951 甲型 H1N1 流感影像学专题 危重症甲型 H1N1 肺炎的影像表现及病理组织分析 李宏军, 包东英, 李雪琴, 齐石 摘要 目的 : 探讨危重症甲型 H1N1 肺炎影像表现特征及病理机制, 提高对危重症甲型 H1N1 肺炎的认识与诊断水平 方法 : 回顾性分析 7 例危重症甲型 H1N1 肺炎死亡患者的影像表现, 并与尸检病理资料进行比较分析 5 例行肺部 CT 检查, 其中 1 例行胸部 X 线及 CT 扫描,2 例仅行胸部 X 线正位片检查 5 例尸检,2 例尸体解剖 结果 :7 例甲型流感患者均在发病 4~7d 出现危重症表现, 其中 2 例患有基础性疾病 ( 糖尿病 ),1 例孕妇 ;3 例 X 线胸片显示两肺弥漫性模糊密度增高阴影, 中下肺为著 ;5 例肺部 CT 显示两侧中下肺外带 背段及基底段片状实变阴影, 其中 1 例合并出现气胸 肺不张 胸腔积液,1 例双上肺内可见薄壁空洞和扩张支气管影 结论: 影像学检查是危重症甲型 H1N1 肺炎的重要诊断评估手段, 其表现具有一定特征性, 但缺乏特异性, 确诊需结合临床与实验室检查 关键词 甲型 H1N1 流感 ; 体层摄影术,X 线计算机 ; 肺炎 中图分类号 R511.7;R814.42;R814.3 文献标识码 A 文章编号 1000 0313(2010)09 0951 05 犐犿犪犵犻狀犵犪狀犱犺犻狊狋狅狆犪狋犺狅犾狅犵犻犮犪犾犳犻狀犱犻狀犵狊狅犳狆犪狋犻犲狀狋狊狑犻狋犺犮狉犻狋犻犮犪犾犻狀犳犾狌犲狀狕犪犃 ( 犎 1 犖 1) 狆狀犲狌犿狅狀犻犪 LIHong jun,bao Dong ying,lixue qin,etal.departmentofradiology,beijing Youan HospitalAfiliatedofCapitalMedicalUniversity,Beijing 100067,P.R.China 犃犫狊狋狉犪犮狋 犗犫犼犲犮狋犻狏犲 :Toinvestigatetheimaging manifestationsandthepathologicbasisofcriticalinfluenza A (H1N1)pneumonia,inordertoimprovetheknowledgeandthediagnosticaccuracyofthisdiseaseentity. 犕犲狋犺狅犱狊 :Theima gingfeaturesof7deceasedpatientsduetocriticalinfluenzaa(h1n1)pneumoniawereretrospectivelyanalyzed,theirima gingmanifestationswerecorrelatedwithautopsymaterials.pulmonaryctscanningwasperformedin5cases,with1had additionalchestradiography,therest2patientshadonlychestradiographyina Pview.5patientshadautopsyand2pa tientshadpostmortemexamination. 犚犲狊狌犾狋狊 :Alofthe7caseswithinfluenzaA (H1N1)showedcriticalsignsandsymp tomsin4~7daysafteronset,2patientshadbasicdiseaseofdiabetesand1beingpregnant.bilateraldifusepulmonary blurredshadowsoflungwerefoundinchestradiographyof3cases,which weremostobviousinthemiddleandinferior partsoflung.bilateralpulmonaryconsolidationswereshowedonctlocatedattheperiphery,apicalandbasalsegmentsof