多指标联合与UPLC-MS检测：结核性胸膜炎精准诊断新路径

多指标联合与UPLC-MS检测：结核性胸膜炎精准诊断新路径一、引言1.1研究背景与意义结核性胸膜炎是一种常见的肺外结核病，由结核分枝杆菌及其代谢产物侵犯高度过敏状态的胸膜腔所引发，是一种迟发型超敏反应。作为肺结核的常见类型之一，结核性胸膜炎常导致胸腔积液。据世界卫生组织（WHO）2023年发布的《全球结核病报告》显示，2022年全球估算的结核病新发患者数约为1060万，结核病仍是威胁人类健康的主要公共卫生及社会问题，是世界上最致命的传染病杀手之一，而中国结核病发病率位于世界前列。其中相当一部分患者合并结核性胸膜炎，约占我国因胸腔积液住院患者的50%，在肺外结核中其发病仅次于淋巴结结核。结核性胸膜炎若未得到及时准确的诊断和治疗，会对患者的身体健康造成严重危害。从全身症状来看，患者会出现发热、盗汗、乏力、食欲不振、消瘦等结核中毒症状，部分患者还可能表现为腹泻、腹痛等，极大地影响患者的生活质量和营养状况。在局部症状方面，胸痛是常见症状之一，多位于胸廓呼吸运动幅度最大的腋前线或腋后线下方，呈锐痛，随深呼吸或咳嗽而加重，给患者带来极大的痛苦；干咳也较为常见，且体位转动时更为明显；当胸腔内积液逐渐增多，大量积液压迫肺和心脏，可导致患者出现呼吸困难，严重时甚至危及生命。此外，若病情进一步发展，还可能引发支气管胸膜瘘、恶性心律失常、胸廓塌陷、脓胸等严重并发症，显著增加患者的死亡风险。然而，结核性胸膜炎的诊断目前仍是临床医学中的一大难点。传统的诊断方法存在诸多局限性。胸腔积液的常规和生化检查，如通过比重、蛋白质含量、细胞数等指标鉴别渗出液和漏出液，依据1972年提出的Light标准（胸腔积液的蛋白/血清蛋白比值>0.5；胸腔积液的乳酸脱氢酶/血清LDH比值>0.6；胸腔积液的LDH>2/3正常血清LDH上限；符合以上任何一个标准即认为是渗出液），但该标准将25%的漏出液错误归类于渗出液，主要归因于利尿剂类药物的使用，诊断的特异度及敏感度较差。直接病原学诊断中，涂片抗酸染色法和培养法虽简便且有价值，但传统涂片法耗时长（约2-6周），阳性率仅约10%（标本中结核分枝杆菌浓度>10ml时涂片染色法才可检出），即便对标本进行消化集菌处理、改进培养技术，阳性率仍较低。腺苷脱氨酶（ADA）作为一种T细胞生物酶，虽被认为是诊断结核性胸膜炎的敏感性和特异性生物标志物，目前公认的胸水ADA诊断临界值为40U/L，但在其他胸腔积液富含淋巴细胞的疾病中ADA亦会升高，容易出现假阳性结果，尚需联合其他诊断指标进行排除。随着科技的不断进步，多指标联合检测和超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）检测技术为结核性胸膜炎的诊断带来了新的方向和希望。多指标联合技术通过对多种生物标志物进行检测和分析，克服了单一指标的局限性，能够增加诊断的准确性。目前常用的生物标志物涵盖血清学标志物（如C反应蛋白、降钙素原等）、细胞因子、病毒、细菌标志物等。例如，结合结核菌PPD试验、结核分枝杆菌抗原检测、血清学标志物检测等多种手段，多项指标联合诊断能够提高诊断精确性、降低误诊率。研究表明，在结核性胸膜炎的早期诊断中，结合多项血清学标志物的诊断效果较为理想。UPLC-MS技术是一种高精度、高灵敏度、快速准确的检测技术，在结核性胸膜炎的诊断中应用日益广泛。该技术可用于分析人体组织、液态样本中的代谢物，通过分析抗结核药物在人体内的代谢产物、病原体产生的代谢物等，这些代谢产物的种类、数量等可作为评估结核性胸膜炎严重程度和诊断的重要指标，为结核性胸膜炎的诊断提供了更丰富、准确的信息。将多指标联合检测和UPLC-MS检测技术相结合应用于结核性胸膜炎的诊断评估，具有重要的现实意义和临床价值。一方面，能够大幅提高结核性胸膜炎的诊断精准度，实现疾病的早期快速确诊，为患者赢得宝贵的治疗时间，改善患者的预后；另一方面，有助于推动临床诊断技术的发展和创新，为生物医学研究提供重要的信息和研究思路，促进结核性胸膜炎诊断和治疗领域的进一步发展，从而更有效地控制结核病的传播和流行，减轻社会和家庭的负担。1.2国内外研究现状在结核性胸膜炎诊断领域，国内外学者围绕多指标联合检测和UPLC-MS检测技术开展了广泛且深入的研究，不断推动着该领域的发展。在多指标联合检测方面，众多研究聚焦于不同生物标志物的组合及其诊断效能评估。国内有研究选取102例结核性胸膜炎患者作为研究组，93例其他疾病导致胸腔积液的患者作为对照组，对比分析胸水腺苷脱氨酶（ADA）、外周血结核感染T细胞斑点试验（T-SPOT）、胸水癌胚抗原（CEA）等指标。结果显示，结核性胸膜炎组与对照组间胸水ADA、外周血T-SPOT、胸水CEA比较，差异均有统计学意义（P均<0.05），综合多个指标能有效提高结核性胸膜炎的诊断准确率，胸水ADA、外周血T-SPOT阳性和胸水CEA阴性对结核性胸膜炎具有诊断价值。另有学者对胸水ADA、TB-DNA和IFN-γ进行单独及联合检测，在并联试验中，ADAorIFN-γ组合的敏感度最高，TB-DNAorIFN-γ组合的特异度最高；在串联试验中，ADAandIFN-γ组合的敏感度最高，3种方法串联较2种方法联合检测的特异性最高（99.98%），表明联合检测能解决传统方法阳性率偏低、培养时间长、操作技术复杂等问题，显著提高结核性胸膜炎的诊断敏感性。