CT引导下经皮肺穿刺活检术诊断菌阴肺结核的应用研究

周震 吕岩 吕平欣 周新华 李成海 王东坡

结核病是严重威胁人类健康的传染性疾病，据2016年世界卫生组织最新统计数据显示，全球有超过1040万例新发结核病患者[1]。而在我国，初治菌阴肺结核患者占63.8%[2]，临床工作中不可避免存在部分误诊、漏诊或过诊情况。

CT引导下肺穿刺活检，因其可以从肺内目标靶病灶获取组织，准确性及安全性已被临床所肯定，但在肺结核诊断的应用及研究很少。本研究回顾性分析103例经CT引导下穿刺活检，最终经病理证实或临床试验性治疗确诊的菌阴肺结核患者的CT扫描资料，分析病变形态、密度的不同对穿刺活检诊断阳性率的影响，探索CT引导下肺穿刺活检术对提高菌阴肺结核患者确诊率的可行性，同时为今后活检病灶的选择提供依据。

资料和方法

一、一般资料

回顾性分析首都医科大学附属北京胸科医院2017年1—12月收治的103例确诊为菌阴肺结核患者，确诊标准参照“菌阴肺结核诊断标准[3]”。所有患者均应用广谱抗生素行正规抗炎治疗10～14 d 后进行胸部CT扫描复查，CT征象无明显改善的情况下进行CT引导下穿刺活检。穿刺标本送病理科进行涂片检测，结果91例穿刺活检病理检查阳性，12例阴性。其中，男55例，女48例，年龄15～84岁，中位年龄44岁；咳嗽70例，咳痰54例，咯血12例，发热55例，盗汗78例，消瘦55例，胸痛43例，无症状(体检发现)7例，病程2周至3年[(68.56±9.43) d]。

二、CT扫描方法

扫描设备为GE 680 CT仪(通用电气医疗日本公司)。患者吸气状态下常规从肺尖至横膈水平进行平扫及增强扫描；层厚5 mm，层距5 mm；增强扫描使用非离子型对比剂(碘海醇或碘普胺，350 mg I/ml)，注射流率为2.5～3.0 ml/s，注射剂量为100 ml。穿刺活检时扫描设备为GE 64 VCT(通用电气医疗日本公司)。患者吸气状态下，上至穿刺病灶上 0.5 cm，下至病灶下0.5 cm，扫描层厚 2.5 mm，层距 2.5 mm。管电压120 kV，自动管电流。窗宽、窗位分别为：肺窗1500 HU 、-500 HU；纵隔窗350 HU、40 HU。

三、定义

菌阴肺结核定义为3次结核分枝杆菌痰涂片及1次培养均呈阴性的肺结核[3]。

四、病变密度分类

所有患者均常规行CT增强扫描，对穿刺活检部位分别测量纵隔窗平扫及增强扫描后CT值各3次，取其平均值。按CT值将病变密度分为4组：(1)纵隔窗不可测量；(2)0～20 HU无强化；(3)>20 HU 无强化或强化不明显；(4)>20 HU且强化明显。

五、病理学检测分析

所有穿刺标本均于穿刺活检后即刻放入10%中性福尔马林溶液内，24 h内送病理科进行HE染色、抗酸染色、荧光定量聚合酶链式反应技术检测活检组织石蜡包埋标本中的MTB-DNA(TB-DNA)检测，病理结果与CT扫描各类病灶征象进行对照。

六、病理HE染色结果分组

所有患者穿刺标本均行常规HE染色，结果分为3组：Ⅰ组为慢性肉芽肿性炎伴坏死。Ⅱ组为慢性肉芽肿性炎，未见明确坏死。Ⅲ组为大量坏死组织，未见明确肉芽肿性炎。

七、穿刺活检

1. 术前准备：患者进行胸部CT平扫和增强扫描,设计安全的穿刺路径。患者术前行血常规、凝血常规检测,并发慢性肺部基础疾病患者需要检查肺功能。确认无穿刺禁忌的患者签署知情同意书。术前禁食4 h。

