COVID-19发病首周胸部HRCT表现对疾病进展的预测价值

邢志珩 丁文龙 王继刚 王恺 赵新骞 张硕 仲玲珊 叶兆祥

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）根据病人的流行病学史、临床表现结合影像学检查能够进行临床疑似病例诊断。影像学检查中，胸部CT是临床诊断、评估COVID-19的重要手段[1]。COVID-19病人对治疗的反应各不相同，部分病人在治疗过程中病情逐渐缓解，部分病人却由首诊的普通型/重型进展为重型/危重型，随着临床分型升级，病人常出现败血症性休克、急性呼吸窘迫综合征、难以纠正的代谢性酸中毒和/或凝血功能障碍等，导致预后较差[2]。因此，在早期预测疾病的发展尤其重要。本文回顾性分析了天津市67例COVID-19确诊病例临床症状出现首周的影像学资料，旨在总结规律，寻找预示病人病程变化的影像学参数，从而辅助临床及影像科医生对COVID-19病情变化进行预测。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性搜集2020年1月21日—2月16日间就诊于天津大学海河医院的COVID-19病人症状出现后首周的影像检查与临床资料。纳入标准：①根据卫生部颁布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》（试行第五版）[3]确诊，②病人出现症状首周行胸部高分辨力CT（HRCT）检查。排除行肺部手术及肺部纤维化病史者。共纳入病人67例，其中男38例，女29例；发病年龄9～90岁，平均（49.6±17.6）岁。55例有流行病学旅居史或密切接触史，12例无明确流行病学史。入院评估临床分型，轻型5例，普通型47例，重型15例，无危重型。根据病人入院时及在院治疗后评估情况将67例病人分为疾病缓解组（55例）与疾病进展组（12例），缓解组入院评估为轻型/普通型44例、重型11例，病人在院治疗期间未出现临床分型升级的现象；进展组入院评估为轻型/普通型8例、重型4例，病人在院治疗期间均出现了临床分型升级的现象。

1.2 设备与方法 采用佳能Aquilion Prime 64层螺旋 CT（Canon Medical Systems,Otawara,Japan）扫描，扫描前对受检者进行深吸气末屏气训练。受检者取仰卧位，双手抱头，头先进，在深吸气末屏气时进行自肺尖至肺底方向的全肺扫描。扫描参数：管电压 120 kV，自动管电流，旋转时间 0.5 s/r，矩阵512×512，准直器宽度64×0.5 mm。分别采用FC 30（软组织算法）与FC 52（锐利算法）算法进行图像重建，重建层厚1 mm、层间距0.8 mm。通过佳能工作站对肺窗（1600 HU，-500 HU）及纵隔窗（400 HU，40 HU）影像进行观察。

1.3 影像分析 由3名主治医师（具有5年以上胸部CT影像诊断经验）独立阅片，若出现分歧则通过商议后达成一致。67例病人首周共行HRCT检查95次，选取每例病人典型CT影像（多次CT时选择病灶范围最大的）进行分析，影像评估根据Feischner学会胸部CT征象分类[4]对病人CT征象出现的频次进行统计；并采用半定量视觉评分法[5]对每一肺叶病变范围进行单独评估：肺叶无病变计0分，病变体积占肺叶体积25%以下计1分，25%～50%计2分，50%～75%计3分，75%以上计4分，5个肺叶总分为20分。

1.4 统计学方法 采用统计软件SPSS 22.0进行数据分析。计数资料以例（%）表示，2组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率检验。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，2组间比较采用t检验；不符合正态分布的计量资料以中位数（四分位间距）[M （P25，P75）] 表示，2 组间比较采用 Mann-Whitney U检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。分析差异有统计学意义的影响因素对于疾病进程的预测能力，采用Logistic回归分析计算优势比（OR）和95%置信区间（CI）。