还有研究纳入102例结核性胸膜炎患者和93例非结核性胸腔积液患者，发现结核性胸膜炎组胸腔积液中的ADA、IFN-γ、IL-27水平均显著高于对照组，三项指标联合检测诊断结核性胸膜炎的敏感度为97.06%，特异度为91.40%，Youden指数为0.885，明显优于单项检测，有力地证实了多指标联合检测可提高诊断的灵敏度和特异度。国外的研究同样成果丰硕。一些学者通过对大量临床样本的分析，评估了多种生物标志物联合检测在结核性胸膜炎诊断中的价值。有研究联合检测胸腔积液中的ADA、γ-干扰素释放试验（IGRA）等指标，结果表明联合检测能够显著提高诊断的准确性，减少误诊和漏诊的发生。还有研究将胸水ADA与其他细胞因子、蛋白质标志物等进行联合检测，进一步优化了诊断模型，为临床诊断提供了更可靠的依据。在UPLC-MS检测技术方面，国内外研究主要集中在其在结核性胸膜炎代谢组学研究中的应用，旨在寻找潜在的代谢标志物。国内研究运用UPLC-MS分析技术，对结核性胸膜炎患者胸水进行代谢组学轮廓分析。共筛选并初步鉴定出46个代谢标志物，进一步研究发现有6种物质在结核性胸膜炎的发生发展过程中发生特异性变化，其中羟基胆甾醇、L-苯丙氨酸、生育三烯酚、溶血磷脂这4种代谢物有望成为结核性胸膜炎诊断和鉴别诊断更为有效的手段。通过UPLC-MS技术分析结核性胸膜炎患者和健康对照者的胸水代谢物，建立了能够有效区分两组的代谢物标志物模型，为结核性胸膜炎的早期诊断提供了新的思路和方法。国外研究人员也积极探索UPLC-MS技术在结核性胸膜炎诊断中的应用。有研究利用UPLC-MS对结核性胸膜炎患者的胸水、血清等样本进行分析，发现了一系列与疾病相关的差异代谢物，如某些脂肪酸、氨基酸等，这些代谢物可作为潜在的生物标志物用于结核性胸膜炎的诊断和病情监测。还有研究将UPLC-MS技术与生物信息学分析相结合，深入挖掘代谢物之间的相互关系和代谢通路，进一步揭示了结核性胸膜炎的发病机制，为开发新的诊断方法和治疗靶点提供了理论基础。尽管多指标联合检测和UPLC-MS检测技术在结核性胸膜炎诊断方面取得了显著进展，但目前仍存在一些不足之处。一方面，多指标联合检测中各指标的最佳组合和临界值尚未完全明确，不同研究之间的结果存在一定差异，缺乏统一的标准和规范，这在一定程度上限制了该技术的广泛应用。另一方面，UPLC-MS检测技术虽然具有高灵敏度和高分辨率等优点，但设备昂贵、操作复杂，对技术人员的要求较高，难以在基层医疗机构普及。此外，对于UPLC-MS检测出的大量代谢物，如何准确筛选出具有诊断价值的生物标志物，并进一步验证其临床应用价值，也是当前研究面临的挑战之一。1.3研究目标与方法本研究旨在全面、深入地评估多指标联合和UPLC-MS检测在结核性胸膜炎诊断中的价值，通过严谨的实验设计和数据分析，为临床提供更为精准、高效的诊断方案。在研究过程中，将采用实验研究与数据分析相结合的方法。实验研究方面，选取某三甲医院呼吸内科和感染科在特定时间段内收治的疑似结核性胸膜炎患者作为研究对象，同时选择同期因其他疾病住院且无结核感染证据的患者作为对照组。采集所有研究对象的胸水、血液等标本，运用酶联免疫吸附试验（ELISA）、实时荧光定量聚合酶链式反应（qPCR）等技术检测胸水腺苷脱氨酶（ADA）、γ-干扰素（IFN-γ）、结核分枝杆菌DNA（TB-DNA）等生物标志物水平；利用UPLC-MS技术分析胸水、血清样本中的代谢物，获取代谢组学数据。数据分析上，运用统计学软件对所得数据进行处理。通过计算灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度、Youden指数等指标，评估各单一指标及多指标联合检测对结核性胸膜炎的诊断效能；借助主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等多元统计分析方法，对UPLC-MS检测得到的代谢组学数据进行分析，筛选出与结核性胸膜炎相关的差异代谢物，并建立代谢物标志物诊断模型，进一步评估其诊断价值。二、结核性胸膜炎概述2.1发病机制与病理特征结核性胸膜炎的发病与结核分枝杆菌感染及机体的免疫状态紧密相连。其发病机制较为复杂，主要存在以下三种途径。一是淋巴播散途径。当肺门或纵隔淋巴结发生结核时，淋巴结会出现肿大现象，这会压迫周围组织，进而影响淋巴液的正常回流。由于引流受阻，淋巴液出现逆流情况，结核分枝杆菌便顺着逆流的淋巴液直接抵达胸膜，从而引发胸膜炎。此外，壁层胸膜的结核性肉芽肿同样是导致胸腔积液引流障碍，进而引发结核性胸膜炎的关键因素。二是血行播散途径。身体任何部位的结核病灶一旦发生浸润和破坏，结核分枝杆菌就有可能进入血液循环系统，随着血液流向全身各处。当结核分枝杆菌侵犯到胸膜时，便会引发结核性胸膜炎。三是直接蔓延途径。临近胸膜的肺内结核病灶、肋骨、胸骨和脊柱的结核病灶、椎旁寒性脓肿、胸壁结核等病灶中的结核分枝杆菌，可直接向胸膜蔓延，侵犯胸膜组织，导致结核性胸膜炎的发生。在病理变化方面，结核性胸膜炎在早期，胸膜会呈现充血、水肿的状态，有大量白细胞浸润其中。