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COVID-19、MERS、H1N1、SARS,冠状病毒肺部感染的CT表现惊人相似

 忘仔忘仔 2020-02-18

温故知新,触类旁通

COVID-19CT表现引发的思考

由SARS-CoV-2感染肺部所致的COVID-19,其CT表现的一些特征,已经由全国多家医院在一线抗疫的放射学同行及时通过网络发布;这些影像诊断信息的快速传播,特别是来自抗疫主战场(如武汉协和医院等)的影像学诊断经验,对COVID-19的临床诊断带来极大帮助,尤其对基层医院影像诊断部门的工作起到重要的指导作用。在研读历史上近几次病毒大规模侵袭人类呼吸系统引起肺部病变的影像文献时,笔者发现它们的CT表现非常相似,引人思考。

温馨提示:文中浅蓝色字体带下划线处,均为可链接到有关文章,有助复习相关影像学概念。

MERS中东呼吸综合征

原文:44-year-old man with MERS had no prior health problems. CT was performed one day after admission and nine days after symptom onset. The patient died in the intensive care unit. Upper-lung CT image shows large areas of bilateral subpleural ground-glass opacities.

译文:44岁男性MERS患者,平素健康。发病后第9天行CT扫描,显示两上肺(野)大面积胸膜下磨玻璃密度改变。患者最后在ICU死亡。

原文:Midlung CT image shows that ground-glass opacities have peribronchovascular distribution (arrow).

译文:CT显示中肺(野)磨玻璃密度改变围绕支气管血管分布(箭头)

原文:Lower-lung CT image shows more extensive and confluent basal abnormalities, with right lower lobe consolidation (arrow) and bilateral smooth interlobular septal thickening (arrowheads).

译文:CT显示肺基底的病变更广泛和融合,并右下叶实变(箭)和双侧平滑的叶间裂增厚(箭头)。

这个病例来自题为《Chest CT details characteristics of MERS virus infection》的论文,于2014年6月18日发表在AJR上,作者为自沙特阿拉伯King Abdulaziz大学医院的研究人员。基于对MERS的CT表现的详细研究,他们指出:中东呼吸综合征住院患者最常见的CT表现以双侧胸膜下和下肺基底的airspace(点击airspace,链接到另文详细讲解)改变为主,并广泛的磨玻璃密度改变,且较少出现实变笔者按:这点与本次COVID-19不尽相同,COVID-19随着病变的进展可出现实变)。这种胸膜下和支气管血管周围病变的本质提示这是一种机化性肺炎的模式笔者按:在各大医院小结的COVID-19CT表现中,不乏提及反晕征reversed halo sign)的改变)。

原文:Patients hospitalized with MERS most commonly showed bilateral predominantly subpleural and basilar airspace changes, with extensive ground-glass opacities and less consolidation, concluded the study team from King Abdulaziz University Hospital in Jeddah. The subpleural and peribronchovascular nature of most of the abnormalities is suggestive of an organizing pneumonia pattern, they wrote.

图文资料来源:

https://www./index.aspx?sec=sup&sub=cto&pag=dis&itemId=107757


SARS严重急性呼吸综合征

SARS是大家记忆犹新的疾病,它的影像学表现国内有大量专著。


A 48 year old man with SARS. (A) High resolution CT scan performed 12 hours after hospital admission showing extensive bilateral ground glass opacities. (B) High resolution CT scan performed 27 days after admission showing fine reticular pattern superimposed on ground glass pattern. Note also distortion of the lung architecture and dilatation and irregular contour of the bronchi (traction bronchiectasis; arrows) in areas with reticulation. These findings suggest the presence of fibrosis.

译文:女性48岁SARS患者。图A 入院后12小时做的高分辨CT扫描显示弥漫性双侧磨玻璃影,图B 为入院后27天CT扫描显示在磨玻璃影上叠加了网格状(reticular pattern)改变.同时注意到在网格状改变的区域,肺结构发生变形,支气管出现扩张和轮廓不规则改变(支气管受牵拉;黑箭所指),这些改变提示出现纤维化

甲型H1N1流感病毒感染

2009年4月在墨西哥爆发的H1H1,其感染患者的影像表现包括实变,磨玻璃影,小叶间隔增厚,小结节,以及提示小气道病变的其他表现。而确诊需结合CT表现、临床症状和实验室检查结果。这些描述与现在我们面对的COVID-19的情况十分相似。

原文:The imaging findings seen in patients with H1N1 infection include consolidations, ground-glass opacities, interlobular septal thickening, small nodules, and findings suggestive of small airways disease, among others. Definitive diagnosis is based on correlation of the CT findings with the clinical symptoms and laboratory test results.(American Journal of Roentgenology. 2011;196: W723-W728)

原文:32-year-old man with H1N1 pneumonia. Chest radiograph shows normal lungs.CT image obtained on same day shows mild ground-glass opacity in both lungs that predominates in lower lobes.

