胸部CT评估艾滋病相关肺孢子菌肺炎宿主的免疫状态

谢浩锋，郑晓林，黄翔，钟庆杨，邹玉坚，殷思纯

东莞市人民医院放射科，广东东莞 523059； *通讯作者 郑晓林 2539717579@qq.com

肺孢子菌肺炎（pneumocystis jirovecii pneumonia，PJP）是免疫缺陷患者感染耶氏肺孢子菌（pneumocystis jirovecii，Pj）所致的一种亚急性或急性机遇性肺炎[1]，且已被列入艾滋病（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）指示性疾病名单。而CD4+T淋巴细胞是控制艾滋病毒感染和确定免疫功能的关键[2]，是评价艾滋病进程的指标和监测患者出现机遇性感染和死亡率的重要参数[3]。本研究甄选出82例符合AIDS相关PJP临床诊断的患者，对其胸部CT的特征性表现进行综合定量评分，并与实时对应的CD4+T淋巴细胞计数进行相关性分析，以探讨该影像学评分方法对初步预测AIDS相关PJP患者实时免疫状态的应用价值，以提高对本病的诊疗水平并降低其死亡率。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2013年9月—2018年2月东莞市人民医院临床确诊为AIDS相关PJP的82例患者，其中男 77例，女 5例；年龄 20～64岁，平均（42.15±9.68）岁；临床表现：发热、干咳82例，呼吸困难70例，其中Ⅰ型呼吸衰竭30例（包括死亡9例）。其临床诊断均参照中华医学会感染病学分会艾滋病学组《艾滋病诊疗指南第三版（2015版）》中AIDS相关PJP的诊断标准[4]并以出院诊断为准。排除标准[5]：部分患者病程中出现其他病原体的混合感染，如细菌、巨细胞病毒感染等可能引起类似 CT表现的病例。

1.2 CT检查与图像后处理 采用 GE Optima 520 Pro16层螺旋CT机，扫描参数：管电压120 kV，自动管电流范围 50～250 mA，层厚 7.5 mm，螺距1.375∶1，扫描视野36 cm×36 cm；扫描体位：仰卧位，头先进，深吸气后屏气扫描；扫描范围从肺尖至肺底。将全肺扫描所获取的原始数据进行薄层CT重建并传送至GE AW工作站中，重建参数：层厚、层间距1.25 mm，肺算法，肺窗（窗宽1 250 Hu，窗位-600 Hu）显示。

1.3 AIDS相关PJP特征性CT表现的定量评分 由2名高年资影像诊断医师对图像进行单独阅片，并按照本课题组近期研究[6]所应用的CT定量评分方法对PJP特征性CT表现进行评分，取两者的均值进行统计学分析。相应评分方法与步骤如下。

1.3.1 范围评分参照 Casarini等[7]对肺弥漫性病变范围的评分方法。①区域划分：将两肺各分为上、中、下3个部分，上部为气管隆突以上区域、中部为气管隆突与下肺静脉之间的区域、下部为下肺静脉以下区域，共6个区域。②5级法评分。0级：0分，正常肺组织；l级：1分，病变面积<该层面25%；2级：2分，病变面积占该层面的25%～50%：3级：3分，病变面积占该层面的 51%～75%；4级：4分，病变面积>该层面的75%。求全肺各区域范围评分之和。

1.3.2 密度评分 以Chou等[8]对PJP特征性CT表现的密度研究为基础，本研究根据PJP特征性病变与对应层面肺内正常充气区域的密度差（Δ）进行密度评分：密度评分=。方法：在GE AW工作站中调取并分析对应病例的CT图像，利用密度测量工具，分别测量上述6个区域内PJP特征性病变与肺内正常充气区域的CT值，为减少两者在同一区域内的密度差异造成的偏倚，故两者在各区域至少测量3次CT值并取均值（）。Δ=PJP-正常。求全肺各区域密度评分之和。

