2019新型冠状病毒肺炎(COVID-2019)影像学特征的研究进展

卢明明，袁 飞

自2019年12月以来，湖北省武汉市发现新型冠状病毒感染肺炎病例，随后开始蔓延[1]。2020年2月11日，世界卫生组织将其命名为2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19)。它主要通过呼吸道、接触和气溶胶传播，临床上以发热、干咳和乏力为主要症状。截至2020年3月7日24时，根据中国卫生健康委员会最新统计资料，国内COVID-19确诊患者已达80 695例，死亡3097例[2]。目前，新型冠状病毒感染的确诊主要依赖于病毒核酸检测[3]，但核酸检测试剂盒供应量有限且检测时间长，分泌物或血液检测的特异性虽强，但敏感性较差，导致检测假阴性率较高[4]。高分辨率CT能够在出现临床症状之前发现肺部病变，对临床筛查和疾病严重程度的评估可发挥较大作用。为此，笔者对COVID-19的病理机制、成像技术、影像学特征及鉴别诊断进行综述。

1 病理学特点

2019新型冠状病毒是一种线性单股正链RNA病毒，是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒，最新尸检报告报道，COVID-19主要引起深部气道和肺泡损伤为特征的炎性反应，肺部纤维化及实变较严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome，SARS)轻，但渗出反应较为明显[5]。COVID-19的病理机制与SARS类似，微小的2019-nCoV病毒颗粒侵入细支气管上皮引起细支气管炎，同时感染邻近深部肺间质，损伤肺泡壁的上皮细胞，引起间质和肺泡水肿、出血，并在肺泡内形成透明膜[6]，同时释放的炎性介质导致支气管痉挛，产生大量渗出物，渗出物可机化，病变进一步发展，形成弥漫性的肺泡损伤，炎性渗出明显增多，危重病例可最终形成“白肺”。消退期肺部病变随着炎性反应的消退而逐渐被吸收，部分病例会留有肺的纤维化[7]。

2 成像技术

COVID-19胸部X线检查应配置专用DR作为患者专用机，成人患者X线摄影距离应为180 cm，采用120 kV高千伏摄影，儿童患者摄影距离为150 cm，采用55～56 kV摄影[8]。高分辨率CT扫描能发现磨玻璃影等胸部X线无法观察到的征象，常作为COVID-19患者首选检查，一般推荐16层以上高分辨容积CT扫描[9]，薄层重建层厚为1.5 mm以下，CT复查可选择性采用低剂量CT扫描。近期文献[10]报道，薄层高分辨率CT在COVID-19患者中的阳性率可达100%。因此，对于初次核酸检测阴性而胸部CT显示异常的患者应提高警惕。Xie等[4]报道5例初次核酸检测为阴性的患者，通过胸部CT均早期发现沿胸膜下分布的磨玻璃或实变影，所有患者经再次核酸检测为阳性。当然，各类病毒性肺炎在影像学上表现类似，COVID-19影像学无明显特异性表现，单纯依赖胸部CT表现不能确诊COVID-19。

3 影像学特征

3.1 影像学分布规律 COVID-19有其自身特征性的分布规律。文献[4]表明，病灶多分布于双下肺，多位于肺的外带或胸膜下，少数沿支气管血管束分布。Chen等[11]在柳叶刀杂志发表研究论文，该研究对99例COVID-19确诊患者的胸部CT进行分析发现，25%表现为单侧肺炎，75%表现为双侧肺炎。Pan等[12]在欧洲放射学杂志上发表的研究显示，30.2%的COVID-19患者只有一个肺叶受累，7.9%累及2个肺叶，6.3%累及3个肺叶，11.1%累及4个肺叶，而44.4%的患者所有肺叶均受累，大部分病灶分布在胸膜下。龚晓明等[6]研究发现，93.9%的COVID-19患者胸部CT显示为多发病灶，病变多分布在肺外带以下肺部多见，75.0%呈双肺弥漫性分布，15.2%累及3个肺叶，仅有9.1%累及单个肺叶。除了肺的外带或胸膜下分布外，部分COVID-19病灶沿支气管血管束分布，患者胸部CT显示支气管扩张及血管束的增粗[4]。另外，韩国放射学杂志也报道COVID-19患者表现为沿支气管血管束分布的磨玻璃影[13]。

