2.1 h(1.8~2.6 h)。作者認為,Xpert Mtb/RIF是一種簡便、快速、準確,且能夠同時對脊柱結核臨床標本行結核分枝桿菌檢測與利福平耐藥性檢測的分子檢測技術,具有潛在的臨床應用價值。
二、焦磷酸測序法
焦磷酸測序技術(pyrosequencing)是一種以檢測DNA合成過程中所產生的焦磷酸為基礎的實時DNA測序技術,操作簡單、準確性高,一次能完成96個樣品的檢測。焦磷酸測序法適于對已知的短序列的測序分析,其可重復性和精確性能與Sanger DNA測序法相媲美,而速度卻大大的提高。在每一輪測序反應中,反應體系中只加入一種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)。如果它剛好能和DNA模板的下一個堿基配對,則會在DNA聚合酶的作用下,添加到測序引物的3’末端,同時釋放出一個分子的焦磷酸(PPi)。在三磷酸腺苷(ATP)硫酸化酶的作用下,生成的PPi可以和腺苷-5′-磷酰硫酸(adenosine 5′-phosphosulfate,APS)結合形成ATP;在熒光素酶的催化下,生成的ATP又可以和熒光素結合形成氧化熒光素,同時產生可見光。通過微弱光檢測裝置及處理軟件可獲得一個特異的檢測峰,峰值的高低則和相匹配的堿基數成正比。如果加入的dNTP不能和DNA模板的下一個堿基配對,則上述反應不會發生,也就沒有檢測峰。該技術采用測定插入序列6110(IS6110)的方法用來進行結核分枝桿菌復合群的菌種鑒定,采用檢測katG、inhA、ahpC、rpoB、gyrA和rrs突變的方法檢測相應基因的突變。7個反應同時進行,反應僅需6 h。該檢測方法可以檢測出100 fg/μl and 50 fg/μl的模板量;各種藥物的基因型耐藥檢測結果與表型耐藥的一致性分別為:異煙肼(INH)為 94.3%,利福平(RFP)為98.7%, 氟喹諾酮類(FQ)藥物為97.6%,阿米卡星(Am)為99.2%,卷曲霉素(Cm)為99.2%,卡那霉素(Km)為96.4%。對臨床菌株的檢測,其檢測結核分枝桿菌復合群的敏感度達到98.4%,耐藥結果的敏感度為95.8%[124]。
Lin等[124]將130株臨床分離株和129份樣本用于耐藥性研究,收集焦磷酸測序分析和表型藥敏試驗的結果,其符合率分別是: 異煙肼94.3%,利福平98.7%,氟喹諾酮類97.6%(氧氟沙星、左氧氟沙星或莫西沙星),阿米卡星99.2%,卷曲霉素99.2%,卡那霉素96.4%。用于臨床樣本的檢測,焦磷酸測序技術檢測結核分枝桿菌復合群有98.4%的敏感度,并且在耐藥基因全序列檢測中有95.8%的敏感度。Zheng等[125]探索焦磷酸測序法檢測結核分枝桿菌rpoB、katG、rpsl、embB、gyrA和rrs耐藥基因的最佳模式,并用該條件檢測205例臨床分離株和24例復治患者的痰標本。rpoB、gyrA基因檢測宜采用焦磷酸測序序列分析模式,katG、rpsl、embB、gyrA和rrs耐藥基因檢測宜采用焦磷酸測序單核苷酸多態性模式。與MGIT960藥敏試驗進行比較,焦磷酸測序法檢測臨床分離株對利福平、異煙肼、乙胺丁醇、鏈霉素、阿米卡星和氧氟沙星耐藥性的準確度分別為95%、79.2%、70.3%、84.5%、96.5%和91.1%,其檢測痰標本的準確度分別為:83.3%、83.3%、60.9%、83.3%、87.5%和91.7%。此外,德國艾迪(AID)公司應用耐藥結核病線性探針檢測技術進行了結核分枝桿菌對一線和二線藥物的耐藥性檢測,并定義了該技術的敏感度和特點[126]。
三、熔解曲線分析基因突變技術
利用熔解曲線分析技術既可以分析結核病患者易感基因的突變情況,也可以分析結核分枝桿菌的耐藥基因突變位點,后者又以耐藥基因突變檢測為主。2014年該方法有了進一步的發展,主要有3個方面的內容:一是利用恒溫擴增聯合熔解曲線分析技術(RIARD-MCA)進行分枝桿菌菌種鑒定,主要是胞內分枝桿菌的鑒定[127];二是PCR探針熔解曲線法(PMAA)進行病原菌的耐藥基因突變檢測,主要是以廈門致善生物科技有限公司開發的相關熒光PCR熔解曲線法檢測耐藥突變試劑盒為代表[128];三是高分辨率熔解曲線(HRM)法檢測耐藥基因突變,該方法目前已經在INH、RFP、Sm、FQ藥物和PZA中得到驗證。Pholwat等[129]對98株臨床分離株(經MGIT960驗證41株對吡嗪酰胺敏感,55株耐藥,2株不確定)的pncA基因進行HRM分析,HRM檢測與測序結果的一致性為94%,測序和HRM檢測與吡嗪酰胺表型藥敏試驗的一致率分別為82%和84%,這可能是由于一些菌株存在野生型pncA,同時卻出現表型耐藥。
Haeili等[130]用比例法藥敏試驗篩選出95株結核分枝桿菌臨床菌株,包括20株利福平耐藥株、21株異煙肼耐藥株和54株全敏感株。研究以19株已知藥物易感基因型的結核分枝桿菌臨床分離株作為對照,通過測定rpoB和katG基因特定區域的核苷酸序列來研究變異的頻率和類型,并證實HRM結果。結果顯示,HRM分析rpoB的129 bp片段可以正確鑒定出20株RFP耐藥基因型中的19株和全部的RFP敏感株。全部的INH敏感株均產生野生型HRM曲線,21株INH耐藥株中的18株在katG基因的109 bp核酸片段產生突變HRM曲線。然而,1株RFP耐藥和3株 INH耐藥菌株被錯判為敏感株,測序在其靶基因區域未發現突變。RFP和INH耐藥的主要突變,分別在密碼子rpoB531(60%的RFP耐藥株)和katG315(85.7%的INH耐藥株)。因此,作者認為,在資源有限的條件下,HRM是一種可靠、快速并且低成本的方法,可應用于臨床結核分枝桿菌分離株的藥敏試驗。
HRM分析方法也可應用于分枝桿菌的分類研究。目前,已開發了一種實時熒光定量PCR結合HRM分析來區分分枝桿菌的種類。Issa等[131]在分枝桿菌分類研究中發現,已被證實的16SrRNA基因可作為區別分枝桿菌菌種的合適靶基因。在溫度梯度和引物最優化過程中,以濃度為50 ng DNA為模板,以0.3、0.4和0.5 μmol的引物來確定熔解溫度,發現其他分枝桿菌的實時熒光定量PCR(qPCR)試驗的熔解溫度為62 ℃,引物濃度為0.4 μmol。HRM分析對分枝桿菌的可識別的微序列差異較為特異且敏感。本研究提出了針對分枝桿菌種類的以16S核糖體核糖核酸為基礎的實時定量基因擴增熒光檢測系統結合HRM分析的方案,并能區分緊密聯系的分枝桿菌種類。
