Xpert MTB/RIF检测内科胸腔镜活检胸膜组织诊断结核性胸膜炎的效能

张锡林 王伟亮 钟永辉 张颖瑜 邱玉娟 崔小颖

结核病是全球的重大公共卫生问题，2018年全球估计有1 000万例新发结核病患者，我国有86.6万例[1]。结核性胸膜炎是肺结核中的一个重要类型，其诊断金标准为胸水中直接检出结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，MTB)，然而阳性率低是目前诊断面临的主要困难，文献报道[2]结核性胸腔积液患者中胸水涂片抗酸染色阳性率为1.12%，罗氏培养阳性率为1.68%。Xpert MTB/RIF技术因其具有较高的敏感度及特异度，且可在2小时内检测样本中MTB的存在，于2010年首次被WHO推荐应用于肺结核病人的早期检测。本研究通过Xpert MTB/RIF技术检测胸腔镜活检组织标本研磨悬液中的MTB，评价该方法诊断结核性胸膜炎的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

收集2017年7月至2019年12月因胸腔积液在佛山市第四人民医院住院并接受内科胸腔镜检查的患者138例。所有纳入研究患者要求年龄大于或等于14周岁，术前胸腔积液性质未明确，HIV检测阴性。

二、样本采集及检测

1 内科胸腔镜检查及标本获取

行内科胸腔镜检查前需完善相关检查排除手术禁忌症，患者签著知情同意书，术前行胸部超声评估胸腔积液量及确定最佳入镜位置。于静脉清醒镇静下行内科胸腔镜检查，钳取胸膜组织行病理学及Xpert MTB/RIF检测，同时收集对应患者的胸水进行Xpert MTB/RIF、ADA、涂片及培养检测。

2 检测方法

(1)病理检查 取部分胸膜组织以4%甲醇固定，石蜡包埋，切片行抗酸染色及苏木精-伊红染色。

(2)胸膜组织Xpert MTB/RIF检测 取少量胸膜组织，加入1 mL生理盐水，研磨、混匀、震荡成为胸膜液，取1 mL胸膜液标本置于有螺旋盖的前处理管中，然后加入2倍样本体积的标本处理液，于涡旋振荡器上振荡15～30 s，室温静置15 min，吸取2 mL处理后样品从加样孔缓慢加入反应盒，然后将反应盒置于检测模块进行自动化检测。

(3)胸水行Xpert MTB/RIF检测 取1 mL胸水标本置于有螺旋盖的前处理管中，然后加入2倍样本体积的标本处理液，于涡旋振荡器上振荡15～30 s，室温静置15 min，吸取2 mL处理后样品从加样孔缓慢加入反应盒，然后将反应盒置于检测模块进行自动化检测。

(4)胸水ADA检测 取1 mL胸水标本，应用酶偶联谷氨酸脱氨酶反应连续监测法进行检测，当ADA值≥40 U/L时判断为结核性胸膜炎。

(5)胸水涂片检测 将收集胸水进行离心，去上清液，然后沉渣采用金胺O荧光染色法进行涂片。

(6)胸水MTB培养 将收集胸水进行离心，去上清液，然后沉渣应用罗氏培养法进行培养。

三、结核性胸膜炎的诊断标准

结核性胸膜炎的诊断参照WS288—2017《肺结核诊断》[3]行业标准。

四、统计学分析

采用SPSS 19.0软件进行统计分析。以敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及约登指数对不同检测手段诊断结核性胸膜炎的诊断效能进行评价；不同检测手段检出率之间的比较应用配对资料的McNemar检验，P值<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、患者基本信息

本研究共纳入胸腔积液患者138例，平均年龄为44.6±16.9岁(范围：15～80岁)。男性83例(60.1%)，女性55例(39.9%)。单纯右侧胸腔积液72例(52.2%)，单纯左侧胸腔积液60例(43.5%)，双侧胸腔积液6例(4.3%)。

