Диагностические возможности исследования биологического материала при экссудативных плевритах туберкулезной этиологии на современном этапе

Диагностические возможности исследования биологического материала при экссудативных плевритах туберкулезной этиологии на современном этапе

Котович Д.С.

Республиканский научно-практический центр пульмонологии и фтизиатрии, Минск, Беларусь

Katovich D.S.

Republican Scientific and Practical Center of Pulmonology and Phthisiology, Minsk, Belarus

Actual diagnostic advantages of specimens analysis in tuberculosis exudative pleurisy

Резюме. Этиологическая структура заболеваемости синдромом плеврального выпота широко варьирует в зависимости от региона, поэтому применение существующих диагностических алгоритмов в условиях Беларуси затруднительно и требует собственного анализа. Применение критериев, являющихся«золотым стандартом» дифференциальной диагностики экссудатов и транссудатов, не всегда эффективно. Достоверными критериями наличия туберкулеза плевры может быть показатель лактатдегидрогеназы выше 1000 Ед/л, а также отношение уровня лактатдегидрогеназы в плевральной жидкости к ее уровню в сыворотке крови более 3, содержание аденозиндезаминазы в плевральной жидкости выше 50 Ед/л. Однако использование методов микробиологической диагностики для выявления туберкулезных плевритов ограничено ввиду их низкой чувствительности (42,1%), что требует дальнейшего поиска. При сравнении различных методов микробиологической диагностики биологического материала, полученного путем прицельной биопсии, чувствительность современного молекулярно-генетического метода GeneXpertMTB/Rif составила 68,4%, что сопоставимо с результатами культуральных методов исследования (65,8% при использовании BactecMGIT960 и 73,7% при посеве материала на твердые питательные средыЛевенштейна - Йенсена). Применение метода GeneXpertMTB/ Rif позволило диагностировать туберкулез и определить чувствительность возбудителя к рифампицину в течение суток у 68,4% пациентов с туберкулезными плевритами.

Ключевые слова: гидроторакс, плевральная жидкость, синдром плеврального выпота, туберкулезный плеврит, биопсия плевры.

Медицинские новости. — 2017. — №3. — С. 65-68. Summary. The etiological structure of the incidence of pleural effusive syndrome varies widely depending on the region, therefore, the use of existing diagnostic algorithms in Belarus is difficult and requires its own analysis. The application of existing criteria, which are the "golden standards" for the differential diagnosis of exudate and transudate, is not always effective. Significant criteria for the presence of pleural tuberculosis may be a lactate dehydrogenase index above 1000 U/l, as well as the ratio of the lactate dehydrogenase level in the pleural fluid to its serum level of more than 3, the adenosine deaminase content in the pleural fluid is higher than 50 U/l. However, the use of microbiological diagnostic methods for detection of tuberculous pleurisy is limited due to their low sensitivity (42.1%), which requires further research. When comparing different methods of microbiological diagnosis of biological material obtained by targeted biopsy,, the sensitivity of the modern molecular genetic method GeneXpertMTB/Ríf was 68.4%, which is comparable to the results of culture methods (65.8% using the method of BactecMGIT960 and 73.7 % wtth of Levenshtein - Jensen cultures). Using the GeneXpertMTB/Rif method, it was possible to diagnose tuberculosis and determine the susceptibility of the causative agent to rifampicin during the day in 68.4% of patients with tuberculous pleurisy.

Keywords: hydrothorax, pleural fluid, pleural effusion syndrome, tuberculous pleurisy, pleural biopsy.

Meditsinskie novosti. - 2017. - N3. - P. 65-68.

Наличие гидроторакса или синдрома плеврального выпота (СПВ) остается сегодня актуальной проблемой. В эндемичных регионах с высоким уровнем заболеваемости туберкулезом он является ведущей причиной накопления свободной жидкости в плевральной полости [1-3]. Так, на долю туберкулезной инфекции приходится 1,5-76,1% всех причин развития СПВ, у детей может достигать 85% [4, 5].

