全面概述了影像学、免疫学和分子生物学技术在肝棘球蚴病（又称“肝包虫病”）检测中的应用。以超声、计算机断层扫描、磁共振成像和正电子发射断层扫描为代表的影像学技术，不仅提供了肝棘球蚴病病变的形态、位置、特征等重要信息，还可以与人工智能技术相结合，提高了疾病诊断能力，拓宽了影像技术应用场景，是肝棘球蚴病诊断、筛查和防控的重要手段。免疫学技术，如间接血凝试验、酶联免疫吸附试验、免疫印迹和化学发光免疫分析，通过检测特异性抗体，有助于诊断和鉴别诊断；分子生物学技术，如聚合酶链反应和高通量测序，以其高灵敏度和高特异性，为肝棘球蚴病的诊断和病原体鉴定提供了有力支持。在这三大技术基础上还出现了较多更灵敏、更特异、便捷和经济高效的特异性检测技术，为肝棘球蚴病的检测与防控提供了更多选择；同时结合不同检测技术的优势构建综合诊断模式，将有助于提高肝棘球蚴病的诊断效率。
引用本文： 候圣祥, 侯宗豪, 邓满军, 王海久, 樊海宁. 肝棘球蚴病的新型检测手段. 中国普外基础与临床杂志, 2024, 31(10): 1160-1169. doi: 10.7507/1007-9424.202408121 复制
棘球蚴病（也称“包虫病”）是一种由棘球绦虫的幼虫寄生引起的一种人兽共患寄生虫病。肝脏是棘球绦虫感染最常见的靶器官。肝棘球蚴病（hepatic echinococcosis，HE）发病症状多不典型，潜伏期长，增大了其诊断挑战性。HE在全球分布区域包括亚洲、欧洲、非洲、南美洲、澳洲等畜牧地区，严重危害人群身体健康，同时也引发了一系列全球性的公共卫生问题和经济问题，世界卫生组织（World Health Organization，WHO）已将此列为20种被忽视热带疾病之一。中国是全球棘球蚴病流行最严重的国家之一，主要流行于包括新疆维吾尔自治区、西藏自治区、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区、四川省等的畜牧地区。HE主要分为由细粒棘球绦虫（Echinococcus granulosus，Eg）的虫卵感染所致肝囊型棘球蚴病（hepatic cystic echinococcosis，HCE）和由多房棘球绦虫（Echinococcus multilocularis，Em）的虫卵感染所致肝泡型棘球蚴病（hepatic alveolar echinococcosis，HAE）两种类型。HCE和HAE在临床诊断、临床处理以及预后方面明显不同。有研究者[1]报道，未经治疗或治疗不充分的泡型棘球蚴病（alveolar echinococcosis，AE）患者诊断后10～15年病死率超过90%。因此，对于HE的及时诊断及鉴别是非常重要的，需要做到早发现和早诊治，以控制疾病进一步发生和发展。目前HE的诊断检测技术手段主要有影像学、血清学、分子生物学等，现对这些检测技术及其相应的创新技术进行梳理，以期为HE的诊断和防控提供全面的技术选择。
1 影像学诊断检测技术
1.1 超声
在棘球蚴病流行地区使用超声对HE进行大规模人群筛查是比较公认的早期诊断的最佳方法；超声除了用于有组织的大规模筛查HE外，还用于常规健康检查以及相关疾病的系统随访，在该过程中也有助于及早发现无症状的HE患者[2]。在常规超声检查时，HCE和HAE表现不同。HCE的超声图像通常显示为圆形或椭圆形的囊肿，边界清晰，内部为无回声区，囊肿壁光滑，厚度均匀；HAE的超声表现多为边界不清、形态不规则的不均匀的低回声或混合回声区，其原因是HAE病变外周无包膜。基于超声检查比较公认的优点，在此基础上相应发展了多种创新诊断技术或方法。
1.1.1 基于超声检查结果的棘球蚴病分型
早在1981年Gharbi等[3]在超声检查结果基础上提出了囊型棘球蚴病（cystic echinococcosis，CE）分型并达成共识，共分为6型：囊型病灶（CE）、单囊型（CE1）、多子囊型（CE2）、内囊塌陷型（CE3）、实变型（CE4）及钙化型（CE5），该分型与临床分型基本保持一致，可将此分型作为棘球蚴病诊断的一部分，它对选用手术或化疗以及评估患者的疗效和预后均有重要意义。然而目前尚无针对AE的超声分型，AE的临床分型采用的则是WHO棘球蚴病非正式工作组共识的PNM分型[4]（“P”为病灶在肝内的位置，“N”为邻近器官的受累，“M”为转移），该AE分型与CE分型基于影像学不同，它主要基于临床治疗。
1.1.2 对比增强超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）
常规超声虽然能够可视化直径1.5～2.0 cm的囊肿，但由于HAE与肝血管瘤、肝恶性肿瘤在超声上可能具有相似的低回声或无回声区，所以HAE在诊断上常与肝血管瘤、肝恶性肿瘤等混淆 [5]。基于此，CEUS部分克服了常规超声的局限性，它允许对实质内的微血管系统进行实时可视化，因此现已被推荐用于识别局灶性肝脏病变[6-7]。HAE病变在动脉期、门静脉期、延迟期均呈现为无增强，而病灶边缘区呈现环状高增强或均匀结节状高增强 [8]。由于HAE的出芽或增殖，新的囊泡不断产生并渗透到周围组织中，类似于恶性肿瘤；HAE病变不仅可以直接侵犯邻近组织结构，还可以通过淋巴和血液学途径转移到腹膜后和远处器官，如脑和肺。因此，在CEUS成像中见边缘增强带可能表明HAE病变包含血供更丰富的边缘微血管，这为Em的浸润和繁殖创造了条件[9]；同时，增强的不良边界可能表明HAE病变周围的炎症反应区。对于HCE，由于其膨胀性生长，病变主要对周围肝组织和主要肝内导管造成生理性压迫，因此，在CEUS成像中，HCE病灶的声像图主要表现为非强化和强化外接边界，无边缘强化。根据CEUS的成像特征，它在区分HE亚型方面的准确性高于传统超声[10-11]，前者的准确率为91.3%，而后者为65.2%[12]。尽管CEUS仍需在不同人群中进行进一步验证，但已显示出其潜在应用价值[13]。甚至有研究者[14]建议将CEUS作为氟脱氧葡萄糖-正电子发射断层显像（fluorodeoxyglucose positron emission tomography，FDG-PET）-CT的替代方案，用于评估AE中的活性，为发展中国家或地区的HE检测提供了一种更易获得且更具成本效益的选择。
1.1.3 计算机辅助诊断系统
超声检查的优点得到共识，但是其检查结果很大程度上受操作者技术水平的影响，在不同医院和地区之间的诊断水平仍存在一定差距，尤其是在经济状况越落后地区差距相对更大，而且往往这些地区棘球蚴病的风险更高[15-18]；而且经济状况相对落后的牧区，由于家庭收入相对较低、医疗资源相对短缺、交通不便等原因，患者更不易得到早期诊断，因而亟需开发一种自动化棘球蚴病诊断系统，使那些生活在经济欠发达地区的人类棘球蚴病的大规模筛查和早期诊断能够得到经济高效地实现是非常必要的[19]。本团队所在医疗中心[20]基于大规模的多中心肝脏超声图像数据集，开发了一种深度卷积神经网络（deep convolutional neural network，DCNN）模型，用于识别棘球蚴病及其不同类型；该数据集收集了中国84家医院2002年1月1日至2021年12月31日期间的6 784例患者的9 631张肝脏超声图像，并采用了ResNet-50、ResNext-50和VGG-16网络架构进行DCNN模型的训练；模型的训练和验证过程分为4个阶段，分别用于区分棘球蚴病与其他肝脏局灶性病变、HAE与HCE、以及其他肝脏局灶性病变、活动性和过渡期HCE与不活动性HCE；最后使用内部、外部和前瞻性测试数据集对模型进行了测试，并与12名放射科医生进行了诊断效能比较，结果显示，ResNet-50网络架构在上述所有区分任务中均表现出较佳的效能；与高流行地区的放射科资深医生相比，DCNN模型在识别棘球蚴病方面展现出了更出色的效能，它可以显著提升放射科初级、主治和资深医生在诊断棘球蚴病方面的能力。DCNN模型为包虫病的诊断提供了一个准确、高效且易于操作的新工具，有助于更早地发现和诊断棘球蚴病，从而提高治疗效果，减轻疾病负担。此类技术有望用于在高风险、资源匮乏地区进行大规模筛查，促进早期诊断和治疗[21]。
1.2 CT
