陳效友
結(jié)核性胸膜炎(tuberculous pleurisy)是由于結(jié)核分枝桿菌直接感染和(或)胸膜對結(jié)核分枝桿菌菌體成分產(chǎn)生遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)而發(fā)生的炎癥。部分患者表現(xiàn)為咳嗽、發(fā)熱、胸痛甚至呼吸困難,以及少至中等量的胸腔積液;少數(shù)患者可出現(xiàn)大量胸腔積液[1]。2018年,我國對結(jié)核病進(jìn)行了重新分類,將結(jié)核病分為結(jié)核分枝桿菌潛伏性感染者、活動性結(jié)核病和非活動性結(jié)核病等3個類型,并把結(jié)核性胸膜炎重新劃歸為第5型肺結(jié)核[2-3]。結(jié)核性胸膜炎在我國患病數(shù)量較高、確診困難,而延遲治療將導(dǎo)致胸膜肥厚、引發(fā)呼吸功能障礙,少數(shù)患者可發(fā)展成為結(jié)核性膿胸,故需要對其進(jìn)行關(guān)注。
結(jié)核性胸膜炎分為干性胸膜炎和滲出性胸膜炎。干性胸膜炎為胸膜的早期炎性反應(yīng),通常無明顯的影像學(xué)異常表現(xiàn);滲出性胸膜炎主要表現(xiàn)為胸腔積液,且胸腔積液可表現(xiàn)為少量或中等及大量的游離積液,或存在于胸腔任何部位的局限性積液,吸收緩慢者常發(fā)生胸膜增厚粘連,也可演變?yōu)樾啬そY(jié)核瘤及膿胸等[3]。結(jié)核性胸膜炎的診斷分為疑似患者、臨床診斷患者和確診患者。干性胸膜炎因極難獲得病原學(xué)證據(jù),最后只能進(jìn)行臨床綜合診斷。滲出性胸膜炎的確診,需要從胸腔積液中獲得結(jié)核分枝桿菌菌體或核酸成分檢測陽性的確證證據(jù),或胸膜活檢組織標(biāo)本符合典型的結(jié)核病理學(xué)改變方能明確。無論是胸腔積液還是胸膜活檢組織標(biāo)本,獲得典型確診證據(jù)的機會相對較小,換句話說也就是目前常用的單一檢測技術(shù)的敏感度均較低,需要結(jié)合臨床癥狀和實驗室檢查的多項結(jié)果進(jìn)行綜合診斷。
1.外觀和氣味:結(jié)核性胸腔積液多呈草黃色稍渾濁,可有凝塊,少數(shù)患者呈血性;結(jié)核性胸腔積液少有明顯的氣味(并發(fā)其他細(xì)菌感染者除外)。
2.細(xì)胞數(shù)量及分類[4]:結(jié)核性胸腔積液的細(xì)胞總數(shù)多為(1~6)×106/L,早期可以中性粒細(xì)胞為主(病程1周以內(nèi)),隨后以單個核淋巴細(xì)胞為主,約占總數(shù)的50%以上,多數(shù)患者達(dá)75%以上。如果嗜酸粒細(xì)胞超過10%或間皮細(xì)胞超過5%,往往提示結(jié)核性胸膜炎的可能性較小。
3.pH值[4]:結(jié)核性胸膜炎的胸腔積液系滲出液,pH值通常>1.018以上,多數(shù)達(dá)7.3以上。
4.蛋白質(zhì)含量:滲出液的蛋白質(zhì)含量較高,通常>30 g/L,胸腔積液總蛋白與血清總蛋白質(zhì)的比值>0.5。Tong等[5]報道, 對25例結(jié)核性胸膜炎患者的胸腔積液進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測,結(jié)果顯示平均為(67.98±16.86) g/L。
ADA是一種與機體細(xì)胞免疫活性有關(guān)的嘌呤代謝酶,廣泛存在于人體各組織中,以盲腸、腸系膜、脾、胸腺中含量最高;ADA主要的同工酶有ADA1和ADA2,ADA2在結(jié)核性胸腔積液中升高,而ADA1在其他細(xì)菌性膿胸中升高。
Sivakumar等[6]報道,在132例胸腔積液患者中,臨床確診結(jié)核性胸膜炎27例和其他病因性胸膜炎105例;胸腔積液中ADA的臨界值(cut-off值)取30 IU/L時,診斷結(jié)核性胸膜炎的敏感度和特異度分別為96.3%和83.8%,陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為60.5%和98.9%,曲線下面積達(dá)0.934。盡管如此,當(dāng)胸腔積液ADA≥30 IU/L時,仍然需要結(jié)合患者的臨床癥狀、影像學(xué)檢查資料及胸腔積液的生化指標(biāo)進(jìn)行綜合判斷。
