APP下载

结核病的临床诊断及研究进展

2018-03-12秦蘅廖秀清

中华肺部疾病杂志(电子版) 2018年1期
关键词:活动性支气管镜结核

秦蘅 廖秀清

结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacteriumtuberculosis, Mtb)感染引起的慢性传染病。传统结核病诊断方法仍以病原学诊断为主,但常规涂片阳性率低,而培养耗时较长,均不能满足临床需要。近几年结核病的诊断取得了较多进展,如影像学的18F-FDG PET-CT,细菌学的发光二极管荧光显微镜和爆轰纳米金刚石检测法;免疫学的γ-干扰素释放试验;分子生物学方面Xpert Mtb/RIF技术;介入方面的支气管超声下经引导鞘肺活检术、电磁导航支气管镜、虚拟支气管镜导航技术等。本文主要针对目前结核病的诊断进展作如下综述。

一、影像学诊断

1. 高分辨率CT(high resolution CT, HRCT): 胸部CT对于肺结核诊断具有重要价值,但仍有相当部分肺结核不能通过常规CT进行诊断。而HRCT使得肺组织结构和病变细节能被更清楚地显示。多项研究表明通过CT扫描能发现多种肺结核相关影像学表现,如空洞、毛玻璃影、实变、树芽征、肺门及纵隔肿大的淋巴结、胸腔积液等[1-2]。近年有高分辨率CT报道“反晕征”为肺结核的另一特点,表现为中心毛玻璃影,周围为新月形或环形的致密阴影包绕,起初认为是隐源性机化性肺炎的特异性表现[3]。吕岩等[4]报道在HRCT上见“反晕征”并且晕环及壁内均可见结节影时,应高度怀疑活动性肺结核。

2. CT灌注成像(CT perfusion imaging, CTPI): CTPI是一种新型诊断技术,通过分析肺微循环的灌注成像情况来了解病变情况。袁小东等[5]研究表明活动性肺结核诊断的新技术-320层的肺双入口灌注技术,用它分别测得支气管动脉血流量(bronchial flow, BF)、肺动脉血流量(pulmonary flow, PF)及灌注指数[perfusion index,PI=PF/(PF+BF)]。对肺结核的血供灌注初步研究提示,结核性病变由体循环和肺循环双重供血,其中以肺循环为主导。同时发现结核病灶与肺癌血供的不同点,其中肺癌以支气管动脉供血为主,而结核病灶的PF明显大于BF,进一步提示可以将PI作为肺癌和肺结核相鉴别的指标。李利佳等[6]进一步用此方法评估了血流灌注在肺结核临床分型中的诊断价值。结果显示浸润型病灶的灌注值(BF和PF)最高,结核球病灶的BF值最低,空洞型病灶的PF值最低。

3. 氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机体层摄影术与计算机体层摄影术(fluorine-18 fludeoxyglucose positron emission tomography-computed tomography, 18F-FDG PET-CT): 18F-FDG PET-CT已经在临床上被广泛地应用于肿瘤的诊断、分期及治疗效果评价,但受PET空间分辨率及部分容积效应的影响,其对小结节病灶诊断能力有限。Nomori等[7]的研究表示,PET对小于1 cm的肺结节或 CT显示为毛玻璃样结节的病灶不能做出正确的评价。而且,对于鉴别肺内孤立结节的良恶性时,肺结核造成了57.1%的假阳性率,其中活动性肺结核是其主要原因之一[8]。为此,Zheng等[9]将临床高度怀疑为恶性肿瘤的病灶进行18F-FDG PET-CT双时相显像研究,但最后组织病理学确诊为结核瘤,从中发现了与非活动性肺结核相比,活动性肺结核的延时时相和早期时相均显示代谢增高(P<0.05),提示18F-FDG PET-CT及双时相PET显像能够评价结核病的活动性。而且对于肺结核的诊断,18F-FDG PET-CT较CT能发现更多的病变部位和累及范围[10]。总之,18F-FDG PET-CT作为一种新型的无创诊断工具,在结核病的诊断及活动性判断等方面作用是肯定的,值得进一步探索及研究。

