84例新型冠狀病毒肺炎患者CT表現與免疫學指標的變化特點分析

劉伯飛 王芳 劉伯霞 馬玉杰 馮濤 徐麟 趙桂霞 洪苑 劉廣天 周攀 曹相原

新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019，COVID-19)是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-COV-2)[1]感染引起的以肺部炎性病變為主并可導致多器官功能衰竭而死亡的急性呼吸道傳染性疾病。迄今，全球COVID-19感染數已超過5000萬例，累計死亡數超過1200萬例[2]，是“二戰”以來影響人類最大、感染最多的烈性傳染病。目前大量的研究表明，COVID-19感染的患者中，多數患者存在炎性反應[3]，其促炎癥細胞因子的增加與肺部炎癥和肺損傷高度相關[4-5]，但少見免疫淋巴系統衰竭與肺部病變進展關系的研究。本研究回顧性分析寧夏回族自治區(簡稱“寧夏”)84例COVID-19治愈患者的臨床資料，探討COVID-19患者胸部CT表現改變與免疫狀態之間的關系，為提高對COVID-19發病特點的早期認識、有效救治COVID-19感染患者、降低病死率提供依據。

資料和方法

一、 研究對象

圖1～6 患者胸部CT掃描的6種表現類型。分別顯示無病灶、少量/偶發片狀病灶、支氣管肺炎樣病灶、雙肺多發病灶、雙肺間質病灶和雙肺彌漫性病灶

寧夏COVID-19疫情從2020年1月24日首例患者收治到全部患者治愈出院，歷時43 d。本研究回顧性收集疫情期間收治的84例全部COVID-19確診患者動態監測的胸部CT表現變化和實驗室檢查結果等臨床資料，分析COVID-19患者胸部CT表現變化與免疫狀態之間的關系。其中，男45例，女39例；≤18歲患者6例，19～歲66例，>65歲患者12例，年齡中位數(四分位數)[M(Q1,Q3)]為38(24,75)歲；55例為原發患者密切接觸者；實驗室確診和臨床確診患者75例，臨床診斷患者9例。

二、 研究方法

1.COVID-19診斷依據：(1)實驗室確診和臨床確診：有明確流行病學史、發熱和(或)肺部典型CT掃描表現，以及核酸檢測陽性者[6]；(2)臨床診斷：有明確流行病學史或密切接觸者(均為同期確診患者的家庭密切接觸者)、存在典型肺部影像學改變，但兩次核酸檢測陰性者[7]；(3)排除其他病原體感染：同時完善呼吸道三聯及呼吸道五聯病原學檢查(甲型流感病毒、乙型流感病毒、副流感病毒、肺炎支原體、肺炎衣原體、呼吸道合胞病毒、腺病毒、柯薩奇病毒)以排除其他病原體感染。

2.臨床分型：按照文獻[6]將臨床分型分為輕型、普通型、重型/危重型，并由寧夏回族自治區COVID-19臨床治療專家組研究討論決定。(1)輕型：臨床癥狀輕，未見肺炎的影像學表現，無病灶；(2)普通型：具有發熱、呼吸道癥狀，肺部可見肺炎的影像學表現；(3)重型(滿足下述任意一條)：①出現氣促，呼吸頻率>30 次/min；②靜息狀態下，指氧飽和度(SpO2)<93%；③氧合指數<300 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kpa)，肺部影像學檢查顯示病灶24～48 h內明顯進展>50%；(4)危重型(必須符合下列情況之一)：①患者出現呼吸衰竭，需要機械通氣；②患者出現休克癥狀；③患者并發其他器官功能衰竭，需重癥監護病房(ICU)監護進一步治療。

3.CT表現類型：由寧夏回族自治區第四人民醫院2位副主任醫師及以上職稱的放射科醫師對患者入院后24 h內和72 h時的胸部CT表現進行研究、討論，判定結果，將最終CT表現分為少量或偶發病灶、支氣管肺炎樣病灶、雙肺多發病灶、雙肺間質病灶、雙肺彌漫性病灶和無病灶6種類型(圖1～6)。

4.患者分組：參考《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)》[8]，經寧夏COVID-19診療專家組研究討論決定，根據72 h胸部CT掃描動態監測結果將84例COVID-19患者原有肺部病灶增多超過50%者定義為病灶惡化組，而肺部病灶無變化或部分吸收或病灶增多少于50%者定義為病灶未惡化組。

