经内科胸腔镜胸膜病变活检对结核性胸膜炎的诊断价值

张芸 姜广路 王冲 段鸿飞 梁清涛 李华 杨扬 郭超 邵玲玲 陈效友 杨新婷

结核性胸膜炎(tuberculous pleurisy)是结核分枝杆菌引起的胸膜炎性疾病，临床多因诊治较晚而出现胸腔积液[1]，若诊治不及时会形成包裹性胸腔积液或结核性脓气胸，严重影响患者呼吸和循环系统功能。《WS 288—2017肺结核诊断》[2]指出，胸腔积液或胸膜组织检出结核分枝杆菌，或胸膜组织病理符合典型的干酪样肉芽肿是诊断结核性胸膜炎的依据，但目前各种对胸腔积液结核分枝杆菌病原学检测方法的阳性率最高仅为10%～30%[3]，难以满足临床早期诊断和治疗的需要。而内科胸腔镜是近几年发展出来的一种安全有效的微创诊疗手段，因具有直视下胸膜活检的优势而在胸膜炎的诊断中获得广泛关注[4]。但由于胸腔镜为有创性操作且费用昂贵，诊断价值尚缺乏大样本、多中心资料的临床观察和科学考评，还不能成为诊断胸腔积液的常规手段。因此，笔者通过对不明原因胸腔积液患者行内科胸腔镜检查及胸膜病变组织活检，评价其对结核性胸膜炎的临床诊断价值，为临床推广提供循证医学依据。

资料和方法

一、 研究对象

2015年6月至2018年10月，首都医科大学附属北京胸科医院、首都医科大学附属北京朝阳医院、北京积水潭医院、卫生部北京医院等4家临床中心采用前瞻性多中心诊断试验方法，参照入组标准顺序纳入229例不明原因胸腔积液的入院患者为研究对象，其中男162例，女67例；年龄18～65岁，平均(49.98±16.37)岁；左侧胸腔积液92例，右侧120例，双侧17例。纳入患者均行内科胸腔镜检查及活检留取胸膜组织标本行病理学检查和GeneXpert MTB/RIF(简称“GeneXpert”)、BACTEC MGIT 960(简称“MGIT 960”)培养检测结核分枝杆菌。本研究通过医院伦理委员会批准(审批号： BJXK-2015-08)，所有患者均签署研究入组知情同意书和内科胸腔镜检查同意书。

纳入标准：(1)符合Light[5]诊断标准的渗出性胸腔积液者；(2)胸腔积液含量达500 ml以上者；(3)HIV 阴性者；(4) Karnofsky功能状态评分[6](KPS评分)>70分者；(5)胸腔积液分枝杆菌抗酸染色阴性者。符合以上全部条件者纳入。

排除标准：(1)胸膜腔闭锁者(严重胸膜粘连)；(2)胸腔积脓者；(3)出血性疾病或血小板<4.0×109/L者；(4)严重低氧血症者[PO2<60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)]；(5)持续不能控制咳嗽者；(6)严重心律失常者；(7)排除胸腔积液病理细胞学检查已明确为恶性胸腔积液者。有以上任一项者排除。

二、研究方法

1.结核性胸膜炎的诊断标准[2]：(1)胸膜活检标本行结核分枝杆菌GeneXpert检测阳性或MGIT 960培养阳性且菌种鉴定为结核分枝杆菌复合群；(2)胸膜活检标本病理检查表现为干酪样、坏死或不典型肉芽肿，朗罕多核巨细胞伴或不伴抗酸染色阳性，抗结核药品治疗有效，并随访12个月。

2.内科胸腔镜检查：胸腔镜术前应行胸部CT或X线摄影、B型超声检查，以了解患者肺部病变情况及胸腔积液量和膈肌位置。术中患者取健侧卧位，一般选择患侧腋中线与第5～8肋间交叉点为合适进镜点；常规进行消毒麻醉，切开皮肤1～2 cm，钝性分离至胸膜，将胸腔镜套管垂直插入胸腔，待有突破感后拔出针芯，插入LTF240胸腔镜(日本Olympus 公司)；负压吸出胸腔积液，术中密切观察肺尖、膈顶、前后脏层及壁层胸膜病变形态特点并记录(多表现为纤维粘连带、弥漫性粟粒结节状病灶、纤维素沉积)，并多点钳取不少于4 mm3的胸膜病变组织3～6块，保存于无菌微型离心管(又称EP管)中用于病理学和病原学检测，操作结束后退镜放置闭式引流管，缝合切口，观察患者生命体征。