1.3.3 综合评分 求上述6个区域对应范围评分与密度评分的乘积之和，最终获得全肺综合评分之和。

1.4 免疫功能检测 CD4+T淋巴细胞计数结果由广州金域检验实验室提供，获取与CT检查时间最接近的结果，两者相隔在1周以内。

1.5 统计学方法 采用 SPSS 22.0软件，对不同CD4+T淋巴细胞计数区段内对应的胸部 CT定量评分值进行单因素方差分析，两两比较采用LSD法。并对该两变量进行Spearman秩相关性分析，绘制散点图，获取相关系数；通过受试者工作特征（ROC）曲线分析，获取CT定量评分预测“CD4+T淋巴细胞计数<50个/μl”的最佳临界值。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AIDS相关PJP胸部CT表现（图1） PJP的胸部CT表现具有其多样性，基本以2种或以上的CT征象混合并存。根据肺内病变性质，可分为：（1）肺泡性病变：①不同程度的磨玻璃影（ground glass opacity，GGO）82例（100.00%），范围可弥漫双肺或多叶广泛分布，以淡薄透明、浑浊不透明或亚实变等密度存在，重者可呈片状完全实变影34例（41.46%）。（2）肺间质性病变：①细或粗网格影72例（87.80%）；②支气管血管束增粗51例（62.20%）；③支气管扩张42例（51.22%）；④肺气囊38例（46.34%），可散发或密集分布，重者呈蜂窝样改变 10例（12.20%）。肺外胸部征象：①气胸、纵隔或皮下气肿（5例，6.10%），多继发于肺气囊及蜂窝样病变；②少量胸腔积液8例（9.76%）及少量心包积液2例（2.44%）。

2.2 AIDS相关PJP对应CD4+T淋巴细胞计数本研究组82例患者CD4+T淋巴细胞计数在2～272个/μl，中位数 29（12，55）个/μl。其中，<200 个/μl 81 例（98.78%），<100个/μl 73例（89.02%），<50个/μl 59例（71.95%），<25个/μl 40例（48.78%）。

图1 男，46岁，CD4+ T淋巴细胞计数13个/μl，发热、干咳，Ⅰ型呼吸衰竭，发病后2周内死亡，最终临床诊断为AIDS相关PJP。依次分别为两肺上（A）、中（B）、下（C）3个部分对应层面的薄层轴位图像示双肺弥漫分布不同程度GGO（星号），并小叶内间质与小叶间隔增厚（箭），支气管扩张及血管支气管束增粗（箭头）；按照本研究CT定量评分方法，依次对6个区域的GGO病变进行范围及密度评分，获得以下数据：全肺范围评分=24分，全肺密度评分=21.03分，全肺综合评分=84.12分

2.3 AIDS相关PJP特征性CT表现的定量评分与对应CD4+T淋巴细胞计数的相关性

2.3.1 全肺范围、密度及综合定量评分的结果与三者在CD4+T淋巴细胞计数各区段间的差异 82例患者的全肺范围评分为8～24分，平均（21.51±3.60）分；密度评分为5.80～40.60分，平均（19.08±8.51）分；综合评分为16.80～146.40分，平均（70.76±34.37）分。全肺密度评分与综合评分在对应 CD4+T淋巴细胞计数各区段间比较，差异有统计学意义（P<0.05）；而范围评分在各区段间比较，差异无统计学意义。CD4+T淋巴细胞计数“<50个/μl”两区段对应的全肺密度及综合评分均值显著高于“≥50个/μl”两区段的均值（均P<0.05）。见表1。

表1 全肺范围评分、密度评分及综合定量评分在CD4+ T淋巴细胞计数各区段间的差异性分析

2.3.2 全肺综合定量评分与最近 CD4+T淋巴细胞计数的相关性分析 以全肺综合定量评分为横坐标，CD4+T淋巴细胞计数为纵坐标，通过绘制两者的散点图（图2），Spearman秩相关性分析表明两者呈负相关（r=-0.47，P<0.01）。

2.2.3 全肺综合评分预测CD4+T淋巴细胞计数的准确性分析 通过绘制ROC曲线（图3），获取综合定量评分预测CD4+T淋巴细胞计数<50个/μl的临界阈值为>48.25分，对应曲线下面积为 0.80（95%CI0.69～0.91，P<0.01），敏感度为 83.10%，特异度为73.90%，阳性预测值为 89.09%，阴性预测值为50.67%。