二、实验室诊断

1. 细菌学诊断

(1)发光二极管荧光显微镜(light-emitting diode fluor escence microscopy, LED-FM): 既往最常用的是萋-尼(Ziehl-Neelsen, Z-N)染色和金胺O染色(fluorescence microscopy, FM),但阳性率均较低。近年来一种为LED-FM的技术应用不断被推广。Chang等[11]对LED-FM对肺结核诊断的进行了Meta分析,结果诊断的累计灵敏性为66.9%和累计特异性为96.8%。WHO也推荐将LED-FM替代Z-N染色,既增加了灵敏性也减少了涂片时间[12]。但Nayak[13]研究表明在同一天的标本检测会有8%涂片阳性率丢失。因此,该方法的优越性还值得进一步探究。

(2)BACTEC MGIT960 快速培养系统: Mtb培养法仍是诊断结核病的“金标准”,目前主要方法有改良罗氏培养法和BACTEC MGIT960快速培养系统。彭亦平等[14]用BACTEC MGIT-960对1 538例肺结核患者的痰标本进行分离培养,并与痰涂片及罗氏法对比,结果显示BACTEC MGIT 960系统对Mtb的培养阳性率为42.85%,培养时间为12.5 d,与传统培养法相比有明显优势。

(3)爆轰纳米金刚石的检测方法: Soo等[15]用此方法捕获Mtb培养液中的分泌抗原:人培养滤液蛋白10(CFP-10),再通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析,其可避免由免疫交叉反应引起结核分枝杆菌复合群(Mycobacteriumtuberculosiscomplex, MTBC)鉴定的假阳性,同时得到CFP-10抗原作为MTBC的生物标志物的的敏感性和特异性可达到97.4%和100%,而非结核分枝杆菌中并没有发现CFP-10抗原。这表明用此方法CFP-10抗原可以在临床实践中作为早期诊断MTBC的生物标志物。同时,CFP-10抗原对于结核分枝杆菌和非结核分枝杆菌的鉴别具有重大意义。

2. 免疫学诊断: γ-干扰素释放试验(iterferon-gamma release assays, IGRAs ),目前IGRAs被广泛应用于结核病的诊断,其包括两种方法:T-SPOT(the T-SPOT.TB test)和QFT-GIT(quanti FERON-TB gold in tube test)。Lai等[16]报道相对于QFT-GIT,T-SPOT在诊断活动性结核病方面具有较高的灵敏性和更少的不确定性。还有研究表明IGRAs对于诊断肺结核比TST具有更好的性能,但是都没有很好的稳定性[17]。近年来,已有多项研究证明IGRAs 可用于检测Mtb感染。但在检查Mtb感染的特异性和敏感性方面缺乏严格意义上的“金标准”,因此对活动性肺结核的诊断仍存在争论,这需要一个大样本量的多中心研究结果来进行评估[18-19]。

3. 分子生物学诊断

(1) Xpert Mtb/RIF检测: Xpert Mtb/RIF检测技术是一种Mtb特异的实时PCR,是集标本处理、PCR、利福平耐药基因检测为一体的全自动快速检测方法,全程耗时仅需90 min[20]。Gürsoy等[21]通过Xpert Mtb/RIF检测技术对1 141份肺内和1 019份肺外标本进行检测,结果显示Xpert Mtb/RIF检测对于全部标本、肺内标本、肺外标本的敏感性分别为73.3%、77.5%、63.9%,特异性为99.3%、99.5%、99.2%。提示Xpert Mtb/RIF检测对于结核病的诊断具有实用、快速、特异性高等优点。但其技术成本较昂贵。

(2) RNA恒温扩增实时监测(simultaneous amplification and testing, SAT ): SAT是在RNA恒温扩增技术基础上,发展起来的一项新型检测技术。Yan等[22]通过对3 608位疑似肺结核患者痰标本进行SAT检测,其结果显示SAT检测的敏感性、特异性分别为75.8%、100%。提示SAT是一种快速、准确的诊断Mtb的方法,可以被广泛应用于临床,尤其在痰涂片阴性和痰少的疑似肺结核患者中更有价值[23]。

(3)环介导等温扩增法 (loop mediated isothermal amplification, LAMP): LAMP是一种手工核酸扩增技术。该技术需在等温下直接扩增标本中的Mtb DNA,无需扩增仪,约2h后直接用肉眼观察结果。Yan等[24]通过比较SAT、LAMP、Xpert Mtb/RIF检测Mtb并进行Meta分析,结果显示三种检测的累计敏感性分别为93%、96%、89%,累计特异性分别为94%、88%、98%。进一步分析还发现LAMP法对于涂片阳性的肺结核诊断具有更高的敏感性。