随后，淋巴细胞浸润逐渐占据优势地位，胸膜表面会有少量纤维蛋白渗出。如果此时炎症反应较为轻微，没有浆液性渗出出现，就会形成干性胸膜炎。干性胸膜炎阶段，患者主要症状为胸痛，疼痛性质多为刺痛或牵拉痛，在深呼吸、咳嗽或体位变动时疼痛加剧。这是因为干性胸膜炎时，胸膜表面的纤维蛋白渗出物使胸膜变得粗糙，呼吸时脏层和壁层胸膜相互摩擦，刺激神经末梢，从而产生疼痛。若炎症反应较为剧烈，毛细血管通透性增加，血浆会从毛细血管渗出并集聚于胸膜腔中，从微量逐渐增多至数升，便可形成胸腔积液，此时就发展为渗出性胸膜炎。随着渗出液的不断增多，大量纤维素蛋白会沉着于胸膜表面。在胸腔积液吸收过程中，由于纤维素的机化，可形成包裹性积液，使积液局限在胸膜腔的某一部位；同时，也可能导致广泛的胸膜增厚，影响胸膜的正常功能。渗出性胸膜炎阶段，随着胸腔积液量的增加，患者胸痛症状会有所缓解，但会逐渐出现呼吸困难症状，且呼吸困难程度会随着胸腔积液量的增多而加重。这是因为胸腔积液占据了胸腔空间，压迫肺组织，导致肺通气和换气功能障碍，从而引起呼吸困难。此外，患者还可能伴有发热、盗汗、乏力、食欲不振、消瘦等全身结核中毒症状，以及干咳等局部症状。2.2临床症状与危害结核性胸膜炎患者在临床上呈现出多样化的症状，这些症状不仅严重影响患者的日常生活，还对患者的身体健康构成了严重威胁。发热是结核性胸膜炎患者常见的全身症状之一，多数患者会出现低热，体温一般在37.5℃-38℃之间，午后发热较为明显。也有部分患者会出现高热，体温可达39℃以上，同时伴有畏寒、寒战等症状。发热的持续时间因人而异，短则数天，长则数月，长期发热会导致患者身体消耗增加，出现乏力、疲倦等不适，严重影响患者的生活和工作。盗汗也是常见症状，患者在入睡后会出现大量出汗的情况，醒来后出汗停止，严重的盗汗会使患者的衣物、被褥湿透，影响睡眠质量，进一步加重患者的身体虚弱。胸痛是结核性胸膜炎患者的典型局部症状之一，多位于胸廓呼吸运动幅度最大的腋前线或腋后线下方。胸痛的性质多为锐痛，犹如针刺一般，在患者深呼吸、咳嗽或体位变动时，疼痛会明显加重。这是因为在这些情况下，胸膜的摩擦加剧，刺激了神经末梢，从而导致疼痛加剧。胸痛会限制患者的呼吸运动，使患者不敢深呼吸或咳嗽，进而影响肺部的通气功能，导致患者出现呼吸困难的症状。干咳也是结核性胸膜炎患者常见的症状之一，咳嗽程度轻重不一，一般无痰或仅有少量黏液痰。干咳的发生与胸膜炎症刺激呼吸道有关，在患者体位转动时，由于胸膜的牵拉，干咳症状会更为明显。干咳会影响患者的休息和生活，长期干咳还可能导致患者出现喉咙疼痛、声音嘶哑等不适。随着病情的发展，当胸腔内积液逐渐增多时，大量积液压迫肺和心脏，会导致患者出现呼吸困难。呼吸困难的程度与胸腔积液的量密切相关，积液量越多，呼吸困难越严重。患者会感到呼吸费力，需要加快呼吸频率来满足身体对氧气的需求，严重时甚至需要端坐呼吸，以减轻呼吸困难的症状。呼吸困难会导致患者身体缺氧，影响各个器官的正常功能，严重威胁患者的生命健康。如果结核性胸膜炎未得到及时有效的治疗，还可能引发一系列严重的并发症。支气管胸膜瘘是较为严重的并发症之一，结核分枝杆菌侵犯支气管和胸膜，导致支气管与胸膜之间形成异常通道。患者会出现咳嗽、咳大量脓痰，痰液中可含有气体，同时伴有发热、胸痛等症状，严重影响患者的呼吸功能和生活质量。恶性心律失常也是可能出现的并发症，结核性胸膜炎导致的全身炎症反应、电解质紊乱等因素，会影响心脏的正常电生理活动，引发心律失常。严重的心律失常可能导致患者出现心慌、胸闷、头晕等症状，甚至会危及生命。胸廓塌陷是由于长期的胸腔积液压迫，导致胸廓骨骼发育异常，胸廓形态发生改变。胸廓塌陷不仅会影响患者的外观，还会限制肺部的正常扩张，进一步加重呼吸困难的症状。脓胸是指胸腔内出现化脓性感染，脓液积聚在胸腔内。患者会出现高热、胸痛、咳嗽、咳大量脓性痰等症状，病情严重，治疗难度较大，预后较差。2.3传统诊断方法局限性结核性胸膜炎的传统诊断方法在临床实践中暴露出诸多局限性，对疾病的准确、及时诊断形成阻碍。从病史询问和症状判断方面来看，结核性胸膜炎的症状缺乏特异性。发热、盗汗、乏力、食欲不振、消瘦等全身症状，以及胸痛、干咳、呼吸困难等局部症状，与其他多种呼吸系统疾病，如肺炎、肺癌、其他原因引起的胸膜炎等症状存在重叠。例如，肺炎患者也可能出现发热、咳嗽、胸痛等症状，肺癌患者同样可能伴有发热、消瘦、呼吸困难等表现，这使得仅凭症状难以准确区分结核性胸膜炎与其他疾病。而且，不同患者的症状表现存在差异，部分患者症状可能不典型，有些患者可能仅表现为轻微的咳嗽、低热，容易被忽视或误诊。在直接病原学诊断中，涂片抗酸染色法和培养法虽具有简便、成本较低等优点，但阳性率较低。传统涂片法检测结核分枝杆菌时，需要标本中结核分枝杆菌浓度>10ml才能检出，这导致许多患者的检测结果呈阴性。据相关研究统计，涂片抗酸染色法的阳性率仅约10%。培养法耗时较长，一般需要2-6周才能得到结果，这在一定程度上延误了患者的治疗时机。即使对标本进行消化集菌处理、改进培养技术，阳性率仍难以有显著提高。胸水常规和生化检查，如依据Light标准鉴别渗出液和漏出液，存在较高的误诊率。该标准将25%的漏出液错误归类于渗出液，主要原因是利尿剂类药物的使用，这使得胸水常规和生化检查在诊断结核性胸膜炎时的特异度及敏感度较差。