Методы диагностики туберкулёза лёгких

Для диагностики туберкулеза на протяжении XIX—XX вв.ека было предложено значительное количество методов. К многовековому клиническому опыту добавили свои достижения патологическая анатомия, микробиология, иммунология, генетика, молекулярная биология, а также физика и математика. В результате в настоящее время врач располагает чрезвычайно широким спектром методов диагностики туберкулеза, резко отличающихся по своей чувствительности, специфичности и, следовательно, по сфере применения [36].

К первому, общему для всех заболеваний, относятся методы, основанные на определении тех или иных характерных для данного заболевания изменений в организме. В случае туберкулеза прямыми методами этого типа являются морфологические и лучевые методики, косвенными — классические методы непосредственного обследования больного, различные лабораторные исследования (клинические, биохимические, некоторые иммунологические и пр.), методы функциональной диагностики [49].

Второй тип диагностических методов, применяемых только при инфекционных заболеваниях, составляют методы, направленные на поиск и идентификацию возбудителя заболевания. Это могут быть либо прямые методы (микроскопия диагностического материала, выделение культуры микроорганизмов), либо методы, позволяющие определить его присутствие в организме косвенно (например, по наличию специфических антител). Следует подчеркнуть, что необходимо различать методы диагностики (о которых мы говорим) и методики получения материала для исследования. Так, исследование получаемой при бронхоскопии лаважной жидкости может проводиться иммунологическими, биохимическими, цитологическими методами; исследование биоптата периферического лимфоузла — гистологическим и микробиологическим методами и т. п. [49].

Исторически первыми были методы, основанные на получении данных о проявлении заболевания. Искусство сбора анамнеза и непосредственного обследования больного, доведенное трудом многих поколений врачей до совершенства, позволило сформировать само понятие о чахотке (phthisis) как о длительном истощающем заболевании с преимущественным поражением органов дыхания и способном передаваться от больного к находящимся в контакте с ним лицам. Характерные интоксикационный и респираторный симптомокомплексы до настоящего времени лежат в основе клинической диагностики туберкулеза. Совершенствование данного направления диагностики вряд ли возможно в техническом отношении, но в настоящее время имеется явная необходимость в более настойчивом клиническом обучении врачей всех специальностей и строгом контроле за полноценным обследованием больных самого различного профиля.

По мере расширения применения методик прижизненного получения тканевого диагностического материала определились и пределы морфологического метода. Надежно обеспечивая дифференциацию туберкулеза от неспецифического воспаления и опухолевых процессов, гистологическое и тем более цитологическое исследование зачастую не дает однозначного ответа при необходимости выделить туберкулез из группы гранулематозов. Гранулематозное воспаление в настоящее время рассматривается как хроническое воспаление, вызванное нерастворимыми или медленно разрушающимися (персистирующими) раздражителями и сопровождающееся очаговыми скоплениями макрофагов или макрофагов и эпителиоидных клеток, с наличием гигантских многоядерных клеток, лимфоцитов и гранулоцитов или без них. Подобная реакция, в основе которой лежит гиперчувствительность замедленного типа, универсальна и наблюдается, помимо туберкулеза, при столь различных заболеваниях, как саркоидоз, пневмокониозы, микозы, микобактериозы и иные более редкие заболевания. В подобных случаях, особенно при отсутствии в материале признаков казеозного распада, приходится основывать диагноз на сумме непатогномоничных признаков, определяемых субъективно и визуально. Распространено мнение, что довольно значительная часть гранулематозов (порядка 10%) вообще не может быть достоверно классифицирована на основании современных методик морфологического исследования. Морфологический метод диагностики лишают репутации абсолютно достоверного и возможные технические недостатки при взятии материала [49].

Совершенствование морфологической диагностики туберкулеза, очевидно, будет направлено на использование объективных методов анализа изменений в тканях (морфометрия) и совмещение традиционного исследования при различных окрасках с иммуногистохимическими методиками.

Нередко в глазах не только больных, но и фтизиатров 2-месячное пробное лечение по поводу предполагаемого туберкулеза с непредсказуемым результатом предпочтительнее, чем проведение эндоскопических и хирургических манипуляций, дающих возможность быстро и достоверно установить диагноз в большинстве случаев. Поэтому для развития данного диагностического направления представляются необходимыми как развитие материальной и кадровой базы, так и более жесткая регламентация показаний к применению методов морфологической диагностики туберкулеза в инструктивных и методических документах.