二、胸腔积液诊断情况

138例患者中105例(76.1%)诊断结核性胸膜炎，不同检测手段诊断结核性胸膜炎所做的结果分别为：胸膜病理活检95例(90.5%)，胸膜Xpert MTB/RIF 79例(75.2%)，胸水Xpert MTB/RIF 12例(11.4%)，胸水涂片6例(5.7%)，胸水培养11例(10.5%)。恶性胸腔积液患者17例(12.3%)，以腺癌为主(12例)；16例(11.6%)患者诊断为肺炎旁积液或其他。

三、不同检测手段诊断结核性胸膜炎的效能

基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF检测结核性胸膜炎的敏感度75.2%，特异度100%；基于胸水的Xpert MTB/RIF、ADA、涂片及MTB培养法检测结核性胸膜炎的敏感度分别为11.4%、67.6%、5.7%、10.5%，特异度分别为100%、90.9 %、100%、100%。可见，在所有的检测手段中，Xpert MTB/RIF检测患者胸膜组织的敏感度是最高的(见表1)。

表1 不同检测手段的诊断效能

四、胸膜组织与胸水行Xpert MTB/RIF检测的菌量差异

Xpert MTB/RIF检测胸膜组织及胸水标本均为阳性有11例患者，Xpert MTB/RIF检测胸膜组织标本Ct值范围为16.5～29.8，菌量中6例，菌量低4例，菌量极低1例；胸水标本Ct值范围为23.2～31.8，菌量低4例，菌量极低7例(Ct值低于16为菌量高，Ct值16～22为菌量中，Ct值22～28为菌量低，Ct值高于28为菌量极低。)

五、Xpert MTB/RIF技术检测胸膜组织与四种检测技术检测胸水间的差异

基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF检测结核性胸膜炎诊断效能明显优于基于胸水的Xpert MTB/RIF、涂片及MTB培养法检测结核性胸膜炎的诊断效能(P<0.05)；基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF检测结核性胸膜炎诊断效能与基于胸水的ADA检测之间无明显差异(P>0.05)(见表2)。

表2 Xpert MTB/RIF技术检测胸膜组织与四种技术检测胸水的差异

讨 论

结核性胸膜炎可通过细菌学、病理学、分子标识、胸水生化指标与细胞免疫学及综合分析判断进行诊断。由于MTB是引起结核性胸膜炎的病原微生物，因此获得直接的细菌学证据，是结核性胸膜炎诊断的金标准。结核性胸膜炎的细菌学证据可通过两方面获得，一是应用涂片或培养法从患者胸腔积液中直接找到MTB，另一种方式是应用分子检测法获得MTB基因片段。涂片法是一种快速、成本低的检测手段，检出率低是其目前面临的最大缺点，本研究结果显示涂片法检出率仅为5.7%，与文献报道[2,4-5]涂片法检测结核性胸膜炎的阳性率(0～13.3%)相符，其极低的检出率延误了疾病的诊治。MTB培养法是目前诊断结核性胸膜炎的一个常规手段，Ko等[6]研究报道，在219名患者中，有69名患者胸水中培养到MTB，其阳性率为31.5%。本研究中有11名患者胸水中培养出MTB，阳性率仅为10.5%。胸腔积液的产生是由于MTB的代谢产物或炎症因子刺激胸腔引起，胸水涂片和培养法阳性率低的根本原因为胸膜腔中自身MTB负荷量低，并且被大量胸水进一步稀释，导致MTB检出率低。