5.實驗室觀察指標：檢測入院72 h時的各項指標(括號內為各指標正常值)，包括免疫球蛋白IgG[(8.6～17.4)g/L]、IgM[(0.5～2.8) g/L]、補體3[C3,(0.7～1.4) g/L]、補體4[C4,(0.1～0.4) g/L]，白細胞(WBC)計數[(3.5～9.5)×109/L]，淋巴細胞絕對數[(1.1～3.2)×109/L]、總T淋巴細胞絕對數[CD3+,(955～2860)/μl]、輔助性T細胞絕對數[CD3+CD4+,(550～1440)/μl]、抑制性T細胞絕對數[CD3+CD8+,(320～1250)/μl]、雙陽性T細胞絕對數[CD3+CD4+CD8+,(0～24)/μl]以及淋巴細胞絕對數[CD45+,(1530～3700)/μl]。

三、 統計學處理

應用SPSS 23.0軟件對數據進行統計學分析。患者資料在進行統計分析前均進行正態性檢驗。本研究計量資料均不符合正態分布，以“M(Q1,Q3)”表示，采用秩轉換的非參數檢驗(Wilcoxon軼和檢驗)；計數資料的比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、 不同臨床分型COVID-19患者的胸部CT表現

入院24 h內，輕型、普通型和重/危重型分別為14、59和11例。其中14例輕型患者肺部均無病灶，而普通型和重/危重型患者均以雙肺多發病灶為主，累及2個及以上肺葉，且以肺外帶及胸膜下明顯，占比分別高達61.0%和45.4%；重/危重型患者雙肺間質性病灶及雙肺彌漫性病灶明顯增多，且CT表現與普通型的差異均有統計學意義(P值均<0.05)。見表1。

入院72 h時，輕型、普通型和重/危重型患者分別為10、58、16例。入院時的4例輕型患者病灶加重進展為普通型，5例普通型患者病灶加重進展為重型/危重型。此時的普通型和重/危重型患者胸部CT表現除支氣管肺炎樣病灶外差異均有統計學意義(P值均<0.05)。見表1。

表1 入院24 h內和72 h時各類CT表現在不同臨床型別COVID-19患者中的分布

表2 入院72 h時COVID-19患者部分免疫指標在影像學病灶惡化組與未惡化組的分布情況

二、入院72 h時COVID-19患者CT表現病灶惡化組與未惡化組的免疫學指標檢測情況

入院72 h時，43例患者CT掃描其病灶表現為惡化，41例無惡化，檢測兩組患者相關的免疫學指標。結果表明，惡化組患者的WBC、淋巴細胞絕對值、CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD3+CD4+CD8+、CD45+檢測結果均明顯低于無惡化組，而C3檢測結果明顯高于無惡化組，差異均有統計學意義(P值均<0.05)，且惡化組較未惡化組T細胞下降更明顯。但C4、IgG、IgM在兩組中的差異均無統計學意義(P值均>0.05)。具體見表2。

討 論

COVID-19早期通常反映肺間質的損傷, 影像學主要表現為不同程度的磨玻璃樣密度增高影；重型患者可反映肺實質損傷,影像學上表現為肺實變[9]。本研究84例患者入院時的胸部CT檢查結果發現：14例輕型患者肺部無病灶；59例普通型患者中，36例CT表現為雙肺多發病灶，16例為少量/偶發片狀病灶，3例表現為雙肺彌漫性病灶；11例重/危重型患者中，5例為雙肺多發病灶，2例為雙肺間質性病灶，3例為雙肺彌漫性病灶，提示在入院早期部分患者可無CT異常表現，應對這部分患者積極進行核酸篩查，密切關注臨床癥狀。而普通型和危重型患者多以雙肺多發病灶占比居高，病灶多分布在肺外帶及胸膜下，呈現出一定的分布特點，可能與肺外帶、胸膜下為終末細小支氣管膨大組成肺泡管的部分有關，尤其是危重型患者雙肺彌漫性病灶、雙肺間質病灶均較普通型增多，提示COVID-19病灶發展迅速，需要在救治過程中盡早實施對應措施改善肺部環境。

