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【摘要】目的:分析在肺结核临床诊断中对肺泡灌洗液进行荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养及灌洗液刷片抗酸(刷片法)检测的诊断价值。方法:选取2022年1月—2023年12月清镇市中医医院收治的160例患者作为研究对象,根据是否患有肺结核分为肺结核组和非肺结核组,每组各80例,共送检160份肺泡灌洗液标本。分别采PCR、培养法及刷片法对肺泡灌洗液标准进行诊断分析,对比3类检测方式下的诊断效能。以纤支镜肺泡灌洗液结核分枝杆菌培养检测结果为金标准,分析计算PCR及刷片法检测诊断的Kappa值,同时对比3种检测方式下的阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)。结果:肺结核组的PCR诊断阳性率高于培养法,差异无统计学意义(x2=10.03,P>0.05);PCR诊断阳性率高于刷片法,差异有统计学意义(x2=16.667,P<0.05);培养法诊断阳性率高于刷片法,差异有统计学意义(x2=10.03,P<0.05)。3种检测方法中PCR检测灵敏度、特异性最高,培养法次之,刷片法最低。PCR检测一致性较好(Kappa=0.82),刷片法检测结果一致性一般(Kappa=0.63)。3种诊断方式阳性预测值比较,差异无统计学意义(P>0.05);PCR阴性预测值高于刷片法,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:荧光定量PCR在诊断肺结核方面具有较高的诊断效能,诊断优势明显,可作为一种有价值的工具用于肺结核的诊断。
【关键词】肺泡灌洗液肺结核诊断培养法聚合酶链式反应刷片法
肺结核是一种由结核分枝杆菌引起的传染病,世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布的《2022年全球结核病报告》[1]指出,我国目前是全球22个结核病高负担国家之一,尽管全球在肺结核的控制上取得了一些进展,但潜伏性感染者转为活动性结核病的风险依然存在,给个体和社会健康带来了严重的威胁[2]。根据数据统计,全球每年有数百万人被诊断为肺结核病例,并且成千上万人因此丧失生命。尤其近年来在新冠病毒感染的影响下,结核病疫情的防控局面仍面临严峻挑战[3],肺结核不仅会导致患者身体的健康受损,还会造成经济和社会负担,因此,对肺结核进行准确的早期诊断对于该病管理和治疗至关重要。
传统的检测方法,如痰涂片和培养,虽然可靠,但存在诊断效率低、操作复杂和时间消耗长的问题。肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)作为一种常用的检测样本,在肺结核诊断中具有潜力。BALF可以通过经胸和经支气管镜等技术采集而得,包括与肺部相关的炎症细胞、细菌和其他生化指标。通过对BALF中不同检测方法的研究,以期发现一种更加可靠和灵敏的方法提高肺结核的早期诊断率。近年来,随着生物技术的进步,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养及灌洗液刷片抗酸检测等相继应用于BALF肺结核病原检测中。这些方法通过分子生物学或生化学手段能够快速而准确地检测出肺结核感染,然而,目前对于这些不同检测方法在BALF中的应用及其优劣的了解还不充分。基于此,本研究全面评估不同检测方法在BALF中的应用情况,并比较其在肺结核诊断中的检测效果,旨在为肺结核的早期诊断和治疗提供科学依据,从而为结核控制工作做出贡献。
1对象与方法
1.1研究对象
选取2022年1月—2023年12月清镇市中医医院收治的160例患者作为研究对象,根据是否患有肺结核分为肺结核组和非肺结核组,每组各80例。肺结核组男45例,女35例;年龄26~68岁,平均年龄(46.63±3.57)岁。非肺结核组肺炎44例,肺脓肿36例;男44例,女36例;年龄26~70岁,平均年龄(46.65±3.55)岁。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