3.病变组织标本处理：一部分胸膜组织标本经95%酒精固定后送病理科经过包埋成组织蜡块进行形态学和抗酸染色；另一部分胸膜组织标本放入含有无菌磁珠的样品管中，加入1 ml生理盐水后将其置于MP Fast Prep-24MP均质破碎仪上，以6 m/s震荡处理20 s，反复2～3次后将制成的组织悬液送至首都医科大学附属北京胸科医院参比实验室，进行结核分枝杆菌GeneXpert检测和MGIT 960培养。

1)结核病理学确诊标准：病理切片可见典型的干酪样肉芽肿，其表现为肉芽肿中央为干酪样坏死物，周围为上皮样细胞和数量不等的朗罕多核巨细胞围绕，外侧有成纤维细胞、单核细胞和多量淋巴细胞组成。病理学描述以朗罕巨细胞构成的干酪样肉芽肿为典型结核病理学表现，符合结核感染诊断；以不典型肉芽肿或坏死性或多核巨细胞为不典型结核病理学表现，提示结核感染，有诊断参考价值，但不能依此确诊；以纤维组织慢性炎性为表现者(纤维组织、炎细胞)则不能诊断结核感染。抗酸染色结果判定：观察到呈红色串珠状、略弯曲的杆菌，判定为抗酸杆菌阳性。

2)GeneXpert检测：取上述组织悬液1 ml放入样品处理管中，加入标本缓冲液2 ml，震荡混匀后室温放置15 min，使标本完全液化。然后取2 ml液化标本加入至GeneXpert反应试剂盒中，置于GeneXpert检测仪器(美国Cepheid公司)中，系统2 h自动完成检测。GeneXpert检测试剂盒中共设计了5条针对利福平耐药核心区间(RRDR)靶序列的信号探针，呈茎环结构，当无荧光信号释放时，判定为阴性；当出现5条荧光信号释放时，说明针对利福平靶序列的5个探针均与靶序列特异性结合，判定为阳性[5]。

3)MGIT 960培养：取上述组织悬液0.1 ml，无菌操作接种于L-J斜面培养基中，再放于BACTEC MGIT 960全自动快速分枝杆菌培养鉴定药敏仪(美国BD公司)中培养42 d，仪器自行报告培养结果。当MGIT 960培养瓶瓶底释放荧光时，提示结核分枝杆菌生长明显，消耗大量氧气，记忆探测器接收瓶底荧光指示剂对氧气的敏感变化，判定为阳性。仪器报告阳性后，取培养液进行涂片镜检，以检出抗酸杆菌为阳性，并进一步行结核分枝杆菌复合群菌种鉴定；未见抗酸杆菌为阴性。

三、统计学处理

使用 SPSS 21.0 软件进行数据的统计学分析，计数资料以“百分比(%)”表示，采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、经内科胸腔镜获取胸膜组织活检标本的诊断结果

229例患者通过内科胸腔镜获取胸膜病变组织活检标本进行病理学和病原学检查，最终临床不能明确诊断者仅23例(10.0%)，确诊者为206例(90.0%)，其中129例(56.3%)为结核性胸膜炎(结核性胸膜炎组)，77例(33.6%)为其他原因胸腔积液[其他组，包括57例(24.9%)恶性胸腔积液者(原发性肺癌31例，胸膜间皮瘤15例，肺外肿瘤转移8例，淋巴瘤3例)、10例(4.4%)感染性胸腔积液者，以及10例(4.4%)结节病、结缔组织病、嗜酸性细胞增多症等患者]。因不能明确诊断者仅23例，分层后数据量太小，且诊断不明确，可能干扰统计学分析结果，故本研究结果未将其纳入统计学分析。

二、内科胸腔镜镜下的表现特征

结果显示，结核性胸膜炎患者的镜下特征性表现在纤维粘连带、弥漫性粟粒结节、纤维素沉积(图1～3)等方面均明显高于其他组，但散在多发结节明显低于其他组，差异均有统计学意义(P值均<0.05)。虽然仅有41.1%的结核性胸膜炎患者镜下表现弥漫性粟粒结节，但其在表现为弥漫性粟粒结节状病灶患者中的占比高达91.3%(53/58)。具体见表1。23例不能确诊的患者镜下表现特征无明显特异性，常表现为胸膜充血(图4)、孤立结节、胸膜增厚等。

