Author: Thomas e herchline, md; Chief Editor: Michael Stuart Bronze, md et all

Tuberculosis Screening 
 
Updated: Jan 17, 2014
 

Overview

Selecting Individuals to Screen

Selecting a Test


Tuberculin Skin Test

Interferon-gamma Release Assays

Follow-up

Show All
Tables
References
Overview
Latent tuberculosis infection is a condition in which a person is infected 
withMycobacterium tuberculosis -complex but does not have 
active 
tuberculosis
disease. People with latent tuberculosis infection are at risk of 
progressing to active tuberculosis. Therefore, it is essential that individuals at high 
risk of progression to active tuberculosis are identified through screening.
Nearly one-third of the world’s population has latent tuberculosis infection.
[1] 
Risk of 
progression varies based on age and comorbid conditions.
[2] 
The greatest risk for 
progression to active disease occurs within the first 2 years of infection, during which
time about 5% of individuals progress to tuberculosis disease. After the first 2 years 
following infection, the risk of developing active disease over an individual’s lifetime 
is 5-10%.
[3]
There is no direct test to detect the presence of latent tuberculosis infection in an 
individual. The screening tests for latent tuberculosis infection rely on measurements
of adaptive host immune responses to the bacteria. The tuberculin skin test 
measures an individual’s response to a solution of Mycobacterium tuberculosis -
complex antigens, known as purified protein derivative.
[4, 5]
Until the early 2000s, the tuberculin skin test was the standard for screening for 
latent tuberculosis infection.
[6] 
However, the test has limitations, including precise 
intradermal administration, the need for a follow-up visit to interpret the results, 
specific criteria for interpretation of the results, and the possibility of false-positive 
results with Bacillus Calmette-Guerin vaccination or other environmental 
mycobacteria.
[6] 
Because of this, interferon-gamma release assays are gaining 
acceptance as an alternative screening test.
[7, 8] 
Because interferon-gamma release 
assays are performed in the laboratory, requiring one blood draw and only one 
patient visit to obtain results, they are significantly distinct from the traditional 
tuberculin skin test.
Selecting Individuals to Screen
The selection of individuals for screening of latent tuberculosis infection should be 
based on clinical, social, and environmental risk factors. Screening should be 
performed with the intent to treat positive test results.
There are two main categories of people who should be screened for latent 
tuberculosis infection: 1) individuals at risk for exposure to persons with active 

tuberculosis disease, and 2) individuals with conditions or other factors associated 
with progression from latent tuberculosis infection to tuberculosis disease.
[9]
Individuals at risk for exposure to persons with tuberculosis disease include the 
following
[10] 
:

Known close contacts of a person with infectious tuberculosis disease

Immigrants from 
tuberculosis-endemic regions of the world
 (e.g., Africa, Asia, 
Eastern Europe, Latin America, and Russia)

Employees or residents of facilities or institutions with people who are at high 
risk for tuberculosis, such as hospitals, homeless shelters, correctional facilities, 
nursing homes, or residential facilities for patients with acquired immunodeficiency 
syndrome
Conditions and other factors associated with progression from latent tuberculosis 
infection to tuberculosis disease include the following
[10] 
:

Human immunodeficiency virus
 infection

Receipt of immunosuppressive therapy, such as tumor necrosis factor 
antagonists, systemic corticosteroid doses ≥15 mg of prednisone per day, or organ 
transplantation

Recently infected with M. tuberculosis within the past 2 years

Radiographic evidence of prior healed tuberculosis

History of prior untreated or inadequately treated tuberculosis

Low body weight (10% below ideal body weight)

Infants and children under 5 years old with positive tuberculosis test

Cigarette smoking

Drug abuse, including alcohol abuse and injection drug use

Silicosis

Diabetes mellitus

Chronic renal failure or on hemodialysis

Gastrectomy

Jejunoileal bypass

Solid organ transplantation

Head and neck cancer

Lung cancer
Individuals with a prior positive test or who have had a severe reaction to tuberculin 
skin test in the past, including skin necrosis, blistering, ulceration, or anaphylactic 
shock,
[9] 
should not be screened again.
Selecting a Test
There is considerable controversy regarding the appropriate test to use for 
tuberculosis screening. Data on interferon-gamma release assays (IGRAs) is 
evolving and its validity in specific patient populations is not as well established as 
the tuberculin skin test (TST). The Centers for Disease Control and Prevention 
(CDC) issued updated guidelines in 2010 evaluating the role of screening for 