middleandinferiorpartsoflung,with1casehadcomplicatedpneumothorax,atelectasisandpleuralefusionandanother1 casehadthin waledcavityandbronchoectasisintheupperpartofbilaterallungs. 犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 :Imagingexaminationisan importanttoolforthediagnosisofcriticalinfluenzaa (H1N1)pneumonia,whichshowedcertaincharacteristicyetnon spe cificmanifestations.definitediagnosiscanonlybemadeincombinationwithclinicalandlaboratoryexaminations. 犓犲狔狑狅狉犱狊 InfluenzaA,H1N1;Tomography,X raycomputed;pneumonia 甲型 H1N1 流感主要由受感染人的鼻和咽喉因咳嗽和打喷嚏所喷出的水点 (>5mm) 以人传人方式传播 危重症甲型 H1N1 流感肺炎大多伴有并发症的发生 ; 常因发生初级病毒性肺炎, 又继发性细菌性肺炎 本文回顾性 7 例危重症甲型 H1N1 流感肺炎死亡病例的临床 影像学及尸检相关资料, 旨在提高对该病的认识 材料与方法 1. 研究对象搜集 2009 年 4 月 ~2009 年 12 月我院收治的 7 例危重症甲型 H1N1 流感死亡患者的尸检病理及免 作者单位 :100067 北京, 首都医科大学附属北京佑安医院放射科作者简介 : 李宏军 (1965-), 男, 河南南阳人, 教授, 博士, 硕士研究生导师, 主要从事传染病影像学与病理基础研究工作 疫组织化学相关资料 其中女 3 例 ( 含孕妇 1 例 ), 男 4 例, 年龄 5~51 岁, 平均 29 岁 2. 临床表现 7 例均表现为咳嗽, 发热, 呼吸困难, 胸闷 2 例吐黄色痰,1 例咳粉红色泡沫痰,4 例吐白色泡沫痰 体征 : 体温 39 ~41,7 例患者均有咽部充血, 扁桃体 1 肿大 6 例 5 例伴发细菌感染,2 例患有基础性疾病 ( 糖尿病 ),1 例孕妇,5 例既往史正常 5 例无发热患者接触史 3. 确诊标准 7 例均通过 CDC 确认为甲型流感病毒通用基因阳性, 猪 H1N1 流感病毒通用基因阳性, 甲型流感病毒特异基因阳性 危重症患者临床诊断按照 中国卫生部甲型 H1N1 流感诊疗方案 2009 年第三版 标准判断 X 线检查有肺炎表现者归属于重症病例 ; 出现
952 放射学实践 2010 年 9 月第 25 卷第 9 期 RadiolPractice,Sep2010,Vol25,No.9 呼吸衰竭 感染中毒性休克及多脏器功能不全者为危重症病例 4. 实验室检查 5 例白细胞计数升高, 中性粒细胞明显增高 2 例白细胞计数在正常范围 2 例谷丙转氨酶增高,1 例谷草转氨酶增高, 其中 1 例尿素氮增高 5. 病理检查 7 例尸检组织经 HE 观察肺组织的病理改变 ; PAS 马宋染色观察细菌病原体 抗酸杆菌染色观察是否有结核杆菌感染 4 例免疫组织化学检查观察免疫细胞的表达情况 6. 影像学检查 7 例死亡危重症甲型 H1N1 患者中,5 例行 CT 检查,3 例行 X 线胸片检查 其中 1 例同时行 X 线胸片检查和肺部 CT 检查 7. 