O conjunto de sintomas e a radiografia de tórax geralmente dão indícios da tuberculose pulmonar, mas o que comprova a existência da doença é a constatação do Mycrobacteriumtuberculosis no escarro. A baciloscopia, ou exame de escarro, possibilita a identificação dos Bacilos-Álcoo-Ácido-Resistentes em análise direta da secreção excretada pelos pulmões, por meio de coloração específica com a utilização de microscópio.
Recentemente outro exame usando técnica de biologia molecular, como o Xpert MTB/RIF, passou a ser também uma metodologia bastante usada para detectar, a partir do escarro, a presença do DNA do bacilo e de mutação que indique resistência ao antibiótico rifampicina, usado no tratamento da doença. Com este exame, o diagnóstico pode sair em até duas horas. O Xpert é disponibilizado no Brasil pelo Ministério da Saúde.
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