新型冠状病毒、细菌和病毒性肺炎患者胸部影像学特征分析
新型冠状病毒、细菌和病毒性肺炎患者胸部影像学特征分析
摘要
目的
分析并总结新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）、细菌性肺炎及其他病毒性肺炎患者胸部CT影像学特点。
方法
回顾性分析102例因不同病因引起肺部感染患者的胸部CT资料，其中包括2019年12月至2020年3月海南省人民医院及海南医学院附属第二医院收治的36例新冠肺炎患者，2018年1月至2020年2月海南省人民医院收治的16例其他病毒性肺炎患者，2018年4月至2020年5月中南大学湘雅医学院附属海口医院收治的50例细菌性肺炎患者。由2位高年资放射科医师及2位高年资重症医学科医师共同评估患者发病后首次胸部CT的病灶累及范围及影像学特点。
结果
新冠肺炎及其他病毒性肺炎患者以双侧肺叶病变较多，其发生率明显高于细菌性肺炎（91.6%、75.0%比26.0%，P<0.05）。而与其他病毒性肺炎及新冠肺炎比较，细菌性肺炎患者以单肺多叶病变为主（62.0%比18.8%、5.6%，P<0.05），并伴有胸腔积液及淋巴结肿大。新冠肺炎患者肺组织磨玻璃影比例高达97.2%，其他病毒性肺炎患者达56.2%，而细菌性肺炎患者仅有2.0%（P<0.05）。新冠肺炎和其他病毒性肺炎患者肺组织实变影（25.0%、12.5%）、支气管充气征（13.9%、6.2%）、胸腔积液（16.7%、37.5%）的发生率明显少于细菌性肺炎患者（62.0%、32.0%、60.0%，均P<0.05），铺路石征（22.2%、37.5%）、细网格征（38.9%、31.2%）、晕征（11.1%，25.0%）、磨玻璃影伴小叶间隔增厚（30.6%、37.5%）、双肺斑片样/条索阴影（80.6%、50.0%）等指标的发生率显著高于细菌性肺炎患者（2.0%、4.0%、2.0%、0%、22.0%，均P<0.05）。新冠肺炎患者局部斑片影的发生率仅为8.3%，明显低于其他病毒性肺炎及细菌性肺炎患者（8.3%比68.8%、50.0%，P<0.05）。新冠肺炎、其他病毒性肺炎及细菌性肺炎患者病灶周围血管影增粗的发生率差异无统计学意义（27.8%、12.5%、30.0%，P>0.05）。
结论
新冠肺炎患者胸部CT出现磨玻璃影、铺路石样和网格影样改变的概率明显高于细菌性肺炎，且以双下肺及外侧背段多见；其他病毒性肺炎患者肺部磨玻璃影在上下肺均有分布；细菌性肺炎患者常以单肺实变影多见，以小叶或大叶分布并伴有胸腔积液。
新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）自出现以来，具有普遍易感性、传染性强、隐匿性强等特点，引起全球范围内的暴发，对人类造成了极大威胁。本研究通过回顾性分析102例因不同病因引起肺部感染患者的胸部CT资料，总结细菌性肺炎、其他病毒性肺炎及新冠肺炎的胸部CT影像学特点，并结合患者临床症状及病原学检查，以期为临床早期诊断和及时干预提供影像学参考。
1 资料与方法
1.1 临床资料：
收集2019年12月至2020年3月海南省人民医院及海南医学院附属第二医院收治的36例新冠肺炎确诊患者的病历资料，以及2018年1月至2020年2月海南省人民医院确诊的16例其他病毒性肺炎患者和2018年4月至2020年5月中南大学湘雅医学院附属海口医院50例细菌性肺炎患者的病历及CT资料。
1.1.1 新冠肺炎患者纳入标准：
①经新冠肺炎核酸检测阳性；②符合《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》临床分型标准中的普通及危重型患者[1]；③有完整的临床及首次胸部CT影像资料。排除未满18岁及胸部CT有伪影不能评估者。
1.1.2 细菌性肺炎患者纳入标准：
经临床病原学确诊的细菌性肺炎，包括肺炎链球菌13例，金黄色葡萄球菌8例，肺炎克雷伯菌7例，流感嗜血杆菌10例，大肠埃希菌4例和铜绿假单胞菌8例。排除未满18岁、就诊前使用抗菌药物治疗以及胸部CT有伪影不能评估者。
1.1.3 其他病毒性肺炎患者纳入标准：
经临床病原学确诊为病毒感染或鼻咽及口咽拭子病毒核酸检测阳性患者。排除标准：肿瘤接受放化疗、合并2种及以上病原菌感染、接受免疫抑制治疗、有慢性肺疾病史、未满18岁者。
1.2 伦理学：
本研究符合医学伦理学标准，通过海南省人民医院伦理委员会（审批号：2021-210）、海南医学院附属第二医院医学伦理委员会（审批号：LW2021041）、中南大学湘雅医学院附属海口医院生物医学伦理委员会（审批号：2021-266）批准。
1.3 胸部CT分析：
患者发病后首次胸部CT由2位高年资放射科医师及2位高年资重症医学科医生共同评估，分析病灶累及范围以及影像学特点，包括病变侵犯肺叶、磨玻璃影、实变影、胸膜下条索影、支气管充气征、铺路石征、晕征、网格征及胸腔积液等特征性改变。
