全面概述了影像學、免疫學和分子生物學技術在肝棘球蚴病（又稱“肝包蟲病”）檢測中的應用。以超聲、計算機斷層掃描、磁共振成像和正電子發射斷層掃描為代表的影像學技術，不僅提供了肝棘球蚴病病變的形態、位置、特征等重要信息，還可以與人工智能技術相結合，提高了疾病診斷能力，拓寬了影像技術應用場景，是肝棘球蚴病診斷、篩查和防控的重要手段。免疫學技術，如間接血凝試驗、酶聯免疫吸附試驗、免疫印跡和化學發光免疫分析，通過檢測特異性抗體，有助于診斷和鑒別診斷；分子生物學技術，如聚合酶鏈反應和高通量測序，以其高靈敏度和高特異性，為肝棘球蚴病的診斷和病原體鑒定提供了有力支持。在這三大技術基礎上還出現了較多更靈敏、更特異、便捷和經濟高效的特異性檢測技術，為肝棘球蚴病的檢測與防控提供了更多選擇；同時結合不同檢測技術的優勢構建綜合診斷模式，將有助于提高肝棘球蚴病的診斷效率。
引用本文： 候圣祥, 侯宗豪, 鄧滿軍, 王海久, 樊海寧. 肝棘球蚴病的新型檢測手段. 中國普外基礎與臨床雜志, 2024, 31(10): 1160-1169. doi: 10.7507/1007-9424.202408121 復制
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棘球蚴病（也稱“包蟲病”）是一種由棘球絳蟲的幼蟲寄生引起的一種人獸共患寄生蟲病。肝臟是棘球絳蟲感染最常見的靶器官。肝棘球蚴病（hepatic echinococcosis，HE）發病癥狀多不典型，潛伏期長，增大了其診斷挑戰性。HE在全球分布區域包括亞洲、歐洲、非洲、南美洲、澳洲等畜牧地區，嚴重危害人群身體健康，同時也引發了一系列全球性的公共衛生問題和經濟問題，世界衛生組織（World Health Organization，WHO）已將此列為20種被忽視熱帶疾病之一。中國是全球棘球蚴病流行最嚴重的國家之一，主要流行于包括新疆維吾爾自治區、西藏自治區、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區、內蒙古自治區、四川省等的畜牧地區。HE主要分為由細粒棘球絳蟲（Echinococcus granulosus，Eg）的蟲卵感染所致肝囊型棘球蚴病（hepatic cystic echinococcosis，HCE）和由多房棘球絳蟲（Echinococcus multilocularis，Em）的蟲卵感染所致肝泡型棘球蚴病（hepatic alveolar echinococcosis，HAE）兩種類型。HCE和HAE在臨床診斷、臨床處理以及預后方面明顯不同。有研究者[1]報道，未經治療或治療不充分的泡型棘球蚴病（alveolar echinococcosis，AE）患者診斷后10～15年病死率超過90%。因此，對于HE的及時診斷及鑒別是非常重要的，需要做到早發現和早診治，以控制疾病進一步發生和發展。目前HE的診斷檢測技術手段主要有影像學、血清學、分子生物學等，現對這些檢測技術及其相應的創新技術進行梳理，以期為HE的診斷和防控提供全面的技術選擇。
1 影像學診斷檢測技術
1.1 超聲
在棘球蚴病流行地區使用超聲對HE進行大規模人群篩查是比較公認的早期診斷的最佳方法；超聲除了用于有組織的大規模篩查HE外，還用于常規健康檢查以及相關疾病的系統隨訪，在該過程中也有助于及早發現無癥狀的HE患者[2]。在常規超聲檢查時，HCE和HAE表現不同。HCE的超聲圖像通常顯示為圓形或橢圓形的囊腫，邊界清晰，內部為無回聲區，囊腫壁光滑，厚度均勻；HAE的超聲表現多為邊界不清、形態不規則的不均勻的低回聲或混合回聲區，其原因是HAE病變外周無包膜。基于超聲檢查比較公認的優點，在此基礎上相應發展了多種創新診斷技術或方法。
1.1.1 基于超聲檢查結果的棘球蚴病分型
早在1981年Gharbi等[3]在超聲檢查結果基礎上提出了囊型棘球蚴病（cystic echinococcosis，CE）分型并達成共識，共分為6型：囊型病灶（CE）、單囊型（CE1）、多子囊型（CE2）、內囊塌陷型（CE3）、實變型（CE4）及鈣化型（CE5），該分型與臨床分型基本保持一致，可將此分型作為棘球蚴病診斷的一部分，它對選用手術或化療以及評估患者的療效和預后均有重要意義。然而目前尚無針對AE的超聲分型，AE的臨床分型采用的則是WHO棘球蚴病非正式工作組共識的PNM分型[4]（“P”為病灶在肝內的位置，“N”為鄰近器官的受累，“M”為轉移），該AE分型與CE分型基于影像學不同，它主要基于臨床治療。
1.1.2 對比增強超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）
常規超聲雖然能夠可視化直徑1.5～2.0 cm的囊腫，但由于HAE與肝血管瘤、肝惡性腫瘤在超聲上可能具有相似的低回聲或無回聲區，所以HAE在診斷上常與肝血管瘤、肝惡性腫瘤等混淆 [5]。基于此，CEUS部分克服了常規超聲的局限性，它允許對實質內的微血管系統進行實時可視化，因此現已被推薦用于識別局灶性肝臟病變[6-7]。HAE病變在動脈期、門靜脈期、延遲期均呈現為無增強，而病灶邊緣區呈現環狀高增強或均勻結節狀高增強 [8]。由于HAE的出芽或增殖，新的囊泡不斷產生并滲透到周圍組織中，類似于惡性腫瘤；HAE病變不僅可以直接侵犯鄰近組織結構，還可以通過淋巴和血液學途徑轉移到腹膜后和遠處器官，如腦和肺。因此，在CEUS成像中見邊緣增強帶可能表明HAE病變包含血供更豐富的邊緣微血管，這為Em的浸潤和繁殖創造了條件[9]；同時，增強的不良邊界可能表明HAE病變周圍的炎癥反應區。對于HCE，由于其膨脹性生長，病變主要對周圍肝組織和主要肝內導管造成生理性壓迫，因此，在CEUS成像中，HCE病灶的聲像圖主要表現為非強化和強化外接邊界，無邊緣強化。根據CEUS的成像特征，它在區分HE亞型方面的準確性高于傳統超聲[10-11]，前者的準確率為91.3%，而后者為65.2%[12]。盡管CEUS仍需在不同人群中進行進一步驗證，但已顯示出其潛在應用價值[13]。甚至有研究者[14]建議將CEUS作為氟脫氧葡萄糖-正電子發射斷層顯像（fluorodeoxyglucose positron emission tomography，FDG-PET）-CT的替代方案，用于評估AE中的活性，為發展中國家或地區的HE檢測提供了一種更易獲得且更具成本效益的選擇。
1.1.3 計算機輔助診斷系統
超聲檢查的優點得到共識，但是其檢查結果很大程度上受操作者技術水平的影響，在不同醫院和地區之間的診斷水平仍存在一定差距，尤其是在經濟狀況越落后地區差距相對更大，而且往往這些地區棘球蚴病的風險更高[15-18]；而且經濟狀況相對落后的牧區，由于家庭收入相對較低、醫療資源相對短缺、交通不便等原因，患者更不易得到早期診斷，因而亟需開發一種自動化棘球蚴病診斷系統，使那些生活在經濟欠發達地區的人類棘球蚴病的大規模篩查和早期診斷能夠得到經濟高效地實現是非常必要的[19]。本團隊所在醫療中心[20]基于大規模的多中心肝臟超聲圖像數據集，開發了一種深度卷積神經網絡（deep convolutional neural network，DCNN）模型，用于識別棘球蚴病及其不同類型；該數據集收集了中國84家醫院2002年1月1日至2021年12月31日期間的6 784例患者的9 631張肝臟超聲圖像，并采用了ResNet-50、ResNext-50和VGG-16網絡架構進行DCNN模型的訓練；模型的訓練和驗證過程分為4個階段，分別用于區分棘球蚴病與其他肝臟局灶性病變、HAE與HCE、以及其他肝臟局灶性病變、活動性和過渡期HCE與不活動性HCE；最后使用內部、外部和前瞻性測試數據集對模型進行了測試，并與12名放射科醫生進行了診斷效能比較，結果顯示，ResNet-50網絡架構在上述所有區分任務中均表現出較佳的效能；與高流行地區的放射科資深醫生相比，DCNN模型在識別棘球蚴病方面展現出了更出色的效能，它可以顯著提升放射科初級、主治和資深醫生在診斷棘球蚴病方面的能力。DCNN模型為包蟲病的診斷提供了一個準確、高效且易于操作的新工具，有助于更早地發現和診斷棘球蚴病，從而提高治療效果，減輕疾病負擔。此類技術有望用于在高風險、資源匱乏地區進行大規模篩查，促進早期診斷和治療[21]。
