浙江省推广基于GeneXpert MTB/RIF检测的结核病诊断流程的效果分析

柳正卫 彭颖 张明五 张钰 陈松华 陈彬 王晓萌

结核病病原学检测是发现传染源的最主要的手段，是确诊结核病和选择治疗方案的主要依据。近年来，结核病新诊断技术的推广和应用使提高结核病病原学诊断阳性率和快速筛查耐药结核病成为可能，为指导临床合理化疗提供了可靠依据。浙江省自2008年“中国全球基金耐多药结核病项目”和2016年“中国国家卫生健康委员会-比尔及梅琳达·盖茨基金会结核病防治合作项目”第三期(简称“中盖项目三期”)结核病防治综合模式试点实施以来，全面推动在基层结核病定点医疗机构使用GeneXpert MTB/RIF(以下简称“Xpert”)检测技术。2013年首先在衢州市的6家结核病定点医疗机构配置；2014—2020年，在全省剩余84家县(市、区)级结核病定点医疗机构逐步推广配置，Xpert检测能力覆盖率从62.22%上升到96.67%，并在县域层面实现了100%的检测覆盖率。为此，笔者分析2015—2020年浙江省肺结核病原学阳性率和耐药筛查变化情况，以了解Xpert技术的推广对浙江省结核病防控工作的贡献。

资料和方法

1.资料来源：从《中国疾病预防控制信息系统》子系统《结核病信息管理系统》中，收集2015—2020年浙江省90家结核病定点医疗机构登记的151 526例活动性肺结核患者的登记治疗情况、实验室检查结果情况、耐药筛查情况等信息，并从中提取各结核病定点医疗机构上报的相关实验室检测结果。

2.指标定义：(1)病原学阳性：参照《WS 288—2017 肺结核诊断》标准[1]，病原学阳性包括痰涂片阳性、培养阳性或分子生物学阳性。本文中的分子生物学检测主要指Xpert检测,耐药检测除传统药物敏感性试验(简称“传统药敏试验”)、Hain和基因芯片外，也包括Xpert进行利福平分子诊断的结果。本文分析的肺结核患者的病原学阳性率系指除单纯结核性胸膜炎以外的肺结核患者的病原学阳性比例。病原学阳性率(%)=痰涂片阳性或培养阳性或分子生物学检测阳性肺结核患者例数/肺结核患者总例数×100%。(2)耐药检测时间：肺结核疑似患者从就诊留痰开始检测至最终出具耐药检测结果的时间。

3.检测方法：参照《结核病实验室检验规程》[2]进行痰涂片抗酸检查、分枝杆菌分离培养、药敏试验等。Xpert检测参照产品说明书，将2 ml痰液根据标本性状加入1～2倍体积前处理液消化后放入检测试剂盒中，由仪器2 h内自动报告是否为结核分枝杆菌，以及利福平是否耐药。

4.结核病诊断流程：根据浙江省各县(市、区)级结核病定点医疗机构Xpert检测仪器配置情况，结核病诊断流程分为2种：(1)未配备Xpert检测仪器地区，涂阳肺结核患者开展分枝杆菌分离培养，培养阳性物送上级已配置Xpert检测仪器的定点医疗机构进行耐药筛查和耐多药结核病(multidrug-resistant tuberculosis，MDR-TB)诊断；(2)已配置Xpert检测仪器地区，痰涂片阳性肺结核患者直接进行检测，如检测为利福平耐药，则另取一份痰标本进行复核，若检测结果仍为利福平耐药，则作最终判定，否则判定为利福平敏感；痰涂片阴性患者标本进行分枝杆菌分离培养，培养阳性物进行Xpert检测确认是否利福平耐药。县(市、区)级结核病定点医疗机构诊断的利福平耐药肺结核患者转诊至市级MDR-TB诊治中心进一步进行MDR-TB确诊和诊疗工作。

结 果

表1 2015—2020年浙江省活动性肺结核患者病原学检测情况

2015—2020年，浙江省涂阴肺结核患者开展培养或Xpert检测的总体病原学阳性率为23.02%。其中，涂阴患者培养检测率从2015年的0.13%逐年上升，2018年达到75.36%，涂阴患者总体培养阳性率为31.74%；涂阴患者Xpert检测率从2015年的0.01%上升到2020年的54.62%，总体检测阳性率为55.54%，明显高于总体培养阳性率，差异有统计学意义(χ2=3166.022，P<0.01)。具体见表2。

表2 2015—2020年浙江省涂阴肺结核患者病原学检测情况

2.不同检查方法对病原学阳性率的贡献：2015—2020年，浙江省结核病定点医疗机构实验室采取不同方法检测活动性肺结核患者151 477例，痰涂片镜检、分枝杆菌分离培养、Xpert的总体检测率分别为99.51%(150 733/151 477)、43.95%(66 572/151 477)和25.76%(39 027/151 477)，3种方法的最高检测阳性率可分别达到39.30%(8697/22 131)、63.46%(3525/5555)和74.04%(10 169/13 735)。当3种方法组合使用时，2020年的检测率可达到99.62%(22 178/22 262)，阳性率可达到64.37%(14 275/22 178)，明显高于单独进行涂片和培养检测的阳性率，但低于单独使用Xpert检测的阳性率，差异均有统计学意义(χ2值分别为2788.140、695.491、365.003，P值均<0.01)，具体见表3。