译文:32岁男性H1N1肺炎患者,胸片未见异常;同一天CT显示以两下肺分布为主的轻度磨玻璃改变。

原文:29-year-old man with H1N1 pneumonia. CT image (L) and reconstruction (R) show bilateral and predominantly peripheral focal ground-glass opacities in both lungs.

译文:29岁男性H1N1肺炎患者,CT平扫(左)和重建(右)显示两侧和及以胸膜周围分布为主的局灶性磨玻璃改变。

原文:44-year-old man with H1N1 pneumonia. CT images at carina level (L) and main bronchi level (R) show bilateral round consolidations with peribronchovascular distribution. Also seen is small bilateral pleural effusion (arrowheads).

译文:44岁男性H1N1肺炎患者,CT扫描于隆突水平(左)和主支气管水平(右)显示双侧圆形实变影,病变分布在支气管血管束周围。同时可见双侧少量胸积液(箭头所指)。

原文:35-year-old woman with H1N1 pneumonia. Axial CT image (L), coronal reformatted image(R),show bilateral patchy areas of ground-glass opacity predominating in upper lobes in lobular pattern.

译文:35岁女性H1N1肺炎患者。CT轴扫(左),冠状面重建(R),显示双侧上肺叶散在的磨玻璃影,呈小叶状。

https://www./doi/full/10.2214/AJR.10.5109

COVID-19的CT特征

自2020年1月31日放射学界最顶级的专业杂志《Radiology》在线发表第一篇有关2019-nCov的文章(作者来自中国兰州大学)起,至今已经在线发表了多篇论文,Radiology网站为COVID-19专门开辟了一个专栏。

著名放射学教育网站AuntMinnie.com的职业评论员Abraham Kim归纳出COVID-19的5种最常见征象:

最常见的是两肺磨玻璃密影(GGO实变影(consolidation;如果CT有异常改变,则几乎都可见这些表现;有助于早期诊断的其他征象包括:磨玻璃结节影(约占33%),病变在两肺各处沿胸膜下分布subpleural,21%),以及铺路石征Crazy-paving pattern,19%),参考病例见下图。

原文:CT scans of a 29-year-old male with the novel coronavirus showing diffuse bilateral confluent and patchy ground-glass opacities and consolidative opacities (left). A zoomed-in look of the right middle and lower lobes shows striking peripheral distribution (right). Image courtesy of the RSNA.

译文:29岁男性COVID-19患者的CT扫描,显示双肺弥漫融合和散在的磨玻璃影及实变影(左图)。右中叶和下叶局部放大观察显示引人注目的沿胸膜下分布的特征(右图)。图片由RSNA提供。

此外,以下征象的证据不足:空洞形成,散在的多发肺结节,胸腔积液,或淋巴结肿大。随访CT常见病变进展,以范围增大和密度增高为主,约占88%。

SARS-CoV-2感染最大的问题是,感染者在触摸不定的潜伏期间,胸部CT可以完全没有异常表现,文献作者遇到一例甚至核酸检测阳性确诊后四天复查CT时,依然没有异常表现(笔者按:的确,这种的病例越来越多),提示临床医生仅根据CT来排除COVID-19是不可靠的。

威斯康辛-麦迪孙大学医学院的Jeffrey Kanne医生在编辑评论中指出:毫不意外,COVID-19的总体影像学表现与以往报告的SARS和MERS的表现极为相似,后两者也为冠状病毒感染所致。虽然病毒暴露的细节和旅行史在诊断中至关重要,“但放射科医生在发现两肺磨玻璃影或实变影时,要考虑COVID-19的可能性”。

《Radiology》在线论文病例共享


Published Online:Feb 13 2020 武汉协和医院

原文:Chest CT findings of COVID-19 pneumonia on transaxial images. (a) GGO; (b) crazy-paving pattern (GGO with superimposed inter- and intralobular septal thickening); (c) Consolidation. All images have the same window level of -600 and window width of 1600.

译文:COVID-19胸部CT表现(轴位扫描).(a)磨玻璃影;(b铺路石征(在磨玻璃影的基础上叠加上小叶间间隔和小叶内间隔增厚的影像所构成); (c)实变。所有影像的窗位均为-600,窗宽为1600.

https:///10.1148/radiol.2020200370

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Published Online:Feb 12 2020 中南大学湘雅二院

原文:Chest CT imaging of patient1.A-D, CT images show bilateral multifocal GGOs and mixed GGO and consolidation lesions. Traction bronchiectasis(fat arrow) and vascular enlargement are also presented (thin arrow).