常规CT在检测肝脏病变解剖位置、播散、病变特征表征和典型钙化方面有独特的优势，它有助于评估肝脏病变与血管和胆管结构的关系。HCE的常规CT表现为肝内类圆形、圆形或分叶状囊性灶及囊壁钙化；HAE的CT表现为肝实质内不规则实性肿块，密度不均匀，呈低密度或混杂密度，边缘模糊，增强后病灶强化不明显，但由于周围正常肝组织强化，边界变得清晰，显示其边界不均匀[22]。但是常规CT在显示肝脏内部结构的对比度方面有限，可能导致难以清晰地识别HAE的特征性病变，特别是当病变的特征不明显或处于早期阶段时易与其他一些肝脏疾病相混淆，如肝细胞癌、肝血管瘤等。
1.2.1 增强CT
该技术可全面显示HE病灶的特点，尤其对钙化显示敏感，通过使用对比剂来提高图像对比度，使得血管和软组织结构更加清晰，有助于更准确地诊断和评估HE及检测可能的并发症。
1.2.2 CT灌注成像
该技术专注于评估和量化组织的血流动力学特性，它能够提供关于组织灌注特性的定量和定性信息，在诊断和管理HE方面，尤其是在区分HAE和HCE方面优势明显。HAE病变的血流量、血容量、动脉肝灌注和门静脉灌注显著降低[23]，而HCE病变周围的肝组织可能因为炎症或压迫而出现血流动力学改变，但通常不如HAE的血流动力学变化显著。
1.2.3 基于CT检查的机器学习模型
将机器学习和人工智能技术融入CT成像过程，是一个充满创新潜力的研究领域，它为提升CT扫描在HE诊断中的准确性和效率开辟了新的道路。机器学习算法能够显著提升图像重建质量，有效减少低剂量CT扫描中的噪声和伪影，从而增强图像的清晰度。通过人工智能算法的辅助，CT扫描能够更精准地识别和检测肝脏病变，特别是那些人工难以辨别的棘球蚴囊肿特征。将人工智能技术融入CT成像的目的在于减少诊断错误，从而提高对HE检测的灵敏度和特异性。本团队所在医疗中心[24]开发的EDAM系统，凭借深度学习技术，特别是以Mask R-CNN为核心的模型架构，在HE的CT平扫诊断领域取得了突破；该系统融合了自动病变检测与分割、自动病变分型、可解释的注意力机制以及出色的泛化能力，为HE的诊断提供了一个全面且高效的解决方案；此系统使用了来自青海大学附属医院和河南南阳中心医院的700张CT图像进行训练，并使用了来自四川大学华西医院和青海玉树人民医院的156张CT图像进行了外部验证，确保了模型的泛化能力；EDAM系统由两个关键模型构成：切片级预测模型和患者级诊断模型，切片级预测模型采用Mask R-CNN技术，实现病变的精确分类和分割，患者级诊断模型基于双向门控循环单元和注意力机制，将切片级的预测结果综合为患者级别的综合诊断；EDAM系统的性能评估涵盖了准确率、灵敏度、特异度、F1分数、Dice系数、像素准确率等多个关键指标，结果显示，EDAM系统在HE诊断方面表现优秀，其性能在多个方面均超越了经验丰富的放射科医生；此外，EDAM系统的注意力机制为放射科医生提供了一个强大的辅助工具，能更迅速识别并关注关键的CT切片及深入分析病变特征，并理解模型的决策过程，从而增强了对诊断结果的信心；在病变分割方面，该系统的高准确率确保了病变边界的清晰描绘，为临床治疗提供了宝贵的参考信息。
1.2.4 新型CT技术
新型的光子计数探测器CT（photon-counting detector CT，PCD-CT）和双能CT（dual-energy CT，DECT）采用创新的功能性图像技术。PCD与传统的能量积分探测器有显著区别，其主要优势在于，直接将光子转换为电信号并进行光谱分析，通过分析不同能量的X射线光子的吸收情况，更准确地区分不同类型的物质和组织成分，具有更高的空间分辨率、更低的辐射剂量和更高的图像质量，使它成为棘球蚴病变详细成像的有前途的工具[25]。DECT可以使用两种不同能量的X射线源来获取图像，通过分析这两种能量的X射线吸收差异生成类似于传统CT平扫的图像，此技术提高了图像的对比分辨率，可以更清晰地显示和区分密度差异不大的组织和病变，对HAE诊断的可信度与传统CT平扫相当 [26]，但与传统平扫CT相比，DECT在提高图像质量、减少辐射剂量等方面具有明显优势。PCD-CT和DECT虽然在技术上具有创新性和潜在优势，但由于成本高、技术复杂性、临床适应证、操作要求等因素，它们在临床上的使用目前还相对有限。随着技术的进一步发展和成本的降低，预计这些先进的CT技术未来将在临床实践中得到更广泛应用。
1.3 MRI
MRI基于利用强磁场和无线电波来生成人体内部结构的详细图像，具有多方位、多参数、高软组织分辨率等优点，是HE相关影像学检查方法的重要补充。HCE在普通MRI下的表现为：肝脏圆形或类圆形边缘光滑锐利的病灶，囊液在T1加权成像（weighted imaging，WI）表现为低信号，T2WI表现为高信号且信号均匀，增强后无异常强化。而HAE通常表现为：不规则实性病灶，浸润性生长，边缘欠清晰，病灶在T1WI、T2WI上均以低信号为主，尤其是在T2WI上的低信号为其特征性表现，小囊泡在T2WI上呈偏高信号；病灶内可发生液化坏死，表现为“熔洞征”或“地图征”；增强后病灶内不发生强化。
1.3.1 基于MRI检查结果的棘球蚴病分型
2003年Kodama等[27]提出了基于HAE以小囊泡为特征的MRI分型方法，分为5种类型：1型，为多个小囊泡无实性成分；2型，为具有实性成分及多个小囊泡；3型，为围绕有多个小囊泡的中心合并大和（或）不规则囊肿的实性肿块；4型，为实性肿块无囊泡成分；5型，为大囊肿无实性成分。有研究者[28]通过Kappa检验对HAE病灶中MRI分型发现的小囊泡样结构与CEUS显示的病灶周边的微血管化对比分析发现二者具有较好的一致性，可以考虑在HAE病灶活性的监测中相互替换使用。
1.3.2 磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）
DWI是通过检测水分子在组织中的扩散运动来生成图像，水分子扩散受限的区域（如肿瘤、炎症或梗死组织）通常显示为高信号，通过分析DWI数据，可以估计水分子在组织中的弥散特性；然后对三维重建后的水分子运动进行虚拟化处理，从而创造出可视化的肝脏模型，它能够清晰地展示肝脏的结构、分段和解剖特征，有助于临床医师更好地明确HE病变与周围正常组织的关系，更好地规划手术方案。
1.3.3 基于MRI的放射组学
现在基于MRI的放射组学也可以用来预测HAE的生物活性，HAE病变周围存在肉芽肿反应，其特征是纤维组织增生、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞和异物巨细胞浸润，这些特征是HAE病变的生物活性部分。与CT和超声图像相比，MRI图像能够更准确地显示病灶的活动部分，可以显著减少早期成像程序的人工操作错误。基于MRI影像组学特征构建的HAE活动预测模型，通过提取常规T2WI特征，利用LASSO回归算法提高模型的解释和预测准确性并进行降维分析，以筛选出最能反映HAE活性差异的特征，为评估HAE病灶活动度提供了一种非辐射且经济高效的手段，该模型的准确性可与PET-CT相媲美，预计将成为未来HAE诊断和治疗中不可或缺的评估工具[29]。
1.4 PET-CT
PET-CT并不是诊断HE的常规检查手段，其临床价值主要在于可以根据对放射性药物摄取的程度来判断HAE的生物学活性及药物治疗效果的评价[30]。18F-FDG是一种常用的PET示踪剂，其结构与葡萄糖非常相似，它可以在细胞内被摄取和代谢，18F-FDG被标记有放射性同位素18F（氟-18），这使得它可以在PET扫描中被检测到。在HE患者的肝脏中，寄生虫的感染会引发严重的炎症反应，这种炎症反应的升高与它对18F-FDG 的吸收量增加相关[31]，HAE在PET-CT上是表现为不规则环状糖代谢增高，病灶内部无糖代谢增高，多为钙化灶及液化坏死区[32]。此外，18F-FDG-PET-CT还可以预测苯并咪唑类药物治疗持续时间，对于无法手术的患者，PET-CT中病灶的最大标准化摄取值与正常肝脏组织摄取值的比值越低，苯并咪唑类药物的治疗时间越长[33]。提示病灶的代谢活性越强，药物治疗的效果越差，需要更长的治疗时间才能达到停药标准。
2 血清学诊断检测技术
2.1 血凝试验