表3 2015—2020年浙江省活动性肺结核患者病原学检测方法的应用及阳性检出情况

3.耐药筛查检测情况：2015—2020年，浙江省采用传统药敏试验(固体或液体比例法)共检测31 405例疑似耐多药肺结核患者，检测率从99.90%下降至17.80%；采用快速分子药敏试验共检测44 395例疑似耐多药肺结核患者，检测率从0.10%上升到82.20%，见表4。传统药敏试验检测发现2034例耐药患者，诊断时间为48.0(26.0～79.0) d；快速分子药敏试验检测发现1498例利福平耐药患者，诊断时间为0.5(0.5～5.0) d。全省所有耐药患者诊断时间从2015年的62.5(34.0～94.3) d缩减至2020年的1.0(0.0～7.0) d。

表4 2015—2020年浙江省疑似耐多药肺结核患者耐药筛查情况

讨 论

结核病患者病原学阳性率的高低，直接影响到结核病临床诊疗和防控策略的制定。而采用何种检测技术进行病原学检测也直接影响到结核病患者病原学阳性率的高低。Xpert检测敏感度高、速度快、操作简便，且同时能筛查结核分枝杆菌利福平耐药情况，适于基层结核病防治机构开展[3-4]。本研究结果显示，浙江省的病原学阳性率从2015年的39.05%提高到2020年的64.39%，超过了国家结核病防治规划提出的病原学阳性率达到50%的要求，这其中一个主要的贡献在于Xpert技术的广泛应用。2015—2017年浙江省Xpert检测技术广泛应用前，涂片、培养和Xpert等3种检测方法联合检测虽然覆盖率达到了99.48%，但是肺结核患者病原学阳性率只有44.70%。在中盖项目三期的推动下，2018—2020年浙江省的Xpert检测覆盖率在90家结核病定点诊治机构逐步达到了96.67%，其在肺结核患者中的检测率也从2017年的3.28%提升到61.70%，Xpert检测阳性率也达到74.04%，远高于涂片和培养的39.30%和50.66%。考虑到诊断流程和诊断费用，并不是所有的肺结核患者均能使用Xpert进行检测。但是，本次研究结果显示，按照当前的实验室诊断流程，当涂片、培养和Xpert联合应用的时候，其检测阳性率较涂片+培养的检测模式高，达到了64.37%，弥补了涂片和培养在检测方法学上的缺陷。

涂阴肺结核患者的病原学诊断一直是结核病防控工作中的重要方面。因为方法学的限制，浙江省活动性肺结核患者痰涂片镜检阳性率一直在40%以下，而且还是基于在实施“中国全球基金结核病项目”和“中盖项目”等对工作提出的高质量和高标准要求的情况下才能达到。在涂阴肺结核患者中应用检测敏感度更高的分枝杆菌分离培养和Xpert检测方法，是提高病原学阳性率的一个有效方法。2015—2020年，全省共检测了92 935例涂阴肺结核患者，共检出21 389例病原学阳性患者，其中，Xpert在涂阴肺结核患者检测中得到了进一步的应用，2020年检测率达到了54.62%，其检测阳性率也高达60.63%，说明其可作为涂阴肺结核患者涂片镜检后的补充检测手段。

虽然Xpert在技术上存在明显优势，但本研究结果也显示，仅凭技术优势并不能在结核病防治规划中体现出综合优势。浙江省从2013年即开始推广Xpert检测，至2017年才开始有所应用，而真正得到广泛应用则在2018年后。导致这种现象的原因在于，与技术优势相比，Xpert检测还受到收费标准、试剂供应、检测成本及临床医生认知等因素影响，特别是受限于昂贵的试剂价格，检测收费并未纳入医疗保险，增加了患者的经济负担。“中盖项目三期”在浙江省提出肺结核患者病原学阳性率达到55%的目标，依托传统的涂片镜检和分枝杆菌分离培养并不能达到该项要求。为此，浙江省在该项目的推动下，保障全省部分检测试剂的供应，加大培训力度，推进该项工作的开展，Xpert在肺结核病原学检测阳性率中的贡献率也逐步上升至24.02%，超过了分枝杆菌分离培养的贡献率。

一个好的诊断流程，可以有效提升结核病防控效果。Xpert可快速且准确的检测结核分枝杆菌的利福平耐药情况，Hain和基因芯片则可在分子层面快速诊断MDR-TB[5]。基于这3种分子生物学检测技术的整合，理论上可快速进行MDR-TB的诊断。浙江省在推广应用Xpert检测技术过程中，发现MDR-TB诊断的延误主要在于样本的运输过程延误，特别是耐多药可疑患者从疑似到开展传统药敏试验确诊MDR-TB，所需的时间更长[6]。基于该项评价结果，浙江省进一步发挥Xpert结合Hain或基因芯片的分子生物学耐药检测的优势，根据基层实际的仪器配置情况，进一步优化流程，制定了以县级结核病定点诊治机构开展Xpert检测进行肺结核患者的利福平耐药筛查，市级耐多药结核病定点诊治机构利用Xpert、Hain或基因芯片进行MDR-TB的分子生物学确诊的临床诊断流程，将耐药患者诊断时间从未全面应用分子生物学检测技术时的62.5(34.0～94.3) d缩短到1.0(0.0～7.0) d，与代晓琦等[7]针对4种不同类型的诊断流程进行的效果评价有类似的结论，从而实现了快速耐药筛查确诊MDR-TB的目的。

综上所述，通过在浙江省全面推广使用Xpert分子生物学检测技术，显著提升了肺结核患者病原学阳性检出率，发现了更多的传染源，也为制定更有效的防控策略提供了科学依据。但是，限于检测成本，浙江省尚未在涂阴肺结核患者病原学检测中全面推广应用Xpert。基于本研究结果，笔者建议我国结核病防控工作仍需加大资金支持，优化诊断流程，进一步推进分子生物学检测技术的应用，提高涂阴肺结核患者应用分子生物学检测技术检查的比例，以进一步提高肺结核患者病原学阳性检出率。