菌陰活動性肺結核的多層螺旋CT影像學特征及診斷模型構建

摘要：目的" 分析菌陰活動性肺結核的多層螺旋CT（MSCT）影像學特征，并構建診斷模型。方法" 選擇2020年1月～2023年1月本院收治的肺部疾病患者1016例，按照臨床診斷分為菌陰肺結核組（n=478）、非結核肺病組（n=538，其中肺癌200例、肺炎338例），均行MSCT檢查，分析兩組MSCT影像學特征，以Logistic回歸分析明確菌陰活動性肺結核的診斷相關征象，構建菌陰活動性肺結核診斷模型，以ROC曲線下面積評估模型診斷效能。結果" 兩組間的樹芽征、小葉中心結節、空洞、鈣化、分葉征等MSCT征象差異有統計學意義（Plt;0.05）。Logistic回歸分析結果顯示樹芽征、小葉中心結節、空洞是菌陰活動性肺結核的獨立危險因素（Plt;0.05）。根據Logistic回歸獲得聯合診斷模型方程式：Log（P）=-1.256+1.455×樹芽征+0.982×小葉中心結節+1.023×空洞，該模型曲線下面積為0.825，診斷敏感度、特異性分別為93.94%、70.97%。結論" 以MSCT影像學特征構建的菌陰活動性肺結核診斷模型具有較高診斷價值，可為臨床診療菌陰活動性肺結核提供可靠依據。

關鍵詞：計算機斷層掃描；多層螺旋；影像學特征；菌陰活動性肺結核；診斷模型；診斷價值

Construction of a diagnostic model for smear-negative active pulmonary tuberculosis based on multi-slice CT imaging features

LI Xin1， ZHU Xiaogang2， LUO Minxia1

1Department of Infection Management， Changzhou Third People's Hospital， Changzhou 213000， China; 2Department of Dermatology， Changzhou Second People's Hospital Affiliated to Nanjing Medical University， Changzhou 213000， China

Abstract： Objective To analyze the multi-slice CT （MSCT） features of patients with smear-negative active pulmonary tuberculosis and construct a diagnostic model. Methods A total of 1016 patients with pulmonary diseases who were admitted to our hospital were enrolled from January 2020 to January 2023， and they were divided into smear-negative pulmonary tuberculosis group （n=478） and non-tuberculous pulmonary disease group （n=538， including 200 cases of lung cancer and 338 cases of pneumonia） according to clinical diagnosis. All patients received MSCT examination， and their MSCT imaging features were analyzed. Logistic regression analysis was conducted to identify the signs related to the diagnosis of smear-negative active pulmonary tuberculosis， and a diagnostic model for smear-negative active pulmonary tuberculosis was constructed. The diagnostic efficiency of the model was evaluated with AUC. Results There were statistically significant differences in MSCT signs such as tree in bud， centrilobular nodule， cavity， calcification and lobulation between the two groups （Plt;0.05）. Logistic regression analysis found that tree in bud sign， centrilobular nodule and cavity were independent risk factors for smear-negative active pulmonary tuberculosis （Plt;0.05）. The equation of the combined diagnosis model constructed based on logistic regression analysis was as follow： Log（P）=-1.256+1.455×tree in bud sign+0.982×centrilobular nodule+1.023×cavity. The AUC， sensitivity and specificity of this model were 0.825， 93.94% and 70.97%， respectively. Conclusion The diagnostic model constructed based on MSCT imaging features is of high value in diagnosis of smear-negative active pulmonary tuberculosis and can provide a reliable basis for clinical diagnosis and treatment of the disease.

Keywords： computed tomography; multi-slice spiral; imaging feature; smear?negative active pulmonary tuberculosis; diagnostic model; diagnostic value

收稿日期：2023-09-19

作者簡介：李" 欣，副主任技師，E-mail： lixin5849499902023@163.com

通信作者：朱小剛，主管技師，E-mail： 258696692@qq.com

肺結核是指結核分枝桿菌引起的肺部慢性傳染病，菌陰肺結核是指菌痰涂、痰培均呈陰性的肺結核，在全部肺結核類型中占40%～60%，是臨床及社會肺結核防治中不可忽視的群體［1-2］ 。菌陰肺結核癥狀輕微易被忽視或混淆，報道指出，其誤診率達到9.7%［3-4］ 。在難以找到病原菌的情況下，臨床多依賴影像學檢查進行診斷，但X線片、CT及MRI僅對典型征象表現敏感，隨著肺結核病變不典型性越來越常見，上述手段在敏感度、特異性方面均有所欠缺［5］ 。多層螺旋CT（MSCT）能同時獲得多幅橫斷面原始圖像，掃描速度快、圖像分辨率高，在肺磨玻璃結節［6］ 、支原體肺炎［7］ 、肺膿腫［8］ 等多種肺部疾病診斷中應用價值較高，但在菌陰活動性肺結核中的應用尚且少見。為了提高菌陰活動性肺結核的診斷效能，本研究主要探究MSCT影像學特征對菌陰活動性肺結核的診斷價值，并以此構建菌陰活動性肺結核診斷模型，為臨床診療提供參考和研究思路。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