1.4 统计学方法：
采用SPSS 20.0软件统计数据，计数资料用例数（%）表示，使用Fisher精确检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 CT病灶分布特征（表1）：
病毒性肺炎及新冠肺炎患者均以双肺受累较多，但新冠肺炎以双肺下叶背段多见，而其他病毒性肺炎双肺磨玻璃影的间质改变在上下肺都有分布，或以中心分布，不以双肺下叶背段为常见。细菌性肺炎以单肺单叶及单肺多叶受累为主，并以小叶或大叶分布伴有胸腔积液及淋巴结肿大。
2.2 CT影像特征（表2；图1）：
新冠肺炎多见双肺下叶及外周胸膜下磨玻璃影（97.2%），其他病毒性肺炎为全肺组织磨玻璃影（占56.3%），细菌性肺炎肺组织磨玻璃影仅占2.1%。新冠肺炎和其他病毒性肺炎患者磨玻璃影中伴小叶间隔增厚、铺路石、细网格征、晕征、双肺斑片样/条索影等比例显著高于细菌性肺炎（均P<0.05），而肺组织实变影、支气管充气征、胸腔积液及肺组织纤维化的比例明显少于细菌性肺炎（均P<0.05）。病灶周围血管增粗在3组间差异无统计学意义（P>0.05）。新冠肺炎肺局部斑片影占比明显低于其他病毒性肺炎和细菌性肺炎（均P<0.05）。
3 讨论
肺炎致病因素较多，但较为常见的还是不同病原菌所引起的感染性肺炎，以病毒、细菌及支原体等感染多见[2]。肺炎早期临床症状、体征不典型，确诊需要结合临床、实验室检查、影像学检查等综合考虑，其中胸部CT高分辨率扫描可对肺炎病灶、形态大小、位置、密度、边缘及其周围情况提供确切资料，有利于尽早明确诊断，鉴别感染类型，并为临床采取有针对性的治疗措施提供重要参考依据。本研究结果表明，新冠肺炎、其他病毒性肺炎及细菌性肺炎患者胸部CT具有特定的影像学特征。研究显示，新冠肺炎患者胸部CT大多会出现磨玻璃影[3]，但不同发病阶段及临床分型间的磨玻璃影各有特点[4]，而这些特点并非都具有鉴别诊断价值。
本研究中36例新冠肺炎患者胸部CT显示以双肺外周磨玻璃影、肺实变影为主要表现，部分出现铺路石征及网格影，且伴不同程度纤维化及磨玻璃影伴小叶间隔增厚等，以双肺下叶多见，与其他文献报道类似[5,6]。其他病毒性肺炎患者胸部CT呈现多样性并有重叠，包括弥漫磨玻璃影、肺段的实变及肺间质改变，多数磨玻璃样改变弥漫而广泛，部分磨玻璃影呈多发小斑片状改变，呈小叶中心或外围分布，同时伴段的实变、支气管充气征及多发小结节病灶，部分患者有铺路石征或网格征。二者的影像学特点是：新冠肺炎患者双肺外周磨玻璃影更普遍，这一点与文献报道的结果一致[7]；而其他病毒性肺炎以重叠及多样性更常见，考虑与病毒或新冠肺炎本身特性相关。因病毒体积小，随气流进入呼吸道后距离主气管较近的区域（如肺上叶、肺门等处），由于气流较大，病毒易于随气流进出机体；而位于主气管较远的区域（如双肺下叶胸膜下），随支气管管径减小，气道阻力逐渐减低，且胸膜下区为呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡等结构，该区域无纤毛组织，无法清除病毒，因此胸膜下区成为病毒最易定植的区域，故病毒性肺炎的基本病变是间质性肺炎[8]。另外，新型冠状病毒（新冠病毒）属于β冠状病毒，有包膜，其直径为60~140 nm，因它的直径小于肺泡（直径200 μm）和肺泡孔（10~15 μm），当人体吸入新冠病毒后，病毒很容易进入肺泡孔和肺泡，并在肺泡间穿梭，不受支气管壁约束，所以影像上出现磨玻璃影且常分布于肺外周，病情进一步加重则引起实变，不沿支气管走形分布，与其他细菌感染引起的肺炎有鉴别意义。
细菌性肺炎病变发生于肺实质，主要为支气管肺炎或者大叶肺炎，且细支气管内与肺泡炎性分泌物较多，临床表现为高热、寒颤、咳嗽和咯脓性或铁锈色痰等[9]；其主要发病机制为定植在肺部的细菌在一定条件下如机体免疫力降低、短时间内大量细菌入侵等，损伤肺泡壁引起的渗出性炎症反应；病理上表现为肺泡或细支气管内被大量渗出物充填，随后出现不同程度的肺实变，而未充填渗出物的支气管穿行其中，影像学上表现为支气管充气征[10]。这些CT征象提示细菌性肺炎以肺实质受累为主要表现，与细菌性肺炎的病理特征相符。
大部分细菌性肺炎以叶段分布为主，更易出现大片实变区及支气管充气征，部分类型的肺炎沿气管走行分布，以细支气管炎表现为主；由于细菌性肺炎以累及肺泡为主，肺泡内渗出较多时可见小叶中心结节。因感染的细菌种类不同，部分病例表现出一定特征性，如金黄色葡萄球菌感染出现肺气囊或出现多发脓肿，克雷伯杆菌感染出现大片实变影、边界不清等，磨玻璃影少见，部分患者有纤维化[11]。
