菌阴活动性肺结核的多层螺旋CT影像学特征及诊断模型构建

摘要：目的" 分析菌阴活动性肺结核的多层螺旋CT（MSCT）影像学特征，并构建诊断模型。方法" 选择2020年1月～2023年1月本院收治的肺部疾病患者1016例，按照临床诊断分为菌阴肺结核组（n=478）、非结核肺病组（n=538，其中肺癌200例、肺炎338例），均行MSCT检查，分析两组MSCT影像学特征，以Logistic回归分析明确菌阴活动性肺结核的诊断相关征象，构建菌阴活动性肺结核诊断模型，以ROC曲线下面积评估模型诊断效能。结果" 两组间的树芽征、小叶中心结节、空洞、钙化、分叶征等MSCT征象差异有统计学意义（Plt;0.05）。Logistic回归分析结果显示树芽征、小叶中心结节、空洞是菌阴活动性肺结核的独立危险因素（Plt;0.05）。根据Logistic回归获得联合诊断模型方程式：Log（P）=-1.256+1.455×树芽征+0.982×小叶中心结节+1.023×空洞，该模型曲线下面积为0.825，诊断敏感度、特异性分别为93.94%、70.97%。结论" 以MSCT影像学特征构建的菌阴活动性肺结核诊断模型具有较高诊断价值，可为临床诊疗菌阴活动性肺结核提供可靠依据。

关键词：计算机断层扫描；多层螺旋；影像学特征；菌阴活动性肺结核；诊断模型；诊断价值

Construction of a diagnostic model for smear-negative active pulmonary tuberculosis based on multi-slice CT imaging features

LI Xin1， ZHU Xiaogang2， LUO Minxia1

1Department of Infection Management， Changzhou Third People's Hospital， Changzhou 213000， China; 2Department of Dermatology， Changzhou Second People's Hospital Affiliated to Nanjing Medical University， Changzhou 213000， China

Abstract： Objective To analyze the multi-slice CT （MSCT） features of patients with smear-negative active pulmonary tuberculosis and construct a diagnostic model. Methods A total of 1016 patients with pulmonary diseases who were admitted to our hospital were enrolled from January 2020 to January 2023， and they were divided into smear-negative pulmonary tuberculosis group （n=478） and non-tuberculous pulmonary disease group （n=538， including 200 cases of lung cancer and 338 cases of pneumonia） according to clinical diagnosis. All patients received MSCT examination， and their MSCT imaging features were analyzed. Logistic regression analysis was conducted to identify the signs related to the diagnosis of smear-negative active pulmonary tuberculosis， and a diagnostic model for smear-negative active pulmonary tuberculosis was constructed. The diagnostic efficiency of the model was evaluated with AUC. Results There were statistically significant differences in MSCT signs such as tree in bud， centrilobular nodule， cavity， calcification and lobulation between the two groups （Plt;0.05）. Logistic regression analysis found that tree in bud sign， centrilobular nodule and cavity were independent risk factors for smear-negative active pulmonary tuberculosis （Plt;0.05）. The equation of the combined diagnosis model constructed based on logistic regression analysis was as follow： Log（P）=-1.256+1.455×tree in bud sign+0.982×centrilobular nodule+1.023×cavity. The AUC， sensitivity and specificity of this model were 0.825， 93.94% and 70.97%， respectively. Conclusion The diagnostic model constructed based on MSCT imaging features is of high value in diagnosis of smear-negative active pulmonary tuberculosis and can provide a reliable basis for clinical diagnosis and treatment of the disease.

Keywords： computed tomography; multi-slice spiral; imaging feature; smear‑negative active pulmonary tuberculosis; diagnostic model; diagnostic value

收稿日期：2023-09-19

作者简介：李" 欣，副主任技师，E-mail： lixin5849499902023@163.com

通信作者：朱小刚，主管技师，E-mail： 258696692@qq.com

肺结核是指结核分枝杆菌引起的肺部慢性传染病，菌阴肺结核是指菌痰涂、痰培均呈阴性的肺结核，在全部肺结核类型中占40%～60%，是临床及社会肺结核防治中不可忽视的群体［1-2］ 。菌阴肺结核症状轻微易被忽视或混淆，报道指出，其误诊率达到9.7%［3-4］ 。在难以找到病原菌的情况下，临床多依赖影像学检查进行诊断，但X线片、CT及MRI仅对典型征象表现敏感，随着肺结核病变不典型性越来越常见，上述手段在敏感度、特异性方面均有所欠缺［5］ 。多层螺旋CT（MSCT）能同时获得多幅横断面原始图像，扫描速度快、图像分辨率高，在肺磨玻璃结节［6］ 、支原体肺炎［7］ 、肺脓肿［8］ 等多种肺部疾病诊断中应用价值较高，但在菌阴活动性肺结核中的应用尚且少见。为了提高菌阴活动性肺结核的诊断效能，本研究主要探究MSCT影像学特征对菌阴活动性肺结核的诊断价值，并以此构建菌阴活动性肺结核诊断模型，为临床诊疗提供参考和研究思路。

