超声引导下获取标本行病理学与结核相关检测对结核性胸膜炎的诊断价值

黄毅 杨翰 冯璇 刘媛 张耀辉 张琦

结核性胸膜炎是结核分枝杆菌直接侵入邻近胸膜，或经血液、淋巴管侵人胸膜而引起渗出性炎症的一种胸膜疾病[1]。影像学结合胸腔积液病原学检查或胸膜病理学检查是《WS 288—2017肺结核诊断》[2]中诊断结核性胸膜炎的金标准。随着近年内科胸腔镜、超声引导下胸膜病原学检查，特别是胸腔积液病原学中分子生物学检查技术的快速发展，给结核性胸膜炎的诊断带来新的局面，同时也带来了挑战。超声引导下胸膜穿刺获取标本进行病理学诊断、胸腔积液病原学及分子生物学诊断的各种技术与方法众多，在诊断结核性胸膜炎方面各自有何优劣，文献鲜有报道。笔者试图通过对298例疑似结核性胸膜炎患者进行上述相关分析，来解答这个临床问题。

资料和方法

一、一般资料

搜集2016年1月至2018年5月西安市胸科医院初次就诊的1564例疑似结核性胸膜炎并进行超声引导下胸膜穿刺患者，排除其中胸腔积液病原学及分子生物学检查项目不全的患者1266例，将298例患者作为研究对象。298例疑似结核性胸膜炎患者中，经超声引导下获取标本临床最后确诊为结核性胸膜炎患者112例(其中经影像学+胸腔积液抗酸染色检测确诊3例，影像学+结核分枝杆菌培养确诊82例，影像学+胸腔积液GeneXpert MTB/RIF检测确诊66例，影像学+胸腔积液DNA探针检测确诊31例，影像学+胸腔积液RNA探针检测确诊18例)；非结核性胸膜炎患者186例(其中肺癌58例，其他细菌感染导致的胸膜炎65例，肺炎36例，肺部阴影待查15例，其他细菌感染导致的脓胸7例，其他细菌感染导致的胸腔积液5例)。结核性胸膜炎患者中，男64例，女48例，平均年龄(42.87±13.02)岁；非结核性胸膜炎患者中，男107例，女79例，平均年龄(40.16±13.16)岁。

二、超声设备与操作方法

1.设备：超声设备为飞利浦品牌机型IPQ5，凸阵探头C9-2，线阵探头L12-3。活检枪为美国巴德全自动活检枪，活检针采用美国巴德一次性使用活检针(16 G)。

2.超声引导下胸膜穿刺的方法：(1)超声扫描探查后于胸膜增厚所对应皮肤处用马克笔标记定位；(2)于皮肤标记处超声引导下实时调整穿刺针角度进针，至增厚胸膜组织区活检；(3)获取胸膜增厚处组织，每次穿刺取材2～3次，现场肉眼评估标本满意度(胸膜组织为红白相间组织，红色组织为肌肉，白色为增厚胸膜，或灰白色长条组织)。标本送病理科进行常规病理检查。同时，在超声引导下穿刺抽取胸腔积液100 ml，并于2 h内常规送检验科进行病原学及分子生物学检验。

三、检测技术与方法

所有患者均通过超声引导下胸膜穿刺获取病理组织和胸腔积液标本，对活检组织进行病理学切片检查(简称“病理检查”)，胸腔积液分别进行结核分枝杆菌培养(浓缩集菌法，采用液体培养BACTEC MGIT 960操作系统，简称“MGIT 960培养”)、全自动医用PCR分析系统(GeneXpert MTB/RIF，简称“GeneXpert检测”)和抗酸杆菌染色涂片检查(简称“涂片检查”)。

1.试剂及耗材： GeneXpert检测系统及GeneXpert MTB/RIF试剂盒(美国Cepheid公司)；分枝杆菌涂片镜检萋-尼染色液(珠海贝索公司)；结核分枝杆菌液体培养试剂盒及液体培养系统(BACTEC MGIT 960操作系统，美国BD公司)。

2.胸腔积液实验室诊断技术与方法：(1)抗酸染色镜检：采用浓缩集菌法后再进行涂片抗酸染色镜检；具体操作参照《结核病实验室标准化操作与网络建设》[3]规范进行。(2)MGIT 960培养：采用中和离心法，取6% NaOH溶液与胸腔积液标本各2 ml以1∶1混合加入到50 ml离心管中(NaOH终浓度3%)，静置15 min，加入磷酸盐缓冲液(PBS)至45 ml；相对离心力3000×g离心20 min，弃上清，加入1 ml PBS混匀，接种0.5 ml至MGIT培养管中，置于MGIT 960培养箱中培养42 d，阳性培养物进行抗酸染色与MPB64蛋白进行菌种鉴定[4]。(3)GeneXpert 检测：取1 ml标本加入前处理管中，加入2倍标本体积的标本处理液，涡旋振荡20 s以上，静置15 min。制成工作液，将工作液取2 ml加入反应盒内上机，进行自动化测试；反应结束后，在检测系统窗口下可直接观察测试结果。

