新型冠状病毒肺炎的临床特点与CT诊断价值
2020-02-10彭鹏余辉山周新华
彭鹏 余辉山 周新华
新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)是一种具有很强传染性的肺部炎症病变,2019年底至2020年初,武汉市的COVID-19发病率居全国之首,是疫情的重灾区[1]。为进一步探讨和提高COVID-19的影像学诊断水平,减少误诊和提高早期治愈率等,现从武汉市肺科医院2020年1月20—30日确诊的COVID-19患者采取整群抽取法抽取了核酸检测阳性的185例进行临床资料分析,并将COVID-19的发现与命名、核酸检测、临床表现、CT扫描特征与诊断价值等进行综合分析。
COVID-19初发与命名
于2019年12月8日始,在短短数天中发现来自武汉华南大型海鲜市场中的许多相关工作及销售人员出现临床表现相似、CT征象相似、抗炎及对症治疗效果不佳的不明原因性肺炎,立即引起了当地医学界的高度重视。
随着这类不明原因肺炎患者数量巨增,经咽拭子检测在患者气道上皮细胞中分离出一种未曾见过及报告过的一株新型冠状病毒,相关专家分析认为该种新型冠状病毒可能是引起这类不明原因肺炎的重要原因。2020年1月12日WHO将这种新发现的冠状病毒暂时命名为“2019-nCoV(Coronavirus,2019-nCoV)”。同时将此种病毒感染的肺炎命名为“Coronavirus disease 19 (COVID-19)[2]。2020年2月 8日中华人民共和国国家卫生健康委员会将“新型冠状病毒感染的肺炎”暂命名为“新型冠状病毒肺炎”,简称“新冠肺炎”,英文名称为“Novel coronavirus pneumonia”,简称“NCP”[3]。至2020年2月22日国家卫生健康委又将新冠肺炎的英文名称修订为“Coronavirus disease 19(COVID-19)”,与世界卫生组织命名保持一致,中文名称保持不变。世界卫生组织国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)[4]。
经2019-nCoV的RNA反复进行基因测序与病毒基因谱比对,发现2019-nCoV与蝙蝠体内存在的冠状病毒基因RNA片段相似度高达84%~96%,因此该病毒来自于蝙蝠的可能性较大。2019-nCoV是一种属于β属的新型冠状病毒,有包膜,颗粒呈圆形或椭圆形,经常为多形性,直径 50~200 nm。其中的S蛋白位于病毒表面形成棒状结构,作为病毒的主要抗原蛋白之一,是用于分型的主要基因[5-6]。
流行病学研究发现2019-nCoV主要是通过接触野生动物传人、人传人及COVID-19患者呼吸和咳嗽时喷射出的飞沫、微滴核为主要传播途径[6]。对气溶胶和经触摸在特定情况下可能有传染的风险性。通常被感染2019-nCoV后,潜伏期1~14 d,发病高峰时间3~7 d[7]。
COVID-19的核酸检测
对于疑似为2019-nCoV感染患者,应首先考虑做咽拭子、痰液、血液的核酸检测,如伴有腹泻症状者需进行肛拭子核酸检测,或者粪便中的病毒检测。因为核酸检测阳性是诊断2019-nCoV感染的金标准,核酸阳性为COVID-19临床确诊患者[7-8];如果患者有明显临床症状(如发热及咳嗽等不适),即使核酸首次检测阴性也不能放弃医学观察,应间隔3~5 d 再次进行核酸检测。
本组患者是从整群抽取的364例疑似COVID-19中,进行咽拭子核酸检测阳性的185例(50.8%)患者,核酸检测阳性率与相关文献报道相同[7];其中伴有腹泻的16例患者的肛拭子核酸检测阳性1例。实验室进行核酸检测的操作非常复杂,检验结果中分别显示出2019-nCoV RNA基因片段测序中单位点阳性(单阳性)、双位点阳性(双阳性)、单位点弱阳性、双位点弱阳性等不同类别,在武汉感染率非常高的疫区,核酸阳性、双阳性、弱阳性均为临床确诊患者[7-8]。
但是核酸检测中目前尚存在不确定的相关因素:(1)部分患者短期内感染2019-nCoV后,可能暂未形成抗体,或者个体差异对核酸检测试剂盒反应不敏感,可能会出现假阴性。(2)核酸检测试剂盒自身制作中是否达到100%的敏感度有待确定。(3)不同厂家生产的核酸检测试剂盒可能存在差异,以及保存运输中可能存在的泄漏因素[9]。(4)咽拭子的标本采取质量与咽部2019-nCoV附着量是否存在一定的影响。(5)实验室中不同级别检验技师的操作技术是否存在质量误差。
