不同技术联合检测痰液和胸腔积液对结核性胸膜炎的诊断价值

王桂荣　王淑琦　姜广路　黄麦玲　杨新婷　陈效友　黄海荣

结核病是全球九大致死性疾病，2016年估计全球有1040万例新发患者，其中肺外结核占15%[1]。结核性胸膜炎(tuberculous pleurisy)是较常见的肺外结核，同时也是造成胸腔积液的主要病因[2]。在结核病高流行地区，胸腔积液约有50%由结核性胸膜炎引起[3]；近年来，耐药结核病的增多与传播对结核病的防控造成了极大威胁，因此在耐药率高负担地区提高结核性胸膜炎的病原学诊断尤为重要[4]。

结核性胸膜炎确诊的直接证据为胸腔镜或胸腔积液查到结核分枝杆菌，或胸膜活检组织表现为典型干酪样肉芽肿。尽管胸膜活检和胸腔镜取样诊断性较强，但这两种方法均为有创性；又由于胸腔积液中含菌量少，导致结核分枝杆菌病原学检测的敏感度相对较差，其抗酸杆菌涂片镜检(简称“涂片法”)阳性率一般低于10%，BACTEC MGIT 960液体培养(简称“培养法”)阳性率一般低于40%[5]，显然满足不了临床医生和患者对疾病诊断的要求。有研究表明，20%～86%的结核性胸膜炎患者并发有肺实质病变，即使胸部X线检查正常的结核性胸膜炎患者，痰液或诱导痰液中结核分枝杆菌培养的阳性率也可达7%～48%[6]；所以有研究指出，若在胸腔积液患者的呼吸道标本中检测到结核分枝杆菌，将有助于结核性胸膜炎的诊断[7]。故目前认为，胸膜活检发现肉芽肿样改变，或痰液、胸腔积液或胸膜活检标本中发现结核分枝杆菌均有助于结核性胸膜炎的诊断[8]。本研究回顾性分析结核性胸膜炎患者的痰液和胸腔积液中结核分枝杆菌的检测结果，评价联合检测痰液和胸腔积液对结核性胸膜炎的诊断价值。

对象和方法

1.患者一般情况：选取2014年1月至2017年3月首都医科大学附属北京胸科医院收治的1955例临床诊断为结核性胸膜炎的患者，其中男1392例(71.20%)、女563例(28.80%)，男∶女=2.47∶1；年龄8～97岁，平均年龄(41.52±19.99)岁，60岁以上患者占20.46%(400/1955)。其中1232例(63.02%)有肺部实质病变，723例(36.98%)无肺部实质病变(表1)。

2.纳入及排除标准：(1)纳入标准：①诊断为结核性胸膜炎的患者；②B型超声定位证实有少量以上胸腔积液，能定位抽取积液者。(2)排除标准：①过敏体质，曾对麻醉药物有过敏史者；②不能耐受胸腔穿刺者。

3.相关诊断及概念：(1)结核性胸膜炎的诊断标准：严格按照中华医学会编著的《临床诊疗指南：结核病分册》的标准进行诊断[9]。(2)肺内实质性病变CT表现：包括气道改变、气道结节或腺泡结节、小叶性及亚段肺叶实变、段性实变、叶性实变、球形病变或团块影[6,10]。

表1　一般特征在有或无肺部实质病变结核性胸膜炎患者中的比较

注括号外数值为“患者例数”，括号内数值为“构成比(%)”；a:括号内数值为“发病率(%)”；职业内的“其他”包括个体经营者、国家公务员、企业管理人员、无业人员、自由职业者、现役军人；统计学结果为有或无肺部实质病变结核性胸膜炎患者间各项构成比的比较

