专题报道丨基于胸部CT影像学表现的肺部感染病原体的评估与甄别
快速、准确的病原学诊断,能尽早选择敏感的抗感染药物或采取有效、具有针对性的防控措施,是感染性疾病精准化防治的核心。宏基因二代测序作为一种新兴的检测技术,能够不依赖微生物培养而检出临床样本中的所有微生物,该技术已在国内被广泛应用,并展现了其快速、无偏倚和高检出的优势。
《中国临床医学》杂志第27卷第4期特设立“感染性疾病精准诊治”专题报道,收录了复旦大学附属中山医院“感染-感控-微生物”团队多篇相关文章,以8篇文章的全篇幅,整体展现了其在疑难复杂感染的病原诊断、医院感染防控中的意义。
SIFIC团队特此专栏报道,今天为大家带来《基于胸部CT影像学表现的肺部感染病原体的评估与甄别》,看中山医院感染团队为我们解读胸部CT影像学表现,希望您能从中获益。
基于胸部CT影像学表现的肺部感染病原体的评估与甄别
作者:金文婷,马玉燕,王萌冉,姚雨濛,黄英男,张尧,王青青,李冰,缪青,苏逸,蔡思诗,李娜,骆煜,潘珏,胡必杰
单位:复旦大学附属中山医院感染病科
【摘要】
肺部感染是造成死亡人数最多的感染性疾病,早期快速、准确的病原学诊断、精准治疗是改善肺部感染预后、降低死亡率的关键。有些病原体引起的肺部感染病灶,可在胸部CT表现出一定的特征。因此,根据病灶形态、大小、数量、变化速度,临床可评估和甄别引起肺部感染可能的病原体。本文就肺部感染相关胸部CT常见和重要的影像学特征进行述评,旨在提升临床医生对评估肺部感染病原体、合理使用抗菌药物及改善肺部感染预后的能力。
【关键词】肺部感染;胸部CT;病原体;影像特征
肺部感染是造成死亡人数最多的感染性疾病,其病原体种类繁多而复杂。2016年,在全球范围内各年龄人群中,肺部感染导致了超过230万例患者死亡,其中包括652 572例5岁以下儿童及1 080 958例70岁以上的老年人,是重大的公共卫生负担。早期快速、准确的病原学诊断,及时目标性抗感染治疗,是改善肺部感染预后、降低病死率的关键。但因下呼吸道标本采集困难,常规涂片、培养等敏感性低,分枝杆菌培养周期长等因素,常导致临床治疗方案缺乏病原学诊断或线索。尤其是重症感染和特殊病原体引起的感染,因不能明确或推测可能的病原体,无法早期、精准选择抗感染药物,治疗失败率较高。
胸部CT分辨率高,可展示肺部解剖结构和病灶的细微变化。有研究显示不少特定病原体引 起的肺部感染病灶,在胸部CT影像学的表现具有一定特征性,包括病灶形态、部位、数量、大小、变化速度及对治疗的反应,借此可以推测可能的病原体。而如何提高肺部感染病原体诊断的准确性,有赖于对特定病原体胸部CT影像特征的分析。本文介绍肺部感染相关胸部CT常见和重要的影像学特征,旨在提升我国临床医生对评估肺部感染病原 体、合理使用抗菌药物和改善肺部感染预后的重视度和能力。
1、渗出和实变为主病灶
图2 渗出和实变表现的肺部非感染病灶胸部CT影像
图3 磨玻璃影表现的肺部感染病灶胸部CT影像
需注意鉴别非感染性肺病引起的GGO,如过敏性肺炎、肺水肿、肺出血、PAP、脱屑型间质性肺炎、亚急性弥漫性肺泡损伤、细支气管肺泡癌、机化性肺炎和结节病等。若局灶性GGO由炎症导致,一般可在3个月内消失;若持续存在且进展缓慢并出现空洞,则应考虑细支气管肺泡癌可能。
3、结节性病灶
肺结节指直径小于3cm、边界清晰的圆形病灶。根据结节密度不同,可分为实性结节、非实性结节和磨玻璃结节(groundglassnodule,GGN)。结节病灶在临床非常常见,且经常偶然发现。临床可通过结节大小、数量、密度、变化速度、有无钙化,判断结节的性质。在感染性疾病中,肺结节最常见于分枝杆菌(图4A)和真菌引起的肉芽肿性病变。血行播散如脓毒性菌栓、部分病毒如水痘带状疱疹病毒(图4B)可引起多发结节,其他包括脓毒症结节、肺脓肿、球形肺炎等。隐球菌结节好发于双下肺外侧带贴近胸膜处,边缘可出现毛刺、分叶或合并晕征,常为多发结节(图4C)。球孢子菌感染是北美的地方性真菌病,约30%呈现结节样病灶,多为单发,直径2~4cm,部分有空洞(图4D)。
图4 结节、团块病灶表现的肺部感染病灶胸部CT影像
在非感染性疾病中,单发结节需考虑肺恶性肿瘤、错构瘤、血管畸形、类风湿结节等,多发结节则需考虑韦格纳肉芽肿、ANCA相关性血管炎、脂质性肺炎、结节病、淋巴瘤(图5)等。
图5 结节病灶表现的肺部非感染病灶胸部CT影像
4、空洞性病灶
肺空洞指肺实变或肿块或结节内充满气体的部分,由各种原因引起肺实质坏死、液化并随支气管排出并吸入气体形成。根据形态和数量,可分为偏心和中心性空洞、厚壁和薄壁空洞、单发和多发空洞。引起肺空洞的病因,包括感染性疾病、肿瘤性疾病、结缔组织疾病和血管性疾病等。