扫描设备及参数患者生前 X 线检查,1 例采用 GE DR 8000X, 120kV,320mA, 曝光时间 0.28s 移动 X 线机前后位拍照 2 例, 投照条件 :80kV,10mA,5 例行 CT 检查, 采用 HighspeedAdvantage 螺旋 CT 机, 常规平扫, 扫描条件 :120kV,250mA, 层厚 7mm, 层间距 7mm 本组 6 例行肺部尸检,2 例尸体解剖, 组织病理学检查包括 HE PAS 抗酸杆菌染色 马 宋染色 本组 7 例中 4 例免疫组织化学检测 : 染色步骤按 PV 二步法操作, 石蜡切片常规脱蜡, 梯度酒精脱二甲苯至水,3% H 2O 2 去离子水孵育 5min 阻断内源性过氧化物酶, 滴加一抗,4 过夜, 恢复至室温, 滴加通用型 IgG 抗体 HRP 多聚体室温孵育 30min,DAB 显 色, 每步之间都用 PBS 溶液清洗切片 3 次 苏木精复染细胞核 梯度酒精脱水 二甲苯透明等步骤后中性树胶封片 结果 1. 临床表现 7 例危重症患者均有发热, 咳嗽, 胸闷, 气短, 体温持续在 39 ~41 之间 2 例吐黄色痰,4 例吐白色泡沫痰,1 例咳粉红色泡沫痰 2.X 线表现危重症患者 ( 图 1~7) 症状多发生在发病 4~7d 后 本组 1 例 X 线胸片显示两侧中下肺野云雾状密度增高影, 肺透亮度降低 ( 图 1a);1 例 X 线胸片显示两肺弥漫性云雾状密度增高影伴随气胸及胸腔积液 ( 图 6) 1 例孕妇入院时 X 线胸片显示两侧中下肺弥漫云雾状密度增高影, 肺透亮度降低, 膈肌上界模糊不清 ( 图 7) 3.CT 表现本组 7 例患者中,5 例行肺部 CT 扫描, 其中 1 例肺部 CT 显示两肺内片絮状磨玻璃密度增高影, 肺纹理增多, 增粗伴随条索状 网状及片状实变致密阴影, 肺透亮度降低 ( 图 1b c) 2 例肺部 CT 显示中下肺野片状 楔状实变致密阴影, 以肺的背段及肺内带和外带为著 ( 图 2a,2b,4);1 例肺部 CT 显示两上肺纹理向肺门聚拢, 肺中外带无肺纹理, 肺容积缩小, 中外带肺野显示无肺纹理区 左肺后基底段可见大片肺组织致密实变影 ( 图 3a) 双肺肺组织被压缩约 70% 左右 右肺中叶 下叶及左肺上叶上 下叶舌段, 左肺下叶见弥 图 1 a) 胸片示两侧中下肺野多发片状模糊阴影, 双侧肺门影增大 模糊 ;b) 胸部 CT, 示两肺内片絮状似磨玻璃密度增高阴影, 肺纹理增多, 增粗伴随条索状 网状密度增高影 ;c)ct 扫描另一层面, 示两肺内片絮状似磨玻璃密度增强阴影 ;d) 病理图, 示肺间质增宽, 肺泡间隔纤维化, 炎细胞浸润 ( 10,HE);e) 病理图, 示肺泡壁间隔增宽 ( 40,HE);f) 病理图, 示肺泡水肿, 中性粒细胞 浆细胞浸润, 以单核细胞浸润为主 ( 20,HE);g) 病理图, 示肺泡水肿, 壁充血 ( 40,HE);h) 病理图示肺泡内透明膜形成 ( 20,HE)
953 图 2 患者, 男,34 岁 a) 胸部 CT 显示两肺野均可见大片状致密模糊密度增高影 部分肺组织实变 肺门增大变浓 ;b) 胸部 CT 另一层面示两肺可见大片致密模糊密度增高影 ;c) 病理图示 Ⅰ 型上皮细胞脱落坏死后,Ⅱ 型上皮细胞轻度增生 ( 20,HE);d) 马 宋染色示肺泡内大量纤维素渗出, 未见细菌生长 ( 20);e) PAS 染色示肺泡内大量纤维素渗出 ( 20);f) 免疫组化显示大量巨噬细胞表达聚集成团 ( 20,CD65);g) 病理图示大量炎性细胞浸润, 未见抗酸杆菌 ( 20, 抗酸染色 ) 漫性斑片影及实变影, 双侧胸腔少量积液 ( 图 3b) 1 例肺部 CT 扫描显示两肺伴随支气管走形之远端多发薄壁环状透光区 ( 图 5) 危重症甲型 H1N1 肺炎可在短时间内进展迅速, 大范围融合实变病灶, 出现白肺表现, 甚至出现气胸, 肺不张及胸腔积液等恶化表现, 预后极差 4. 