三、经内科胸腔镜胸膜病变活检组织标本的病理学检查

1.病理学表现：以最终临床诊断结果为参考标准，229例患者胸膜病变活检组织标本病理学检查结果显示：129例临床确诊结核性胸膜炎患者中，53例为结核典型病理学表现，69例为结核不典型病理学表现，7例为纤维组织慢性炎症表现，而且其中40.3%(52/129)患者胸膜病变活检组织抗酸染色阳性；77例其他原因胸腔积液患者中，57例患者胸膜病理找到肿瘤细胞，6例为不典型病理学表现(其中乳头样间皮瘤1例、结节病1例、胞内分枝杆菌胸膜炎1例、肺炎旁积液1例、结缔组织病所致胸腔积液1例、良性渗出性胸腔积液1例)，14例为纤维组织慢性炎症；23例不能确诊患者的病理学表现均为纤维组织慢性炎症。结核性胸膜炎组与其他组患者的病理学表现见表2。

2.病理学检查的诊断效能：以临床最终诊断结果为参考标准，评价胸膜病变组织病理形态学诊断结核性胸膜炎的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和一致率，结果见表3。

四、内科胸腔镜胸膜病变活检组织病原学检查的诊断价值

1.病原学检查的阳性率：通过GeneXpert和MGIT 960对不明原因胸腔积液患者结核分枝杆菌进行检测，结果显示GeneXpert和MGIT 960检测的阳性率分别为27.9%(64/229)和17.0%(39/229)，与传统病理形态学检查(23.1%，53/229)的差异均无统计学意义(χ2=1.32，P=0.251；χ2=2.67，P=0.103)。但若两种病原学检测方法联合，其检测阳性率可提高至32.8%(75/229)，明显高于传统的病理形态学方法(χ2=5.25，P=0.022)。

图1～4 内科胸腔镜镜下胸膜组织表现。图1显示纤维粘连带；图2显示弥漫性粟粒结节状病灶； 图3显示纤维素沉积；图4仅显示了胸膜充血

表1 内科胸腔镜镜下表现特征在两组患者中的分布

表2 内科胸腔镜胸膜病变活检组织标本不同病理学表现在两组患者中的分布

表3 以临床最终诊断结果为参考标准评价内科胸腔镜胸膜病变活检组织标本病理学检测的诊断效能

2.结核性胸膜炎确诊患者不同病理形态学检测结果与病原学检测阳性率的分层分析：结果显示，典型结核病理表现的病原学阳性率为69.8%(37/53)，不典型结核病理表现的病原学阳性率为44.9%(31/69)，而病理表现为纤维组织慢性炎的7例患者均通过胸膜组织病原学阳性确诊，且对活检胸膜组织标本病理学不能诊断的76例结核性胸膜炎患者，其病原学检测阳性率仍可高达50.0%(38/76)。

五、内科胸腔镜术后并发症

229例患者内科胸腔镜术后均未出现大出血、心律失常、呼吸衰竭、心力衰竭、窒息、空气栓塞等严重不良事件。出现胸部疼痛者224例(97.8%)，多为轻到中度，持续2～3 d，口服止痛药后可缓解；活检部位少量出血者134例(58.5%)，局部皮下气肿者107例(46.7%)，均未给予特殊处理，拔管后2～3 d内均完全吸收。2例患者术后出现脓胸，引流管留置时间超过14 d，转入外科行胸腔镜胸膜剥离术，术后随访6个月，均已安全拔除引流管。

讨 论

结核性胸膜炎是胸膜对结核分枝杆菌的迟发性变态反应的结果，是我国不明原因胸腔积液的最主要病因[7]。目前，诊断结核性胸膜炎的金标准仍是胸腔积液或胸膜病变组织找到病原学证据。但以往研究表明，不明原因胸腔积液患者通过细胞学检查和闭式胸膜活检后仍有相当一部分患者难以明确诊断[8]，即使敏感度较高的GeneXpert和培养检测的阳性率也仅为20%～30%[3]，可能与胸腔积液中结核分枝杆菌含量较低有关，提示仅依靠胸腔积液细菌学阳性证据诊断结核性胸膜炎较为困难。因此，行胸膜病变组织病理和病原学检测成为诊断结核性胸膜炎的研究重点。

目前，多项国外回顾性研究发现，内科胸腔镜检查取胸膜病变组织可明显提高不明原因胸腔积液患者的确诊率[8-9]，于2010年被欧洲呼吸学会(ERS)和欧洲胸外科医师学会(EST)指南推荐为诊断不明原因胸腔积液患者的首选技术[10]。但在国内的诊断价值尚缺少前瞻性的研究资料。本研究通过多中心纳入229例不明原因胸腔积液患者，通过内科胸腔镜获取胸膜病变活检组织标本进行病理学及病原学检测，最终明确诊断206例，确诊率为90.0%，且结核性胸膜炎和恶性胸腔积液的确诊率分别为56.3%和24.9%，与国内多项回顾性研究发现胸腔镜对不明原因胸腔积液患者确诊率可达90%左右一致[11-12]，提示通过内科胸腔镜获取胸膜活检组织标本行病理学和病原学检查可明显提高不明原因胸腔积液的确诊率，并可直接通过结核典型病理学表现和结核相关病原学检测确诊结核性胸膜炎，对结核性胸膜炎诊断具有重要作用。本次研究的确诊率明显高于国外研究[8-9]，可能与我国是结核病高发区，结核性胸膜炎是胸腔积液的主要原因，而欧美国家是结核病低发区，恶性胸腔积液为其主要原因有关。

