耿 磊,左 娟,孙 毅,万金鑫,丁军明,赵 妍,龚 磊,汪秀玲,徐 凯
1江苏大学附属连云港医院(连云港市第二人民医院)医学影像科,江苏 连云港 222023;2连云港市第四人民医院超声科,江苏 连云港222023;3徐州医科大学附属医院医学影像科,江苏 徐州 221002
2019年12月以来,国内陆续出现多例COVID-19患者,多数病例有武汉旅居史,也有部分地区发现无武汉旅居史病例[1-3]。虽然新型冠状病毒核酸检测作为目前确诊金标准,但是由于核酸检测技术受制于感染病程、取样方法及判读标准,且检测周期长、数量大,使得检测结果存在一定程度的假阴性及滞后性,这对无明显流行病史的高度疑似COVID-19患者的诊断提出了新的挑战。高分辨率CT(HRCT)薄层及多方位重建技术可以直观、快速地对COVID-19作出诊断[4],甚至可以早于临床[3]。近期对于COVID-19的研究多数局限于武汉地区,对于非武汉地区COVID-19典型与不典型表现的相关研究较少[5-8]。本研究通过探讨连云港地区COVID-19典型与不典型的HRCT表现,及HRCT在临床诊疗中的价值,以期望通过分析连云港地区COVID-19的HRCT表现及影像学的动态特征,并结合临床流行病学及血细胞学检查,补充核酸检测的不足,达到早期诊断、早期控制、早期治疗,评价疗效及预测患者的转归,从而控制疫情,提高治愈率。
收集2020年1月23日~2月10日连云港地区(连云港市第二人民医院及连云港市第四人民医院)经核酸检测证实且符合国家卫生健康委员会《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第7版)》诊断标准的COVID-19患者28例。纳入标准:经核酸检测证实且符合国家卫生健康委员会《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第5版)》;痰液或呼吸道咽拭子标本新型冠状病毒核酸实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)结果阳性,且肺部CT有感染相关病灶。排除标准:核酸检测阳性,肺部无相关感染灶。28例患者中,男16例,女12例,年龄25~71岁(46±14.9岁)。22例患者有武汉旅居史或者间接接触武汉归来人员,6例患者接触史不详。28例患者病程为2~7 d,中位时间4.5 d,临床表现多以发热(n=25)、咳嗽(n=16)、乏力(n=12)为主要表现;少数患者伴有鼻塞(n=1)、流涕(n=1)、腹泻(n=1)等症状;呼吸困难者1例;无症状者1例。实验室检查:28例患者均接受血常规检查,其中白细胞计数正常17例,白细胞计数减少8例,白细胞计数增高3例,淋巴细胞计数正常10例,淋巴细胞计数减少20例,C反应蛋白增高17例。
采用西门子16排(SOMOTAM Emotion 16)及64排螺旋CT扫描,取平卧位,螺旋扫描,螺距0.8,采集层厚和层距5 mm,管电压120 kV,管电流160 mAs,扫描范围取胸廓入口至肺底。后处理工作站进行高分辨力肺窗重建及多平面重建,层厚1 mm,层间隔1 mm。标准肺窗(窗位-430~-530 Hu,窗宽1100~1300 Hu)和纵隔窗(窗位35~40 Hu,窗宽300~350 Hu)。由2名临床经验丰富的影像科医师共同进行分析,观察病变的分布、范围、形态及密度及纵隔、肺门有无淋巴结,胸腔及胸膜有无异常。根据诊疗方案分型为轻型、普通型、重型及危重型,出现争议性结论时双方共同讨论决定,达成意见一致。
采用SPSS22.0进行统计学分析。计数资料以率表示,符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示。按照50岁及发热后行首次胸部HRCT检查的中位时间4 d为界限,进行年龄及发热时间间隔分组,统计不同组别肺炎累及肺段的数目,不同组别之间COVID-19累及肺段数目的比较采用Fisher确切概率法检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
28例患者中,无轻型患者;普通型27例,肺部HRCT表现为不同程度炎症;重型1例,肺部双肺呈对称性弥漫性磨玻璃影与实变影,出现呼吸困难。