選擇2020年1月～2023年1月本院收治的肺部疾病患者1016例，按照臨床診斷分為菌陰肺結核組（n=478）、非結核肺病組（n=538，其中肺癌組200例、肺炎組338例）。菌陰肺結核組納入標準：年齡18～75歲，初治患者；符合菌陰肺結核診斷標準［9］ ，3次痰涂陰性、1次痰培陰性，抗結核治療有效；胸部影像學顯示為活動性征象；存在咳嗽、咳痰、咯血等癥狀超過2周；入組前未接受抗結核治療；自愿接受MSCT檢查，圖像清晰完整。肺癌組納入標準：年齡18～75歲，首次確診；符合肺癌診斷標準［10］ ；入組前未接受放化療；自愿接受MSCT檢查，圖像清晰完整。肺炎組診斷納入標準：年齡18～74歲，性別不限；符合肺炎診斷標準［11］ ；抗炎治療有效；自愿接受MSCT檢查，圖像清晰完整。排除標準：肺外結核、復治肺結核患者；合并肺癌、肺炎患者；合并免疫相關性疾病、血液系統疾病、肝腎功能嚴重不全患者；合并慢阻肺、哮喘等其他肺部疾病；合并人類免疫缺陷病毒感染、乙肝病毒感染、巨細胞病毒感染等。菌陰肺結核組男性267例，女性211例，年齡19～76（48.58±7.42）歲；非結核肺病組男性317例，女性221例，年齡19～73（49.51±8.39）歲，兩組一般資料均衡可比（Pgt;0.05）。本研究經過醫院倫理委員會批準（倫理第2019-07號）并追蹤，所有患者均知情研究并簽署書面同意書。

1.2" MSCT檢查方法

受檢者仰臥進行胸部MSCT檢查，儀器為Definition AS 64排螺旋CT（西門子），頭部先進，囑患者屏氣，掃描范圍從至肺尖至左肋膈角下2～3 cm，設置管電流為250 mA，管電壓為120 kV，掃描野為400 mm，準直采集通道參數為0.6 mm×64，層厚5 mm，及層間隔5 mm。增強掃描：靜脈團注80～90 mL 350 mg/mL碘海醇注射液[通用電氣藥業（上海）有限公司，國藥準：H20000599]，注射速率為2.5～4 mL/s，注射完成后等待30 s、60 s進行掃描。

1.3" 圖像重建及影像學分析

掃描完成后重建圖像，薄層層厚1.25 mm，層間隔1 mm，掃描視野不變，矩陣為512×512，肺窗寬為1400 Hu，窗位為-700 Hu，縱膈窗寬為360 Hu，窗位為60 Hu，將處理后的圖像上傳至工作站。由2位影像科工作經驗8～10年的醫師單獨閱片，記錄受檢者的肺部病變特征，包括樹芽征、小葉樣實變、小葉中心結節、邊緣模糊結節、磨玻璃影、空洞、肺實變、支氣管擴張、胸腔積液、鈣化、纖維條索影、淋巴結腫大、斑塊、毛刺征、分葉征、衛星灶。對病變情況做1（有）、0（無）計數，比較菌陰肺結核組和非結核肺病組的MSCT影像學特征差異。

1.4" 統計學分析

所有研究數據均采用SPSS22.0進行統計學分析，計量資料以均數±標準差表示，組間對比采取獨立t檢驗；計數資料以n（%）表示，組間比較采取χ2檢驗；Logistic回歸分析檢驗，以菌陰活動性肺結核為因變量（是=1，否=0），以樹芽征（是=1，否=0）、小葉中心結節（是=1，否=0）、空洞（是=1，否=0）、鈣化（是=1，否=0）、分葉征（是=1，否=0）為協變量，進行Logistic回歸分析，構建菌陰活動性肺結核聯合診斷模型，模型擬合優度采用Hosmer-Lemeshow檢驗，繪制ROC曲線分析陰活動性肺結核診斷價值，曲線下面積（AUC）的比較采用非參數檢驗。以Plt;0.05表示差異有統計學意義。