2 结果

2.1 临床资料分析 67例病人中，首发症状有发热（63例，94.03%）、干咳（30例，44.78%）、乏力（14例，20.90%）、腹泻（6 例，8.96%）、头痛（3 例，4.48%）、呕吐（2例，2.99%）及恶心（1例，1.49%）。 发热病人入院体温 37.1～39.3℃，平均体温（37.0±0.7）℃。 入院时有3例（4.48%）外周血白细胞计数升高，22例（32.84%）降低；有20例（29.85%）淋巴细胞计数降低；28例（41.79%）C 反应蛋白（CRP）升高。

2.2 病人胸部HRCT特征分析 67例病人中有5例（7.46%）HRCT表现为正常，62例HRCT上病灶多呈多叶胸膜下区分布（92.54%），主要影像学征象为磨玻璃密度影（ground glass opacity,GGO）（62例，92.54%）、伴有肺实变（50例，74.63%）及含气支气管征（54 例，80.6%）；少见小叶核心结节（1 例，1.49%）、胸腔积液（2例，2.99%）及心包积液（1例，1.49%）。

2.3 2组间临床资料与CT特征比较 2组病人性别、外周血白细胞计数及淋巴细胞计数差异无统计学意义（均P＞0.05）。与缓解组相比，进展组年龄更大、CRP更高、受累肺叶更多、CT评分更高（均P＜0.05）（表1）；CT征象比较显示，进展组更易出现胸膜增厚（P＜0.05），而其余征象的差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表 2，图 1、2）。

2.3 病程进展的影响因素分析 采用Logistic回归分析对年龄、CRP、受累肺叶、CT评分和胸膜增厚进行多因素分析显示，病人年龄较大（OR＝1.082，95%CI：1.018～1.149；P＝0.011）及发病首周 HRCT受累肺叶较多（OR=2.716，95%CI：1.086～6.790；P=0.033）是提示病人治疗中临床分型升级的独立影响因素。

3 讨论

3.1 COVID-19肺部病理学改变 COVID-19影像学改变实质上反映了病人肺部的病理学改变。病理学研究发现冠状病毒肺炎发病首周以肺水肿与透明膜形成为主，第2周病理改变则以机化为主[6]。Xu等[7]与刘等[8]通过尸检对COVID-19的肺部病理改变研究发现，COVID-19病人肺部病理特征与SARS冠状病毒引起的病理特征非常类似，患肺肉眼观呈斑片状，可见灰白色病灶及暗红色出血，触之质韧，失去肺固有的海绵感。切面可见大量黏稠的分泌物从肺泡内溢出，并可见纤维条索；CT所见GGO与肉眼所见肺泡灰白色病灶对应，肺部穿刺尸检发现病灶符合弥漫性肺泡损伤 （diffuse lung damage,DAD）的病理学改变。研究[9]显示SARS的主要肺部病理学改变亦为DAD，通过对不同时期死亡病人尸检发现，10 d以内SARS弥漫性肺泡损伤主要表现为肺部水肿，同时伴有透明膜形成、肺间质水肿、间质炎性细胞浸润与细支气管纤毛损伤，而10 d以上主要为机化改变与上述表现的混杂。有研究者[10]将DAD的病理学改变以距离肺损伤发生7 d为界限分为急性期（早期）与机化期，急性期的病理学改变以肺泡壁水肿和透明膜形成为特点，而机化期以组织机化与纤维化为特点，DAD的急性期与机化期病理改变并不是截然分开的，两者有一定的重叠。

表1 2组病人临床资料及HRCT上病变范围比较

表2 2组病人入院首周胸部HRCT征象比较 例（%）

图1 病人男，29岁，发热、乏力3 d入院，症状出现后6 d胸部HRCT影像。入院评估为普通型病人，在院治疗期间病灶吸收后治愈。A、B图分别为横断面肺窗及纵隔窗影像，C、D图为冠状面、矢状面重组肺窗影像，显示双肺多叶胸膜下区分布片状GGO，伴局灶性肺实变。病人入院首周CT评分为3分，3个肺叶受累。