Появление и внедрение в конце XIX века в клиническую практику рентгенологических методов обследования, позволивших визуализировать структурные изменения в пораженных органах, открыло новую эпоху в диагностике туберкулеза. Была разработана детальная скиалогическая симптоматика туберкулеза всех локализаций, выделены его формы, прослежено течение заболевания, разработаны приемы дифференциальной диагностики. У нескольких поколений врачей само понятие выявления и диагностики туберкулеза было неотделимо от рентгенологических методик обследования. Чрезвычайно плодотворной были разработка клинико-рентгенологических симптомокомплексов туберкулеза и создание на их основе системы классификации клинических форм туберкулеза органов дыхания.

В последнее десятилетие XX века рентгенологическая диагностика явилась поводом для многочисленных критических выступлений. Как недостатки метода в основном упоминалась высокая стоимость и возможный вред, наносимый организму обследуемых. Однако наглядность и быстрота получения результатов исследования, широкое распространение стандартных методик исследования и техники позволили рентгенологическим методам удержать одно из ведущих мест в диагностике туберкулеза [16].

В то же время по мере снижения распространенности туберкулеза и увеличения удельного веса иных заболеваний органов дыхания определились пределы рентгенологических методов диагностики туберкулеза. Рентгенологические методы позволяют хорошо выявить и детализировать структурные изменения в пораженном органе, но определяемые скиалогические признаки не могут быть патогномоничными. По рентгенологическим данным нельзя вынести окончательное заключение о генезе имеющихся признаков развития и инволюции воспалительных изменений, развития фиброза, деструкции тканей, деформации органов. Вследствие этого рентгенологические методики прочно занимают одно из ведущих мест в диагностике туберкулеза, но нуждаются в подкреплении иных методов. По мере развития медицинских технологий многие методики рентгенологической диагностики вовсе исчезли или значительно уступили свои позиции (рентгеноскопия, рентгенокимография, зонография); повсеместно используются в настоящее время рентгенография и томография. Но при этом открылись качественно новые возможности получения изображения, обеспечивающие гораздо более высокую степень детализации картины структурных изменений в органе. Бурное развитие компьютерной томографии (сейчас функционируют аппараты уже пятого поколения) позволяет говорить о новом этапе рентгенологической диагностики туберкулеза всех локализаций. Данный метод позволяет без увеличения лучевой нагрузки установить локализацию, протяженность, осложнения туберкулезного процесса. При этом технология спирального сканирования позволяет строить принципиально новые 3-мерные изображения исследуемых структур, не говоря уже о том, что имеется возможность с высокой степенью разрешения достоверно определить плотность патологических изменений и избежать эффекта суммации. Бесспорно, компьютерная томография займет достойное место в диагностике туберкулеза, хотя ее быстрое распространение в Белоруссии пока еще сдерживается чисто экономическими обстоятельствами.

Перспективно использование и компьютерных программ преобразования изображения, получаемого в ходе лучевых исследований. Так, внедрение современных цифровых малодозовых аппаратов, не требующих флюорографической пленки, реактивов, рентгенологического дообследования и создания архива на твердых носителях, позволяет расширить возможности лучевой диагностики туберкулеза.

Использование для визуализации структурных изменений при туберкулезе различных органов радиоизотопных методов исследования, а также ультразвукового излучения в настоящее время не нашло признания в качестве самостоятельного подхода к нозологической диагностике туберкулеза. Область их применения ограничена в основном определением функциональных расстройств (для первой группы методик) и вспомогательными контрольными функциями (для второй) [16].