Hu等[132]應用HRM技術對422例結核病患者和402名健康志愿者進行了研究,選取Wnt信號通路的3個關鍵基因,分別為:rs4135385、rs7832767和rs11079571。研究發現rs4135385在結核病組和健康對照組之間差異有統計學意義(P<0.05),G等位基因可能是結核病的危險因子(OR=1.26;95%CI:1.04~1.53;P=0.020);rs7832767在結核病組和健康對照組之間差異也有統計學意義(P<0.05),T等位基因可能是結核病的危險因子(OR=1.26;95%CI:1.05~1.58;P=0.047);然而rs11079571在兩組間差異無統計學意義。在攜帶rs4135385基因AG/GG的受試者中,結核病發病風險為未攜帶者的1.49倍(AG/GG vs AA:OR=1.49;95%CI:1.06~2.09;P=0.019);在攜帶rs7832767基因的受試者中,TT基因型發病風險為TC/CC基因型的2.70倍(OR=2.70;95%CI:1.41~5.18;P=0.002)。因此,從遺傳學角度講,rs4135385基因的AG/GG基因型和rs7832767基因的TC/CC基因型可能是結核病的危險因子。另外,SNP與炎性標志物還存在一定的聯系,rs7832767在C反應蛋白升高組和正常組之間差異有統計學意義(P<0.05),而攜帶T等位基因的受試者可能存在C反應蛋白明顯升高(OR=1.90;95%CI:1.21~2.96;P<0.05),然而3個基因與血沉變化之間無明顯聯系。
張娟等[133]利用基因芯片技術和探針熔解曲線技術同時對46例涂陽肺結核患者的痰標本進行異煙肼和利福平耐藥檢測,以傳統羅氏藥敏試驗為金標準,對基因芯片技術和探針熔解曲線技術的檢測效果進行評價。結果顯示,探針熔解曲線法對INH進行檢測的46例臨床分離菌株中,42例與羅氏藥敏試驗結果相符,總符合率為91.3%,敏感度和特異度分別是95%和88.46%;38例對RFP的檢測結果中,32例與羅氏藥敏試驗結果相符,總符合率為84%,敏感度和特異度分別是79%和93%。20例對異煙肼敏感的菌株中,探針熔解曲線技術檢測敏感菌株19例,敏感度為95%;基因芯片檢測敏感菌株18例,敏感度為90%,兩者比較差異無統計學意義(P>0.05)。在26例對異煙肼耐藥的菌株中,探針熔解曲線技術檢出23例,檢出率為88.46%;基因芯片檢出19例,檢出率為82.6%,兩者比較差異無統計學意義(P>0.05);對于利福平的耐藥性檢測,兩種方法檢測的結果一致,差異無統計學意義。
四、質譜分析技術
利用質譜進行細菌學分析的技術始于20世紀70年代。臨床實驗室接受質譜檢測技術較為緩慢,但是最近飛行時間質譜分析技術(MALDI-TOF MS)得到了較為迅速的發展。Zhang等[134]綜述了MALDI-TOF MS技術在菌種鑒定中的應用。最新的以布魯克公司為代表的質譜鑒定技術,能夠鑒定2000多個菌種,包括150余種分枝桿菌。質譜分析的另一重要內容是對結核病患者的血清蛋白組進行分析,用于結核病的診斷。新的研究進展關注的是菌陰肺結核病和肺外結核病的診斷。有作者對180例菌陰肺結核病進行了血清蛋白組學研究:發現有5個蛋白峰(1028.49、4796.56、7564.77、8048.02和11 526.75)組成的診斷模型鑒別診斷菌陰肺結核與肺炎的總有效率為84.2%,敏感度與特異度分別為82.5%和85.9%;陽性預測值86.7%,陰性預測值為81.7%。診斷模型在判別肺炎、菌陰肺結核與健康者之間,總有效率達89.4%,特異度為100.0%,敏感度為84.2%[135]。肺外結核病主要集中在結核性腦膜炎,研究結果表明,相對分子質量為2660的菌體蛋白具有重要的診斷價值。劉炳祥等[136]采用氣相色譜-質譜聯用技術觀察了結核性腦膜炎患者腦脊液代謝組學的變化,并與對照組比較,結核性腦膜炎組腦脊液中的代謝物表達下調者為L-蘇氨酸、來蘇糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、單棕櫚酸甘油、十八酸甘油酯,表達上調者為山梨醇。作者認為,結核性腦膜炎患者糖、脂肪酸及氨基酸代謝均發生改變,有助于結核性腦膜炎的診斷及分子基礎研究。Zhang等[137]應用質譜技術檢測結核潛伏感染的生物標志物。對結核潛伏感染檢測的敏感度和特異度分別為85.2%~88.9%和85.7%~100.0%。另外,還鑒定了14個結核潛伏感染的生物標志物,所有的蛋白質均是首次被鑒定。總之,蛋白質組學分析可以提高結核潛伏感染診斷的準確性,并為結核潛伏感染蛋白水平研究提供新的思路。
質譜能夠對體液樣品中的蛋白質或者多肽進行全面的表達譜分析,而不需要對樣品進行預分離。這種方法因為對樣品的要求較少,并且可以較容易實現高通量,因此非常適合生物標志物的發現。Lange等[138]應用雙向電泳及質譜技術對等電點4.0~4.7和相對分子質量為6000~20 000的結核分枝桿菌分泌蛋白進行研究。共有128個點,其中有121個點被鑒定為277個不同蛋白種類來源的33種不同蛋白,這意味著每個蛋白質大約有8.4個蛋白種類。而且ESX-1家族的15種蛋白質檢測結果序列覆蓋率為100%。劉志輝等[139]應用表面增強激光解析電離飛行時間質譜技術,檢測了5例結核性胸膜炎患者的結核分枝桿菌分離株,對米氏7H9液體培養早、中期(7與14 d)培養濾液及其血清、胸腔積液進行了蛋白質組分析。培養濾液蛋白質組蛋白質種類數量遠多于胸腔積液和血清蛋白質組,在所有患者培養濾液、胸腔積液、血清中均存在相對分子質量為2660的蛋白質,推測其具備結核性胸膜炎特異性體液蛋白質標志物的表征。錢明等[140]應用表面增強激光解析-電離飛行時間質譜技術,檢測11株龜分枝桿菌臨床分離株及ATCCl9977參考株培養7 d 的Middlebrook 7H9培養濾液蛋白和Middlebrook 7H9培養液蛋白,結果在11株龜分枝桿菌培養7 d的Middlebrook 7H9培養濾液中檢測到49~101種差異蛋白,相對分子質量為1101~3953,豐度水平為84~7238(用質譜峰面積計算)。