自 Garabedian等[34]于1957年引入血凝试验以来，该技术在棘球蚴病诊断中一直发挥着重要作用。相较于酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）、蛋白质印迹（Western blot，WB）等更为先进的技术，血凝试验在临床应用中的实用性和成本效益方面具有明显优势，使它在规模和成本效益的棘球蚴病筛查中仍占据重要地位。
间接血凝试验（indirect hemagglutination assay，IHA）在CE的检测中展现出一定的优势。IHA法通过检测患者血清中针对细粒棘球蚴的抗体，它是一种非侵入性的诊断手段。由于IHA法的试剂盒厂家不同，其敏感性范围为66%～82%，而其灵敏度则高达81%～96%[35-36]。在一项研究[37]中提及，当细粒棘球蚴抗体滴度达到1/2 560时，特异性达到了100%，提示IHA法是诊断CE的高特异性方法。然而在某些情况下可能会与非棘球蚴血清样本发生交叉反应，因而IHA法的特异性可能相对较低[38-39]。为了提高棘球蚴病诊断准确性，可以将IHA法与ELISA、WB等方法结合使用，如当IHA法和ELISA法结果不一致时采用WB法确认[40]。此外，IHA法与聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）方法、高通量测序亦即下一代测序（next-generation sequencing，NGS）技术等血清学和（或）分子技术结合时可以通过弥补各自的局限性，进一步提高诊断准确性[41-43]。总的来说，尽管单凭IHA法可能不足以做出明确的诊断，但它在多种诊断方法联合应用中的作用对于有效发现和管理棘球蚴病至关重要[44-45] 。
2.2 ELISA法
ELISA法是一种高度灵敏的多用途技术，广泛应用于检测和定量多种生物分子，包括抗原、抗体、蛋白质、糖蛋白及激素，因其优异的特异性和灵敏度，它被公认为是免疫分析的黄金标准[46-47]。在大规模监测中，ELISA法通常用于检测特异性抗体，这对评估感染患病率和识别无症状患者至关重要[48]。ELISA法是诊断棘球蚴病的重要工具，在各项HE的检测研究中展现了其高灵敏度和特异性。由于AE与CE在治疗和预后方面差异较大，因此对这二者鉴别诊断具有重要意义，尤其是用于这两种疾病同时存在地区的流行病学研究也极为重要。然而AE和CE抗原提取物通常表现出高度的交叉反应性[49]，因此，研究者们进行了大量研究，旨在鉴定和纯化自身或重组的物种特异性棘球蚴抗原。
2.2.1 Em抗原ELISA法
目前，用于鉴别诊断的最可靠的多房棘球蚴分子是Em2和Em18抗原。Em2是有效区分AE和CE的棘球蚴成分[50]，它在HAE的血清学诊断中扮演着关键角色，被广泛应用于包括 ELISA法在内的多种诊断试验中。当Em2与 Em1抗原（Em1抗原是AE和CE常见成分）结合使用时，ELISA法检测的特异度达到93.2%[51]。此外，Em2-Em18 ELISA法是检测AE的突出方法，它对AE患者抗体检测表现出高灵敏度。Demirkazık等[52]在10例被Em2-Em18 ELISA法诊断为AE的患者中有9例检出了高滴度抗体，提示该法用于早期血清学检测有效，这对于及时治疗和提高存活率至关重要。另有研究者[53]评估了使用 Em2和EmⅡ/3-10（E.multilocularis重组原头节外囊）抗原的ELISA法诊断价值发现，单独Em2-ELISA法的灵敏度为90%、特异性为 91%，与 EmⅡ/3-10-ELISA法联合使用时特异性可提高到96%。此外，多房棘球蚴的原头节衍生的Em18抗原也已广泛用于AE和CE的血清学分化，无论是单独使用[54-55]或与颗粒棘球蚴特异性抗原联合使用[56-57]，在鉴别AE和CE过程中均有良好表现。
2.2.2 IEg67粗抗原ELISA法
IEg67 kDa粗抗原（来自水牛肝脏收集的囊液）在诊断牛CE方面表现出100%的敏感性和93.8%的特异性，提示它在对来自不同气候条件和农业生态区的食用动物（如绵羊、山羊等）进行CE的大规模血清流行病学研究以及在人类筛查中的应用潜力[58]。
2.2.3 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G、抗原B（antigen B，AgB）夹心ELISA法
Toaleb等[59]开发了一种基于IgG多克隆抗原的ELISA法，用于检测CE感染的骆驼，建立了一种特异性抗体多克隆抗原夹心ELISA法，用于检测屠宰前CE的细粒棘球蚴抗原情况，并检验了它对动物CE血清学诊断的适用性。同样，靶向棘球蚴属特定表位的单克隆抗体也被用于夹心ELISA法，增强了受感染宿主排泄物或分泌产物的检测能力[60]。例如，Sadjjadi等[61]在采用来自细粒棘球蚴的AgB-ELISA法检测CE患者的灵敏度为86.67%，特异性为96.58%。
2.2.4 纳米技术
随着纳米技术的兴起，诊断领域经历了革命性的变革。检测棘球蚴病等传染性病原体的纳米生物传感器被视为该领域最具前景的发展之一，这种创新技术融合了纳米材料与生物分子，以其优异的灵敏度和精度检测生物标志物，实现了高水平的生物标志物识别准确度[62-63]。与传统诊断工具相比，纳米生物传感器功能性更多和效率更高[64]，除了快速提供结果外，通常设备也更经济，适用于诊断；此外，它们能够同时检测多种分析物，使它特别适合于棘球蚴病等复杂疾病的检测[65]。但是纳米生物传感器的潜力需进一步挖掘，以进一步改变棘球蚴病的检测与管理工作。通过纳米技术，这些传感器能够以前所未有的精度检测遗传标志或细粒棘球蚴抗原，显著提升诊断的可靠性[66]。如含有金纳米颗粒的AgB型ELISA法在绵羊棘球蚴病的诊断中显示出100%的特异性和 96% 的灵敏度[67]。另有研究者[68]也报道，在66份人类血清样本中采用纳米银点ELISA和纳米银夹心ELISA法检测循环原头节抗原的敏感性分别为97.2%和93.3%、特异性分别为94.4%和96.7%，它在诊断准确性方面取得了更大的突破，超越了传统ELISA技术的性能，提示纳米银ELISA法可作为CE诊断的验证性方法。此外，有研究团队[69]利用ELISA夹心法和纳米结构磁珠-夹心ELISA 技术，以人棘球蚴囊肿为原料制备了抗EgAgB-IgG多克隆抗体，其AgB检测灵敏度分别88.9%和94.4%、特异度分别为91.7%和95.8%，纳米结构磁珠-夹心ELISA技术在血清样品中AgB的检测准确度高达95.2%，而在尿液样品中的准确度略低（92.9%）。
2.2.5 其他
血清衍生的细胞外囊泡中发现的硫氧还原蛋白过氧化物酶1、过渡性内质网ATPase等蛋白质在棘球蚴病早期诊断和预后评估方面也显示出希望[5]。
总体而言，ELISA法仍是棘球蚴病血清学诊断的基石，随着新抗原的发现和技术的不断进步，其应用和发展仍在持续。
2.3 免疫印迹（immunoblotting，IB）法
IB法是一种功能多样且高度灵敏的技术，通过检测生物样本中的特定蛋白质、抗原或抗体，成为诊断寄生虫病的重要工具，它擅长区分不同寄生虫感染，因为寄生虫感染通常具有相似的临床症状，并且在血清学检查中可能发生交叉反应，尤其是IgG-IB，以其特异性著称，通常被视为其他血清学测试，如ELISA和IHA的金标准[35, 48]。如在一项比较不同诊断试剂盒的研究[48]中显示，相较于免疫层析测试和两种ELISA试剂盒（ELISA Echinococcus IgG kit；DRG, Instruments GmbH, Marburg, Germany与ELISA Chorus Echinococcus IgG；Diesse, Diagnostica Senese S.P.A）比较中，IB法在可靠性和诊断性能方面表现突出。