3.2 影像学形态特征 COVID-19患者胸部X线早期常无异常表现，病变进展期可表现为双肺多发斑片状或片状阴影，重症者可表现为“白肺”。胸部CT表现为斑片状的磨玻璃影及实变影，部分病例可见网格影、结节影或索条影[14]。放射学杂志报道，在无其他严重呼吸疾病的COVID-19患者中，胸部CT主要表现为分布于胸膜下的磨玻璃影、混合磨玻璃影及实变影[15]。Wang等[7]对138例COVID-19确诊患者进行研究，所有患者胸部CT均发现双肺多发斑片状磨玻璃影或实变影。Huang等[16]最早收集41例COVID-19确诊患者，ICU患者典型的CT表现为双侧多发肺叶、肺段的实变影。而非ICU患者表现为双侧磨玻璃阴影，该研究提示，轻型病例多表现为结节状及斑片状磨玻璃改变，而在危重型病例中肺实变更为多见。除典型的磨玻璃影外，部分病例还表现为索条影、结节影或网格影。近期发表于欧洲放射学杂志的研究发现，COVID-19患者胸部CT出现斑片状磨玻璃阴影占85.7%，片状实变影占19.0%，而纤维索条影占17.5%，不规则实性结节占12.7%[12]。龚晓明等[6]发现，COVID-19患者胸部CT显示网格影占12.1%，单纯磨玻璃影占27.3%，磨玻璃影与实变影占54.6%，混合型占6.1%。

文献[17-19]报道，COVID-19患者胸腔积液、胸膜肥厚、纵隔淋巴结增大等肺外表现少见。Chung等[18]收集21例症状性COVID-19患者，CT表现为双侧肺实质内单纯磨玻璃或混合磨玻璃影，值得注意的是，所有患者均无胸腔积液和纵隔淋巴结增大。国内学者报道，COVID-19患者出现胸膜肥厚、胸腔积液和纵隔淋巴结增大的概率分别为36.3%，9.1%和3.1%，其中仅有1例合并有化脓性扁桃体炎的患者出现纵隔淋巴结肿大[6]。Chen等[11]在柳叶刀杂志上对99例新型冠状病毒确诊者的胸部CT进行分析发现，14%的患者表现为多发磨玻璃阴影。仅1例患者有气胸的肺外表现。放射学杂志报道2例进行多次CT扫描的COVID-19患者，发现患者邻近胸膜存在反应性增生，但均无纵隔淋巴结肿大表现[19]。

3.3 影像学转归 COVID-19的影像表现变化较快，病程长短不一，常在发病10天左右进展至高峰。Pan等[20]分析21例COVID-19患者的胸部CT转归特点，发现85.7%的患者在症状出现后10 d，胸部CT表现严重程度达到高峰，然后逐渐好转。作者将平均26 d的病程分为4个阶段，第1阶段(0～4 d)，75%胸部CT表现为磨玻璃阴影；第2阶段(5～8 d)，53%的表现为逐渐增加的铺路石征；第3阶段(9～13 d)，91%胸部CT显示发生实变，表现最为严重；第4阶段(≥14 d)，75%实变影逐渐消散，铺路石征消失。同样，新英格兰医学杂志报道美国的第1例COVID-19的病例，发病7 d的胸部X线未见明显异常，发病9 d双下肺出现肺炎表现。发病10 d，胸部X线表现为双侧肺部索条状阴影，符合COVID-19的一般转归特征[21]。虽然大部分患者在发病后10 d胸部CT表现进展至高峰，但另有文献[12]报道，部分COVID-19重症患者进展相对较快，早期胸部CT仅有很少的纤维索条，短期内CT随访即发展为实变，早期部分实性结节，短期复查显示结节明显增多、增大，部分融合，提示部分COVID-19重型患者胸部CT进展迅速。第六版COVID-19诊疗方案[3]也提出，胸部影像学显示24～48 h病灶明显进展超过50%应按重症管理，但也有部分患者进展较为缓慢。Shi等[22]在放射学杂志上报道,有的患者胸部X线在发病第7天表现为双肺阴影，第9天CT表现为双肺多发磨玻璃阴影，第15天进展为混合磨玻璃影和部分实变影，第19天CT显示磨玻璃及实变影开始好转，第31天显示病灶完全消失。

