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CT检查对晚期肺曲菌病的作用

 zhxp6655 2018-06-02

摘要: 曲霉菌是一种腐生真菌,它广泛存在于环境中,免疫反应较差的人一旦感染曲霉菌而没有及时诊断和治疗,有可能致命。人类胸部真菌感染最常见的是曲霉菌。放射学检查尤其是CT扫描能够容易快速地提供确切的(胸部真菌感染的)信息,而组织诊断和细菌培养则比较困难和耗时。本文研究CT的重要作用,并提供免疫紊乱状态下的肺曲菌病的放射学图像表现。


关键词: 新月征、曲菌球、晕征、侵袭性曲霉病

曲霉菌属包括数百种真菌,广泛存在于大自然,主要位于土壤和腐烂的植物之中。近60种曲霉菌在医学上是重要的,是因为它们能够引起人类多个器官系统的感染,主要感染肺脏、副鼻窦、中枢神经系统、耳朵和皮肤。烟曲霉菌是感染人类最常见的菌种。它所导致的疾病病谱是多各多样的,并且从无症状的种植到暴发致命性疾病的变化依赖于宿主的免疫状况和细菌的毒力。

[表/图1]曲霉菌引起临床疾病病谱的概述

与宿主免疫状态相关的肺曲霉病疾病谱示意图


随着慢性肺部疾病气道管腔损伤发病率的不断增加,如慢性阻塞性肺部疾病(COPD),支气管哮喘,肺纤维化等,以及医学其他领域的进展,如实体器官/骨髓/干细胞的移植和新的免疫抑制剂治疗都会增加真菌病的发病率。考虑到真菌的入侵性以及与之相关的死亡率,早期的非侵入性诊断对于及时地挽救生命是至关重要的,计算机断层扫描(CT)为大多数侵袭性曲霉菌病患者提供了快速无创的重要诊断线索,这些病人难以获得组织学诊断并且真菌培养旷日持久而且结果不可预测,本文的目的是回顾各种放射学影像、鉴别诊断和每个人所遇到的诊断困惑,也提出了何时需要使用CT的重要问题。


寄居在肺部的曲菌所引起的多种疾病称为“肺曲霉病”。常见的肺结核和结节病患者的空洞定植惰性曲菌,形成曲霉球或真菌球。真菌抗原的过敏反应,特异性个体表现为过敏性支气管肺曲霉病,在非特异性个体表现为过敏性肺炎。这些疾病均是非侵袭性的。然而,真菌倾向于破坏组织屏障。血管或气道侵袭组织, 这见于患者常有系统性和/或局部免疫抑制,表现为最严重的侵袭性曲霉菌病。在轻度免疫功能低下的患者中,不大严重的局部浸润,称为半侵袭性或慢性肺曲霉菌病。每种疾病影像表现不同,其表现与免疫紊乱密切相关。


诊断疾病类型关键在于影像学及这些疾病与免疫紊乱的相关知识,有益于认识这类复杂疾病。侵袭性曲霉菌病(IPA):它为血管或气道侵袭性疾病。传统理念是侵袭性肺曲霉菌病( IPA )通常见于免疫抑制和粒细胞减少,如人类免疫缺陷病毒( HIV)感染,癌症化疗、骨髓或其他实体器官移植,血液性恶性肿瘤,或大剂量类固醇治疗。然而,重要的是要记住,侵袭性曲霉菌病不常见于较轻的免疫功能低下患者,如阻塞性肺疾病和间质纤维化。罕见免疫状态正常的患者在大量吸入真菌孢子后,发生侵袭性曲霉菌病,称为原发性侵袭性曲霉病。侵袭性肺曲霉病在免疫抑制(大部分为中性粒细胞减少症)的10 ~14天内出现,这是一个极重要的线索。在这些患者中,真菌菌丝侵入肺血管导致血栓、肺梗死和出血。在这些病例中,胸部影像学表现为斑片状影,实变和模糊结节浸润,非特异性,可见于其他肺部疾病。有胸部症状的免疫功能低下的患者应及时进行CT检查。CT更清晰和及时的诊断,至少可提供较多的有价值的鉴别。根据EORTC /MSG的2008年标准,侵袭性肺病的临床的CT征象:有或无周围磨玻璃的“晕征”、边界清晰的实变影、空气新月征和空洞]。[表/图2]显示1例患者侵袭性曲霉病上述特征。格林等发现侵袭性曲霉菌病病例中最常见为一个或多个小结节 ,占94%,其中晕征占61%。其他影像有:实变占30% ,结节样梗死灶占27% ,空洞占20%,空气新月征占10%。

