堪萨斯分枝杆菌肺病与肺结核空洞CT征象对比分析
2021-06-29周碧霞袁功玲曾令武朱怡程晰李敏吴妹英
周碧霞 袁功玲 曾令武 朱怡 程晰 李敏 吴妹英
有别于结核分枝杆菌所受到的重视,非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacteria,NTM)感染易被忽视或误诊为结核病。近年来,NTM感染致病呈快速增多趋势,并已成为威胁人类健康的重要公共卫生问题。堪萨斯分枝杆菌(Mycobacteriumkansasii)是NTM中引起肺部疾病的常见菌种之一,根据伯杰系统细菌学手册分型中属于缓慢生长型分枝杆菌,Runyon分类中属于Ⅰ组——光产色菌[1-2]。随着分枝杆菌检验技术的进步,NTM的分离率不断上升,但培养鉴定菌种耗时长,不同菌种感染的治疗方案也不尽相同。研究不同分枝杆菌肺病患者的影像学特征可以帮助临床医生尽早区别出NTM感染患者,为早期制定精准治疗方案提供依据。堪萨斯分枝杆菌肺病有较高的空洞发生率,而肺结核的空洞,既是其常见影像表现,也具有其特征性表现。为此,笔者分析堪萨斯分枝杆菌肺病空洞病灶与继发性肺结核空洞病灶的差异,为提高临床鉴别诊断能力提供参考。
对象和方法
1.研究对象:采用回顾性分析方法,搜集2018年1月至2020年6月经苏州市第五人民医院临床及实验室检查确诊,符合纳入标准的堪萨斯分枝杆菌肺病患者,剔除无肺部空洞形成者,最终纳入45例作为观察组。其中,男41例(91.1%),女4例(8.9%);年龄范围为22~77岁。搜集同期确诊肺结核且有肺部空洞的50例患者作为对照组。其中,男41例(82.0%),女9例(18.0%);年龄范围为16~81岁。收集两组研究对象肺部空洞病灶的数量、累及肺叶范围、分布位置,空洞的大小、形态、壁厚、内外壁光整情况、内容物及周围结构等影像资料。
2.纳入排除标准:(1)观察组符合NTM肺病诊断标准,且经DNA微阵列芯片法鉴定为堪萨斯分枝杆菌;(2)对照组符合继发性肺结核诊断标准;(3)初诊患者,既往未经过抗NTM和抗结核药物治疗;(4)具有至少1次胸部CT检查资料,双肺有至少1个空洞;(4)排除并发尘肺、糖尿病、HIV感染或其他感染者,以及有恶性肿瘤化疗史、器官移植或曾长期进行激素治疗等免疫缺陷或抑制者。
3.诊断标准:NTM肺病诊断参照《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南(2020年版)》[3];肺结核诊断参照《WS 288—2017 肺结核诊断》[4]。
4.胸部CT扫描:采用GE Bright Speed Elite 16排螺旋CT行胸部CT扫描,采取仰卧位,吸气后屏气扫描。扫描范围从胸廓入口至横膈下方。相关参数:管电压120 kV,管电流100 mA,层厚5 mm,层间距5 mm。肺窗窗宽1400 HU,窗位-600 HU;纵隔窗标准重建窗宽350 HU,窗位40 HU。
5.图像分析:由3名主治及以上影像医师采用盲法阅片分析,并最终结果达成一致。分析内容包括:(1)空洞数量、分布叶段及范围;(2)空洞形态,包括形状、大小、壁厚、内外壁及内容物;(3)周围结构,包括卫星灶、引流支气管及胸膜情况。
结 果
1.空洞数量及分布范围:观察组45例患者共出现60个空洞,对照组50例患者共出现75个空洞。观察组和对照组患者出现的空洞数量均以单发为主,分别占68.9%(31/45)和80.0%(40/50)。观察组出现2个空洞者的比例[28.9%(13/45)]明显高于对照组[6.0%(3/50)],差异有统计学意义(χ2=7.03,P=0.008)。观察组出现3个及以上空洞者的比例[2.2%(1/45)]明显低于对照组[14.0%(7/50)],差异有统计学意义(χ2=4.26,P=0.039)。
观察组和对照组右肺空洞发生率均略高于左肺。观察组右肺中叶、左肺上叶舌段及左肺下叶均无空洞出现,右肺下叶仅2例出现空洞;对照组左肺上叶舌段无空洞出现,右肺中叶仅1例出现空洞。观察组和对照组患者空洞均好发于上叶分别占96.7%(58/60)和65.3%(49/75);观察组在右肺上叶的空洞发生占比明显高于对照组,差异有统计学意义。两肺下叶的空洞发生占比观察组均低于对照组,差异均有统计学意义。两组空洞分布外带比例均高于内中带;观察组分布于外带空洞占比明显高于对照组,差异有统计学意义。具体见表1。
表1 空洞分布特征在两组患者中的比较