自从1978年首次报道[7]以来，ADA应用于结核性胸膜炎诊断扮演着越来越重要的角色。目前对于ADA界值的选择并没有一个固定的数值，选择界值的不同，其敏感度及特异度也会有相应的改变，界值越高，其诊断结核的特异度会增加，但与此对应的敏感度则会降低。Aref等[8]报告以40 U/L作为区分结核性胸膜炎与非结核性胸膜炎界值，其敏感度为97.83%，特异度为76.00%；当界值定为70 U/L时，其敏感度为96.00%，特异度为84.78%。目前较为广泛接受并应用于结核性胸膜炎诊断的ADA界值是40 U/L[8-10]。以40 U/L作为判断结核与非结核的界值，本研究的敏感度为67.6%，较Aref等[8]报告的敏感度低。可见，选择同样的界值，不同研究中ADA检测的敏感度却有着较大的差异，其原因为个体之间ADA水平差异较大。有研究[11-12]表明高龄患者ADA水平较年轻患者低，本研究中，年龄在60岁以上的结核性胸膜炎患者占据22.9%。ADA检测结核性胸膜炎敏感度较涂片、培养法更高，但因其特异度不高，导致假阳性出现，因此不能作为独立检测结核性胸膜炎的理想指标，本研究的特异度为90.9%。

Xpert MTB/RIF技术是以聚合酶链反应为基础的全自动半巢式实时检测技术，通过检测rpoB基因81bp利福平耐药核心区间是否发生突变，从而判断耐药性。Xpert MTB/RIF技术近年来发展迅速，因其在检测MTB中具有敏感度高、特异度高及耗时短等优点而被广泛应用，其在结核性胸膜炎诊断中同样扮演着重要角色。Huo等[13]对23个报道进行荟萃分析，Xpert MTB/RIF技术检测胸水的敏感度和特异度分别为30% 和99%。本研究Xpert MTB/RIF技术检测胸水敏感度11.4%，较文献[14]低，主要由于样本的处理不同造成，研究[14]发现大量胸腔积液浓缩后再行Xpert MTB/RIF检测，敏感度高于常规胸腔积液量。Xpert MTB/RIF技术在检测结核性胸膜炎时拥有较高特异度，为了提高其敏感度，研究者们开始考虑应用胸腔镜术取胸膜组织作为标本，进行Xpert MTB/RIF检测。Du等[15]报道基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF检测结核性胸膜炎的敏感度为85.5%，高于基于胸水的Xpert MTB/RIF检测(43.6%)。本研究中基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF术检测结核性胸膜炎的敏感度为75.2%，明显高于胸水标本的11.4%，与前述报道结果一致。本研究中，1例患者的胸水行Xpert MTB/RIF、涂片法和培养法检测均提示为结核性胸膜炎，但基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF检测提示为阴性，该患者胸腔镜下胸膜组织病变不明显，考虑胸膜组织的选材降低了Xpert MTB/RIF术的检出率。应用Xpert MTB/RIF技术检测胸膜组织及胸水标本均为阳性患者中，Xpert MTB/RIF检测胸膜组织标本Ct值范围为16.5～29.8，以菌量中为主；胸水标本Ct值范围为23.2～31.8，以菌量极低为主，可见 Xpert MTB/RIF应用于胸膜组织检测菌量高于胸水标本。

通过对比不同检测手段的检测效能，基于胸膜组织的Xpert MTB/RIF与基于胸水的Xpert MTB/RIF、涂片法和培养法之间均存在差异(P<0.05)，Xpert MTB/RIF技术检测胸膜组织具有更高的敏感度，在结核性胸膜炎诊断上具有更大的优势。在结核性胸膜炎诊断上，Xpert MTB/RIF检测胸膜组织与胸水行ADA检测之间无明显差异(P>0.05)，但Xpert MTB/RIF技术在敏感度及特异度上均高于ADA法。

综上所述，胸腔积液患者在在常规检测技术无法做出准确的判断时，胸腔镜下胸膜活检组织行Xpert MTB/RIF检测有利于提高结核性胸膜炎患者的诊断率，为患者尽快获得正确的治疗带来希望。该技术尚存在不足之处，胸腔镜术需要专门手术仪器，且样本选择要求高，限制了其应用于基层医院。