CT征象联合外周血嗜酸性粒细胞对鉴别儿童胸肺型并殖吸虫病与结核性胸膜炎的价值研究
2023-02-10李翔付旭文许艳玲干玮杞敏黄瑛
李翔 付旭文 许艳玲 干玮 杞敏 黄瑛
并殖吸虫病由人食入其囊蚴而患病,结核病因人体感染结核分枝杆菌而患病。在临床症状上,胸肺型并殖吸虫病多表现为咳嗽、咳痰、发热及胸腔积液,与结核性胸膜炎鉴别困难[1];在CT影像表现上,胸肺型并殖吸虫病不仅可以表现为胸腔积液,还可以表现为肺部结节、索条及斑片状实变影[2],与结核性胸膜炎难以鉴别。当并殖吸虫病误诊为结核病时,患者采用抗结核的方式治疗,不仅会延误患者的病情,还可能会引起相应的药物不良反应。因此,对两种疾病的鉴别诊断非常重要。
既往的研究多阐述儿童并殖吸虫病和结核性胸膜炎的临床及影像学特点, CT影像征象与临床特征、实验室检查联合进行鉴别诊断的研究相对较少。嗜酸性粒细胞水平在并殖吸虫病的诊断中具有一定的价值,但在日常的CT影像诊断中,影像科医生对实验室检查关注不足,且某些对鉴别二者的具有特异性的实验室检查方法普及程度不高。故本研究回顾性收集儿童胸肺型并殖吸虫病及儿童结核性胸膜炎患者的临床特征、影像学表现及实验室检查结果,探索两者在这些方面的差异,并尝试使用CT影像学征象与容易获取的嗜酸性粒细胞水平建立鉴别诊断模型,并验证模型效能,旨在提高对两种疾病的认识并提高临床鉴别诊断的水平。
资料和方法
一、研究对象
搜集2019年1月至2021年12月昆明市第三人民医院符合入组标准的诊断为儿童胸肺型并殖吸虫病与儿童结核性胸膜炎的患者进行回顾性分析。
2019年1月至2021年12月,昆明市第三人民医院诊断为并殖吸虫病的儿童患者共63例,排除无胸腔积液表现者5例(其中3例为脑脊髓型并殖吸虫病,2例为皮肤型并殖吸虫病),最终纳入儿童胸肺型并殖吸虫病患者58例,作为吸虫组;搜集同期诊断为结核性胸膜炎的患儿53例,排除合并细菌感染者3例、非首次诊断者5例,最终纳入儿童结核性胸膜炎患者45例,作为结核组。
其中,吸虫组男性49例,女性9例,年龄9(7,12)岁;结核组男性29例,女性16例,年龄12(9,13)岁。吸虫组男性患者比例(84.5%)高于结核组(64.4%),年龄低于结核组,差异均有统计学意义(χ2=5.536,P=0.019;Z=2.233,P=0.026)。
二、纳入及排除标准
1.纳入标准:0~14岁患者,并殖吸虫病诊断标准参照《WS 380—2012并殖吸虫病的诊断》[3],结核性胸膜炎的诊断参考《WS 288—2017肺结核诊断》[4]。
2.排除标准:排除合并其他已知细菌、真菌、病毒等病原体感染患者;排除无胸腔积液表现的并殖吸虫病患者;排除既往进行过抗结核或抗寄生虫病治疗的患者。
三、资料收集
1.临床病史及实验室资料:通过医院电子病例系统进行收集。
2.影像学检查:采用联影uCT510、GE lightspeed VCT或GE brightspeed仪器进行CT检查,扫描管电压为120 kV,管电流采用自动毫安技术,扫描层厚5 mm,重建层厚0.625~1.25 mm;在CT扫描过程中,使用铅衣遮挡患者非靶扫描部位。
四、影像学分析
CT图像由2名多年从事感染性疾病及传染性疾病影像诊断的中级及以上职称医师进行盲法阅片,如2位医师的意见不一致时,由第3位经验丰富的医师进行审查和确认,并达成一致。
对于部分CT征象(包括实变、胸腔积液、空洞、淋巴结肿大及肺部结节)的诊断标准参考文献[5];隧道征表现为肺内斑片状影中出现迂曲样、隧道样无肺纹理分布的低密度影[6];根据胸部CT表现,将胸腔积液分为少量、中等量及大量[7]。
五、统计学处理
结 果
一、 临床症状
