新型冠状病毒肺炎胸部高分辨CT表现及演变规律

姚庆东 张呈兵 付军 阳义 张东友

武汉市第一医院放射科（武汉430030）

胸部高分辨率CT（high resolution CT，HRCT）在新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者筛查、诊断及随访中具有重要作用［1］，是一种快速、无创的检查方法。本研究回顾性分析我院确诊患者的胸部HRCT 影像学表现，探讨其演变规律，旨在为临床诊治及其他地区同行提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料搜集我院2020年1月25日至2020年2月22日经临床综合确诊（依据临床表现及RT-PCR 新型冠状病毒核酸检测阳性）的COVID-19 患者45 例，男16 例，女29 例，年龄25～88 岁，平均（47.7±18.2）岁，其中门诊患者6 例，住院22 例，门诊及住院共17 例，1 例仍在院治疗，1 例转院。45 例患者中，4 例有COVID-19 确诊患者密切接触史，23 例有疑似患者密切接触史，18例无明确接触史。

1.2 仪器与检查方法45 例患者入院后每周内接受胸部HRCT 检查一次；根据临床需求及起病时间将病程分为早期（病初1～7 d）、进展期（起病后8～14 d）、恢复期（起病后15～21 d），检查仪器为西门子SOMATOM Definition AS+64 排128 层螺旋CT 及Definition Flash 双源CT，病人仰卧，双臂过头，胸部正中矢状面与床面中线在同一水平，吸气后扫描，头先进，范围从双肺尖至肺底水平。参数：管电压120～140 kV，管电流为自适应电流（CARE Dose 4D），矩阵512×512，层厚10 mm，间隔10 mm，标准算法横断位重建1～1.5 mm 层厚肺窗（W1 600～2 000 Hu，L-800～-600 Hu）及纵隔窗（W300～400 Hu，L30～40 Hu）图像。

1.3 图像分析两名主治及以上医师阅片，结果由两者共同确定。观察病变部位（肺叶）、位置［外周（胸膜下）、中心、外周+中心］、数量（单发、多发、弥漫分布）、大小（＜3 cm、3～5 cm、＞5 cm，依据横断面病变最大径确定）、形态（斑片状、条索状、团块状）、密度（磨玻璃样密度、实变、混合密度）、支气管病变及肺外病变（胸膜增厚，胸腔积液、淋巴结增大、心包积液等）；记录各病程期影像表现并比较有无差异，分析病变演变规律。

1.4 统计学方法统计软件为IBM SPSS 19.0，定性资料采用频数和率表示，定量资料符合正态分布采用均数±标准差表示，若不符合正态分布则采用中位数（四分位数间距）表示。对于双向无序R×C 行列表资料采用χ2检验，单向有序R×C 行列表资料采用Kruskal-Wallis H 秩和检验，若多个独立样本比较无统计学差异，则无需两两比较；若多个独立样本比较有统计学差异，则进一步两两比较采用Mann-WhitneyU检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般结果45 例患者有发热、咳嗽、咳痰、头痛、肌肉酸痛、乏力等临床症状（表1），其中1 例（1/45）无明显临床症状。患者初诊体温37 ℃以下（正常）13 例（28.9%），37.3～38 ℃（低热）15 例（33.3%），38.1～39 ℃（中等度热）15 例（33.3%），39.1～41 ℃（高热）2 例（4.4%），41 ℃以上（超高热）0 例。45 例患者中2 例为危重症患者（1 例合并慢性阻塞性肺疾病、支气管扩张，1 例合并ARDS 并严重心肌及肝肾功能损伤），1 例为重症患者（合并有肾功能衰竭），1 例为无症状感染者，其余41 例为普通型患者。45 例中20 例患者合并肥胖、高血压、高血脂、糖尿病、脑梗死、冠脉粥样硬化、甲亢或甲减、系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、肝炎、心律失常、陈旧性肺结核等基础疾病，5 例患者有手术史，3 例患者有肿瘤病史，9 例患者合并肝功能损伤，2 例患者合并心肌及肾功能损伤。

2.2 HRCT 结果

2.2.1 病变肺叶45 例患者病变肺叶分布见表1及图1，各肺叶病变发生率在各病程期分别为：左肺上叶（35.6%、55.6%、42.2%），左肺下叶（64.4%、80.0%、75.6%），右肺上叶（28.9%、51.1%、31.1%），右肺中叶（28.9%、51.1%、24.4%），右肺下叶（57.8%、75.6%、60.0%），各病程期差异无统计学意义（Z=0.583，P=0.965），同一病程期内双肺下叶病变发生率更高（图2）。

