人禽流感的流行病学特征和肺部影像学表现

陆普选 邓莹莹

人禽流感(avian human influenza)是由禽流感病毒某些亚型中的一些毒株感染人所引起的一种急性呼吸道传染病,目前常见的亚型有H5N1、H7N7和H9N2,其中以H5N1毒性最强。自1997年中国香港首次发现人感染禽流感病毒H5N1的病例以来[1],目前已有62个国家和地区发生了人禽流感病例。截至2009年6月22日,WHO公布2003年以来实验室确诊的H5N1亚型人禽流感达 433例,死亡262例,其中中国共报告了38例人禽流感病例,25人死亡,病死率达66%。因此,系统认识本病的流行病学、病理学改变、临床及影像学表现特点等具有一定的临床意义。

病原学

禽流感病毒为RNA病毒,正黏病毒科、甲型流感病毒属。依据其外膜血凝素(hemagglutinin,H)和神经氨酸酶(neuraminidase,N)抗原性的不同,分为16个H 亚型(H1～16)和9个N亚型(N1～9)。目前已证实感染人的禽流感病毒亚型为H5N1、H7N2、H7N3、H7N7、H9N2等。其中H5N1型病毒感染引起的人禽流感病情重,病死率高,称之为高致病性禽流感 (highly pathogenic avian influenza,HPAI)。流感病毒能在症状出现前在空气中迅速传播,并且患病起初几天传染性很强;而SARS冠状病毒在症状出现前不会传染,并且在患病7～8d后传染能力才比较强,通常在近距离接触后才会被传染。所以,一旦禽流感病毒变异为普通人类流感传播开来,其蔓延速度将远远超过SARS[2]。

流行病学概况

自1959年苏格兰首次出现H5N1禽流感以来,全世界共爆发了32次[3],该疾病可感染多种禽类,并能引起家禽的瘟疫。1997年5月9日,从中国香港一名3岁儿童体内分离出一株A型流感病毒,病原学确诊为禽流感病毒 (H5N1亚型),同年中国香港共确诊18例人禽流感病例,其中6例死亡,这是禽流感病毒首次感染人并致人死亡的案例。但病毒并不能在人与人之间进行有效传播,并且在宰杀完香港所有家禽之后未再出现人类感染病例。2003年以来,东亚和东南亚的许多国家都报道了禽流感疫情,相继发生H9N2、H7N7亚型感染人类和H5N1再次感染人类的报道,人禽流感暴发的规模远远大于香港的疫情。

1.传染源

主要为患禽流感或携带禽流感病毒的鸡、鸭、鹅等禽类,特别是鸡。野禽在禽流感自然传播中扮演重要角色。禽的分泌物和排泄物、羽毛、组织器官、禽蛋中均可带有病毒。从迁徙水禽,特别是野鸭中分离到的病毒比其他禽类多,其中由家养的鸡和火鸡引起的疾病最为严重。禽流感病毒在粪便中可存活1周,在羽毛上至少存活18d,在水中可存活1个月。

在人禽流感疫情中,发现多个家庭聚集发病或子女-母亲传播的案例,因此,人类是否可作为传染源还需进一步证实。此外,有证据表明,医务人员的医院内传播危险较低,即使未使用合适的隔离措施也是如此。

2.传播途径

主要经呼吸道传播,也可通过密切接触感染的禽类分泌物和排泄物、受病毒污染的物品和水等被感染。可以是直接接触,也可能是间接接触(污染物)再接种于上呼吸道或结膜黏膜。除此之外,气溶胶传播、血液传播、垂直传播、实验室传播、交通工具传播以及医源性感染等都是不可忽视的传播途径。目前,有证据表明是鸟类传人,也可能环境传人,而人-人传播是有限的和非持续的[4],发生的仍为个案,属于低流行病例。

3.易感人群

一般认为,人类对禽流感病毒不易感,且无性别差异。尽管任何年龄均可被感染,但在已发现的H5N1感染病例中,12岁以下儿童所占比例较高,病情较重。本病是一种自限性传染病,病后2～3周时可以检测到禽流感中和抗体。但该中和抗体的滴度变化以及持续时间还需进一步观察。可以肯定的是预防禽流感的最有效措施是人与禽接种疫苗 (易感人群和高危人群应在流感发生前1个月接种疫苗)。