面对CE和AE的诊断挑战，促使新型抗体不断出现，提高了IB法诊断棘球蚴病的敏感性和特异性，如IB标志物Em70和Em90的开发，为AE的IB法诊断提供了高灵敏度和特异性的抗原，实现了100%的灵敏度和99.51%的特异性[70]。此外，重组抗原技术的发展推动了新型抗原的开发，如重组Em18抗原在IB法中的应用，显示了高灵敏度和特异性，如在中国新疆维吾尔自治区进行的一项研究[71]中，重组Em18-GST（Em18-谷胱甘肽S-转移酶）融合蛋白在AE的IB试验中达到了94%的灵敏度和96.58%的特异性。重组融合抗原rAgb8/1-Em18-Eg95（T3）在区分CE和AE以及预测病变大小方面也表现出色，显示出93.75%的灵敏度和特异性[72]。尽管IB法具有高度的诊断精度，但它仍可能产生假阴性结果，尤其是在接受抗寄生虫治疗或手术后的患者中[73]。这些结果可能受到治疗影响，导致特定抗原带的存在和强度发生变化，如Aslan等[74]的研究发现，WB IgG试剂盒在手术和非手术患者之间显示出显著的阳性差异；同样，Kumar Tenguria等[75]的研究表明，在手术后治愈的CE患者中，对特定蛋白（如24和39 kDa）的特异性抗体显著降低；此外，Celik等[76]确定了在治疗后不同时间消失的特定蛋白带，如29和205～215 kDa，这些蛋白带可能作为监测治疗成功的标志物；随着时间的推移，这些波段的消失与感染的消失相关，这为评估治疗效果提供了时间表。然而，尽管IB法提供了有价值的预后信息，它也存在局限性。例如，即使成功切除囊肿，IgG、IgG4、IgE等抗体可能在治疗后数年内仍保持较高水平，这可能会影响结果的解释[77]。
总的来说，IB法是棘球蚴病治疗后预后评估的关键工具，通过整合其他诊断方法，提高了治疗后监测的准确性，有助于有效管理棘球蚴病患者。尽管如此，对治疗后持续存在的某些抗体需要谨慎解释，以免误判疾病状态。
2.4 化学发光免疫分析（chemiluminescence immunoassay，CLIA）
CLIA是将高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合的强大技术，它能够检测和量化具有高灵敏度和特异性的各种生物分子，其基本原理是利用化学反应产生的光发射来测量样品中分析物的浓度，它减少了对外部光源的依赖，从而降低了背景噪声并提升了检测的灵敏度[78]。CLIA 已应用于临床诊断中，尤其是在检测蛋白质、核酸及其他生物分子方面。
基于PCR检测棘球绦虫血浆或血清中循环游离DNA（circulating free DNA，cfDNA）的灵敏度较低（20%～25%）[42]，而CLIA诊断的准确性、灵敏度和特异性较高，显著增强了棘球蚴病的检出能力。CLIA 的一大进步是利用分子技术，如实时多重定量PCR，即使在低浓度下也能快速准确地检测棘球蚴的DNA，它能够区分棘球蚴菌属，对于准确的诊断和治疗计划至关重要[79]。此外，符合CLIA标准的实验室可以利用NGS技术来分析cfDNA棘球蚴属，从而全面了解其浓度、片段长度和释放模式，增强了cfDNA 作为棘球蚴病诊断生物标志物的潜力，提供了非侵入性和高灵敏度的诊断选项[42]。同时，CLIA对NGS筛查的适应性，使它适用于大规模的流行病学研究和常规诊断，这对于防控流行地区的棘球蚴病至关重要[80]。然而，从ELISA过渡到CLIA在棘球蚴病检测中面临一些挑战，包括需要专门的设备和专业知识，这些在某些环境中可能不易实现。此外，为棘球蚴抗原开发特定的化学发光标签对于优化检测性能是必要的。
3 分子生物学诊断检测技术
3.1 PCR法
PCR法是分子生物学中的核心技术，它允许特定DNA序列的扩增，在基因研究、诊断、法医科学等众多领域至关重要。在棘球蚴病诊断中，PCR提供了一种灵敏而特异的检测方法，这对于早期和准确诊断棘球蚴病至关重要。传统诊断方法如血清学检查和影像学检查，在检测早期感染或区分活跃感染或既往感染方面存在局限，而PCR是通过直接识别寄生虫的遗传物质，其灵敏度较高，提供了一种更可靠的准确诊断工具。
有研究者[81]采用更大的血清量（2 mL相对于0.5 mL）和半巢式PCR方案可显著提高绵羊Eg特异性cfDNA的灵敏度至95%，这种高灵敏度对于早期发现和及时干预从而改善患者预后具有重要意义。Hadipour等[41]检测棘球蚴病患者血清中cfDNA，同样认为采用更大体积的血清样本及改进DNA提供方法，可以提高PCR方法的灵敏度。通过PCR检测血清样本中的特异性cfDNA，为人类棘球蚴病的非侵入性诊断和监测提供了有用的工具。
PCR还具有同时检测多种棘球蚴物种的能力，此点对于鉴别诊断尤为重要。目前已开发出了具有高特异性和高灵敏度的多重实时定量PCR方法，用于检测包括AE和CE在内的多种棘球蚴物种，尤其适用于在多种棘球蚴物种共存的地区，因为它能够精确识别并有助于制定适当的治疗计划。
PCR还适用于不同样本检测，如血液、血清和组织样本。PCR已成功用于在手术期间和抗复发治疗后检测血液样本中的棘球蚴DNA，为评估治疗效果和监测复发提供了宝贵的工具[82]。此外，PCR 还可以应用于甲醛固定的石蜡包埋组织样本，扩大了其临床应用范围[83]。
尽管PCR具有上述优势，但仍有一些局限要考虑。PCR的灵敏度受DNA提取质量和数量的影响。改进DNA提取方法和设计针对短长度DNA片段的引物可提高PCR的灵敏度和可靠性[41]。此外，尽管 PCR非常有效，但它需要专门的设备和专业知识，这在资源有限的环境中可能不易实现。总的来说，PCR显著提高了棘球蚴病的诊断准确性，提供了一种灵敏、特异和多功能的棘球蚴DNA检测方法；而且它能够检测多物种，也适用于不同的样本类型，提供了一种非侵入性诊断选择，使它成为棘球蚴病临床管理的重要工具。然而，为了充分发挥PCR在不同医疗环境中的潜力，必须努力改善其可及性并进一步提高其灵敏度。
3.2 NGS技术
NGS技术通过实现快速、经济、高效和全面的基因组分析，极大地改变了临床测试的格局。NGS的应用，不仅有助于鉴定棘球蚴属释放到血清中的特定蛋白，这些蛋白可用作早期诊断和监测治疗效果的生物标志物[45]。
3.2.1 宏基因组NGS（metagenomics NGS，mNGS）
mNGS已成为病原体诊断的新工具，它为检测棘球蚴属提供了灵敏、准确和全面的方法，显著增强了棘球蚴病的诊断能力，它部分解决了传统诊断方法的局限性，比如依赖于临床发现、影像检查和血清学检测方法在非流行地区或伴有其他疾病（如恶性肿瘤或结核病）时可能无法得出明确结论时[84-86]；它在检测棘球蚴DNA方面显示出极高的灵敏度和特异性，即使在低浓度DNA下也能有效检测，能够检测棘球蚴属的特定序列读数，精确识别病原体，便于早期诊断和及时治疗，该技术对于及时控制可能危及生命的疾病至关重要[87]。尽管目前文献报道多为个案，但它提供了一种有希望的选择。
3.2.2 cfDNA和微小RNA的检测
NGS与PCR等其他诊断工具结合使用，可以改进棘球蚴病患者中cfDNA和微小RNA的检测，尽管仅基于PCR的方法在灵敏度上可能有限[45]。
3.2.3 RNA测序
NGS技术的RNA测序已被用于检测棘球蚴病中的差异表达基因，为该疾病的分子机制提供了见解，并确定了潜在的诊断生物标志物[80]。
3.2.4 生物信息学和肽微阵列筛选的组合
该组合促进了用于血清学测试的新抗原的发现，尽管其诊断准确性仍需进一步提高[48]。
总的来说，NGS技术，尤其是mNGS技术以及对cfDNA的分析，代表了棘球蚴病诊断技术的重大进展。NGS及其相关创新技术为精确、早期和非侵入性地早期诊断HE提供了诊断方法选择，这对于有效的疾病管理至关重要。然而，尽管NGS技术发展有了较大进步，但同样存在挑战和局限性，比如NGS技术的成本和可及性限制了它在流行地区的常规使用。因此，为了最大限度地发挥NGS技术在临床实践中诊断HE的潜力，必须迎接成本和可及性方面的挑战。
4 总结与展望
HE的检测技术主要包括影像学、免疫学和分子生物学，这些技术对HE的早期诊断、治疗和防控起着至关重要的作用。影像学技术，如超声、CT、MRI和PET-CT，提供了HE病变的形态、位置、特征等重要信息，是诊断和防控棘球蚴病的重要手段；免疫学技术，如IHA、ELISA、IB和CLIA，通过检测特异性抗体，有助于诊断和鉴别诊断；分子生物学技术，如PCR和NGS，以其高灵敏度和高特异性，为棘球蚴病的诊断和病原体鉴定提供了有力支持。此外，在这三大技术基础上出现了较多更灵敏、特异、便捷和经济高效的检测方法，为棘球蚴病的检测与防控提供了更多选择；同时结合不同检测技术的优势构建综合诊断模式，将有助于提高棘球蚴病的诊断效率。未来，随着研究者们的不断探索，新技术将不断涌现，以及将现有技术优化改良，有理由相信，棘球蚴病的诊断和治疗均将取得更大的突破，从而提高HE的早期发现率，降低其死亡率，改善患者的生活质量，同时为减轻疾病负担做出贡献。