1" 资料与方法

1.1" 一般资料

选择2020年1月～2023年1月本院收治的肺部疾病患者1016例，按照临床诊断分为菌阴肺结核组（n=478）、非结核肺病组（n=538，其中肺癌组200例、肺炎组338例）。菌阴肺结核组纳入标准：年龄18～75岁，初治患者；符合菌阴肺结核诊断标准［9］ ，3次痰涂阴性、1次痰培阴性，抗结核治疗有效；胸部影像学显示为活动性征象；存在咳嗽、咳痰、咯血等症状超过2周；入组前未接受抗结核治疗；自愿接受MSCT检查，图像清晰完整。肺癌组纳入标准：年龄18～75岁，首次确诊；符合肺癌诊断标准［10］ ；入组前未接受放化疗；自愿接受MSCT检查，图像清晰完整。肺炎组诊断纳入标准：年龄18～74岁，性别不限；符合肺炎诊断标准［11］ ；抗炎治疗有效；自愿接受MSCT检查，图像清晰完整。排除标准：肺外结核、复治肺结核患者；合并肺癌、肺炎患者；合并免疫相关性疾病、血液系统疾病、肝肾功能严重不全患者；合并慢阻肺、哮喘等其他肺部疾病；合并人类免疫缺陷病毒感染、乙肝病毒感染、巨细胞病毒感染等。菌阴肺结核组男性267例，女性211例，年龄19～76（48.58±7.42）岁；非结核肺病组男性317例，女性221例，年龄19～73（49.51±8.39）岁，两组一般资料均衡可比（Pgt;0.05）。本研究经过医院伦理委员会批准（伦理第2019-07号）并追踪，所有患者均知情研究并签署书面同意书。

1.2" MSCT检查方法

受检者仰卧进行胸部MSCT检查，仪器为Definition AS 64排螺旋CT（西门子），头部先进，嘱患者屏气，扫描范围从至肺尖至左肋膈角下2～3 cm，设置管电流为250 mA，管电压为120 kV，扫描野为400 mm，准直采集通道参数为0.6 mm×64，层厚5 mm，及层间隔5 mm。增强扫描：静脉团注80～90 mL 350 mg/mL碘海醇注射液[通用电气药业（上海）有限公司，国药准：H20000599]，注射速率为2.5～4 mL/s，注射完成后等待30 s、60 s进行扫描。

1.3" 图像重建及影像学分析

扫描完成后重建图像，薄层层厚1.25 mm，层间隔1 mm，扫描视野不变，矩阵为512×512，肺窗宽为1400 Hu，窗位为-700 Hu，纵膈窗宽为360 Hu，窗位为60 Hu，将处理后的图像上传至工作站。由2位影像科工作经验8～10年的医师单独阅片，记录受检者的肺部病变特征，包括树芽征、小叶样实变、小叶中心结节、边缘模糊结节、磨玻璃影、空洞、肺实变、支气管扩张、胸腔积液、钙化、纤维条索影、淋巴结肿大、斑块、毛刺征、分叶征、卫星灶。对病变情况做1（有）、0（无）计数，比较菌阴肺结核组和非结核肺病组的MSCT影像学特征差异。

1.4" 统计学分析

所有研究数据均采用SPSS22.0进行统计学分析，计量资料以均数±标准差表示，组间对比采取独立t检验；计数资料以n（%）表示，组间比较采取χ2检验；Logistic回归分析检验，以菌阴活动性肺结核为因变量（是=1，否=0），以树芽征（是=1，否=0）、小叶中心结节（是=1，否=0）、空洞（是=1，否=0）、钙化（是=1，否=0）、分叶征（是=1，否=0）为协变量，进行Logistic回归分析，构建菌阴活动性肺结核联合诊断模型，模型拟合优度采用Hosmer-Lemeshow检验，绘制ROC曲线分析阴活动性肺结核诊断价值，曲线下面积（AUC）的比较采用非参数检验。以Plt;0.05表示差异有统计学意义。