分布特点:28例患者中,双肺病变25例,单侧肺病变3例;上叶病灶14例,累及左肺上叶3例,双肺上叶均受累8例;右肺中叶病灶5例;下叶病灶27例,仅累及右肺下叶2例,仅累及左肺下叶3例,双肺下叶均受累23例;累及3个及以下肺段16例,累及3个以上肺段12例。病灶典型分布特点:胸膜下或多中心分布20例(图1);病灶不典型分布:支气管周围分布3例(图2),弥漫性分布5例(图2、表1)。
分布形态及密度:28例患者中,典型的肺内病变表现为单发或多发斑片状或节段性磨玻璃密度影(GGO)(n=11),病变呈云雾状,形态不规则(图1);14例为GGO伴小叶间隔增厚(图1),其中5例可见典型的“铺路石征”(图1)。磨玻璃伴实变8例(图1),表现为中心实变周围伴有磨玻璃影,呈晕征;实变5例,病灶呈楔形,密度较高,内部可见空气支气管征(图1~2)。不典型表现:5例呈弥漫性小叶中心磨玻璃样结节分布;5例病变可见网格状及蜂窝样纤维索条影(图2)。胸膜及纵隔表现:1例胸膜增厚;本组病例无胸腔积液及淋巴结肿大(表2)。
发热后行首次胸部HRCT检查的时间间隔4 d以上的患者累及3个以上肺段的例数明显多于4 d及以下的患者(P=0.002);年龄50岁以上累及3个以上肺段的例数多于50岁及以下患者的患者(P=0.003),不同组别之间差异具有统计学意义(P<0.05,表3、图3)。
治疗4 d后,有18例COVID-19普通型患者行胸部CT复查,肺部磨玻璃(或实变)影均见不同程度吸收伴纤维索条影,病变的转归良好(图4)。
新型冠状病毒属于β属,有包膜,颗粒呈圆形或椭圆形,常为多形性,直径60~140 nm[9]。其基因特征与急性呼吸窘迫综合征相关的冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征相关的冠状病毒(MERS-CoV)有明显区别[9]。新型冠状病毒与已知任何一种冠状病毒均不同[10-12]。目前研究显示与蝙蝠SARS样冠状病毒同源性达85%以上[9]。
本组COVID-19患者均为成年人,且男性多于女性,8位(29%)患者伴有糖尿病、高血压、慢性阻塞性肺病等基础性疾病。本组22例(79%)患者有直接或间接接触史,患者病程2~7 d,以发热(89%)、咳嗽(56%)、乏力及肌肉酸痛(44%)为主要初诊表现,大部分患者伴随着白细胞计数正常(60%)或减少(28%),淋巴细胞计数减少(72%),C反应蛋白增高(60%)与文献报道相似[13-14]。上述临床表现及血细胞化验结果等对本病的预检分诊有着重要的意义。但是也有极少数患者会出现腹泻(4%)等呼吸道以外的表现,这要求临床分诊医生必须提高警惕,在符合流行病学的前提下,及时行胸部HRCT进行早期排查及病毒学检测[15-16]。
表1 COVID-19患者CT影像学分布特点Tab.1 CT imaging characteristics of COVID-19 patients[n(%)]
表2 COVID-19患者CT影像学表现Tab.2 CT imaging findings of COVID-19 patients[n(%)]
本研究中COVID-19典型的表现为双肺多发斑片状或节段性GGO(39%)或GGO伴小叶间隔增厚(50%),与文献研究相似[17],病变呈云雾状,形态不规则,以中下叶胸膜下分布为著,可见典型的“铺路石”征,属于COVID-19早期的HRCT表现。COVID-19的病理表现与SARS的病理非常相似[18-19],病毒初期进入肺后,快速繁殖,机体的炎性细胞浸润造成肺泡上皮的炎性水肿,肺泡间隔毛细血管扩张充血,小叶间隔间质水肿,表现为病毒性细胞病变样改变[18];而此时肺泡内的渗出液相对较少,呈现透明膜样结构,故CT显示病灶的密度较低,往往呈磨玻璃样密度。