1.2 CT
常規CT在檢測肝臟病變解剖位置、播散、病變特征表征和典型鈣化方面有獨特的優勢，它有助于評估肝臟病變與血管和膽管結構的關系。HCE的常規CT表現為肝內類圓形、圓形或分葉狀囊性灶及囊壁鈣化；HAE的CT表現為肝實質內不規則實性腫塊，密度不均勻，呈低密度或混雜密度，邊緣模糊，增強后病灶強化不明顯，但由于周圍正常肝組織強化，邊界變得清晰，顯示其邊界不均勻[22]。但是常規CT在顯示肝臟內部結構的對比度方面有限，可能導致難以清晰地識別HAE的特征性病變，特別是當病變的特征不明顯或處于早期階段時易與其他一些肝臟疾病相混淆，如肝細胞癌、肝血管瘤等。
1.2.1 增強CT
該技術可全面顯示HE病灶的特點，尤其對鈣化顯示敏感，通過使用對比劑來提高圖像對比度，使得血管和軟組織結構更加清晰，有助于更準確地診斷和評估HE及檢測可能的并發癥。
1.2.2 CT灌注成像
該技術專注于評估和量化組織的血流動力學特性，它能夠提供關于組織灌注特性的定量和定性信息，在診斷和管理HE方面，尤其是在區分HAE和HCE方面優勢明顯。HAE病變的血流量、血容量、動脈肝灌注和門靜脈灌注顯著降低[23]，而HCE病變周圍的肝組織可能因為炎癥或壓迫而出現血流動力學改變，但通常不如HAE的血流動力學變化顯著。
1.2.3 基于CT檢查的機器學習模型
將機器學習和人工智能技術融入CT成像過程，是一個充滿創新潛力的研究領域，它為提升CT掃描在HE診斷中的準確性和效率開辟了新的道路。機器學習算法能夠顯著提升圖像重建質量，有效減少低劑量CT掃描中的噪聲和偽影，從而增強圖像的清晰度。通過人工智能算法的輔助，CT掃描能夠更精準地識別和檢測肝臟病變，特別是那些人工難以辨別的棘球蚴囊腫特征。將人工智能技術融入CT成像的目的在于減少診斷錯誤，從而提高對HE檢測的靈敏度和特異性。本團隊所在醫療中心[24]開發的EDAM系統，憑借深度學習技術，特別是以Mask R-CNN為核心的模型架構，在HE的CT平掃診斷領域取得了突破；該系統融合了自動病變檢測與分割、自動病變分型、可解釋的注意力機制以及出色的泛化能力，為HE的診斷提供了一個全面且高效的解決方案；此系統使用了來自青海大學附屬醫院和河南南陽中心醫院的700張CT圖像進行訓練，并使用了來自四川大學華西醫院和青海玉樹人民醫院的156張CT圖像進行了外部驗證，確保了模型的泛化能力；EDAM系統由兩個關鍵模型構成：切片級預測模型和患者級診斷模型，切片級預測模型采用Mask R-CNN技術，實現病變的精確分類和分割，患者級診斷模型基于雙向門控循環單元和注意力機制，將切片級的預測結果綜合為患者級別的綜合診斷；EDAM系統的性能評估涵蓋了準確率、靈敏度、特異度、F1分數、Dice系數、像素準確率等多個關鍵指標，結果顯示，EDAM系統在HE診斷方面表現優秀，其性能在多個方面均超越了經驗豐富的放射科醫生；此外，EDAM系統的注意力機制為放射科醫生提供了一個強大的輔助工具，能更迅速識別并關注關鍵的CT切片及深入分析病變特征，并理解模型的決策過程，從而增強了對診斷結果的信心；在病變分割方面，該系統的高準確率確保了病變邊界的清晰描繪，為臨床治療提供了寶貴的參考信息。
1.2.4 新型CT技術
新型的光子計數探測器CT（photon-counting detector CT，PCD-CT）和雙能CT（dual-energy CT，DECT）采用創新的功能性圖像技術。PCD與傳統的能量積分探測器有顯著區別，其主要優勢在于，直接將光子轉換為電信號并進行光譜分析，通過分析不同能量的X射線光子的吸收情況，更準確地區分不同類型的物質和組織成分，具有更高的空間分辨率、更低的輻射劑量和更高的圖像質量，使它成為棘球蚴病變詳細成像的有前途的工具[25]。DECT可以使用兩種不同能量的X射線源來獲取圖像，通過分析這兩種能量的X射線吸收差異生成類似于傳統CT平掃的圖像，此技術提高了圖像的對比分辨率，可以更清晰地顯示和區分密度差異不大的組織和病變，對HAE診斷的可信度與傳統CT平掃相當 [26]，但與傳統平掃CT相比，DECT在提高圖像質量、減少輻射劑量等方面具有明顯優勢。PCD-CT和DECT雖然在技術上具有創新性和潛在優勢，但由于成本高、技術復雜性、臨床適應證、操作要求等因素，它們在臨床上的使用目前還相對有限。隨著技術的進一步發展和成本的降低，預計這些先進的CT技術未來將在臨床實踐中得到更廣泛應用。
1.3 MRI
MRI基于利用強磁場和無線電波來生成人體內部結構的詳細圖像，具有多方位、多參數、高軟組織分辨率等優點，是HE相關影像學檢查方法的重要補充。HCE在普通MRI下的表現為：肝臟圓形或類圓形邊緣光滑銳利的病灶，囊液在T1加權成像（weighted imaging，WI）表現為低信號，T2WI表現為高信號且信號均勻，增強后無異常強化。而HAE通常表現為：不規則實性病灶，浸潤性生長，邊緣欠清晰，病灶在T1WI、T2WI上均以低信號為主，尤其是在T2WI上的低信號為其特征性表現，小囊泡在T2WI上呈偏高信號；病灶內可發生液化壞死，表現為“熔洞征”或“地圖征”；增強后病灶內不發生強化。
1.3.1 基于MRI檢查結果的棘球蚴病分型
2003年Kodama等[27]提出了基于HAE以小囊泡為特征的MRI分型方法，分為5種類型：1型，為多個小囊泡無實性成分；2型，為具有實性成分及多個小囊泡；3型，為圍繞有多個小囊泡的中心合并大和（或）不規則囊腫的實性腫塊；4型，為實性腫塊無囊泡成分；5型，為大囊腫無實性成分。有研究者[28]通過Kappa檢驗對HAE病灶中MRI分型發現的小囊泡樣結構與CEUS顯示的病灶周邊的微血管化對比分析發現二者具有較好的一致性，可以考慮在HAE病灶活性的監測中相互替換使用。
1.3.2 磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）
DWI是通過檢測水分子在組織中的擴散運動來生成圖像，水分子擴散受限的區域（如腫瘤、炎癥或梗死組織）通常顯示為高信號，通過分析DWI數據，可以估計水分子在組織中的彌散特性；然后對三維重建后的水分子運動進行虛擬化處理，從而創造出可視化的肝臟模型，它能夠清晰地展示肝臟的結構、分段和解剖特征，有助于臨床醫師更好地明確HE病變與周圍正常組織的關系，更好地規劃手術方案。
1.3.3 基于MRI的放射組學
現在基于MRI的放射組學也可以用來預測HAE的生物活性，HAE病變周圍存在肉芽腫反應，其特征是纖維組織增生、嗜酸性粒細胞、淋巴細胞和異物巨細胞浸潤，這些特征是HAE病變的生物活性部分。與CT和超聲圖像相比，MRI圖像能夠更準確地顯示病灶的活動部分，可以顯著減少早期成像程序的人工操作錯誤。基于MRI影像組學特征構建的HAE活動預測模型，通過提取常規T2WI特征，利用LASSO回歸算法提高模型的解釋和預測準確性并進行降維分析，以篩選出最能反映HAE活性差異的特征，為評估HAE病灶活動度提供了一種非輻射且經濟高效的手段，該模型的準確性可與PET-CT相媲美，預計將成為未來HAE診斷和治療中不可或缺的評估工具[29]。
1.4 PET-CT
PET-CT并不是診斷HE的常規檢查手段，其臨床價值主要在于可以根據對放射性藥物攝取的程度來判斷HAE的生物學活性及藥物治療效果的評價[30]。18F-FDG是一種常用的PET示蹤劑，其結構與葡萄糖非常相似，它可以在細胞內被攝取和代謝，18F-FDG被標記有放射性同位素18F（氟-18），這使得它可以在PET掃描中被檢測到。在HE患者的肝臟中，寄生蟲的感染會引發嚴重的炎癥反應，這種炎癥反應的升高與它對18F-FDG 的吸收量增加相關[31]，HAE在PET-CT上是表現為不規則環狀糖代謝增高，病灶內部無糖代謝增高，多為鈣化灶及液化壞死區[32]。此外，18F-FDG-PET-CT還可以預測苯并咪唑類藥物治療持續時間，對于無法手術的患者，PET-CT中病灶的最大標準化攝取值與正常肝臟組織攝取值的比值越低，苯并咪唑類藥物的治療時間越長[33]。提示病灶的代謝活性越強，藥物治療的效果越差，需要更長的治療時間才能達到停藥標準。
2 血清學診斷檢測技術