三、介入诊断

通过介入的方法获取更优质的标本进行检测毫无疑问可以提高阳性诊断率,但传统的支气管镜及CT引导下肺穿刺具有自身的局限性,部分肺野获取标本困难。近年来呼吸介入诊治技术发展迅速,出现了多种新的介入技术能够准确到达病变部位并获取标本,对肺结核的诊断具有较大帮助。其中以支气管内镜超声引导下经支气管针吸活检术、支气管超声下经引导鞘肺活检术、电磁导航支气管镜、虚拟支气管镜导航技术为代表。

1. 支气管内镜超声引导下经支气管针吸活检术(endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration, EBUS-TBNA): EBUS-TBNA是一项支气管镜、超声以及针吸活检相结合的新技术。近年来EBUS-TBNA因其操作定位准确、技术简单、创伤小、特异性和敏感性高以及可重复性强等优势,应用范围不断扩大,对肺门及纵膈淋巴结结核的具有较大的诊断价值。姜洪斌等[25]报道,EBUS-TBNA对菌阴肺结核伴纵膈和/或肺门淋巴结肿大的患者诊断阳性率高,提示当菌阴肺结核患者诊断不明确且伴有纵膈和/或肺门淋巴结肿大时,采用EBUS-TBNA常可获取满意的标本。

2. 支气管超声下经引导鞘肺活检术(endobronchial ultrasound transbronchial lung biopsy with guide-sheath, EBUS-GS-TBLB): 它通过引导鞘将超声小探头导引到外周肺组织进行活检,能够更准确进行定位。Hayama等[26]通过将67例肺周围性病变(peripheral pulmonary lesions, PPLs)分为用EBUS-GS组(22例)和非EBUS-GS组(45例)对其诊断价值进行探讨,结果发现EBUS-GS诊断阳性率(54.7%)显著高于非EBUS-GS组(17.8%)。李明等[27]通过对PPLs经过EBUS-GS探讨其诊断价值,其中78处PPLs中经EBUS-GS确诊58处,诊断阳性率为74.4%,还发现超声下病灶环绕探头、病灶直径>2 cm、CT影像见病灶近中心和支气管征,可以提高EBUS-GS-TBLB的诊断率。说明EBUS-GS-TBLB用于诊断PPLs是安全有效的,对于菌阴性肺结核,特别是小结节病变者可以用EBUS-GS-TBLB帮助判断。

3. 电磁导航支气管镜(electromagnetic navigation bronchoscopy, ENB)和虚拟支气管镜导航(virtual bronchoscopic navigation, VBN): 它们可以对肺野外周结节和纵隔淋巴结进行微创探查。顾晔等[28]通过ENB对PPLs进行初步探索,发现其诊断率为81.82%,病灶直径(25.27±6.63)mm,导航耗时平均(23.03±16.78)min。说明ENB具有安全、导航定位准确、微创、快捷等优点。VBN是通过一种特殊的软件,将肺支气管树自动重建出三维图像,对其复杂的结构进行直观的展示,再根据预先制定的肺部定位,自动描画出活检途径,可以帮助我们对PPLs的诊断。陈众博等[29]将184例PPLs患者分为经 VBN联合EBUS-GS组(93例)和经EBUS-GS组(91例)进行诊断,比较两组的差异。结果VBN 联合EBUS-GS组和经EBUS-GS组诊断敏感性分别为72.04%和69.23%,检查时间分别为(45±10)min和(55±10)min。最后得出VBN不能更进一步提高EBUS-GS的诊断敏感度,但可以缩短其检查时间和减少患者痛苦。Yasuo等[30]表示VBN联合TBNA对于外中内带肺野的小结节诊断更有优势且更安全。VBN较ENB操作更简单,费用更便宜,故目前临床上应用较多的为VBN。

