新型冠狀病毒肺炎胸部高分辨CT表現及演變規律

姚慶東 張呈兵 付軍 陽義 張東友

武漢市第一醫院放射科（武漢430030）

胸部高分辨率CT（high resolution CT，HRCT）在新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）患者篩查、診斷及隨訪中具有重要作用［1］，是一種快速、無創的檢查方法。本研究回顧性分析我院確診患者的胸部HRCT 影像學表現，探討其演變規律，旨在為臨床診治及其他地區同行提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料搜集我院2020年1月25日至2020年2月22日經臨床綜合確診（依據臨床表現及RT-PCR 新型冠狀病毒核酸檢測陽性）的COVID-19 患者45 例，男16 例，女29 例，年齡25～88 歲，平均（47.7±18.2）歲，其中門診患者6 例，住院22 例，門診及住院共17 例，1 例仍在院治療，1 例轉院。45 例患者中，4 例有COVID-19 確診患者密切接觸史，23 例有疑似患者密切接觸史，18例無明確接觸史。

1.2 儀器與檢查方法45 例患者入院后每周內接受胸部HRCT 檢查一次；根據臨床需求及起病時間將病程分為早期（病初1～7 d）、進展期（起病后8～14 d）、恢復期（起病后15～21 d），檢查儀器為西門子SOMATOM Definition AS+64 排128 層螺旋CT 及Definition Flash 雙源CT，病人仰臥，雙臂過頭，胸部正中矢狀面與床面中線在同一水平，吸氣后掃描，頭先進，范圍從雙肺尖至肺底水平。參數：管電壓120～140 kV，管電流為自適應電流（CARE Dose 4D），矩陣512×512，層厚10 mm，間隔10 mm，標準算法橫斷位重建1～1.5 mm 層厚肺窗（W1 600～2 000 Hu，L-800～-600 Hu）及縱隔窗（W300～400 Hu，L30～40 Hu）圖像。

1.3 圖像分析兩名主治及以上醫師閱片，結果由兩者共同確定。觀察病變部位（肺葉）、位置［外周（胸膜下）、中心、外周+中心］、數量（單發、多發、彌漫分布）、大?。ǎ? cm、3～5 cm、＞5 cm，依據橫斷面病變最大徑確定）、形態（斑片狀、條索狀、團塊狀）、密度（磨玻璃樣密度、實變、混合密度）、支氣管病變及肺外病變（胸膜增厚，胸腔積液、淋巴結增大、心包積液等）；記錄各病程期影像表現并比較有無差異，分析病變演變規律。

1.4 統計學方法統計軟件為IBM SPSS 19.0，定性資料采用頻數和率表示，定量資料符合正態分布采用均數±標準差表示，若不符合正態分布則采用中位數（四分位數間距）表示。對于雙向無序R×C 行列表資料采用χ2檢驗，單向有序R×C 行列表資料采用Kruskal-Wallis H 秩和檢驗，若多個獨立樣本比較無統計學差異，則無需兩兩比較；若多個獨立樣本比較有統計學差異，則進一步兩兩比較采用Mann-WhitneyU檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般結果45 例患者有發熱、咳嗽、咳痰、頭痛、肌肉酸痛、乏力等臨床癥狀（表1），其中1 例（1/45）無明顯臨床癥狀?；颊叱踉\體溫37 ℃以下（正常）13 例（28.9%），37.3～38 ℃（低熱）15 例（33.3%），38.1～39 ℃（中等度熱）15 例（33.3%），39.1～41 ℃（高熱）2 例（4.4%），41 ℃以上（超高熱）0 例。45 例患者中2 例為危重癥患者（1 例合并慢性阻塞性肺疾病、支氣管擴張，1 例合并ARDS 并嚴重心肌及肝腎功能損傷），1 例為重癥患者（合并有腎功能衰竭），1 例為無癥狀感染者，其余41 例為普通型患者。45 例中20 例患者合并肥胖、高血壓、高血脂、糖尿病、腦梗死、冠脈粥樣硬化、甲亢或甲減、系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎、肝炎、心律失常、陳舊性肺結核等基礎疾病，5 例患者有手術史，3 例患者有腫瘤病史，9 例患者合并肝功能損傷，2 例患者合并心肌及腎功能損傷。

2.2 HRCT 結果

2.2.1 病變肺葉45 例患者病變肺葉分布見表1及圖1，各肺葉病變發生率在各病程期分別為：左肺上葉（35.6%、55.6%、42.2%），左肺下葉（64.4%、80.0%、75.6%），右肺上葉（28.9%、51.1%、31.1%），右肺中葉（28.9%、51.1%、24.4%），右肺下葉（57.8%、75.6%、60.0%），各病程期差異無統計學意義（Z=0.583，P=0.965），同一病程期內雙肺下葉病變發生率更高（圖2）。