其中32種差異蛋白在11株中均有表達,相對分子質量為1108~3953,豐度水平為98~7231。曹翌明等[141]應用表面增強激光解析-電離飛行時間質譜技術對1株異煙肼單耐藥結核分枝桿菌和1株異煙肼敏感結核分枝桿菌臨床分離株培養7及14 d的Middlebrook 7H9培養濾液蛋白進行比較,結果在異煙肼敏感和異煙肼單耐藥結核分枝桿菌菌株培養7及14 d的Middlebrook 7H9培養濾液中分別檢測到164、175、133、147種蛋白質和(或)多肽,其相對分子質量(依質荷比“m/z”而得)范圍分別為982~9328、997~9327、1050~8903、996~9369,表達豐度(通過質譜峰面積計算)分別為 17~2100、21~1943、60~5355、41~3267;異煙肼單耐藥結核分枝桿菌菌株與異煙肼敏感結核分枝桿菌菌株相比較,7和 14 d 培養濾液分別存在47與58種差異蛋白質和(或)多肽,這些差異蛋白質相對分子質量在1083~8812、1012~9327之間,表達豐度在76~1811、25~3010之間。
生物質譜可以通過準確的分子量測定,進行單核苷酸多態性片段(SNP)分析。文玉欣等[142]應用美國Sequenom?公司 生產的MassARRAY飛行時間質譜生物芯片技術,分別檢測結核病組(1533例)和對照組(1445名)IFNA8基因SNPs(rs1330322、rs10964982、rs4978116)的基因型。rsl330322位點A等位基因頻率在結核病組、對照組中分別為30.5% (936/3066)、27.8%(804/2890),差異有統計學意義(χ2=5.277,OR=1.140,95%CI=1.019~1.275,P=0.022)。rs10964982和rs4978116位點的次要等位基因頻率在結核病組中分別為17.0%(520/3066)和28.8%(882/3066),在對照組中分別為17.0%(491/2890)和28.6%(826/2890),兩組間差異無統計學意義(χ2值分別為0.001、0.025,P值分別為0.976、0.874)。結核病組女性患者中,rsl330322位點等位基因A頻率為30.8%(330/1072),對照組等位基因A頻率為26.6%(300/1126),兩組間差異有統計學意義(χ2=4.605,OR=1.225,95%CI=1.018~1.474,P=0.032)。男性結核病組、對照組患者等位基因A頻率分別為30.4%(606/1994)、28.6%(504/1764),兩組間差異無統計學意義(χ2=1.489,OR=1.091,95%CI=0.948~1.256,P=0.222)。對女性患者進一步進行年齡分層發現,對于rsl330322位點,≤25歲結核病組、對照組A等位基因頻率分別為33.8%(111/328)、25.2%(112/444),兩組間差異有統計學意義(χ2=6.818,OR=1.516,95%CI=1.108~2.074,P=0.009)。而>25歲人群A等位基因在兩組人群中差異無統計學意義(χ2=0.610,OR=1.096,95%CI=0.871~1.380,P=0.435)。作者認為,SNP位點rs1330322與結核分枝桿菌易感性密切相關,rs1330322位點基因型在女性、年齡≤25歲組人群中具有更高的結核病患病風險預測價值。汪文婓等[143]比較基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)技術和TaqMan探針篩選與結核病易感性相關SNP位點的結果,700例標本中,MALDI-TOF MS技術成功判讀698例,其中質譜峰高質量者674例,中等質量者24例;判讀失敗即低質量質譜峰2例,判讀成功率為99.7%(698/700)。TaqMan探針技術成功判讀689例,11例標本因PCR擴增的Ct值較大而判讀失敗,判讀成功率為98.4%(689/700)。這些結果提示,在標本濃度相同的情況下,MALDI-TOF MS可以成功分型而TaqMan探針法分型失敗;MALDI-TOF MS判讀失敗的2例 TaqMan探針技術也失敗,提示MALDI-TOF MS的敏感度稍高,差異有統計學意義(χ2=6.289,P=0.0061)。作者認為,上述肺結核易感基因的MALDI-TOF MS和TaqMan探針篩選法均是可行的;實例分析中,將兩種方法聯合應用,發現了IL-22基因rs2227473位點等位基因G可能與肺結核發病相關,兩位點中等位基因A可能為保護性基因。
由于結核分枝桿菌的檢出率在痰液和其他體液樣本中均低于50%,結核病的診斷中病理診斷占重要地位。隨著介入肺臟病學技術的發展,可以在病變部位獲取標本或組織活檢,以進一步進行細菌學、病理學和分子生物學檢測。2014年,支氣管鏡技術等的發展及其臨床應用尤為引人關注,現介紹如下。
一、支氣管鏡技術
(一)常規支氣管鏡技術
通過支氣管鏡獲得的標本,其抗酸桿菌涂片和培養的陽性率顯著高于痰液中的陽性率,同時支氣管鏡對診斷支氣管結核的敏感度和特異度均高于影像學檢查,因此支氣管鏡已常規用于結核病的診斷。兒童結核病患者由于留取痰樣本較為困難,因此,支氣管鏡檢查占有較重要的地位。Goussard等[144]對1990—2013年的文獻綜述后認為:支氣管鏡對兒童肺結核的診斷具有重要作用,是評價兒童氣道疾病、收集樣本進行培養等的有效技術。兒童疑似肺結核中41%~63%的患者出現氣道病變,最常涉及的呼吸道是中間支氣管、左主支氣管和氣管,對于重癥氣道阻塞患兒進行支氣管鏡檢查是安全的。羅汶鑫等[145]收集269例肺結核兒童進行回顧性分析,結果發現痰菌陰性肺結核兒童臨床表現不典型;典型或相對特異的影像學征象較痰菌陽性組少;PPD 試驗、紅細胞沉降率、 C反應蛋白檢測在痰菌陰性組的陽性率分別較痰菌陽性組的患者低,通過氣管鏡檢查,87.0%的患者鏡下發現有診斷價值的形態學改變和(或)獲得病原學、病理學診斷依據,因此,支氣管鏡技術是十分重要的輔助檢查手段。
(二)超聲支氣管鏡技術