除上述核酸检测为主要项目外,本组患者常规检查了WBC加分类、血红细胞沉降率(ESR)、超敏反应蛋白(hCRP)、降钙素原(PCT)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶、血浆D-二聚体等多种项目的测定。因为2019-nCoV侵入肺部以后,主要是在肺实质与间质中形成炎性反应,因此ESR、hCRP、LDH、肌酸激酶等有不同程度增高者达164例(88.6%,164/185),其中WBC、嗜中性粒细胞、淋巴细胞和PCT等指标正常或不同程度下降者147例(79.5%,147/185)[7-8]。
COVID-19患者的临床症状与体征
大部分病毒如流感病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒、冠状病毒等虽然种类不同,感染后在机体内复制机理、致病机理、引起疾病的相关症状与体征大相径庭。2019-nCoV吸入呼吸道吸附于气道黏膜,穿透组织细胞后,破坏组织中的正常宿主细胞,控制宿主细胞蛋白合成与功能,使病毒在宿主细胞中进行自己的RNA和DNA转录、复制、合成,造成宿主细胞发生变应效应,以及形成宿主细胞坏死后的溶酶体释放、毒素释放、干扰素形成、磷脂蛋白和糖脂蛋白致热原的释放、免疫复合物的超敏反应、补体的激活;而繁殖后的病毒经血和淋巴系统播散到靶器管,形成脓毒血症等系列临床症状和体征[11],简述如下。
1.一般情况:本组患者中,男121例(65.4%),女64例(34.6%),男性高于女性。发病年龄26~83岁,中位年龄53岁;其中≤40岁的患者28例(15.1%),提示年龄>40岁时,机体抗病毒的细胞免疫功能处于下降状态,为发病的高峰年龄组。
2.发热:发热157例(84.8%),以37.4~38.7 ℃的低热型为主,其中高热达39.0 ℃以上者8例(4.3%);无发热28例(15.2%)。伴乏力、纳差,以及两下肢关节酸、胀、痛感58例(31.4%)。
3.呼吸道症状:不同程度的间断咳嗽、少痰、胸闷不适142例(76.8%),少许咯血5例(2.7%),明显呼吸困难、气促、心悸35例(24.5%),无任何不适及发热者28例(15.1%)。
4.其他症状:伴有轻微腹部不适伴稀便性腹泻16例(8.6%),体表皮肤瘙痒感并有少许皮疹12例(6.5%)。
5.临床体征:两肺叩诊浊音53例(28.6%);一侧或两肺呼吸音明显减弱83例(44.9%);未闻及明显干湿啰音。其中,急性重症病容、脉搏≥100次/min、呼吸频率≥30次/min、血氧饱和度≤90%等患者33例(17.8%)。
COVID-19患者的CT成像特征及其诊断价值
据多数文献报道,2019-nCoV非常微小,为直径50~200 nm的颗粒,吸入后主要沉积于下呼吸道,附着于终末呼吸性细支气管黏膜与肺泡上皮细胞并侵入细胞中。在病毒复制过程中,主要病理变化是肺小叶内的终末细支气管黏膜、肺泡管上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺腺泡外周毛细血管网、肺小叶及间隔间质、淋巴管等不同组织充血、水肿、肺泡肺腺泡壁水肿、小血管内皮损伤性血管炎、多发小血管纤维蛋白性栓塞。同时含有纤维素性黏液、坏死性肺泡细胞及蛋白等混合成分的干性渗出物,渗出到肺泡腔与肺组织间隙,则发生伴透明膜形成等诸多因素的炎性病理变化[6-7]。COVID-19重症死亡患者尸解病理组织学报告,也显示双侧弥漫性肺泡损伤伴细胞纤维性黏液样渗出物。双肺内均可见到间质内以淋巴细胞为主的单核细胞炎性浸润。在肺泡腔中出现多核巨细胞和非典型性增大的肺泡细胞,表现出病毒性细胞病变样改变。
一、COVID-19患者的CT成像特征
1.病灶形态特点:COVID-19患者CT表现以肺部磨玻璃样密度阴影为主要表现,呈斑片状、片状、大片状的多形态改变。起病初期以磨玻璃样密度阴影为主,持续存在于病程全过程。磨玻璃样密度阴影有两种表现方式:一种是单纯性片状磨玻璃样密度影,本组患者有此征象者166例(89.7/%);另一种是大片状稍高密度的病灶影,周边呈不均匀分布的磨玻璃样密度的浸润病灶,本组患者有此征象者19例(10.3%)。
2.病灶分布特点:无论肺部病灶多少,大部分病灶分布于细支气管血管束末梢,因此病灶以两肺下叶、中叶和舌叶等部位的肺周边部位和胸膜下多见,本组患者病灶呈如此分布者155例(83.8%)。
3.病灶伴随征象特点:绝大部分病灶中血管纹理明显,呈簇性增多者171例(92.4%),这些增多增粗的血管纹理穿越病灶区,其他无病灶区域肺组织血管纹理分布正常。无论肺部病灶的多少与严重程度如何,所有病灶均未见空洞形成,亦未见支气管播散的树芽征、段性实变、段性肺不张、肺叶容积缩小、明显胸膜增厚粘连、胸腔积液、纵隔淋巴结肿大和支气狭窄等间接征象。