四、肺外结核

肺外结核的相关实验室诊断方法与上述实验室诊断方法相同。影像学方面,超声、CT、PET-CT、MRI对于不同部位结核病各有其相应的影像学特点。结核性脑膜炎可以通过脑脊液检测提供重要线索,特征性的脑脊液改变有助于鉴别其他类型感染。浆膜腔积液除常规、生化以外,很多酶学及免疫学等指标均对结核性心包炎、胸膜炎、腹膜炎等有一定辅助诊断价值,且可通过纵膈镜、胸腔镜、腹腔镜进行多方位观察,多处取得病理活检进行诊断。肠镜下病变组织活检是诊断肠结核的一种重要而有效的方法。静脉肾盂造影、肾脏超声检查、磁共振尿路成像,输尿管镜及膀胱镜检联合组织活检对泌尿系统结核诊断具有重要价值。

综上所述,目前结核病诊断技术正朝着敏感性高、特异性强、准确率高及快速检测的方向不断前进,单一的检测方法已不能满足结核病诊断的需要。临床上常需联合多种检测技术以提高诊断的准确性和阳性率。同时,优质标本能减少诊断的不确定性,因此采用新的介入技术获取优质的标本是也是提高诊断的准确性和阳性率的重要手段。

1 Ko JM, Park HJ, Kim CH. Pulmonary changes of pleural TB: up-to-date CT imaging[J]. Chest, 2014, 146(6): 1604-1611.

2 Yoon JY, Lee IJ, Im HJ, et al. CT findings in apical versus basal involvement of pulmonary tuberculosis[J]. Diagn Interv Radiol, 2013, 19(2): 85-90.

3 Marchiori E, Grando RD, Simoes Dos Santos CE, et al. Pulmonary tuberculosis associated with the reversed halo sign on high-resolution CT[J]. Br J Radiol, 2010, 83(987): e58-60.

4 吕岩, 李成海, 谢汝明, 等. 初治活动性继发性肺结核的 HRCT 影像研究[J/CD]. 中华实验和临床感染病杂志(电子版), 2015, 9(5): 113-118.

5 袁小东, 敖国昆, 全昌斌, 等. 肺双重血的CT灌注技术及其应用于肺结核的初步研究[J/CD]. 中华临床医师杂志: 电子版, 2011, 5(20): 5913-5918.

6 李利佳, 敖国昆, 袁小东, 等. 320排螺旋CT双入口灌注技术在肺结核的临床应用[J]. 放射学实践, 2014, 29(3): 283-287.

7 Nomori H, Watanabe K, Ohtsuka T, et al. Evaluation of F-18 fluorodeoxyglucose (FDG) PET scanning for pulmonary nodules less than 3 cm in diameter, with special reference to the CT images[J]. Lung Cancer, 2004, 45(1): 19-27.

8 Li Y, Su M, Li F, et al. The value of 18F-FDG-PET/CT in the Differential diagnosis of solitary pulmonary nodules in areas With a high incidence of tuberculosis[J]. Ann Nucl Med, 2011, 25(10): 804-811.

9 Zheng Z, Pan Y, Guo F, et al. Multimodality FDG PET/CT appearance of pulmonary tuberculoma mimicking lung cancer and pathologic correlation in a tuberculosis-endemic country[J]. South Med J, 2011, 104(6): 440-445.

10 Stelzmueller I, Huber H, Wunn R, et al. 18F-FDG PET/CT in the Initial Assessment and for Follow-up in Patients With Tuberculosis[J].Clin Nucl Med, 2016, 41(4): e187-94.

11 Chang EW, Page AL, Bonnet M. Light-emitting diode fluorescence microscopy for tuberculosis diagnosis: a meta-analysis [J].Eur Respir J, 2016, 47(3): 929-937.

12 World Health Organization.Fluorescent light-emitting Diode(LED) microscopy for diagnosis of tuberculosis: policy statement[M]. Geneva: World Health Organization, 2011: 3-11.

13 Nayak P, Kumar AMV, Claassens M, et al. Cbmparing same day sputum microscopy with conventional sputum microscopy for the diagnosis of tuberculosis-Chhattisgarh, India[J]. PLoS One, 2013, 8(9): e74964.

14 彭亦平, 谭彩萍, 熊国亮. BACTECM GIT960 快速培养及药敏在肺结核诊治中的应用评价[J]. 江西医药, 2016, 51(1): 21-22.

15 Soo PC, Horng YT, Chen AT, et al. Validation of nanodiamond-extracted CFP-10 antigen as a biomarker inclinica lisolates of Mycobacterium tuberculosis complex in broth Culture media[J]. Tuberculosis, 2015, 95(5): 620-624.