Большинство лабораторных исследований не имеет самостоятельного значения при нозологической диагностике туберкулеза. Изменения, выявляемые при клиническом исследовании крови и мочи, биохимических исследованиях крови, указывают в основном на степень выраженности воспалительного процесса, состояние обменных процессов в организме больного, степень реактивности. Эти показатели очень важны при определении активности туберкулеза, контроле эффективности лечения и определении момента выздоровления, но при установлении диагноза туберкулеза имеют лишь вспомогательное значение. Это же можно сказать и об иммунологических исследованиях, касающихся оценки состояния Ти В-систем лимфоцитов и их субпопуляций, альвеолярных и интерстициальных макрофагов и пр. Оценка состояния специфического клеточного и/или гуморального иммунитета может служить дополнительным критерием диагностики туберкулеза, но трудности в применении этих методов связаны с высокой сенсибилизацией здорового населения и больных с иными заболеваниями к МБТ.

Обнаружение и идентификация возбудителей инфекционных заболеваний являются основной задачей медицинской микробиологии. Ее решение обеспечивается богатым арсеналом методических приемов начиная от классических методик микробиологического исследования и кончая иммунохимическими и молекулярно-биологическими методами.

Более чем 100-летний опыт фтизиатров всего мира доказал, что «золотым» стандартом диагностики туберкулеза является классическое сочетание культурального и микроскопического методов исследования, которые остаются актуальными, несмотря на появление большого числа альтернативных методов [36].

Бактериоскопическое исследование является первым, наиболее быстрым и дешевым методом выявления кислотоустойчивых микобактерий. Однако пределы метода, даже при использовании самой совершенной микроскопической техники, позволяют обнаружить микобактерий при содержании не менее 1000 микробных тел в 1 мл материала. Такое количество микобактерий содержится в мокроте только у больного с далекозашедшими прогрессирующими формами процесса, тогда как у значительно большего числа больных количество выделяемых ими микобактерий ниже предела метода микроскопического исследования.

Кроме того, микроскопическое обнаружение кислотоустойчивых микобактерий не позволяет дифференцировать микобактерий комплекса М. tuberculosis (возбудитель туберкулеза) от нетуберкулезных (атипичных) микобактерий — возбудителей микобактериозов.

Метод посева, или культуральный метод выявления микобактерий, отличается большей чувствительностью и имеет ряд других преимуществ перед методом микроскопии. Он позволяет выявить МБТ при наличии в исследуемом патологическом материале нескольких десятков жизнеспособных особей возбудителя. Достоверно подтвердить туберкулезную природу заболевания, изучить биологические свойства выделенного возбудителя и, что особенно важно, определить его лекарственную чувствительность возможно только при выделении культуры микобактерий.

Очень важным преимуществом метода культурального исследования является возможность получения культуры возбудителя, которая может быть подробно исследована, идентифицирована и изучена в отношении се лекарственной чувствительности, вирулентности и других биологических свойств.

Существуют реальные возможности повышения результативности классических методов микробиологического исследования за счет совершенствования методов подготовки материала, применения новых красителей, модификации систем культивирования и регистрации роста микобактерий (например, использование автоматизированных систем типа ВАСТЕС MGIT 960, МВ/ВасТ и пр.) [33].

Однако необходимо отметить, что существует ряд факторов, ограничивающих широкое применение культурального метода, в частности ограничения, связанные со сложностью обработки патологического материала и медленным размножением МБТ, а также с необходимостью использовать для посева дорогостоящие питательные среды. Это снижает ценность метода, не дает возможности оперативно использовать полученные результаты в клинике и диктует необходимость широкого поиска как более совершенных методов, так и более совершенных питательных сред, которые позволили бы ускорить получение результатов и повысить эффективность и чувствительность метода [36].

МБТ — это живой организм с набором разнообразных и совершенных адаптационных механизмов, чутко реагирующих на изменения окружающей среды.

Повреждающему внешнему воздействию противостоят средства биологической защиты, приводящие к возникновению биологически трансформированного варианта возбудителя, выявление которого требует новых методических подходов. В современных условиях возбудитель туберкулеза проявляет широкий диапазон изменчивости морфологических, тинкториальных, метаболических, патогенетических и прочих свойств. Поэтому применяемые в настоящее время классические методы выявления возбудителя нередко оказываются недостаточно эффективными, в связи с чем все большее распространение получают методы целенаправленного выявления и доказательства видовой принадлежности биологически измененных, в том числе зернистых, ультрамелких и L-форм микобактерий.