重要声明
利益冲突声明：本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明，我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明：候圣祥和侯宗豪查阅文献并撰写论文；邓满军对论文撰写和修改给予指导；王海久和樊海宁对选题和论文修改给予指导。
棘球蚴病（也称“包虫病”）是一种由棘球绦虫的幼虫寄生引起的一种人兽共患寄生虫病。肝脏是棘球绦虫感染最常见的靶器官。肝棘球蚴病（hepatic echinococcosis，HE）发病症状多不典型，潜伏期长，增大了其诊断挑战性。HE在全球分布区域包括亚洲、欧洲、非洲、南美洲、澳洲等畜牧地区，严重危害人群身体健康，同时也引发了一系列全球性的公共卫生问题和经济问题，世界卫生组织（World Health Organization，WHO）已将此列为20种被忽视热带疾病之一。中国是全球棘球蚴病流行最严重的国家之一，主要流行于包括新疆维吾尔自治区、西藏自治区、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区、四川省等的畜牧地区。HE主要分为由细粒棘球绦虫（Echinococcus granulosus，Eg）的虫卵感染所致肝囊型棘球蚴病（hepatic cystic echinococcosis，HCE）和由多房棘球绦虫（Echinococcus multilocularis，Em）的虫卵感染所致肝泡型棘球蚴病（hepatic alveolar echinococcosis，HAE）两种类型。HCE和HAE在临床诊断、临床处理以及预后方面明显不同。有研究者[1]报道，未经治疗或治疗不充分的泡型棘球蚴病（alveolar echinococcosis，AE）患者诊断后10～15年病死率超过90%。因此，对于HE的及时诊断及鉴别是非常重要的，需要做到早发现和早诊治，以控制疾病进一步发生和发展。目前HE的诊断检测技术手段主要有影像学、血清学、分子生物学等，现对这些检测技术及其相应的创新技术进行梳理，以期为HE的诊断和防控提供全面的技术选择。
1 影像学诊断检测技术
1.1 超声
在棘球蚴病流行地区使用超声对HE进行大规模人群筛查是比较公认的早期诊断的最佳方法；超声除了用于有组织的大规模筛查HE外，还用于常规健康检查以及相关疾病的系统随访，在该过程中也有助于及早发现无症状的HE患者[2]。在常规超声检查时，HCE和HAE表现不同。HCE的超声图像通常显示为圆形或椭圆形的囊肿，边界清晰，内部为无回声区，囊肿壁光滑，厚度均匀；HAE的超声表现多为边界不清、形态不规则的不均匀的低回声或混合回声区，其原因是HAE病变外周无包膜。基于超声检查比较公认的优点，在此基础上相应发展了多种创新诊断技术或方法。
1.1.1 基于超声检查结果的棘球蚴病分型
早在1981年Gharbi等[3]在超声检查结果基础上提出了囊型棘球蚴病（cystic echinococcosis，CE）分型并达成共识，共分为6型：囊型病灶（CE）、单囊型（CE1）、多子囊型（CE2）、内囊塌陷型（CE3）、实变型（CE4）及钙化型（CE5），该分型与临床分型基本保持一致，可将此分型作为棘球蚴病诊断的一部分，它对选用手术或化疗以及评估患者的疗效和预后均有重要意义。然而目前尚无针对AE的超声分型，AE的临床分型采用的则是WHO棘球蚴病非正式工作组共识的PNM分型[4]（“P”为病灶在肝内的位置，“N”为邻近器官的受累，“M”为转移），该AE分型与CE分型基于影像学不同，它主要基于临床治疗。
1.1.2 对比增强超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）
常规超声虽然能够可视化直径1.5～2.0 cm的囊肿，但由于HAE与肝血管瘤、肝恶性肿瘤在超声上可能具有相似的低回声或无回声区，所以HAE在诊断上常与肝血管瘤、肝恶性肿瘤等混淆 [5]。基于此，CEUS部分克服了常规超声的局限性，它允许对实质内的微血管系统进行实时可视化，因此现已被推荐用于识别局灶性肝脏病变[6-7]。HAE病变在动脉期、门静脉期、延迟期均呈现为无增强，而病灶边缘区呈现环状高增强或均匀结节状高增强 [8]。由于HAE的出芽或增殖，新的囊泡不断产生并渗透到周围组织中，类似于恶性肿瘤；HAE病变不仅可以直接侵犯邻近组织结构，还可以通过淋巴和血液学途径转移到腹膜后和远处器官，如脑和肺。因此，在CEUS成像中见边缘增强带可能表明HAE病变包含血供更丰富的边缘微血管，这为Em的浸润和繁殖创造了条件[9]；同时，增强的不良边界可能表明HAE病变周围的炎症反应区。对于HCE，由于其膨胀性生长，病变主要对周围肝组织和主要肝内导管造成生理性压迫，因此，在CEUS成像中，HCE病灶的声像图主要表现为非强化和强化外接边界，无边缘强化。根据CEUS的成像特征，它在区分HE亚型方面的准确性高于传统超声[10-11]，前者的准确率为91.3%，而后者为65.2%[12]。尽管CEUS仍需在不同人群中进行进一步验证，但已显示出其潜在应用价值[13]。甚至有研究者[14]建议将CEUS作为氟脱氧葡萄糖-正电子发射断层显像（fluorodeoxyglucose positron emission tomography，FDG-PET）-CT的替代方案，用于评估AE中的活性，为发展中国家或地区的HE检测提供了一种更易获得且更具成本效益的选择。
1.1.3 计算机辅助诊断系统
超声检查的优点得到共识，但是其检查结果很大程度上受操作者技术水平的影响，在不同医院和地区之间的诊断水平仍存在一定差距，尤其是在经济状况越落后地区差距相对更大，而且往往这些地区棘球蚴病的风险更高[15-18]；而且经济状况相对落后的牧区，由于家庭收入相对较低、医疗资源相对短缺、交通不便等原因，患者更不易得到早期诊断，因而亟需开发一种自动化棘球蚴病诊断系统，使那些生活在经济欠发达地区的人类棘球蚴病的大规模筛查和早期诊断能够得到经济高效地实现是非常必要的[19]。本团队所在医疗中心[20]基于大规模的多中心肝脏超声图像数据集，开发了一种深度卷积神经网络（deep convolutional neural network，DCNN）模型，用于识别棘球蚴病及其不同类型；该数据集收集了中国84家医院2002年1月1日至2021年12月31日期间的6 784例患者的9 631张肝脏超声图像，并采用了ResNet-50、ResNext-50和VGG-16网络架构进行DCNN模型的训练；模型的训练和验证过程分为4个阶段，分别用于区分棘球蚴病与其他肝脏局灶性病变、HAE与HCE、以及其他肝脏局灶性病变、活动性和过渡期HCE与不活动性HCE；最后使用内部、外部和前瞻性测试数据集对模型进行了测试，并与12名放射科医生进行了诊断效能比较，结果显示，ResNet-50网络架构在上述所有区分任务中均表现出较佳的效能；与高流行地区的放射科资深医生相比，DCNN模型在识别棘球蚴病方面展现出了更出色的效能，它可以显著提升放射科初级、主治和资深医生在诊断棘球蚴病方面的能力。DCNN模型为包虫病的诊断提供了一个准确、高效且易于操作的新工具，有助于更早地发现和诊断棘球蚴病，从而提高治疗效果，减轻疾病负担。此类技术有望用于在高风险、资源匮乏地区进行大规模筛查，促进早期诊断和治疗[21]。
1.2 CT
常规CT在检测肝脏病变解剖位置、播散、病变特征表征和典型钙化方面有独特的优势，它有助于评估肝脏病变与血管和胆管结构的关系。HCE的常规CT表现为肝内类圆形、圆形或分叶状囊性灶及囊壁钙化；HAE的CT表现为肝实质内不规则实性肿块，密度不均匀，呈低密度或混杂密度，边缘模糊，增强后病灶强化不明显，但由于周围正常肝组织强化，边界变得清晰，显示其边界不均匀[22]。但是常规CT在显示肝脏内部结构的对比度方面有限，可能导致难以清晰地识别HAE的特征性病变，特别是当病变的特征不明显或处于早期阶段时易与其他一些肝脏疾病相混淆，如肝细胞癌、肝血管瘤等。
1.2.1 增强CT