3.活检标本的病理学检查：胸膜标本固定于10%福尔马林溶液内，依次经体积分数80%(1 min×2次)、95%(3 min×2次)、100%(5 min×2次)乙醇脱水，浸蜡，石蜡包埋，常规石蜡切片，片厚4 μm，行HE染色后镜检。

四、统计学处理

使用SPSS 13.0软件进行统计学分析，对上述各种方法以临床诊断患者为参考标准，得出各自的诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、约登指数(范围为0～1，数值越大，其真实性越好)，以评价各种检测方法诊断结核性胸膜炎的效能。

结 果

通过不同检测技术与方法对超声引导下胸膜穿刺获取的标本进行检测，以临床诊断结果为参考标准分别对病理检查、MGIT 960培养、GeneXpert检测、涂片检查的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和约登指数进行计算，结果见表1。

从表1可以看到不同检测技术与方法对超声引导下穿刺获取标本的诊断效能。其中，胸腔积液MGIT 960培养方法与临床诊断结果的一致性最高(约登指数为0.73)，GeneXpert检测与临床诊断结果一致性较病理检查高，GeneXpert检测与病理检查约登指数分别为0.59和0.41，涂片检查与临床诊断结果一致性较差，仅为0.02。

讨 论

一、超声引导下胸膜穿刺技术的原理及特点

结核病病理学检查，在疑似肺结核和其他部位结核等患者的实质脏器中应用广泛，但在疑似结核性胸膜炎患者的诊断中存在诸多难题。胸膜腔面积较大，达到约2000 cm2；早期胸膜病灶分布局限，特别是有肺脏气体对超声波强反射的干扰及并发胸腔积液时，传统的胸腔徒手穿刺无法准确定位胸膜结核结节及局限性增厚的病变胸膜，只能靠经验在胸腔积液深度最深处进行活检，但往往此处胸腔积液多但胸膜并不一定有结核病灶，因此活检阳性率较低[5]。

随着超声引导技术的发展，超声引导下胸膜穿刺具有微创、安全、费用低，可实时显示目标胸膜，避开肋间血管及随呼吸运动的肺组织，可实时根据穿刺需要变化穿刺方向及角度完成穿刺，特别是针对初治早期局限性胸膜增厚或伴有胸壁结核结节的患者尤为重要。超声可实时引导活检针穿刺局限性增厚的病变胸膜，避免穿刺正常胸壁组织，相比以往的盲穿术大大提高了活检取材行病理学诊断的阳性率，减少了并发症。有研究表明，超声引导下胸膜穿刺活检取材行病理学诊断阳性率为56.8%[6-7]，以上结论与本研究胸膜穿刺活检取材行病理学诊断阳性率为41.96%相近，表明在其他临床检查方法受限而无法进行实验室检查时，特别是患者胸腔内积液包裹严重使积液量少或无而难以抽液时，超声引导下胸膜穿刺不失为临床诊断可考虑的可靠方法之一。

表1 以临床诊断结果为参考标准评价不同检测技术与方法对疑似结核性胸膜炎的诊断效能

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%；约登指数=敏感度+特异度-1

二、超声引导下获取标本检查对诊断结核性胸膜炎的意义

传统肺结核中结核病病理学特征表现为上皮细胞样肉芽肿性炎，光学显微镜下可见大小不等和数量不同的坏死性和非坏死性的肉芽肿。肉芽肿是由上皮样细胞结节融合而成。典型的结核病变由融合的上皮样细胞结节组成，中心为干酪样坏死，周边可见郎罕巨细胞(一种特殊的多核巨细胞)，外层为淋巴细胞浸润和增生的纤维结缔组织；而要证明为结核性病变，需要在病变区找到病原菌。典型的结核结节病理诊断较容易，而不具备典型结核病理变化的病灶则常需借助抗酸染色找到分枝杆菌从而明确诊断[2]。