16 Lai CC, Tan CK, Lin SH, et al. Diagnostic performance of whole-blood interferon-γassay and enzyme-linked immunospotassay for active tuberculosis[J]. Diagn Microbiol Infect Dis, 2011, 71(2): 139-43.

17 Lu P, Chen X, Zhu LM, et al. Interferon-Gamma Release Assays for the Diagnosis of Tuberculosis:A Systematic Review and Meta-analysis[J]. Lung, 2016, 194(3): 447-58.

18 Mazurek GH, Jereb J, Vernon A, et al. Updated guidelines for using Interferon Gamma Release Assays to detectMycobacteriumtuberculosisinfection-United States[J].2010. MMWR Recomm Rep, 2010, 59(RR-5): 1-25.

19 Rangaka MX, Wilkinson KA, Glynn JR, et al. Predictive value of interferon-γ release assays for incident active tuberculosis: a systematic review and meta-analysis[J]. Lancet Infect Dis, 2012, 12(1): 45-55.

20 Weyer K, Mirzayev F, Miqliori GB, et al. Rapid molecular TB diagnosis: evidence, policy making and global implementation of Xpert MTB/RIF[J]. Eur Respir J, 2013, 42(1): 252-271.

22 Yan L, Tang S, Yang Y, et al. Large Cohort Study on the clinical value of simultaneous amplification and testing for the diagnosis of pulmonary tuberculosis[J]. Medicine (Baltimore), 2016, 95(4): e2597.

23 Fan L, Zhang Q, Cheng L, et al. Clinical diagnostic performance of the simultaneous amplification and testing methods for detection of theMycobacteriumtuberculosiscomplex for smear-negative or sputum-scarce pulmonary tuberculosis in China[J]. Chin Med J(Engl), 2014, 127(10): 1863-1867.

24 Yan L, Xiao H, Zhang Q. Systematic review: Comparison of Xpert MTB/RIF, LAMP and SAT methods for the diagnosis of pulmonary tuberculosis[J]. Tuberculosis(Edinb), 2016, 96: 75-86.

25 姜洪斌, 汪浩, 姜格宁, 等. 超声支气管镜引导下的经支气管针吸活检技术诊断菌阴肺结核[J]. 中华胸心血管外科杂志, 2011, 27(9): 526-528.

26 Hayama M, Izumo T, Chavez C, et al. Additional transbronchial needle aspiration through a guide sheath(GS-TBNA) for peripheral pulmonary lesions that cannot be detected by radial EBUS[J]. Clin Respir J, 2015, doi:10.1111/crj.12413.

27 李明, 彭爱梅, 张国良, 等. 支气管超声下经引导鞘肺活检术诊断肺周围性病变的价值[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2014, 37(1): 36-40.

28 顾晔, 汪浩, 费苛, 等. 电磁导航支气管镜在肺外周结节诊断中的应用[J]. 中华胸心血管外科杂志, 2015, 31(2): 84-87.

29 陈众博, 金燕平, 虞亦鸣, 等. 虚拟导航联合支气管超声在肺外周结节诊断中的价值[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2016, 39(7): 509-513.

30 Yasuo M, Kobayashi T, Hama M, et al. Combination of virtual bronchoscopic navigation with conventional transbronchial needle aspiration in the diagnosis of peribronchial pulmonary lesions located in the middle third of the lungs[J]. Respir Investig, 2016, 54(5): 355-563.

猜你喜欢

活动性支气管镜结核
南京地区2017—2020年结核及非结核分枝杆菌菌株分布及耐药情况分析
支气管镜灌洗联合体位引流治疗肺不张的临床效果观察
舒适护理在纤维支气管镜检查中的应用研究
超声支气管镜引导下的经支气管针吸活检术在肺和纵隔占位性病变诊断中的应用
特殊部位结核影像学表现
T-SPOT.TB在活动性肺结核治疗效果的监测
变中求恒 稳中求胜——中考金属活动性顺序大揭秘
Is right lobe liver graft without main right hepatic vein suitable for living donor liver transplantation?
支气管镜联合无创正压通气治疗老年慢阻肺并呼吸衰竭的临床研究
金属活动性应用举例