吸虫组胸痛及发热发生率均低于结核组,差异均有统计学意义(P值均<0.05);吸虫组和结核组就诊时症状持续时间分别为30.0(15.0,97.5) d和30.0(13.5,60.0) d,差异无统计学意义(Z=-1.444,P=0.149)。见表1。
表1 两组患者临床症状和胸部影像学表现的对比分析
二、影像学表现
1.胸腔积液:吸虫组与结核组在CT扫描上均可发现胸腔积液,吸虫组少量、中等量及大量胸腔积液发生率与结核组比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05);胸腔积液可表现为单侧,也可表现为双侧,积液可表现为游离性与包裹性,游离性胸腔积液表现为胸膜腔内新月形液性密度影(图1),包裹性胸腔积液是脏、壁层胸膜局部粘连造成的积液局限(图2),吸虫组双侧胸腔积液发生率为34.5%,高于结核组(11.1%);但吸虫组包裹性胸腔积液发生率为51.7%,低于结核组(77.8%),差异均有统计学意义(P值均<0.05)。见表1。
图1~2 游离性胸腔积液与包裹性胸腔积液胸部CT表现。图1为6岁女性患儿,诊断为并殖吸虫病,胸部CT平扫可见左侧游离性胸腔积液;图2为6岁男性患儿,诊断为结核性胸膜炎,右侧胸腔可见包裹性胸腔积液(白箭)
2.其他表现:除胸腔积液表现外,并殖吸虫病及结核性胸膜炎均可伴发肺部表现,肺部表现主要为实变、肺部结节、空洞及隧道征,两组患者累及肺部各叶比例差异均无统计学意义(P值均>0.05);吸虫组隧道征发生率高于结核组,而肺部结节发生率低于结核组,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。见表1。
“隧道征”多出现在肺外带,表现为肺实变内的隧道样低密度影(图3),周围肺实变吸收后,可仅表现为肺内低密度隧道影(图4),部分隧道内因细胞碎屑或血液的填充而呈等密度(图5);此外,还可表现为淋巴结增大及胸膜钙化,并殖吸虫病造成的胸膜钙化多为片状、不规则状和地图状(图6),而结核性胸膜炎造成的胸膜钙化多表现为条状或线状(图7),吸虫组胸膜钙化发生率(27.6%)高于结核组(11.1%);吸虫组淋巴结增大发生率(13.8%)低于结核组(37.8%),差异均有统计学意义(P值均<0.05)。见表1。
图3~5 并殖吸虫病肺部隧道征CT表现。图3为10岁女性患儿,诊断为并殖吸虫病,双肺多发斑片状实变影,右肺上叶实变影内出现“隧道征”(白箭);图4为8岁男性患儿,诊断为并殖吸虫病,右肺上叶隧道影周围肺实变吸收,仅存留低密度隧道影(白箭);图5为14岁男性患儿,诊断为并殖吸虫病,右肺上叶隧道影内有等密度影填充(白箭)
图6~7 胸膜钙化CT表现。图6为14岁男性患儿,诊断为并殖吸虫病,双侧胸腔积液,左侧胸膜线状、地图状钙化(白箭);图7为10岁男性患儿,诊断为结核性胸膜炎,右侧胸膜增厚,右侧胸腔积液,胸膜表现为结节状及条状钙化(白箭)
三、实验室检查
1.外周血检查:吸虫组外周血白细胞总数、淋巴细胞计数、嗜酸性粒细胞计数、嗜酸性粒细胞百分比均高于结核组,差异均有统计学意义;吸虫组外周血中性粒细胞百分比低于结核组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 两组患者实验室检查结果对比分析 [M(Q1,Q3)]
2.血浆蛋白测定:吸虫组血清总蛋白、球蛋白水平均高于结核组,差异均有统计学意义;吸虫组血清白球比低于结核组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
四、鉴别诊断模型的建立及模型效能
