《Indian Journal of Tuberculosis》：New frontiers in tuberculosis diagnosis: A systematic evaluation of current and emerging technologies
编辑推荐：
结核病诊断技术正经历革命性突破，涵盖分子检测（如Xpert MTB/RIF）、尿液LAM检测、AI影像分析（CAD4TB/qXR）、纳米传感器及动物辅助诊断（如非洲巨耳猬）。研究强调快速分子检测显著缩短诊断时间，AI和纳米技术提升灵敏度，而动物检测在低载量患者中表现优异。实际应用需平衡技术优势与成本、可及性及质量保障。
拉金德拉·普拉萨德（Rajendra Prasad）|胡达·沙米姆（Huda Shamim）|阿尼尔·库马尔·辛格（Anil Kumar Singh）|尼基尔·古普塔（Nikhil Gupta）
印度北方邦卢克瑙，艾拉大学（Era University）艾拉卢克瑙医学院及医院（Era’s Lucknow Medical College & Hospital）肺部医学系，A-28，J区，阿里甘杰（Aliganj），邮编226024
摘要：
结核病（TB）始终让治疗医生感到棘手，是持续存在的全球健康威胁。诊断延误导致治疗延迟，进一步加剧了疾病传播和耐药性的产生。本文综述了结核病诊断领域的快速发展，包括分子分析、非痰液检测方法、人工智能（AI）驱动的成像技术以及基于纳米技术的突破。这些进步不仅仅是技术上的奇迹，它们将有助于全球范围内更有效地检测、治疗和战胜结核病。
引言
结核病虽然历史悠久，但其对全球健康的威胁依然严峻。仅2023年，就有超过1080万人感染了结核病，尽管这种疾病是可以预防和治愈的。世界卫生组织2024年的《全球结核病报告》描绘了一幅令人担忧的画面：当世界正在应对新的病原体时，结核病却在高负担地区（如东南亚和非洲）不断蔓延。2023年，大多数结核病病例集中在东南亚（45%）、非洲（24%）和西太平洋地区（17%）。印度仍然是结核病负担最重的国家，占新发病例的约26%[1]。报告强调了在结核病预防、诊断和治疗方面需要持续的努力，尤其是在高负担国家。挑战不仅在于疾病本身，还在于诊断方法。传统的痰液显微镜检查和培养法虽然基础，但存在灵敏度低、依赖基础设施以及检测周期长的问题。这些障碍在儿童、艾滋病患者（HIV感染者）和肺外结核病患者中尤为突出，因为常规诊断方法常常失效。然而，过去十年间，诊断技术取得了重大进展，从便携式分子检测到基于尿液的抗原检测，再到AI辅助的胸部X光成像和纳米技术检测工具。本文汇集了最具影响力的创新成果，基于系统评价和荟萃分析的证据，评估它们在缩小诊断差距和重塑全球结核病护理方面的潜力。
部分内容摘要
Xpert MTB/RIF和Xpert MTB/RIF Ultra检测
这些基于卡式的核酸扩增检测（NAATs）可以在两小时内检测出结核病和利福平耐药性。Lee等人（2022年）的研究表明，与传统方法相比，这些检测显著缩短了诊断时间（1.8–8.1天）和治疗开始时间（2.6–9.2天）。Xpert MTB/RIF对肺结核的灵敏度为89%，特异性为98%，而Xpert MTB/RIF Ultra的灵敏度更高（尤其是在涂片阴性的儿童病例中）。
尿液脂阿拉伯糖胺（LAM）
LAM是尿液中可检测到的结核菌细胞壁成分。Bjerrum等人（2019年）的Cochrane系统评价评估了侧向流动尿液脂阿拉伯糖胺（LF-LAM）检测方法在诊断HIV感染者活动性结核病中的准确性。研究发现，LF-LAM在CD4细胞计数低于100个/μL的HIV阳性成人中最为有效，其灵敏度为42%，特异性为91%。
计算机辅助检测（CAD）
像CAD4TB和qXR这样的CAD软件可以分析数字胸部X光片，识别与结核病相关的异常情况，并得到世界卫生组织的广泛认可。Okada等人（2024年）的研究探讨了基于人工智能的计算机辅助检测系统在社区主动病例发现（ACF）中的应用潜力，发现该系统有助于非专业人员提高病例检测率。
细胞因子特征和生物标志物
多组分细胞因子检测（如白细胞介素IL-6、IL-10和肿瘤坏死因子TNF-α）被用于区分活动性结核病与其他感染。Zhang等人（2024年）的研究评估了血清细胞因子（包括IL-6、IL-10、TNF-α和干扰素IFN-γ）在HIV阳性住院患者中的诊断潜力。在训练数据集中，该模型的曲线下面积（AUC）为0.92，灵敏度为90.1%。纳米传感器
纳米传感器能够在极低浓度下检测结核病抗原或DNA序列，检测限低至10–50 CFU/mL，优于传统方法。磁性纳米颗粒
磁性纳米颗粒与PCR结合使用，可提高DNA提取和扩增效率，在临床样本中可将检测灵敏度提高30%。量子点和金纳米探针
这些荧光纳米颗粒能够结合结核病DNA或蛋白质，可在30分钟内获得高特异性结果。老鼠嗅觉检测
在坦桑尼亚和莫桑比克，经过训练的巨型非洲囊鼠被用于检测结核病痰液。一项涉及35,766名患者的大型研究表明，这些老鼠检测出了超过一半（52%）的结核病病例（2,029/3,929例），而这些病例通过常规涂片或Xpert检测可能会被遗漏。老鼠在细菌载量较低的患者中检测出结核病的可能性是其他方法的六倍，在儿童患者中检测出的可能性是其他方法的两倍，在细菌载量较低的成人患者中检测出的可能性也是其他方法的两倍。结论
过去十年中，结核病诊断技术从传统的涂片和培养法发展到快速的分子检测、靶向测序和AI辅助成像。在实际应用中选择“合适的检测方法”仍需考虑成本、可用性、可扩展性以及质量保证。对于大多数项目而言，Xpert或Truenat是首选的前线检测方法，既经济实惠又易于获取。在转诊中心，培养法、LAM检测和下一代测序（NGS）对于完成全面的耐药性检测仍然不可或缺。
数据和材料的可用性：
所有相关数据已附在主文章文件中，并引用了相关参考文献利益冲突声明
作者声明没有可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