尸检病理表现 本组 7 例尸检病理组织分析均显示肺组织弥漫性纤维化及肺泡损伤, 出现肺泡水肿, 大量的小叶性炎性渗出, 随着病情的进展, 肺间质组织受累, 肺泡内含气量减少, 出现肺组织出血 实变及纤维化 HE 染色示肺泡壁间隔增宽 ( 图 1d e), 肺泡壁充血, 中性粒细胞 浆细胞浸润, 以单核细胞浸润为主 ; 肺泡内水肿液及纤维素渗出 ( 图 1f g) 肺透明膜形成( 图 1h),Ⅰ 型上皮 图 3 患者, 男,19 岁 a) 胸部 CT 示右肺中叶下叶及左肺上叶上 下叶舌段, 左肺下叶见弥漫性斑片影及实变影并心影增大, 双侧胸腔少量积液 ;b) 胸部 CT 示两肺向肺门聚拢, 肺纹理聚集, 肺中外带无肺纹理, 显示气体影 两肺后基底段可见致密肺组织实变影 图 4 CT 示双肺斑片影, 磨玻璃影, 以中下肺后基底段为主 治疗后复查下肺后基底段阴影变小, 肺透亮度稍增加, 右下肺可见类圆形含气结节影 图 5 胸部 CT 示双肺野可见片絮状样模糊影, 双上肺内可见薄壁空洞和扩张支气管影 图 6 胸部 CT 示双中下肺野可见片絮状样模糊影, 左肺可见肺组织实变影 图 7 胸部 CT 示双中下肺野可见片絮状样模糊影伴肺组织实变影 膈肌上界模糊不清
954 放射学实践 2010 年 9 月第 25 卷第 9 期 RadiolPractice,Sep2010,Vol25,No.9 细胞坏死脱落,Ⅱ 型上皮细胞增生 ( 图 2d) PAS 未发现细菌病原体 ( 图 2e) 马宋染色未发现细菌病原体 ( 图 2f) 免疫组化显示大量巨噬细胞表达聚集成团 ( 图 2f) 抗酸杆菌染色未发现结核杆菌( 图 2g) 讨论 1. 危重症甲型流感肺炎概述甲型 H1N1 流感在全球爆发流行, 我国卫生部已把甲型流感列为甲类传染病 甲型 H1N1 病毒经呼 [1] 吸道传播, 最常见的症状是咳嗽, 发热, 咳痰, 喘憋, 胸闷 肺部出血时吐粉红色痰, 合并细菌感染时, 可吐黄色脓痰 肺炎可为由病毒本身引起的初级病毒性肺炎, 当合并细菌感染特别是肺炎葡萄球菌 肺炎链球菌 [2 4] 等较为常见的细菌感染时, 原发性流感性肺炎的病 [5] 死率很高 肺炎是甲型 H1N1 流感最严重的并发症, 常常导致死亡 危重症甲型流感肺炎常发生于青壮年, 儿童及老年人次之, 有基础性疾病和免疫低下的人群易感染 合并细菌感染的肺炎最常见于儿童 老 [5] 年人和有肺部基础性疾病的患者 本组 7 例患者中, 年龄 5~51 岁, 平均 29 岁 与普通流感性肺炎的不同之处在于甲型流感肺炎多发生于青壮年 本组死亡病例中有 5 例伴发细菌感染, 其中 1 例血培养发现肺炎链球菌 抗酸杆菌染色未发现结核杆菌 一般情况下, 甲型流感肺炎早期表现为初级病毒性肺炎, 随着病程的迁延, 激素的使用, 气管插管或器官切开等治疗手段的应用, 都有增加合并感染的可能 本组患者最初表现为典型的流感症状 一项对 35 例住院治疗的普通流感患者的临床症状和并发症的回顾分析表明, 约 90% 患者具有基础性疾病,17 例患者发展为肺炎, [6] 平均年龄 63 岁 5 例患者培养分离出金黄色葡萄 [6] 球菌,1 例患者分离出葡萄球菌 本组 7 例死亡患者中,2 例患有基础性疾病 ( 糖尿病 ),1 例孕妇 由此可见, 虽然危重症青壮年多见, 但在患有基础性疾病和肺部潜在疾病的儿童和孕妇 老年人感染此病时, 也易发生危重症, 预后欠佳 根据国外研究结果显示, 若感染甲型 H1N1, 延误治疗时机可致危重症甲型 H1N1 肺炎而导致死亡,WHO 公布全球甲型 H1N1 感染病死率可达 6.4% [7] 作者所研究的甲型流感死亡病例中, 多半就诊时, 已经发生肺炎或实变, 错过最佳治疗时机 2. 