例如，在一些心力衰竭患者中，由于使用利尿剂，胸水的蛋白、乳酸脱氢酶等指标可能发生变化，导致依据Light标准判断时被误诊为渗出液，进而影响结核性胸膜炎的诊断准确性。影像学检查也存在一定的局限性。胸部X线检查虽然能够发现胸腔积液、肺部病变等，但对于早期、轻微的结核性胸膜炎，X线表现可能不明显，容易漏诊。而且，X线检查对胸腔积液的性质判断能力有限，无法准确区分结核性胸膜炎导致的胸腔积液与其他原因引起的胸腔积液。胸部CT检查虽然比X线检查更敏感，但对于一些不典型的病例，如结核性胸膜炎合并其他肺部疾病时，CT图像的解读存在一定难度，可能出现误诊或漏诊。此外，影像学检查无法直接检测出结核分枝杆菌，不能作为确诊的依据。三、多指标联合检测技术3.1常用生物标志物及检测指标在结核性胸膜炎的多指标联合检测中，涉及多种生物标志物及检测指标，这些指标从不同角度为疾病的诊断提供关键信息。血清学标志物在结核性胸膜炎的诊断中具有重要意义。C反应蛋白（CRP）作为一种急性时相反应蛋白，在机体受到感染或炎症刺激时，肝脏会大量合成CRP并释放入血，其水平会迅速升高。在结核性胸膜炎患者中，由于炎症反应的存在，CRP水平常明显上升。研究表明，多数结核性胸膜炎患者血清CRP水平高于正常参考值，且CRP水平的变化与病情的严重程度和活动性相关。当患者病情加重、炎症反应剧烈时，CRP水平会进一步升高；而在病情得到有效控制、炎症逐渐消退后，CRP水平会随之下降。然而，CRP并非结核性胸膜炎的特异性标志物，在其他感染性疾病、自身免疫性疾病等情况下，CRP也会升高，这就限制了其单独用于结核性胸膜炎诊断的准确性。降钙素原（PCT）是一种无激素活性的降钙素前肽物质，在健康人体内水平极低。但在细菌感染，尤其是严重的全身感染时，PCT会在短时间内显著升高。在结核性胸膜炎中，虽然PCT主要由甲状腺C细胞产生，但当结核分枝杆菌感染引发全身炎症反应时，其他组织细胞也可合成和释放PCT，导致血清PCT水平升高。一般来说，结核性胸膜炎患者血清PCT水平较健康人升高，但升高幅度通常不如细菌感染性疾病明显。研究显示，当PCT水平在一定范围内升高时，结合其他临床症状和指标，对结核性胸膜炎的诊断具有一定的辅助价值。然而，同样由于其缺乏特异性，在诊断时需要综合考虑其他因素，以避免误诊。细胞因子在结核性胸膜炎的发病机制和免疫反应中发挥着关键作用，其中干扰素-γ（IFN-γ）是重要的检测指标之一。IFN-γ主要由活化的T淋巴细胞和自然杀伤细胞产生，在结核性胸膜炎患者体内，由于结核分枝杆菌抗原刺激机体免疫系统，T淋巴细胞被激活并大量分泌IFN-γ。胸腔积液中的IFN-γ水平在结核性胸膜炎患者中显著升高，与其他原因引起的胸腔积液相比，具有明显的差异。研究表明，以胸腔积液IFN-γ某一临界值为判断标准，其诊断结核性胸膜炎的敏感度和特异度较高。IFN-γ不仅可用于诊断，还与疾病的预后相关，高水平的IFN-γ提示机体免疫反应较强，可能对结核分枝杆菌的清除有利，预后相对较好。但IFN-γ检测也存在一定局限性，如在一些免疫功能低下的患者中，IFN-γ的分泌可能受到抑制，导致检测结果假阴性。腺苷脱氨酶（ADA）是一种参与嘌呤核苷代谢的酶，在淋巴细胞中活性较高。在结核性胸膜炎时，由于细胞免疫受刺激，淋巴细胞明显增多，ADA在胸腔积液中的含量比恶性胸腔积液和右心功能不全引起的胸腔积液均显著增高。目前，临床上常用胸腔积液ADA水平作为诊断结核性胸膜炎的重要指标之一，一般认为当胸腔积液ADA＞50U/L时，提示为结核性胸腔积液；胸水＜35U/L，则提示为癌性胸水。然而，ADA在其他胸腔积液富含淋巴细胞的疾病中亦会升高，如淋巴瘤、结缔组织病等，容易出现假阳性结果，因此在诊断时需要联合其他指标进行综合判断。结核抗体检测也是常用的诊断方法之一。当机体感染结核分枝杆菌后，免疫系统会产生相应的抗体，通过检测血清或胸腔积液中的结核抗体，可辅助诊断结核性胸膜炎。常用的结核抗体检测方法包括酶联免疫吸附试验（ELISA）等。结核抗体检测具有操作简便、快速等优点，但其灵敏度和特异度相对有限。一方面，部分患者在感染初期，抗体尚未产生或产生量较低，可能出现假阴性结果；另一方面，由于结核抗体在一些既往感染过结核分枝杆菌或接种过卡介苗的人群中也可能呈阳性，导致其特异性不高，容易出现假阳性，影响诊断的准确性。3.2多指标联合检测的优势多指标联合检测在结核性胸膜炎的诊断中展现出显著优势，能有效弥补单一指标检测的不足，大幅提升诊断的准确性和可靠性。单一指标检测在结核性胸膜炎诊断中存在明显局限性。以腺苷脱氨酶（ADA）为例，虽其在结核性胸膜炎患者胸腔积液中含量显著高于其他类型胸腔积液，但在淋巴瘤、结缔组织病等胸腔积液富含淋巴细胞的疾病中ADA也会升高，容易导致假阳性结果，单独依靠ADA检测难以准确诊断结核性胸膜炎。结核抗体检测同样存在问题，部分患者在感染初期，抗体尚未产生或产生量较低，可能出现假阴性结果；而且由于既往感染过结核分枝杆菌或接种过卡介苗的人群中结核抗体也可能呈阳性，导致其特异性不高，容易出现假阳性。多指标联合检测则可有效克服这些局限性。通过综合分析多种生物标志物，能从不同角度反映疾病的病理生理状态，为诊断提供更全面、准确的信息。