超聲支氣管內鏡(endobronchial ultrasound,EBUS)是一項將超聲與電子支氣管鏡相結合的內鏡技術,在超聲內鏡引導下經支氣管針吸活檢(EBUS-TBNA)術在國內外已廣泛應用于肺癌的診斷及分期,其對于結核病尤其是診斷縱隔淋巴結結核的價值頗高。上海市肺科醫院和上海市胸科醫院均對EBUS-TBNA對胸內結核病的診斷進行了觀察,前者的診斷率為90.41%[146];后者的診斷率為86.7%,且多因素回歸分析發現陽性病理、涂片、培養均與病灶的短徑大小呈正相關,陽性病理又與穿刺次數呈正相關[147]。印度的研究數據也顯示,EBUS-TBNA作為一種微創技術,在結核病高負擔國家對縱隔淋巴結結核的診斷率較高;在該項研究中,對102例淋巴結腫大的患者行EBUS-TBNA術,同時行現場快速樣本檢測(rapid on-site evaluation, ROSE)。結果顯示,對結節病、肺結核、肺癌的診斷率分別為80.9%、84.8%和75.0%;EBUS-TBNA對縱隔淋巴結腫大的病因診斷的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為81.7%、100.0%、100.0%和22.7%[148]。臺灣學者Kuo等[149]對縱隔肺門孤立淋巴結腫大的患者建立了基于EBUS-TBNA的診斷流程圖,結果顯示各種疾病的診斷率類似:惡性疾病為77.8%,結核病為70.0%,結節病為75.0%,矽肺為80.0%,淋巴樣增生為70.0%,且發現了3例結核病密切接觸者為淋巴結結核。作者認為該流程簡化了患者的診斷過程,它可以用于惡性腫瘤早期檢測,為良性病變患者制定正確的治療方案,尤其可以盡快明確結核病復發高危人員的診斷,并予以及時的抗結核治療。EBUS-TBNA的樣本除了可以進行病理檢測和細菌培養外,亦可進行分子生物學檢測。Dhasmana等[150]對疑似結核病的縱隔淋巴結進行EBUS-TBNA,對于涂片陽性的患者,Xpert Mtb/RIF的確診率為100.0%;對于涂片陰性的患者Xpert Mtb/RIF的陽性率為67.6%;總體來說,單次Xpert Mtb/RIF檢測對培養陽性的結核病患者診斷的敏感度為72.6% (62.3%~81.0%),聯合細胞學檢測可將敏感度提高到96.6%,且2/3的耐多藥結核病通過Xpert Mtb/RIF確診,較標準的藥敏試驗報告提早了5周。
隨著該項技術的發展,一些相關的新技術和設備也獲得了應用。其中氣管鏡超聲彈性成像分析是在氣管鏡超聲引導下針吸活檢時有助于判斷病灶組織硬度的一種新技術。Izumo等[151]采用該技術對75組縱隔淋巴結進行了分析,超聲顯像包括3種類型:第一種幾乎沒有藍色(綠,黃或紅);第二種部分藍色,部分非藍色(綠,黃或紅);第三種幾乎都是藍色。第1種類型100.0%為良性(24/24);第2種類型42.9%為良性(6/14)、57.1%為惡性(8/14);第3種 5.4%為良性(2/37)、94.6%為惡性(35/37)。通過類型1和類型3鑒別良、惡性疾病的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值和診斷準確率分別為100.0%,92.3%,94.6%,100.0%和96.7%。Izumo等[152]采用新的22 G穿刺針[GUS-45-18-022,德國環球醫療設備有限公司(Medi-Globe GmbH)生產]進行穿刺病理檢查,相對于傳統的22 G穿刺針(NA-201SX-4022,日本Olympus公司生產),針尖斜面更長,更為銳利。新22 G穿刺針組操作時間明顯短于傳統22 G穿刺針組(P=0.049)。新22 G穿刺針組的214例患者中159例通過穿刺明確了診斷(74.3%),28例 (13.1%)穿刺后診斷不明,其中27例(12.6%) 穿刺后未獲得病理標本。傳統22 G穿刺針組235例患者中144例(61.3%)診斷明確,60例(25.5%)診斷不明確,31例(13.2%)未獲得病理標本。新22 G穿刺針組取得有助診斷的病理標本概率明顯高于傳統22 G穿刺針組(P=0.0035)。
(三)支氣管超聲下經引導鞘肺活檢術
支氣管超聲下經引導鞘肺活檢術(endobronchial ultrasonography with a guide sheath, EBUS-GS)可以通過引導鞘將超聲小探頭導引到外周肺野進行活檢,可更準確地確認病灶部位。李明等[153]對75例患者78處肺外周病變進行了EBUS-GS的肺活檢,惡性疾病的診斷率為84.4%(27/32),良性疾病的診斷率為67.4%(31/46)。患者均能很好耐受EBUS-GS-TBLB操作,僅在操作時鏡下見少許出血,無氣胸、咯血等并發癥。日本學者Takai等[154]對行EBUS-GS時超聲小探頭無法到達病灶內的患者進行了針吸活檢,37例患者中,21例(56.8%)通過小探頭可直達病灶內行活檢,另17例(43.2%)無法到達病灶內(在病灶外)進行針吸活檢,結果顯示兩種診斷方法陽性率差異無統計學意義(超聲小探頭活檢90.5% vs針吸活檢81.3%),且患者不良反應發生率也比較低。因此,如果小探頭無法進入到病灶內進行肺活檢時,針吸活檢術可以替代。
(四)電磁導航支氣管鏡技術
電磁導航支氣管鏡(electromagnetic navigation bronchoscopy,ENB)技術集螺旋CT仿真支氣管鏡與傳統可彎曲支氣管鏡的優點于一身,可進行實時引導定位,準確到達常規支氣管鏡技術無法到達的肺外周病灶并獲取標本行病理檢查,在肺內結節、肺內淋巴結腫大等疾病的診斷上有著重要的意義。ENB在西方國家已開展了近10年,Gex等[155]進行Meta分析結果顯示,ENB總的確診率為73.9% (95%CI:68.0%~79.2%),對于惡性病變的敏感度為 71.1% (95%CI:64.6%~76.8%),陰性預測值為52.1% (95%CI:43.5%~60.6%)。Loo等[156]將ENB針吸活檢術(ENB-FNA)、ENB下肺刷檢(ENB-BB)和肺活檢術(ENB-TBx)等應用于臨床,結果顯示:病灶直徑>2 cm者均得到了診斷,病灶直徑≤2 cm者87%的患者有陽性結果;ENB-BB和ENB-TBx的確診率分別為61%和95%,ENB-FNA的確診率為94%。國內ENB技術剛處于起步階段,陳愉等[157]對17例患者共20個肺外周微小病灶進行ENB實時引導下完成活檢,并與X線透視下經支氣管肺活檢術(TBLB)進行對比,ENB組的確診率為80.0%,顯著高于X線透視組的45.0%。顧曄等[158]初步觀察了ENB技術對結核病的診斷作用,對3例患者經正規抗結核治療療效不佳,反復多次痰抗酸桿菌涂片和培養均為陰性的診斷不明的患者進行了ENB檢查,3例患者的病灶且均為兩上肺尖后段病灶,常規氣管鏡無法抵達。3例患者經ENB引導的刷檢和活檢均得到了病理學和細菌學依據,確診為肺結核,說明電磁導航支氣管鏡在不典型肺結核病的診斷中將可能具有較好的臨床應用前景。