纳入标准:(1)有肺结核接触史,咳嗽时间>2周且难以缓解,咯血、乏力和体重减轻,全身不适、食欲不振、盗汗,临床疑似肺结核;(2)年龄>18岁,自愿参与研究并签署知情同意书;(3)可接受随访,有完整的临床资料和相关检测结果可供分析。
排除标准:(1)全身性疾病或免疫系统功能严重受损个体,已进行肺切除术或放疗;(2)无法提供完整临床资料和相关检测结果的个体;(3)不符合研究设计要求的个体,如同时参与其他相关研究、无法遵守研究方案。
1.2方法
BALF标本采集:嘱患者保持空腹,头向后仰;采用支气管镜法将支气管镜插入患者口腔或鼻腔,沿气道进入病变的肺部(部位所在段支气管)或远端支气管内,通过注入生理盐水,利用负压通过支气管镜的开口将灌注液吸出10~15 mL并收集至无菌瓶中待检。
灌洗液刷片抗酸(刷片法)检测:将灌洗液中的细胞样本轻轻涂布在干净的载玻片上,使其均匀分布;使用抗酸染色液(珠海贝索生物技术有限责任公司),根据染色剂的说明书将刷片进行染色处理;在显微镜下观察已染色的刷片,并使用合适的放大倍数检查刷片。结核分枝杆菌通常在染色后呈现为红色或粉红色、弯曲的杆状物,记录视野内观察到的结核分枝杆菌数量。
荧光定量PCR:BALF标本中加入等体积的4%氯化钠-氢氧化钠处理液,充分混匀,室温孵育15 min。取1 mL离心富集,弃上清液,沉淀中加入无菌生理盐水洗涤1次,弃上清液,加入50μL DNA提取液,充分混匀后,参照分枝杆菌检测试剂盒(瑞典赛沛公司)说明书进行检测。
纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养(培养法):使用DHP-9162电热恒温培养箱(中仪国科(北京)科技有限公司),取BALF标本沉淀混合物,15 min后将沉淀混合物加入1~2倍浓度的4%氢氧化钠中充分混合并使其均匀悬浮;震荡均匀确保样本中的细菌或病原体充分悬浮和分散;添加pH 6.8的磷酸盐缓冲液与样本充分混合,3 000 rpm离心20 min后弃上清液,将1 mL的磷酸盐缓冲液加入离心后的沉淀混合物中,并充分混合。将混合后的样本接种到液体分枝杆菌培养管中培养。
1.3观察指标
对比3种诊断方式下肺结核组患者的阳性率。3种诊断方式的诊断效能:计算3种诊断方式的敏感度、特异性,敏感度=真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)、特异度=真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数),以纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养检测结果为金标准,分析计算PCR及刷片法检测诊断的一致性。
3种诊断方式的阳性预测值(positive predictive value,PPV):PPV=真阳例数/(真阳例数+假阳例数);阴性预测值(negative predictive value,NPV)=真阴例数/(真阴例数+假阴例数)。
1.4统计学处理
采用SPSS 23.0软件进行统计分析。计数资料以例数和百分比(%)表示,组间比较采用x2检验。采用Kappa对检测结果一致性进行分析,Kappa值<0.40为一致性较差,0.4~0.75为一致性一般,0.75~1.00为一致性较好。以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1肺结核组的阳性情况比较
PCR诊断阳性率高于培养法,差异无统计学意义(x2=0.980,P>0.322);PCR诊断阳性率高于刷片法,差异有统计学意义(x2=16.667,P<0.05);培养法诊断阳性率高于刷片法,差异有统计学意义(x2=10.031,P<0.05)。见表1。
2.2 3种诊断方式诊断效能比较