По данным статистических сборников Министерства здравоохранения Республики Беларусь, туберкулез плевры включен в рубрику туберкулеза органов дыхания. По классификации Всемирной организации здравоохранения, изоли-

рованный туберкулез плевры относится к внелегочному туберкулезу и остается малоизученной проблемой с точки зрения лечебно-диагностической тактики. Ввиду патофизиологии накопления плевральной жидкости, по данным литературы, ее диагностическая ценность невысока и не позволяет полагаться только на результаты исследования плевральной жидкости [6]. Видеоторакоскопия с прицельной биопсией плевры является в настоящее время «золотым стандартом» получения диагностического материала [7-9]. Однако лимитирующим фактором остается время получения диагноза при использовании классических микробиологических методов диагностики. Разработаны современные молеку-

лярно-генетические методы экспресс-диагностики туберкулезной инфекции, однако их применение для биопсийного материала остается малоизученной проблемой [10, 11].

Цель исследования - оценить возможность применения новейших методов микробиологической диагностики ^епеХреПМТВШ) для диагностики и дифференциальной диагностики экс-судативных плевритов туберкулезной этиологии в сравнении с классическими используемыми диагностическими методами для различного биологического материала (плевральная жидкость, участки париетальной плевры), определить скрининговые лабораторные показатели туберкулеза плевры.

Рисунок 1

Распределение показателей соотношения лактатдегидрогеназа плевральной жидкости/ лактатдегидрогеназа сыворотки крови у пациентов с СПВ различной этиологии ф<0,05)

Туберкул ез Зл окачественный

Неспецифический

Рисунок 2

Распределение показателей аденозиндезаминазы в плевральной жидкости у пациентов с наличием гидроторакса различной этиологии в проспективной исследуемой группе ф<0,05)

180 160

100 80 60 40 20 0 -20

Туберкулез Злокачественный

Неспецифический

Материалы и методы

В проспективной исследуемой группе из 98 пациентов с СПВ неясной этиологии, проходивших лечение в туберкулезном (хирургическом, торакальном) отделении РНПЦ пульмонологии и фтизиатрии в 2013-2015 годах, мужчины составили 65,3% (п=64), женщины - 34,7% (п=34). Возраст пациентов - от 14 до 88 лет (медиана 49 лет). Известный контакт с больными туберкулезом отмечали 14 (14,3%) пациентов. Такая вредная привычка, как курение фигурировала в анамнезе 41 (41,2%) человека в исследуемой группе. Правостороннее поражение выявлено у 50 (50,1%) пациентов, левостороннее -у 47 (48%). В одном случае отмечался двухсторонний гидроторакс. Средняя длительность заболевания от момента появления первых симптомов до госпитализации составила 2,27±0,2 месяца, в среднем каждому пациенту выполняли 3 плевральные пункции. Средний объем эвакуируемого экссудата составил 737±193,5 мл. Во всех случаях проводили биохимическое, микробиологическое и цитологическое исследование плевральной жидкости. Расчет показателей осуществлялся у пациентов с достоверно установленным диагнозом туберкулезного плеврита на основании результатов исследования участков плевры, полученных путем прицельной биопсии с использованием методов культивирования на твердых и жидких питательных средах, и морфологического исследования.

Результаты и обсуждения

В исследуемой группе пациентов выявлена следующая структура диагнозов:

туберкулезный плеврит составил 38,8% (38 случаев) от всех СПВ, неспецифическое поражение плевры (парапневмониче-ский, посттравматический, реактивный) -44,9% (44 случая), опухолевое (в том числе метастатическое) поражение отмечалось у 16,3% (16 пациентов).

В группе пациентов с СПВ туберкулезной этиологии мужчин - 26 (68%), женщин - 12 (32%), преимущественно молодого возраста (медиана возраста составила 33,5 года: минимум - 17, максимум - 80 лет).