2. 穿刺活检方法：穿刺均在CT引导下完成。根据病灶的位置,患者取仰卧、俯卧或者侧卧位。训练患者屏气。对病变部位进行CT 扫描，选择距体表皮肤距离最短路径，避开叶裂、重要血管结构及肺气肿、肺大疱。根据激光定位标志，在预定的穿刺部位体表放置自制的金属条进行定位标记，对选定的穿刺层面上下1 cm进行扫描，确定体表穿刺点、进针角度和深度。

常规消毒、铺手术巾,2%利多卡因局部浸润麻醉皮下、壁层胸膜。17 G同轴引导活检针(美国 Argon公司)分步穿刺至壁层胸膜、肺内达病灶，并行CT扫描进行验证、调整。到达病灶后沿同轴引导活检针引入18 G全自动活检针,取材1～2次，每次获取的组织长约1 cm。取材完毕后,快速拔出同轴套管针。再次行CT扫描观察有无气胸及出血等并发症。

3. 术后处理：患者术后卧床4 h,常规使用止血药物。如术后出现气胸，可给予吸氧，次日进行X线胸部摄影复查。如肺压缩30%以上,行胸腔闭式引流。

八、统计学处理

采用IBM SPSS 24.0 软件对穿刺活检病灶不同CT表现特征进行统计学分析，计数资料使用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义；对有统计学意义的征象进行组间两两比较，修正后的P值公式为0.05/[n(n-1)/2]。

结 果

103例患者穿刺活检获取标本全部符合病理学诊断要求，经病理学检测，TB-DNA(+)确诊为结核91例，占88.35%；TB-DNA(-)患者12例，占11.65%。

一、穿刺取材病灶形态与穿刺结果关系

本组穿刺活检病灶分布于肺内各叶、段，以双上叶及双下叶居多。表现为磨玻璃样密度结节影3例，实性结节36例，实变19例，空洞病变21例，团块影24例，具体见表1。

对肺结核肺内病灶穿刺活检，磨玻璃样影3例，病灶穿刺活检阳性率33.33%(1/3)，因样本量较小，故不纳入统计比较。结节、实变、空洞、团块病灶穿刺活检阳性率分别为91.67%(33/36)、94.74%(18/19)、100.00%(21/21)、75.00%(18/24)，差异有统计学意义(χ2=8.918，P=0.030)。4种形态病灶穿刺阳性率两两比较，结节组与实变组、空洞组、团块组比较(χ2=0.174，P=0.677；χ2=1.847，P=0.174；χ2=3.137，P=0.077)，实变组与空洞组、团块组比较(χ2=1.134，P=0.287；χ2=3.031，P=0.082)，空洞组与团块组比较(χ2=8.058，P=0.014)。P均>0.008，差异无统计学意义。

二、穿刺取材病灶密度与穿刺结果关系

不同密度病变穿刺活检病理检测结果不同，具体频数及比率见表2。

纵隔窗不可测量组3例，病灶穿刺活检阳性率33.33%(1/3)，因样本量较小，故不纳入统计比较。0～20 HU无强化组(图1～5)、>20 HU无强化或强化不明显组、>20 HU且强化明显组、纵隔窗不可测量组的穿刺活检阳性率分别为96.88%(31/32)、94.34%(50/53)、60.00%(9/15；图6～10)，差异有统计学意义(χ2=17.790，P=0.000)。该3种密度病灶穿刺阳性率两两比较， 0～20 HU无强化与>

表1 穿刺取材病灶形态与检测结果

注a:实变影包括小叶性实变、亚段性、段性及大叶性实变

表2 穿刺取材病变密度与检测结果

注a:依据影像学常规，强化明显的阈值为CT值净增>20 HU

图1～5女，52岁，右下肺结核。图1显示右肺下叶外基底段空洞影，洞壁密度较低，CT值14 HU，洞壁内缘光整。图2显示增强扫描洞壁无强化。图3对右肺下叶外基底段空洞洞壁进行CT引导下穿刺活检。图4为标本切片病理检查(HE ×200)，肺组织呈慢性肉芽肿性炎改变。图5为抗酸染色 (油镜 ×1000)，肉芽肿病变内未见抗酸杆菌20 HU且强化明显组比较，差异有统计学意义(χ2=10.956，P=0.001)。>20 HU无强化或强化不明显组与>20 HU且强化明显组比较，差异有统计学意义(χ2=12.005，P=0.001)。0～20 HU无强化与>20 HU无强化或强化不明显组比较差异无统计学意义(χ2=0.286，P=0.593)。