4.流行病学特征

人禽流感一年四季均可流行,但主要发生在冬春和秋冬交替季节,多在寒流突袭、气温变化较大时节发病,气温变暖后发病率明显下降。空间和地区分布上,主要发生在各国广大农村地区,这与广大农村饲养禽类并发生流行人群与病死禽接触机会较多有关。小学生及青壮年所占比例较高,女性多于男性。

病理变化

H5N1流感病毒侵入人体后,肺是感染最严重的器官,在该处的肺泡Ⅱ型上皮细胞及巨噬细胞内大量复制,引起严重肺损伤,弥漫肺泡损伤和透明膜形成等。还包括免疫器官和其他脏器的中毒性改变及继发感染[5]。早期(病程数天),表现为双肺弥漫性肺泡损伤,以急性弥漫渗出病变为主,表现为肺水肿及透明膜形成。中期(病程10余天),呈增殖期改变。弥漫性肺泡损伤进一步加重,肺泡上皮反应性增生,但未见与病毒相关的细胞改变。晚期(病程超过3周),呈纤维化改变。全身各器官的病理改变主要为巨噬细胞广泛吞噬红细胞、白细胞、血小板的现象,称为反应性嗜血细胞综合征(reactive hemophagocytic syndrome,RHS),它是由禽流感病毒感染触发多种细胞因子释放入血引起的相关病理改变[6],可能导致重型感染患者淋巴细胞减少,肝功能紊乱,凝血异常。临床上可观察到并发多脏器功能障碍(MODS);部分患者进展为弥散性血管内凝血(DIC)及多脏器功能衰竭(MOF),病死率极高。

临床特点

感染H9N2及H7N7亚型的患者症状都较轻,H5N1亚型病毒感染约60%～70%的病例为重症型。H5N1感染可以从无症状到致命性肺炎和多器官衰竭,以重症率高和病死率高为其特点。潜伏期一般为1～3d,通常在7d内,但最长可达21d。症状重、体征明显,这与SARS患者症状重、体征轻的特点不同。早期类似普通流感,多数患者有高热 (典型患者体温高达38℃以上)和流感样症状[7]。早期出现下呼吸道症状,发病后5d(中位时间),90%以上患者出现呼吸困难,时有脓痰和血痰。部分患者还表现消化道等症状。重症患者可出现高热不退,病情发展迅速,几乎所有患者都有明显的肺炎表现,可出现ARDS、胸腔积液、肺出血、MODS、休克及瑞氏(Rey)综合征。死亡时间平均为发病后9d或10d,大多数病人死于进行性呼吸衰竭,与病灶扩散、双肺的磨玻璃样渗出和ARDS的出现有关。而在我国近邻越南则报告,患者发病后较早出现循环衰竭和呼吸衰竭[8],早期即出现休克,这与我国的病例有一些差别。

发热、咽喉痛、咳嗽和淋巴细胞减少是重要的有助于早期诊断的临床特征。其他器官受累表现为轻到中度肝损害和疾病晚期的心脏和肾功能损害。

影像学表现

人禽流感主要依据流行病学史、临床表现及病原学检查进行确诊。影像学检查发现肺部有无浸润阴影是人禽流感早期诊断的重要内容。连续的胸片检查可显示病变的动态变化,是判断病情进展、观察治疗效果和患者预后的主要手段。CT检查能更全面客观地评价病情,可以发现病灶细微的动态变化及分布情况,获取比胸片更多的病变信息。

1.早期及常见的影像学表现

人禽流感主要表现为肺内磨玻璃密度影和实变影,呈片状形态(图1)。早期(发病7d内)90%患者表现为局灶性片状影,实变或磨玻璃样密度影,可先后出现单发及多发小片状影[9],右肺及外周分布多见。Qureshi等[10]总结越南发生的H5N1禽流感肺炎胸部X线表现,超过90%患者病灶多发,80%患者两肺受累,病灶范围累及和超过4个肺区或10个肺段。此外,还包括小叶中心结节;间质性病变,如线网状、胸膜下弧线影等。

