2019新型冠狀病毒肺炎(COVID-2019)影像學特征的研究進展

盧明明，袁 飛

自2019年12月以來，湖北省武漢市發現新型冠狀病毒感染肺炎病例，隨后開始蔓延[1]。2020年2月11日，世界衛生組織將其命名為2019新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)。它主要通過呼吸道、接觸和氣溶膠傳播，臨床上以發熱、干咳和乏力為主要癥狀。截至2020年3月7日24時，根據中國衛生健康委員會最新統計資料，國內COVID-19確診患者已達80 695例，死亡3097例[2]。目前，新型冠狀病毒感染的確診主要依賴于病毒核酸檢測[3]，但核酸檢測試劑盒供應量有限且檢測時間長，分泌物或血液檢測的特異性雖強，但敏感性較差，導致檢測假陰性率較高[4]。高分辨率CT能夠在出現臨床癥狀之前發現肺部病變，對臨床篩查和疾病嚴重程度的評估可發揮較大作用。為此，筆者對COVID-19的病理機制、成像技術、影像學特征及鑒別診斷進行綜述。

1 病理學特點

2019新型冠狀病毒是一種線性單股正鏈RNA病毒，是目前已知的第7種可以感染人的冠狀病毒，最新尸檢報告報道，COVID-19主要引起深部氣道和肺泡損傷為特征的炎性反應，肺部纖維化及實變較嚴重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome，SARS)輕，但滲出反應較為明顯[5]。COVID-19的病理機制與SARS類似，微小的2019-nCoV病毒顆粒侵入細支氣管上皮引起細支氣管炎，同時感染鄰近深部肺間質，損傷肺泡壁的上皮細胞，引起間質和肺泡水腫、出血，并在肺泡內形成透明膜[6]，同時釋放的炎性介質導致支氣管痙攣，產生大量滲出物，滲出物可機化，病變進一步發展，形成彌漫性的肺泡損傷，炎性滲出明顯增多，危重病例可最終形成“白肺”。消退期肺部病變隨著炎性反應的消退而逐漸被吸收，部分病例會留有肺的纖維化[7]。

2 成像技術

COVID-19胸部X線檢查應配置專用DR作為患者專用機，成人患者X線攝影距離應為180 cm，采用120 kV高千伏攝影，兒童患者攝影距離為150 cm，采用55～56 kV攝影[8]。高分辨率CT掃描能發現磨玻璃影等胸部X線無法觀察到的征象，常作為COVID-19患者首選檢查，一般推薦16層以上高分辨容積CT掃描[9]，薄層重建層厚為1.5 mm以下，CT復查可選擇性采用低劑量CT掃描。近期文獻[10]報道，薄層高分辨率CT在COVID-19患者中的陽性率可達100%。因此，對于初次核酸檢測陰性而胸部CT顯示異常的患者應提高警惕。Xie等[4]報道5例初次核酸檢測為陰性的患者，通過胸部CT均早期發現沿胸膜下分布的磨玻璃或實變影，所有患者經再次核酸檢測為陽性。當然，各類病毒性肺炎在影像學上表現類似，COVID-19影像學無明顯特異性表現，單純依賴胸部CT表現不能確診COVID-19。

3 影像學特征

3.1 影像學分布規律 COVID-19有其自身特征性的分布規律。文獻[4]表明，病灶多分布于雙下肺，多位于肺的外帶或胸膜下，少數沿支氣管血管束分布。Chen等[11]在柳葉刀雜志發表研究論文，該研究對99例COVID-19確診患者的胸部CT進行分析發現，25%表現為單側肺炎，75%表現為雙側肺炎。Pan等[12]在歐洲放射學雜志上發表的研究顯示，30.2%的COVID-19患者只有一個肺葉受累，7.9%累及2個肺葉，6.3%累及3個肺葉，11.1%累及4個肺葉，而44.4%的患者所有肺葉均受累，大部分病灶分布在胸膜下。龔曉明等[6]研究發現，93.9%的COVID-19患者胸部CT顯示為多發病灶，病變多分布在肺外帶以下肺部多見，75.0%呈雙肺彌漫性分布，15.2%累及3個肺葉，僅有9.1%累及單個肺葉。除了肺的外帶或胸膜下分布外，部分COVID-19病灶沿支氣管血管束分布，患者胸部CT顯示支氣管擴張及血管束的增粗[4]。另外，韓國放射學雜志也報道COVID-19患者表現為沿支氣管血管束分布的磨玻璃影[13]。

