常規病原學檢測在胸腔積液診斷中的價值研究

肖珺 高錕 王軍 石伊寧 王衛陽 闞曉紅

胸腔積液是一種常見的內科疾患，作為胸部或全身疾病的一部分，目前已知引起胸腔積液的原因有50多種[1]。明確的病因學診斷對于患者的合理治療、改善預后有重要意義。一般建議通過胸腔穿刺術，對不明原因的胸腔積液抽取胸水標本送檢普培、真菌培養及抗酸桿菌培養和涂片檢查[2]。然而上述病原學檢測的效用并未得到充分的評估[3-4]。本研究收集2020年5月—2021年5月安徽省胸科醫院送檢胸水的510例患者相關數據，評估常規病原學檢測檢出陽性結果的頻率及致病菌構成，并確定相關影響因素。

資料與方法

一、一般資料

回顧性分析2020年5月—2021年5月在安徽省胸科醫院診斷胸腔積液，且資料完整的住院病例共952例。排除重復住院、或因胸腔積液量少，未穿刺送檢者，最后510例因胸腔積液初次住院的患者被納入本次研究。本研究共納入510例患者，男 389例，女 121例，年齡：10～103歲，平均(55.10±20.57)歲，收集510例患者的臨床資料進行分析。本研究經患者或家屬知情同意，獲醫院倫理委員會審批。

二、研究方法

1 標本采集與送檢 臨床醫師行胸腔閉式引流術抽取胸水標本，將標本收集到帶螺旋帽內無菌管送檢，標本量分別為細菌培養≥1 mL，真菌培養≥10 mL，分枝桿菌培養≥10 mL,2 h送達。

2 培養與鑒定 臨床標本接種于哥倫比亞、血瓊脂平板、巧克力平板、科瑪嘉平板、沙保羅平板，分離、純化培養病原菌，采用VITEK-2Compact(法國生物梅里埃)全自動微生物鑒定儀鑒定到種。

3 胸膜腔感染的臨床診斷標準 發熱、胸痛、胸水外觀呈膿性或帶臭味。胸水常規檢查白細胞計數≥1000×106/L。在臨床診斷基礎上，符合下列條件之一即可診斷：1)胸水培養分離到病原菌；2)胸水普通培養無菌生長，但涂片見到細菌。正常的胸腔積液是無菌的，有感染的情況下，只要檢出細菌，通常可視為病原菌。如果分離物與胸膜腔感染無關，比如凝固酶陰性葡萄球菌或沒有臨床感染證據，沒有可解釋其疾病的臨床診斷的，可以認為分離物為污染[2, 5]。

三、統計學方法

采用SPSS 23統計軟件，數據呈偏態分布，采用Mamn-WhitneyUtest非參數檢驗，聯合ROC曲線下面積(AUC)進行數據分析，P<0.05提示統計學上差異有顯著性。

結 果

一、胸水培養結果及致病菌種類分布

本研究共納入510例患者，其中98.4%為滲出液(502/510)，1.6%為漏出液(8/510)。有92.0%(467/510)為單側胸腔積液，8.0%(41/510)為雙側胸腔積液。510例患者中有115例出現了陽性結果。其中16例胸水檢出污染物，只有99例患者檢出了105株真正的致病菌。致病菌種類方面，抗酸桿菌占68.6%(72/105)，革蘭陰性菌占15.2%(16/105)，革蘭陽性菌占11.4%(12/105)，真菌占4.8%(5/105)。病原學構成以結核分枝桿菌最為常見，而在非結核性胸膜腔感染的患者，革蘭氏陰性菌中，肺炎克雷伯菌占比4.8%(5/105)。革蘭氏陽性菌中，以鏈球菌所占比例最高，8.6%(9/105)(見表1)。

表1 胸水培養陽性結果(n=105)

二、胸水涂片陽性結果的頻率

不明原因胸水檢出致病菌的陽性率19.4%(99/510)，而胸水涂片，包括革蘭氏染色、真菌涂片和抗酸桿菌涂片的陽性率更低。在明確診斷為胸膜腔感染(即胸水病原學培養結果陽性)的99例患者中，部分患者送檢多次胸水微生物涂片檢查，胸水革蘭氏染色、真菌涂片和抗酸桿菌涂片的陽性結果分別為：10.1%(10/99)、0%(0/99)、2.5%(2/99)(詳見表2)。

表2 胸水涂片陽性結果(n=99)

三 提高胸水微生物檢驗送檢陽性率

與漏出液(非感染性積液)相比，滲出液(包括肺炎旁胸腔積液、膿胸和結核性胸腔積液等)的胸水微生物培養結果更可能是陽性[2, 6-7]。此次納入研究的510例胸水中有502例為滲出液(98.4%)，即使如此，胸水微生物培養及涂片結果真陽性率仍然低于20%，那么如何能夠更好的把胸膜腔感染的患者篩選出來，減少無意義的送檢，減輕患者經濟負擔？研究試圖確定與陽性培養結果正相關或負相關的影響因素(見表3)。