三、穿刺标本病理检测方法对照

1.病理检测基本情况：103例患者穿刺标本均行常规HE染色、抗酸染色及TB-DNA检测。

HE染色Ⅰ组33例，抗酸染色和TB-DNA均呈阳性；HE染色Ⅱ组18例中，4例抗酸染色阳性、14例抗酸染色阴性；8例TB-DNA阳性、10例TB-DNA 阴性；HE染色Ⅲ组52例中，50例抗酸染色阳性、2例抗酸染色阴性；50例TB-DNA阳性、2例 TB-DNA阴性。

2. HE染色与抗酸染色、TB-DNA检测结果对照见表3。

采用三种病理检测方法诊断结核病，HE染色阳性率32.04%(33/103)，抗酸染色阳性率84.47%(87/103)，TB-DNA阳性率88.35%(91/103)，比较三种方法诊断阳性率差异有统计学意义(χ2=94.084，P=0.001)。两两比较，HE染色与抗酸染色差异有统计学意义(χ2=58.207，P=0.001)；HE染色与TB-DNA差异有统计学意义(χ2=68.153，P=0.001)，抗酸染色与TB-DNA比较差异无统计学意义(χ2=0.661，P=0.416)。

表3 103例患者HE染色与抗酸染色及TB-DNA对照

图6～10男，38岁，左下肺结核。图6显示左肺下叶外基底段团块影，病变实质密度尚均匀，CT值36 HU。图7显示病变明显强化，CT值65 HU。图8对左肺下叶外基底段团块影明显强化区域行CT引导下穿刺活检。图9为活检标本病理切片(HE ×200)，坏死组织伴钙盐沉积。图10为抗酸染色 (油镜 ×1000)坏死组织内见多量红色杆状、略弯曲抗酸杆菌

讨 论

菌阴肺结核因其未能在痰中检查到结核分枝杆菌这一诊断肺结核的病原学直接证据，且加之菌阴肺结核在肺结核所占比例极大[2，4]，故给临床实际诊疗工作带来极大的隐患。

CT引导下经皮穿刺活检术是胸部疾病诊断与鉴别中最具价值的一种技术，也是提高肺部疑难疾病诊断准确率无可替代的重要方法[5]。近几年，有少数学者将该技术应用于肺结核的诊断，其目的为通过穿刺活检从病灶内取得结核分枝杆菌的直接证据。肺结核属于慢性炎症的范畴,包括渗出性炎症、增生性炎症和变质性炎症3种改变[6]。当机体感染的结核分枝杆菌量较多时，易出现渗出性、变质性炎症为主的病变；而感染的结核分枝杆菌量较少时，易出现增生性炎症为主的病变[7]。多数文献报道,这3种改变可以在肺内多发病变中同时存在[8-9],甚至可以出现于同一种结核病变[10]。鉴于上述病理特点，肺结核在CT征象上常常表现为斑片、结节及空洞等多种形态[11]。据文献报道，对菌阴肺结核患者进行穿刺活检，其阳性率高低不一[12-14]，由此可见，肺结核肺内病灶中结核分枝杆菌的分布不均。何种形态、密度病变内结核分枝杆菌含量较高、如何选择穿刺部位未见相关报道。

在病理解剖中，肺结核结节多为结核性肉芽肿性炎症伴多数不同程度的变质性炎症改变；空洞为病变组织液化坏死并经引流支气管排出所形成的组织缺损，其实质为变质性炎症；实变影实质成分较多样，渗出、增殖、变质性炎症或混合病变均可出现。值得强调的是，变质性炎症内结核分枝杆菌含量相对较多[7]。而肿块样阴影以增生性炎症为主，在病理解剖上虽然是一种实变改变，但这种实变的CT征象往往表现为密度较均匀、形态不规则、边缘相对清楚的阴影，主要都是肉芽肿病变，变质性炎症较少，故结核分枝杆菌量较少。磨玻璃样密度影为渗出性病变，穿刺活检阳性率低的原因考虑可能为：(1)病变内结核分枝杆菌含量较少。(2)穿刺活检取材有效成分较少。(3)由于结核病患者的全身症状及呼吸道症状均较轻微，往往未能及时就诊，故单纯的渗出性炎症改变相对少见。(4)如双肺有其他可测量病变则穿刺医师优先选择其他病变进行穿刺而导致该种病变穿刺数量较少。本研究中，结节、空洞及实变穿刺活检阳性率高，团块病灶次之，各组阳性率比较差异有统计学意义。