2.1 血凝試驗
自 Garabedian等[34]于1957年引入血凝試驗以來，該技術在棘球蚴病診斷中一直發揮著重要作用。相較于酶聯免疫吸附試驗（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）、蛋白質印跡（Western blot，WB）等更為先進的技術，血凝試驗在臨床應用中的實用性和成本效益方面具有明顯優勢，使它在規模和成本效益的棘球蚴病篩查中仍占據重要地位。
間接血凝試驗（indirect hemagglutination assay，IHA）在CE的檢測中展現出一定的優勢。IHA法通過檢測患者血清中針對細粒棘球蚴的抗體，它是一種非侵入性的診斷手段。由于IHA法的試劑盒廠家不同，其敏感性范圍為66%～82%，而其靈敏度則高達81%～96%[35-36]。在一項研究[37]中提及，當細粒棘球蚴抗體滴度達到1/2 560時，特異性達到了100%，提示IHA法是診斷CE的高特異性方法。然而在某些情況下可能會與非棘球蚴血清樣本發生交叉反應，因而IHA法的特異性可能相對較低[38-39]。為了提高棘球蚴病診斷準確性，可以將IHA法與ELISA、WB等方法結合使用，如當IHA法和ELISA法結果不一致時采用WB法確認[40]。此外，IHA法與聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）方法、高通量測序亦即下一代測序（next-generation sequencing，NGS）技術等血清學和（或）分子技術結合時可以通過彌補各自的局限性，進一步提高診斷準確性[41-43]。總的來說，盡管單憑IHA法可能不足以做出明確的診斷，但它在多種診斷方法聯合應用中的作用對于有效發現和管理棘球蚴病至關重要[44-45] 。
2.2 ELISA法
ELISA法是一種高度靈敏的多用途技術，廣泛應用于檢測和定量多種生物分子，包括抗原、抗體、蛋白質、糖蛋白及激素，因其優異的特異性和靈敏度，它被公認為是免疫分析的黃金標準[46-47]。在大規模監測中，ELISA法通常用于檢測特異性抗體，這對評估感染患病率和識別無癥狀患者至關重要[48]。ELISA法是診斷棘球蚴病的重要工具，在各項HE的檢測研究中展現了其高靈敏度和特異性。由于AE與CE在治療和預后方面差異較大，因此對這二者鑒別診斷具有重要意義，尤其是用于這兩種疾病同時存在地區的流行病學研究也極為重要。然而AE和CE抗原提取物通常表現出高度的交叉反應性[49]，因此，研究者們進行了大量研究，旨在鑒定和純化自身或重組的物種特異性棘球蚴抗原。
2.2.1 Em抗原ELISA法
目前，用于鑒別診斷的最可靠的多房棘球蚴分子是Em2和Em18抗原。Em2是有效區分AE和CE的棘球蚴成分[50]，它在HAE的血清學診斷中扮演著關鍵角色，被廣泛應用于包括 ELISA法在內的多種診斷試驗中。當Em2與 Em1抗原（Em1抗原是AE和CE常見成分）結合使用時，ELISA法檢測的特異度達到93.2%[51]。此外，Em2-Em18 ELISA法是檢測AE的突出方法，它對AE患者抗體檢測表現出高靈敏度。Demirkaz?k等[52]在10例被Em2-Em18 ELISA法診斷為AE的患者中有9例檢出了高滴度抗體，提示該法用于早期血清學檢測有效，這對于及時治療和提高存活率至關重要。另有研究者[53]評估了使用 Em2和EmⅡ/3-10（E.multilocularis重組原頭節外囊）抗原的ELISA法診斷價值發現，單獨Em2-ELISA法的靈敏度為90%、特異性為 91%，與 EmⅡ/3-10-ELISA法聯合使用時特異性可提高到96%。此外，多房棘球蚴的原頭節衍生的Em18抗原也已廣泛用于AE和CE的血清學分化，無論是單獨使用[54-55]或與顆粒棘球蚴特異性抗原聯合使用[56-57]，在鑒別AE和CE過程中均有良好表現。
2.2.2 IEg67粗抗原ELISA法
IEg67 kDa粗抗原（來自水牛肝臟收集的囊液）在診斷牛CE方面表現出100%的敏感性和93.8%的特異性，提示它在對來自不同氣候條件和農業生態區的食用動物（如綿羊、山羊等）進行CE的大規模血清流行病學研究以及在人類篩查中的應用潛力[58]。
2.2.3 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G、抗原B（antigen B，AgB）夾心ELISA法
Toaleb等[59]開發了一種基于IgG多克隆抗原的ELISA法，用于檢測CE感染的駱駝，建立了一種特異性抗體多克隆抗原夾心ELISA法，用于檢測屠宰前CE的細粒棘球蚴抗原情況，并檢驗了它對動物CE血清學診斷的適用性。同樣，靶向棘球蚴屬特定表位的單克隆抗體也被用于夾心ELISA法，增強了受感染宿主排泄物或分泌產物的檢測能力[60]。例如，Sadjjadi等[61]在采用來自細粒棘球蚴的AgB-ELISA法檢測CE患者的靈敏度為86.67%，特異性為96.58%。
2.2.4 納米技術
隨著納米技術的興起，診斷領域經歷了革命性的變革。檢測棘球蚴病等傳染性病原體的納米生物傳感器被視為該領域最具前景的發展之一，這種創新技術融合了納米材料與生物分子，以其優異的靈敏度和精度檢測生物標志物，實現了高水平的生物標志物識別準確度[62-63]。與傳統診斷工具相比，納米生物傳感器功能性更多和效率更高[64]，除了快速提供結果外，通常設備也更經濟，適用于診斷；此外，它們能夠同時檢測多種分析物，使它特別適合于棘球蚴病等復雜疾病的檢測[65]。但是納米生物傳感器的潛力需進一步挖掘，以進一步改變棘球蚴病的檢測與管理工作。通過納米技術，這些傳感器能夠以前所未有的精度檢測遺傳標志或細粒棘球蚴抗原，顯著提升診斷的可靠性[66]。如含有金納米顆粒的AgB型ELISA法在綿羊棘球蚴病的診斷中顯示出100%的特異性和 96% 的靈敏度[67]。另有研究者[68]也報道，在66份人類血清樣本中采用納米銀點ELISA和納米銀夾心ELISA法檢測循環原頭節抗原的敏感性分別為97.2%和93.3%、特異性分別為94.4%和96.7%，它在診斷準確性方面取得了更大的突破，超越了傳統ELISA技術的性能，提示納米銀ELISA法可作為CE診斷的驗證性方法。此外，有研究團隊[69]利用ELISA夾心法和納米結構磁珠-夾心ELISA 技術，以人棘球蚴囊腫為原料制備了抗EgAgB-IgG多克隆抗體，其AgB檢測靈敏度分別88.9%和94.4%、特異度分別為91.7%和95.8%，納米結構磁珠-夾心ELISA技術在血清樣品中AgB的檢測準確度高達95.2%，而在尿液樣品中的準確度略低（92.9%）。
2.2.5 其他
血清衍生的細胞外囊泡中發現的硫氧還原蛋白過氧化物酶1、過渡性內質網ATPase等蛋白質在棘球蚴病早期診斷和預后評估方面也顯示出希望[5]。
總體而言，ELISA法仍是棘球蚴病血清學診斷的基石，隨著新抗原的發現和技術的不斷進步，其應用和發展仍在持續。
2.3 免疫印跡（immunoblotting，IB）法
IB法是一種功能多樣且高度靈敏的技術，通過檢測生物樣本中的特定蛋白質、抗原或抗體，成為診斷寄生蟲病的重要工具，它擅長區分不同寄生蟲感染，因為寄生蟲感染通常具有相似的臨床癥狀，并且在血清學檢查中可能發生交叉反應，尤其是IgG-IB，以其特異性著稱，通常被視為其他血清學測試，如ELISA和IHA的金標準[35, 48]。如在一項比較不同診斷試劑盒的研究[48]中顯示，相較于免疫層析測試和兩種ELISA試劑盒（ELISA Echinococcus IgG kit；DRG, Instruments GmbH, Marburg, Germany與ELISA Chorus Echinococcus IgG；Diesse, Diagnostica Senese S.P.A）比較中，IB法在可靠性和診斷性能方面表現突出。