К прямым методам обнаружения МБТ можно отнести и бурно развивающиеся в последние годы подходы, сущность которых состоит в выявлении в исследуемых образцах диагностического материала специфических фрагментов цепи ДНК возбудителя. Среди применяемых для этого молекулярно-биологических методик наиболее широкое распространение получил метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), в основе которого лежит многократное увеличение числа копий специфического участка ДНК (так называемая направленная амплификация ДНК). Очень высокий уровень чувствительности, являющийся главным достоинством метода, достигается за счет того, что в результате многократного копирования уровень специфической олигонуклеотидной последовательности в редакционной пробе возрастает в 10⁶ раз [16].

Метод особенно актуален для туберкулеза, поскольку эффективен в отношении возбудителей с высокой антигенной изменчивостью (в том числе L-форм), определение которых требует длительного культивирования или сложных питательных сред, а также в отношении внутриклеточных паразитов и персистирующих микроорганизмов. Наряду с этим методы ПЦР весьма перспективны при проведении межвидовой и штаммовой идентификации микобактерий для дифференциации туберкулезных и нетуберкулезных микобактерий (возбудителей микобактериозов), для экспресс-определения лекарственной устойчивости микобактерий и эпидемиологического анализа трансмиссии возбудителя туберкулеза.

Однако применение метода ПЦР чревато получением большого количества ложноположительных результатов, обусловленных как техническими погрешностями, так и особенностями самого метода. Кроме того, метод не позволяет определять степень жизнеспособности выявляемых микобактерий [16].

В связи с этим ПЦР-диагностику МБТ представляется целесообразно использовать в практике диагностических лабораторий противотуберкулезных учреждений только как дополнительный экспресс-метод для получения ориентировочных результатов при обязательном параллельном применении классических микробиологических методов диагностики туберкулеза. Необходимость наличия высококвалифицированного персонала, хорошо оснащенных лабораторий с соблюдением требований генной инженерии, бесперебойной доставки высококачественных расходных материалов также будет сдерживать широкое распространение этого метода в России еще длительное время.

Косвенные методы определения наличия МБТ в организме больного основаны в основном на выявлении специфических антител. Исторически первым методом является туберкулинодиагностика, заключающаяся в выявлении антител, фиксированных на клетках (лимфоциты, мононуклеары), при взаимодействии их с туберкулином. Из большого количества предложенных вариантов туберкулиновых проб в настоящее время сколько-нибудь широко используются внутрикожная проба (проба Манту). Методы туберкулинодиагностики сохранили свое диагностическое значение только среди пациентов детского и подросткового возраста, когда результат пробы Манту является одним из диагностических критериев. Кроме того, некоторое вспомогательное значение в диагностике внелегочного туберкулеза имеют пробы с подкожным введением туберкулина, когда ориентируются на характерную очаговую реакцию (туберкулез глаз, туберкулез женских половых органов). Более широкому применению туберкулиновых реакций с диагностической целью у взрослых препятствует невозможность в большинстве случаев отличить состояние инфицированности и болезни [33].

Не вполне оправдали возлагаемые надежды и методики, основанные на определении методом иммуноферментного анализа в различных биологических субстратах антител к МБТ. Главная проблема, возникающая при разработке специфической иммунодиагностики, заключается в получении препаратов антигенов и антител, позволяющих добиться оптимального соотношения чувствительности и специфичности тестов. Сейчас преобладает мнение о целесообразности использования этих методов только для скрининга туберкулеза и отбора больных для последующего детального обследования.

Все направления диагностики туберкулеза имеют перспективы развития за счет технического совершенствования, а некоторые, например молекулярно-генетические, обещают качественный прорыв вперед. Но не менее необходимыми в настоящее время представляются работа по стандартизации диагностических исследований и тщательный контроль за полноценным выполнением диагностических процедур.

Таким образом, современная медицина обладает широким набором методов диагностики туберкулеза. Это обусловлено сложным патогенезом заболевания, полиморфизмом проявлений, стадийностью процесса. Каждый метод имеет ограничения организационного, медицинского, экономического и психологического характера, поэтому выделение только одного из них как основного может нанести большой вред, уводя из поля зрения врача значительную часть больных, у которых этот метод заведомо неэффективен. Можно объявить диагностику таких больных неприоритетной задачей, но это не значит, что после этого больные люди исчезнут [36].