神经综述：结核性脑膜炎的诊断及其研究进展

goodluckchao 2018-04-25

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患者致死率和致残率最高的结核病形式是结核性脑膜炎（TBM），全球每年约有超过10万新发TBM患者，同时感染人类免疫缺陷病毒（HIV）的TBM患者的死亡率为50％。TBM发病率和脑膜炎中TBM所占比例在不同地区有较大差别，不同地区、不同人群结核的发病率、年龄结构组成、HIV感染的几率都影响TBM的发病率。TBM的诊断困难，其实际发病率很可能高于我们所知的数据。由于确诊培养技术敏感性低、耗时长，往往延误TBM的诊断，并严重影响TBM的治疗和预后。本文从实验室诊断、影像学诊断、临床诊断评分系统等方面阐述TBM诊断的研究进展。

一、实验室诊断

1. 微生物学诊断

长期以来，显微镜的使用和抗酸染色检测体液或受感染器官组织中的抗酸杆菌是结核病快速诊断的主流。然而，由于含菌量少和通过显微镜找到它们所需时间长，细菌数量<10000个>，这使得微生物学诊断在含茵量高如成人空洞肺结核患者痰液中的敏感性仅为50％，而在含菌量低如脑膜炎患者脑脊液中的敏感性仅为10％-20％。

脑脊液显微镜检测的灵敏度从10％-20％提高到50％以上。大容量（≥10ml）脑脊液在3000r/min下离心分离，并由经验丰富的技术人员检测30min，可使细菌的检测阳性率达80％以上，也可提高培养阳性率。然而，这些方法在人力、技术资源匮乏的地方是很难实现的，更准确地快速诊断TBM的方法成为迫切需要。

患者脑脊液样本的结核分枝杆菌的培养比显微镜直接观察更敏感，但液体培养基培养至少需要10天，固体培养基培养需要8周，且需要一个生物安全性为3级的实验室。其耗时长、实用性较低，且多数医院缺乏所需的实验室条件。液体培养基早期检测结核分枝杆菌的新方法已经有了，但仅仅用于TBM药物敏感性分析。使用显微镜检测早期结核分枝杆菌这种特异性细菌生长条带的方法能平均6天提供脑脊液检测结果，敏感性约为65％。

2. 分子检测

传统细菌学检测方法敏感性低、耗时长以及花费高促就了核酸扩增检测结核分枝杆菌分子生物学方法的发展。学者们开发了大量的核酸扩增技术和方法，但仅有少数获得较好的可重复性或得到验证。GeneXpert MTB/RIF是一个检测临床标本中结核分枝杆菌的实时聚合酶链反应（PCR）商业检测系统，也可检测与利福平抵抗相关的变异，这个检测系统在2010年被WHO采纳，推荐作为一线诊断实验。GeneXpert 在TBM诊断中的敏感性约为60％、特异性达100％。大容量的脑脊液离心沉淀能增加其敏感性。WHO推荐GeneXpert作为疑似TBM患者的必要诊断实验，但下结论必须谨慎。鉴于GeneXpert的高特异性和低敏感性，可以作为TBM诊断的纳入实验而不是排除实验。依赖检测和扩增多拷贝目的基因的二代GeneXpert（GeneXpert MTB/RIF Ultra）已开发，2017年WHO报告其对于TBM检测的敏感性达95％，但其在卫生系统中的广泛使用还需要验证和质量保证程序。

结核分枝杆菌的脂阿拉伯甘露聚糖是脑脊液核酸扩增诊断的标记物。比较侧向免疫层析检测、酶联免疫吸附试验（ELISA）、GeneXpert MTB/RIF 3种方法检测91例确诊TBM和HIV共感染成人脑脊液中脂阿拉伯甘露聚糖的敏感性，侧向免疫层析检测为75％，ELISA为43％，GeneXpert MTB/RIF为100％，提示侧向免疫层析检测脂阿拉伯甘露聚糖可能有用。然而，其他研究显示，在实际应用中，侧向免疫层析检测脂阿拉伯甘露聚糖的敏感性更低，尤其在未合并HIV感染的患者中。在HIV合并感染的患者中，结合临床诊断，侧向免疫层析检测脂阿拉伯甘露聚糖的敏感性得以提高。

3. 基于宿主反应的诊断

宿主特异性免疫反应的检测亦可作为TBM的辅助诊断方法。感染结核分枝杆菌的患者受到结核分枝杆菌特异抗原的刺激产生γ-干扰素。一项汇总分析结果提示，TBM患者血液和脑脊液中γ-干扰素检测的敏感性分别达到78％和77％，特异性分别为61％和88％。提示这些方法仅有中等的准确性。提高脑脊液中γ-干扰素检测的特异性需要大容量（2ml以上）的标本，不确定的结果比例达15％。

一项Meta分析研究了TBM患者脑脊液中腺苷脱氨酶（ADA）的诊断准确性，当ADA为1-4U/L时，排除TBM诊断的敏感性>93％，特异性<80％；当ada>8U/L时，确诊TBM的敏感性>96％，特异性<>。ADA的临界值不能作为TBM和细菌性脑膜炎的鉴别点。检测ADA的不同方法和数据的异质性限制了该实验在临床工作中的标准化应用。