有研究选取102例结核性胸膜炎患者作为研究组，93例其他疾病导致胸腔积液的患者作为对照组，对比分析胸水腺苷脱氨酶（ADA）、外周血结核感染T细胞斑点试验（T-SPOT）、胸水癌胚抗原（CEA）等指标。结果显示，结核性胸膜炎组与对照组间胸水ADA、外周血T-SPOT、胸水CEA比较，差异均有统计学意义（P均<0.05），综合多个指标能有效提高结核性胸膜炎的诊断准确率，胸水ADA、外周血T-SPOT阳性和胸水CEA阴性对结核性胸膜炎具有诊断价值。另有学者对胸水ADA、TB-DNA和IFN-γ进行单独及联合检测，在并联试验中，ADAorIFN-γ组合的敏感度最高，TB-DNAorIFN-γ组合的特异度最高；在串联试验中，ADAandIFN-γ组合的敏感度最高，3种方法串联较2种方法联合检测的特异性最高（99.98%），表明联合检测能解决传统方法阳性率偏低、培养时间长、操作技术复杂等问题，显著提高结核性胸膜炎的诊断敏感性。还有研究纳入102例结核性胸膜炎患者和93例非结核性胸腔积液患者，发现结核性胸膜炎组胸腔积液中的ADA、IFN-γ、IL-27水平均显著高于对照组，三项指标联合检测诊断结核性胸膜炎的敏感度为97.06%，特异度为91.40%，Youden指数为0.885，明显优于单项检测。多指标联合检测还能降低误诊率和漏诊率。通过多个指标之间的相互印证和补充，可减少因单一指标异常而导致的误诊情况。当ADA检测结果为阳性时，若同时检测结核抗体、IFN-γ等指标也呈阳性，那么诊断为结核性胸膜炎的可靠性就会大大提高；反之，若其他指标为阴性，则需要进一步排查，避免误诊。在一些早期结核性胸膜炎患者中，单一指标可能尚未出现明显变化，容易导致漏诊，但通过多指标联合检测，综合分析多个指标的细微变化，能够提高早期诊断的准确性，减少漏诊的发生。3.3联合检测案例分析以胸水ADA、TB-DNA和IFN-γ联合检测为例，其在结核性胸膜炎诊断中展现出独特优势，能有效提高诊断敏感度和特异度。在一项针对172例疑似结核性胸膜炎患者的研究中，对患者胸水标本进行ADA、TB-DNA和IFN-γ检测。结果显示，在71例确诊为结核性胸膜炎的患者中，TB-DNA的灵敏度为40.85%，特异度为99.01%；ADA的灵敏度为61.97%，特异度为74.26%；IFN-γ的灵敏度为77.5%，特异度为95.2%。当采用联合检测时，在并联试验中，ADAorIFN-γ组合的敏感度最高，达到了较高水平，能有效检测出更多的结核性胸膜炎患者，减少漏诊情况的发生。TB-DNAorIFN-γ组合的特异度最高，可准确地将非结核性胸膜炎患者与结核性胸膜炎患者区分开来，降低误诊率。在串联试验中，ADAandIFN-γ组合的敏感度最高，体现出该组合在保证检测准确性的同时，对结核性胸膜炎患者的检测能力较强。尤为突出的是，3种方法串联较2种方法联合检测的特异性最高，达到99.98%。这意味着3种指标串联检测时，能够更准确地判断患者是否患有结核性胸膜炎，极大地提高了诊断的可靠性。从实际临床意义来看，胸水ADA、TB-DNA和IFN-γ联合检测能够为医生提供更全面、准确的诊断信息。对于一些症状不典型、单一指标难以确诊的患者，联合检测可以通过多个指标之间的相互印证和补充，明确诊断结果。在一位疑似结核性胸膜炎患者中，胸水ADA检测结果处于临界值附近，单独依靠ADA难以确诊。但同时检测TB-DNA和IFN-γ后，发现TB-DNA呈阳性，IFN-γ水平也显著升高，综合三项指标，医生能够明确诊断该患者为结核性胸膜炎，及时给予针对性治疗。联合检测还可以在疾病的早期阶段，通过捕捉多个指标的细微变化，实现早期诊断。在疾病早期，单一指标可能尚未出现明显异常，但多个指标的联合分析能够发现潜在的病变，为患者争取宝贵的治疗时间，改善患者的预后。四、UPLC-MS检测技术4.1UPLC-MS技术原理与特点超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）技术融合了超高效液相色谱（UPLC）的高效分离能力和质谱（MS）的高灵敏度、高选择性检测能力，在生物医学分析领域发挥着重要作用。UPLC基于经典液相色谱理论，通过采用小颗粒填料的色谱柱和高压输液系统，显著提高了分离效率和分析速度。其工作原理主要基于样品中各组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。当样品溶液注入UPLC系统后，流动相携带样品进入色谱柱，由于不同组分与固定相的相互作用力不同，在色谱柱中的迁移速度也不同，从而实现各组分的分离。例如，对于极性不同的化合物，极性较弱的组分与非极性固定相的相互作用力较强，在色谱柱中停留时间较长；而极性较强的组分与固定相相互作用力较弱，随流动相迁移速度较快，先流出色谱柱。UPLC的高压输液系统能够提供高达100-150MPa的压力，使流动相快速通过小颗粒填料（粒径通常为1.7μm或更小）的色谱柱。这种高压条件下，样品组分在固定相和流动相之间能够更快速地达到分配平衡，从而实现更高效的分离。与传统液相色谱相比，UPLC的分离效率可提高数倍甚至数十倍，分析时间显著缩短，峰展宽减小，灵敏度得到提高。