Xpert MTB/RIF檢測內科胸腔鏡活檢胸膜組織診斷結核性胸膜炎的效能

張錫林 王偉亮 鐘永輝 張穎瑜 邱玉娟 崔小穎

結核病是全球的重大公共衛生問題，2018年全球估計有1 000萬例新發結核病患者，我國有86.6萬例[1]。結核性胸膜炎是肺結核中的一個重要類型，其診斷金標準為胸水中直接檢出結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis，MTB)，然而陽性率低是目前診斷面臨的主要困難，文獻報道[2]結核性胸腔積液患者中胸水涂片抗酸染色陽性率為1.12%，羅氏培養陽性率為1.68%。Xpert MTB/RIF技術因其具有較高的敏感度及特異度，且可在2小時內檢測樣本中MTB的存在，于2010年首次被WHO推薦應用于肺結核病人的早期檢測。本研究通過Xpert MTB/RIF技術檢測胸腔鏡活檢組織標本研磨懸液中的MTB，評價該方法診斷結核性胸膜炎的臨床價值。

資料與方法

一、研究對象

收集2017年7月至2019年12月因胸腔積液在佛山市第四人民醫院住院并接受內科胸腔鏡檢查的患者138例。所有納入研究患者要求年齡大于或等于14周歲，術前胸腔積液性質未明確，HIV檢測陰性。

二、樣本采集及檢測

1 內科胸腔鏡檢查及標本獲取

行內科胸腔鏡檢查前需完善相關檢查排除手術禁忌癥，患者簽著知情同意書，術前行胸部超聲評估胸腔積液量及確定最佳入鏡位置。于靜脈清醒鎮靜下行內科胸腔鏡檢查，鉗取胸膜組織行病理學及Xpert MTB/RIF檢測，同時收集對應患者的胸水進行Xpert MTB/RIF、ADA、涂片及培養檢測。

2 檢測方法

(1)病理檢查 取部分胸膜組織以4%甲醇固定，石蠟包埋，切片行抗酸染色及蘇木精-伊紅染色。

(2)胸膜組織Xpert MTB/RIF檢測 取少量胸膜組織，加入1 mL生理鹽水，研磨、混勻、震蕩成為胸膜液，取1 mL胸膜液標本置于有螺旋蓋的前處理管中，然后加入2倍樣本體積的標本處理液，于渦旋振蕩器上振蕩15～30 s，室溫靜置15 min，吸取2 mL處理后樣品從加樣孔緩慢加入反應盒，然后將反應盒置于檢測模塊進行自動化檢測。

(3)胸水行Xpert MTB/RIF檢測 取1 mL胸水標本置于有螺旋蓋的前處理管中，然后加入2倍樣本體積的標本處理液，于渦旋振蕩器上振蕩15～30 s，室溫靜置15 min，吸取2 mL處理后樣品從加樣孔緩慢加入反應盒，然后將反應盒置于檢測模塊進行自動化檢測。

(4)胸水ADA檢測 取1 mL胸水標本，應用酶偶聯谷氨酸脫氨酶反應連續監測法進行檢測，當ADA值≥40 U/L時判斷為結核性胸膜炎。

(5)胸水涂片檢測 將收集胸水進行離心，去上清液，然后沉渣采用金胺O熒光染色法進行涂片。

(6)胸水MTB培養 將收集胸水進行離心，去上清液，然后沉渣應用羅氏培養法進行培養。

三、結核性胸膜炎的診斷標準

結核性胸膜炎的診斷參照WS288—2017《肺結核診斷》[3]行業標準。

四、統計學分析

采用SPSS 19.0軟件進行統計分析。以敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及約登指數對不同檢測手段診斷結核性胸膜炎的診斷效能進行評價；不同檢測手段檢出率之間的比較應用配對資料的McNemar檢驗，P值<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、患者基本信息

本研究共納入胸腔積液患者138例，平均年齡為44.6±16.9歲(范圍：15～80歲)。男性83例(60.1%)，女性55例(39.9%)。單純右側胸腔積液72例(52.2%)，單純左側胸腔積液60例(43.5%)，雙側胸腔積液6例(4.3%)。