Исследование плевральной жидкости

Во всех случаях туберкулезного плеврита отделяемое из плевральной полости исследовали согласно критериям, разработанным Р.У. Лайтом (1986) для экссудата. Отмечалось значительное повышение уровня лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в плевральной жидкости (среднее значение 1768,7±176 Ед/л) по сравнению с таковым при других формах заболевания. Уровень содержания ЛДГ в плевральной жидкости более 1000 Ед/л

позволяет заподозрить туберкулезный характер экссудата и направить пациента в противотуберкулезное учреждение для дальнейшего микробиологического обследования. Следует также обратить внимание на отношение ЛДГ плевральной жидкости к ЛДГ сыворотки крови, которое, по нашим данным, при туберкулезном характере СПВ носит наибольший характер (5,79 против 2,58 при неспецифических гидротораксах и 2,3 - при злокачественных) (рис. 1).

Соотношение ЛДГ плевральной жидкости к ЛДГ сыворотки крови более 3 также может натолкнуть специалиста, обследующего пациента, на мысль направить его в противотуберкулезное учреждение для дальнейшего дообследования.

Таким образом, в ходе исследования биохимических показателей получены следующие данные (табл. 1).

Невозможность применения всех классических критериев, разработанных Р.У. Лайтом для дифференциальной

ДЯП Соответствие показателей плевральной жидкости исследуемой группы пациентов с туберкулезными плевритами общепринятым критериям экссудативного характера гидроторакса

Показатель Общепринятый критерий экссудата Среднее значение у пациентов исследуемой группы

Проба Ривальта Положительная Положительная в 33,3%

Отношение содержания белка в плевральной жидкости к уровню белка в сыворотке крови Более 0,5 0,32±0,09

Соотношение уровня ЛДГ в плевральной жидкости/ЛДГ в сыворотке крови Более 0,6 5,79±0,77

ДВНЯ Результаты бактериологического исследования плевральной жидкости у пациентов с туберкулезными плевритами

Метод исследования Чувствительность, % Специфичность, % Сроки получения результата, сутки

Бактериоскопия 5,3 98,3 1

СепеХрег^ТВ/М 15,8 100 1

Вао1ео MGIT 960 39,5 100 41,1±9,1

1.РА 10,5 100 47±23

Твердые питательные среды Левенштейна - Иенсена 42,1 100 65,3±8,2

диагностики транссудативного и экс-судативного характера плеврального выпота у пациентов с высоким удельным весом туберкулезной инфекции, требует разработки и внедрения новых дифференциально-диагностических подходов в современных условиях.

Содержание аденозиндезаминазы (АДА), по нашим данным, было значительно повышено при туберкулезном плеврите (61,54±14,9 Ед/л, при неспецифическом - 29,3±3,4 Ед/л, злокачественном - 19±1,6 Ед/л). Наглядно результаты распределения показателей АДА в плевральной жидкости у пациентов с СПВ различной этиологии отображены на рис. 2.

Содержание АДА выше 40 Ед/л (или более 50 Ед/л), по мнению ряда авторов, является показанием к выполнению биопсии плевры и свидетельствует о высоком риске наличия у пациента туберкулезной инфекции как причины развития гидроторакса, что также подтверждают и результаты наших исследований [12-15]. Согласно полученным данным, пороговое значение достоверного различия уровня АДА для туберкулезного СПВ составила более 50 Ед/л. Однако результаты биохимического исследования плевральной жидкости не могут быть однозначно интерпретированы как достаточные при постановке этиологического диагноза, особенно с учетом возможной лекарственной устойчивости возбудителя, а служат скрининговыми показателями возможной туберкулезной этиологии заболевания и требуют морфологического и микробиологического уточнения.