2.2.2 病變位置45 例患者病變分布于外周（胸膜下）、中心及外周+中心，各病程期發生率分別為（86.7%、75.6%、84.4%），（8.9%、17.8%、0%），（26.7%，46.7%，20.0%），各病程期差異無統計學意義（Z=1.726，P=0.422），同一病程期病變位于外周（胸膜下）、外周+中心更常見。

表1 患者主要臨床癥狀Tab.1 Main clinical symptoms of COVID-19 patients

圖1 各肺葉在不同病程期病變發生率Fig.1 The occurrence rate of lesions in three phases for every pulmonary lobe

2.2.3 病變數量45 例患者各病程期病變表現為單發、多發或彌漫分布，其發生率在各病程期分別為（46.7%、24.4%、40.0%），（44.4%、62.2%、48.9%），（6.7%、15.6%、6.7%），各病程期差異無統計學意義（Z=0.357，P=0.837）。同一病程期內彌漫分布病變相對較少，單發及多發分布相對較多。

圖2 早期、進展期、恢復期病變發生于各肺葉情況對比Fig.2 The occurrence rate of lesions at bilateral lobes during different phase

2.2.4 病變大小本組研究將病灶大小分為＜3 cm、3～5 cm、＞5 cm 3 種，其發生率在各病程期分別為（55.6%、44.4%、57.8%），（53.3%、71.1%、60.0%），（44.4%、66.7%、17.8%），各病程期差異無統計學意義（Z=0.357，P=0.837）。

2.2.5 病變形態本組病例病變形態主要有斑片狀、條索狀及團塊狀，其發生率在各病程期分別為（88.9% 、82.2% 、75.6%），（22.2% 、62.2% 、73.3%），（6.7%、6.7%、0%），各病程期差異有統計學意義（Z=12.782，P=0.002）。斑片狀vs.條索狀、條索狀vs.團塊狀（Z=-3.067，P=0.002；Z=-2.595，P=0.009），差異有統計學意義；斑片狀vs.團塊狀（Z=-1.280，P=0.201），差異無統計學意義。條索狀病變發生率隨病程期推進而增加（圖3）。

2.2.6 病變密度本組病例病變密度主要有磨玻璃密度、實變、混合密度（圖4A-C）3 種，各病程期發生率分別為（62.2%、66.7%、86.7%），（17.8%、51.1%、6.7%），（57.8%、93.3%、53.3%），差異無統計學意義（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 支氣管病變45 例患者各病程期分別可見18 例（40.0%）、30 例（66.7%）、5 例（11.1%）充氣支氣管征（圖4A、B）。

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

2.2.8 肺外病變45 例患者各病程期合并胸膜增厚（6.7%、28.9%、15.6%）、胸腔積液（4.4%、8.9%、0%）差異無統計學意義（Z=2.912，P=0.088）。此外于早期及進展期分別有1例（2.2%）患者合并縱隔淋巴結增大，于進展期及恢復期分別有2 例（4.4%）及1 例（2.2%）患者合并少量心包積液，各病程期無明顯差異有統計學意義（Z=-1.291，P=0.197）。

2.2.9 特殊征象45 例患者各病程期分別見鋪路石征11 例（24.4%），16 例（35.6%），5 例（11.1%）；暈征14 例（31.1%），17 例（37.8%），3 例（6.7%）；胸膜下線4 例（8.9%），8 例（17.8%），4 例（8.9%）；網格征3 例（6.7%），5 例（11.1%），3 例（6.7%）。

圖3 病變形態各病程期對比Fig.3 The comparation of lesions′shape during different phase

2.2.10 進展方式本組45 例患者主要進展方式有（比較進展期與早期影像表現）：（1）病灶增大（31/45，68.9%）（圖4D～E）；（2）病灶數量增多（33/45，72.5%）（圖4F）；（3）密度改變（39/45，86.7%）；（4）病灶局部增多、局部吸收（12/45，26.7%）?；謴推谥饕憩F為病變吸收減少（40/45，88.9%），密度減低（45/45，100%），殘留纖維灶（31/45，68.9%）（圖4G～I）。

3 討論

COVID-19 主要累及肺，目前尚不清楚起源及中間宿主，致病機理及病理改變與SARS 類似［3］。COVID-19 主要臨床癥狀是發熱（66.7%）、咳嗽（53.3%）。疫情初期通過檢測武漢金銀潭醫院患者的肺泡灌洗液確定了致病病因為一種新型冠狀病毒［4］，但肺泡灌洗操作難度大［5］，不適合常規篩查，目前臨床上COVID-19 確診主要依靠咽拭子核酸檢測［1］。HRCT 已廣泛應用于COVID-19 患者篩查、復查及出院前評估、出院后隨訪，是一種快速無創的檢查，放射學診斷是COVID-19 診治中重要一環［6］，胸部CT 檢測COVID-19 靈敏度高［7］，有利于病灶早期檢出，并評估病變性質和范圍。本研究主要著眼于胸部影像表現動態演變。