2.2.2 病变位置45 例患者病变分布于外周（胸膜下）、中心及外周+中心，各病程期发生率分别为（86.7%、75.6%、84.4%），（8.9%、17.8%、0%），（26.7%，46.7%，20.0%），各病程期差异无统计学意义（Z=1.726，P=0.422），同一病程期病变位于外周（胸膜下）、外周+中心更常见。

表1 患者主要临床症状Tab.1 Main clinical symptoms of COVID-19 patients

图1 各肺叶在不同病程期病变发生率Fig.1 The occurrence rate of lesions in three phases for every pulmonary lobe

2.2.3 病变数量45 例患者各病程期病变表现为单发、多发或弥漫分布，其发生率在各病程期分别为（46.7%、24.4%、40.0%），（44.4%、62.2%、48.9%），（6.7%、15.6%、6.7%），各病程期差异无统计学意义（Z=0.357，P=0.837）。同一病程期内弥漫分布病变相对较少，单发及多发分布相对较多。

图2 早期、进展期、恢复期病变发生于各肺叶情况对比Fig.2 The occurrence rate of lesions at bilateral lobes during different phase

2.2.4 病变大小本组研究将病灶大小分为＜3 cm、3～5 cm、＞5 cm 3 种，其发生率在各病程期分别为（55.6%、44.4%、57.8%），（53.3%、71.1%、60.0%），（44.4%、66.7%、17.8%），各病程期差异无统计学意义（Z=0.357，P=0.837）。

2.2.5 病变形态本组病例病变形态主要有斑片状、条索状及团块状，其发生率在各病程期分别为（88.9% 、82.2% 、75.6%），（22.2% 、62.2% 、73.3%），（6.7%、6.7%、0%），各病程期差异有统计学意义（Z=12.782，P=0.002）。斑片状vs.条索状、条索状vs.团块状（Z=-3.067，P=0.002；Z=-2.595，P=0.009），差异有统计学意义；斑片状vs.团块状（Z=-1.280，P=0.201），差异无统计学意义。条索状病变发生率随病程期推进而增加（图3）。

2.2.6 病变密度本组病例病变密度主要有磨玻璃密度、实变、混合密度（图4A-C）3 种，各病程期发生率分别为（62.2%、66.7%、86.7%），（17.8%、51.1%、6.7%），（57.8%、93.3%、53.3%），差异无统计学意义（Z=3.505，P=0.173），同一病程期磨玻璃密度及混合密度更多。

2.2.7 支气管病变45 例患者各病程期分别可见18 例（40.0%）、30 例（66.7%）、5 例（11.1%）充气支气管征（图4A、B）。

表2 患者不同病程期HRCT 表现Tab.2 The HRCT featrue of COVID-19 patients during different phase例

2.2.8 肺外病变45 例患者各病程期合并胸膜增厚（6.7%、28.9%、15.6%）、胸腔积液（4.4%、8.9%、0%）差异无统计学意义（Z=2.912，P=0.088）。此外于早期及进展期分别有1例（2.2%）患者合并纵隔淋巴结增大，于进展期及恢复期分别有2 例（4.4%）及1 例（2.2%）患者合并少量心包积液，各病程期无明显差异有统计学意义（Z=-1.291，P=0.197）。

2.2.9 特殊征象45 例患者各病程期分别见铺路石征11 例（24.4%），16 例（35.6%），5 例（11.1%）；晕征14 例（31.1%），17 例（37.8%），3 例（6.7%）；胸膜下线4 例（8.9%），8 例（17.8%），4 例（8.9%）；网格征3 例（6.7%），5 例（11.1%），3 例（6.7%）。

图3 病变形态各病程期对比Fig.3 The comparation of lesions′shape during different phase

2.2.10 进展方式本组45 例患者主要进展方式有（比较进展期与早期影像表现）：（1）病灶增大（31/45，68.9%）（图4D～E）；（2）病灶数量增多（33/45，72.5%）（图4F）；（3）密度改变（39/45，86.7%）；（4）病灶局部增多、局部吸收（12/45，26.7%）。恢复期主要表现为病变吸收减少（40/45，88.9%），密度减低（45/45，100%），残留纤维灶（31/45，68.9%）（图4G～I）。

3 讨论

COVID-19 主要累及肺，目前尚不清楚起源及中间宿主，致病机理及病理改变与SARS 类似［3］。COVID-19 主要临床症状是发热（66.7%）、咳嗽（53.3%）。疫情初期通过检测武汉金银潭医院患者的肺泡灌洗液确定了致病病因为一种新型冠状病毒［4］，但肺泡灌洗操作难度大［5］，不适合常规筛查，目前临床上COVID-19 确诊主要依靠咽拭子核酸检测［1］。HRCT 已广泛应用于COVID-19 患者筛查、复查及出院前评估、出院后随访，是一种快速无创的检查，放射学诊断是COVID-19 诊治中重要一环［6］，胸部CT 检测COVID-19 灵敏度高［7］，有利于病灶早期检出，并评估病变性质和范围。本研究主要着眼于胸部影像表现动态演变。

