以磨玻璃影为主要表现的肺部感染性病变影像学鉴别诊断
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2019年12月以来，中国武汉暴发新型冠状病毒感染，并在全球蔓延。新型冠状病毒已被命名为SARS-CoV-2，所导致的疾病为COVID-19。SARS-CoV-2核酸检测阳性是COVID-19确诊的依据，但因核酸检测存在检测时间较长、假阴性、生物安全要求高等局限性，不能完全满足临床需求。放射影像学检查，尤其是计算机断层扫描(CT)作为排查肺部感染快捷、简便的方法，不仅可以判断感染的有无，还可为病原体感染判断提供参考依据，具有独特的诊断优势。COVID-19的主要肺部CT表现为磨玻璃影(ground-glass opacity，GGO)、实变、铺路石征、线性影, 其中GGO占86%[1]。因此，掌握以肺部GGO为主要表现的感染性病变的影像诊断及鉴别诊断，对于COVID-19的早发现、早诊断、早治疗具有重要意义。本文就常见的以GGO为主要表现的肺部感染性病变进行总结。
1 GGO的定义及形成原因
GGO指在CT肺窗上表现为密度增高的病灶，其内支气管及血管纹理可显示，该病灶因看上去形似磨玻璃而得名[2]。肺密度由肺内气腔密度、固有肺组织密度、肺内血管外体液量及肺血容量构成。任何疾病导致肺密度生理因素发生改变将造成肺密度改变，如气腔密度、肺组织密度、肺内血管外体液量及血容量的改变，是肺密度改变的基本病理基础。GGO形成原因为[2-3]：(1)肺泡塌陷、肺泡容积减少致肺泡含气量减少；(2)液体或细胞等部分充填肺泡腔; (3)肺组织间质及肺泡壁增厚；(4)肺气肿、气道疾病或肺血栓栓塞所致肺血流灌注相对增加；(5)以上情况同时存在。肺部GGO可以为良性病变，如局灶性间质纤维化、炎症、感染和出血，也可以是肺腺癌及浸润前病变[4]。
2 GGO相关的感染性病变及其典型CT表现
以GGO为主要表现的感染性病变可以由病毒、细菌、支原体、寄生虫等引起，其中以病毒引起者最常见，故本文主要从病毒性肺炎和非病毒性肺炎两方面进行阐述。
2.1 病毒性肺炎2.1.1 冠状病毒科
冠状病毒是引起感冒症状较常见的一种病毒，近二十年来，世界上出现了三种高传染性的冠状病毒，即SARS-CoV、MERS-CoV及SARS-CoV-2，此三种病毒主要引起肺炎和细支气管炎，严重者可出现急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，早期在CT上均以GGO为主要表现。
2.1.1.1 严重急性呼吸综合征(SARS)
2.1.1.2 中东呼吸综合征(MERS)
2012年在沙特阿拉伯首次发现MERS，MERS的病原体是MERS-CoV，为冠状病毒β属。MERS-CoV作用受体主要为二肽基肽酶4(DPP4，也称为CD26)受体，是一种多功能的细胞表面蛋白，广泛表达于肾、小肠、肝和前列腺的上皮细胞以及活化的白细胞上[6]。MERS临床表现主要为发热、咳嗽、呼吸困难，进展速度，较SARS更快，而且还可引起急性肾衰竭。组织病理学主要表现为坏死性肺炎，弥漫性肺泡损伤[11]。MERS-CoV肺炎在CT主要表现为胸膜下和基底段广泛的GGO和实变，空洞不常见[12]。
2.1.1.3 COVID-19
COVID-19的病原体为SARS-CoV-2，属于冠状病毒β属，是已知的第7种能感染人的冠状病毒。潜伏期约1~14 d，平均3~7 d。主要表现为发热、咳嗽和肌痛或疲劳，主要并发症包括ARDS、RNA血症、急性心脏损伤和继发感染，并可存在无症状感染者[13]。COVID-19主要依据SARS-CoV-2核酸检测结果确诊。对COVID-19的病理研究较少，一例COVID-19患者组织学检查[14]显示，双肺出现弥漫性肺泡损伤和细胞纤维黏液样渗出物；右肺出现明显肺细胞脱屑和透明膜形成，左肺出现肺水肿和透明膜形成，显示ARDS的病理特征。