3种诊断方式诊断肺结核均有较高的诊断特异性,但刷片法检测灵敏度明显低于PCR、培养法,差异有统计学意义(P<0.05);以纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养检测结果为金标准,PCR检测一致性较好(Kappa=0.82),刷片法检测结果一致性一般(Kappa=0.63)。见表2。
2.3 3种诊断方式阳性预测值、阴性预测值比较
3种诊断方式阳性预测值比较,差异无统计学意义(P>0.05);PCR阴性预测值高于刷片法,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。
3讨论
肺结核是由结核分枝杆菌引起的一种传染病,主要通过空气飞沫传播,当感染者咳嗽、打喷嚏或说话时,释放到空气中的微小飞沫中的结核分枝杆菌易被他人吸入,从而导致感染,进一步引起患者出现咳嗽、胸闷等不适症状,从而影响患者的正常生活,若发病后不及时治疗,将会导致多器官损害,极大增加了患者的痛苦[4-5]。根据长期结核病调查结果显示,肺结核在结核病发病率中占比超过80%,WHO 2013年发布的结核病情况调查提供了更具体的数据,全球范围内约有900万人患有肺结核,而在中国,每年约有800多万例新增病例,居民健康受到严重影响[6-7]。这些数据表明,肺结核在世界范围内仍然是一种重要的公共卫生问题,并对许多国家造成了严重的健康挑战,因此及早发现并积极治疗是目前结核病的疫情控制的关键,寻找一种对肺结核进行有效诊断的方法是非常重要的[8]。
本研究中采用3种诊断方式对BALF进行肺结核诊断,研究结果显示,灌洗液刷片抗酸检测的检测阳性率、诊断灵敏度、阳性预测值、阴性预测值均较低,提示单独采用灌洗液刷片抗酸检测的效果有限。灌洗液刷片抗酸检测简单易行、费用相对较低、操作相对方便,并且可以直接观察到结核分枝杆菌在显微镜下的酸杆形态。但纤支镜刷检位置定位不准确,敏感性较低,无法区别死菌和活菌,也不能与其他抗酸杆菌区分开来,因此,易导致误诊或误判[9]。相较于灌洗液刷片抗酸检测,纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养及PCR均表现出较高的阳性率、诊断效能及阳性准确率、阴性准确率。纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养作为检测肺结核金标准,其诊断效能均较高,但其培养时间较长,具有滞后性,再加上进行结核菌培养过程中影响因素较多,易影响结果准确性,不利于患者的及时诊断和治疗[10-11]。
PCR是一种可将微量DNA大幅度增加的、用于放大扩增特定DNA片段的分子生物学技术,在多种疾病诊断中被广泛应用[12-13]。而荧光定量PCR是一种基于核酸扩增技术的分子生物学方法,在使用荧光定量PCR检测BALF进行肺结核诊断时,先从肺BALF中提取出核酸(DNA或RNA)以获取待检测的目标基因,通过在PCR反应过程中引入与目标基因关联的荧光探针,使得扩增的目标基因能够发出特定的荧光信号。该信号可被检测器实时监测,而且其强度与目标基因的初始数量成正比[14]。荧光定量PCR能够放大和检测低浓度的目标基因,因此对于肺结核病例中可能存在浓度较低的结核分枝杆菌检测灵敏度较高。同时,在采用PCR诊断时,PCR通过与特定引物的配对,可以选择性地扩增目标基因,从而避免了与其他菌种或生物物质的非特异性反应[15],还可以同时检测利福平耐药基因位点突变,是2010年至今WHO强烈推荐用于结核和利福平耐药的快速诊断技术[16-18]。另外,相对于传统的细菌培养方法,荧光定量PCR不仅操作简便,还具有高敏感性、高准确性、定量范围广等特点,而且通常具有更快的检测时间,能够更迅速地提供结果。
综上所述,荧光定量PCR检测在肺结核的临床诊断中具有最高的灵敏度和特异性,优于纤支镜灌洗液结核分枝杆菌培养和灌洗液刷片抗酸检测,且具有较好的一致性和较高的阴性预测值,因此,荧光定量PCR可能成为一种有价值的工具,用于肺结核的早期诊断和监测。
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