另外，通過監測胸部CT表現，觀察到43例患者在入院72 h時均出現了不同程度的病灶惡化，以雙肺多發病灶為主，主要表現為斑片狀病灶、雙肺多發病灶、雙肺彌漫性病灶、雙肺間質病灶明顯增多，嚴重者出現肺實質病變，說明在72 h時患者肺部損傷可能處于明顯受損狀態，需臨床醫生高度警惕患者癥狀變化，動態監測胸部CT變化，及早制訂治療方案，避免出現呼吸窘迫病情加重乃至發生臟器功能衰竭等不良后果。本研究還發現，不同臨床分型病灶進展變化不同，且臨床分型不是固定不變的，如入院時的4例輕型患者病灶加重轉變為普通型，5例普通型患者轉變為重/危重型，說明COVID-19患者的病情惡化傾向明顯，與彭鵬等[10]、田欣倫等[11]研究結果相似。因此，CT檢查在早期識別和動態監測COVID-19患者肺部改變中扮演了重要角色，CT動態影像學征象可以準確反映病變演變及轉歸過程，可直接評估疾病進展[12]。

T淋巴細胞主要包括CD3+CD8+、CD3+CD4+、CD3+CD4+CD8+和CD45+。T淋巴細胞及其亞群的計數對監測免疫系統變化具有重要意義，與免疫疾病和其他傳染病一樣，病毒感染往往也會導致淋巴細胞亞群水平的異常變化[13]。T淋巴細胞受抑制程度越高說明患者病情越嚴重，而CD45+在所有WBC上都有表達，其降低也意味著淋巴細胞的發育成熟受到抑制，因此T細胞亞群可作為評判病情加重的監測指標之一[14-15]。故本研究除了關注84例患者影像學動態變化對預判病情的指導意義外，還分析了患者入院72 h時的各項免疫指標情況。研究在檢測淋巴細胞異常計數時發現，惡化組和無惡化組患者的WBC和淋巴細胞絕對值均尚在正常值范圍內，但在比較CD3+T淋巴細胞計數時發現惡化組的CD3+T淋巴細胞計數低于正常值，無惡化組也處于正常值的低限，兩組差異有統計學意義，提示CD3+與疾病嚴重程度密切相關。進一步分析發現，惡化組患者外周血中CD3+CD8+、CD3+CD4+、CD3+CD4+CD8+和CD45+明顯低于無惡化組，差異均有統計學意義，說明當患者入院72 h后的T淋巴細胞亞群計數較低時，SARS-CoV-2病毒感染可能處于相對嚴重的狀態，而較高的T淋巴細胞亞群細胞計數可能會保護患者避免病情惡化。提示外周血T淋巴細胞亞群可以反映疾病的嚴重程度和預后，可以作為COVID-19患者的活性生物標志物。繼而推測，SARS-CoV-2對機體免疫機能的破壞及在體內誘導細胞因子風暴，產生一系列免疫反應，進而侵害多組織、多器官，可能主要與淋巴細胞有關，尤其是T淋巴細胞。

也有報道指出，通過動態監測影像學變化及淋巴細胞計數變化，可以認為COVID-19患者淋巴細胞數的降低早于胸部影像學變化，結合兩者變化可以預判病情進展[12]。本研究也發現，伴隨著影像學病灶的惡化，患者表現為T細胞亞群的顯著降低，提示病灶惡化的原因可能與COVID-19感染引發的免疫狀態改變有關。因此，對COVID-19患者的診治需要全面分析不同臨床分型患者的臨床特征、實驗室檢查、影像學動態監測結果，對及時協助醫生早期診斷、及時治療、避免病情進展、降低病死率具有重要意義。

本研究可能存在以下不足：其一，本研究是對住院患者進行的回顧性、單中心的小樣本研究，大樣本的標準化數據分析將能更好地評估肺部感染的影像學變化和免疫功能改變。其二，可能存在COVID-19并發細菌感染或重疊感染，從而影響免疫應答結果。其三，由于目前國內尚缺乏統一的胸部影像學分型標準，研究所制定的標準可能存在不足，且缺乏動態監測影像學數據及院外隨訪影像學資料。

綜上，本研究在一定程度上提供了COVID-19患者CT表現變化的特點及相關免疫應答失調的新線索，認為COVID-19患者的肺部病灶惡化可能與免疫功能紊亂相關聯。監測影像學變化及免疫指標改變對診治具有指導意義。