图6 空洞病灶表现的肺部感染病灶胸部CT影像
A:金黄色葡萄球菌肺炎,患者,73岁,女性,外伤后左膝关节肿胀、疼痛数月,发热、咳嗽12d,胸部CT示双肺多发结节、空洞病灶;B:非结核分枝杆菌肺病(堪萨斯分枝杆菌),患者,43岁,女性,反复咳嗽、咳痰6个月,胸部CT示双上肺多发小结节,右上肺薄壁空洞;C:非结核分枝杆菌肺病(脓肿分枝杆菌),患者,63岁,男性,反复咯血10年余,加重10d,胸部CT示支气管扩张,双肺多发结节、空洞病灶;D:慢性纤维性肺曲霉病,患者,63岁,男性,有COPD史,发热伴咳嗽、咳黄痰3个月,半乳甘露聚糖试验0.57以g/mL,胸部CT示双肺多发囊泡状透亮影
A:血行播散性肺结核,患者,28岁,男性,发热1个月,胸部CT示双肺粟粒样改变;B:肺淋巴瘤,患者,59岁,男性,反复发热3个月余,胸部CT示两肺见斑片状及大片状模糊阴影,边界不清;C:结节病,患者,44岁,男性,乏力3个月,发现淋巴结增大3个月,胸部CT示右肺及左肺上叶近肺门处见粟粒样斑片模糊影,小叶间隔稍增厚,两侧肺门处软组织影增多,伴双侧颈根部、纵隔、心膈角多发淋巴结肿大;D:弥漫性泛细支气管炎,患者,15岁,男性,有慢性鼻窦炎病史,反复间断发热伴黄脓痰2年余,胸部CT示右肺中叶、下叶及左肺成片微小结节灶
6、与肺部感染相关的胸部CT相关征象
6.1晕轮征 晕轮征指肺实性结节或肿块周围有环形磨玻璃影,在组织病理学中,中央的实性结节可能代表了肺梗死的病灶,周围的磨玻璃影表示存在肺泡内出血。典型的晕轮征最常见于具有血管侵袭性真菌感染患者的胸部CT,如侵袭性肺曲霉病、肺毛霉病,且晕轮征通常出现于感染后的早期,会随着疾病的进展而消失。除感染性疾病外,晕轮征还可见于部分免疫功能正常的原位肺腺癌、肉芽肿性血管炎、肺淀粉样变及出血性转移性肺肿瘤等患者的胸部CT。
6.2反晕轮征 反晕轮征指病灶中心为磨玻璃影,周围围绕新月形或环形实变,部分病灶在中心磨玻璃影内存在不规则、相互交叉的线状影,形似鸟巢,因此又称为“鸟巢征'。反晕轮征常见于隐源性机化性肺炎(图8B),但侵袭性真菌感染、耶氏肺孢子菌肺炎、韦格纳肉芽肿、结节病、脂质性肺炎等疾病的胸部CT也可出现反晕轮征。
6.3空气新月征 空气新月征指实质性结节或肿块与周围腔壁之间由聚集成新月形或半环形的空气相隔开的现象。该征象通常与侵袭性曲霉菌病相关,一般见于感染后的恢复阶段,提示患者预后良好。另外,空气新月征也可见于部分肺结核、肺脓肿及肺肿瘤等患者的胸部CT。
6.4Monod征 Monod征又称为真菌球征,与空气新月征不同,多见于有囊性纤维化或慢性空洞性肺部疾病(如肺结核、肺曲霉病等)的免疫功能正常的患者预先存在的肺部空洞中(图8B)。由于真菌球受到重力的影响,真菌球会随体位改变而变化。格纳肉芽肿。
6.5树芽征 树芽征指病变累及细支气管以下的小气道,CT表现为直径2~4mm的小叶中心结节和与之相连的线状分枝影,形如树芽而得名。临床上常见于沿支气管分布的炎症或细支气管炎,炎症或细支气管感染的支气管内扩散的绝大多数病例中均可见,也可见于肺结核、NTM、病毒感染、吸人性肺炎等疾病的胸部CT。
6.6麦圈征(开放支气管征) 麦圈征是中心透明的肺结节,类似于谷物早餐'麦圈'。由于气道周围肿瘤性或非肿瘤细胞的增殖,常见于肺腺癌(图8C)和肺朗格汉斯细胞组织细胞增多,偶见于真菌感染、淋巴瘤、类风湿结节和肉芽肿性多血管炎。
6.7指套征 指套征指扩张的支气管低密度黏液栓形成,呈管状、树枝状或卵圆形,常见于变应性支气管肺曲霉病(allergicbronchopulmonaryaspergillosis,ABPA,图8D)、囊性纤维化、支气管闭锁等。
6.8蜂窝肺 肺气肿患者出现肺炎时,因肺炎致低密度区所致实变,看上去似乎有多个腔,这种外观也被称为'瑞士奶酪状'。如果以低密度区域为主,则像蜂窝样,通常吸收相对缓慢。假空洞和假蜂窝肺需与真空洞、真蜂窝肺相鉴别。
6.10银河征 银河征也叫银河结节,多见于良性病变,用于描述结节病中的肺实质结节,周围有许多小间质结节,类似银河系。胸部CT示无数小结节围着大结节边缘,也可见于活动性结核。冻肉征冻肉征是肺内病变多种密度影混合存在,由高密度气腔实变、略高密度磨玻璃样致密影、低密度马赛克区及介人其间正常的肺组成,胸部CT上形式冻肉样。此征象常被认为是亚急性超敏性肺炎的特异性征象,但也可见于其他疾病,如结节病、呼吸性细支气管炎、支原体肺炎。