表3 胸水培養結果與相關因素的統計學分析

胸水特征與培養結果的相關性提供了一些有價值的指導。胸水LDH水平在真陽性組和陰性(包括假陽性)組的結果之間有顯著差異(P<0.05)。胸水GLU及血清CRP在兩組患者中同樣有顯著性差異(P<0.05)。而胸水蛋白的差異無統計意義(P=0.482)。本研究試圖應用胸水LDH、胸水GLU、血清CRP預測胸水培養陽性結果：根據上述不同指標所對應的微生物培養陽性率繪制受試者工作特征曲線(ROC)(見圖1)。

圖1 應用胸水LDH、胸水GLU、血清CRP預測胸水培養真陽性結果的受試者工作特征曲線(ROC)

可以看出：(1)胸水LDH對應的曲線下面積為0.701，95%CI為0.645～0.756。胸水LDH的最佳界值為375.5 u/L，以胸水LDH>375.5 u/L為折點預測胸水培養陽性結果的敏感度為78%，特異度為58%，預測價值中等。(2)血清CRP對應的曲線下面積為0.678，95%CI為0.625～0.732。血清CRP的最佳界值為35.79 mg/L，以血清CRP>35.79 mg/L為折點預測胸水培養陽性結果的敏感度為76%，特異度為54%，預測價值較低。(3)胸水GLU的曲線下面積分別為0.343,無預測價值。

討 論

目前國內關于胸腔積液的基礎和臨床研究相對薄弱[8]。對不明原因胸腔積液的診治流程仍推薦送檢傳統的胸水微生物涂片及培養，是目前常規檢驗方法。胸水病原學檢測陽性無疑是確診胸膜腔感染的金標準，此檢測雖方便、經濟，但陽性率低，判定胸水性質價值有限[9]。

在本研究中，根據患者病史排除了幾乎全部的漏出液送檢，可即便如此，胸水培養的真陽性率也只有19.4%，與文獻報道的陽性率有較大差異[3-4, 9-10]。為了優化資源，提高胸水標本中微生物的分離率，Terrance等人[3]認為胸水真陽性的最大預測因子是胸水是否包裹。Marshall等人[4]認為在癌癥人群中，胸水分離出微生物的陽性率非常低(0.37%)，除非懷疑感染，否則應選擇性的進行微生物分析。近年來，一些新的病原學診斷技術逐漸應用于臨床，包括基于核酸擴增測序的16S rRNA技術和基于高通量測序的宏基因組二代測序(mNGS)等。通過新型病原學診斷技術可以提高厭氧菌、苛養細菌及常規檢測手段不能覆蓋的微生物(如病毒、寄生蟲及未知病原體等)檢出率，較傳統方法顯著提高敏感性與特異性[11]。在全面覆蓋病原菌的同時，也造成了無法區分感染、定植和污染的困惑，加上檢測成本偏高，尚未常規應用于臨床。

規范的抗感染在治療胸膜腔感染中尤為關鍵，通常初始的抗感染治療為經驗性治療。本地區病原體及藥敏譜可以對經驗性抗感染治療方案有指導價值。本研究中胸水培養病原學構成由高到低依次為：結核分枝桿菌、凝固酶陰性葡萄球菌、鏈球菌、革蘭氏陰性菌(以肺炎克雷伯菌為主)、腸球菌、厭氧菌、金葡菌。與目前國內外報道的胸膜腔感染病原學構成略有差異[10, 12-13]。我國一項以非結核性胸膜腔感染患者為主的回顧性研究指出，159例非結核性胸膜炎和膿胸患者中，病原學構成為：革蘭陽性菌占47.1%，其中凝固酶陰性葡萄球菌比例最高(23.0%)，屎腸球菌其次(11.8%)；革蘭氏陰性菌占37.4%，以銅綠假單胞菌為主(13.9%)，腸桿菌科細菌其次(11.8%)；真菌占12.1%[10]。病原菌的構成與本研究相仿，構成比略有差異。目前國內胸膜腔感染的病原學分布未見大規模以及更細化的研究，今后有待更多的研究數據以規范臨床診治及指導合理用藥[14]。

本研究作為一項回顧性研究有一定的局限性，部分臨床資料缺失，比如胸穿前接受抗生素治療可能會降低培養陽性率。可研究發現血清CRP、胸水LDH在預測胸水培養真陽性結果方面具有一定的價值。為了提高胸水送檢的真陽性率，減少無意義的送檢，臨床仍需找到敏感度、特異度更高的生物標記物以更好的指導臨床實踐。

我國胸腔積液的病因以感染、惡性腫瘤和結核為主，國內研究報道的胸水微生物學陽性率高于發達國家[15]。不同地區所報道的微生物培養陽性率及病原學構成有很大差異。我院作為省結核病專科醫院，結核患病率高，胸水分枝桿菌分離率明顯高于綜合性醫院。應結合本院實際，選擇性的進行微生物學分析，包括常規微生物鏡檢及培養、病理組織學檢測如內外科胸腔鏡穿刺活檢及新型病原學診斷技術以提高胸膜腔感染診斷的效率。