tuberculosis with IGRAs.
[6] 
Overall, both IGRAs and TSTs have been endorsed. 
IGRAs may be used in place of TSTs whenever testing is indicated. The guidelines 
also indicate preferred tests in certain situations, but routine use of either TST or 
IGRAs is acceptable practice.
IGRAs are recommended for individuals who may not return for a TST reading, such
as those with a history of drug abuse or who are homeless. IGRAs are also 
recommended for individuals who have received Bacille Calmette-Guerin 
vaccination. TST is the preferred test for children younger than 5 years.
The CDC recommends against routine use of simultaneous or sequential TST and 
IGRA for the same patient, although there are exceptions. For example, if the initial 
TST is negative, repeat testing with IGRA (or vice versa) can be performed if the 
patient is at high risk for infection, progression, or poor outcome or if there is a high 
clinical suspicion for active tuberculosis. A positive result from a second test 
increases the sensitivity for detecting tuberculosis in higher risk patients, although 
multiple negative tests cannot exclude a diagnosis of tuberculosis. Sequential 
testing also can be considered if the initial test is borderline or indeterminate.
In the setting of multiple tests, clinicians may be faced with discordant findings (i.e., 
one positive test and one negative test). The CDC recommends an individualized 
approach with careful consideration to the quality of each test, the patient’s specific 
response to testing (e.g., size of induration or values for antigens, positive and 
negative controls on the IGRA) and the risk of testing or treating a given patient.
For patients who are at low risk for infection and progression, deeming a positive 
result to be falsely positive is reasonable given the overall low incidence of 
tuberculosis in the United States. TST reactions of less than 15 mm in size in 
otherwise healthy, low-risk patients who have received a Bacille Calmette-Guerin 
vaccination and who have a negative IGRA can be considered to be a false-positive 
TST reaction. However, for patients who are at high risk of acquisition or progression
of tuberculosis, one positive test result can be considered as evidence for infection.
Differing conclusions are presented in the guidelines developed by Canadian, U.K., 
and U.S. expert panels regarding the use of IGRAs.
[11] 
Given the evolving data and 
the varied public health priorities, this assessment is not surprising. The choice of a 
specific test should be based on the local epidemiology of tuberculosis as well as 
the risk factors of each individual.
Tuberculin Skin Test
Technique
The tuberculin skin test (TST) measures an individual’s cell-mediated immune 
response to a solution of more than 200 M. tuberculosis complex antigens, known 
as purified protein derivative (PPD).

Testing equipment for the TST includes a purified protein derivative solution, 
tuberculin syringe, 27-gauge needle, and alcohol swabs.
PPD solution should be stored in the dark and refrigerated at 36-46°F.
[9] 
To minimize 
reduction in potency by adsorption, the PPD solution should not be transferred from 
one container to another.
In the United States, 5 tuberculin units (TUs) are used, whereas in most European 
countries, 2 TUs are used.
[12] 
Skin tests should be given immediately after the syringe
is filled.
The Mantoux technique is the standard method of administration of PPD solution, in 
which intradermal injection of tuberculin material on the inner surface of the forearm 
is used.
[9] 
The test is performed as followed:

Inject 0.1 mL of 5 TU PPD solution intradermally on the volar surface of the 
lower arm using a 27-gauge needle and tuberculin syringe.

Produce a wheal 6-10 mm in diameter.

The arm in which the test was administered is noted.

The skin test should be read 48-72 hours after administration.

The area of induration (not erythema) is measured in millimeters in the axis 
perpendicular to the long axis of the arm.
Interpretation
The immune reaction to administered antigen is a type 4 delayed (cellular) 
hypersensitivity reaction. T cells primed by the prior infection are recruited to the test
area, where they release lymphokines leading to local vasodilatation, edema, fibrin 
deposition, and recruitment of other inflammatory cells leading to induration of the 
involved skin.
[13]
Because this test is an indirect measurement of latent tuberculosis infection, it has 
certain limitations. Bacillus Calmette-Guerin vaccine, which protects infants and 
young children from meningeal and miliary tuberculosis,
[14] 
may affect results. The 
vaccine is not offered in the United States, but foreign-born residents who have 
been vaccinated may develop a positive PPD reaction. Because it is difficult to 
distinguish whether the reaction is a true-positive result(indicating latent tubculosis 
infection) or a false-positive result (indicating history of Bacillus Calmette-Guerin 
vaccination), individuals with known or suspected Bacillus Calmette-Guerin 
vaccination with a positive PPD should be treated as if they have a positive test 
result.
[15, 16]
Some individuals with latent tubculosis infection have an initial negative skin test 
reaction when tested years after infection because the TST becomes less sensitive 
over time. For individuals who have a negative initial TST, a second test should be 
administered (two-step testing) using the same methods and interpretation 
paradigm. The initial TST serves as a boost to stimulate a response.