该技术可全面显示HE病灶的特点，尤其对钙化显示敏感，通过使用对比剂来提高图像对比度，使得血管和软组织结构更加清晰，有助于更准确地诊断和评估HE及检测可能的并发症。
1.2.2 CT灌注成像
该技术专注于评估和量化组织的血流动力学特性，它能够提供关于组织灌注特性的定量和定性信息，在诊断和管理HE方面，尤其是在区分HAE和HCE方面优势明显。HAE病变的血流量、血容量、动脉肝灌注和门静脉灌注显著降低[23]，而HCE病变周围的肝组织可能因为炎症或压迫而出现血流动力学改变，但通常不如HAE的血流动力学变化显著。
1.2.3 基于CT检查的机器学习模型
将机器学习和人工智能技术融入CT成像过程，是一个充满创新潜力的研究领域，它为提升CT扫描在HE诊断中的准确性和效率开辟了新的道路。机器学习算法能够显著提升图像重建质量，有效减少低剂量CT扫描中的噪声和伪影，从而增强图像的清晰度。通过人工智能算法的辅助，CT扫描能够更精准地识别和检测肝脏病变，特别是那些人工难以辨别的棘球蚴囊肿特征。将人工智能技术融入CT成像的目的在于减少诊断错误，从而提高对HE检测的灵敏度和特异性。本团队所在医疗中心[24]开发的EDAM系统，凭借深度学习技术，特别是以Mask R-CNN为核心的模型架构，在HE的CT平扫诊断领域取得了突破；该系统融合了自动病变检测与分割、自动病变分型、可解释的注意力机制以及出色的泛化能力，为HE的诊断提供了一个全面且高效的解决方案；此系统使用了来自青海大学附属医院和河南南阳中心医院的700张CT图像进行训练，并使用了来自四川大学华西医院和青海玉树人民医院的156张CT图像进行了外部验证，确保了模型的泛化能力；EDAM系统由两个关键模型构成：切片级预测模型和患者级诊断模型，切片级预测模型采用Mask R-CNN技术，实现病变的精确分类和分割，患者级诊断模型基于双向门控循环单元和注意力机制，将切片级的预测结果综合为患者级别的综合诊断；EDAM系统的性能评估涵盖了准确率、灵敏度、特异度、F1分数、Dice系数、像素准确率等多个关键指标，结果显示，EDAM系统在HE诊断方面表现优秀，其性能在多个方面均超越了经验丰富的放射科医生；此外，EDAM系统的注意力机制为放射科医生提供了一个强大的辅助工具，能更迅速识别并关注关键的CT切片及深入分析病变特征，并理解模型的决策过程，从而增强了对诊断结果的信心；在病变分割方面，该系统的高准确率确保了病变边界的清晰描绘，为临床治疗提供了宝贵的参考信息。
1.2.4 新型CT技术
新型的光子计数探测器CT（photon-counting detector CT，PCD-CT）和双能CT（dual-energy CT，DECT）采用创新的功能性图像技术。PCD与传统的能量积分探测器有显著区别，其主要优势在于，直接将光子转换为电信号并进行光谱分析，通过分析不同能量的X射线光子的吸收情况，更准确地区分不同类型的物质和组织成分，具有更高的空间分辨率、更低的辐射剂量和更高的图像质量，使它成为棘球蚴病变详细成像的有前途的工具[25]。DECT可以使用两种不同能量的X射线源来获取图像，通过分析这两种能量的X射线吸收差异生成类似于传统CT平扫的图像，此技术提高了图像的对比分辨率，可以更清晰地显示和区分密度差异不大的组织和病变，对HAE诊断的可信度与传统CT平扫相当 [26]，但与传统平扫CT相比，DECT在提高图像质量、减少辐射剂量等方面具有明显优势。PCD-CT和DECT虽然在技术上具有创新性和潜在优势，但由于成本高、技术复杂性、临床适应证、操作要求等因素，它们在临床上的使用目前还相对有限。随着技术的进一步发展和成本的降低，预计这些先进的CT技术未来将在临床实践中得到更广泛应用。
1.3 MRI
MRI基于利用强磁场和无线电波来生成人体内部结构的详细图像，具有多方位、多参数、高软组织分辨率等优点，是HE相关影像学检查方法的重要补充。HCE在普通MRI下的表现为：肝脏圆形或类圆形边缘光滑锐利的病灶，囊液在T1加权成像（weighted imaging，WI）表现为低信号，T2WI表现为高信号且信号均匀，增强后无异常强化。而HAE通常表现为：不规则实性病灶，浸润性生长，边缘欠清晰，病灶在T1WI、T2WI上均以低信号为主，尤其是在T2WI上的低信号为其特征性表现，小囊泡在T2WI上呈偏高信号；病灶内可发生液化坏死，表现为“熔洞征”或“地图征”；增强后病灶内不发生强化。
1.3.1 基于MRI检查结果的棘球蚴病分型
2003年Kodama等[27]提出了基于HAE以小囊泡为特征的MRI分型方法，分为5种类型：1型，为多个小囊泡无实性成分；2型，为具有实性成分及多个小囊泡；3型，为围绕有多个小囊泡的中心合并大和（或）不规则囊肿的实性肿块；4型，为实性肿块无囊泡成分；5型，为大囊肿无实性成分。有研究者[28]通过Kappa检验对HAE病灶中MRI分型发现的小囊泡样结构与CEUS显示的病灶周边的微血管化对比分析发现二者具有较好的一致性，可以考虑在HAE病灶活性的监测中相互替换使用。
1.3.2 磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）
DWI是通过检测水分子在组织中的扩散运动来生成图像，水分子扩散受限的区域（如肿瘤、炎症或梗死组织）通常显示为高信号，通过分析DWI数据，可以估计水分子在组织中的弥散特性；然后对三维重建后的水分子运动进行虚拟化处理，从而创造出可视化的肝脏模型，它能够清晰地展示肝脏的结构、分段和解剖特征，有助于临床医师更好地明确HE病变与周围正常组织的关系，更好地规划手术方案。
1.3.3 基于MRI的放射组学
现在基于MRI的放射组学也可以用来预测HAE的生物活性，HAE病变周围存在肉芽肿反应，其特征是纤维组织增生、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞和异物巨细胞浸润，这些特征是HAE病变的生物活性部分。与CT和超声图像相比，MRI图像能够更准确地显示病灶的活动部分，可以显著减少早期成像程序的人工操作错误。基于MRI影像组学特征构建的HAE活动预测模型，通过提取常规T2WI特征，利用LASSO回归算法提高模型的解释和预测准确性并进行降维分析，以筛选出最能反映HAE活性差异的特征，为评估HAE病灶活动度提供了一种非辐射且经济高效的手段，该模型的准确性可与PET-CT相媲美，预计将成为未来HAE诊断和治疗中不可或缺的评估工具[29]。
1.4 PET-CT
PET-CT并不是诊断HE的常规检查手段，其临床价值主要在于可以根据对放射性药物摄取的程度来判断HAE的生物学活性及药物治疗效果的评价[30]。18F-FDG是一种常用的PET示踪剂，其结构与葡萄糖非常相似，它可以在细胞内被摄取和代谢，18F-FDG被标记有放射性同位素18F（氟-18），这使得它可以在PET扫描中被检测到。在HE患者的肝脏中，寄生虫的感染会引发严重的炎症反应，这种炎症反应的升高与它对18F-FDG 的吸收量增加相关[31]，HAE在PET-CT上是表现为不规则环状糖代谢增高，病灶内部无糖代谢增高，多为钙化灶及液化坏死区[32]。此外，18F-FDG-PET-CT还可以预测苯并咪唑类药物治疗持续时间，对于无法手术的患者，PET-CT中病灶的最大标准化摄取值与正常肝脏组织摄取值的比值越低，苯并咪唑类药物的治疗时间越长[33]。提示病灶的代谢活性越强，药物治疗的效果越差，需要更长的治疗时间才能达到停药标准。
2 血清学诊断检测技术
2.1 血凝试验
自 Garabedian等[34]于1957年引入血凝试验以来，该技术在棘球蚴病诊断中一直发挥着重要作用。相较于酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）、蛋白质印迹（Western blot，WB）等更为先进的技术，血凝试验在临床应用中的实用性和成本效益方面具有明显优势，使它在规模和成本效益的棘球蚴病筛查中仍占据重要地位。