史河水等[23]将COVID-19患者胸部CT的转归分为早期、进展期和重症期3个阶段，早期CT表现为双肺胸膜下斑片状或片状磨玻璃影，伴或不伴小叶间隔增厚，进展期表现为病灶增多，范围扩大，出现磨玻璃影与实变影共存，部分患者可伴有局部肺不张和少量胸腔积液，重症期表现为肺实质广泛实变，出现支气管扩张及肺不张表现。郑颖彦等[24]收集了70例COVID-19的患者，早期CT表现为多发病灶，主要为小结节状和斑片状磨玻璃密度增高影，进展期病灶范围增大，逐渐融合累及多个肺叶或肺段，最后重症期CT进展为大范围实性密度为主，可伴有肺不张和胸腔积液。大部分COVID-19患者经过临床治疗后会好转痊愈，部分患者肺内病变好转吸收后可留有肺内纤维化，而病程较短和轻型患者，好转后肺内一般无纤维化改变[13]。

4 鉴别诊断

4.1 甲型流感病毒性肺炎 甲型流感病毒性肺炎患者胸部CT表现为界限不清的小叶中心结节，沿肺叶分布的磨玻璃改变，伴小叶间隔增厚，胸腔积液少见[25]。肺炎进展后双肺下叶背侧的磨玻璃影可发生节段性实变，可见充气支气管征及肺不张征象，临床上常合并细菌感染，影像学上表现更为复杂。甲型流感病毒性肺炎与COVID-19胸部CT表现相似，最终鉴别诊断依赖于病原学诊断[26]。

4.2 严重急性呼吸综合征(SARS) SARS的病情进展比COVID-19更为迅速，初次胸片表现正常但很快进展为多灶性实变影，多分布于双下肺，肺外周受累常见，CT图像上主要表现为磨玻璃合并实变影，进展后可见小叶间隔增厚，形成网格状的铺路石征[25]，空洞、淋巴结增大或胸腔积液少见[27]。

4.3 中东呼吸综合征(middle east respiratory syndrome，MERS) MERS同样由冠状病毒感染引起[28]，患者一般有MERS冠状病毒感染者的密切接触史，外周血淋巴细胞减少，在CT上表现为胸膜下和肺基底部的广泛的磨玻璃和实变影，空洞不常见[29-31]。文献[25]报道MERS病变累及肺叶数量多和出现胸腔积液往往提示患者预后较差。在影像学上与COVID-19鉴别困难，但明确流行病学史对于二者的鉴别有一定帮助。

4.4 细菌性肺炎 肺炎链球菌是主要的致病病原体，实验室检查可见白细胞计数增高，胸部CT多表现为多发斑片状或大片状实变影，并可见充气支气管征，与COVID-19比较，细菌性肺炎实变影多见而磨玻璃影少见。

4.5 真菌性肺炎 最常见的为曲霉菌感染，在免疫功能缺陷者中多见，胸部CT常表现为沿支气管走行的多发小结节影，表现为树芽征，还可表现为沿支气管分布的斑片状实变影，其内可见空洞。对于曲霉菌感染的患者，病变周围形成的晕征和曲霉菌球的空气新月征可作为与COVID-19的鉴别点[24]。

4.6 支原体肺炎 儿童及青少年多发，常表现为临床症状重而影像表现轻微。影像学多表现为多叶段的磨玻璃影及实变影，与COVID-19易混淆。鉴别点为支原体肺炎较少表现为单纯磨玻璃影，多为磨玻璃及实变的混合影，同时可见支气管管壁增厚，沿支气管血管束分布的斑片影，并可见树芽征。

总之，胸部影像学检查不仅是COVID-19筛查和诊断的首要选择，同时也是评估肺炎转归和治疗效果的重要手段。虽然COVID-19的影像学特征与其他病毒性肺炎相似，但仍有它自身的影像特征，明确COVID-19在影像学上的分布规律、形态特征及转归特点，同时结合患者临床症状及流行病学史，对于COVID-19的诊断及鉴别诊断具有重要意义。