1.影像模型的建立:利用CT征象中的肺部结节、隧道征、胸膜钙化、淋巴结增大及包裹性胸腔积液5个二分类变量,采用二元logistic回归,使用向前LR法建立鉴别诊断模型,回归方程为logit(P)=―2.671+1.632×包裹性胸腔积液―1.753×胸膜钙化+2.512×肺部结节―4.482×隧道征。以非包裹性胸腔积液为对照,包裹性胸腔积液出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较高(OR=5.11,95%CI:1.64~15.97);以无胸膜钙化为对照,胸膜钙化出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较低(OR=0.17,95%CI:0.04~0.68);以无肺部结节为对照,肺部结节出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较高(OR=12.33,95%CI:2.51~60.65);以无隧道征为对照,隧道征出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较低(OR=0.01,95%CI:0.00~0.15)。见表3。
表3 影像模型的二元logistic回归分析
2.联合模型的建立:为方便临床应用,将嗜酸性粒细胞百分比按照正常值(0.5%~5%)分为升高与非升高两组,利用CT征象中的肺部结节、隧道征、胸膜钙化、淋巴结增大、包裹性胸腔积液联合嗜酸性粒细胞百分比升高,采用二元logistic回归,使用向前LR法建立鉴别诊断模型,回归方程为:logit(P)=1.8+2.448×肺部结节―3.672×隧道征―3.84×嗜酸性粒细胞比值升高。以无肺部结节为对照,肺部结节出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较高(OR=11.56,95%CI:1.76~75.71);以无隧道征为对照,隧道征出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较低(OR=0.02,95%CI:0.00~0.48);以嗜酸性粒细胞百分比正常为对照,嗜酸性粒细胞百分比升高出现在结核性胸膜炎患者中的可能性较低(OR=0.02,95%CI:0.01~0.08)。见表4。
表4 联合模型的二元logistic回归分析
3.影像模型和联合模型的效能及对比:利用影像模型和联合模型分别绘制ROC,影像模型AUC为0.850(95%CI:0.777~0.922),敏感度为79.3%(95%CI:66.6%~88.8%),特异度为75.6%(95%CI:60.5%~87.1%);联合模型AUC为0.934(95%CI:0.885~0.982),敏感度为89.7%(95%CI:78.8%~96.1%),特异度为88.9%(95%CI:75.9%~96.3%);采用Delong检验对比两个模型以鉴别儿童并殖吸虫病与结核性胸膜炎的效能,联合模型AUC高于影像模型,差异有统计学意义(Z=-2.401,P=0.016)。见图8。
图8 影像模型和联合模型ROC
讨 论
并殖吸虫又被称为肺吸虫,人因食入其囊蚴而被感染。在云南省,肺吸虫广泛分布于昭通、文山、红河、临沧、普洱及西双版纳等地[8],人感染后可引起包括肺、脑、脊髓、皮肤、腹腔等多脏器的损伤,其按照累及的器官可分为胸肺型、脑脊髓型、皮肤型、腹型及混合型[9]。结核病是人感染结核分枝杆菌引起的慢性感染性疾病,目前已成为一个严重的公共卫生问题,云南省作为结核病高负担省份,超过60%的地州结核病发病率被预测将有增加趋势[10]。目前,针对云南省儿童并殖吸虫病与结核性胸膜炎的流行病学数据鲜有报道。