3.2 影像學形態特征 COVID-19患者胸部X線早期常無異常表現，病變進展期可表現為雙肺多發斑片狀或片狀陰影，重癥者可表現為“白肺”。胸部CT表現為斑片狀的磨玻璃影及實變影，部分病例可見網格影、結節影或索條影[14]。放射學雜志報道，在無其他嚴重呼吸疾病的COVID-19患者中，胸部CT主要表現為分布于胸膜下的磨玻璃影、混合磨玻璃影及實變影[15]。Wang等[7]對138例COVID-19確診患者進行研究，所有患者胸部CT均發現雙肺多發斑片狀磨玻璃影或實變影。Huang等[16]最早收集41例COVID-19確診患者，ICU患者典型的CT表現為雙側多發肺葉、肺段的實變影。而非ICU患者表現為雙側磨玻璃陰影，該研究提示，輕型病例多表現為結節狀及斑片狀磨玻璃改變，而在危重型病例中肺實變更為多見。除典型的磨玻璃影外，部分病例還表現為索條影、結節影或網格影。近期發表于歐洲放射學雜志的研究發現，COVID-19患者胸部CT出現斑片狀磨玻璃陰影占85.7%，片狀實變影占19.0%，而纖維索條影占17.5%，不規則實性結節占12.7%[12]。龔曉明等[6]發現，COVID-19患者胸部CT顯示網格影占12.1%，單純磨玻璃影占27.3%，磨玻璃影與實變影占54.6%，混合型占6.1%。

文獻[17-19]報道，COVID-19患者胸腔積液、胸膜肥厚、縱隔淋巴結增大等肺外表現少見。Chung等[18]收集21例癥狀性COVID-19患者，CT表現為雙側肺實質內單純磨玻璃或混合磨玻璃影，值得注意的是，所有患者均無胸腔積液和縱隔淋巴結增大。國內學者報道，COVID-19患者出現胸膜肥厚、胸腔積液和縱隔淋巴結增大的概率分別為36.3%，9.1%和3.1%，其中僅有1例合并有化膿性扁桃體炎的患者出現縱隔淋巴結腫大[6]。Chen等[11]在柳葉刀雜志上對99例新型冠狀病毒確診者的胸部CT進行分析發現，14%的患者表現為多發磨玻璃陰影。僅1例患者有氣胸的肺外表現。放射學雜志報道2例進行多次CT掃描的COVID-19患者，發現患者鄰近胸膜存在反應性增生，但均無縱隔淋巴結腫大表現[19]。

3.3 影像學轉歸 COVID-19的影像表現變化較快，病程長短不一，常在發病10天左右進展至高峰。Pan等[20]分析21例COVID-19患者的胸部CT轉歸特點，發現85.7%的患者在癥狀出現后10 d，胸部CT表現嚴重程度達到高峰，然后逐漸好轉。作者將平均26 d的病程分為4個階段，第1階段(0～4 d)，75%胸部CT表現為磨玻璃陰影；第2階段(5～8 d)，53%的表現為逐漸增加的鋪路石征；第3階段(9～13 d)，91%胸部CT顯示發生實變，表現最為嚴重；第4階段(≥14 d)，75%實變影逐漸消散，鋪路石征消失。同樣，新英格蘭醫學雜志報道美國的第1例COVID-19的病例，發病7 d的胸部X線未見明顯異常，發病9 d雙下肺出現肺炎表現。發病10 d，胸部X線表現為雙側肺部索條狀陰影，符合COVID-19的一般轉歸特征[21]。雖然大部分患者在發病后10 d胸部CT表現進展至高峰，但另有文獻[12]報道，部分COVID-19重癥患者進展相對較快，早期胸部CT僅有很少的纖維索條，短期內CT隨訪即發展為實變，早期部分實性結節，短期復查顯示結節明顯增多、增大，部分融合，提示部分COVID-19重型患者胸部CT進展迅速。第六版COVID-19診療方案[3]也提出，胸部影像學顯示24～48 h病灶明顯進展超過50%應按重癥管理，但也有部分患者進展較為緩慢。Shi等[22]在放射學雜志上報道,有的患者胸部X線在發病第7天表現為雙肺陰影，第9天CT表現為雙肺多發磨玻璃陰影，第15天進展為混合磨玻璃影和部分實變影，第19天CT顯示磨玻璃及實變影開始好轉，第31天顯示病灶完全消失。