二、胸腔積液診斷情況

138例患者中105例(76.1%)診斷結核性胸膜炎，不同檢測手段診斷結核性胸膜炎所做的結果分別為：胸膜病理活檢95例(90.5%)，胸膜Xpert MTB/RIF 79例(75.2%)，胸水Xpert MTB/RIF 12例(11.4%)，胸水涂片6例(5.7%)，胸水培養11例(10.5%)。惡性胸腔積液患者17例(12.3%)，以腺癌為主(12例)；16例(11.6%)患者診斷為肺炎旁積液或其他。

三、不同檢測手段診斷結核性胸膜炎的效能

基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF檢測結核性胸膜炎的敏感度75.2%，特異度100%；基于胸水的Xpert MTB/RIF、ADA、涂片及MTB培養法檢測結核性胸膜炎的敏感度分別為11.4%、67.6%、5.7%、10.5%，特異度分別為100%、90.9 %、100%、100%。可見，在所有的檢測手段中，Xpert MTB/RIF檢測患者胸膜組織的敏感度是最高的(見表1)。

表1 不同檢測手段的診斷效能

四、胸膜組織與胸水行Xpert MTB/RIF檢測的菌量差異

Xpert MTB/RIF檢測胸膜組織及胸水標本均為陽性有11例患者，Xpert MTB/RIF檢測胸膜組織標本Ct值范圍為16.5～29.8，菌量中6例，菌量低4例，菌量極低1例；胸水標本Ct值范圍為23.2～31.8，菌量低4例，菌量極低7例(Ct值低于16為菌量高，Ct值16～22為菌量中，Ct值22～28為菌量低，Ct值高于28為菌量極低。)

五、Xpert MTB/RIF技術檢測胸膜組織與四種檢測技術檢測胸水間的差異

基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF檢測結核性胸膜炎診斷效能明顯優于基于胸水的Xpert MTB/RIF、涂片及MTB培養法檢測結核性胸膜炎的診斷效能(P<0.05)；基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF檢測結核性胸膜炎診斷效能與基于胸水的ADA檢測之間無明顯差異(P>0.05)(見表2)。

表2 Xpert MTB/RIF技術檢測胸膜組織與四種技術檢測胸水的差異

討 論

結核性胸膜炎可通過細菌學、病理學、分子標識、胸水生化指標與細胞免疫學及綜合分析判斷進行診斷。由于MTB是引起結核性胸膜炎的病原微生物，因此獲得直接的細菌學證據，是結核性胸膜炎診斷的金標準。結核性胸膜炎的細菌學證據可通過兩方面獲得，一是應用涂片或培養法從患者胸腔積液中直接找到MTB，另一種方式是應用分子檢測法獲得MTB基因片段。涂片法是一種快速、成本低的檢測手段，檢出率低是其目前面臨的最大缺點，本研究結果顯示涂片法檢出率僅為5.7%，與文獻報道[2,4-5]涂片法檢測結核性胸膜炎的陽性率(0～13.3%)相符，其極低的檢出率延誤了疾病的診治。MTB培養法是目前診斷結核性胸膜炎的一個常規手段，Ko等[6]研究報道，在219名患者中，有69名患者胸水中培養到MTB，其陽性率為31.5%。本研究中有11名患者胸水中培養出MTB，陽性率僅為10.5%。胸腔積液的產生是由于MTB的代謝產物或炎癥因子刺激胸腔引起，胸水涂片和培養法陽性率低的根本原因為胸膜腔中自身MTB負荷量低，并且被大量胸水進一步稀釋，導致MTB檢出率低。