二、細針穿刺細胞學(fine needle aspiration cytology,FNAC)技術
FNAC技術操作簡便、創傷小而廣泛地應用于淋巴結、體表腫塊和臟器病灶的診斷,可以盲穿,也可以在超聲和CT引導下進行穿刺。
(一)淺表淋巴結穿刺
Chand等[159]對550例經FNAC診斷為淋巴結結核的細胞病理學結果進行了回顧性研究,肉眼觀察穿刺物多見白色物質(占74.5%),細胞病理中干酪樣壞死合并變性的炎癥細胞為最常見的表現,抗酸染色陽性率為44.54%,抗酸染色陽性率高的患者其病理表現僅為干酪樣壞死。南非Coetzee等[160]對110例患兒進行了FNAC,72例診斷為淋巴結結核,其中32例 Xpert Mtb/RIF 陽性,36例為細胞學診斷,25例結核分枝桿菌培養陽性。與細胞學+培養聯合診斷比較,Xpert Mtb/RIF檢測了40例,其中32例陽性,敏感度及特異度分別為80% 和93.8%。也有研究采用空芯針穿刺(core needle biopsy,CNB)活檢術取代細針對腫大淋巴結進行活檢,在較嚴重的疾病(淋巴瘤、癌和結核)中,CNB活檢術的敏感度及陰性預測值顯著高于FNAC;在診斷不同疾病的統計中發現,使用CNB對淋巴瘤的診斷尤為敏感,因此在淋巴瘤的篩查中有較高的診斷價值[161]。
(二)經皮胸膜及肺穿刺
結核性胸膜炎的細菌學陽性率極低,進行胸膜腔穿刺取得胸膜組織,有助于診斷的確立。最常使用的是胸膜活檢針進行盲檢,但陽性率不高。熊震等[162]通過經皮穿刺閉式胸膜活檢術對356例患者共計405人次進行了活檢病理檢查,總成功率為86.2%,通過病理診斷胸膜結核94例(26.4%)、診斷腺癌45例(12.6%)、找到異型細胞34例(9.5%)。竇健萍等[163]采用超聲引導下斜行胸膜穿刺組織活檢術,術前采用彩色多普勒血流成像觀察預設穿刺路徑,以避開穿刺路徑上的大血管,64例患者均一次成功取到胸膜組織,超聲引導胸膜穿刺組織活檢取材成功率為100% (64/64),有73%(46/64)的患者超聲引導胸膜穿刺組織活檢病理明確診斷為腫瘤性或結核性胸腔積液。Cao等[164]采用CT引導下的胸膜活檢,總的診斷正確率為94.6%,診斷惡性疾病的敏感度、特異度分別為90.9%和 100.0%。對于良性疾病的確診率為86.4%。劉華[64]回顧性分析了59例接受經皮肺穿刺活檢的疑難菌陰肺結核患者,分析活檢組織標本病理結果、敏感度與特異度,以及各種并發癥的發生率。CT引導下經皮肺穿刺活檢病理檢查結果顯示:肺結核占75.44% (43/57),肺炎占14.04% (8/57),肺癌占8.77% (5/57),間質性肺病占1.75%(1/57)。CT引導下經皮肺穿刺活檢成功率為96.61% (57/59),準確率為87.72% (50/57),敏感度為84.00%(42/50),特異度為85.71%(6/7)。氣胸發生率為6.78% (4/59),咯血發生率為1.69%(1/59)。因此,對于影像學不典型的肺結核,如病變位于肺外周,CT引導下經皮肺穿刺無疑是一種確診率高、創傷小、操作簡便的成熟技術。
三、內鏡超聲引導下細針穿刺活檢(EUS-FNA)技術的臨床應用
隨著超聲內鏡,尤其是EUS-FNA技術的廣泛應用,大大提高了腹腔內的淋巴結或腫塊,尤其是胰腺周圍病灶的確診率。覃山羽等[165]等對胰腺實性占位性病變72例患者行EUS-FNA取材,分別行常規涂片、液基涂片及細胞塊結合免疫組織化學檢查,最終確診胰腺腫瘤61例,良性病變11例,包括2例結核病。韓國Kim等[166]對42例胰腺結核行EUS-FNA進行了回顧性分析,14例患者(33.3%)最初傾向為胰腺癌,13例傾向為淋巴結結核(31.0%)。 42例患者全部進行了EUS-FNA檢查,80.5%做了病理檢查,42.9%采用PCR檢測結核分枝桿菌,47.4%做了培養,10.0%做了抗酸桿菌染色。28例患者(66.7%)證實為結核,14例患者(33.3%)為可疑結核。因此EUS-FNA可以為明確診斷提供幫助,避免了手術治療。Nieuwoudt等[167]對HIV陽性患者進行超聲內鏡引導下的腹腔腫大淋巴結穿刺,并采用PCR檢測結核分枝桿菌DNA。該研究納入了31例HIV感染合并腹部淋巴結腫大患者,平均CD4細胞計數為124個/μl,26%的患者合并縱隔淋巴結腫大。腹部淋巴結腫大最多見于肝門淋巴結,通過EUS-FNA對穿刺物進行細胞學檢測、培養及PCR檢測,結果67.7%確診為結核病、31%為淋巴結反應性增生。細胞學檢測和培養敏感度較低,而通過PCR確診了90%的患者。因此,通過EUS-FNA獲取標本進行PCR檢測具有很高的準確性,并且可以進行分枝桿菌耐藥性檢測。
四、胸腔鏡技術
可視胸腔鏡技術的成熟使得胸膜病變可以在直視下進行活檢,大大提高了檢出率和確診率。隨著胸腔鏡技術的成熟,由于內科胸腔鏡操作簡便,創傷較小,價格便宜,因此在胸膜腔積液患者的診斷中已逐漸替代了外科胸腔鏡。況里衫等[168]對比了內科胸腔鏡技術與胸膜盲檢的確診率,胸腔鏡組的病理確診率為84%,顯著高于胸膜盲檢組的病理確診率(58%), 其中胸腔鏡組惡性腫瘤的病理確診率顯著高于胸膜盲檢組;對于結核性胸膜炎的診斷, 胸腔鏡組病理確診率為56%,胸膜盲檢組病理確診率為54%,兩組比較差異無統計學意義。歐勤芳等[169]采用全血γ-干擾素釋放試驗聯合胸腔鏡下胸膜活檢對結核性胸腔積液進行診斷,胸膜組織活檢診斷結核性胸膜炎的敏感度為96.3%(26/27),特異度為100.0%(12/12)。全血γ-干擾素釋放試驗聯合胸膜活檢診斷結核性胸膜炎的敏感度為95.5%(42/44),特異度為94.1%(32/34)。印度Dhooria等[170]隨機對比了硬質胸腔鏡(外科胸腔鏡)和半硬質胸腔鏡(內科胸腔鏡)對于胸膜炎的診斷價值,前者總的診斷率高于后者(97.8% vs 73.3%,P=0.002),但是在成功獲取胸膜組織的患者中,兩組的確診率差異無統計學意義(100.0% vs 94.3%,P=0.18),且并發癥差異無統計學意義。Kong等[171]進行的一項回顧性研究顯示,76例經病理確診為結核性胸膜炎的患者,胸腔鏡下表現為:(1)58例可見壞死(占76.32%);(2)49例可見播散性粟粒結節(占64.67%);(3)11例可見1個或多個胸膜結節(占14.47%);(4)43例可見充血、水腫和胸膜增厚(占56.58%);(5)60例可見胸膜粘連或纖維間隔(占78.95%);所有患者均有胸液或包裹性積液,結核性胸膜炎內科胸腔鏡的鏡下診斷率為93.41%。因此,有經驗的呼吸科醫師能通過內科胸腔鏡下所見有效地進行活檢,內科胸腔鏡與活檢結合是診斷結核性胸膜炎準確而安全的方法。