史河水等[23]將COVID-19患者胸部CT的轉歸分為早期、進展期和重癥期3個階段，早期CT表現為雙肺胸膜下斑片狀或片狀磨玻璃影，伴或不伴小葉間隔增厚，進展期表現為病灶增多，范圍擴大，出現磨玻璃影與實變影共存，部分患者可伴有局部肺不張和少量胸腔積液，重癥期表現為肺實質廣泛實變，出現支氣管擴張及肺不張表現。鄭穎彥等[24]收集了70例COVID-19的患者，早期CT表現為多發病灶，主要為小結節狀和斑片狀磨玻璃密度增高影，進展期病灶范圍增大，逐漸融合累及多個肺葉或肺段，最后重癥期CT進展為大范圍實性密度為主，可伴有肺不張和胸腔積液。大部分COVID-19患者經過臨床治療后會好轉痊愈，部分患者肺內病變好轉吸收后可留有肺內纖維化，而病程較短和輕型患者，好轉后肺內一般無纖維化改變[13]。

4 鑒別診斷

4.1 甲型流感病毒性肺炎 甲型流感病毒性肺炎患者胸部CT表現為界限不清的小葉中心結節，沿肺葉分布的磨玻璃改變，伴小葉間隔增厚，胸腔積液少見[25]。肺炎進展后雙肺下葉背側的磨玻璃影可發生節段性實變，可見充氣支氣管征及肺不張征象，臨床上常合并細菌感染，影像學上表現更為復雜。甲型流感病毒性肺炎與COVID-19胸部CT表現相似，最終鑒別診斷依賴于病原學診斷[26]。

4.2 嚴重急性呼吸綜合征(SARS) SARS的病情進展比COVID-19更為迅速，初次胸片表現正常但很快進展為多灶性實變影，多分布于雙下肺，肺外周受累常見，CT圖像上主要表現為磨玻璃合并實變影，進展后可見小葉間隔增厚，形成網格狀的鋪路石征[25]，空洞、淋巴結增大或胸腔積液少見[27]。

4.3 中東呼吸綜合征(middle east respiratory syndrome，MERS) MERS同樣由冠狀病毒感染引起[28]，患者一般有MERS冠狀病毒感染者的密切接觸史，外周血淋巴細胞減少，在CT上表現為胸膜下和肺基底部的廣泛的磨玻璃和實變影，空洞不常見[29-31]。文獻[25]報道MERS病變累及肺葉數量多和出現胸腔積液往往提示患者預后較差。在影像學上與COVID-19鑒別困難，但明確流行病學史對于二者的鑒別有一定幫助。

4.4 細菌性肺炎 肺炎鏈球菌是主要的致病病原體，實驗室檢查可見白細胞計數增高，胸部CT多表現為多發斑片狀或大片狀實變影，并可見充氣支氣管征，與COVID-19比較，細菌性肺炎實變影多見而磨玻璃影少見。

4.5 真菌性肺炎 最常見的為曲霉菌感染，在免疫功能缺陷者中多見，胸部CT常表現為沿支氣管走行的多發小結節影，表現為樹芽征，還可表現為沿支氣管分布的斑片狀實變影，其內可見空洞。對于曲霉菌感染的患者，病變周圍形成的暈征和曲霉菌球的空氣新月征可作為與COVID-19的鑒別點[24]。

4.6 支原體肺炎 兒童及青少年多發，常表現為臨床癥狀重而影像表現輕微。影像學多表現為多葉段的磨玻璃影及實變影，與COVID-19易混淆。鑒別點為支原體肺炎較少表現為單純磨玻璃影，多為磨玻璃及實變的混合影，同時可見支氣管管壁增厚，沿支氣管血管束分布的斑片影，并可見樹芽征。

總之，胸部影像學檢查不僅是COVID-19篩查和診斷的首要選擇，同時也是評估肺炎轉歸和治療效果的重要手段。雖然COVID-19的影像學特征與其他病毒性肺炎相似，但仍有它自身的影像特征，明確COVID-19在影像學上的分布規律、形態特征及轉歸特點，同時結合患者臨床癥狀及流行病學史，對于COVID-19的診斷及鑒別診斷具有重要意義。