面對CE和AE的診斷挑戰，促使新型抗體不斷出現，提高了IB法診斷棘球蚴病的敏感性和特異性，如IB標志物Em70和Em90的開發，為AE的IB法診斷提供了高靈敏度和特異性的抗原，實現了100%的靈敏度和99.51%的特異性[70]。此外，重組抗原技術的發展推動了新型抗原的開發，如重組Em18抗原在IB法中的應用，顯示了高靈敏度和特異性，如在中國新疆維吾爾自治區進行的一項研究[71]中，重組Em18-GST（Em18-谷胱甘肽S-轉移酶）融合蛋白在AE的IB試驗中達到了94%的靈敏度和96.58%的特異性。重組融合抗原rAgb8/1-Em18-Eg95（T3）在區分CE和AE以及預測病變大小方面也表現出色，顯示出93.75%的靈敏度和特異性[72]。盡管IB法具有高度的診斷精度，但它仍可能產生假陰性結果，尤其是在接受抗寄生蟲治療或手術后的患者中[73]。這些結果可能受到治療影響，導致特定抗原帶的存在和強度發生變化，如Aslan等[74]的研究發現，WB IgG試劑盒在手術和非手術患者之間顯示出顯著的陽性差異；同樣，Kumar Tenguria等[75]的研究表明，在手術后治愈的CE患者中，對特定蛋白（如24和39 kDa）的特異性抗體顯著降低；此外，Celik等[76]確定了在治療后不同時間消失的特定蛋白帶，如29和205～215 kDa，這些蛋白帶可能作為監測治療成功的標志物；隨著時間的推移，這些波段的消失與感染的消失相關，這為評估治療效果提供了時間表。然而，盡管IB法提供了有價值的預后信息，它也存在局限性。例如，即使成功切除囊腫，IgG、IgG4、IgE等抗體可能在治療后數年內仍保持較高水平，這可能會影響結果的解釋[77]。
總的來說，IB法是棘球蚴病治療后預后評估的關鍵工具，通過整合其他診斷方法，提高了治療后監測的準確性，有助于有效管理棘球蚴病患者。盡管如此，對治療后持續存在的某些抗體需要謹慎解釋，以免誤判疾病狀態。
2.4 化學發光免疫分析（chemiluminescence immunoassay，CLIA）
CLIA是將高靈敏度的化學發光測定技術與高特異性的免疫反應相結合的強大技術，它能夠檢測和量化具有高靈敏度和特異性的各種生物分子，其基本原理是利用化學反應產生的光發射來測量樣品中分析物的濃度，它減少了對外部光源的依賴，從而降低了背景噪聲并提升了檢測的靈敏度[78]。CLIA 已應用于臨床診斷中，尤其是在檢測蛋白質、核酸及其他生物分子方面。
基于PCR檢測棘球絳蟲血漿或血清中循環游離DNA（circulating free DNA，cfDNA）的靈敏度較低（20%～25%）[42]，而CLIA診斷的準確性、靈敏度和特異性較高，顯著增強了棘球蚴病的檢出能力。CLIA 的一大進步是利用分子技術，如實時多重定量PCR，即使在低濃度下也能快速準確地檢測棘球蚴的DNA，它能夠區分棘球蚴菌屬，對于準確的診斷和治療計劃至關重要[79]。此外，符合CLIA標準的實驗室可以利用NGS技術來分析cfDNA棘球蚴屬，從而全面了解其濃度、片段長度和釋放模式，增強了cfDNA 作為棘球蚴病診斷生物標志物的潛力，提供了非侵入性和高靈敏度的診斷選項[42]。同時，CLIA對NGS篩查的適應性，使它適用于大規模的流行病學研究和常規診斷，這對于防控流行地區的棘球蚴病至關重要[80]。然而，從ELISA過渡到CLIA在棘球蚴病檢測中面臨一些挑戰，包括需要專門的設備和專業知識，這些在某些環境中可能不易實現。此外，為棘球蚴抗原開發特定的化學發光標簽對于優化檢測性能是必要的。
3 分子生物學診斷檢測技術
3.1 PCR法
PCR法是分子生物學中的核心技術，它允許特定DNA序列的擴增，在基因研究、診斷、法醫科學等眾多領域至關重要。在棘球蚴病診斷中，PCR提供了一種靈敏而特異的檢測方法，這對于早期和準確診斷棘球蚴病至關重要。傳統診斷方法如血清學檢查和影像學檢查，在檢測早期感染或區分活躍感染或既往感染方面存在局限，而PCR是通過直接識別寄生蟲的遺傳物質，其靈敏度較高，提供了一種更可靠的準確診斷工具。
有研究者[81]采用更大的血清量（2 mL相對于0.5 mL）和半巢式PCR方案可顯著提高綿羊Eg特異性cfDNA的靈敏度至95%，這種高靈敏度對于早期發現和及時干預從而改善患者預后具有重要意義。Hadipour等[41]檢測棘球蚴病患者血清中cfDNA，同樣認為采用更大體積的血清樣本及改進DNA提供方法，可以提高PCR方法的靈敏度。通過PCR檢測血清樣本中的特異性cfDNA，為人類棘球蚴病的非侵入性診斷和監測提供了有用的工具。
PCR還具有同時檢測多種棘球蚴物種的能力，此點對于鑒別診斷尤為重要。目前已開發出了具有高特異性和高靈敏度的多重實時定量PCR方法，用于檢測包括AE和CE在內的多種棘球蚴物種，尤其適用于在多種棘球蚴物種共存的地區，因為它能夠精確識別并有助于制定適當的治療計劃。
PCR還適用于不同樣本檢測，如血液、血清和組織樣本。PCR已成功用于在手術期間和抗復發治療后檢測血液樣本中的棘球蚴DNA，為評估治療效果和監測復發提供了寶貴的工具[82]。此外，PCR 還可以應用于甲醛固定的石蠟包埋組織樣本，擴大了其臨床應用范圍[83]。
盡管PCR具有上述優勢，但仍有一些局限要考慮。PCR的靈敏度受DNA提取質量和數量的影響。改進DNA提取方法和設計針對短長度DNA片段的引物可提高PCR的靈敏度和可靠性[41]。此外，盡管 PCR非常有效，但它需要專門的設備和專業知識，這在資源有限的環境中可能不易實現。總的來說，PCR顯著提高了棘球蚴病的診斷準確性，提供了一種靈敏、特異和多功能的棘球蚴DNA檢測方法；而且它能夠檢測多物種，也適用于不同的樣本類型，提供了一種非侵入性診斷選擇，使它成為棘球蚴病臨床管理的重要工具。然而，為了充分發揮PCR在不同醫療環境中的潛力，必須努力改善其可及性并進一步提高其靈敏度。
3.2 NGS技術
NGS技術通過實現快速、經濟、高效和全面的基因組分析，極大地改變了臨床測試的格局。NGS的應用，不僅有助于鑒定棘球蚴屬釋放到血清中的特定蛋白，這些蛋白可用作早期診斷和監測治療效果的生物標志物[45]。
3.2.1 宏基因組NGS（metagenomics NGS，mNGS）
mNGS已成為病原體診斷的新工具，它為檢測棘球蚴屬提供了靈敏、準確和全面的方法，顯著增強了棘球蚴病的診斷能力，它部分解決了傳統診斷方法的局限性，比如依賴于臨床發現、影像檢查和血清學檢測方法在非流行地區或伴有其他疾病（如惡性腫瘤或結核病）時可能無法得出明確結論時[84-86]；它在檢測棘球蚴DNA方面顯示出極高的靈敏度和特異性，即使在低濃度DNA下也能有效檢測，能夠檢測棘球蚴屬的特定序列讀數，精確識別病原體，便于早期診斷和及時治療，該技術對于及時控制可能危及生命的疾病至關重要[87]。盡管目前文獻報道多為個案，但它提供了一種有希望的選擇。
3.2.2 cfDNA和微小RNA的檢測
NGS與PCR等其他診斷工具結合使用，可以改進棘球蚴病患者中cfDNA和微小RNA的檢測，盡管僅基于PCR的方法在靈敏度上可能有限[45]。
3.2.3 RNA測序
NGS技術的RNA測序已被用于檢測棘球蚴病中的差異表達基因，為該疾病的分子機制提供了見解，并確定了潛在的診斷生物標志物[80]。
3.2.4 生物信息學和肽微陣列篩選的組合
該組合促進了用于血清學測試的新抗原的發現，盡管其診斷準確性仍需進一步提高[48]。
總的來說，NGS技術，尤其是mNGS技術以及對cfDNA的分析，代表了棘球蚴病診斷技術的重大進展。NGS及其相關創新技術為精確、早期和非侵入性地早期診斷HE提供了診斷方法選擇，這對于有效的疾病管理至關重要。然而，盡管NGS技術發展有了較大進步，但同樣存在挑戰和局限性，比如NGS技術的成本和可及性限制了它在流行地區的常規使用。因此，為了最大限度地發揮NGS技術在臨床實踐中診斷HE的潛力，必須迎接成本和可及性方面的挑戰。
4 總結與展望