COVID-19病理特征与SARS-CoV、MERS-CoV感染极为相似。COVID-19患者胸部CT表现呈动态演变过程[1, 15-18]：病变早期主要为双肺单发或多发GGO，沿胸膜下及支气管血管束分布，以不规则形、扇形多见，通常不累及整个肺段，伴或不伴小叶间隔增厚(图 1A~F)；进展期病灶由单一病灶迅速由外周向中央扩展，病灶分布区域增多(图 2A~F)，可见GGO及实变影伴小叶间隔增厚，呈“铺路石”征，未受累的组织影像表现可正常；重症期病灶累及双肺，实变增多，可见“空气支气管”征伴条索灶，甚至可呈“白肺”改变。此外，胸腔积液及淋巴结肿大少见，绝大多数患者经过治疗，病灶范围缩小，密度减低，实变逐渐消失，部分残留条索灶。
冠状病毒科病毒感染具有相似的影像学特点[1]，胸部CT演变过程具有相似的特点[19]：病变早期主要形态包括单发或多发边界模糊的类圆形GGO、小叶或小叶融合的GGO、小片状实变影周围可见GGO、大片状或肺段分布GGO，常沿胸膜下及支气管血管束分布，可见小叶间隔增厚，邻近支气管血管束增粗，实变影内可见空气支气管征；进展期病灶可由发病初期的单发、小片状病灶发展为大片状、多发或弥漫性病变，病变范围可由一个肺叶扩散到多个肺叶，由肺外周向中央扩展，磨玻璃密度影增高，转变为实变或GGO与实变影混合存在，病变处肺血管影进一步增多、增粗；重症期可快速进展为广泛或弥漫肺实变，以胸膜下及双下肺多见，甚至呈“白肺”，临床表现为ARDS；部分患者经治疗后病变可完全吸收。COVID-19与SARS的影像演变具有一定相似性，而MERS的影像变化往往较SARS的影像变化更迅速。
2.1.2 非冠状病毒科2.1.2.1 腺病毒肺炎
人腺病毒是腺病毒科中无包膜双链DNA病毒。已知引起人类感染有7种物种(A~G)，超过60种基因型[20]。腺病毒肺炎(Adenovirus pneumonia)主要表现包括发热、急性呼吸系统疾病、肠胃炎和结膜炎，好发于冬春季，在免疫缺陷患者和儿童中，可能导致呼吸衰竭、播散性感染、出血性膀胱炎、神经系统疾病，甚至死亡[20]。腺病毒可引起呼吸道上皮细胞溶解，并影响细支气管末端[21]。胸部CT表现为双肺弥漫或局限性GGO，伴或不伴实变[22](图 3A~B)。
2.1.2.2 单纯疱疹病毒肺炎
单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus，HSV)为有包膜、双链DNA病毒，属于人疱疹病毒α亚家族的成员，主要通过接触传播。HSV有2种类型，其中1型通常侵犯口腔黏膜，2型通常侵犯生殖器黏膜。在大多数情况下，疱疹病毒肺炎是由于病毒的内源性再激活所致[24]。HSV在气道和肺泡中都具导致细胞病变的作用。胸部CT表现为弥漫性、多灶性GGO为主型，弥漫性、多灶性支气管周围实变影为主型，或者两者混合存在[25]。胸腔积液很常见。
2.1.2.3 水痘-带状疱疹病毒肺炎
水痘-带状疱疹病毒(Varicella-zoster virus，VZV)也是属于人疱疹病毒α亚家族的成员，人是水痘-带状疱疹病毒的唯一自然宿主，皮肤上皮细胞是主要靶细胞。VZV主要通过空气传播和接触传播。VZV常引起两种不同临床表现的疾病：原发性感染导致水痘，是一种普遍且极具传染性的急性感染，主要发生在学龄前和学龄儿童，其特征是全身性呈向心性分布水疱疹。像其他α-疱疹病毒一样，VZV在原发感染后在神经组织中潜伏，神经根潜伏的VZV重新激活会导致带状疱疹。带状疱疹是一种局部皮肤皮疹，伴有神经痛，最常见于老年人。VZV在儿童感染时常为自限性疾病，但在成年人感染时，往往会引起严重并发症，如水痘带状疱疹病毒肺炎。水痘-带状疱疹病毒肺炎主要组织学特征是弥漫性肺泡损伤。胸部高分辨率CT显示，双肺散在多发边界模糊的小叶中央结节，直径通常为5~10 mm，伴周围GGO浸润[26]。吸收后易遗留支气管扩张(图 4A~C)。VZV与HSV同属于α疱疹病毒，影像表现上结节在VZV感染中更常见，“铺路石”征在HSV感染中更为常见[27]。