4.实验室检测：(1)涂片法查抗酸杆菌：痰液和胸腔积液涂片法严格按照《结核病诊断实验室检验规程》[11]查抗酸杆菌标准化操作程序执行。(2)培养法：严格按照《结核病诊断实验室检验规程》[11]推荐的方法及操作，痰液和胸腔积液分枝杆菌培养采用改良罗氏固体培养法或BACTEC MGIT 960液体培养法，采用含对硝基苯甲酸培养基进行初步菌种鉴定。(3)Xpert MTB/RIF技术(简称“Xpert法”)：取1 ml痰液或胸腔积液于有螺旋盖的无菌管中，加入2 ml标本处理液，旋紧管盖，在涡旋震荡器上涡旋震荡10 s，室温静置15 min，使标本充分液化。吸取2 ml液化的标本置于Xpert MTB/RIF反应试剂盒中，然后将反应试剂盒放置到检测模块，仪器开始进行自动化检测。反应结束后，在检测系统窗口下可直接观察测试结果。涂片法、培养法、Xpert法联合检测痰液+胸腔积液时，任一结果阳性即计为阳性。

5.统计学分析：采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，各组“率”的比较采用卡方检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

结　　果

1.检测痰液和胸腔积液的阳性率：1955例结核性胸膜炎的患者中，同时进行痰液+胸腔积液检测者中，有535例(27.37%)患者采用涂片法、353例(18.06%)采用培养法、294例(15.04%)采用Xpert 法，188例患者同时进行了涂片法+培养法+Xpert法检测(表2)。结果显示，涂片法、培养法、Xpert法单独检测痰液中结核分枝杆菌的阳性率分别为20.00%(107/535)、36.54%(129/353)、39.12%(115/294)，而3种方法单独检测胸腔积液的阳性率(分别为3.18%、15.30%、19.05%)与联合检测痰液+胸腔积液的阳性率(21.87%、43.63%、47.62%)差异均有统计学意义(P值均<0.01)(表3)。

2.肺部实质性病变对结核性胸膜炎诊断的影响：涂片法和培养法检测有或无肺部实质病变的胸膜炎患者胸腔积液的阳性率差异无统计学意义，而Xpert法检测的阳性率在有肺部实质病变患者中明显高于无肺部实质病变患者。涂片法、培养法和Xpert法单独检测痰液和联合检测胸腔积液+痰液在有肺部实质病变患者中的阳性率均明显高于无肺部实质病变患者，差异均有统计学意义(表4)。

在有肺部实质病变的患者中，涂片法、培养法和Xpert法单独检测痰液的阳性率(分别为30.29%、51.10%、60.33%) 明显高于单独检测胸腔积液(3.82%、16.30%、23.91%)(χ2值分别为84.19、61.53、50.04，P值均<0.01)；联合检测痰液+胸腔积液中结核分枝杆菌的阳性率(分别为32.06%、55.95%、67.93%) 明显高于单独检测胸腔积液(χ2值分别为92.06、77.32、71.79，P值均<0.01)。

在无肺部实质病变的患者中，涂片法、培养法和Xpert法联合检测痰液+胸腔积液的阳性率(分别为4.10%、21.43%、13.64%)较单独检测胸腔积液(分别为2.05%、13.49%、10.91%) 差异均无统计学意义(χ2=1.38，P=0.241；χ2=2.75，P=0.097；χ2=0.38，P=0.538)。

3.以培养为金标准不同方法检测痰液和胸腔积液的检测效能：对痰液和胸腔积液进行培养法检测的353例患者中， 154例(43.63%)培养阳性， 199例(56.37%)培养阴性。154例培养阳性患者中122例进行了涂片法检测，97例进行了Xpert法检测，82例同时进行了涂片法和Xpert法检测。199例培养阴性患者中157例进行了涂片法检测，111例进行了Xpert法检测，95例同时进行了涂片法和Xpert法检测(表5)。