HE的檢測技術主要包括影像學、免疫學和分子生物學，這些技術對HE的早期診斷、治療和防控起著至關重要的作用。影像學技術，如超聲、CT、MRI和PET-CT，提供了HE病變的形態、位置、特征等重要信息，是診斷和防控棘球蚴病的重要手段；免疫學技術，如IHA、ELISA、IB和CLIA，通過檢測特異性抗體，有助于診斷和鑒別診斷；分子生物學技術，如PCR和NGS，以其高靈敏度和高特異性，為棘球蚴病的診斷和病原體鑒定提供了有力支持。此外，在這三大技術基礎上出現了較多更靈敏、特異、便捷和經濟高效的檢測方法，為棘球蚴病的檢測與防控提供了更多選擇；同時結合不同檢測技術的優勢構建綜合診斷模式，將有助于提高棘球蚴病的診斷效率。未來，隨著研究者們的不斷探索，新技術將不斷涌現，以及將現有技術優化改良，有理由相信，棘球蚴病的診斷和治療均將取得更大的突破，從而提高HE的早期發現率，降低其死亡率，改善患者的生活質量，同時為減輕疾病負擔做出貢獻。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：候圣祥和侯宗豪查閱文獻并撰寫論文；鄧滿軍對論文撰寫和修改給予指導；王海久和樊海寧對選題和論文修改給予指導。
棘球蚴病（也稱“包蟲病”）是一種由棘球絳蟲的幼蟲寄生引起的一種人獸共患寄生蟲病。肝臟是棘球絳蟲感染最常見的靶器官。肝棘球蚴病（hepatic echinococcosis，HE）發病癥狀多不典型，潛伏期長，增大了其診斷挑戰性。HE在全球分布區域包括亞洲、歐洲、非洲、南美洲、澳洲等畜牧地區，嚴重危害人群身體健康，同時也引發了一系列全球性的公共衛生問題和經濟問題，世界衛生組織（World Health Organization，WHO）已將此列為20種被忽視熱帶疾病之一。中國是全球棘球蚴病流行最嚴重的國家之一，主要流行于包括新疆維吾爾自治區、西藏自治區、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區、內蒙古自治區、四川省等的畜牧地區。HE主要分為由細粒棘球絳蟲（Echinococcus granulosus，Eg）的蟲卵感染所致肝囊型棘球蚴病（hepatic cystic echinococcosis，HCE）和由多房棘球絳蟲（Echinococcus multilocularis，Em）的蟲卵感染所致肝泡型棘球蚴病（hepatic alveolar echinococcosis，HAE）兩種類型。HCE和HAE在臨床診斷、臨床處理以及預后方面明顯不同。有研究者[1]報道，未經治療或治療不充分的泡型棘球蚴病（alveolar echinococcosis，AE）患者診斷后10～15年病死率超過90%。因此，對于HE的及時診斷及鑒別是非常重要的，需要做到早發現和早診治，以控制疾病進一步發生和發展。目前HE的診斷檢測技術手段主要有影像學、血清學、分子生物學等，現對這些檢測技術及其相應的創新技術進行梳理，以期為HE的診斷和防控提供全面的技術選擇。
1 影像學診斷檢測技術
1.1 超聲
在棘球蚴病流行地區使用超聲對HE進行大規模人群篩查是比較公認的早期診斷的最佳方法；超聲除了用于有組織的大規模篩查HE外，還用于常規健康檢查以及相關疾病的系統隨訪，在該過程中也有助于及早發現無癥狀的HE患者[2]。在常規超聲檢查時，HCE和HAE表現不同。HCE的超聲圖像通常顯示為圓形或橢圓形的囊腫，邊界清晰，內部為無回聲區，囊腫壁光滑，厚度均勻；HAE的超聲表現多為邊界不清、形態不規則的不均勻的低回聲或混合回聲區，其原因是HAE病變外周無包膜。基于超聲檢查比較公認的優點，在此基礎上相應發展了多種創新診斷技術或方法。
1.1.1 基于超聲檢查結果的棘球蚴病分型
早在1981年Gharbi等[3]在超聲檢查結果基礎上提出了囊型棘球蚴病（cystic echinococcosis，CE）分型并達成共識，共分為6型：囊型病灶（CE）、單囊型（CE1）、多子囊型（CE2）、內囊塌陷型（CE3）、實變型（CE4）及鈣化型（CE5），該分型與臨床分型基本保持一致，可將此分型作為棘球蚴病診斷的一部分，它對選用手術或化療以及評估患者的療效和預后均有重要意義。然而目前尚無針對AE的超聲分型，AE的臨床分型采用的則是WHO棘球蚴病非正式工作組共識的PNM分型[4]（“P”為病灶在肝內的位置，“N”為鄰近器官的受累，“M”為轉移），該AE分型與CE分型基于影像學不同，它主要基于臨床治療。
1.1.2 對比增強超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）
常規超聲雖然能夠可視化直徑1.5～2.0 cm的囊腫，但由于HAE與肝血管瘤、肝惡性腫瘤在超聲上可能具有相似的低回聲或無回聲區，所以HAE在診斷上常與肝血管瘤、肝惡性腫瘤等混淆 [5]。基于此，CEUS部分克服了常規超聲的局限性，它允許對實質內的微血管系統進行實時可視化，因此現已被推薦用于識別局灶性肝臟病變[6-7]。HAE病變在動脈期、門靜脈期、延遲期均呈現為無增強，而病灶邊緣區呈現環狀高增強或均勻結節狀高增強 [8]。由于HAE的出芽或增殖，新的囊泡不斷產生并滲透到周圍組織中，類似于惡性腫瘤；HAE病變不僅可以直接侵犯鄰近組織結構，還可以通過淋巴和血液學途徑轉移到腹膜后和遠處器官，如腦和肺。因此，在CEUS成像中見邊緣增強帶可能表明HAE病變包含血供更豐富的邊緣微血管，這為Em的浸潤和繁殖創造了條件[9]；同時，增強的不良邊界可能表明HAE病變周圍的炎癥反應區。對于HCE，由于其膨脹性生長，病變主要對周圍肝組織和主要肝內導管造成生理性壓迫，因此，在CEUS成像中，HCE病灶的聲像圖主要表現為非強化和強化外接邊界，無邊緣強化。根據CEUS的成像特征，它在區分HE亞型方面的準確性高于傳統超聲[10-11]，前者的準確率為91.3%，而后者為65.2%[12]。盡管CEUS仍需在不同人群中進行進一步驗證，但已顯示出其潛在應用價值[13]。甚至有研究者[14]建議將CEUS作為氟脫氧葡萄糖-正電子發射斷層顯像（fluorodeoxyglucose positron emission tomography，FDG-PET）-CT的替代方案，用于評估AE中的活性，為發展中國家或地區的HE檢測提供了一種更易獲得且更具成本效益的選擇。
1.1.3 計算機輔助診斷系統
超聲檢查的優點得到共識，但是其檢查結果很大程度上受操作者技術水平的影響，在不同醫院和地區之間的診斷水平仍存在一定差距，尤其是在經濟狀況越落后地區差距相對更大，而且往往這些地區棘球蚴病的風險更高[15-18]；而且經濟狀況相對落后的牧區，由于家庭收入相對較低、醫療資源相對短缺、交通不便等原因，患者更不易得到早期診斷，因而亟需開發一種自動化棘球蚴病診斷系統，使那些生活在經濟欠發達地區的人類棘球蚴病的大規模篩查和早期診斷能夠得到經濟高效地實現是非常必要的[19]。本團隊所在醫療中心[20]基于大規模的多中心肝臟超聲圖像數據集，開發了一種深度卷積神經網絡（deep convolutional neural network，DCNN）模型，用于識別棘球蚴病及其不同類型；該數據集收集了中國84家醫院2002年1月1日至2021年12月31日期間的6 784例患者的9 631張肝臟超聲圖像，并采用了ResNet-50、ResNext-50和VGG-16網絡架構進行DCNN模型的訓練；模型的訓練和驗證過程分為4個階段，分別用于區分棘球蚴病與其他肝臟局灶性病變、HAE與HCE、以及其他肝臟局灶性病變、活動性和過渡期HCE與不活動性HCE；最后使用內部、外部和前瞻性測試數據集對模型進行了測試，并與12名放射科醫生進行了診斷效能比較，結果顯示，ResNet-50網絡架構在上述所有區分任務中均表現出較佳的效能；與高流行地區的放射科資深醫生相比，DCNN模型在識別棘球蚴病方面展現出了更出色的效能，它可以顯著提升放射科初級、主治和資深醫生在診斷棘球蚴病方面的能力。DCNN模型為包蟲病的診斷提供了一個準確、高效且易于操作的新工具，有助于更早地發現和診斷棘球蚴病，從而提高治療效果，減輕疾病負擔。此類技術有望用于在高風險、資源匱乏地區進行大規模篩查，促進早期診斷和治療[21]。
1.2 CT
常規CT在檢測肝臟病變解剖位置、播散、病變特征表征和典型鈣化方面有獨特的優勢，它有助于評估肝臟病變與血管和膽管結構的關系。HCE的常規CT表現為肝內類圓形、圓形或分葉狀囊性灶及囊壁鈣化；HAE的CT表現為肝實質內不規則實性腫塊，密度不均勻，呈低密度或混雜密度，邊緣模糊，增強后病灶強化不明顯，但由于周圍正常肝組織強化，邊界變得清晰，顯示其邊界不均勻[22]。但是常規CT在顯示肝臟內部結構的對比度方面有限，可能導致難以清晰地識別HAE的特征性病變，特別是當病變的特征不明顯或處于早期階段時易與其他一些肝臟疾病相混淆，如肝細胞癌、肝血管瘤等。