Бактериологическое исследование плевральной жидкости: бактериоскопи-чески кислотоустойчивые бактерии выявлены в 2 образцах плевральной жидкости (чувствительность 5,3%, специфичность 98,3%). Исследование плевральной жидкости с помощью метода GeneXpertMTB/ Rif позволило в первые сутки выявить 6 положительных проб плевральной

Рисунок 3

жидкости (чувствительность метода 15,8%, специфичность 100%). Невысокая чувствительность данного метода при исследовании плевральной жидкости описана многими авторами в различных регионах с различной эпидемической ситуацией по туберкулезу. Исследование плевральной жидкости при помощи лабораторных систем BactecMGIT 960 имеет большую чувствительность и специфичность (39,5% и 100% соответственно), однако результат в среднем приходит через 41,1±9,1 суток. Чувствительность и специфичность метода LPA составили 10,5% и 100% соответственно. Наиболее точным и диагностически значимым является классический метод посева на твердую питательную среду Левенштейна - Иенсена [16-18]. Положительные результаты посева выявлены у 16 пациентов (чувствительность 42,1%, специфичность 100%), однако существенным недостатком данного метода является длительность получения результата (в среднем 65,3±8,2 суток), что не позволяет позиционировать его в качестве метода выбора при проведении дифференциальной диагностики этиологии СПВ (табл. 2).

Данные, приведенные в табл. 2, свидетельствуют о невысокой диагностической ценности плевральной жидкости для верификации диагноза туберкулеза плевры, что требует дальнейшего обследования. Исследование биопсийного материала При исследовании био-псийного материала, полученного при выполнении ви-

деоторакоскопических хирургических вмешательств, кислотоустойчивые бактерии выявлены в 4 (10,5%) случаях. Положительные пробы GeneXpertMTB/ Rif отмечены в 26 случаях туберкулезных плевритов (чувствительность 68,4%, специфичность 91,7%). Ключевым является факт получения результата в первые сутки после взятия материала. Схожую чувствительность (65,8%) и специфичность (98,3%) мы выявили и для метода BactecMGIT 960 при исследовании биоптатов плевры. Однако срок получения результата в среднем составляет 33,4±11,4 суток. Наиболее чувствительным среди бактериологических методов диагностики остается исследование посевов на твердых средах Левенштейна -Иенсена (чувствительность 73,7%, специфичность 100%), однако получение результата в среднем в течение 61,7±12,5 суток делает его скорее методом долгосрочного окончательного подтверждения диагноза, нежели методом первичной и дифференциальной диагностики туберкулезного плеврита. Наглядная сравнительная характеристика различных методов лабораторной диагностики при использовании в качестве биологического материала плевральной жидкости и участков париетальной плевры представлена на рис. 3.

Чувствительность биологических материалов при использовании различных методов диагностики СПВ туберкулезной этиологии

При анализе модели лекарственной чувствительности возбудителя (Mycobacterium tuberculosis) выявлено наличие мультирезистентной инфекции (множественная - МЛУ или широкая лекарственная устойчивость - ШЛУ) в 8 (21,05%) случаях.

Патоморфологическое исследование участков париетальной плевры, полученных при выполнении биопсии, имеет наибольшую чувствительность в диагностической тактике у пациентов с СПВ неясной этиологии (94,7%). Среднее время получения результата составило 7,8±3,1 суток. Сравнительные характеристики сроков получения диагноза при использовании различных методов исследования биопсийного материала приведены на рис. 4.

Молекулярно-генетический метод GeneXpertMTB/Rif позволяет подтвердить или исключить туберкулез в первые сутки после взятия биопсии, а также определить чувствительность к рифампицину (суррогатный показатель МЛУ), что дает возможность начать максимально эффективное противотуберкулезное лечение фактически с первых суток после взятия биологического материала.

Из полученных нами данных следует, что ни один из методов диагностики самостоятельно не позволяет достичь 100% чувствительности при диагностике СПВ туберкулезной этиологии, однако при

комбинации морфологического и бактериологического методов исследования диагностическая ценность приближается к максимальной. Внедрение современных молекулярно-генетических методов диагностики (в частности, GeneXpertMTB/ Rif) позволяет не только подтвердить или исключить наличие туберкулезного процесса, но и определить модель лекарственной чувствительности возбудителя туберкулеза, чтобы в максимально ранние сроки начать этиотропное лечение.