双肺多发斑片状或大片状实变或实变伴周围GGO(29%),呈胸膜下或者多中心分布,伴有小叶间隔增厚,以中下叶为著,典型的可见空气支气管征及晕征。此种表现属于COVID-19进展期的HRCT表现。随着病情的进展,肺泡内的渗出物逐渐增多或者合并细菌感染,肺泡实质与肺间质病变并存,CT示病灶密度逐渐增高,表现为实变伴周围GGO。随着病情进一步进展,CT表现为融合大片密度较高的实变影。此期病理学机制可能为肺泡腔内聚集大量的细胞渗出液及间质内血管扩张渗出增多,二者均导致肺泡及间质水肿进一步加重,纤维素样渗出经肺泡间隔将肺泡联通起来形成融合态势[18-19]。该表现可出现在临床表现7~14 d[14],严重者影响肺内气体交换,重症患者可出现呼吸困难,CT可表现为“白肺”[14],组织学检查可显示双侧弥漫性肺泡损伤伴纤维粘液性渗出,提示急性呼吸窘迫综合征(ARDS)[18]。本组研究中重型NPC(4%)及实变影(18%)所占比例较现有研究[20]明显减少,本研究分析在非武汉地区可能存在二代、三代病毒传播能力的减弱,或患者的就诊时间缩短等因素。因此,胸部HRCT在一定程度上反映COVID-19的病理学变化,对COVID-19的定位、定性、分型、病变的严重程度及预后的作出重要的评估。
表3 不同分组之间COVID-19累及肺段数目的比较Tab.3 Comparison of the number of pulmonary segments involved by COVID-19 between different groups
不典型HRCT表现:(1)双肺胸膜下广泛分布网格状及蜂窝样纤维索条影(18%)。此型表现多见于老年患者,可见于转归消散期,此期主要病理机制可能是肺泡腔纤维素性渗出、肺泡壁毛细血管充血消退。CT影像学表现为多发斑片状实变密度、范围较上一期稍缩小,提示纤维化等肺间质改变。(2)弥漫性磨玻璃样小叶中心结节分布(18%),此不典型表现与细支气管肺泡炎鉴别较困难。上述两种COVID-19不典型表现,本组见于伴有基础疾病的中老年患者,其CT影像学表现可以多种多样。(3)沿段支气管分布的单发实变影(11%),此表现与细菌性肺炎难以鉴别,本组见于青壮年患者。(4)极少数伴有胸膜增厚,胸腔积液或纵隔淋巴结肿大[21-23]。对于上述COVID-19不典型HRCT表现,如果患者在临床初诊时流行病史及血细胞学检查符合COVID-19诊断标准,应高度怀疑为COVID-19疑似患者,立即采取隔离及对症治疗,等待核酸检测进一步确诊。
本研究显示,发热后行首次胸部HRCT检查的时间间隔4 d以上的患者累及3个以上肺段的例数(39%)明显多余4天及以下的患者(P=0.002);年龄50岁以上累及3个以上肺段的例数(29%)多于50岁及以下患者的患者(P=0.003),表明随着病程的延长,COVID-19病变的范围可能扩大,病情有加重的可能;其次,中老年(>50岁)患者病变的范围明显多于年轻的患者,表明随着年龄的增加,或伴有基础性疾病的概率增加,预示着病情往往加重。因此,CT对病灶累积范围的评估可作为临床上对不同病程和年龄段患者分诊管理的依据。
在与其他病毒感染性肺炎鉴别中,COVID-19与人流感病毒肺炎、甲型流感病毒肺炎(H1N1)、禽流感病毒肺炎(H7N9)、中东呼吸综合症冠状病毒肺炎(MERS)和重症急性呼吸综合征(SARS)等疾病具有相似的影像学表现,均表现为双肺多发的磨玻璃影及实变病灶。H1N1流感病毒性肺炎多以青中年为主,病变及临床进展较为温和,死亡率较低。H7N9常见假性空洞,气腔形成,淋巴结肿大,小叶中央结节,随着疾病进展,可见肺空洞及胸腔积液[24]。MERS以双肺胸膜下和基底部分布为主,可见不同程度胸腔积液[25]。SARS肺部病灶主要分布于肺周,病情进展较快及程度较重[26]。与病毒以外感染性肺炎进行鉴别,COVID-19少部分不典型表现可以与支原体肺炎表现相似,但支原体肺炎多见于儿童,多表现为小叶中心结节及细支气管树芽征,可有肺门淋巴结肿大。COVID-19可呈节段性分布的实变影,与细菌性肺炎表现相似,但细菌性肺炎咳脓性、血性或铁锈色痰,白细胞数明显增高,对抗生素治疗敏感。
综上所述,连云港地区COVID-19的胸部HRCT典型表现具有一定的特征,不典型表现具有多样性,胸部HRCT不仅成为COVID-19早期的筛查与诊断的主要手段,补充核酸检测的不足,同时对胸部HRCT不典型表现的高度疑似患者作出控制及早期治疗,而且还能评估患者的临床病程、病情严重程度及预后,从而控制疫情及提高治愈率。但本研究样本量小,存在着抽样误差,且无儿童患者病例纳入研究,对COVID-19的临床和影像学转归随访不够全面,将在后续研究中进一步完善。