图4 同一患者不同病程期胸部HRCT 表现及演变Fig.4 The HRCT featrue and evolution of COVID-19 of the same patient during different phase

COVID-19 的致病分子机制与SARS 类似［8］，主要是病毒与人体的ACE-2 受体结合而致病［9］，而ACE-2 受体可大量表达于心脏、肾脏、消化道及肺泡上皮细胞［10-11］，因此患者可表现为多个系统的临床症状，与本研究观察结果相符。COVID-19 早期HRCT 典型表现为发生于肺野外周及胸膜下的磨玻璃密度（GGO）［12-13］，形成机理可能与肺组织早期局部水肿、蛋白渗出及反应性炎性细胞增生有关［14］。病变可累及各肺叶，次级肺小叶型分布的病灶往往较小（＜3 cm），肺段分布的病变则范围较大。病变主要分布在外周或胸膜下，可能是因为肺外周胸膜下区域肺小叶的血流、淋巴更为丰富，故相应的炎性反应更明显［15］。随病程进展，肺组织病变程度加重、肺泡上皮大量脱落，肺间质破坏，肺泡腔内渗出物机化，可形成肺透明膜并见弥漫性肺泡损伤，甚至可引起急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。COVID-19患者肺部同时存在肺实质及肺间质病变［16-17］，尤其在进展期患者HRCT 上可表现为磨玻璃密度灶、实变、混杂密度及部分纤维化等复杂方式，肺间质的病变主要累及周围间质，包括胸膜下、小叶间质及小叶间隔的病变，本研究未见明显中轴间质病变（如支气管血管束增粗）。本组病例病灶出现在外周或胸膜下比率最高，其次是向外周+中心，各病程期无明显差异，病变可能呈现由外周向中心蔓延趋势，并以病灶的增多、增大，密度变化或局部增多、局部吸收（此消彼长，游走性）等方式进展，在10～14 d 左右达到达高峰［18］，可弥漫双肺（“白肺”）。当病毒逐渐被清除，肺部HRCT则表现为吸收好转，甚至恢复基本正常。

本组研究发现COVID-19 肺部病变各形态在各病程期存在差异（P＜0.05），两两比较发现条索状形态与斑片状、团块状在各病程期均存在差异（P＜0.05），且在进展期及恢复期条索状形态出现率高于早期，这种病变形态的动态变化可能是COVID-19 肺部病变特征之一，国内研究的部分结论与本结果基本一致［19］。近期有病理研究结果提示COVID-19 危重症病亡患者肺部病理表现复杂，且存在肺间质大规模纤维化［20］，HRCT 表现的条索状、网格征、胸膜下线及铺路石征为肺间质病变提供了间接证据，这些表现本质上都是胸膜下间质、小叶间隔、小叶间质的病变［21］。本组研究发现条索状、网格征、胸膜下线及铺路石征在各病程期均存在，但各病程期发生率不同，说明肺间质病变贯穿整个病程但受累程度不同，部分患者恢复期仅残留少许条索影，可见间质病变较实质病变吸收更加缓慢。COVID-19 患者实变伴空气支气管征则提示支气管基本通畅，无明显堵塞现象。有研究［16］认为条索的出现病理上是肺部炎症吸收或局部组织修复过程，因本研究观察到部分患者病变局部增多、而局部吸收（此消彼长）（12/45，26.7%），故推测整个病程期可能存在局部进展与机化修复共存的过程，条索状（22.2%、62.2%、73.3%）在病程进展期及恢复期逐渐增多，说明炎症吸收或纤维修复更明显，病理变化与HRCT 动态过程基本相符，若患者复查胸部CT 上条索状病变增多可能意味着病情好转。目前病理研究大多基于危重症病亡患者遗体解剖，无法动态研究肺部病变演变规律，HRCT 作为无创快速检查，通过影像学动态观察而推测其发展演变规律，可为临床诊治提供参考。COVID-19肺外病变以胸膜增厚（6.7%、28.9%、15.6%）、胸腔积液（4.4%、8.9%、0%）为主，纵隔淋巴结增大、心包积液等表现相对少见。

总之，COVID-19 肺部病变表现及演变复杂多样，与SARS、MERS 及其他病毒性肺炎有相似之处［17，22］，鉴别诊断有一定困难，与支原体肺炎、细菌性肺炎及心源性肺水肿亦有部分表现重叠，目前诊断仍需参考核酸检测（金标准）。本组研究尚存在一些不足，如研究对象样本为单中心且数量较小、未考虑临床干预及基础疾病对影像学表现影响等因素，因此探究COVID-19 肺部病变演变规律需要更大样本、多中心、综合多因素的深入研究。