由于结核性胸膜炎的粟粒结节病灶及不均匀增厚胸膜不均匀分布在胸膜表面的特殊性，往往初治早期结核性胸膜炎患者不易诊断，主要原因在于传统的盲法穿刺无法确定粟粒结节及局限性增厚胸膜的具体位置，穿刺针无法准确到达病灶位置进行取材，易造成取材失败或量少而无法进行切片病理诊断。随着结核性胸膜炎患者病情进展，患者胸腔积液内很快形成纤维条索进而形成包裹，胸膜增厚与结节样病灶并存；但增厚的胸膜及典型的结核结节病灶在不同胸腔部位的胸膜薄厚不一、分布不均。因此，需要在超声引导下准确取得胸膜较厚处或结核结节病灶相应处的活检组织，这是决定活检标本取材数量与质量的关键因素[8]。另一方面，同样随着胸腔积液内分隔形成与包裹，特别是部分胸膜炎纤维板形成期患者胸腔内积液量减少、包裹机化严重，抽取积液时极易引起穿刺针或留置管堵塞。因此，超声引导下穿刺及置管应避开分隔，将穿刺针或引流管放置于较大腔隙或清晰液区内是成功留取积液标本的关键。

三、不同检查技术和方法诊断结核病的比较

在我国，结核病传统的诊断方法有标本涂片镜检和分枝杆菌培养等。涂片法简单、快速，但容易漏检，尤其对于含菌量较低的肺外标本更是难以检出[9]。王桂荣等[10]同样认为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，结果显示涂片法阳性检出率低于10%。杨新婷等[11]抽取486例结核性胸膜炎患者的胸腔积液，其中仅83例患者胸腔积液中查到结核分枝杆菌或查到结核分枝杆菌核酸片段。胸腔积液结核分枝杆菌培养法也是临床常用的方法之一，但存在耗时达42 d才能够出具报告的弊端，不利于患者早期诊断及治疗。GeneXpert检测技术是世界卫生组织(WHO)及国家结核病参比实验室推荐的一种全新的结核病快速检测新方法，具有快速、简单，以及敏感度高、生物安全要求不高，且能同时检测利福平耐药菌株等优点，尤其对于阳性检出率极低的肺外标本更具临床意义。然而，该技术所用仪器、试剂价格昂贵，其后续模块维护校准也需要较大费用[12]。胸膜穿刺活检也是临床诊断胸腔疾病的常用方法之一，以往盲法穿刺获取活检标本存在取材量少、病理诊断困难等难题。本研究中利用超声实时引导技术指导临床进行胸膜活检取材进行病理诊断，以及抽液留取积液标本进行病原学及分子生物学诊断。各种诊断技术比较有何优劣是本次研究的目的。最终研究显示，集菌法处理胸腔积液后进行MGIT 960培养的敏感度和特异度均高于其他检测方法。一致性检验显示，胸腔积液MGIT 960培养与临床诊断的一致率(约登指数)高于其他方法。GeneXpert检测和病理检查与临床诊断的一致率较为接近，且均高于涂片检查。同时GeneXpert检测的敏感度高于病理检查。故认为在MGIT 960培养期间，因GeneXpert检测的特异度为100.00%，可以很好地区分结核性和非结核性胸膜炎，同时相对于病理检查和涂片检查，有较好的敏感度和一致性，因此临床上可将GeneXpert检测作为诊断结核性胸膜炎的首选方法。在不具备相应设备条件下，且胸膜超声显示增厚或可见结节性病灶时，可选择超声引导下胸膜穿刺病理检查作为辅助诊断方法。病理检查虽然诊断的敏感度和一致性不如MGIT 960培养和GeneXpert检测，但其具有费用低、特异度高、方法简单、速度快等特点，可以作为一项快速筛检方法在临床上应用。由于穿刺活检受患者病情及发病时间、胸膜结核性病变特殊性，以及壁层胸膜实际增厚程度、超声显示胸膜厚度的分辨率、穿刺者的穿刺技术等因素影响[8]，因此胸膜活检病理检查前可通过超声初步筛查患者活检目标胸膜的厚度及结节病灶，这是提高超声引导下胸膜活检病理检查阳性率的关键。另外，王蓉蓉等[13]研究显示，超声引导下胸膜活检敏感度达79.13%，与本次研究的敏感度41.96%有较大差异，分析原因有：(1)结核性胸膜炎的确诊标准不同，本次研究根据最新肺结核诊断行业标准(WS 288—2017)进行患者筛查，排除了超声引导下活检病理标本结核肉芽肿抗酸染色阴性的患者。(2)本次研究纳入患者为初治早期患者较多，超声显示胸膜增厚或特征性结节相对中期及晚期胸膜炎患者为差，故活检取材标本较少，对病理诊断的阳性率有一定影响。

综上所述，超声引导下获取胸腔积液标本采用集菌法处理后进行MGIT 960培养，相对其他检测技术与方法具有较好的敏感度、特异度，并且与临床诊断的一致性(约登指数)最高，具有良好的临床诊断结核性胸膜炎的价值。但临床实践中需要结合患者病情、培养周期、设备等各方面因素选择合适的检测方法。本研究对疑似结核性胸膜炎患者临床选择合适的诊断方法，进一步提高诊断效能提供了一定参考。