图2 全肺综合定量评分与CD4+ T淋巴细胞计数的散点图

图3 全肺综合定量评分预测CD4+ T淋巴细胞计数<50个/μl的ROC曲线

3 讨论

3.1 AIDS相关PJP特征性CT表现定量评分的影像学依据及其应用特点 本研究结果显示，双肺弥漫性GGO占100.00%，实变占41.46%，常与各种肺间质性病变混杂并存，与既往研究[5,8-10]的影像学结果相近：尽管PJP不同时期的CT表现不一，同一时期的CT表现形式亦可多样，但Pj对肺组织的侵害有共同的病理学基础，不同程度的GGO被公认为PJP最具特征性的CT表现。故本研究对双肺弥漫性GGO及其进展所致实变进行针对性量化分析，通过对其范围及密度给予综合定量评分，结果显示，全肺范围评分（21.51±3.60）分，提示GGO基本为弥漫双肺分布，病例间的范围差异性较小，而其全肺密度与综合评分的标准差均大于前者，尤以后者的标准差最大，达34.37分，提示综合上述两种变量因素所进行的定量评分方法，更能揭示病例间肺损伤严重程度的差异性。与既往研究[5,8-11]对PJP肺内病变分型或分期的主观分析不同，本研究的评分方法是对其特征性病变进行量化与数据化，尽可能地避免主观偏倚，同时，该方法可简便易行应用于实际影像诊断工作中。

3.2 AIDS相关PJP胸部特征性CT表现与对应CD4+T淋巴细胞计数的相关性 本研究中接近100.00%的病例对应的CD4+T淋巴细胞计数<200个/μl，与近期国外研究[12-14]结果接近，而且本组数据显示，70%以上的病例对应的 CD4+T淋巴细胞计数<50个/μl，且其标准差达50.27个/μl，提示AIDS相关PJP的免疫状态均处于低水平，但病例间尚存在一定的差异性。对本组研究所获得的全肺综合评分与对应CD4+T淋巴细胞计数进行Spearman秩相关性分析结果显示，两者呈负相关（r=-0.47，P<0.01）。谢正平等[5]通过对PJP分型分析显示，透明磨玻璃型高于实变型与囊变型的CD4+T淋巴细胞计数，但与浑浊磨玻璃型、间质型及混合型的差异无统计学意义。而蒋丽华等[10]的研究结果显示 PJP的影像学分型及分期与 CD4+T淋巴细胞计数无相关性。与上述两项研究结果相比，本研究结果显示PJP的影像学表现的量化评分数据与对应 CD4+T淋巴细胞具有一定的相关性，且相关性系数高于蒋丽华等[10]报道的结果，其原因可能为本研究的CT定量评分综合分析了PJP病变的范围与密度两个变量因子，但仍属于低度相关，本研究认为与以下因素有关：①CD4+T淋巴细胞的功能也是一个重要的变量，但与其数量并非完全平行，这可能与高HIV病毒载量降低了淋巴细胞的功能有关[14]；②细胞免疫及体液免疫同时参与PJP的过度炎症反应[1]，Pj导致肺组织损伤的严重程度受诸多复杂因素影响；③CD4+T淋巴细胞计数存在广泛的异质性，与宿主的营养状况、性别、年龄、生活方式、高危行为、性传播疾病、发热及其他外界刺激等因素相关[15-16]。

3.3 胸部CT定量评分评估 本研究结果显示，以全肺综合评分>48.25分作为阈值预测CD4+T淋巴细胞绝对计数<50个/μl，其AUC达0.80（P<0.01），提示本研究的评分方法可应用于评估宿主的免疫状态。既往研究[6,8-9]已揭示CT评估PJP严重程度和预后的实用性与可靠性，而本研究在此基础上，以CD4+T淋巴细胞绝对计数为研究对象，进一步探讨CT初步预测宿主免疫状态的应用价值。

3.4 本研究的局限性 ①本组病例的CD4+T淋巴细胞计数基本处于<200个/μl的区间，而高于此区间的病例，需待今后继续扩大样本量进行研究。②本研究主要针对PJP的肺空腔性病变进行评分，而其间质性病变由于征象多样，在影像学角度难以统一并量化，本研究尚未能综合分析该主要因素，需进一步研究。③反映宿主免疫状态的指标较多，除CD4+T淋巴细胞计数，包括CD8+T淋巴细胞计数、CD4/CD8比值及其他多种炎性趋化因子，故上述指标将成为后续研究的重点。

总之，以AIDS相关PJP的胸部CT特征性表现为对象进行的综合定量评分具有可靠的影像学依据，其量化的影像学数据与宿主的免疫状态存在一定的相关性，该影像学评分方法有助于初步预测宿主的免疫状态，对早期诊疗及评估预后具有重要的临床参考价值。