儿童结核病诊断新突破：功率超声去污技术显著提升粪便样本中结核分枝杆菌检出率

为解决儿童肺结核(PTB)诊断中粪便样本分枝杆菌培养灵敏度低、污染率高的问题，山东大学公共卫生临床中心团队创新性采用功率超声(PU)去污技术，对比传统NaOH-NALC方法。研究发现PU法使结核分枝杆菌(M.TB)检出率提升2.2倍(9.52% vs 4.37%)，非结核分枝杆菌(NTM)检出率提升4倍(4.76% vs 1.19%)，污染率降低37%(14.28% vs 22.62%)，培养阳性时间(TTP)缩短0.33天。该技术为儿童结核病无创诊断提供新方案。

结核病(TB)仍是全球十大死因之一，儿童肺结核诊断面临特殊挑战。由于患儿咳痰困难且多为低菌量疾病，传统痰液检测适用性有限，而替代标本如支气管肺泡灌洗液存在侵入性高、成本昂贵等问题。粪便样本因其无创、易获取的特性成为潜在解决方案，但现有去污方法存在两大瓶颈：一是结核分枝杆菌(M.TB)检出率不足5%，二是肠道菌群污染率高达20-40%。传统N-乙酰-L-半胱氨酸-氢氧化钠(NaOH-NALC)去污法虽广泛应用，却难以平衡去污效果与病原体存活率。

山东大学公共卫生临床中心王俊玲团队针对这一临床难题，创新性地将功率超声(PU)技术应用于儿童粪便样本处理。这项前瞻性研究纳入252例疑似肺结核患儿，采用三种平行处理方法：直接抗酸染色涂片、传统NaOH-NALC法和新型PU法。研究团队设计非接触式PU仪，通过优化超声参数(频率20kHz，功率密度4.75-20W/mL)结合碱处理，建立标准化操作流程。主要评估指标包括微生物检出率、污染率和培养阳性时间(TTP)，所有培养采用MGIT 960全自动系统，菌种鉴定使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)或16S rRNA基因测序。

研究结果显示，PU法在多项关键指标上显著优于传统方法。在微生物检出方面，PU法使总阳性率从5.56%提升至14.28%，其中M.TB检出病例数从11例增至24例，NTM从3例增至12例。诊断灵敏度分析显示，对于临床确诊的57例PTB患儿，PU法检出率(42.11%)较NaOH-NALC法(19.30%)提高2.2倍。特别值得注意的是，两种方法共同检出的11例M.TB中，PU法培养阳性时间中位数(10.75天)显著短于传统方法(10.92天)，提示超声处理可能更好地保持了细菌活性。

在污染控制方面，PU法展现出独特优势。传统方法的污染率为22.62%，而PU法降至14.28%，且7例经NaOH-NALC处理污染的标本通过PU法成功检出M.TB。抗酸染色结果补充显示，PU法处理后的涂片阳性率(7.93%)高于NaOH-NALC法(6.34%)，其中2例NaOH-NALC法培养阴性但涂片阳性的标本，经PU法处理均实现培养阳性，暗示超声可能减轻化学去污剂对病原体的损伤。

技术机制上，研究采用的PU方案包含两个关键步骤：首先用100W功率(20W/mL)超声分散粪便基质，随后用19W功率(4.75W/mL)辅助2%NaOH去污。这种物理-化学协同策略既通过空化效应破坏杂菌细胞结构，又利用声流作用提高分枝杆菌释放效率。成本效益分析表明，尽管需要初始设备投入(约500美元)，但PU法省去了NALC试剂的持续消耗，在资源有限地区更具可持续性。

讨论部分指出，这是首个针对儿童粪便样本的系统性PU去污研究，其创新性体现在三方面：一是证实超声参数(20kHz，4.75-20W/mL)对儿科样本的适用性；二是首次报道PU法对NTM检测的提升作用；三是建立标准化操作流程。相比既往研究，本试验通过增大样本量(0.5g粪便)提高检出率却不增加污染风险，这一发现挑战了传统认知。作者也坦承研究局限，包括超声参数未针对儿童优化、缺乏多中心验证等。

该研究的临床意义重大，为儿童结核病诊断提供了兼具高灵敏度(42.11%)和低侵入性的解决方案。尤其在资源有限地区，PU技术可与现有MGIT 960系统无缝衔接，显著提升诊断效率。未来研究方向包括优化儿科专用超声参数、探索自动化处理设备，以及评估该方法在HIV合并感染患儿中的应用价值。这项发表于《Scientific Reports》的成果，标志着无创结核诊断技术取得实质性进展，为全球终止结核病战略提供了新的技术路径。