4.病灶转归特点:定期CT扫描动态观察显示,COVID-19患者出现“两多一吸收”的特点:一是没有抗病毒治疗前,患者每间隔3 d复查,病灶以磨玻璃样密度影为主并明显增多为特点,本组患者中有83例(92.1%);二是抗病毒治疗初期再间隔3 d复查,病灶仍然明显增多;三是抗病毒治疗方案不变,再间隔5 d复查,病灶明显吸收者132例(71.4%)。由此可见,在抗病毒治疗至第8天左右病灶才开始吸收,至第13天后病灶显示明显吸收。如果至第13天后病灶仍无吸收或继续增多,则提示该患者可能预后不良,并且形成肺纤维化的可能性大,甚至危及生命。
二、COVID-19的CT分期
根据病情严重程度、病灶多少、病灶形态和病灶转归情况,通过CT扫描将COVID-19分为4期:早期、进展期、重症期、恢复期[8,12-13]。
1.早期:早期病灶以肺小叶浸润性片状炎症改变为主,病灶单发较少,多为多发,以片状磨玻璃样密度影为主,尚局限于一个肺叶内。早期患者症状轻微,部分患者无明显不适,本组185例患者中早期为34例(18.4%)。
2.进展期:早期患者未得到诊治,病灶快速地增多,CT表现为大小不一的大片状磨玻璃样密度影,分布于3个肺叶以上者78例(42.2%);两肺弥漫性分布者94例(50.8%)。病灶进展方式:一是原有的病灶范围明显扩大;二是病灶邻近的肺段及其他肺叶出现新发病灶。病灶进展过程中,病灶与病灶相连,病灶融合,病灶由周边向内成向心性增多及呈对称性扇形阴影、铺路石样阴影。少数患者病灶呈以间质浸润为主的间质性肺炎改变[18例(9.7%)]。
3.重症期:病灶弥漫性分布于两肺,其中在多发的磨玻璃样密度影中发生多发的大片状肺实变,呈白肺样征象,本组有28例(15.1%)。重症期患者呈急性重症病容,脉搏≥100次/min,呼吸频率≥30次/min,血氧饱和度≤90%者33例(17.8%),此期患者死亡9例,死亡率4.9%(9/185)。
4.恢复期:经抗病毒与综合治疗8 d左右,淡薄的磨玻璃样密度影范围逐渐减小、消失,高密度斑片状阴影逐渐变淡、减少,病灶数量减少。一是病灶完全吸收,在≤40岁年龄组的患者中有35例(18.9%);二是病灶吸收超过50%,在41~岁年龄组的患者中有117例(63.2%);三是病灶吸收不良,在≥61岁年龄组患者中有33例(17.8%)。
三、CT诊断
根据患者疫区接触史、典型的临床表现、典型的CT征象特点和相关实验室检查进行综合分析,诊断比较容易。185例患者入院初期CT首诊时,以CT第一诊断意见统计,诊断为COVID-19 161例(87.0%),另外疑诊SARS和H7N9禽流感及细菌性炎症24例(13.0%)。
四、CT鉴别诊断
COVID-19从流行病学、临床综合表现和CT表现均酷似SARS和H7N9禽流感,应引起高度重视并进行认真鉴别[14-17]。主要鉴别要点:一是流行病学史,SARS是人传人的流行与接触史,H7N9禽流感是近期有无接触过野禽和家禽史。二是SARS和H7N9冠状病毒致病力强与毒力大,CT表现有明显差别。SARS和H7N9禽流感患者肺部CT表现的早期以斑片状软组织密度阴影为主,磨玻璃样密度影较少,动态观察间隔24 h病灶明显增多、且增多的病灶以大片状的段性或肺叶性实变为主,伴胸膜增厚粘连较明显等,为CT征象的鉴别诊断要点。
小 结
COVID-19核酸检测阳性为确诊的金标准,但当前的核酸检测阳性患者只有50.8%左右,其中49.2%的患者核酸检测阴性。若此类型患者得不到早期诊断,以及合理、有效的治疗与隔离,将可能使其肺部病灶不断增多,病情不断加重,进而在家庭和周围健康人群中不断扩散与传播。因此,如果仅依靠核酸检测阳性进行诊断,就有将近1/2的患者不能确诊,将会造成诊疗过程中的严重失误。
本组患者资料显示,CT首诊对COVID-19患者的诊断准确率达87.0%,检查快捷和肺部病灶发现率高;同时可以对肺部病变的严重程度、是否存在基础病变进行较为准确的判断;在与相关疾病进行鉴别诊断,以及评价COVID-19患者治疗效果等方面也起到了关键性作用。
特别强调的是:在疫情高发区,CT扫描显示肺部多发小斑片状及片状磨玻璃样密度影(尤其以肺外带分布为主)、病灶区肺血管纹理明显增粗与病变进展较快等,可以作为COVID-19患者的CT诊断标准之一[7]。
此外,在COVID-19患者的恢复期,CT复查可以有效地评价肺部病变的吸收状况,从而有效指导恢复期患者的治疗,同样也发挥着无可替代的作用。