以培养为金标准，涂片法、培养法和Xpert法检测痰液+胸腔积液的敏感度(分别为48.36%、79.38%、80.49%)明显高于单独检测胸腔积液的敏感度(分别为8.20%、26.80%、26.83%)(χ2值分别为48.52、53.84、47.47，P值均<0.01)(表6)。检测痰液+胸腔积液的特异度较单独检测胸腔积液有所下降，其中涂片法差异无统计学意义(χ2=3.65，P=0.056)、Xpert法和涂片法+Xpert法检测的差异均有统计学意义(χ2=4.71，P=0.030；χ2=5.67，P=0.017)。涂片法+Xpert法联合检测痰液+胸腔积液的敏感度(80.49%)较单独Xpert法(79.38%)敏感度稍有提高，特异度稍有下降(分别为73.68%、73.87%)，但差异均无统计学意义(χ2=0.03，P=0.854；χ2=0.00，P=0.975)。

表2　不同方法检测1955例结核性胸膜炎患者痰液和胸腔积液标本的结果

注括号外数值为检测的“患者例数”，括号内数值为“检出率(%)”

表3　不同检测方法行单独胸腔积液与痰液+胸腔积液检测的阳性结果比较

表4　3种方法单独或联合检测痰液和胸腔积液在有无肺部实质病变患者中的阳性率比较

表5　以培养为金标准不同方法检测痰液和胸腔积液的结果(例)

表6　以培养为金标准不同技术联合检测痰液和胸腔积液的检测效能

注敏感度=真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%；特异度=真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%；阳性预测值=真阳性例数/(真阳性例数+假阳性例数)×100%；阴性预测值=真阴性例数/(真阴性例数+假阴性例数)×100%；表中括号内分子与分母数值对应各计算公式中的各类例数

讨　　论

结核性胸膜炎是我国最常见的肺外结核之一。早期、准确地诊断对于疾病的防治十分重要，可有效降低发病率和死亡率[12]。病原学检查在结核病诊断中一直发挥着重要作用，既有利于疾病的确诊，也有利于后续的菌种鉴定和药物敏感性试验(简称“药敏试验”)。胸腔积液中查到结核分枝杆菌对结核性胸膜炎有确诊意义，但由于结核性胸膜炎患者胸腔积液中含菌量较少，阳性检出率很低，有研究显示涂片法阳性检出率低于10%，培养法和Xpert法也分别低于15%和20%，而且涂片法、培养法和Xpert法联合阳性检出率也仅达22.9%[13-15]，均不够理想，导致约3/4的患者只能进行临床诊断[8]，使得临床上对结核性胸膜炎的诊断和治疗面临着诸多的问题。找寻新的技术和方法以提高结核性胸膜炎的诊断价值成为目前关注的热点。

从有胸腔积液患者的呼吸道标本中检测到结核分枝杆菌，对结核性胸膜炎有重要的辅助诊断价值，但世界范围内关于这方面的研究还较少。Valdés等[16]报道在西班牙的结核性胸膜炎患者中，采用涂片法和罗氏固体培养法检测痰液中结核分枝杆菌的阳性率分别为8%和41%；Levine等[17]报道结核性胸膜炎患者的痰液和(或)胃液、支气管肺泡灌洗液中结核分枝杆菌培养的阳性率为33%；Ruan等[6]报道，结核性胸膜炎患者痰液中结核分枝杆菌培养的阳性率为48%，这与本研究结核性胸膜炎的痰菌培养阳性检出率(43.63%)基本一致。Marjani等[18]和Machado等[19]分别报道了HIV检测阳性的结核性胸膜炎患者中，痰涂片阳性率为57.1%；而单纯结核性胸膜炎患者的阳性率仅为5.2%。杨新婷等[15]的研究指出，41.9%的结核性胸膜炎患者可通过痰、气管镜取样、胸腔积液获得病原学依据，其中痰液的阳性率最高，可达73.5%。以上研究提示，大样本的结核性胸膜炎患者中，并发肺结核的患者占到大多数，导致阳性检出率较高，但如果对于单纯的结核性胸膜炎患者，则痰培养的阳性检出率会很低，基本没有临床应用价值。本研究中涂片法、培养法和Xpert法单独检测胸腔积液中结核分枝杆菌的阳性率分别为3.18%(17/535)、15.30%(54/353)和19.05%(56/294)，联合检测痰液+胸腔积液可达21.87%(117/535)、43.63%(154/353)和47.62%(140/294)，差异均有统计学意义(P值均<0.01)。可见对于疑似结核性胸膜炎患者开展痰液标本的检测将有助于提高结核性胸膜炎的诊断价值。