病理學診斷結核病主要依靠組織形態學、病原學、免疫組織化學及分子病理學等診斷方法。其中組織形態學及病原學檢查是歷史悠久的傳統病理學診斷方法,是目前國內外病理科最常用的診斷手段。免疫組織化學及分子病理檢測是近年來在結核病病理學診斷中新出現的技術,結合傳統的診斷方法可以有效地提高病理學診斷結核病的準確性[172]。
一、傳統病理學診斷
結核病的診斷與鑒別診斷中病理學診斷發揮著非常重要的作用。傳統結核病病理學診斷是通過大體和鏡下直接觀察病灶組織的病理形態學變化,利用特殊染色查找病原菌來獲得診斷結果,具有針對性強、準確性高等特點。
肺結核的鑒別診斷中病理學診斷可以提高準確性,減少結核病的過診或漏診。在結核病流行地區有些肺部疾病有可能會被誤診為肺結核病。Lee等[173]報道了1例誤診為肺結核的肺吸蟲患者。該患者為53歲女性,出現持續幾個月的咳嗽、痰中帶血等癥狀,但無發熱及體重減輕。TST及QFT-G結果均為陽性。胸部CT為右肺上葉有局部實性病變,空洞形成,磨玻璃樣病變;右肺下葉胸膜增厚。2次痰涂片及1次痰PCR檢測結果均為陰性。服用幾個療程的抗生素后臨床癥狀及肺部病變均無改善。結合以上信息,該患者被診斷為菌陰肺結核。6個月抗結核治療后胸部CT結果顯示病變有好轉。但抗結核治療結束4個月后右肺上葉又出現了新的實性病變。支氣管灌洗液的抗酸染色、PCR檢測均為陰性,細菌、真菌及分枝桿菌培養結果均為陰性。再次抗結核治療5個月后CT結果顯示右肺上葉出現新的空洞性結節病灶。最后通過胸腔鏡楔形肺切除手術,病理診斷為由衛氏肺吸蟲引起的肺部肉芽腫病變及嗜酸性粒細胞浸潤。此后停用抗結核藥物,改用吡喹酮治療后痊愈,且隨訪1年來病情無復發。另一肺血吸蟲病患者的報道也說明即使有肺結核病家族史,影像學出現實性結節病變,肺結核與肺部寄生蟲病仍需進一步進行鑒別診斷[174]。此外,菌陰肺結核有時僅靠臨床癥狀及影像學檢查很難明確診斷,還需要借助病理學檢查。Choo等[65]報道利用經皮肺穿刺活檢(percutaneous transthoracic needle biopsy,PTNB),病理學診斷明確了84例菌陰肺結核病。孫加源等[147]探索了EBUS-TBNA技術在胸內淋巴結結核或肺結核中的診斷效率。在75例確診患者中該技術的診斷陽性率為80.00%,其中病理診斷陽性率為77.33%。孫雯雯等[146]報道了EBUS-TBNA技術在診斷縱隔淋巴結結核中的應用價值。在87例疑似患者中最終確診73例,確診率為90.41%,其中57.58%確診患者病理檢查提示為結核性病變。因此,EBUS-TBNA技術結合病理學檢查在肺結核及胸內淋巴結結核的診斷中具有良好的臨床價值。此外,兒童結核性胸膜炎臨床表現不典型,容易造成誤診或漏診。聶洪梅等[175]對51例結核性胸膜炎患兒進行了回顧性分析,發現47例經胸膜活組織檢查確診為結核性胸膜炎;而這些患兒術前診斷為結核性胸膜炎15例(32%)、化膿性胸膜炎24例(51%)、胸腔積液原因待查8例(17%);胸膜活檢組織檢查檢出率為92%,術前診斷的誤診率為68%。這些結果提示,胸膜活組織檢查對兒童結核性胸膜炎具有重要診斷價值。
肺外結核病中淋巴結結核是最常見的。除了細菌學涂片及培養,病理學診斷依然是肺外結核病確診的重要手段。細針針吸活檢(FNA)的細胞病理學診斷作為簡單、快速、廉價、準確的診斷手段,在淋巴結結核的診斷中具有很好的臨床應用價值。因此,有學者提議在結核病流行的發展中國家,這項檢查應作為淋巴結結核診斷的首選檢查項目[159]。
肺外結核病發病率較低,其傳染性也比肺結核小。因此,在結核病流行地區受重視程度不夠,漏診情況比較多見。在發展中國家,手術治療的乳腺疾病中乳腺結核的比率僅在3%左右,很容易誤診為乳腺膿腫或乳腺癌等其他常見疾病。Prathima等[176]報道了1例35歲女性原發性乳腺結核,該患者乳腺出現腫塊3個月,無發熱、咳嗽或體重減輕等癥狀。胸部X線檢查、血常規及生化指標均無異常。臨床常規檢查后初步診斷為乳腺膿腫或乳腺癌。后通過FNA取膿液做細胞病理學檢查,發現有肉芽腫樣改變, Z-N染色發現抗酸桿菌,診斷為乳腺結核。1個月后結核分枝桿菌培養結果陽性也支持了結核病診斷。此外,其他組織器官,如肝臟、心臟、脾臟、鼻咽、口腔、腎臟、扁桃腺等部位的結核病,病理學診斷均發揮了至關重要的作用[66,177-182]。
2014年傳統病理學診斷技術也有新的進展。Niazi等[183]開發了一種叫作DeHiDe的數字病理檢測技術,它可以利用特殊的算法識別不同細胞密度區,并將可疑病灶區進一步劃分為肉芽腫區及淋巴細胞邊緣區。該技術在感染結核分枝桿菌小鼠肺部組織切片中可以準確定位99.39%的可疑區域,并對這些區域進行90.87%的準確劃分。數字病理技術發展為傳統結核病病理學診斷提供了新平臺,這項技術將幫助病理科醫師提高病理診斷效率及準確性。Feng等[111]報道利用細胞離心涂片機處理腦脊液后,用改良的Z-N染色方法可以將結核性腦膜炎中抗酸桿菌的檢出率從3.3%提高到82.9%,但特異度為85.0%。這項新技術操作簡單,可以在細胞學診斷中常規開展。
二、免疫組織化學診斷