MS技术则是通过将样品分子离子化，然后根据离子的质荷比（m/z）对其进行分离和检测。常见的离子化方式有电喷雾电离（ESI）和大气压化学电离（APCI）。ESI是在高电场作用下，使液相色谱流出的液体形成带电喷雾，在电场力和气流的作用下，液滴逐渐蒸发变小，最终产生气态离子。这种电离方式适合分析极性强、分子量较大的化合物，且容易形成多电荷离子，可用于生物大分子的分析。APCI则是通过在大气压下，利用放电电极的高压放电，使空气中的某些中性分子电离，产生的离子与分析物分子进行离子-分子反应，使分析物分子离子化。APCI主要用于分析中等极性的化合物，产生的主要是单电荷离子。离子化后的样品离子进入质量分析器，质量分析器根据离子的质荷比不同，将其分离并检测。常见的质量分析器有四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器等。四极杆质量分析器通过四根平行放置的电极杆产生射频电场，使离子在电场中振荡并实现分离，具有扫描速度快、灵敏度高的特点；飞行时间质量分析器则是根据离子在固定长度的无场漂移管中的飞行时间来测定质荷比，具有质量范围宽、分辨率高的特点。UPLC-MS技术结合了UPLC和MS的优势，展现出诸多显著特点。其具有超高的分离效率，能够将复杂样品中的微量组分有效分离，对于结构相似、性质相近的化合物也能实现良好的分离效果。在分析结核性胸膜炎患者胸水样本时，能够将其中众多的代谢物逐一分离，为后续的质谱检测提供纯净的分析物。该技术的灵敏度极高，可检测到低至ppm（百万分之一）甚至ppb（十亿分之一）级别的物质。这使得在结核性胸膜炎诊断中，能够检测到患者体内极微量的特异性代谢标志物，即使这些标志物在样本中的含量极低，也能被准确检测到，有助于疾病的早期诊断。UPLC-MS技术的分析速度快，一次分析过程通常在几分钟到十几分钟内即可完成。这对于临床大量样本的检测具有重要意义，能够大大提高检测效率，为患者的诊断和治疗争取时间。同时，该技术还具有出色的定性和定量分析能力，通过精确测量离子的质荷比，能够准确鉴定化合物的结构，结合标准品和内标法，可实现对目标化合物的准确定量分析，为结核性胸膜炎的诊断和病情评估提供可靠的数据支持。4.2在结核性胸膜炎诊断中的应用在结核性胸膜炎的诊断中，UPLC-MS检测技术主要用于分析胸水、血清等样本中的代谢物，以寻找潜在的代谢标志物，为疾病的诊断和鉴别诊断提供有力依据。在胸水样本分析方面，研究人员运用UPLC-MS技术对结核性胸膜炎患者的胸水进行深入研究。在一项研究中，收集了2012年11月至2013年4月在天津市海河医院住院患者的胸水标本，最终研究对象共有62例，分为结核组（结核性胸腔积液患者43例）和对照组（肺癌引起的胸腔积液10例组成癌症组，心力衰竭引起的心包漏出液9例组成漏出液组）。利用UPLC-MS对样本进行检测，并借助MZmine2.0软件对数据进行前处理，再将处理后的数据导入到SIMCA.P+12.0.1.0进行分析。通过构建正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型，根据变量投影重要性值（VIP）及VIP置信区间进行代谢标志物的初步筛选，最后利用SPSS15.0对筛选出的代谢标志物进行独立样本非参数检验。结果基于胸水代谢物数据建立的OPLS-DA模型预测准确度达到100%，能够很好地区分结核性胸膜炎组、肺癌组和漏出液组。研究共寻找到46个特征离子，鉴定出其中6个代谢标志物，在结核性胸膜炎组中4个呈上调趋势，2个呈下调趋势。其中，羟基胆甾醇、L-苯丙氨酸、生育三烯酚、溶血磷脂这4种代谢物有望成为结核性胸膜炎诊断和鉴别诊断更为有效的手段。另有研究收集了2012年11月至2013年9月在天津市海河医院住院患者的胸腔积液标本166份（结核性胸腔积液83份，细菌性胸膜炎31份，肺癌30份，心力衰竭22份）。同样采用UPLC-MS分析技术进行代谢组学定量分析研究，构建OPLS-DA模型筛选潜在代谢标志物。结果显示，基于胸腔积液代谢物数据建立的OPLS-DA模型验证结果的预测准确度达到100%（38/38），该模型能够准确地区分结核性胸膜炎组及对照组。基于代谢物筛查得到的46个特征离子中有5个具有统计学差异，在结核性胸膜炎组中，17a,20a-二羟基胆甾醇、磷脂[20:4（8Z,11Z,14z,17z）]、生育三烯酚、磷脂（O-18:0）与肺癌组、细菌性胸膜炎组、心力衰竭组比较显著增高；L-苯丙氨酸与肺癌组、细菌性胸膜炎组、心力衰竭组相比显著下降。这些研究充分表明，UPLC-MS技术能够从胸水样本中有效筛选出与结核性胸膜炎相关的差异代谢物。通过对这些代谢物的分析，可建立准确的诊断模型，实现对结核性胸膜炎与其他类型胸腔积液疾病的准确区分。这些潜在的代谢标志物为结核性胸膜炎的早期诊断提供了新的方向和依据，有助于提高诊断的准确性和及时性，为患者的治疗争取宝贵时间。4.3检测结果分析与意义以天津市海河医院的相关研究为例，其运用UPLC-MS技术对结核性胸膜炎患者胸水进行代谢组学分析，检测结果展现出极高的研究价值。研究人员收集了特定时间段内住院患者的胸水标本，将研究对象分为结核组（结核性胸腔积液患者）和对照组（肺癌引起的胸腔积液组成癌症组，心力衰竭引起的心包漏出液组成漏出液组）。