圖4 同一患者不同病程期胸部HRCT 表現及演變Fig.4 The HRCT featrue and evolution of COVID-19 of the same patient during different phase

COVID-19 的致病分子機制與SARS 類似［8］，主要是病毒與人體的ACE-2 受體結合而致?。?］，而ACE-2 受體可大量表達于心臟、腎臟、消化道及肺泡上皮細胞［10-11］，因此患者可表現為多個系統的臨床癥狀，與本研究觀察結果相符。COVID-19 早期HRCT 典型表現為發生于肺野外周及胸膜下的磨玻璃密度（GGO）［12-13］，形成機理可能與肺組織早期局部水腫、蛋白滲出及反應性炎性細胞增生有關［14］。病變可累及各肺葉，次級肺小葉型分布的病灶往往較?。ǎ? cm），肺段分布的病變則范圍較大。病變主要分布在外周或胸膜下，可能是因為肺外周胸膜下區域肺小葉的血流、淋巴更為豐富，故相應的炎性反應更明顯［15］。隨病程進展，肺組織病變程度加重、肺泡上皮大量脫落，肺間質破壞，肺泡腔內滲出物機化，可形成肺透明膜并見彌漫性肺泡損傷，甚至可引起急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）。COVID-19患者肺部同時存在肺實質及肺間質病變［16-17］，尤其在進展期患者HRCT 上可表現為磨玻璃密度灶、實變、混雜密度及部分纖維化等復雜方式，肺間質的病變主要累及周圍間質，包括胸膜下、小葉間質及小葉間隔的病變，本研究未見明顯中軸間質病變（如支氣管血管束增粗）。本組病例病灶出現在外周或胸膜下比率最高，其次是向外周+中心，各病程期無明顯差異，病變可能呈現由外周向中心蔓延趨勢，并以病灶的增多、增大，密度變化或局部增多、局部吸收（此消彼長，游走性）等方式進展，在10～14 d 左右達到達高峰［18］，可彌漫雙肺（“白肺”）。當病毒逐漸被清除，肺部HRCT則表現為吸收好轉，甚至恢復基本正常。

本組研究發現COVID-19 肺部病變各形態在各病程期存在差異（P＜0.05），兩兩比較發現條索狀形態與斑片狀、團塊狀在各病程期均存在差異（P＜0.05），且在進展期及恢復期條索狀形態出現率高于早期，這種病變形態的動態變化可能是COVID-19 肺部病變特征之一，國內研究的部分結論與本結果基本一致［19］。近期有病理研究結果提示COVID-19 危重癥病亡患者肺部病理表現復雜，且存在肺間質大規模纖維化［20］，HRCT 表現的條索狀、網格征、胸膜下線及鋪路石征為肺間質病變提供了間接證據，這些表現本質上都是胸膜下間質、小葉間隔、小葉間質的病變［21］。本組研究發現條索狀、網格征、胸膜下線及鋪路石征在各病程期均存在，但各病程期發生率不同，說明肺間質病變貫穿整個病程但受累程度不同，部分患者恢復期僅殘留少許條索影，可見間質病變較實質病變吸收更加緩慢。COVID-19 患者實變伴空氣支氣管征則提示支氣管基本通暢，無明顯堵塞現象。有研究［16］認為條索的出現病理上是肺部炎癥吸收或局部組織修復過程，因本研究觀察到部分患者病變局部增多、而局部吸收（此消彼長）（12/45，26.7%），故推測整個病程期可能存在局部進展與機化修復共存的過程，條索狀（22.2%、62.2%、73.3%）在病程進展期及恢復期逐漸增多，說明炎癥吸收或纖維修復更明顯，病理變化與HRCT 動態過程基本相符，若患者復查胸部CT 上條索狀病變增多可能意味著病情好轉。目前病理研究大多基于危重癥病亡患者遺體解剖，無法動態研究肺部病變演變規律，HRCT 作為無創快速檢查，通過影像學動態觀察而推測其發展演變規律，可為臨床診治提供參考。COVID-19肺外病變以胸膜增厚（6.7%、28.9%、15.6%）、胸腔積液（4.4%、8.9%、0%）為主，縱隔淋巴結增大、心包積液等表現相對少見。

總之，COVID-19 肺部病變表現及演變復雜多樣，與SARS、MERS 及其他病毒性肺炎有相似之處［17，22］，鑒別診斷有一定困難，與支原體肺炎、細菌性肺炎及心源性肺水腫亦有部分表現重疊，目前診斷仍需參考核酸檢測（金標準）。本組研究尚存在一些不足，如研究對象樣本為單中心且數量較小、未考慮臨床干預及基礎疾病對影像學表現影響等因素，因此探究COVID-19 肺部病變演變規律需要更大樣本、多中心、綜合多因素的深入研究。