在临床诊疗过程中,儿童胸肺型并殖吸虫病与结核性胸膜炎均可表现为发热、盗汗、咳嗽、咳痰、胸痛、胸闷等全身或呼吸系统症状,虽然在本组研究中,结核病患儿发热及胸痛症状发生率高于胸肺型并殖吸虫病患儿,但具体在临床首诊过程中,鉴别还存在一定困难;在本研究中,胸肺型并殖吸虫病患儿男性比例明显高于结核病患儿,且年龄稍低于后者,这可能与并殖吸虫的传播途径有一定的关系,既往的研究表明,云南省儿童并殖吸虫病患者多为小学男生,这与其生食或半生食含有吸虫囊蚴的溪蟹有关[11]。
随着医学影像技术和设备的发展,CT设备辐射剂量逐渐降低,CT扫描广泛应用于儿童胸部疾病的检查。胸肺型并殖吸虫病胸部CT可表现为胸腔积液、胸膜肥厚钙化、肺部结节、囊性变,还可以出现“隧道征”[12]。“隧道征”是并殖吸虫在肺内移行对肺组织造成的损伤,是胸肺型并殖吸虫病较为特征性的影像学表现;儿童结核病因其少菌的特征,影像学在诊断中发挥巨大的作用,结核性胸膜炎可表现为胸腔积液、包裹性胸腔积液、胸膜粘连、胸膜钙化等[13],结核病的胸腔积液,多为单侧发生,且多为少量至中等量[14],有超过30%会发生包裹[15],这可能与结核性胸腔积液中的纤维蛋白原转化为纤维蛋白有关[16],在儿童肺结核患者中,约有50%的患者同时存在2种及以上的肺结核类型[17],除胸膜病变外,还可表现为实变、空洞、肺部结节和支气管狭窄等[18]。在本研究中,肺部病灶发生的部位、肺内实变影、空洞对于鉴别二者差异无统计学意义,虽然“隧道征”为胸肺型并殖吸虫病特征性的影像学表现,但部分结核病造成的虫蚀状空洞会误判为隧道征,且隧道征在胸肺型并殖吸虫病中出现的比例仅为32.8%,虽然双侧胸腔积液、包裹性胸腔积液、胸膜钙化、淋巴结增大的发生率在两组患者中均存在明显差异,但均不是鉴别的特异性征象。故本研究将上述存在统计学意义的征象利用二元logistic回归进行影像模型建立并检验其鉴别诊断效能,其AUC为0.850,敏感度和特异度分别为79.3%和75.6%,仍存在CT征象鉴别诊断上的假阴性和假阳性。
在人体被寄生虫感染的疾病中,卫氏并殖吸虫是导致外周血嗜酸性粒细胞升高的首要病因[19],但部分结核病患儿仍可表现为嗜酸性粒细胞升高[20],这给临床诊断带来了一定的困扰;在本研究中,胸肺型并殖吸虫病患儿的外周血白细胞总数、嗜酸性粒细胞计数及嗜酸性粒细胞百分比均明显高于结核性胸膜炎患儿,球蛋白水平也明显高于后者。故本研究将CT影像学征象与实验室检查联合建立鉴别诊断模型,为了方便临床使用,按照嗜酸性粒细胞比例升高与否将其分为二分类变量,采用二元logistic回归模型建立联合模型,其AUC值为0.934,敏感度与特异度分别达到89.7%和88.9%。影像模型和联合模型对儿童并殖吸虫病与儿童结核性胸膜炎的鉴别诊断效能,使用Delong检验进行对比,联合模型的AUC值高于影像模型,差异有统计学意义。鉴别诊断模型建立后,能够根据模型绘制相应的鉴别诊断列线图,方便临床进行使用,可提高诊断符合率。
综上所述,在临床诊疗过程中,对于上述两种疾病的鉴别诊断,胸部CT征象中,应特别注意观察包裹性胸腔积液、胸膜钙化、肺部结节及淋巴结肿大等影像学征象;除此之外,应该细致观察肺内是否存在吸虫虫体移行造成的“隧道征”,如影像学鉴别存在困难,影像科医生可查看患者的外周血嗜酸性粒细胞比例,利用联合模型的方程,进行两者的鉴别。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
作者贡献李翔:起草文章、采集数据、实施研究;付旭文、许艳玲、干玮和杞敏:采集数据、实施研究;黄瑛:对文章的知识性内容作批评性审阅、获取研究经费