Sensitivity and specificity of the TST is influenced by different cutoff values for 
positivity in different clinical settings. Table 1 shows the degree of induration required
for a positive test in selected population groups.
[9]
Table 1. Interpretation of tuberculin skin test results
   (Open Table in a new window)
Degree of induration required for a positive 
result
Patient population
>5 mm
Individuals with HIV infection
Individuals who have had dlose contact with a patient with infectious tuberculosis
Individuals with chest radiographs that are consistent with prior untreated tuberculosis (fibrotic changes)
Organ transplant recipients
Other immunosuppressed patients (taking the equivalent of >15 mg/day of prednisone or tumor necrosis factor 
antagonists)
>10 mm
Recent immigrants (within the last 5 years) from tuberculosis-endemic countries
Injection drug users
Residents or employees of congregate settings (e.g., prisons, long-term care facilities for the elderly, homeless 
shelters)
Mycobacteriology laboratory personnel
Children younger than 4 years
Infants, children, and adolescents who have been exposed to high-risk adults
>15 mm
Individuals with no known risk factors for tuberculosis
Table 2 lists false-positive and false-negative reactions of which the clinician should 
be aware.
[9, 17]
Table 2. Causes of false-positive and false-negative reactions for the tuberculin skin 
test
   (Open Table in a new window)
False-positive reactions
False-negative reactions
Infection with non-tuberculosis mycobacteria
Cutaneous anergy due to a lack of an appropriate immune response (e.g., 

immunocompromised or suppressed individual)
Prior Bacillus Calmette-Guerin vaccination (although not a 
contraindication to tuberculin skin testing)
Recent tuberculosis infection (within 8-10 weeks)
Incorrect method of administration
Very old tuberculosis infection
Incorrect interpretation of reaction
Very young age (< 6 months old)
Incorrect antigen used
Recent live-virus vaccination (e.g., measles, smallpox)
Overwhelming tuberculosis disease
Certain viral illnesses (e.g., measles, chicken pox)
Incorrect method of administration
Incorrect interpretation of reaction
Interferon-gamma Release Assays
Two interferon-gamma release assays (IGRAs) are currently approved by the U.S. 
Food and Drug Administration (FDA) in the United States:

QuantiFERON-TB Gold In-Tube test (QFT-GIT)

T-SPOT.TB test (T-Spot)
QuantiFERON-TB Gold In-Tube Test
The QFT-GIT uses three specialized blood collection tubes, each holding 1 mL of 
blood:

Grey: Negative control

Red: Tuberculosis antigens

Purple: Mitogen control
Immediately after blood collection, all tubes of blood must be vigorously shaken 10 
times to ensure the entire inner surface of the tube has been coated with blood. 
Appropriate mixing is essential to ensure the antigens embedded in the tube walls 
interact with the blood.
[8]
Tubes must be incubated within 16 hours at 37°C for 16-24 hours. After incubation, 
an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is performed on separated plasma 
using a specially developed QFT-GIT microwell plate. The optical density is 
measured and a software algorithm using FDA-approved cutoff values compares the
negative control, positive control, and the antigen wells.
[8, 6] 
A qualitative response of 
positive, negative, or indeterminate is generated from these values.
Indeterminate results may occur for several reasons. The positive control optical 
density may be below the threshold, indicating the patient’s blood did not react with 
the mitogen and suggesting an anergic response. The negative control optical 
density may exceed the threshold value, suggesting high background interferon-
gamma levels.

Common clinical reasons for indeterminate results include relative anergy and 
immunosuppresion (specifically limiting interferon gamma production in the positive 
control), extremes of age, active infection, or antimycobacterial treatment.
[6, 
18]
Technical reasons for indeterminate results include prolonged transit time after 
draw and before incubation, insufficient mixing, and incomplete washing of the 
ELISA plates.
[8, 18]
T-SPOT.TB Test
For the T-Spot test, whole blood is collected in lithium heparin or sodium citrate 
anticoagulated tubes (or specialized Leucosep or Cell Preparation Tubes), holding 8 
mL of blood. Anticoagulated or nonanticoagulated ethylenediaminetetraacetic acid 
tubes are inappropriate for testing and should not be used.
After blood is collected, samples should be processed within 8 hours of collection 
unless processed with T-Cell Xtend reagent, which extends the hold time up to 32 
hours after venipuncture.
In the laboratory, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) are separated, 
washed, and counted. After preparation, isolated PBMCs are placed into a specially 
prepared microtiter plate and exposed to the positive control, a negative control, and
two tuberculosis antigens. The positive control contains phytohemagglutinin, which 
nonspecifically stimulates T-cell production of interferon-gamma.
After a 16- to 20-hour incubation period, secreted interferon-gamma binds to the 
antibodies coating the base of the plate. A second antibody conjugated to alkaline 
phosphatase binds to the interferon-gamma and a final substrate is added, which is 
cleaved by the enzyme to form an insoluble spot on the plate. These spots are 
counted and then interpreted using FDA-approved interpretation criteria.
[6, 19]
Notably, 
the FDA approved a “borderline” criterion, which increases the specificity and 
sensitivity of the assay by reducing the false-positive and false-negative results near
the breakpoint.
As with the QFT-GIT, indeterminate results can occur because of either a lack of 
positive control response or a high background level of interferon-gamma. Both 
technical and clinical factors can lead to indeterminate results, including improper 
testing procedures and washings, as well as patient anergy or immunosuppression.
Follow-up
Individuals with positive screening result need further testing to determine if positivity
is due to latent tuberculosis infection or active tuberculosis disease. A clinical 
evaluation and chest radiograph should be performed on all patients with a positive 
screening test to assess for active tuberculosis disease. If the patient does not have 
clinical signs or symptoms and the chest radiograph does not have findings 
suggestive of active tuberculosis, the patient should be diagnosed with latent 
tuberculosis infection and offered a treatment course to diminish the risk of 
progressing to active tuberculosis.

