常规病原学检测在胸腔积液诊断中的价值研究

肖珺 高锟 王军 石伊宁 王卫阳 阚晓红

胸腔积液是一种常见的内科疾患，作为胸部或全身疾病的一部分，目前已知引起胸腔积液的原因有50多种[1]。明确的病因学诊断对于患者的合理治疗、改善预后有重要意义。一般建议通过胸腔穿刺术，对不明原因的胸腔积液抽取胸水标本送检普培、真菌培养及抗酸杆菌培养和涂片检查[2]。然而上述病原学检测的效用并未得到充分的评估[3-4]。本研究收集2020年5月—2021年5月安徽省胸科医院送检胸水的510例患者相关数据，评估常规病原学检测检出阳性结果的频率及致病菌构成，并确定相关影响因素。

资料与方法

一、一般资料

回顾性分析2020年5月—2021年5月在安徽省胸科医院诊断胸腔积液，且资料完整的住院病例共952例。排除重复住院、或因胸腔积液量少，未穿刺送检者，最后510例因胸腔积液初次住院的患者被纳入本次研究。本研究共纳入510例患者，男 389例，女 121例，年龄：10～103岁，平均(55.10±20.57)岁，收集510例患者的临床资料进行分析。本研究经患者或家属知情同意，获医院伦理委员会审批。

二、研究方法

1 标本采集与送检 临床医师行胸腔闭式引流术抽取胸水标本，将标本收集到带螺旋帽内无菌管送检，标本量分别为细菌培养≥1 mL，真菌培养≥10 mL，分枝杆菌培养≥10 mL,2 h送达。

2 培养与鉴定 临床标本接种于哥伦比亚、血琼脂平板、巧克力平板、科玛嘉平板、沙保罗平板，分离、纯化培养病原菌，采用VITEK-2Compact(法国生物梅里埃)全自动微生物鉴定仪鉴定到种。

3 胸膜腔感染的临床诊断标准 发热、胸痛、胸水外观呈脓性或带臭味。胸水常规检查白细胞计数≥1000×106/L。在临床诊断基础上，符合下列条件之一即可诊断：1)胸水培养分离到病原菌；2)胸水普通培养无菌生长，但涂片见到细菌。正常的胸腔积液是无菌的，有感染的情况下，只要检出细菌，通常可视为病原菌。如果分离物与胸膜腔感染无关，比如凝固酶阴性葡萄球菌或没有临床感染证据，没有可解释其疾病的临床诊断的，可以认为分离物为污染[2, 5]。

三、统计学方法

采用SPSS 23统计软件，数据呈偏态分布，采用Mamn-WhitneyUtest非参数检验，联合ROC曲线下面积(AUC)进行数据分析，P<0.05提示统计学上差异有显著性。

结 果

一、胸水培养结果及致病菌种类分布

本研究共纳入510例患者，其中98.4%为渗出液(502/510)，1.6%为漏出液(8/510)。有92.0%(467/510)为单侧胸腔积液，8.0%(41/510)为双侧胸腔积液。510例患者中有115例出现了阳性结果。其中16例胸水检出污染物，只有99例患者检出了105株真正的致病菌。致病菌种类方面，抗酸杆菌占68.6%(72/105)，革兰阴性菌占15.2%(16/105)，革兰阳性菌占11.4%(12/105)，真菌占4.8%(5/105)。病原学构成以结核分枝杆菌最为常见，而在非结核性胸膜腔感染的患者，革兰氏阴性菌中，肺炎克雷伯菌占比4.8%(5/105)。革兰氏阳性菌中，以链球菌所占比例最高，8.6%(9/105)(见表1)。

表1 胸水培养阳性结果(n=105)

二、胸水涂片阳性结果的频率

不明原因胸水检出致病菌的阳性率19.4%(99/510)，而胸水涂片，包括革兰氏染色、真菌涂片和抗酸杆菌涂片的阳性率更低。在明确诊断为胸膜腔感染(即胸水病原学培养结果阳性)的99例患者中，部分患者送检多次胸水微生物涂片检查，胸水革兰氏染色、真菌涂片和抗酸杆菌涂片的阳性结果分别为：10.1%(10/99)、0%(0/99)、2.5%(2/99)(详见表2)。

表2 胸水涂片阳性结果(n=99)

三 提高胸水微生物检验送检阳性率

与漏出液(非感染性积液)相比，渗出液(包括肺炎旁胸腔积液、脓胸和结核性胸腔积液等)的胸水微生物培养结果更可能是阳性[2, 6-7]。此次纳入研究的510例胸水中有502例为渗出液(98.4%)，即使如此，胸水微生物培养及涂片结果真阳性率仍然低于20%，那么如何能够更好的把胸膜腔感染的患者筛选出来，减少无意义的送检，减轻患者经济负担？研究试图确定与阳性培养结果正相关或负相关的影响因素(见表3)。