间接血凝试验（indirect hemagglutination assay，IHA）在CE的检测中展现出一定的优势。IHA法通过检测患者血清中针对细粒棘球蚴的抗体，它是一种非侵入性的诊断手段。由于IHA法的试剂盒厂家不同，其敏感性范围为66%～82%，而其灵敏度则高达81%～96%[35-36]。在一项研究[37]中提及，当细粒棘球蚴抗体滴度达到1/2 560时，特异性达到了100%，提示IHA法是诊断CE的高特异性方法。然而在某些情况下可能会与非棘球蚴血清样本发生交叉反应，因而IHA法的特异性可能相对较低[38-39]。为了提高棘球蚴病诊断准确性，可以将IHA法与ELISA、WB等方法结合使用，如当IHA法和ELISA法结果不一致时采用WB法确认[40]。此外，IHA法与聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）方法、高通量测序亦即下一代测序（next-generation sequencing，NGS）技术等血清学和（或）分子技术结合时可以通过弥补各自的局限性，进一步提高诊断准确性[41-43]。总的来说，尽管单凭IHA法可能不足以做出明确的诊断，但它在多种诊断方法联合应用中的作用对于有效发现和管理棘球蚴病至关重要[44-45] 。
2.2 ELISA法
ELISA法是一种高度灵敏的多用途技术，广泛应用于检测和定量多种生物分子，包括抗原、抗体、蛋白质、糖蛋白及激素，因其优异的特异性和灵敏度，它被公认为是免疫分析的黄金标准[46-47]。在大规模监测中，ELISA法通常用于检测特异性抗体，这对评估感染患病率和识别无症状患者至关重要[48]。ELISA法是诊断棘球蚴病的重要工具，在各项HE的检测研究中展现了其高灵敏度和特异性。由于AE与CE在治疗和预后方面差异较大，因此对这二者鉴别诊断具有重要意义，尤其是用于这两种疾病同时存在地区的流行病学研究也极为重要。然而AE和CE抗原提取物通常表现出高度的交叉反应性[49]，因此，研究者们进行了大量研究，旨在鉴定和纯化自身或重组的物种特异性棘球蚴抗原。
2.2.1 Em抗原ELISA法
目前，用于鉴别诊断的最可靠的多房棘球蚴分子是Em2和Em18抗原。Em2是有效区分AE和CE的棘球蚴成分[50]，它在HAE的血清学诊断中扮演着关键角色，被广泛应用于包括 ELISA法在内的多种诊断试验中。当Em2与 Em1抗原（Em1抗原是AE和CE常见成分）结合使用时，ELISA法检测的特异度达到93.2%[51]。此外，Em2-Em18 ELISA法是检测AE的突出方法，它对AE患者抗体检测表现出高灵敏度。Demirkazık等[52]在10例被Em2-Em18 ELISA法诊断为AE的患者中有9例检出了高滴度抗体，提示该法用于早期血清学检测有效，这对于及时治疗和提高存活率至关重要。另有研究者[53]评估了使用 Em2和EmⅡ/3-10（E.multilocularis重组原头节外囊）抗原的ELISA法诊断价值发现，单独Em2-ELISA法的灵敏度为90%、特异性为 91%，与 EmⅡ/3-10-ELISA法联合使用时特异性可提高到96%。此外，多房棘球蚴的原头节衍生的Em18抗原也已广泛用于AE和CE的血清学分化，无论是单独使用[54-55]或与颗粒棘球蚴特异性抗原联合使用[56-57]，在鉴别AE和CE过程中均有良好表现。
2.2.2 IEg67粗抗原ELISA法
IEg67 kDa粗抗原（来自水牛肝脏收集的囊液）在诊断牛CE方面表现出100%的敏感性和93.8%的特异性，提示它在对来自不同气候条件和农业生态区的食用动物（如绵羊、山羊等）进行CE的大规模血清流行病学研究以及在人类筛查中的应用潜力[58]。
2.2.3 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G、抗原B（antigen B，AgB）夹心ELISA法
Toaleb等[59]开发了一种基于IgG多克隆抗原的ELISA法，用于检测CE感染的骆驼，建立了一种特异性抗体多克隆抗原夹心ELISA法，用于检测屠宰前CE的细粒棘球蚴抗原情况，并检验了它对动物CE血清学诊断的适用性。同样，靶向棘球蚴属特定表位的单克隆抗体也被用于夹心ELISA法，增强了受感染宿主排泄物或分泌产物的检测能力[60]。例如，Sadjjadi等[61]在采用来自细粒棘球蚴的AgB-ELISA法检测CE患者的灵敏度为86.67%，特异性为96.58%。
2.2.4 纳米技术
随着纳米技术的兴起，诊断领域经历了革命性的变革。检测棘球蚴病等传染性病原体的纳米生物传感器被视为该领域最具前景的发展之一，这种创新技术融合了纳米材料与生物分子，以其优异的灵敏度和精度检测生物标志物，实现了高水平的生物标志物识别准确度[62-63]。与传统诊断工具相比，纳米生物传感器功能性更多和效率更高[64]，除了快速提供结果外，通常设备也更经济，适用于诊断；此外，它们能够同时检测多种分析物，使它特别适合于棘球蚴病等复杂疾病的检测[65]。但是纳米生物传感器的潜力需进一步挖掘，以进一步改变棘球蚴病的检测与管理工作。通过纳米技术，这些传感器能够以前所未有的精度检测遗传标志或细粒棘球蚴抗原，显著提升诊断的可靠性[66]。如含有金纳米颗粒的AgB型ELISA法在绵羊棘球蚴病的诊断中显示出100%的特异性和 96% 的灵敏度[67]。另有研究者[68]也报道，在66份人类血清样本中采用纳米银点ELISA和纳米银夹心ELISA法检测循环原头节抗原的敏感性分别为97.2%和93.3%、特异性分别为94.4%和96.7%，它在诊断准确性方面取得了更大的突破，超越了传统ELISA技术的性能，提示纳米银ELISA法可作为CE诊断的验证性方法。此外，有研究团队[69]利用ELISA夹心法和纳米结构磁珠-夹心ELISA 技术，以人棘球蚴囊肿为原料制备了抗EgAgB-IgG多克隆抗体，其AgB检测灵敏度分别88.9%和94.4%、特异度分别为91.7%和95.8%，纳米结构磁珠-夹心ELISA技术在血清样品中AgB的检测准确度高达95.2%，而在尿液样品中的准确度略低（92.9%）。
2.2.5 其他
血清衍生的细胞外囊泡中发现的硫氧还原蛋白过氧化物酶1、过渡性内质网ATPase等蛋白质在棘球蚴病早期诊断和预后评估方面也显示出希望[5]。
总体而言，ELISA法仍是棘球蚴病血清学诊断的基石，随着新抗原的发现和技术的不断进步，其应用和发展仍在持续。
2.3 免疫印迹（immunoblotting，IB）法
IB法是一种功能多样且高度灵敏的技术，通过检测生物样本中的特定蛋白质、抗原或抗体，成为诊断寄生虫病的重要工具，它擅长区分不同寄生虫感染，因为寄生虫感染通常具有相似的临床症状，并且在血清学检查中可能发生交叉反应，尤其是IgG-IB，以其特异性著称，通常被视为其他血清学测试，如ELISA和IHA的金标准[35, 48]。如在一项比较不同诊断试剂盒的研究[48]中显示，相较于免疫层析测试和两种ELISA试剂盒（ELISA Echinococcus IgG kit；DRG, Instruments GmbH, Marburg, Germany与ELISA Chorus Echinococcus IgG；Diesse, Diagnostica Senese S.P.A）比较中，IB法在可靠性和诊断性能方面表现突出。
面对CE和AE的诊断挑战，促使新型抗体不断出现，提高了IB法诊断棘球蚴病的敏感性和特异性，如IB标志物Em70和Em90的开发，为AE的IB法诊断提供了高灵敏度和特异性的抗原，实现了100%的灵敏度和99.51%的特异性[70]。此外，重组抗原技术的发展推动了新型抗原的开发，如重组Em18抗原在IB法中的应用，显示了高灵敏度和特异性，如在中国新疆维吾尔自治区进行的一项研究[71]中，重组Em18-GST（Em18-谷胱甘肽S-转移酶）融合蛋白在AE的IB试验中达到了94%的灵敏度和96.58%的特异性。重组融合抗原rAgb8/1-Em18-Eg95（T3）在区分CE和AE以及预测病变大小方面也表现出色，显示出93.75%的灵敏度和特异性[72]。尽管IB法具有高度的诊断精度，但它仍可能产生假阴性结果，尤其是在接受抗寄生虫治疗或手术后的患者中[73]。这些结果可能受到治疗影响，导致特定抗原带的存在和强度发生变化，如Aslan等[74]的研究发现，WB IgG试剂盒在手术和非手术患者之间显示出显著的阳性差异；同样，Kumar Tenguria等[75]的研究表明，在手术后治愈的CE患者中，对特定蛋白（如24和39 kDa）的特异性抗体显著降低；此外，Celik等[76]确定了在治疗后不同时间消失的特定蛋白带，如29和205～215 kDa，这些蛋白带可能作为监测治疗成功的标志物；随着时间的推移，这些波段的消失与感染的消失相关，这为评估治疗效果提供了时间表。然而，尽管IB法提供了有价值的预后信息，它也存在局限性。例如，即使成功切除囊肿，IgG、IgG4、IgE等抗体可能在治疗后数年内仍保持较高水平，这可能会影响结果的解释[77]。