译文:病例1胸部CTA-D,显示双肺多发局灶磨玻璃影和混合磨玻璃影,以及实变病灶。可见牵拉性支气管扩张(粗箭)和血管增粗改变(细箭)。

原文:Chest CT imaging of patient 2. A-D, CT images showed multi-focal GGO and mixed consolidation that most appeared at peripheral area of both lungs.

译文:病例2CT表现A-D,显示多发局灶磨玻璃影和混合实变影,病灶绝大部分分布在两肺胸膜周边区域。

原文:Chest CT imaging of patient 3. A-D, CT images showed bilateral subpleural bandlike areas of GGO compatible with viral pneumonia.

译文:病例3CT表现A-D,显示双肺胸膜下带状磨玻璃影,符合病毒性肺炎。

https:///10.1148/radiol.2020200343

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Published Online:Feb 12 2020 中山大学附属第三医院

译文:46岁女性COVID-19患者CT扫描(层厚=1mm).(a)入院后第1天扫描显示两肺多发磨玻璃影,病灶位于两下肺叶背段。(b)入院后第7天复查,右下肺背段病灶完全吸收,左下肺背段病灶部分吸收;(c)入院后第13天复查,右下肺背段病灶完全吸收,左下肺背段病灶部分吸收。

https:///10.1148/radiol.2020200323

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Published Online:Feb 12 2020 广东省中医院

译文:病例36岁男性,发热2天,喉咙痛,乏力,5天前到过武汉。痰液实时荧光PCR检测2019新冠状病毒阴性。(a,b)就诊时胸部CT显示右上肺和左肺舌叶及下叶磨玻璃影(红框),(c)入院时的容积重建图像;(d,e)入院后第三天,右上肺病变进展,呈反晕征(atoll sign or reversed halo sign),左下肺实变。(f)入院后三天CT扫描容积重建显示新出现的实变。

https:///10.1148/radiol.2020200330

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2月14日,德州大学西南医学中心的Fernando Kay和Suhny Abbara在《Radiology》线上发表论文“The Many Faces of COVID-19: Spectrum of Imaging Manifestations(COVID-19的多个脸孔:影像表现谱)”,指出随着病例报告的积累,除了磨玻璃影和实变外,铺路石征、反晕征等也见于报道。其中反晕征也见于MERS的CT表现,是否意味着这些肺损伤病变的潜在机制为机化性肺炎?

对病毒性肺炎病灶分布特点的推测

引起肺炎的病原微生物大致上分为:病毒、细菌和真菌。病毒构造很简单,外面是一层蛋白质,称为病毒外壳。蛋白质外壳内部包裹着病毒的遗传物质,可以是DNA,也可以是RNA。病毒自己不能完成新陈代谢,也不能完成繁殖,需要寄生在其它细胞内完成复制。病毒的大小以纳米测量;本次引爆瘟疫的SARS-CoV-约120nm。细菌则以微米μ m为测量单位。可以推测,病毒颗粒随呼吸进入气道和肺,会走得更远,直达肺泡。这个推测可以解释为什么病毒性肺炎的病变分布在胸膜下,因为胸膜下区是肺的最末梢结构。同样可以推测,病毒颗粒可以随呼吸进入到两肺。

上图展示了流感病毒进入呼吸道①,病毒进入呼吸道后开始自我复制,呼吸道变得肿胀和发炎②,在呼吸系统内一旦病毒进入血液,患者开始出现症状③。

科学家通过对小鼠的流感病毒-链球菌混合感染模型进行研究,发现病毒与细菌对肺的作用不同。病毒可致肺泡细胞壁的破裂,水肿,聚集大量的炎症细胞,同时为细菌感染创造了条件。因此病毒感染加杂细菌感染是非常值得关注的临床问题,不仅在治疗上,在影像学表现上、实验室检查上都应有相应的表现。又由于这几种病毒性肺炎都引起了肺泡的损伤,组织修复带来的影像改变,如出现纤维化,机化性肺炎等的表现,也毫不奇怪。

此外,鉴于本次疫情就医条件和易感人群的心理特点(如对武汉同胞的不友好表现等),导致很多患者未能在早期获得诊治。很多患者就诊时疾病已经进展,表现以实变为主。当然危重症病例可以出现ARDS(白肺)。故初诊患者发现CT表现不典型时,请密切结合临床和核酸检测结果。

      在武汉抗疫战争还处在胶着状态,在全国各省市都在预防因返工潮可能带来的疫情扩散的时刻,笔者的心情是沉重的。这些天边看各地好友传过来的病例,发表一些自己的看法,一边想着要对上述几种冠状病毒肺炎的影像诊断进行横向比较,特别感到对病毒性肺炎征象的解释,要更多地建立在基础理论上,因此立意写下此文,不妥之处,敬请指正。

END

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