表3 胸水培养结果与相关因素的统计学分析

胸水特征与培养结果的相关性提供了一些有价值的指导。胸水LDH水平在真阳性组和阴性(包括假阳性)组的结果之间有显著差异(P<0.05)。胸水GLU及血清CRP在两组患者中同样有显著性差异(P<0.05)。而胸水蛋白的差异无统计意义(P=0.482)。本研究试图应用胸水LDH、胸水GLU、血清CRP预测胸水培养阳性结果：根据上述不同指标所对应的微生物培养阳性率绘制受试者工作特征曲线(ROC)(见图1)。

图1 应用胸水LDH、胸水GLU、血清CRP预测胸水培养真阳性结果的受试者工作特征曲线(ROC)

可以看出：(1)胸水LDH对应的曲线下面积为0.701，95%CI为0.645～0.756。胸水LDH的最佳界值为375.5 u/L，以胸水LDH>375.5 u/L为折点预测胸水培养阳性结果的敏感度为78%，特异度为58%，预测价值中等。(2)血清CRP对应的曲线下面积为0.678，95%CI为0.625～0.732。血清CRP的最佳界值为35.79 mg/L，以血清CRP>35.79 mg/L为折点预测胸水培养阳性结果的敏感度为76%，特异度为54%，预测价值较低。(3)胸水GLU的曲线下面积分别为0.343,无预测价值。

讨 论

目前国内关于胸腔积液的基础和临床研究相对薄弱[8]。对不明原因胸腔积液的诊治流程仍推荐送检传统的胸水微生物涂片及培养，是目前常规检验方法。胸水病原学检测阳性无疑是确诊胸膜腔感染的金标准，此检测虽方便、经济，但阳性率低，判定胸水性质价值有限[9]。

在本研究中，根据患者病史排除了几乎全部的漏出液送检，可即便如此，胸水培养的真阳性率也只有19.4%，与文献报道的阳性率有较大差异[3-4, 9-10]。为了优化资源，提高胸水标本中微生物的分离率，Terrance等人[3]认为胸水真阳性的最大预测因子是胸水是否包裹。Marshall等人[4]认为在癌症人群中，胸水分离出微生物的阳性率非常低(0.37%)，除非怀疑感染，否则应选择性的进行微生物分析。近年来，一些新的病原学诊断技术逐渐应用于临床，包括基于核酸扩增测序的16S rRNA技术和基于高通量测序的宏基因组二代测序(mNGS)等。通过新型病原学诊断技术可以提高厌氧菌、苛养细菌及常规检测手段不能覆盖的微生物(如病毒、寄生虫及未知病原体等)检出率，较传统方法显著提高敏感性与特异性[11]。在全面覆盖病原菌的同时，也造成了无法区分感染、定植和污染的困惑，加上检测成本偏高，尚未常规应用于临床。

规范的抗感染在治疗胸膜腔感染中尤为关键，通常初始的抗感染治疗为经验性治疗。本地区病原体及药敏谱可以对经验性抗感染治疗方案有指导价值。本研究中胸水培养病原学构成由高到低依次为：结核分枝杆菌、凝固酶阴性葡萄球菌、链球菌、革兰氏阴性菌(以肺炎克雷伯菌为主)、肠球菌、厌氧菌、金葡菌。与目前国内外报道的胸膜腔感染病原学构成略有差异[10, 12-13]。我国一项以非结核性胸膜腔感染患者为主的回顾性研究指出，159例非结核性胸膜炎和脓胸患者中，病原学构成为：革兰阳性菌占47.1%，其中凝固酶阴性葡萄球菌比例最高(23.0%)，屎肠球菌其次(11.8%)；革兰氏阴性菌占37.4%，以铜绿假单胞菌为主(13.9%)，肠杆菌科细菌其次(11.8%)；真菌占12.1%[10]。病原菌的构成与本研究相仿，构成比略有差异。目前国内胸膜腔感染的病原学分布未见大规模以及更细化的研究，今后有待更多的研究数据以规范临床诊治及指导合理用药[14]。

本研究作为一项回顾性研究有一定的局限性，部分临床资料缺失，比如胸穿前接受抗生素治疗可能会降低培养阳性率。可研究发现血清CRP、胸水LDH在预测胸水培养真阳性结果方面具有一定的价值。为了提高胸水送检的真阳性率，减少无意义的送检，临床仍需找到敏感度、特异度更高的生物标记物以更好的指导临床实践。

我国胸腔积液的病因以感染、恶性肿瘤和结核为主，国内研究报道的胸水微生物学阳性率高于发达国家[15]。不同地区所报道的微生物培养阳性率及病原学构成有很大差异。我院作为省结核病专科医院，结核患病率高，胸水分枝杆菌分离率明显高于综合性医院。应结合本院实际，选择性的进行微生物学分析，包括常规微生物镜检及培养、病理组织学检测如内外科胸腔镜穿刺活检及新型病原学诊断技术以提高胸膜腔感染诊断的效率。