危重症甲型流感肺炎影像表现特征影像学检查有助于肺部损害的客观评估及并发症的早期诊断, 对甲型 H1N1 感染者的预后至关重要 新英格兰杂志报道 :18 例患者 X 线证实肺炎与两肺片状肺泡渗出, 融合 ( 主要是肺基底段 ) 网状或结节状阴 [8] 影 ( 间质性渗出 ) 肺部炎性实变, 少数伴胸腔积液 Tanaka 等报道 1 例发生于免疫正常患者的流感病毒性肺炎的 HRCT 表现, 呈双肺小叶性分布的磨玻璃样阴影 继发性肺炎临床表现为支气管肺炎, 包括单侧 [5,6,9] 或双侧肺小叶 亚段或段性实变区 危重症甲型 H1N1 肺炎主要特征性影像表现在病变的密度 形态和分布等方面 在病变的密度上,X 线胸片显示主要为以中下肺为著的磨玻璃样密度,CT 显示斑片状肺实变致密影 在本组病例的研究中主要对危重症患者的图像进行分析, 主要表现为肺实变, 期间可见扩张支气管影 肺实变常以磨玻璃样密度阴影为背景或单独存在 在病变形态上, 有斑片状 楔状和大片融合状, 一肺叶或肺段不张, 空洞及液气胸 在病变的分布上, 本组与国外报道相似, 均以两下肺野及肺外带或胸膜下的部位较为多见, 病灶呈多发性 我们将甲型 H1N1 肺炎按照感染早期, 中期 ( 进展期 ) 和晚期的影像表现进行评估, 肺炎早期 ( 发病 2~ 3d)X 线胸片表现为多发小片状磨玻璃样密度影,CT 表现为边缘模糊的类圆形或肺小叶形态阴影, 小叶间隔增厚, 也可表现为磨玻璃样密度影, 肺透亮度降低 中期 ( 发病 3~7d) 病变由一个肺野发展到多个肺野, [7] 可由单侧肺发展到双侧 本组 3 例 X 线胸片病变初期显示由小片状融合成大片状弥漫性密度增高阴影, 并累及两上肺野 CT 表现为斑片状密度增高影, 边界相对清楚或肺不张或肺实变密度影 晚期 ( 发病 2 周以上 ): 肺野呈多发斑片状实变或纤维索条状, 网格状密度增高阴影, 也可见肺叶或肺段的不张, 气胸, 液气胸及肺空洞形成 本组病例在发病 14~ 21d 时 2 例出现气胸, 纵隔气肿和皮下气肿, 可能与使用呼吸机有关 1 例显示肺空洞 本组中有 7 例死亡前均发生 ARDS 及多器官功能衰竭, 经抢救无效死亡 3. 危重症甲型流感肺炎的影像学表现与病理组织特征之间的关系危重甲型 H1N1 流感肺炎的影像学特征可由其组织学特征及病理机制来解释 在组织学上, 甲型 H1N1 的靶细胞是肺泡, 首先是甲型 H1N1 流感肺炎渗出期, 肺毛细血管的损伤出现浆液, 然后是出血性渗出物形成 香港对 2 例死亡患者的病理学检查结果显示, 组织学改变以反应性噬血细胞综合征为突出特 [7] 征 病理显示支气管黏膜肿胀, 肺泡损伤塌陷, 肺泡表面活性物质的合成中断, 逐步被透明膜覆盖, 并有炎性细胞浸润, 继而坏死区可合并细菌感染 因此, 甲型流感肺炎可以出现所谓的 彩色肺炎 如果无细菌感染主要表现为间质性 ( 出血性 ) 肺炎伴细支气管炎 病理早期表现为充血 水肿, 表面渗出黏稠液体 ; 影像表现为点状和云雾状 絮状阴影 随着病情发展, 进入甲型 H1N1 流感肺炎坏死期, 肺泡壁坏死,Ⅰ 型上皮细
955 胞脱落,Ⅱ 型上皮细胞增生融合, 形成具有核内包涵体的多核巨细胞, 肺泡透明膜形成, 肺泡内疏松纤维素渗出, 肺泡间隙扩大, 结构不清, 小支气管受累, 影像学表现为小片状云雾样模糊阴影 ; 如果病情得不到有效控制, 进入甲型 H1N1 流感肺炎实变期, 炎症波及到 2~ 3 级支气管及小支气管, 肺泡内可出现泡沫样渗出液并混有大量致密纤维素浆液, 影像学表现为出现结节状, 段性实变影 由于肺泡内大量致密纤维素沉淀和间质内大量炎性细胞浸润, 肺组织出现弥漫性纤维化改变 影像学表现为弥漫性云雾状阴影, 其中伴随大片状实变影及粗网状或索条状阴影 可能是由于呼吸道解剖的关系, 病变常先累及两侧下肺野, 继而发展到中肺野及上肺野 多以肺的背段和基底段为著 4. 危重甲型 H1N1 流感肺炎鉴别诊断危重甲型 H1N1 流感肺炎与 SARS 鉴别 :SARS 与危重甲型 H1N1 流感肺炎的早期表现非常类似, 主要表现为纤维素渗出, 实变及进一步发展为肺间质纤维化 危重甲型 H1N1 流感肺炎主要表现为双肺片状肺泡渗出, 融合 ( 主要是肺基底段 ) 网状或结节状阴影 ( 间质性渗出 ) 肺部炎性实变, 少数伴胸腔积液 常发生在两下肺, 表现为肺泡渗出 融合成为云雾状模糊阴影, 肋膈角模糊不清, 病情进一步发展, 肺则出现大片状致密实变阴影 危重甲型 H1N1 流感肺炎与细菌性肺炎鉴别 : 细菌性肺炎多表现为叶或段的实变影, 病变较局限, 