2" 结果

2.1" 两组MSCT影像学特征比较

两组间的树芽征、小叶中心结节、空洞、钙化、分叶征差异有统计学意义（Plt;0.05，表1）。

2.2" 菌阴活动性肺结核的多因素Logistic回归分析

Logistic回归分析结果显示树芽征、小叶中心结节、空洞是菌阴活动性肺结核的独立危险因素（Plt;0.05，表2）。

2.3" 菌阴活动性肺结核诊断模型构建

根据Logistic回归获得联合诊断模型方程式：Log（P）=-1.256+1.455×树芽征+0.982×小叶中心结节+1.023×空洞（Hosmer‑Lemeshow检验χ2=4.258，P=0.746）；ROC曲线分析显示联合诊断菌阴活动性肺结核的AUC上升至0.825，高于单一MSCT征象诊断，差异有统计学意义（Plt;0.05）；联合诊断的敏感度、特异性分别为93.94%、70.97%（表3、图1）。

2.4" 影像学图片

患者男性，诊断为菌阴活动性肺结核，经MSCT检查，可见典型树芽征，结节分散，伴小叶中心结节，有空洞（图2A）；患者男性，诊断菌阴活动性肺结核，经MSCT检查，可见典型树芽征，有空洞，卫星灶，伴小叶中心结节（图2B）。

3" 讨论

肺结核是我国最常见的慢性呼吸道传染病，2016～2020年，肺结核病原学检出率仅在18.71%～33.81%［12］ ，其中菌阴肺结核受到结核分枝杆菌间断性排出及菌量较少等影响，检出率更低，临床需要结合多种检查手段才能确诊［13］ 。近年多项国内外研究已经证实菌阴肺结核也具有传染性，但临床受限于医生经验和菌阴肺结核症状不典型等因素，误诊可能性较高，影响患者治疗时机，促使病情进一步转变为肺外结核、肝肾结核，甚至脑膜炎、胸膜炎等，危及生命［14-15］ 。报道指出分子生物学技术可以提高肺结核患者阳性检出率，但仅有少部分医院能够开展分子生物学、特殊染色、免疫组织化学等辅助诊断技术，寻找更具普适性的菌阴活动性肺结核诊断方法至关重要［16-17］ 。MSCT扫描速度快、图像质量高，在结核病的诊断和治疗中有较高指导价值［18］ 。

本研究比较了菌阴活动性肺结核患者和非结核肺病患者的MSCT影像学特征，发现菌阴活动性肺结核患者出现树芽征、小叶中心结节、空洞、钙化的例数多于非结核肺病患者，出现分叶征的例数少于非结核肺病患者；Logistic回归分析结果显示，树芽征、小叶中心结节、空洞是菌阴活动性肺结核的独立危险因素。菌阴肺结核组出现树芽征的例数是非结核肺病组的3.313倍，出现小叶中心结节的例数是非结核肺病组的5倍，肺结核的病理变化包括渗出性病变、增生性病变、坏死性病变，肺与外界进行气体交换是不能将肺内气体完全排除，因此肺内气道及含气腔隙中存在混合气体，但受到结核分枝杆菌进入的毒力影响，中央小叶气道和含气腔隙内的气体会被渗出的粘液、脓液替代，同时在机体免疫力降低的情况下，大量结核分枝杆菌进入血液循环，导致血管通透性降低，结核分枝杆菌会透过血管壁进入肺实质形成结节，含气腔隙中则会形成小叶中心结节，小叶中心结节与沿着小叶中心经过支气管扩散的粘液、脓液一起出现则形成树芽征，其病机基础为干酪样坏死物对终末细支气管的填充［19］ 。肺炎和肺癌也会引起树芽征，但均较少见，这是因为肺炎中仅特定类型会造成干酪性坏死，而肺部肿瘤少有侵犯支气管。菌阴肺结核组出现空洞的例数是非结核肺病组的3.518倍，肺结核患者病灶处的结核分枝杆菌大量繁殖，肺组织受到病原菌影响在病灶处形成干酪坏死，在机体反射作用下，坏死物以脓痰形式咳嗽排出，原病灶区域会留下空洞，且多为薄壁空洞，其病理基础是继发于肺实质破坏所形成的不规则空洞，这也是肺结核的典型征象，空洞与气道相通，会对周围组织造成再次传播［20］。肺炎患者受到特定病原菌感染也会引起空洞，如金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯杆菌等，但此空洞的形成主要是因为化脓性炎症，多为厚壁空洞，肺癌患者也多会出现厚壁空洞，且呈虫蚀状，出现率较肺结核低［21］ 。根据上述差异征象构建的诊断模型诊断价值较高，AUC为0.825，敏感度、特异性分别为93.94%、70.97%。

综上所述，MSCT具有高成像速度、高分辨率和广覆盖等优点，对菌阴活动性肺结核的诊断有重要临床价值，以MSCT影像学特征构建的诊断模型可以为临床诊疗提供指导。

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（编辑：熊一凡）