2.空洞形态:观察组和对照组的空洞在形状上均以椭圆形/类圆形为主,分别占61.7%和96.0%;观察组不规则及长圆形空洞占比明显高于对照组,椭圆形/类圆形空洞占比则是对照组明显高于观察组,差异有统计学意义。观察组空洞壁厚明显低于对照组,差异有统计学意义。观察组以薄壁空洞为多,对照组则是厚壁空洞较多;两组空洞壁厚均匀度分布比例未见差异。观察组空洞内壁光整比例低于对照组,外壁光整者比例多于对照组,差异均有统计学意义。观察组空洞有内容物者有16例(26.7%),其中,13例空洞腔内有壁结节、1例有气液平、1例腔内见絮状影、1例见分隔;对照组空洞有内容物者有18例(24.0%),其中,14例有壁结节、4例壁结节伴钙化、2例有气液平、2例腔内见较多絮片样内容物。具体见表2。
表2 空洞形态在两组患者中的比较
3.空洞周围结构:观察组空洞周围卫星灶发生率明显低于对照组,差异有统计学意义;观察组空洞邻近胸膜增厚发生率达91.7%,明显高于对照组,差异有统计学意义,见表3。
表3 空洞周围结构在两组患者中分布情况的比较
4.典型影像:堪萨斯分枝杆菌肺病与肺结核空洞CT征象对比见图1~6。
图1~3 堪萨斯分枝杆菌肺病患者胸部CT扫描。图1、2 患者,男,58岁,有慢性支气管炎和肺气肿史,胸部冠状位和横断位CT扫描,可见右肺上叶外带出现薄壁空洞(粗箭),形态不规则,邻近胸膜增厚。图3 患者,男,30岁,胸部冠状位CT扫描,可见右肺上叶出现薄壁空洞(粗箭),伴引流支气管(细箭) 图4~6 患者,男,25岁,继发性肺结核,胸部CT扫描冠状位、横断位、矢状位影像,可见肺内见多发小空洞,空洞位于内中带(粗箭),壁厚,空洞周围见卫星灶及引流支气管(细箭),肺左上叶舌段可见“树芽征”(细箭)
讨 论
本研究结果显示,堪萨斯分枝杆菌肺病形成的空洞和肺结核形成的空洞均是以1~2个为主,一旦出现3个以上空洞,则患结核病几率更高,提示结核分枝杆菌毒性更强,病灶分布范围更广,易形成多发空洞。两者空洞均是以上叶为主,堪萨斯分枝杆菌感染形成的空洞尤以右上叶为主,其构成比高于肺结核;同时,肺下叶空洞发生占比堪萨斯分枝杆菌肺病低于肺结核。笔者推测,其原因可能是堪萨斯分枝杆菌为呼吸道吸入感染为主,右肺主支气管具有短粗直的解剖特点,堪萨斯分枝杆菌更易进入右肺,而肺上叶因为通气量更大,会有更多菌种定植、繁殖,肺上叶血流相对较少,巨噬细胞随血液到达肺上叶的量少,沉积于此的细菌被巨噬细胞吞噬的几率变小,故容易发生坏死形成空洞。而结核分枝杆菌感染可以沿气管支气管播散和血行播散,故其病灶的分布还具有血行播散分布的特点。另外,本研究结果显示,堪萨斯分枝杆菌肺病空洞多位于肺外带胸膜下,与既往研究结果一致[5-7]。究其原因,呼吸性细支气管为悬浮物沉积区,以吸入感染为主的堪萨斯分枝杆菌感染一般起始于此,所以病灶多以外带胸膜下分布为主。
本次研究结果显示,堪萨斯分枝杆菌肺病空洞的形态、大小,空洞壁厚度等与肺结核空洞相比有明显差异。堪萨斯分枝杆菌肺病空洞多为不规则、壁薄,直径较大。此结果与Kim等[8]研究结果相符,其可能的机制是NTM造成“支气管受损-形成空腔-空洞”病理过程,即:病菌侵袭支气管,蔓延至支气管黏膜下及肌层,破坏支气管软骨,造成平滑肌断裂,继而支气管扩张,扩张呈囊状时即为空洞形成[9-10]。这种假设中,空洞壁即是扩张的支气管壁,所以壁薄软,易形成不规则且较大的空洞;这与肺结核空洞是由干酪样坏死物排出形成的机制不同。
本次研究发现,堪萨斯分枝杆菌肺病空洞内壁光整比例小于肺结核空洞,外壁光整比例多于肺结核空洞。NTM在侵袭支气管时会形成外周支气管肉芽肿,所以部分空洞内壁并不光整[6, 8];而肺结核多出现干酪样坏死,坏死物经引流支气管排出,空洞内壁基本较光整。堪萨斯分枝杆菌毒力较弱,故不易形成卫星灶,空洞边缘不易出现渗出增殖灶,故空洞外壁更为光整;而结核分枝杆菌的毒性较强,常见卫星灶,即空洞边缘见渗出增殖病灶,空洞外壁多为不光整。空洞内容物方面,堪萨斯分枝杆菌肺病和肺结核患者发生率均较低,与两种疾病患者均容易存在支气管引流相关。
堪萨斯分枝杆菌和结核分枝杆菌感染均会造成邻近胸膜受刺激局部增厚,前者空洞病灶外带发生率更高。尽管堪萨斯分枝杆菌的毒性、致病力低于结核分枝杆菌,但其病灶与胸膜距离更近,更易对胸膜发生刺激,引起胸膜炎症和增厚。肺结核空洞周围卫星灶病理改变为增殖性病灶,是该病的典型CT影像表现。而堪萨斯分枝杆菌肺病患者空洞卫星灶发生率较低,可能也与该菌的较低毒性有关。
综上所述,与肺结核空洞相比,堪萨斯分枝杆菌肺病患者空洞更易发生于两肺上叶外带,尤其是右肺上叶易形成薄壁不规则较大空洞,内壁、外壁均光整且无卫星灶,邻近胸膜多增厚,当出现以上影像表现时,需考虑堪萨斯分枝杆菌感染的可能。同时,特别指出,由于本研究纳入研究的患者例数较少,所得结论或存在一定偏倚,后续需扩大研究对象数量,以进一步验证结论。