一般多为一段或以一叶病变, 很少发生在两肺或一侧肺弥漫性病变 病变进展速度较危重甲型 H1N1 流感肺炎慢 危重甲型 H1N1 流感肺炎与支原体肺炎鉴别 : 支原体肺炎常表现为小叶中心性磨玻璃样或实变, 可以发展到以段或叶的实变, 呈扇形 而危重甲型 H1N1 流感肺炎一般少见 小儿支原体肺炎表现为网状 点状间质病变, 肺门增大多见, 可出现胸膜反应即胸腔积液 危重甲型 H1N1 流感肺炎与衣原体肺炎鉴别 : 衣原体肺炎无特异性, 表现为单侧或双侧肺下叶肺部片 状阴影和网格状阴影, 多为局限性, 发展较慢, 游走性较强, 预后较好 综上所述, 肺泡是甲型 H1N1 的靶细胞, 可导致肺组织弥漫性纤维化及肺泡损伤, 出现肺泡水肿, 大量的小叶性炎性渗出 融合, 影像表现为片状模糊阴影, 随着病情的进展, 肺间质组织受累, 肺泡内含气量减少, 出现肺组织实变及纤维化, 影像表现为中下肺的背段及基底段大片状实变的密度增高影, 也可发生肺空洞或气胸 液气胸 通过影像与病理对照分析, 可进一步提高对危重症甲型流感肺炎影像表现特征的认识, 深入研究有益于临床及时观察和评估病情进展, 对有效控制病情, 降低病死率有重大意义, 在提高人类公共卫生健康方面也有深远意义 参考文献 : [1] CutlerJ.Cleveland.NovelinfluenzaA (H1N1).In:Encyclopedia ofearth[m].eds.encyclopedia,2009, [2] Glezen WP.Viralpneumoniaasacayseandresultofhospitaliza tion[j].jinfectdis,1983,147(4):765 770. [3] Nolan TFJr,Goodman RA,Hinman AR,etal.Morbidityand mortalityassociatedwithinfluenzabintheunitedstates,1979 1980.areportfromthecenterfordiseasecontrol[J].JInfectDis, 1980,142(3):360 362. [4] KhaterF,MoormanJP.Complicationsofinfluenza[J].South Med J,2003,96(8):740 743. [5] OliveraEC,MarikPE,ColiceG.Influenzapneumonia:adescrip tivestudy[j].chest,2001,119(6):1717 1723. [6] GuevaraE,ChecchiF,GarciaE,etal.Pandemicpotentialofa strainofinfluenzaa (H1N1):earlyfindings[J].Science,2009, 324(19):1551 1561. [7] Perez PadilaR,delaRosa ZamboniD,PoncedeLeonS,etal. Pneumoniaandrespiratoryfailurefromswine origininfluenzaa ( H1N1)inmexico[J].NEnglJMed,2009,361(7):680 689. [8] TanakaN,MatsumotoT,KuramitsuT,etal.HighresolutionCT findingsincommunityacquiredpneumonia[j].jcomputassist Tomogr,1996,20(4):600 608. [9] ToKF,ChanPK,ChanKF,etal.Pathologyoffatalhumaninfec tionassociated withavianinfluenza A H5N1virus[J].J Med Virol,2001,63(3):242 246. ( 收稿日期 :2010 04 15 修回日期 :2010 07 05)