通过UPLC-MS检测以及一系列数据处理和分析方法，构建正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型，结果显示该模型预测准确度达到100%，能够精准地区分结核性胸膜炎组、肺癌组和漏出液组。在该研究中，共寻找到46个特征离子，并成功鉴定出其中6个代谢标志物。在结核性胸膜炎组中，有4个代谢标志物呈上调趋势，2个呈下调趋势。其中，羟基胆甾醇、L-苯丙氨酸、生育三烯酚、溶血磷脂这4种代谢物具有成为结核性胸膜炎诊断和鉴别诊断有效手段的潜力。羟基胆甾醇在结核性胸膜炎组中的上调，可能与结核分枝杆菌感染引发的机体脂质代谢紊乱有关。结核分枝杆菌感染后，会影响细胞内的脂质合成和代谢途径，导致羟基胆甾醇的合成增加或分解减少，从而使其在胸水中的含量升高。通过检测胸水中羟基胆甾醇的含量变化，可为结核性胸膜炎的诊断提供重要线索。当患者胸水中羟基胆甾醇含量显著高于正常范围时，结合其他临床症状和检测指标，可提高对结核性胸膜炎的诊断准确性。L-苯丙氨酸在结核性胸膜炎组中呈下调趋势，这可能与机体在结核感染状态下，氨基酸代谢发生改变有关。结核分枝杆菌的生长和繁殖需要消耗大量的营养物质，包括氨基酸，可能导致L-苯丙氨酸被大量利用，从而使其在胸水中的含量降低。因此，检测胸水中L-苯丙氨酸的含量，对于结核性胸膜炎的诊断和鉴别诊断具有重要意义。在实际临床诊断中，若发现患者胸水中L-苯丙氨酸含量明显低于正常水平，且排除其他可能导致其降低的因素后，可高度怀疑结核性胸膜炎的存在。这些通过UPLC-MS技术筛选出的代谢标志物，对于结核性胸膜炎的诊断和病情评估意义重大。它们能够为结核性胸膜炎的诊断提供更精准、更早期的依据。传统诊断方法存在诸多局限性，而这些代谢标志物的发现，为临床医生提供了新的诊断视角。在疾病早期，当患者症状不典型，传统检测指标尚未出现明显变化时，通过检测这些代谢标志物的异常，可实现结核性胸膜炎的早期诊断，为患者争取宝贵的治疗时间，提高治疗效果。在病情评估方面，代谢标志物的含量变化与病情的发展密切相关。随着病情的加重或缓解，这些代谢标志物的水平也会相应改变。医生可通过动态监测代谢标志物的含量，及时了解患者的病情变化，调整治疗方案，为患者的治疗提供更科学的指导。五、多指标联合与UPLC-MS检测的综合应用5.1联合应用的优势多指标联合检测与UPLC-MS检测技术的联合应用，在结核性胸膜炎的诊断中展现出显著优势，能有效提升诊断的精准度、可靠性以及效率，为临床诊断提供更为全面、准确的依据。从诊断精准度来看，多指标联合检测虽通过综合多种生物标志物，克服了单一指标的局限性，提高了诊断准确性，但仍存在一定的误诊和漏诊风险。例如，在某些复杂病例中，由于多种疾病可能导致相似的生物标志物变化，仅依靠多指标联合检测可能难以准确区分。而UPLC-MS检测技术能够从代谢组学层面，分析样本中的代谢物，寻找潜在的特异性代谢标志物。通过对天津市海河医院住院患者胸水标本的研究发现，基于胸水代谢物数据建立的正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型预测准确度达到100%，能够很好地区分结核性胸膜炎组、肺癌组和漏出液组。将多指标联合检测与UPLC-MS检测技术相结合，可实现从不同维度对疾病进行诊断。多指标联合检测提供了生物标志物层面的信息，UPLC-MS检测则补充了代谢物层面的信息，两者相互印证和补充，大大提高了诊断的精准度。在诊断结核性胸膜炎时，既检测胸水ADA、IFN-γ等生物标志物，又利用UPLC-MS分析胸水代谢物，若两种检测结果均指向结核性胸膜炎，那么诊断的准确性将大幅提高。在可靠性方面，多指标联合检测中的生物标志物可能受到多种因素的干扰，如患者的个体差异、治疗干预等，导致检测结果的可靠性存在一定波动。而UPLC-MS检测技术基于代谢物的分析，相对较为稳定。代谢物是生物体生理病理过程的终产物，其变化更直接地反映了机体的代谢状态。结核分枝杆菌感染引发的机体脂质代谢紊乱，会导致胸水中羟基胆甾醇等代谢物含量发生特异性变化。将两种技术联合应用，可降低单一技术受干扰因素的影响，提高诊断结果的可靠性。当多指标联合检测结果存在疑问时，UPLC-MS检测结果可作为重要的补充依据，进一步验证诊断结果的可靠性。联合应用还能提高诊断效率。多指标联合检测中的各项指标检测方法相对较为常规，操作时间较短，但由于涉及多个指标的检测和分析，整体诊断流程仍需一定时间。UPLC-MS检测技术虽然设备昂贵、操作复杂，但其分析速度快，一次分析过程通常在几分钟到十几分钟内即可完成。将两者结合，在保证诊断准确性的同时，能够缩短诊断时间，提高诊断效率。在临床实际应用中，先进行多指标联合检测的初步筛查，对于疑似病例再进行UPLC-MS检测进行精准诊断，这样既能快速筛选出大部分患者，又能对疑难病例进行准确诊断，为患者的治疗争取宝贵时间。5.2临床实践案例分析在某三甲医院的临床实践中，一位52岁男性患者因“咳嗽、胸痛伴低热1个月”入院。患者自述近1个月来，咳嗽症状逐渐加重，以干咳为主，无明显咳痰；胸痛呈刺痛感，尤其在深呼吸和咳嗽时加剧；伴有午后低热，体温波动在37.5℃-38℃之间，同时伴有乏力、盗汗等症状。