随着内科胸腔镜在结核性胸膜炎的诊断中被逐渐应用，其胸腔镜镜下特异性表现也受到关注[13]。Sugiyama等[14]将胸腔镜下结核性胸膜炎病理学变化按疾病进展时间顺序分为充血水肿期、结节形成弥散期、纤维沉着期和胸膜肥厚期4个过程，提示结核性胸膜炎镜下表现特征与疾病进展时间密切相关，随不同时期而不同。Casalini等[15]研究显示，结核性胸膜炎患者胸腔镜镜下主要表现为胸膜粘连、充血，其次为胸膜结节状病灶；梅早仙等[16]研究发现，结核性胸膜炎患者胸腔镜镜下主要表现可分为单发或多发胸膜结节状病灶型，其次为胸膜粘连或纤维间隔型；而本研究也发现结核性胸膜炎胸腔镜镜下主要表现为纤维粘连带，其次为弥漫性粟粒结节状病灶和纤维素沉积。提示胸膜结节状病灶和纤维粘连带可能为结核性胸膜炎的特征性胸腔镜镜下表现，当患者胸腔镜镜下表现为纤维粘连带、粟粒样结节状病灶时，应考虑结核性胸膜炎可能。对于是否以单发或多发胸膜结节状病灶型为主，或以纤维粘连带为主，则需要考虑患者的就诊时间和病程长短。

《WS 288—2017肺结核诊断》[2]指出，胸膜活检组织标本病理学检查对结核性胸膜炎的诊断至关重要。然而因受取材、制片、染色及其他肉芽肿疾病等影响，胸腔镜下胸膜活检组织标本病理形态学对结核性胸膜炎的确诊率并不高。Amer等[11]和董宇杰等[17]报道，结核性胸膜炎患者中分别有53.8%和41.7%的患者病理学表现为典型的肉芽肿伴干酪样坏死；而本研究的结果为41.1%，且胸膜组织标本病理切片抗酸染色阳性率仅为40.3%，提示通过病理学检查仍有59.7%的结核性胸膜炎患者不能被确诊，仍需进行其他检查明确诊断。

近年来，各种结核分枝杆菌病原学检查技术对结核性胸膜炎的诊断价值也受到关注，使得GeneXpert和MGIT 960培养成为临床上进行结核分枝杆菌病原学检测最常用的方法[18]。但内科胸腔镜下胸膜活检组织标本行GeneXpert和MGIT 960培养检测对结核性胸膜炎的诊断价值尚不清楚[19]。本研究结果显示，GeneXpert和MGIT 960培养诊断结核性胸膜炎的阳性率分别为27.9%和17.0%，与传统病理学检查结果比较差异均无统计学意义，但联合两种病原学检测方法则可提高阳性率达32.8%，明显高于传统病理学检查。提示胸膜组织行GeneXpert和MGIT 960培养联合检测可明显提高结核性胸膜炎的诊断率，对诊断有重要指导作用。但联合检测的阳性率结果明显低于李成俊等[7]的研究结果(84.7%)，考虑可能与患者例数差别大、患者构成比不同有关；即本研究纳入的229例患者来自于专科医院和综合医院的不同中心医院，而李成俊等[7]纳入的51例患者均来自于专科医院。因此，建议基层医院应对内科胸腔镜下获取的胸膜活检组织标本同时行病理学和GeneXpert联合MGIT 960病原学检查。

内科胸腔镜作为诊断不明原因胸腔积液的重要手段，其安全性也成为人们关注的焦点。本研究内科胸腔镜术后患者均未发生空气栓塞、大出血、心脏骤停等危急并发症，多见轻到中度胸痛，患者口服止痛药后可明显缓解。而对于出现的局部出血和皮下气肿，则无需特殊处理即可吸收。本研究229例患者中仅2例患者发生脓胸，考虑与胸膜增厚、胸腔镜术后肺组织复张不良、并发胸腔感染等因素有关。说明内科胸腔镜是一种操作简便、安全性高的微创检查手段。

综上，内科胸腔镜镜下不仅能直接观察胸膜病变组织的病理改变状况，还能直接钳取胸膜病变组织行病理学和病原学检查，对结核性胸膜炎的早期诊断和治疗有重要临床价值，值得临床大力推广应用。