免疫組織化學是病理科常用的檢測方法,但目前主要應用于腫瘤疾病的診斷及分型,在結核病診斷中的應用非常少。主要存在的問題是缺少可用于結核病診斷的免疫組織化學抗體及判讀標準。Tadele 等[184]報道利用挪威卑爾根大學提供的識別結核分枝桿菌復合群特異抗原MPT64的抗體,對51例(26例結核性胸膜炎和25例淋巴結結核)肺外結核細胞學標本進行了免疫細胞化學(immunocytochemistry, ICC)檢測,其敏感度和特異度分別為74.5%和89.5%。與Z-N染色(13.7%)及分枝桿菌培養(19.6%)的陽性率相比,ICC可以顯著提高結核病的診斷陽性率。Feng等[111]報道利用識別結核分枝桿菌分泌蛋白ESAT-6的抗體進行ICC檢測,可以有效提高結核性腦膜炎的診斷陽性率。與傳統的Z-N染色陽性率(3.3%)相比,ICC陽性率可以達到75.1%。車南穎等[185]報道了利用自主研發的識別結核分枝桿菌分泌蛋白Ag85B抗體進行免疫組織化學檢測。結核病組織標本中的免疫組織化學結果顯示,Ag85B表達部位及強度與抗酸桿菌的分布一致,表明該抗體具有良好的特異度。并根據Ag85B的表達特點提出了免疫組織化學陽性判讀標準。Z-N染色陽性率為31.4%,免疫組織化學陽性率為50.5%,說明免疫組織化學可以顯著提高結核病診斷陽性率。此外,免疫組織化學不使用油鏡,可大幅度提高病理醫師的閱片速度。為了檢測不同結核分枝桿菌抗原表達特性,Mustafa等[186]制備了11種結核分枝桿菌抗原的抗體,在少量組織標本中(3例肺結核、17例淋巴結結核、12例非結核病患者進行對照)進行了免疫組織化學檢測。結果顯示,不同抗原在不同類型的結核病組織標本中表達水平存在差異,在不同類型的組織病變中也有不同的表達特性。這些結果表明,結核病免疫組織化學檢測中還有很多問題需要解決,比如不同抗原在不同組織、不同病變、不同細胞類型、不同結核病類型中的表達特性,以及高效穩定的新抗體、陽性結果判定標準等。
人體內源的免疫相關基因的表達也可以為結核病的診斷提供依據。比如CD68作為組織細胞特異性抗原,可以幫助區分類上皮細胞與上皮來源的細胞,有助于確認肉芽腫細胞成分[181]。Kang等[187]報道胸腺素β4(thymosin β4,Tβ4)在初始肉芽腫及肉芽腫病變中有高表達,并只在壞死組織周圍的組織細胞中有表達。Phillips等[188]報道了免疫調節蛋白——淋巴細胞激活基因3(lymphocyte-activation gene 3,LAG3)蛋白在結核分枝桿菌感染的恒河猴組織標本中的表達。他們發現,LAG3在活動性肺結核恒河猴的肉芽腫病變中高表達,但在潛伏感染恒河猴的肉芽腫組織中低表達。同時,猿免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus,SIV)感染引發潛伏結核感染轉變為活動性肺結核時,LAG3表達增強。但在其他細菌感染或單獨SIV感染中LAG3表達并沒有被激活。這些結果提示,與免疫應答或調節相關的蛋白可能與結核病的發病密切相關,具有成為結核病診斷分子標志物的潛力。
三、分子病理學診斷
分子病理學診斷是傳統病理學診斷的重要補充,在結核病診斷中起著越來越重要的作用。結核病分子病理診斷主要是通過核酸擴增技術,在組織標本中檢測是否存在結核分枝桿菌特異基因片段。結核病組織標本的分枝桿菌培養陽性率一般比較低,多項研究結果表明基因檢測技術可以有效提高利用組織標本診斷結核病的陽性率[167,189-191]。PCR技術雖然敏感、快速,但也存在假陽性和假陰性的可能。因此,結核病病理學診斷不能完全依賴分子病理學檢測結果,應結合傳統病理學檢查結果及其他臨床信息得出最后的診斷[192]。
基因檢測技術在痰標本及分枝桿菌培養物的檢測中應用非常廣泛,已經成為臨床診斷中最為常見的診斷方法。但這些技術在組織標本的檢測中需要進一步驗證其有效性。Seo等[193]探索了5種PCR方法在結核病患者福爾馬林固定-石蠟包埋(formalin-fixed paraffin-embedded,FFPE)組織標本中的檢測陽性率,發現陽性率從31.3%到87.5%不等,差異比較大。因此,選擇適合不同組織標本的基因檢測方法對于結核病病理學診斷是非常重要的。利用顯微切割技術富集結核病變組織可進一步提高基因檢測的敏感度。目前,最常用的組織顯微切割方法是激光切割,但主要存在成本高、耗時長等缺點。Hudock等[194]介紹了一種新的顯微切割方法,具有快捷、廉價等優點,尤其有利于提取FFPE中的RNA,通過這種方法從感染結核分枝桿菌恒河猴的FFPE組織中,顯微切割富集了肉芽腫組織,并提取組織中的RNA,通過PCR證明其中含有結核分枝桿菌16SrRNA。
分子病理檢測技術不僅有助于提高結核病確診率,還可以幫助病理醫師作出更加精細準確的病理學診斷。利用傳統的組織形態學及病原學方法很難鑒別診斷結核病與非結核分枝桿菌病。通過檢測分枝桿菌特異的基因片段,分子病理學檢測技術可以有效區分這兩種“近親病”[52,194-195]。
耐藥結核病治療難度大、疫情越來越嚴重,是結核病診斷中的重要問題。利用分子病理技術可以在組織標本中檢測所感染的結核分枝桿菌是否發生耐藥基因突變,提高了耐藥結核病的診斷陽性率。近年來,具有快速、簡便特點的Xpert Mtb/RIF技術在結核病的診斷中應用越來越廣泛。這項技術不僅可以診斷結核病還可以同時診斷利福平耐藥結核病,且可用于組織標本的檢測。Maynard-Smith等[119]對近年來發表的Xpert Mtb/RIF檢測肺外結核標本的研究做了Meta分析,共分析了27項研究中6026例肺外結核標本的檢測結果。Xpert Mtb/RIF檢測敏感度在不同研究中的結果差異比較大,敏感度的中位數為83%(IQR為68%,94%),而特異度都比較高,特異度的中位數為98%(IQR為89%,100%)。Scott等[196]在南非結核病參比實驗室做了不同來源臨床標本的MGIT培養和Xpert Mtb/RIF檢測的方法學比較。共有84例淋巴結針吸活檢標本同時做了兩種檢測。Xpert Mtb/RIF檢測全部成功,而MGIT培養中10.7%標本出現污染沒有結果。Xpert Mtb/RIF檢測Mtb的陽性率為46.0%,MGIT培養陽性率為23.8%。共有38例組織活檢標本同時做了兩種檢測,Xpert Mtb/RIF檢測全部成功,而MGIT培養中29.0%的標本出現污染沒有結果。Xpert Mtb/RIF檢測Mtb的陽性率為16.0%,MGIT培養陽性率為10.0%。另外,Xpert Mtb/RIF對于利福平耐藥的檢出率(9.6%)也比傳統MGIT方法高(7.6%)。這些結果提示,Xpert Mtb/RIF對于針吸活檢標本及組織活檢標本的檢測成功率優于傳統培養方法,且準確性較高,不僅可以診斷結核病還可以同時診斷對利福平耐藥的結核病。