Wang等[7]通過回顧性分析72例結(jié)核性胸腔積液(tuberculous pleural effusion,TPE)和47例肺炎旁胸腔積液(parapneumonic pleural effusion,PPE)患者中的乳酸脫氫酶(LDH)和ADA檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),作為獨立指標(biāo),LDH在PPE患者[4037 (103~48 730) U/L]中的檢測結(jié)果明顯高于TPE患者[364.5 (55~1154) U/L];然而ADA在兩組患者中檢測結(jié)果差異并無統(tǒng)計學(xué)意義。通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),LDH/ADA在TPE和PPE患者中分別為10.88 (3.65~21.81)和66.91 (9.04~411.40),差異有統(tǒng)計學(xué)意義;ROC曲線分析,當(dāng)LDH/ADA的cut-off值小于16.2時,診斷TPE的敏感度和特異度分別為93.62%和93.06%,陽性似然比和陰性似然比分別為13.48和0.068,曲線下面積達(dá)0.9663,可以很好地區(qū)分TPE和PPE。
Aggarwal等[8]薈萃分析了174個研究、包含10 696例結(jié)核性胸膜炎和16 313例其他病因性胸腔積液患者,胸腔積液ADA檢測用于診斷結(jié)核性胸膜炎的匯總敏感度和匯總特異度分別為0.92(0.90~0.93)和0.90 (0.88~0.91),盡管結(jié)果顯示其具有很好的敏感度和特異度,但所有納入研究的數(shù)據(jù)均存在偏倚。
Aggarwal等[9]于2015年薈萃分析了IGRA用于胸腔積液檢測診斷結(jié)核性胸膜炎,其結(jié)果明確提示商業(yè)化的IGRA的檢測無論用于全血還是胸腔積液對結(jié)核性胸腔積液的診斷價值有限。
Luo等[10]在武漢和廣州2家醫(yī)療機構(gòu)分別對218例和210例胸腔積液患者應(yīng)用結(jié)核感染T淋巴細(xì)胞斑點試驗(T-SPOT.TB)技術(shù)檢測胸腔積液進(jìn)行診斷性評價,2個中心的胸腔積液T-SPOT.TB檢測的敏感度和特異度均在90%左右;但由于2個中心的患者例數(shù)較少,仍需要擴(kuò)大多中心研究參與單位以便納入更多患者進(jìn)一步做出評價。
Akhter等[11]在134例結(jié)核性胸膜炎和64例其他病因性胸膜炎患者中,Xpert MTB/RIF檢測的敏感度和特異度分別為52.2%和100.0%,盡管其敏感度不高,但其展現(xiàn)了良好的特異度。Han等[12]連續(xù)入組300例胸腔積液患者,應(yīng)用包括Xpert MTB/RIF在內(nèi)的多種檢測技術(shù)進(jìn)行診斷評價,最后可用于分析的265例患者中,包括223例結(jié)核性胸膜炎和42例其他病因性胸膜炎患者,其診斷的敏感度和特異度分別為27.4%和100.0%,陽性預(yù)測值為100.0%。基于較低的敏感度,作者不推薦在胸腔積液中首先采用該技術(shù)。
結(jié)核性胸腔積液標(biāo)本進(jìn)行抗酸染色涂片的陽性率不足10%,改良羅氏培養(yǎng)的陽性率不足30%[13]。目前常用的實驗室技術(shù)中,ADA的敏感度和特異度均能達(dá)到80%以上,但ADA的在結(jié)核性胸膜炎的診斷價值需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕Y(jié)核病流行病學(xué)狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷[14],其自身不具有確診的價值。
Xpert MTB/RIF對繼發(fā)性肺結(jié)核患者的痰和(或)病理組織標(biāo)本檢測結(jié)核分枝桿菌DNA的敏感度和特異度均較為理想。Zong 等[15]的一項薈萃分析共納入97個研究的26 037份痰標(biāo)本,無論是高收入國家還是中低收入國家,其診斷結(jié)核病及對利福平耐藥的敏感度均超過90.0%以上,其特異度達(dá)到98.0%。因此,Xpert MTB/RIF在診斷繼發(fā)性肺結(jié)核時可作為首選的檢測項目;但Xpert MTB/RIF對結(jié)核性胸腔積液標(biāo)本檢測的敏感度幾乎很難達(dá)到50%。
鑒于目前常用的實驗室診斷技術(shù)敏感度和(或)特異度低,不能滿足臨床需要,亟待開發(fā)新的診斷技術(shù)。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,近年來有學(xué)者將兩項新檢測技術(shù)用于TPE的診斷,使診斷的敏感度有了較大提高。