2.1.2.4 巨细胞病毒肺炎
巨细胞病毒(Cytomegalovirus，CMV)属于β疱疹病毒组的DNA病毒。CMV在人群中感染非常广泛，通常在免疫功能正常的患者中引起无症状感染或轻度流感样症状。在免疫功能异常时，因潜伏病毒的激活或输注CMV血清反应阳性的骨髓或血液制品，可引起危及患者生命的肺部感染[28]。宿主因素可以影响CMV感染的病理生理[29]，在接受移植的患者中，病毒感染可引发T细胞介导免疫反应，从而导致严重的坏死性肺炎；在免疫缺陷严重的艾滋病(AIDS)患者中，因免疫反应缺乏，可以导致更严重的弥漫性的肺泡损伤。CMV常引起双肺广泛、弥漫性的间质性病变，肺间质病变以GGO、小叶间隔增厚等为主要表现(图 5A~B)，可伴气腔实变及小叶中央结节，局灶性病变少见，偶尔可出现胸腔积液[29]。如发生肺实变常提示合并真菌或细菌感染。
2.1.2.5 麻疹病毒肺炎
麻疹病毒属副黏病毒，人是唯一自然储存宿主。急性期患者为主要传染源，通过飞沫传播或密切接触传播。通常在皮疹发生前、后4 d具有传染性，潜伏期为10~14 d。麻疹病毒感染主要表现为发热伴咳嗽、鼻炎、结膜炎和皮肤斑丘疹，在皮疹前1~2 d口腔可见特征性黏膜白斑[30]。麻疹病毒感染会影响包括呼吸系统在内的多个系统，肺炎是最致命的并发症之一，常见于幼儿、20岁以上的成年人、孕妇以及免疫力低下或营养不良者，尤其是维生素A缺乏症的儿童[31]。麻疹肺炎可以是继发性感染引起的，也可能是麻疹病毒本身导致的麻疹巨细胞肺炎；在组织上，前者主要为化脓性炎症，后者主要为上皮细胞增生和弥漫性肺泡损伤。麻疹病毒肺炎CT主要表现为GGO (图 6A~B)、小叶中央结节、小叶间隔增厚及呈肺叶或段分布的实变影，可见肺门淋巴结肿大和胸腔积液[29]。病灶吸收后易遗留支气管扩张。
2.1.2.6 流感病毒肺炎
流感病毒属于正黏病毒科，主要包括人流感病毒和动物流感病毒。人流感病毒包括甲、乙、丙三型，是引起流行性感冒的病原体。患者是主要传染源，经呼吸道传播，一般潜伏期1~4 d。患者感染后出现寒战、发热、头痛、肌肉酸痛、咳嗽等非特异性症状。进入人体的病毒可感染呼吸道上皮细胞，使细胞产生空泡、变性，呼吸道黏液层的黏度降低，细胞表面受体暴露，有助于病毒的吸附，同时含病毒的液体可下行播散至下呼吸道，在短期内出现呼吸道细胞受损，流感病毒肺炎往往容易继发严重的肺部感染。其所致肺炎主要病理改变为弥漫性肺泡损伤[32]。影像上表现为斑片状、节段性、大片状GGO、实变影(图 7A~C)，合并感染后可出现大叶性实变、小脓肿和胸腔积液等。
2.1.2.7 呼吸道合胞病毒肺炎
呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus，RSV)感染可发生在所有年龄段，导致细支气管炎、肺炎和哮喘。早产儿，幼儿和免疫功能低下的人感染容易导致严重的呼吸道合胞病毒肺炎，甚至死亡[33]。呼吸道合胞病毒肺炎的CT主要表现以气道为中心分布，可见小叶中心结节、GGO、气腔实变，伴有树芽征和细支气管壁增厚[34]。
2.2 其他病原体所致肺炎2.2.1 鲍曼不动杆菌肺炎
鲍曼不动杆菌是一种广泛分布于医院环境的条件致病菌，所致肺炎与住院时间长、接受机械通气以及严重基础疾病等因素相关[35]。鲍曼不动杆菌可引起全身感染，但最常见为肺部感染和血流感染[36]。最常见的3种影像学表现为弥漫GGO改变、肺实变、胸腔积液[37](图 8A~D)。鲍曼不动杆菌肺炎合并其他病原体感染时，实变范围更大，胸腔积液发生率更高，可显示为脓肿及空洞。
2.2.2 克雷伯菌肺炎