二、影像学诊断

颅脑影像学长期作为TBM诊断的一部分。患者报道描述TBM共同的影像学表现为基底脑膜的渗出、脑积水、脑梗死和结核瘤。但只有少数研究定义了这些影像学特点的诊断意义。

早期研究提示颅脑增强CT显示的基底脑膜的渗出是TBM的特异性表现，预示不良预后。随后研究报道了颅脑对比增强CT显示基底脑膜的渗出对儿童TBM诊断的敏感性为90％、特异性为95％。颅脑非增强CT中基底脑池的高信号可能更准确地诊断TBM，但需要进一步研究。颅脑对比增强CT中基底脑膜渗出的不同客观标准被提出，大多数是敏感的，但缺乏特异性。一项研究评估了这些标准在成年人TBM中的应用，发现其特异性高达90％-100％，但敏感性仅为0-30％。另外，不同影像阅片者的高易变性限制了其临床应用。

颅脑CT显示脑梗死和脑积水对于TBM的诊断缺乏特异性，因为其他感染和非感染疾病也有同样特点。脑积水、基底脑膜强化、脑梗死同时检测到可以增加其特异性至95％-100％。然而，这些特点在疾病早期往往缺乏，导致诊断敏感性降至40％左右。MRI可以提供更多的诊断信息，如对于发现小的软脑膜结核瘤，增强MRI优于CT；扩散加权成像（DWI）可提高小的脑缺血和脑梗死的检测率。在122例TBM患者中，MRI检查显示55例为脑卒中，其中54例为缺血性、1例为出血性；脑梗死病灶位于基底节区30个、大脑皮质27个、脑干10个、丘脑9个、小脑4个；29例患者有多发脑梗死灶；38例前循环脑梗死、7例后循环脑梗死，另外10例同时有前后循环梗死。在44例3个月-13岁（中位年龄3.3岁）TBM患儿中，脑梗死见于66％的患者，预示不良预后，核磁血管造影（MRA）异常率达55％，结核瘤见于11％的患者，脊髓病变比预想的更常见，见于76％的患者。然而，这些影像学特点对于TBM诊断的敏感性和特异性均未阐明。

影像学诊断的主要局限性在TBM早期阶段（MRC I级），此阶段约30％患者呈现正常脑CT，约15％呈现正常脑MRI。另外，年龄和HIV共感染状态影响脑影像学的表现。TBM儿童比成人更可能表现出脑积水，基底脑膜增强在共感染HIV-1的患者中经常不突出，特别是那些CD4+细胞数非常少的患者。

治疗过程中的影像学随访能提供更多有价值的诊断信息和并发症的重要证据。脑以外器官的影像学检查也能提供重要的诊断信息。50％以上的TBM患者同时合并脊髓结核，但经常被忽略，除非行MRI引或正电子发射计算机断层扫描（PET-CT）检查。大约50％的TBM患者胸部影像学表现正常，其余患者有既往感染或活动性结核的胸部影像学表现，仅粟粒性结核提示播散性结核和TBM的可能。传统的影像学技术或PET-CT检查胸、腹、骨盆，发现其他部位的结核影像学证据，能提供支持诊断信息并降低取组织活检的风险。

三、临床评分系统

几项研究描述了TBM的最具有诊断意义的临床特点，形成了诊断评分系统。但这些研究基于不同研究人群得到不同的研究结果，研究对象的年龄和HIV共感染状态造成这些差异。然而，这些评分系统强调了TBM的突出特点：症状持续时间>5天，脑脊液中粒细胞计数增加（<1000><90％，脑脊液中蛋白增高（>1g/L），脑脊液/血葡萄糖比例降低（<>）。

这些临床诊断评分主要的局限性在于其在不同人群、环境下有不同的表现，少数评分系统得到验证。一个基于越南患者开发的诊断评分目前是仅有的在不同人群中测试过的。这个诊断评分包括5个变量：年龄（≥36岁，计2分）、血白细胞计数（≥15000×10^3/ml，计4分）、症状持续时间（≥6天，计5分）、脑脊液中白细胞计数（≥900×10^3/ml，计3分）、脑脊液中中性粒细胞百分比（>75％，计4分）。总分8分，评分≤4分，考虑TBM，>4分考虑细菌性脑膜炎。这个评分对于越南成人TBM诊断的敏感性为86％、特异性为79％，随后应用于土耳其、印度、中国和哥伦比亚人群进行研究，其诊断TBM的敏感性>90％、特异性为50％-90％。然而，在一项对非洲国家马拉维HIV-1共感染高达70％的86例成人脑膜炎患者的研究中，这个诊断评分诊断TBM的敏感性为78％、特异性仅为43％，隐球菌脑膜炎占了大多数的假阳性结果。

TBM病例定义共识的发表有助于标准化临床TBM的研究，提高研究的质量、通用性和可比性。然而，病例定义目前不用作临床诊断工具，而且在某些情况下其诊断准确性可能不理想。一项前瞻性研究纳入3个月-13岁TBM患儿，病例定义诊断与病原学确诊比较，敏感性为74％，特异性为97％，病例定义诊断表现出较高的特异性，但26％的TBM患儿可能由于病例定义有限的准确性被漏诊。所以，在推荐TBM病例定义用于日常临床工作之前需要更多的前瞻性研究来验证。

综上所述，TBM的检测方法日新月异、层出不穷，但是由于脑脊液中结核分枝杆菌含量低，目前的检测方法灵敏度仍较低，部分方法的检测设备昂贵、耗时、需要专业的技术人员，限制了其在临床实践中的使用。因此，应在临床特点结合影像学诊断的基础上，根据病情需要在病原学确诊之前开始治疗，而且治疗过程中进行影像学和脑脊液检查等随诊对于诊断也至关重要。诊断和治疗延误与TBM的预后有关，但目前缺乏统一的诊断标准。因此，需要进行符合临床试验报告的统一标准（CONSORT）和诊断准确性报告标准（STARD）的高质量、良好设计的头对头比较的研究。