2.发展规律

(1)进展期(发病 10～14d)内病变进展加重,早期小片状影可在3～7d内变为大片、多发或弥漫性病变,可见“充气支气管征”。重症患者病变进展迅速,数天甚至仅1d内肺内病灶就有变化。病变由单侧肺发展到双侧肺,由1个肺野发展到多个肺野,磨玻璃密度影向实变影发展。多数患者在8～14d已达到肺部浸润最为严重的状况,称为病变的高峰期或“极期”[11]。CT表现仍以肺实变影最为常见,多发弥漫分布,各种形态的病变可同时存在。

(2)病情稳定后,病变以肺实质与间质改变并存。肺泡炎性改变相对吸收较快,最晚受侵部位的病灶吸收快,而最先出现的病灶吸收缓慢。而间质损伤早期表现间质水肿、增生以及早期纤维化,因此,病灶吸收相对较慢。

(3)恢复期(发病22～30d)主要以肺间质改变为主,表现为条索影、网格状影、小叶间隔增厚以及胸膜下弧线影等(图2)。

3.并发症与预后

①病情严重时两肺出现广泛高密度实变影,即“白肺”,表明合并ARDS。泰国资料表明,禽流感患者一般于发病第6d(范围4～13d)出现ARDS[12];②肺部继发感染,常见铜绿假单胞菌、霉菌和其他细菌的继发感染,表现为肺内斑片状不均匀阴影;③胸腔积液,1997～2003年中国香港的20例患者中,15%患者出现胸腔积液征象;④肺气肿、纵隔气肿与气胸,吸收期CT 显示散在小叶间隔旁气肿的征象[13]。纵隔气肿、气胸、皮下积气是应用气管切开,气管插管的严重并发症。⑤肺纤维化,重症病例不同程度出现肺纤维化改变,出院后的薄层CT 扫描仍可显示两肺野不规则网格状影,纤维条状影及斑片状影[14]。同时伴有胸腔积液和局部胸膜增厚(图3)。

图1 重症人禽流感肺炎伴呼吸衰竭。A.发病第7天,左肺见广泛致密实变影。B.右肺中叶内侧段见少许淡薄磨玻璃密度影,左肺见大片实变影。

图2 重症人禽流感肺炎伴呼吸衰竭。与图1同一病例。A.发病第34天,两肺散在斑片状与条索状影,胸膜下见小叶间隔增厚。B.发病第 72天,两肺磨玻璃密度影中见少许条索状影及小叶间隔增厚。

4.影像与临床的联系

患者临床症状较轻或治疗及时,肺内病变也可吸收好转,这时病变吸收的速度也较快。这与一般肺炎的影像动态变化速度明显不同[5]。临床症状与胸部X线表现不完全相符,可不同步,临床表现可以重于胸部影像表现。但病灶吸收往往落后于临床改善,当临床症状好转后复查,肺部病灶变化不大。少数重症患者的恢复可能较长期遗留间质纤维化改变(图4),而临床无任何异常改变。

H5N1型人禽流感病毒性肺炎的流行病学、临床及胸部影像学表现有一定特征,因此,影像学检查与诊断仍然是人禽流感病毒性肺炎的临床诊断、鉴别诊断、疗效评价及预后分析的重要手段,动态观察人禽流感病毒性肺炎的影像学表现特点及变化,监测ARDS和肺部继发感染等并发症的发生,对指导临床诊断与及时有效的治疗有重要参考价值。

图3 重症人禽流感肺炎伴呼吸衰竭。与图1同一病例。A.左下背侧胸膜腔积液。B.右下背侧胸膜局限性增厚。

图4 重症人禽流感肺炎伴呼吸衰竭。与图1同一病例。A.发病第286天,两肺病灶以纤维条索状及网格状影等肺间质改变为主,伴少许磨玻璃密度影。B.发病后第3年CT随访,两肺仍显示纤维条索状及网格状影,与2年前CT片比较磨玻璃密度影基本吸收,两肺间质性病灶有少许吸收。

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