[图2]:长期激素治疗的42岁女性哮喘病例胸部CT增强显示:(a)左肺下叶结节伴有支气管气像征,周围有晕征和小叶中心结节(黑箭);(b)右上叶一结节(白箭)并支气管扩张及毗邻支气管壁的小结节;经支气管灌洗获得烟曲菌菌丝;(c)卡尔科弗卢尔荧光增白染色;(d)PAS染色示锐角分枝分隔的透明菌丝。


以下在侵袭性曲霉病的影像征象和类型:


a.晕征:  

晕征为肺出血、环绕着凝固性坏死中心含有曲霉菌丝的结节。这些病灶逐渐融合为聚集的实变影。但晕征是暂时的,仅在血管侵袭后起病的10天内消失,因此意味着在需要早期CT扫描。然而,解释晕征时需谨慎。晕征提示灶周肺出血,可见于其他感染性疾病,闭塞性细支气管炎并机化性肺炎( Boop ),多血管炎性肉芽肿,转移性血管瘤和局灶性肺损伤等。[表/图3]显示晕征及空气新月征的演变过程。

[图3]:35岁男性1例血管侵袭性曲菌病,骨髓移植,痰检活动性多个曲霉菌菌落,血清半乳甘露聚糖试验阳性。胸部CT检查(a)右下叶斑片状实变影,周围环绕磨玻璃样影(晕征,箭头)(b)14天后,实变中空气新月征形成(箭)。


b新月征:  

在疾病2周后,即在患者的免疫反应恢复时,50%的病例可见空气新月征。空气新月征为结节坏死收缩出现新月形和圆形空洞。有些胸片实变或结节影可见新月形或圆形透光区。新月征是一种非特异性征象,可见于多种疾病,如细菌肺炎、空洞性肿瘤或转移瘤、局灶性肺损伤、间质性肺疾病(如Boop)和免疫性疾病(如肉芽肿性血管炎)。然而,结合适宜的临床表现考虑它是非常有特征性的,并有预后意义,提示宿主的免疫反应提高,从而生存率提高。也就是说,CT显示侵袭性曲霉菌病的晕征出现的时间早且无新月征,而空气新月征出现在2周后。

c低密度征:

CT纵隔窗显示。它是空气新月征之前征象,在结节中为相对的低密度。它对真菌感染的敏感性较低,但特异性高。[图4]在胸片和CT上分别显示侵袭性曲霉菌患者的右上叶空气新月征,发生之前为低密度影。

[图4] :(a)56岁的女性癌症化疗病例胸片显示右上叶实变空洞空气新月征,提示真菌球可能为侵袭性。(b)29岁女性接受肾移植患者血管侵袭曲霉菌病胸部CT显示左肺中心低密度的结节影(箭);先于空气新月征之前的低密度影,对真菌感染的敏感性低而特异性高。


其他类型的侵袭性曲霉病相当少见,呼吸道侵袭性曲霉菌病文献报道,约占肺曲霉病病例的7%。表现为急性上或下呼吸道感染,如气管支气管炎、细支气管炎和支气管肺炎。由于侵袭组织的特点,真菌新侵袭气道基膜, 表现为管腔内坏死组织的假膜,纤维束和菌丝缠绕导致严重的气道阻塞。或者,真菌可以导致结节状斑块,如气管和支气管管壁增厚,甚至可能引起食管-支气管和支气管-动脉瘘,导致严重后果。这些病例(图5),胸片显示非特异性气腔结节或斑状实变影, CT为增厚的结节状气管和支气管壁及HRCT显示多个小叶中心性结节,其绕周有“v”和“y”型支气管影,称为树芽征。“树芽”征可见于许多感染性疾病,及在非感染性疾病,特别为气管播散。常见的感染有肺结核、真菌和细菌感染、吸入性肺炎等。然而,在免疫抑制的患者CT表现如此征象,尤其应该考虑为真菌感染的可能。支气管周围斑片实变很少见于支气管肺炎。

[图5]:38岁患艾滋病并气道侵袭性真菌性支气管肺炎患者。胸部CT显示多处结节状实变为磨玻璃影环绕(箭)。全肺弥漫性分布分枝状或结节状小叶中心结节(箭头)



简言之,对于这些严重的病人,很难达到组织学诊断,痰培养需要相当时间且结果可靠,所以,影像表现在诊断中就非常重要了。在早期诊断中,CT比胸片更有优势,对这样的患者的重要决定即及时治疗及随访发挥重要的作用。

 

1、慢性肺曲霉病:

已知慢性肺曲霉病有几个名称,如空洞性肺曲霉病、假性结核样曲霉菌病、复杂曲霉菌球等。慢性肺曲霉病(CPA)比侵袭性曲霉菌较局限及相对较轻。它常见于轻度免疫抑制的患者,如糖尿病、营养不良、酗酒、长期全身激素治疗、HIV感染,及以前的肺部损害,如肺结核或结节病空洞、肺大泡等。在这种病例中,真菌引起局部组织侵袭,最终组织破坏和空洞形成。这个过程较侵袭型慢。CPA有3种类型,即慢性空洞性肺霉菌病(CCPA)、慢性坏死性肺曲霉病(CNPA)和慢性纤维性肺曲霉病(CFPA)。必须注意的是,上述临床表型仅在影像上有不同的表现,而且在临床表现、组织病理学和临床预后彼此也存在差异。一方面,CCPA的特点是多发,半径逐渐增大的空洞常以上叶为主,有或无真菌球[图6a和b],而CNPA代为轻度肺实质侵袭性肺曲霉病,表现为空洞结节、实变坏死、灶周浸润、甚至偶尔有多发晕征空气新月征,也称为半侵袭性肺曲霉病[图6 c]。另一方面,CFPA的特点是实变、空洞、实质纤维化、牵拉性支气管扩张和胸膜纤维化,可能是疾病的最终表现[图6d]。一般来说,CPA的CT表现好发于肺上叶,大叶性实变,伴坏死、钙化和空洞,难以与结核病、放线菌病和组织胞浆菌病鉴别。这种疾病不常有原发病组织病理学表现,因此,CPA的诊断复杂,依据临床-放射-真菌血清学诊断。

[图6a]:(a,b)28岁酗酒患者,慢性空洞性肺曲霉病,既往肺结核病史,近两个多月低热和咳嗽。支气管灌洗液检出曲霉菌,血清曲霉菌lgG抗体阳性。胸部CT显示双上叶实变坏死、空洞,可见少许钙化灶;(c)52岁女性糖尿病,胸部HRCT显示左上叶空洞性实变并真菌球。符合CPA的诊断标准,诊断为慢性坏死性肺曲霉菌病;(d)43岁男性糖尿病,胸部HRCT显示双肺空洞、纤维化、牵拉性支气管扩张,为慢性纤维性肺曲霉菌病。


过敏性支气管肺曲霉病(ABPA ):

它是对吸入孢子抗原的过敏反应,并在特异性个体的肺部产生曲霉菌菌丝。与前面讨论的曲霉病类型不同,ABPA是一种免疫系统“过度表达”疾病,导致支气管扩张和其他相关的肺变化。1~2.5%慢性哮喘病人有ABPA。尽管偶有ABPA病例报告发生于COPD、曲霉球等,然而ABPA仍然是支气管哮喘发生的原因。临床的诊断线索有“未控制的哮喘”和咳黄褐色黏液栓。ABPA主要鉴别诊断难点在是与激素有效的哮喘的鉴别。胸片可显示正常或暂时和快速消失的的实变。CT主要发现中心囊腔或曲张性支气管扩张,和近肺门扩张支气管内分枝样高密度黏液栓,称“手套”征。CT显示扩张支气管内的高密度黏液栓具有特异性,是严重的ABPA及复发率高的征象。三种主要影像学特征有助于哮喘和ABPA的鉴别。ABPA患者95%存在支气管扩张,而哮喘患者不超过30%。另一个鉴别特征是ABPA患者67%存在黏液栓,而哮喘患者仅4%。文献报道小叶中心性结节表明小气道阻塞, ABPA患者存在93%,而哮喘患者为28%。[图7.8]显示ABPA的影像表现中央支气管扩张和黏液栓。其他非曲霉菌的真菌病例,称为变态反应性支气管真菌病(ABPM)与ABPA有相似的临床-影像学表现,在曲霉菌病特异性检查中为阴性时, ABPM需要考虑。

[图7]:40岁女性哮喘患者的胸部CT:(a)矢状面;(b)轴位影像显示中央曲张型支气管扩张(箭)。按格林伯格帕特森标准诊断为ABPA,糖皮质激素治疗后缓解;(c)同一患者2年后因复发胸部CT检查显示扩张或黏液填塞扩张支气管(手套征,箭)。

[图8]:ABPA患者后前位胸片显示右肺门外V形管状影(箭头)。


2、曲菌球或真菌球:

原有疾病如结核、结节病的空洞内曲霉菌定植,其他疾病有支气管源性囊肿、肺隔离症、继发于艾滋病病人的耶氏肺孢子菌感染的气囊。此患者一般免疫正常,无组织侵袭,可无症状或轻度咳嗽、咯血。胸片显示卵圆形影,真菌球位于原有空洞内形成空气新月征。且必须与侵袭性曲霉病的空气新月征鉴别。CT显示空洞内真菌球在俯卧位可改变其位置。缠绕菌丝的真菌球混有空气和无机物,CT表现为高密度。真菌丝连接真菌球和空洞壁是相曲菌球特异性表现。与真菌球鉴别的有空洞内血块,癌坏死,坏死性肺脓肿和包虫囊肿。单纯曲菌球的特点是,长时间无影像学变化。长期观察含有真菌球的空洞开始扩大伴有周围实变,可出现新空洞或坏死区、邻近胸膜增厚,特别是宿主由于某些促发因素使免疫力降低时。伴有全身症状。复杂的曲菌球需要区分不同侵袭的原因。侵袭血管导致严重咯血需要紧急进行支气管动脉栓塞。CT也可将曲菌球与韦格纳氏肉芽肿、癌性空洞鉴别。在癌性空洞空洞壁厚,且原先不存在,肿块为非移动性。没有真菌菌丝或含气体的菌网和囊腔旁无实变,因而影像有助于避免误诊,也有利于随访。【图9 ]显示了重力作用在对单纯曲菌球的影响。

[图9]:真菌球:32岁男性患者伴肺结核空洞真菌球,咳嗽、胸痛。(a)冠状位HRCT(b)病灶放大图(c)俯卧位显示左上叶肺尖有边界清晰空洞的结节影,及空气新月征。俯卧位显示空洞内结节影可随体位移动。


3、过敏性肺炎:

过敏性肺炎为免疫介导的炎症反应。因吸入大量有机物或低分子化学抗原(或半抗原)引起的间质、肺泡、细支气管肺病变,导致不可逆肺损伤,常见于非特异性个体。曲霉菌、烟曲霉均和棒曲霉菌是HP 最常见的病因。临床上,HP表现为3类,即按疾病类型命名为急性型、亚急性型和慢性型,这意味HP的表现为多样性。前两型在抗原吸入后不久表现为发热、咳嗽、呼吸困难、肌痛和低氧血症,第3型表现为缓进的咳嗽、呼吸困难、疲劳和体重下降。HP的影像学表现依疾病类型不同而表现不同。


急性HP的胸片显示以下肺为主,弥漫性分布边缘不清的结节、磨玻璃影、偶见实变影,为非特异性影像学表现。HRCT能更好的显示这些病灶,尤其是在上叶和肺周围分布的少量结节。通常,这些病灶在停止抗原暴露吸收消失。同样,亚急性HP的胸片表现为细的线状影,小结节和网格结节影,胸部HRCT表现为小叶中心性结节,大片的磨玻璃影,及气体潴留征和马赛克征[图10 ] 。另外,慢性HP病灶主要分布在上、中肺野,胸片表现为纤维性线状影和淡薄的活动性病变。HRCT表现小叶内和小叶间隔增厚,牵拉性支气管扩张,肺气肿和蜂窝影。因此, 慢性HP可能会误诊为特发性肺纤维化( IPF )或非特异性间质性肺炎( NSIP)。虽然HP的纵隔淋巴结增大不常见,但可导致诊断结节病。在HP与IPF、NSIP的影像学鉴别上,病变以上中肺分布为主、广泛的磨玻璃影、小叶中心结节和明显气体潴留特点有利于HP的诊断。因此,仔细分析患者的临床、影像学和免疫特征后,可诊断为HP。

[图10]:24岁农民,烟曲霉所致慢性过敏性肺炎。胸部HRCT(a)冠状位显示病变以上叶分布为主,(b)肺实质纤维化、小叶内和小叶间隔增厚及小叶中心性结节。



结论:

尽管曲霉菌病无处不在,几乎每个人均会吸入真菌引起,在易感人群,可产生严重的后果。肺曲霉病类型取决于患者的免疫状态和基础肺部疾病。影像检查,尤其是CT在诊断和处理此种潜在的严重疾病和随访有着重要的作用。肺曲霉病的各种类型独特的影像学表现,尤其在相关的临床背景下早期诊断可挽救患者的生命,并得到良好的治疗。


(Journanl of clinical and Diagnostic Research.2016,10(4):TE01-05. 李宝学 译  张和武 校)

来源:国外结核病和呼吸系统疾病(武汉市肺科医院编译)

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