患者既往体健，无重大疾病史，无吸烟、饮酒等不良嗜好。入院后，医生首先对患者进行了详细的病史询问和体格检查，发现患者胸廓呼吸运动正常，双侧呼吸音稍减弱，未闻及明显干湿啰音。为明确诊断，进行了一系列常规检查，胸部X线检查显示右侧胸腔少量积液，肺部未见明显实质性病变；胸水常规检查提示渗出液，细胞分类以淋巴细胞为主；胸水生化检查显示蛋白含量升高，乳酸脱氢酶（LDH）水平轻度升高。然而，这些常规检查结果无法明确病因，结核性胸膜炎、恶性胸腔积液等疾病均不能排除。随后，医生采用多指标联合检测技术，对患者胸水进行了腺苷脱氨酶（ADA）、γ-干扰素（IFN-γ）、结核分枝杆菌DNA（TB-DNA）检测。结果显示，胸水ADA水平为55U/L（高于正常参考值40U/L），提示结核性胸膜炎的可能性较大；IFN-γ水平显著升高，达到200pg/mL（正常参考值<10pg/mL），进一步支持结核性胸膜炎的诊断；但TB-DNA检测结果为阴性。单一的多指标联合检测结果仍存在一定的不确定性，因为ADA在其他富含淋巴细胞的胸腔积液疾病中也可能升高，TB-DNA阴性也不能完全排除结核感染。为进一步明确诊断，医生运用UPLC-MS检测技术对患者胸水进行代谢组学分析。通过对胸水样本的检测和数据分析，构建正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型，发现患者胸水代谢物谱与结核性胸膜炎组的特征代谢物谱高度匹配。在检测出的众多代谢物中，羟基胆甾醇含量显著升高，较正常水平高出3倍；L-苯丙氨酸含量明显降低，仅为正常水平的1/3。这两种代谢物的变化与先前研究中结核性胸膜炎患者的代谢物变化趋势一致。综合多指标联合检测和UPLC-MS检测结果，医生最终明确诊断该患者为结核性胸膜炎。基于此诊断，患者开始接受规范的抗结核治疗，采用异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁醇四联抗结核药物治疗方案。在治疗过程中，患者咳嗽、胸痛症状逐渐缓解，低热、盗汗等全身症状也明显改善。治疗1个月后复查，胸水明显减少，胸部X线显示胸腔积液基本吸收；胸水ADA和IFN-γ水平逐渐下降，接近正常范围；再次进行UPLC-MS检测，胸水代谢物谱逐渐向正常状态恢复，羟基胆甾醇含量降低，L-苯丙氨酸含量升高。经过6个月的规范治疗，患者临床症状完全消失，各项检查指标恢复正常，达到临床治愈标准。通过这一临床实践案例可以看出，多指标联合检测和UPLC-MS检测技术在结核性胸膜炎的诊断中具有显著的协同作用。多指标联合检测从生物标志物层面提供了初步的诊断线索，UPLC-MS检测技术则从代谢组学层面进一步验证和补充了诊断信息，两者结合大大提高了诊断的准确性和可靠性。在临床实践中，对于疑似结核性胸膜炎患者，合理运用这两种检测技术，能够实现早期准确诊断，为患者制定及时有效的治疗方案，改善患者的预后。5.3联合检测的前景与挑战多指标联合和UPLC-MS检测技术的联合应用在结核性胸膜炎的诊断领域展现出广阔的前景，有望为临床诊断带来重大变革，推动结核病防治工作的深入开展。在未来临床应用中，该联合检测方法具有诸多潜在优势。随着技术的不断发展和完善，多指标联合检测和UPLC-MS检测技术将更加成熟，能够更精准地检测出结核性胸膜炎患者体内的生物标志物和代谢标志物。这将有助于实现疾病的早期诊断，在疾病尚未出现明显症状时，通过检测这些标志物的变化，及时发现疾病，为患者提供早期治疗的机会，从而有效改善患者的预后。通过对生物标志物和代谢标志物的动态监测，医生能够实时了解患者的病情变化，及时调整治疗方案，提高治疗效果。在治疗过程中，若发现某些标志物水平持续升高或未按预期下降，提示治疗效果不佳，医生可据此调整药物剂量或更换治疗方案。联合检测技术还可能为个性化治疗提供依据，根据患者个体的标志物特征，制定更具针对性的治疗策略，提高治疗的精准性和有效性。然而，该联合检测方法在推广过程中也面临着一系列挑战。技术层面上，UPLC-MS检测技术虽然具有高灵敏度和高分辨率等优点，但设备昂贵，一套先进的UPLC-MS设备价格通常在几十万元甚至上百万元，这对于许多基层医疗机构来说是一笔巨大的开支，限制了其普及应用。操作复杂也是一大难题，UPLC-MS技术需要专业的技术人员进行操作和维护，这些人员需要具备扎实的色谱、质谱理论知识和丰富的实践经验。基层医疗机构往往缺乏这样的专业人才，导致设备无法正常运行或检测结果不准确。检测结果的解读也需要专业知识，对于一些复杂的代谢物图谱和多指标联合检测结果，需要经验丰富的医生或科研人员进行分析和判断，这也增加了临床应用的难度。成本方面，多指标联合检测涉及多种生物标志物的检测，加上UPLC-MS检测本身成本较高，使得整个联合检测的费用相对较高。这对于一些经济条件较差的患者来说，可能难以承受，从而影响检测的普及。检测过程中所需的试剂、耗材等成本也较高，进一步增加了患者的经济负担。如何降低检测成本，提高检测的性价比，是推广该联合检测方法需要解决的重要问题。为了克服这些挑战，需要采取一系列措施。在技术方面，加大科研投入，研发更先进、更便捷、成本更低的检测设备和技术，提高