克雷伯菌属属于革兰阴性需氧杆菌，存在于人类皮肤、喉部、胃肠道和泌尿道，是肠道中的正常菌群。克雷伯菌肺炎通常在患慢性肺病的老年患者或酗酒者中多见。临床上往往起病急，病情严重，典型痰液常呈黏稠脓性，带血，黏液样或胶冻状，灰绿色或砖红色，该病并发症发生率和病死率高[38]。病灶最常见于右上叶[39]。影像学上表现呈多样性(图 9A~F)，最常见表现为GGO (100%)，其次为实变(91.3%)、网状影(85.0%)和支气管壁增厚(26.3%)，以双肺、外周多见；并发其他病原体感染时，小叶中心结节、支气管壁增厚、支气管扩张、空洞、胸腔积液等CT表现发生率明显增高[38]。实变者可引起大叶性肺炎，伴有空气支气管征，受累肺叶由于凝胶样黏稠痰液充填引起叶间裂膨出，邻近肺叶显示压迫性节段性肺不张。克雷伯菌肺炎早期可形成肺脓肿，显示为多发小空洞，空洞大小一般不超过2 cm，多无气液平面，内壁光滑。
2.2.3 军团菌肺炎
军团菌属于革兰阴性需氧菌，广泛存在于水和土壤中，病原体(或军团菌)经供水系统、溶洞或雾化吸入进入细支气管和肺泡，造成肺部炎症。军团菌至少有50种属和70个血清型，最常见的人类致病菌为嗜肺军团菌。患者常感觉短暂不适，骤起高热，可高达40℃以上，常伴寒战和间歇干咳。军团菌肺炎的胸部CT表现复杂多样，可分为3种不同的模式[40]：肺叶实变，小叶实变合并GGO和纯GGO(图 10A~D)，实变常发生在免疫功能低下患者。最常见的影像学表现为呈肺叶或肺段分布实变与GGO，早期累及一侧肺，与急性肺炎链球菌肺炎类似，病变始于肺外周，迅速进展累及整个肺叶或呈多叶性肺炎，以下肺多见。部分患者可出现空洞或脓肿，空洞形成快、闭合慢。
2.2.4 支原体肺炎
肺炎支原体感染是社区获得性肺炎的最常见病因之一，多见于学龄前及学龄期儿童，起病缓慢，症状轻重不一，最常见的症状有发热、刺激性干嗽、肌肉酸痛、胃肠道症状等非特异性表现。肺炎支原体感染以隐匿感染或轻症感染多见，症状严重程度随着病原体负荷的增加而增加，发病与气候变化密切相关，尤其在夏季，随着气温及湿度的增高，发病率明显上升；有支气管哮喘及慢性阻塞性肺疾病(COPD)病史是支原体肺炎的危险因素。支原体肺炎病理影像特征为[41]：(1)以单核细胞浸润为特征的支气管周围炎和血管周围炎，在CT上表现为支气管血管束增粗，此表现最常见；(2)小气道细胞性支气管炎伴管腔渗出物或肉芽组织，CT表现为小叶中心结节；(3)肺泡腔内的中性粒细胞和渗出物，在放射学上表现为气腔实变或GGO。支原体感染常导致肺间质炎症(图 11A~B)，CT可见沿支气管血管束分布为主的气腔实变及GGO，呈自肺门向肺野外围伸展的大片扇形阴影，部分患者可出现胸腔积液、肺气肿、肺不张等继发改变，重症患者可出现混合感染。症状与体征不平行，影像学和体征表现也不平行，影像学表现明显而体征轻，是本病特征之一。
2.2.5 卡氏肺孢子菌肺炎
卡氏肺孢子菌肺炎(Pneumocystis carinii pneumonia，PCP)，主要引起肺间质性浆细胞性肺炎，在AIDS或其他免疫低下患者中多见。主要影像表现包括GGO、实变、结节、囊肿和网格样改变，最常见的影像表现是广泛的斑片状或地图样分布GGO(图 12A~D)，多见于肺尖和中央区，结节和空洞病变不常见[42]。
3 小结
在COVID-19疫情期间，在胸部CT上表现为GGO的新型冠状病毒肺炎，需与其他表现为GGO的肺部感染性病变鉴别，尽管仅靠影像学无法实现明确的诊断，但是CT的特征和演变模式与感染病原体有关，如病毒性肺炎中同属于冠状病毒科的SARS-CoV、MERS-CoV与SARS-CoV-2，同属于疱疹病毒科的HSV、VZV、CMV，他们的影像学演变模式具有一定的相似性，同时结合临床特征，有助于对不同疾病进行早期诊断。
引用：龙冰清,熊曾,刘进康.以磨玻璃影为主要表现的肺部感染性病变影像学鉴别诊断[J].中国感染控制杂志,2020,19(3):214-222.DOI:10.12138/j.issn.1671-9638.20206454.