Xpert MTB/RIF Ultra檢測技術(shù)在Xpert MTB/RIF的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改良,使得檢測靶標(biāo)的極限提高;檢測極限由原來Xpert MTB/RIF的112.6 菌落形成單位(CFU)/ml 提高到15.6 CFU/ml[16],這無疑增加了對標(biāo)本檢測的敏感度。筆者的團(tuán)隊采用Xpert MTB/RIF Ultra與Xpert MTB/RIF頭對頭地檢測108份TPE標(biāo)本,其敏感度分別為61.11%和34.26%,兩者的特異度差異無統(tǒng)計學(xué)意義,分別為96.75% 和98.37%[17]。我們后續(xù)在北京4家醫(yī)療機構(gòu)按照納入標(biāo)準(zhǔn)收集的胸腔積液患者應(yīng)用Xpert MTB/RIF Ultra和Xpert MTB/RIF頭對頭進(jìn)行比較[18],在117例病原學(xué)及(或)病理學(xué)確診的結(jié)核性胸膜炎患者中,Xpert MTB/RIF Ultra和Xpert MTB/RIF檢測胸腔積液的敏感度和特異度分別為63.25%和43.19%;在91例臨床診斷為結(jié)核性胸膜炎患者中,兩者檢測的陽性率分別為19.78%和0.00%;兩者在84例其他病因性胸膜積液患者中特異度評價均為98.81%。由此推測,未來Xpert MTB/RIF Ultra 可考慮優(yōu)先用于結(jié)核性胸膜炎患者的早期診斷。
cfDNA是一種由細(xì)胞分泌到體液中的短片段DNA。cfDNA是由Mandel和Metais于1948年在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的免疫復(fù)合物中被首次發(fā)現(xiàn),其是一些存在血液或其他體液中的核酸片段[19]。這些核酸的片段來源于人體或微生物體死亡的細(xì)胞釋放到體液中的,cfDNA與基因組DNA相比非常之小,血漿中的cfDNA長度70%小于300 bp,一般平均在170 bp左右[20-22]。1997年Lo等[23]發(fā)現(xiàn)孕婦血液中能夠檢測到胎兒的cfDNA,并將cfDNA的檢測技術(shù)推向了臨床診斷。在感染性疾病中,應(yīng)用cfDNA技術(shù)已有數(shù)十年,如在鼻咽癌患者中檢測EB病毒及真菌感染[24],其他的病原微生物包括瘧原蟲、錐蟲、利什曼原蟲、血吸蟲、鉤端螺旋體等[25]。
筆者團(tuán)隊在國際上首次應(yīng)用cfDNA檢測技術(shù)對32例結(jié)核性胸膜炎確診患者、28例臨床診斷患者、18例其他病因性胸膜炎患者進(jìn)行檢測,結(jié)果cfDNA檢測技術(shù)診斷結(jié)核性胸膜炎的敏感度為75%,特異度為100%[26]。近期,筆者團(tuán)隊在前期研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,連續(xù)入組胸腔積液患者286例,其中包括確診結(jié)核性胸膜炎患者122例、臨床診斷患者99例和其他病因性胸膜炎患者65例;結(jié)果cfDNA檢測技術(shù)診斷結(jié)核性胸膜炎的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為79.5%、100.0%、100.0%和72.2%;進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),在40~<60歲患者中敏感度達(dá)到80%以上[27]。從筆者團(tuán)隊的兩項研究結(jié)果來看,cfDNA檢測技術(shù)有望未來作為結(jié)核性胸膜炎診斷的首選檢測技術(shù)。
盡管近年來新出現(xiàn)的分子診斷技術(shù)較以往的檢測技術(shù)在敏感度上有所提高,同時分子診斷陽性結(jié)果具有一定程度的確診價值;但就目前來看,這些新技術(shù)的評價僅在單中心或為數(shù)不多的幾家醫(yī)療機構(gòu)開展,樣本量仍然有限,需要擴(kuò)大樣本量做進(jìn)一步評價。
正是由于結(jié)核性胸膜炎診斷較為困難,臨床上需要開展多種技術(shù)聯(lián)合或多種診斷要素聯(lián)合來進(jìn)行綜合診斷。