综上，新冠肺炎、其他病毒性肺炎和细菌性肺炎患者各有其一定的胸部CT特点：新冠肺炎和其他病毒性肺炎均好发于双肺，新冠肺炎磨玻璃影以双肺下叶外侧背段多见，而其他病毒性肺炎的间质改变在上下肺都有分布，或以中心分布。细菌性肺炎常以单肺实性病灶多见，以小叶或大叶分布并伴有胸腔积液。病毒性肺炎病灶内小叶间隔增厚、铺路石征及网格征；支气管扭曲扩张多于细菌性肺炎；如果有新冠肺炎疫区人员接触史时应予以重视，同时要结合实验室指标及时确诊和治疗；如出现以叶段分布单纯性实变、沿支气管走行多发斑片样小结节、肺气囊、空洞、脓肿、树芽征、叶间裂下坠、胸腔积液等征象时，优先考虑细菌感染。本研究中其他病毒性肺炎病例较少，在统计及数据分析中存在局限性，有待加大样本量进一步分析。
参考文献(上下滑动可查阅更多内容)
[1]
国家卫生健康委员会.新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）[EB/OL]. (2020-03-04) [2020-03-04]. http://www.nhc.gov.cn/yzygj/s7653p/202003/46c9294a7dfe4cef80dc7f5912eb1989.shtml.
[2]
FangYC, ZhangHQ, XieJC, et al. Sensitivity of chest CT for COVID-19: comparison to RT-PCR [J]. Radiology, 2020, 296 (2): E115-E117. DOI: 10.1148/radiol.2020200432.
[3]
SalehiS, AbediA, BalakrishnanS, et al. Coronavirus disease 2019 (COVID-19): a systematic review of imaging findings in 919 patients [J]. AJR Am J Roentgenol, 2020, 215 (1): 87-93. DOI: 10.2214/AJR.20.23034.
[4]
ZhaoW, ZhongZ, XieXZ, et al. Relation between chest CT findings and clinical conditions of coronavirus disease (COVID-19) pneumonia: a multicenter study [J]. AJR Am J Roentgenol, 2020, 214 (5): 1072-1077. DOI: 10.2214/AJR.20.22976.
[5]
刘江萍，李烨，刘文华,等.基于人工智能的轻型输入性新型冠状病毒肺炎患者胸部CT的影像学分析[J].中国中西医结合急救杂志, 2020, 27 (3): 275-278. DOI: 10.3969/j.issn.1008-9691.2020.03.005.
[6]
吴跃明，周玲丽，陈巧英,等.浙南山区肺部不典型新型冠状病毒肺炎患者的流行病学病史及救治体会[J].中国中西医结合急救杂志, 2020, 27 (1): 53-55. DOI: 10.3969/j.issn.1008-9691.2020.01.015.
[7]
朱名超，朱娅，郭飞波,等.不同预后新型冠状病毒肺炎患者的临床和实验室特征分析[J].中华危重病急救医学, 2020, 32 (12): 1428-1433. DOI: 10.3760/cma.j.cn121430-20200824-00590.
[8]
KimEA, LeeKS, PrimackSL, et al. Viral pneumonias in adults: radiologic and pathologic findings [J]. Radiographics, 2002, 22 Spec No: S137-S149. DOI: 10.1148/radiographics.22.suppl_1.g02oc15s137.
[9]
余洪亮，伦志勇，戴剑红.社区获得性肺炎诊断及治疗[J].当代医学, 2012, 18 (18): 79-80. DOI: 10.3969/j.issn.1009-4393.2012.18.053.
[10]
向刚，徐凤，文亚.新型冠状病毒肺炎与细菌肺炎CT特征分析[J].西南医科大学学报, 2020, 43 (5): 503-506, 518. DOI: 10.3969/j.issn.2096-3351.2020.05.001.
[11]
冼新源，林益良，吴婧.血源性金黄色葡萄球菌肺炎影像学分析研究[J].影像研究与医学应用, 2018, 2 (12): 33-34. DOI: 10.3969/j.issn.2096-3807.2018.12.017.
引用: 曹玉芳, 王小智, 谢晓红, 等. 新型冠状病毒、细菌和病毒性肺炎患者胸部影像学特征分析 [J] . 中华危重病急救医学, 2023, 35(1) : 28-31.