CT平扫纵隔窗CT值的不同，间接反映了病变密度的不同，结合增强扫描后病变的强化情况，可以大致分辨结核病变的渗出、增生、变质等特点。本研究以病变密度分类， 各组阳性率0～20 HU无强化组31例(96.88%)、>20 HU无强化或强化不明显组50例(94.34%)穿刺活检阳性率较高，>20 HU且强化明显组9例(60.00%)次之，纵隔窗不可测量组1例(33.3%)较低，各组阳性率比较差异有统计学意义。0～20 HU无强化和>20 HU无强化病灶病理解剖为变质性病变，即结核的干酪样坏死；>20 HU 强化不明显病灶的病理解剖则考虑为干酪样坏死与增生性病变，即肉芽肿样与坏死性病变混杂，但以坏死性病变占主导，穿刺活检阳性率高，即TB-DNA(+)阳性率高，代表该种病变内结核分枝杆菌含量较高；>20 HU且强化明显病灶的病理解剖为增生性病变，即肉芽肿病变占病灶绝大部分，穿刺活检阳性率次之，考虑其内主要为结核分枝杆菌刺激机体产生的肉芽肿结构、结核结节(类上皮细胞、朗汉斯巨细胞等炎性细胞聚集)，结核分枝杆菌含量相对较少；纵隔窗不可测量病灶与形态表现为磨玻璃样密度影为同一类病变，病理解剖为渗出性病变，故活检阳性率低。

本研究结果显示，病变的不同形态、密度反映了病变的不同病理基础，穿刺部位选择的不同直接影响到穿刺活检阳性率的高低。

既往肺结核标本石蜡切片行形态学、抗酸染色，但形态学主要观察到以肉芽肿伴干酪样坏死为特征的病理组织学改变，但仅根据形态学表现只能做出提示性(Ⅱ类)或描述性(Ⅲ类)病理学诊断[15]，需抗酸染色寻找结核分枝杆菌进行病原学印证。但该方法存在敏感度低、特异度差，以及费时费力等不足。近年来，从石蜡组织中提取总DNA，应用荧光定量聚合酶链式反应技术检测石蜡组织中结核分枝杆菌的特异基因(TB-DNA)，越来越受到重视。多项研究表明[16-19]，该技术检测敏感度明显高于抗酸染色法。本研究结果显示，在形态学上本组患者均有结核典型表现(肉芽肿结构伴干酪样坏死)者仅33例，提示仅仅通过形态学诊断结核远远不够，需进一步行抗酸染色；但本研究中4例患者TB-DNA阳性而抗酸染色阴性，均为密度>20 HU且强化明显的病灶，考虑为病灶内所含结核分枝杆菌相对较少，亦反映出抗酸染色检测方法敏感度较低。另外，需引起重视的是非结核分枝杆菌(NTM)肺病具有与结核病极其相似的形态学改变、抗酸染色阳性，临床实际中需结合TB-DNA进行鉴别。

综上所述，临床症状、CT表现对菌阴肺结核诊断虽然具有一定价值，但仍缺乏病原学直接证据，导致误诊、误治率较高。CT引导下经皮肺穿刺活检术的诊断阳性率高、并发症少，在菌阴肺结核诊断过程中值得大力推广。根据CT显示的病灶形态、密度的不同，有针对性地选择穿刺部位进行活检，能明显提高穿刺活检的诊断阳性率，进而提高菌阴肺结核患者的确诊率。

志谢首都医科大学附属北京胸科医院统计师康万里老师对本研究统计学处理给予了指导。

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