自從1978年首次報道[7]以來，ADA應用于結核性胸膜炎診斷扮演著越來越重要的角色。目前對于ADA界值的選擇并沒有一個固定的數值，選擇界值的不同，其敏感度及特異度也會有相應的改變，界值越高，其診斷結核的特異度會增加，但與此對應的敏感度則會降低。Aref等[8]報告以40 U/L作為區分結核性胸膜炎與非結核性胸膜炎界值，其敏感度為97.83%，特異度為76.00%；當界值定為70 U/L時，其敏感度為96.00%，特異度為84.78%。目前較為廣泛接受并應用于結核性胸膜炎診斷的ADA界值是40 U/L[8-10]。以40 U/L作為判斷結核與非結核的界值，本研究的敏感度為67.6%，較Aref等[8]報告的敏感度低。可見，選擇同樣的界值，不同研究中ADA檢測的敏感度卻有著較大的差異，其原因為個體之間ADA水平差異較大。有研究[11-12]表明高齡患者ADA水平較年輕患者低，本研究中，年齡在60歲以上的結核性胸膜炎患者占據22.9%。ADA檢測結核性胸膜炎敏感度較涂片、培養法更高，但因其特異度不高，導致假陽性出現，因此不能作為獨立檢測結核性胸膜炎的理想指標，本研究的特異度為90.9%。

Xpert MTB/RIF技術是以聚合酶鏈反應為基礎的全自動半巢式實時檢測技術，通過檢測rpoB基因81bp利福平耐藥核心區間是否發生突變，從而判斷耐藥性。Xpert MTB/RIF技術近年來發展迅速，因其在檢測MTB中具有敏感度高、特異度高及耗時短等優點而被廣泛應用，其在結核性胸膜炎診斷中同樣扮演著重要角色。Huo等[13]對23個報道進行薈萃分析，Xpert MTB/RIF技術檢測胸水的敏感度和特異度分別為30% 和99%。本研究Xpert MTB/RIF技術檢測胸水敏感度11.4%，較文獻[14]低，主要由于樣本的處理不同造成，研究[14]發現大量胸腔積液濃縮后再行Xpert MTB/RIF檢測，敏感度高于常規胸腔積液量。Xpert MTB/RIF技術在檢測結核性胸膜炎時擁有較高特異度，為了提高其敏感度，研究者們開始考慮應用胸腔鏡術取胸膜組織作為標本，進行Xpert MTB/RIF檢測。Du等[15]報道基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF檢測結核性胸膜炎的敏感度為85.5%，高于基于胸水的Xpert MTB/RIF檢測(43.6%)。本研究中基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF術檢測結核性胸膜炎的敏感度為75.2%，明顯高于胸水標本的11.4%，與前述報道結果一致。本研究中，1例患者的胸水行Xpert MTB/RIF、涂片法和培養法檢測均提示為結核性胸膜炎，但基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF檢測提示為陰性，該患者胸腔鏡下胸膜組織病變不明顯，考慮胸膜組織的選材降低了Xpert MTB/RIF術的檢出率。應用Xpert MTB/RIF技術檢測胸膜組織及胸水標本均為陽性患者中，Xpert MTB/RIF檢測胸膜組織標本Ct值范圍為16.5～29.8，以菌量中為主；胸水標本Ct值范圍為23.2～31.8，以菌量極低為主，可見 Xpert MTB/RIF應用于胸膜組織檢測菌量高于胸水標本。

通過對比不同檢測手段的檢測效能，基于胸膜組織的Xpert MTB/RIF與基于胸水的Xpert MTB/RIF、涂片法和培養法之間均存在差異(P<0.05)，Xpert MTB/RIF技術檢測胸膜組織具有更高的敏感度，在結核性胸膜炎診斷上具有更大的優勢。在結核性胸膜炎診斷上，Xpert MTB/RIF檢測胸膜組織與胸水行ADA檢測之間無明顯差異(P>0.05)，但Xpert MTB/RIF技術在敏感度及特異度上均高于ADA法。

綜上所述，胸腔積液患者在在常規檢測技術無法做出準確的判斷時，胸腔鏡下胸膜活檢組織行Xpert MTB/RIF檢測有利于提高結核性胸膜炎患者的診斷率，為患者盡快獲得正確的治療帶來希望。該技術尚存在不足之處，胸腔鏡術需要專門手術儀器，且樣本選擇要求高，限制了其應用于基層醫院。