1.2.1 增強CT
該技術可全面顯示HE病灶的特點，尤其對鈣化顯示敏感，通過使用對比劑來提高圖像對比度，使得血管和軟組織結構更加清晰，有助于更準確地診斷和評估HE及檢測可能的并發癥。
1.2.2 CT灌注成像
該技術專注于評估和量化組織的血流動力學特性，它能夠提供關于組織灌注特性的定量和定性信息，在診斷和管理HE方面，尤其是在區分HAE和HCE方面優勢明顯。HAE病變的血流量、血容量、動脈肝灌注和門靜脈灌注顯著降低[23]，而HCE病變周圍的肝組織可能因為炎癥或壓迫而出現血流動力學改變，但通常不如HAE的血流動力學變化顯著。
1.2.3 基于CT檢查的機器學習模型
將機器學習和人工智能技術融入CT成像過程，是一個充滿創新潛力的研究領域，它為提升CT掃描在HE診斷中的準確性和效率開辟了新的道路。機器學習算法能夠顯著提升圖像重建質量，有效減少低劑量CT掃描中的噪聲和偽影，從而增強圖像的清晰度。通過人工智能算法的輔助，CT掃描能夠更精準地識別和檢測肝臟病變，特別是那些人工難以辨別的棘球蚴囊腫特征。將人工智能技術融入CT成像的目的在于減少診斷錯誤，從而提高對HE檢測的靈敏度和特異性。本團隊所在醫療中心[24]開發的EDAM系統，憑借深度學習技術，特別是以Mask R-CNN為核心的模型架構，在HE的CT平掃診斷領域取得了突破；該系統融合了自動病變檢測與分割、自動病變分型、可解釋的注意力機制以及出色的泛化能力，為HE的診斷提供了一個全面且高效的解決方案；此系統使用了來自青海大學附屬醫院和河南南陽中心醫院的700張CT圖像進行訓練，并使用了來自四川大學華西醫院和青海玉樹人民醫院的156張CT圖像進行了外部驗證，確保了模型的泛化能力；EDAM系統由兩個關鍵模型構成：切片級預測模型和患者級診斷模型，切片級預測模型采用Mask R-CNN技術，實現病變的精確分類和分割，患者級診斷模型基于雙向門控循環單元和注意力機制，將切片級的預測結果綜合為患者級別的綜合診斷；EDAM系統的性能評估涵蓋了準確率、靈敏度、特異度、F1分數、Dice系數、像素準確率等多個關鍵指標，結果顯示，EDAM系統在HE診斷方面表現優秀，其性能在多個方面均超越了經驗豐富的放射科醫生；此外，EDAM系統的注意力機制為放射科醫生提供了一個強大的輔助工具，能更迅速識別并關注關鍵的CT切片及深入分析病變特征，并理解模型的決策過程，從而增強了對診斷結果的信心；在病變分割方面，該系統的高準確率確保了病變邊界的清晰描繪，為臨床治療提供了寶貴的參考信息。
1.2.4 新型CT技術
新型的光子計數探測器CT（photon-counting detector CT，PCD-CT）和雙能CT（dual-energy CT，DECT）采用創新的功能性圖像技術。PCD與傳統的能量積分探測器有顯著區別，其主要優勢在于，直接將光子轉換為電信號并進行光譜分析，通過分析不同能量的X射線光子的吸收情況，更準確地區分不同類型的物質和組織成分，具有更高的空間分辨率、更低的輻射劑量和更高的圖像質量，使它成為棘球蚴病變詳細成像的有前途的工具[25]。DECT可以使用兩種不同能量的X射線源來獲取圖像，通過分析這兩種能量的X射線吸收差異生成類似于傳統CT平掃的圖像，此技術提高了圖像的對比分辨率，可以更清晰地顯示和區分密度差異不大的組織和病變，對HAE診斷的可信度與傳統CT平掃相當 [26]，但與傳統平掃CT相比，DECT在提高圖像質量、減少輻射劑量等方面具有明顯優勢。PCD-CT和DECT雖然在技術上具有創新性和潛在優勢，但由于成本高、技術復雜性、臨床適應證、操作要求等因素，它們在臨床上的使用目前還相對有限。隨著技術的進一步發展和成本的降低，預計這些先進的CT技術未來將在臨床實踐中得到更廣泛應用。
1.3 MRI
MRI基于利用強磁場和無線電波來生成人體內部結構的詳細圖像，具有多方位、多參數、高軟組織分辨率等優點，是HE相關影像學檢查方法的重要補充。HCE在普通MRI下的表現為：肝臟圓形或類圓形邊緣光滑銳利的病灶，囊液在T1加權成像（weighted imaging，WI）表現為低信號，T2WI表現為高信號且信號均勻，增強后無異常強化。而HAE通常表現為：不規則實性病灶，浸潤性生長，邊緣欠清晰，病灶在T1WI、T2WI上均以低信號為主，尤其是在T2WI上的低信號為其特征性表現，小囊泡在T2WI上呈偏高信號；病灶內可發生液化壞死，表現為“熔洞征”或“地圖征”；增強后病灶內不發生強化。
1.3.1 基于MRI檢查結果的棘球蚴病分型
2003年Kodama等[27]提出了基于HAE以小囊泡為特征的MRI分型方法，分為5種類型：1型，為多個小囊泡無實性成分；2型，為具有實性成分及多個小囊泡；3型，為圍繞有多個小囊泡的中心合并大和（或）不規則囊腫的實性腫塊；4型，為實性腫塊無囊泡成分；5型，為大囊腫無實性成分。有研究者[28]通過Kappa檢驗對HAE病灶中MRI分型發現的小囊泡樣結構與CEUS顯示的病灶周邊的微血管化對比分析發現二者具有較好的一致性，可以考慮在HAE病灶活性的監測中相互替換使用。
1.3.2 磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）
DWI是通過檢測水分子在組織中的擴散運動來生成圖像，水分子擴散受限的區域（如腫瘤、炎癥或梗死組織）通常顯示為高信號，通過分析DWI數據，可以估計水分子在組織中的彌散特性；然后對三維重建后的水分子運動進行虛擬化處理，從而創造出可視化的肝臟模型，它能夠清晰地展示肝臟的結構、分段和解剖特征，有助于臨床醫師更好地明確HE病變與周圍正常組織的關系，更好地規劃手術方案。
1.3.3 基于MRI的放射組學
現在基于MRI的放射組學也可以用來預測HAE的生物活性，HAE病變周圍存在肉芽腫反應，其特征是纖維組織增生、嗜酸性粒細胞、淋巴細胞和異物巨細胞浸潤，這些特征是HAE病變的生物活性部分。與CT和超聲圖像相比，MRI圖像能夠更準確地顯示病灶的活動部分，可以顯著減少早期成像程序的人工操作錯誤。基于MRI影像組學特征構建的HAE活動預測模型，通過提取常規T2WI特征，利用LASSO回歸算法提高模型的解釋和預測準確性并進行降維分析，以篩選出最能反映HAE活性差異的特征，為評估HAE病灶活動度提供了一種非輻射且經濟高效的手段，該模型的準確性可與PET-CT相媲美，預計將成為未來HAE診斷和治療中不可或缺的評估工具[29]。
1.4 PET-CT
PET-CT并不是診斷HE的常規檢查手段，其臨床價值主要在于可以根據對放射性藥物攝取的程度來判斷HAE的生物學活性及藥物治療效果的評價[30]。18F-FDG是一種常用的PET示蹤劑，其結構與葡萄糖非常相似，它可以在細胞內被攝取和代謝，18F-FDG被標記有放射性同位素18F（氟-18），這使得它可以在PET掃描中被檢測到。在HE患者的肝臟中，寄生蟲的感染會引發嚴重的炎癥反應，這種炎癥反應的升高與它對18F-FDG 的吸收量增加相關[31]，HAE在PET-CT上是表現為不規則環狀糖代謝增高，病灶內部無糖代謝增高，多為鈣化灶及液化壞死區[32]。此外，18F-FDG-PET-CT還可以預測苯并咪唑類藥物治療持續時間，對于無法手術的患者，PET-CT中病灶的最大標準化攝取值與正常肝臟組織攝取值的比值越低，苯并咪唑類藥物的治療時間越長[33]。提示病灶的代謝活性越強，藥物治療的效果越差，需要更長的治療時間才能達到停藥標準。
2 血清學診斷檢測技術
2.1 血凝試驗
自 Garabedian等[34]于1957年引入血凝試驗以來，該技術在棘球蚴病診斷中一直發揮著重要作用。相較于酶聯免疫吸附試驗（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）、蛋白質印跡（Western blot，WB）等更為先進的技術，血凝試驗在臨床應用中的實用性和成本效益方面具有明顯優勢，使它在規模和成本效益的棘球蚴病篩查中仍占據重要地位。