2" 結果

2.1" 兩組MSCT影像學特征比較

兩組間的樹芽征、小葉中心結節、空洞、鈣化、分葉征差異有統計學意義（Plt;0.05，表1）。

2.2" 菌陰活動性肺結核的多因素Logistic回歸分析

Logistic回歸分析結果顯示樹芽征、小葉中心結節、空洞是菌陰活動性肺結核的獨立危險因素（Plt;0.05，表2）。

2.3" 菌陰活動性肺結核診斷模型構建

根據Logistic回歸獲得聯合診斷模型方程式：Log（P）=-1.256+1.455×樹芽征+0.982×小葉中心結節+1.023×空洞（Hosmer?Lemeshow檢驗χ2=4.258，P=0.746）；ROC曲線分析顯示聯合診斷菌陰活動性肺結核的AUC上升至0.825，高于單一MSCT征象診斷，差異有統計學意義（Plt;0.05）；聯合診斷的敏感度、特異性分別為93.94%、70.97%（表3、圖1）。

2.4" 影像學圖片

患者男性，診斷為菌陰活動性肺結核，經MSCT檢查，可見典型樹芽征，結節分散，伴小葉中心結節，有空洞（圖2A）；患者男性，診斷菌陰活動性肺結核，經MSCT檢查，可見典型樹芽征，有空洞，衛星灶，伴小葉中心結節（圖2B）。

3" 討論

肺結核是我國最常見的慢性呼吸道傳染病，2016～2020年，肺結核病原學檢出率僅在18.71%～33.81%［12］ ，其中菌陰肺結核受到結核分枝桿菌間斷性排出及菌量較少等影響，檢出率更低，臨床需要結合多種檢查手段才能確診［13］ 。近年多項國內外研究已經證實菌陰肺結核也具有傳染性，但臨床受限于醫生經驗和菌陰肺結核癥狀不典型等因素，誤診可能性較高，影響患者治療時機，促使病情進一步轉變為肺外結核、肝腎結核，甚至腦膜炎、胸膜炎等，危及生命［14-15］ 。報道指出分子生物學技術可以提高肺結核患者陽性檢出率，但僅有少部分醫院能夠開展分子生物學、特殊染色、免疫組織化學等輔助診斷技術，尋找更具普適性的菌陰活動性肺結核診斷方法至關重要［16-17］ 。MSCT掃描速度快、圖像質量高，在結核病的診斷和治療中有較高指導價值［18］ 。

本研究比較了菌陰活動性肺結核患者和非結核肺病患者的MSCT影像學特征，發現菌陰活動性肺結核患者出現樹芽征、小葉中心結節、空洞、鈣化的例數多于非結核肺病患者，出現分葉征的例數少于非結核肺病患者；Logistic回歸分析結果顯示，樹芽征、小葉中心結節、空洞是菌陰活動性肺結核的獨立危險因素。菌陰肺結核組出現樹芽征的例數是非結核肺病組的3.313倍，出現小葉中心結節的例數是非結核肺病組的5倍，肺結核的病理變化包括滲出性病變、增生性病變、壞死性病變，肺與外界進行氣體交換是不能將肺內氣體完全排除，因此肺內氣道及含氣腔隙中存在混合氣體，但受到結核分枝桿菌進入的毒力影響，中央小葉氣道和含氣腔隙內的氣體會被滲出的粘液、膿液替代，同時在機體免疫力降低的情況下，大量結核分枝桿菌進入血液循環，導致血管通透性降低，結核分枝桿菌會透過血管壁進入肺實質形成結節，含氣腔隙中則會形成小葉中心結節，小葉中心結節與沿著小葉中心經過支氣管擴散的粘液、膿液一起出現則形成樹芽征，其病機基礎為干酪樣壞死物對終末細支氣管的填充［19］ 。肺炎和肺癌也會引起樹芽征，但均較少見，這是因為肺炎中僅特定類型會造成干酪性壞死，而肺部腫瘤少有侵犯支氣管。菌陰肺結核組出現空洞的例數是非結核肺病組的3.518倍，肺結核患者病灶處的結核分枝桿菌大量繁殖，肺組織受到病原菌影響在病灶處形成干酪壞死，在機體反射作用下，壞死物以膿痰形式咳嗽排出，原病灶區域會留下空洞，且多為薄壁空洞，其病理基礎是繼發于肺實質破壞所形成的不規則空洞，這也是肺結核的典型征象，空洞與氣道相通，會對周圍組織造成再次傳播［20］。肺炎患者受到特定病原菌感染也會引起空洞，如金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯桿菌等，但此空洞的形成主要是因為化膿性炎癥，多為厚壁空洞，肺癌患者也多會出現厚壁空洞，且呈蟲蝕狀，出現率較肺結核低［21］ 。根據上述差異征象構建的診斷模型診斷價值較高，AUC為0.825，敏感度、特異性分別為93.94%、70.97%。

綜上所述，MSCT具有高成像速度、高分辨率和廣覆蓋等優點，對菌陰活動性肺結核的診斷有重要臨床價值，以MSCT影像學特征構建的診斷模型可以為臨床診療提供指導。

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（編輯：熊一凡）