还有文献报道，结核性胸膜炎患者中20%～86%的患者并发有肺实质病变[6]，我国结核性胸膜炎患者中64.4%并发肺结核[15]。一般认为，无肺实质病变的结核性胸膜炎患者的痰液检测应为阴性，不具有传染性，但Light[2]报道指出：有肺实质病变的结核性胸膜炎患者的痰液培养阳性率可以达0%～30%，无肺实质病变的患者痰液培养阳性率也有4%～7%。本研究中63.02%(1232/1955)的结核性胸膜炎患者并发有肺实质病变，其涂片法、培养法和Xpert法检测痰液的阳性率分别为30.29%(103/340)、51.10%(116/227)和60.33%(111/184)，高于文献[2]，可能是由于本研究同时采用了改良罗氏固体培养法和BACTEC MGIT 960液体培养法，提示同时应用固体培养和液体培养法可提高痰液培养的总体阳性率；在无肺部实质病变的患者(723例)中涂片法、培养法和Xpert法检测痰液的阳性率分别为2.05%(4/195)、10.32%(13/126)和3.64%(4/110)，与文献[2]的报道一致，提示无肺实质病变的结核性胸膜炎患者的痰液检测可为阳性，也具有传染性。另外，在无肺部实质病变的患者中，尽管涂片法、培养法和Xpert法联合检测痰液+胸腔积液的阳性率[分别为4.10% (8/195)，21.43% (27/126)和13.64% (15/110)]稍高于单独检测胸腔积液[分别为2.05% (4/195)、13.49% (17/126)、10.91% (12/110)]，但差异均无统计学意义；但阳性检出率较高的结果也提示了对于无肺部实质病变的疑似结核性胸膜炎的患者，开展痰液标本检测将有助于提高结核性胸膜炎的诊断率。对于一些无痰或自主咳痰困难的结核性胸膜炎患者，由于痰液培养阳性率较低，可进行诱导痰的检测，以提高阳性检出率，更好地辅助结核性胸膜炎的诊断。

本研究中以培养为金标准进行几种方法检测效能的分析，结果显示：涂片法、培养法和Xpert法检测痰液+胸腔积液的敏感度(分别为48.36%、79.38%、80.49%)明显高于单独检测胸腔积液(分别为8.20%、26.80%、26.83%)。涂片法+Xpert法联合检测痰液+胸腔积液的敏感度最高可达80.49%(66/82)。因此，应用多种技术联合检测痰液和胸腔积液可提高结核性胸膜炎的确诊率。

由于本研究纳入同时进行痰液和胸腔积液检测的患者中，有535例(27.37%)患者采用涂片法、353例(18.06%)采用培养法、294例(15.04%)采用Xpert 法、188例患者同时进行了涂片法+培养法+Xpert法检测，而不是同一患者同时采用了多种检测方法，导致在分析不同检测技术或不同标本类型时存在应用的数据不同，虽然样本量较大，但仍有可能造成统计学偏倚等其他影响。

本研究显示仅有不足50%的结核性胸膜炎患者能够寻找到病原学诊断依据。因此，联合检测多种标本及联合应用多种诊断方法，有助于结核性胸膜炎的诊断。对于疑似结核性胸膜炎患者，应尽量获得痰液标本以提高结核分枝杆菌的阳性检出率，这对于结核性胸膜炎的诊断及后续的药敏试验均具有很重要的意义。

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