 
 
 
 
Primary Tuberculosis Imaging 
 
Updated: Jul 30, 2013
 

Overview

Radiography

Computed Tomography

Show All
Multimedia Library
References
Overview
Preferred examination
If patients with primary tuberculosis undergo imaging, a conventional chest 
radiograph may be sufficient for diagnosis in the appropriate clinical setting.
In patients with progressive primary or postprimary tuberculosis, computed 
tomography scanning is often performed, in addition to chest radiography. Magnetic 
resonance imaging may be used to evaluate complications of thoracic disease, such
as the extent of thoracic wall involvement with empyema, but is of limited value in 
the evaluation of patients with pulmonary tuberculosis.
Typically, ultrasonography is not useful in imaging pulmonary disease. This modality 
may be used for thoracentesis guidance or to evaluate the pericardium for 
secondary tuberculous involvement.
Angiography is not used in the diagnosis of pulmonary tuberculosis. Angiographic 
techniques, such as bronchial arteriography and embolization in patients with 
hemoptysis, may be used to treat the complications of cavitary pulmonary 
tuberculosis.
Patients with postprimary tuberculosis may also undergo bronchoscopy to evaluate 
endobronchial disease and to obtain sputum specimens for microbacteriologic 
cultures.
[1, 2, 3, 4, 5]
Mycobacteria

Traditionally, the term tuberculosis has been used to indicate infections caused 
byMycobacterium tuberculosis and M bovis; however, a multitude of causative 
mycobacteria are recognized. A case of primary pulmonary tuberculosis is depicted 
in the image below.
Young male patient with fever and cough has a focal opacity in the left lower lobe that 
looks like a pneumonia. This is a case of primary tuberculosis in an adult.
Tuberculosis may involve multiple organs such as the lung, liver, spleen, kidney, 
brain, and bone. In endemic regions, the normal host immune response may be 
sufficient to contain the infection and prevent clinical presentation. Uncontrolled or 
uncontained infection may result in great morbidity and mortality.
Limitations of techniques
Conventional radiography is limited in its sensitivity and specificity. As many as 15% 
of patients with primary tuberculosis have normal chest radiographic findings. 
Clinical suspicion must remain high for prompt diagnosis in these individuals. Chest 
radiographic results are not specific for tuberculosis, and other entities must remain 
in the differential diagnosis,
[6, 7, 8]
Intervention
Interventional radiologists may be consulted to perform diagnostic and therapeutic 
bronchial artery studies, and interventional radiologic techniques may be used to 
confirm the diagnosis with percutaneous lymph node aspiration or biopsy to obtain 
material for culture, cytologic, or histologic studies.
Radiologists may perform stent placement with fluoroscopic and/or CT guidance in 
collaboration with the bronchoscopist, and they often obtain fluid for evaluation by 
performing ultrasonography- or CT-guided thoracentesis.
Radiography
The radiographic characteristics of primary and postprimary pulmonary tuberculosis 
are displayed in the section images below.

Young male patient with fever and cough has a focal opacity in the left lower lobe that 
looks like a pneumonia. This is a case of primary tuberculosis in an adult.
Posteroanterior chest radiograph in a young patient shows a right upper lobe and right lower lobe consolidation and a small 
pleural effusion on the right side.
A middle-aged man presents with a cough and fever 
lasting several weeks. Posteroanterior chest radiograph shows a prominent paratracheal area on the right, 
lymphadenopathy, a cavitary opacity in the right upper lobe, and a focal consolidation in the middle lung zone on the right. 
The patient was ultimately found to have primary progressive tuberculosis.
Pulmonary imaging findings in individuals with primary tuberculosis are nonspecific.
[9,
10, 11] 
Common findings include segmental or lobar airspace consolidation, ipsilateral 
hilar and mediastinal lymphadenopathy, and/or pleural effusion. Atelectasis may 
occur in primary pulmonary tuberculosis, often as a consequence of tuberculous 
airway involvement.
Note that chest radiographic findings may be normal in as many as 15% of patients 
with primary pulmonary tuberculosis.