Выводы:

1. Для синдрома плеврального выпота туберкулезной этиологии при исследовании плевральной жидкости классические критерии дифференциальной диагностики транссудата и экссудата не являются показательными в условиях Республики Беларусь (проба Ривальта положительна в 33,3%, среднее соотношение содержания белка в плевральной жидкости к белку сыворотки крови - 0,32±0,09).

2. Содержание лактатдегидрогеназы выше 1000 Ед/л, а также соотношение уровня лактатдегидрогеназы в плевральной жидкости к ее уровню в сыворотке крови более 3, уровень аденозиндеза-миназы в плевральной жидкости выше 50 Ед/л могут служить скрининговыми лабораторными показателями наличия туберкулезного плеврального выпота.

3. При микробиологическом исследовании плевральной жидкости в качестве

диагностического материала отмечается невысокая чувствительность при использовании различных методов диагностики (максимальная чувствительность не превышает 42,1%), что не позволяет проводить дифференциальную диагностику этиологии синдрома плеврального выпота и требует дальнейшего обследования пациента.

4. Наиболее информативными и быстрыми методами подтверждения диагноза и определения тактики последующего лечения являются комплексное морфологическое и молекулярно-генетическое (GeneXpertMTB/Rif) исследование участков париетальной плевры, полученных путем прицельной биопсии, что позволяет у 68,4% пациентов в первые сутки диагностировать туберкулез с учетом модели лекарственной чувствительности возбудителя.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Попова Е.Н., Лебедева М.В., Пономарев А.Б. // Фарматека. - 2011. - №18. - С.39-44.

2. Прищепо М.К., Мазурин В.С., Гукасян Э.А., Ахме-тов М.М. Синдром плеврального выпота: Учебное пособие. - М., 2012.

3. Rodríguez-Panadero F, Janssen J.P., Astoul P. // EurRespir J. - 2006. - Vol.28. - P.409-421.

4. Сахарчук И.И., Ильницкий Р.И. Воспалительные заболевания легких и плевры: дифференциальная диагностика и лечение. - Киев, 2006.

5. Ходош Э.М. // Пульмонология. - 2008. - №5. -С.114-118.

6. Porcel J.M., Light R.W. // Dis. Mon. - 2013. -Vol.59. - P.29-57.

7. Гладышев Д.В., Щемелев А.А. // Вестн. Российской военно-медицинской академии. - 2007. -№1. - С.43-44.

8. Dhooria S, et al. // Respir. Care. - 2014. - Vol.59. -P.756-764.

9. Maturu V.N., et al. // J. Bronchology Interv. Pulmon-ol. - 2015. - Vol.22. - P.121-129.

10. Christopher D.J., et al. // EurRespir J. - 2013. -Vol.42. - P.1427-1429.

11. Du J, et al. // J. Res. Med. Sci. - 2015. - Vol.20. -P.26-31.

12. Алинежад С.М., Будник О.А, Таганович А.Д. // Мед. журнал. - 2008. - №2 - С.21-25.

13. Ширинкина А.Е., Бурухина Л.В., Шурыгин А.А, Милашина Е.Н. // Проблемы туберкулеза и болезней легких. - 2009. - №4. - С.49-52.

14. Ruan SY, Chuang YC, Wang JY, et al. // Thorax. -

2012. - Vol.67. - P.822-827.

15. Sahn S.A. // Respirology. - 2012. - Vol.17. - P.270-277.

16. Christopher D.J., et al. // EurRespir J. - 2013. -Vol.42. - P.1427-1429.

17. Porcel J.M., Palma R, Valdüs L, Bielsa S, San Josü E, Esquerda A. // Int. J. Tuberc. Lung Dis. -

2013. - Vol.17. - P.1217-1219.

18. Sehgall S, Dhooria S, Aggarwal A.N., Behera D, Agarwal R. // J. Clinical Microbiology. - 2016. - Vol.1. -P.5-15.

Поступила 12.12.2016 г.