針對胸腔積液的患者,在無明顯禁忌證的情況下首先需要進(jìn)行胸腔穿刺,明確是滲出液還是漏出液。應(yīng)用Light標(biāo)準(zhǔn)可以快速進(jìn)行判斷,Light標(biāo)準(zhǔn)[28]:(1)胸腔積液總蛋白與血清總蛋白的比值>0.5;(2)胸腔積液LDH與血清LDH的比值>0.6;(3)胸腔積液LDH絕對值>200 U/L或大于血清LDH正常值上限的2/3。符合上述3條中的任何一條標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)定為滲出液;但在部分胸腔積液為漏出液的患者中,因利尿劑等藥品的應(yīng)用,大約25%的漏出液按照Light標(biāo)準(zhǔn)被判定為滲出液[29]。
主要包括胸腔積液的常規(guī)和生化檢查、抗酸染色涂片、分枝桿菌的快速培養(yǎng)和菌種鑒定、腺苷脫氨酶檢測等。在結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國家和地區(qū),滲出性的胸腔積液,單個核淋巴細(xì)胞達(dá)75%以上,ADA≥40 U/L,可作為結(jié)核性胸膜炎的臨床診斷患者[30]。
在分子生物學(xué)檢測技術(shù)中,由于Xpert MTB/RIF在國內(nèi)多家結(jié)核病醫(yī)療機構(gòu)可開展此項技術(shù),因此可以選擇該技術(shù)進(jìn)行檢測;有條件開展Xpert MTB/RIF Ultra或cfDNA檢測技術(shù)的醫(yī)療機構(gòu),推薦首選該兩項技術(shù)。
內(nèi)科胸腔鏡檢查是一項有創(chuàng)檢查,其本身不具有明確的診斷價值,因該技術(shù)的應(yīng)用可以通過肉眼觀察胸膜腔內(nèi)病變的位置、形態(tài)和范圍,有助于術(shù)者能直接對胸膜上的病變進(jìn)行活檢,活檢組織標(biāo)本可以進(jìn)行相關(guān)的實驗室檢查和(或)組織病理學(xué)檢查。結(jié)合既往的研究資料和筆者團(tuán)隊開展的多中心研究評價,借助內(nèi)科胸腔鏡檢查在不明原因胸腔積液患者中的確診率可達(dá)到85%~90%。隨著機器人的應(yīng)用,可以輔助內(nèi)科胸腔鏡進(jìn)行精準(zhǔn)操作,其檢測風(fēng)險進(jìn)一步降低。目前,該項技術(shù)是不明原因胸腔積液獲得明確診斷的主要手段之一[31]。
任何一種疾病的診斷均需要從患者的病史、臨床癥狀和體征入手,再結(jié)合胸部影像學(xué)特征及相關(guān)的實驗室檢查結(jié)果進(jìn)行綜合分析和判斷。
結(jié)核性胸膜炎多急性起病,伴有發(fā)熱(75%)、胸痛(50%~75%)和干咳(70%~75%)[14]。1/3患者的上述癥狀可持續(xù)1周,2/3患者則可持續(xù)1個月左右[14]。其他癥狀包括盜汗(50%),寒顫、呼吸困難(50%)和體質(zhì)量減輕(25%~85%)[32]。
胸部影像學(xué)檢查包括胸部X線攝影、胸部CT掃描和胸腔B超檢查,其中以胸部CT和B超檢查發(fā)現(xiàn)胸腔積液的敏感度最高,可發(fā)現(xiàn)極少量積液。胸腔積液以單側(cè)多見,雙側(cè)少見。Kim等[33]報道,在106例結(jié)核性胸膜炎患者中,胸部CT掃描發(fā)現(xiàn)91例(86%)患者存在肺實質(zhì)結(jié)核病灶;同時發(fā)現(xiàn),106例結(jié)核性胸膜炎患者中,有33例(31%)患者的痰或支氣管灌洗液標(biāo)本行抗酸染色或結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)為陽性,可見結(jié)核性胸膜炎患者痰抗酸染色涂片或結(jié)核分枝桿菌培養(yǎng)對于其明確診斷具有一定的價值。
基于結(jié)核性胸膜炎的臨床診斷思路,建議采用以下的診斷流程,見圖1。
圖1 結(jié)核性胸膜炎臨床診斷流程
結(jié)核性胸膜炎確切的發(fā)病機制尚不完全清楚,主要有兩種學(xué)說[34]:(1)結(jié)核分枝桿菌侵犯胸膜;(2)遲發(fā)性超敏反應(yīng)。直接采用胸腔積液標(biāo)本進(jìn)行抗酸染色涂片或培養(yǎng)的陽性率低,且培養(yǎng)耗時長,難以滿足臨床需要;隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,病原學(xué)檢測的陽性率有了較大的提高,但這些新技術(shù)尚無普遍推廣;因此,其診斷仍然需要借助于臨床相關(guān)的證據(jù)進(jìn)行綜合診斷,此點值得引起足夠重視。其中,正確掌握結(jié)核性胸膜炎臨床診斷流程顯得格外重要。