間接血凝試驗（indirect hemagglutination assay，IHA）在CE的檢測中展現出一定的優勢。IHA法通過檢測患者血清中針對細粒棘球蚴的抗體，它是一種非侵入性的診斷手段。由于IHA法的試劑盒廠家不同，其敏感性范圍為66%～82%，而其靈敏度則高達81%～96%[35-36]。在一項研究[37]中提及，當細粒棘球蚴抗體滴度達到1/2 560時，特異性達到了100%，提示IHA法是診斷CE的高特異性方法。然而在某些情況下可能會與非棘球蚴血清樣本發生交叉反應，因而IHA法的特異性可能相對較低[38-39]。為了提高棘球蚴病診斷準確性，可以將IHA法與ELISA、WB等方法結合使用，如當IHA法和ELISA法結果不一致時采用WB法確認[40]。此外，IHA法與聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）方法、高通量測序亦即下一代測序（next-generation sequencing，NGS）技術等血清學和（或）分子技術結合時可以通過彌補各自的局限性，進一步提高診斷準確性[41-43]。總的來說，盡管單憑IHA法可能不足以做出明確的診斷，但它在多種診斷方法聯合應用中的作用對于有效發現和管理棘球蚴病至關重要[44-45] 。
2.2 ELISA法
ELISA法是一種高度靈敏的多用途技術，廣泛應用于檢測和定量多種生物分子，包括抗原、抗體、蛋白質、糖蛋白及激素，因其優異的特異性和靈敏度，它被公認為是免疫分析的黃金標準[46-47]。在大規模監測中，ELISA法通常用于檢測特異性抗體，這對評估感染患病率和識別無癥狀患者至關重要[48]。ELISA法是診斷棘球蚴病的重要工具，在各項HE的檢測研究中展現了其高靈敏度和特異性。由于AE與CE在治療和預后方面差異較大，因此對這二者鑒別診斷具有重要意義，尤其是用于這兩種疾病同時存在地區的流行病學研究也極為重要。然而AE和CE抗原提取物通常表現出高度的交叉反應性[49]，因此，研究者們進行了大量研究，旨在鑒定和純化自身或重組的物種特異性棘球蚴抗原。
2.2.1 Em抗原ELISA法
目前，用于鑒別診斷的最可靠的多房棘球蚴分子是Em2和Em18抗原。Em2是有效區分AE和CE的棘球蚴成分[50]，它在HAE的血清學診斷中扮演著關鍵角色，被廣泛應用于包括 ELISA法在內的多種診斷試驗中。當Em2與 Em1抗原（Em1抗原是AE和CE常見成分）結合使用時，ELISA法檢測的特異度達到93.2%[51]。此外，Em2-Em18 ELISA法是檢測AE的突出方法，它對AE患者抗體檢測表現出高靈敏度。Demirkaz?k等[52]在10例被Em2-Em18 ELISA法診斷為AE的患者中有9例檢出了高滴度抗體，提示該法用于早期血清學檢測有效，這對于及時治療和提高存活率至關重要。另有研究者[53]評估了使用 Em2和EmⅡ/3-10（E.multilocularis重組原頭節外囊）抗原的ELISA法診斷價值發現，單獨Em2-ELISA法的靈敏度為90%、特異性為 91%，與 EmⅡ/3-10-ELISA法聯合使用時特異性可提高到96%。此外，多房棘球蚴的原頭節衍生的Em18抗原也已廣泛用于AE和CE的血清學分化，無論是單獨使用[54-55]或與顆粒棘球蚴特異性抗原聯合使用[56-57]，在鑒別AE和CE過程中均有良好表現。
2.2.2 IEg67粗抗原ELISA法
IEg67 kDa粗抗原（來自水牛肝臟收集的囊液）在診斷牛CE方面表現出100%的敏感性和93.8%的特異性，提示它在對來自不同氣候條件和農業生態區的食用動物（如綿羊、山羊等）進行CE的大規模血清流行病學研究以及在人類篩查中的應用潛力[58]。
2.2.3 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G、抗原B（antigen B，AgB）夾心ELISA法
Toaleb等[59]開發了一種基于IgG多克隆抗原的ELISA法，用于檢測CE感染的駱駝，建立了一種特異性抗體多克隆抗原夾心ELISA法，用于檢測屠宰前CE的細粒棘球蚴抗原情況，并檢驗了它對動物CE血清學診斷的適用性。同樣，靶向棘球蚴屬特定表位的單克隆抗體也被用于夾心ELISA法，增強了受感染宿主排泄物或分泌產物的檢測能力[60]。例如，Sadjjadi等[61]在采用來自細粒棘球蚴的AgB-ELISA法檢測CE患者的靈敏度為86.67%，特異性為96.58%。
2.2.4 納米技術
隨著納米技術的興起，診斷領域經歷了革命性的變革。檢測棘球蚴病等傳染性病原體的納米生物傳感器被視為該領域最具前景的發展之一，這種創新技術融合了納米材料與生物分子，以其優異的靈敏度和精度檢測生物標志物，實現了高水平的生物標志物識別準確度[62-63]。與傳統診斷工具相比，納米生物傳感器功能性更多和效率更高[64]，除了快速提供結果外，通常設備也更經濟，適用于診斷；此外，它們能夠同時檢測多種分析物，使它特別適合于棘球蚴病等復雜疾病的檢測[65]。但是納米生物傳感器的潛力需進一步挖掘，以進一步改變棘球蚴病的檢測與管理工作。通過納米技術，這些傳感器能夠以前所未有的精度檢測遺傳標志或細粒棘球蚴抗原，顯著提升診斷的可靠性[66]。如含有金納米顆粒的AgB型ELISA法在綿羊棘球蚴病的診斷中顯示出100%的特異性和 96% 的靈敏度[67]。另有研究者[68]也報道，在66份人類血清樣本中采用納米銀點ELISA和納米銀夾心ELISA法檢測循環原頭節抗原的敏感性分別為97.2%和93.3%、特異性分別為94.4%和96.7%，它在診斷準確性方面取得了更大的突破，超越了傳統ELISA技術的性能，提示納米銀ELISA法可作為CE診斷的驗證性方法。此外，有研究團隊[69]利用ELISA夾心法和納米結構磁珠-夾心ELISA 技術，以人棘球蚴囊腫為原料制備了抗EgAgB-IgG多克隆抗體，其AgB檢測靈敏度分別88.9%和94.4%、特異度分別為91.7%和95.8%，納米結構磁珠-夾心ELISA技術在血清樣品中AgB的檢測準確度高達95.2%，而在尿液樣品中的準確度略低（92.9%）。
2.2.5 其他
血清衍生的細胞外囊泡中發現的硫氧還原蛋白過氧化物酶1、過渡性內質網ATPase等蛋白質在棘球蚴病早期診斷和預后評估方面也顯示出希望[5]。
總體而言，ELISA法仍是棘球蚴病血清學診斷的基石，隨著新抗原的發現和技術的不斷進步，其應用和發展仍在持續。
2.3 免疫印跡（immunoblotting，IB）法
IB法是一種功能多樣且高度靈敏的技術，通過檢測生物樣本中的特定蛋白質、抗原或抗體，成為診斷寄生蟲病的重要工具，它擅長區分不同寄生蟲感染，因為寄生蟲感染通常具有相似的臨床癥狀，并且在血清學檢查中可能發生交叉反應，尤其是IgG-IB，以其特異性著稱，通常被視為其他血清學測試，如ELISA和IHA的金標準[35, 48]。如在一項比較不同診斷試劑盒的研究[48]中顯示，相較于免疫層析測試和兩種ELISA試劑盒（ELISA Echinococcus IgG kit；DRG, Instruments GmbH, Marburg, Germany與ELISA Chorus Echinococcus IgG；Diesse, Diagnostica Senese S.P.A）比較中，IB法在可靠性和診斷性能方面表現突出。
面對CE和AE的診斷挑戰，促使新型抗體不斷出現，提高了IB法診斷棘球蚴病的敏感性和特異性，如IB標志物Em70和Em90的開發，為AE的IB法診斷提供了高靈敏度和特異性的抗原，實現了100%的靈敏度和99.51%的特異性[70]。此外，重組抗原技術的發展推動了新型抗原的開發，如重組Em18抗原在IB法中的應用，顯示了高靈敏度和特異性，如在中國新疆維吾爾自治區進行的一項研究[71]中，重組Em18-GST（Em18-谷胱甘肽S-轉移酶）融合蛋白在AE的IB試驗中達到了94%的靈敏度和96.58%的特異性。重組融合抗原rAgb8/1-Em18-Eg95（T3）在區分CE和AE以及預測病變大小方面也表現出色，顯示出93.75%的靈敏度和特異性[72]。盡管IB法具有高度的診斷精度，但它仍可能產生假陰性結果，尤其是在接受抗寄生蟲治療或手術后的患者中[73]。這些結果可能受到治療影響，導致特定抗原帶的存在和強度發生變化，如Aslan等[74]的研究發現，WB IgG試劑盒在手術和非手術患者之間顯示出顯著的陽性差異；同樣，Kumar Tenguria等[75]的研究表明，在手術后治愈的CE患者中，對特定蛋白（如24和39 kDa）的特異性抗體顯著降低；此外，Celik等[76]確定了在治療后不同時間消失的特定蛋白帶，如29和205～215 kDa，這些蛋白帶可能作為監測治療成功的標志物；隨著時間的推移，這些波段的消失與感染的消失相關，這為評估治療效果提供了時間表。然而，盡管IB法提供了有價值的預后信息，它也存在局限性。例如，即使成功切除囊腫，IgG、IgG4、IgE等抗體可能在治療后數年內仍保持較高水平，這可能會影響結果的解釋[77]。