图2 病人男，53岁，发热、头痛2 d入院，症状出现后7 d胸部HRCT影像。入院评估为普通型病人，后迅速进展为重症/危重症。A、B图分别为横断面肺窗及纵隔窗影像，C、D图为冠状面、矢状面重组肺窗影像，显示双肺多叶、多段胸膜下区分布片状GGO，伴局灶性肺实变及含气支气管征，并可见小叶内间隔增厚、胸膜增厚。病人入院首次CT评分总分为6分，5个肺叶均受累。

因此，本研究选取了病人首周HRCT表现对其病程进行了预测，这些改变能够更直观地反映疾病对肺部损伤的严重程度，且受到随后肺部病变机化的影响较少。本次研究中COVID-19病人首周CT上可见GGO、肺实变及小叶内间隔增厚等影像学表现，与之前研究[11-12]报道中COVID-19及SARS在急性期的影像表现吻合，反映了肺泡腔渗出、肺间质水肿、炎性细胞浸润及肺泡塌陷的病理学改变。

3.2 COVID-19首周影像学特点 依据病毒性肺炎的病理学特点，将疾病首周称为COVID-19病程的急性期或早期[6]。国内外许多研究对COVID-19感染者首周胸部CT影像进行了分析。Chung等[13]回顾性分析21例COVID-19病人胸部CT，发现其中3例（14%）CT未见异常，其余病人肺部影像学主要表现为多叶受累（15 例，71%）、GGO（12 例，57%）、圆形肺内阴影（7例，33%）、肺实变伴 GGO（6例，29%）及铺路石征（4例，19%）。刘等[14]发现COVID-19病人胸部CT主要表现为双肺弥漫分布、双肺下叶胸膜下区为主的GGO、棉团状及网状小结节影，病程早期分布于肺外带，以累及肺间质为主，多数病例可见细支气管充气征，可伴有粗大条索状影及胸膜下线。Li等[15]发现COVID-19病人胸部CT可见结节晕征，Wu等[16]发现还可见反晕征。结节晕征与反晕征均为机化性肺炎的非特异性影像学征象[15]。本组病例中病人的常见及少见影像学特点与上述研究发现一致。

3.3 临床及影像特征对COVID-19病程预测的价值 本研究发现疾病进展组较疾病缓解组的年龄更大、CRP水平更高，其中年龄较大是病程易发展为重症或危重症的独立影响因素。有文献[17-19]报道高龄是COVID-19病人死亡、病情恶化的危险因素。从目前我国COVID-19病人的治疗结果来看，老年人的预后也较差[20]。此外，本研究对影像特征的分析显示，进展为重型/危重型的COVID-19病人发病首周HRCT中病变肺叶受累数量更多、CT评分更高、更易出现胸膜增厚，其中大量肺叶受累是病程进展的独立影响因素。这也与文献报道中的冠状病毒肺炎特点相似。Chau等[21]对SARS病人研究发现，肺部受累范围较大的病人更有可能进行机械通气治疗，也有更高的死亡风险，多肺区受累为判断较差预后的独立影响因素。此外，根据CT评分评估冠状病毒肺炎病变范围有利于预测疾病进展情况。Yuan等[22]发现COVID-19死亡病例CT评分高于治愈病例（P=0.021），以24.5分（满分为72分）为临界值进行预测时，预测死亡率的敏感度及特异度分别为85.6%与84.5%；Ko等[23]采用半定量的方法对SARS病人胸部影像学病变范围进行评分，发现低于7分提示预后良好，7分及以上的病人则死亡率明显升高。总之，COVID-19病人胸部HRCT表现具有一定特征，急性期主要表现为多叶、胸膜下区分布的GGO，伴肺实变及含气支气管征，少见小叶核心结节、胸腔积液及心包积液。年龄较大及发病首周HRCT受累肺叶多者易发展为重症及危重症。

3.4 局限性 本研究尚存一些不足之处，首先样本量相对较小，故而未能对呼吸机辅助治疗或死亡病例等严重临床事件展开研究，也未统计分析相关合并症对病程的影响，后期我们将优化科研方法及开展随访研究。