綜上所述,2014年傳統病理學診斷方法依舊在結核病與其他疾病的鑒別診斷中發揮著重要作用,同時免疫組織化學及分子病理學檢測新技術目前在少數醫院中開始應用于臨床,也是目前結核病病理學診斷的研究熱點。
參加編寫人員 首都醫科大學附屬北京胸科醫院(李亮、李琦、張宗德、陳效友、張海青、陸宇、丁衛民、孫照剛、車南穎、張立群、鄭曉靜、李芳、徐建、唐神結);同濟大學附屬上海市肺科醫院(張青、沙巍、范琳、劉一典、姚嵐、郝曉暉、胡忠義、畢愛笑、顧瑾、尹洪云、桂徐蔚、樓海);解放軍三〇九醫院(張廣宇、梁建琴、陳志);北京地壇醫院(謝汝明);長春市結核病醫院(閆世明);廣州市胸科醫院(譚守勇);武漢市結核病防治所(王衛華、王婷萍、袁保東、戴希勇);上海市公共衛生臨床中心(盧水華、宋言崢);天津海河醫院(吳琦、梅早仙);山東省胸科醫院(侯代倫、金鋒、張旭);四川華西醫院(陳雪融);沈陽胸科醫院(孫炳奇);安徽省銅陵市衛生局(朱友生);杭州市紅十字會醫院(蔡青山);湖南省結核病醫院(厲娟)
志謝 中國防癆協會、中華醫學會結核病學分會、中國防癆雜志、中國疾病預防控制中心結核病防治臨床中心、各參與編寫單位和編委、人民衛生出版社及結核界同仁和專家給予了大力支持和幫助,尤其是中國防癆協會許紹發副理事長和中國防癆協會結核病臨床專業委員會劉志敏主任委員對編纂工作的熱情指導和鼓勵,在此一并表示最誠摯的謝意與敬意。感謝上海市肺科醫院劉一典醫生、安徽省銅陵市衛生局朱友生教授等所做的大量文字校對與修訂工作
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(本文編輯:薛愛華)
Annual report on clinical diagnosis and treatment progress of tuberculosis(2014) (Part 1:clinical diagnosis of tuberculosis)
ChineseAntituberculosisAssociationofClinicSociety
TANGShen-jie,Email:tangsj1106@sina.com;LIUYi-dian,Email:liuyidian115@sina.com;YAOLan,Email:spectium1981@126.com
In the past 1 year,there were abundant researches and rapid progress in the field of clinicical diagnosis of tuberuclosis (TB). INF-γ (interferon gamma) released essay had been widely used in diagnosing of latent tuberculosis infection (LTBI) and active tuberculosis. There were also emerging researches and greatly concerned in this field of diagnosing LTBI and active tuberculosis by using biomarkers like other cytokines, cnemicals and antibodies. Xpert Mtb/RIF was still main hot topic in biological diagnosis of active and drug resistant tuberculosis. Noticeable development had been made in bronchoscope techniques. Endobronchailutrasound had been used greatly enlarged; new technique of endobronchial ultrasonography with a guide sheath (EBUS-GS) could do biopsy by using the sheath to lead the small ultrasound probe to the peripheral lung field so that it could be more accurate in recognizing the lesion and improving the diagnostic coincidence rate of tuberculosis; high-end electromagnetic navigation bronchoscopy (ENB) has the advantages of spiral CT simulation bronchoscope and traditional flexible bronchoscope, and by real-time positioning it can do the biopsy in the peripheral lung field unreachable by traditional bronchoscope so it has great advantage in diagnosing pulmonary tuberculosis and other pulmonary diseases.
Tuberculosis/diagnosis; Diagnostic technigues and precedures; Consensus development conference
10.3969/j.issn.1000-6621.2015.06.001
中國防癆協會結核病臨床專業委員會
唐神結,Email:tangsj1106@sina.com;劉一典,Email:liuyidian115@sina.com;姚嵐,Email:spectium1981@126.com
2015-05-04)