總的來說，IB法是棘球蚴病治療后預后評估的關鍵工具，通過整合其他診斷方法，提高了治療后監測的準確性，有助于有效管理棘球蚴病患者。盡管如此，對治療后持續存在的某些抗體需要謹慎解釋，以免誤判疾病狀態。
2.4 化學發光免疫分析（chemiluminescence immunoassay，CLIA）
CLIA是將高靈敏度的化學發光測定技術與高特異性的免疫反應相結合的強大技術，它能夠檢測和量化具有高靈敏度和特異性的各種生物分子，其基本原理是利用化學反應產生的光發射來測量樣品中分析物的濃度，它減少了對外部光源的依賴，從而降低了背景噪聲并提升了檢測的靈敏度[78]。CLIA 已應用于臨床診斷中，尤其是在檢測蛋白質、核酸及其他生物分子方面。
基于PCR檢測棘球絳蟲血漿或血清中循環游離DNA（circulating free DNA，cfDNA）的靈敏度較低（20%～25%）[42]，而CLIA診斷的準確性、靈敏度和特異性較高，顯著增強了棘球蚴病的檢出能力。CLIA 的一大進步是利用分子技術，如實時多重定量PCR，即使在低濃度下也能快速準確地檢測棘球蚴的DNA，它能夠區分棘球蚴菌屬，對于準確的診斷和治療計劃至關重要[79]。此外，符合CLIA標準的實驗室可以利用NGS技術來分析cfDNA棘球蚴屬，從而全面了解其濃度、片段長度和釋放模式，增強了cfDNA 作為棘球蚴病診斷生物標志物的潛力，提供了非侵入性和高靈敏度的診斷選項[42]。同時，CLIA對NGS篩查的適應性，使它適用于大規模的流行病學研究和常規診斷，這對于防控流行地區的棘球蚴病至關重要[80]。然而，從ELISA過渡到CLIA在棘球蚴病檢測中面臨一些挑戰，包括需要專門的設備和專業知識，這些在某些環境中可能不易實現。此外，為棘球蚴抗原開發特定的化學發光標簽對于優化檢測性能是必要的。
3 分子生物學診斷檢測技術
3.1 PCR法
PCR法是分子生物學中的核心技術，它允許特定DNA序列的擴增，在基因研究、診斷、法醫科學等眾多領域至關重要。在棘球蚴病診斷中，PCR提供了一種靈敏而特異的檢測方法，這對于早期和準確診斷棘球蚴病至關重要。傳統診斷方法如血清學檢查和影像學檢查，在檢測早期感染或區分活躍感染或既往感染方面存在局限，而PCR是通過直接識別寄生蟲的遺傳物質，其靈敏度較高，提供了一種更可靠的準確診斷工具。
有研究者[81]采用更大的血清量（2 mL相對于0.5 mL）和半巢式PCR方案可顯著提高綿羊Eg特異性cfDNA的靈敏度至95%，這種高靈敏度對于早期發現和及時干預從而改善患者預后具有重要意義。Hadipour等[41]檢測棘球蚴病患者血清中cfDNA，同樣認為采用更大體積的血清樣本及改進DNA提供方法，可以提高PCR方法的靈敏度。通過PCR檢測血清樣本中的特異性cfDNA，為人類棘球蚴病的非侵入性診斷和監測提供了有用的工具。
PCR還具有同時檢測多種棘球蚴物種的能力，此點對于鑒別診斷尤為重要。目前已開發出了具有高特異性和高靈敏度的多重實時定量PCR方法，用于檢測包括AE和CE在內的多種棘球蚴物種，尤其適用于在多種棘球蚴物種共存的地區，因為它能夠精確識別并有助于制定適當的治療計劃。
PCR還適用于不同樣本檢測，如血液、血清和組織樣本。PCR已成功用于在手術期間和抗復發治療后檢測血液樣本中的棘球蚴DNA，為評估治療效果和監測復發提供了寶貴的工具[82]。此外，PCR 還可以應用于甲醛固定的石蠟包埋組織樣本，擴大了其臨床應用范圍[83]。
盡管PCR具有上述優勢，但仍有一些局限要考慮。PCR的靈敏度受DNA提取質量和數量的影響。改進DNA提取方法和設計針對短長度DNA片段的引物可提高PCR的靈敏度和可靠性[41]。此外，盡管 PCR非常有效，但它需要專門的設備和專業知識，這在資源有限的環境中可能不易實現。總的來說，PCR顯著提高了棘球蚴病的診斷準確性，提供了一種靈敏、特異和多功能的棘球蚴DNA檢測方法；而且它能夠檢測多物種，也適用于不同的樣本類型，提供了一種非侵入性診斷選擇，使它成為棘球蚴病臨床管理的重要工具。然而，為了充分發揮PCR在不同醫療環境中的潛力，必須努力改善其可及性并進一步提高其靈敏度。
3.2 NGS技術
NGS技術通過實現快速、經濟、高效和全面的基因組分析，極大地改變了臨床測試的格局。NGS的應用，不僅有助于鑒定棘球蚴屬釋放到血清中的特定蛋白，這些蛋白可用作早期診斷和監測治療效果的生物標志物[45]。
3.2.1 宏基因組NGS（metagenomics NGS，mNGS）
mNGS已成為病原體診斷的新工具，它為檢測棘球蚴屬提供了靈敏、準確和全面的方法，顯著增強了棘球蚴病的診斷能力，它部分解決了傳統診斷方法的局限性，比如依賴于臨床發現、影像檢查和血清學檢測方法在非流行地區或伴有其他疾病（如惡性腫瘤或結核病）時可能無法得出明確結論時[84-86]；它在檢測棘球蚴DNA方面顯示出極高的靈敏度和特異性，即使在低濃度DNA下也能有效檢測，能夠檢測棘球蚴屬的特定序列讀數，精確識別病原體，便于早期診斷和及時治療，該技術對于及時控制可能危及生命的疾病至關重要[87]。盡管目前文獻報道多為個案，但它提供了一種有希望的選擇。
3.2.2 cfDNA和微小RNA的檢測
NGS與PCR等其他診斷工具結合使用，可以改進棘球蚴病患者中cfDNA和微小RNA的檢測，盡管僅基于PCR的方法在靈敏度上可能有限[45]。
3.2.3 RNA測序
NGS技術的RNA測序已被用于檢測棘球蚴病中的差異表達基因，為該疾病的分子機制提供了見解，并確定了潛在的診斷生物標志物[80]。
3.2.4 生物信息學和肽微陣列篩選的組合
該組合促進了用于血清學測試的新抗原的發現，盡管其診斷準確性仍需進一步提高[48]。
總的來說，NGS技術，尤其是mNGS技術以及對cfDNA的分析，代表了棘球蚴病診斷技術的重大進展。NGS及其相關創新技術為精確、早期和非侵入性地早期診斷HE提供了診斷方法選擇，這對于有效的疾病管理至關重要。然而，盡管NGS技術發展有了較大進步，但同樣存在挑戰和局限性，比如NGS技術的成本和可及性限制了它在流行地區的常規使用。因此，為了最大限度地發揮NGS技術在臨床實踐中診斷HE的潛力，必須迎接成本和可及性方面的挑戰。
4 總結與展望
HE的檢測技術主要包括影像學、免疫學和分子生物學，這些技術對HE的早期診斷、治療和防控起著至關重要的作用。影像學技術，如超聲、CT、MRI和PET-CT，提供了HE病變的形態、位置、特征等重要信息，是診斷和防控棘球蚴病的重要手段；免疫學技術，如IHA、ELISA、IB和CLIA，通過檢測特異性抗體，有助于診斷和鑒別診斷；分子生物學技術，如PCR和NGS，以其高靈敏度和高特異性，為棘球蚴病的診斷和病原體鑒定提供了有力支持。此外，在這三大技術基礎上出現了較多更靈敏、特異、便捷和經濟高效的檢測方法，為棘球蚴病的檢測與防控提供了更多選擇；同時結合不同檢測技術的優勢構建綜合診斷模式，將有助于提高棘球蚴病的診斷效率。未來，隨著研究者們的不斷探索，新技術將不斷涌現，以及將現有技術優化改良，有理由相信，棘球蚴病的診斷和治療均將取得更大的突破，從而提高HE的早期發現率，降低其死亡率，改善患者的生活質量，同時為減輕疾病負擔做出貢獻。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：候圣祥和侯宗豪查閱文獻并撰寫論文；鄧滿軍對論文撰寫和修改給予指導；王海久和樊海寧對選題和論文修改給予指導。