总的来说，IB法是棘球蚴病治疗后预后评估的关键工具，通过整合其他诊断方法，提高了治疗后监测的准确性，有助于有效管理棘球蚴病患者。尽管如此，对治疗后持续存在的某些抗体需要谨慎解释，以免误判疾病状态。
2.4 化学发光免疫分析（chemiluminescence immunoassay，CLIA）
CLIA是将高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合的强大技术，它能够检测和量化具有高灵敏度和特异性的各种生物分子，其基本原理是利用化学反应产生的光发射来测量样品中分析物的浓度，它减少了对外部光源的依赖，从而降低了背景噪声并提升了检测的灵敏度[78]。CLIA 已应用于临床诊断中，尤其是在检测蛋白质、核酸及其他生物分子方面。
基于PCR检测棘球绦虫血浆或血清中循环游离DNA（circulating free DNA，cfDNA）的灵敏度较低（20%～25%）[42]，而CLIA诊断的准确性、灵敏度和特异性较高，显著增强了棘球蚴病的检出能力。CLIA 的一大进步是利用分子技术，如实时多重定量PCR，即使在低浓度下也能快速准确地检测棘球蚴的DNA，它能够区分棘球蚴菌属，对于准确的诊断和治疗计划至关重要[79]。此外，符合CLIA标准的实验室可以利用NGS技术来分析cfDNA棘球蚴属，从而全面了解其浓度、片段长度和释放模式，增强了cfDNA 作为棘球蚴病诊断生物标志物的潜力，提供了非侵入性和高灵敏度的诊断选项[42]。同时，CLIA对NGS筛查的适应性，使它适用于大规模的流行病学研究和常规诊断，这对于防控流行地区的棘球蚴病至关重要[80]。然而，从ELISA过渡到CLIA在棘球蚴病检测中面临一些挑战，包括需要专门的设备和专业知识，这些在某些环境中可能不易实现。此外，为棘球蚴抗原开发特定的化学发光标签对于优化检测性能是必要的。
3 分子生物学诊断检测技术
3.1 PCR法
PCR法是分子生物学中的核心技术，它允许特定DNA序列的扩增，在基因研究、诊断、法医科学等众多领域至关重要。在棘球蚴病诊断中，PCR提供了一种灵敏而特异的检测方法，这对于早期和准确诊断棘球蚴病至关重要。传统诊断方法如血清学检查和影像学检查，在检测早期感染或区分活跃感染或既往感染方面存在局限，而PCR是通过直接识别寄生虫的遗传物质，其灵敏度较高，提供了一种更可靠的准确诊断工具。
有研究者[81]采用更大的血清量（2 mL相对于0.5 mL）和半巢式PCR方案可显著提高绵羊Eg特异性cfDNA的灵敏度至95%，这种高灵敏度对于早期发现和及时干预从而改善患者预后具有重要意义。Hadipour等[41]检测棘球蚴病患者血清中cfDNA，同样认为采用更大体积的血清样本及改进DNA提供方法，可以提高PCR方法的灵敏度。通过PCR检测血清样本中的特异性cfDNA，为人类棘球蚴病的非侵入性诊断和监测提供了有用的工具。
PCR还具有同时检测多种棘球蚴物种的能力，此点对于鉴别诊断尤为重要。目前已开发出了具有高特异性和高灵敏度的多重实时定量PCR方法，用于检测包括AE和CE在内的多种棘球蚴物种，尤其适用于在多种棘球蚴物种共存的地区，因为它能够精确识别并有助于制定适当的治疗计划。
PCR还适用于不同样本检测，如血液、血清和组织样本。PCR已成功用于在手术期间和抗复发治疗后检测血液样本中的棘球蚴DNA，为评估治疗效果和监测复发提供了宝贵的工具[82]。此外，PCR 还可以应用于甲醛固定的石蜡包埋组织样本，扩大了其临床应用范围[83]。
尽管PCR具有上述优势，但仍有一些局限要考虑。PCR的灵敏度受DNA提取质量和数量的影响。改进DNA提取方法和设计针对短长度DNA片段的引物可提高PCR的灵敏度和可靠性[41]。此外，尽管 PCR非常有效，但它需要专门的设备和专业知识，这在资源有限的环境中可能不易实现。总的来说，PCR显著提高了棘球蚴病的诊断准确性，提供了一种灵敏、特异和多功能的棘球蚴DNA检测方法；而且它能够检测多物种，也适用于不同的样本类型，提供了一种非侵入性诊断选择，使它成为棘球蚴病临床管理的重要工具。然而，为了充分发挥PCR在不同医疗环境中的潜力，必须努力改善其可及性并进一步提高其灵敏度。
3.2 NGS技术
NGS技术通过实现快速、经济、高效和全面的基因组分析，极大地改变了临床测试的格局。NGS的应用，不仅有助于鉴定棘球蚴属释放到血清中的特定蛋白，这些蛋白可用作早期诊断和监测治疗效果的生物标志物[45]。
3.2.1 宏基因组NGS（metagenomics NGS，mNGS）
mNGS已成为病原体诊断的新工具，它为检测棘球蚴属提供了灵敏、准确和全面的方法，显著增强了棘球蚴病的诊断能力，它部分解决了传统诊断方法的局限性，比如依赖于临床发现、影像检查和血清学检测方法在非流行地区或伴有其他疾病（如恶性肿瘤或结核病）时可能无法得出明确结论时[84-86]；它在检测棘球蚴DNA方面显示出极高的灵敏度和特异性，即使在低浓度DNA下也能有效检测，能够检测棘球蚴属的特定序列读数，精确识别病原体，便于早期诊断和及时治疗，该技术对于及时控制可能危及生命的疾病至关重要[87]。尽管目前文献报道多为个案，但它提供了一种有希望的选择。
3.2.2 cfDNA和微小RNA的检测
NGS与PCR等其他诊断工具结合使用，可以改进棘球蚴病患者中cfDNA和微小RNA的检测，尽管仅基于PCR的方法在灵敏度上可能有限[45]。
3.2.3 RNA测序
NGS技术的RNA测序已被用于检测棘球蚴病中的差异表达基因，为该疾病的分子机制提供了见解，并确定了潜在的诊断生物标志物[80]。
3.2.4 生物信息学和肽微阵列筛选的组合
该组合促进了用于血清学测试的新抗原的发现，尽管其诊断准确性仍需进一步提高[48]。
总的来说，NGS技术，尤其是mNGS技术以及对cfDNA的分析，代表了棘球蚴病诊断技术的重大进展。NGS及其相关创新技术为精确、早期和非侵入性地早期诊断HE提供了诊断方法选择，这对于有效的疾病管理至关重要。然而，尽管NGS技术发展有了较大进步，但同样存在挑战和局限性，比如NGS技术的成本和可及性限制了它在流行地区的常规使用。因此，为了最大限度地发挥NGS技术在临床实践中诊断HE的潜力，必须迎接成本和可及性方面的挑战。
4 总结与展望
HE的检测技术主要包括影像学、免疫学和分子生物学，这些技术对HE的早期诊断、治疗和防控起着至关重要的作用。影像学技术，如超声、CT、MRI和PET-CT，提供了HE病变的形态、位置、特征等重要信息，是诊断和防控棘球蚴病的重要手段；免疫学技术，如IHA、ELISA、IB和CLIA，通过检测特异性抗体，有助于诊断和鉴别诊断；分子生物学技术，如PCR和NGS，以其高灵敏度和高特异性，为棘球蚴病的诊断和病原体鉴定提供了有力支持。此外，在这三大技术基础上出现了较多更灵敏、特异、便捷和经济高效的检测方法，为棘球蚴病的检测与防控提供了更多选择；同时结合不同检测技术的优势构建综合诊断模式，将有助于提高棘球蚴病的诊断效率。未来，随着研究者们的不断探索，新技术将不断涌现，以及将现有技术优化改良，有理由相信，棘球蚴病的诊断和治疗均将取得更大的突破，从而提高HE的早期发现率，降低其死亡率，改善患者的生活质量，同时为减轻疾病负担做出贡献。
重要声明
利益冲突声明：本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明，我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明：候圣祥和侯宗豪查阅文献并撰写论文；邓满军对论文撰写和修改给予指导；王海久和樊海宁对选题和论文修改给予指导。