CT在预测新型冠状病毒肺炎临床分型转变中的价值

摘要

目的探讨胸部CT影像表现在预测新型冠状病毒肺炎（COVID-19）临床分型转变中的价值。方法回顾性分析2020年1月24日至2月6日首都医科大学附属北京地坛医院首诊为普通型COVID-19患者的临床和胸部CT影像资料。共入组64例COVID-19患者，男32例，女32例，年龄范围18～76岁，平均（45±15）岁。依据是否随病程发展为重型分为普通型组（51例）和转重型组（13例），分析组间CT影像学差异，并采用视觉半定量法进行肺炎评分。结果与普通型组相比，转重型组更容易累及左肺上叶、右肺中叶、远离胸膜的部位，两组差异具有统计学意义（χ2=5.897，P=0.027；χ2=8.549，P=0.005；χ2=10.169，P=0.002）。普通型组受累肺叶中位数2（1,5）个，转重型组受累肺叶中位数5（4,5）个，两组差异具有统计学意义（Z=-3.303，P=0.001）；以受累肺叶（n=4）为界值，诊断普通型转重型患者的灵敏度、特异度最高，分别为76.9%、74.5%，ROC曲线下面积为0.787。转重型组肺炎评分10（4,16）高于普通型组4（1,13），差异具有统计学意义（Z=-4.040，P＜0.001）；以肺炎评分8分为界值，诊断普通型转重型患者的灵敏度、特异度最高，分别为69.2%、86.3%，ROC曲线下面积为0.863。结论

CT在早期预测COVID-19临床分型转变中具有重要意义，可对疾病的严重程度进行早期评估，病变范围可能是普通型COVID-19肺炎的重要预后因素。新型冠状病毒肺炎（COVID-19）重型患者多在发病1周后出现呼吸困难和/或低氧血症，严重者会出现急性呼吸窘迫综合征、脓毒性休克、难以纠正的代谢性酸中毒、凝血功能障碍及多器官功能衰竭等[1]。部分普通型患者可随病程发展转变为重型，早期发现这部分患者对于临床救治意义重大。本研究旨在分析COVID-19普通型及普通型转重型患者首诊CT影像学差异，探讨CT在预测COVID-19临床分型转变中的价值，为临床对疾病严重程度的评估提供参考。资料与方法一、一般资料回顾性分析2020年1月24日至2月6日首都医科大学附属北京地坛医院COVID-19住院患者的影像和临床资料。确诊标准及临床分型均符合《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第六版）》。纳入标准：（1）入院临床诊断为普通型患者；（2）首次入院即行胸部CT检查。排除标准：（1）入院临床诊断为其他类型（包括轻型、重型、危重型）患者；（2）胸部CT图像有伪影者。共纳入64例普通型COVID-19患者，男32例，女32例，年龄范围18～76岁，平均（45±15）岁。13例患者在首次CT检查3~8d后，临床分型由普通型转为重型，复查CT肺内病变和临床症状均有不同程度的进展，为转重型组；51例患者未出现临床分型的变化，复查CT肺内病变和临床症状均有不同程度减轻，为普通型组。基础疾病普通型组慢性支气管炎1例，哮喘1例，高血压2例；普通转重型组糖尿病1例，糖尿病合并高血压及心功能不全1例。并记录患者实验室检查结果（C反应蛋白、白细胞总数、淋巴细胞计数）。截止至2020年2月18日，20例普通型组患者治愈出院，转重型组尚无出院患者。二、检查方法采用德国SiemensEmotion16层CT扫描仪。患者仰卧位，头先进，吸气后屏气进行扫描。扫描参数：管电压120kV，管电流为自动毫安，层厚5mm，层间距5mm，视野500mm×500mm，矩阵512×512，1mm高分辨算法重建肺窗，扫描范围从胸廓入口至肺底。三、图像分析由2名高年资放射科医师单独阅片，分析CT表现并进行肺炎评分，意见不一致时两者协商达成一致，并由正高职称心胸组医师审核。3名阅片医师均不知晓患者的临床转归。CT表现分析包括：（1）病变的位置和密度：按照肺叶（左肺上叶、左肺下叶、右肺上叶、右肺中叶、右肺下叶）记录病变位置，同时记录是否有远离胸膜的病灶；依据病变是否为纯磨玻璃密度记录为磨玻璃密度或部分实变磨玻璃密度。（2）病变累及肺叶的数量。应用半定量法进行肺炎评分：采用视觉法以单个肺叶为单位评估各个肺叶受累情况（0分，未受累；1分，<5%受累；2分，5%~25%受累；3分，26%~49%受累；4分，50%~75%受累；5分，>75%受累），所有肺叶评分之和记录为总分，范围为0（无受累）~25（最大受累）。四、统计学分析应用SPSS17.0软件进行统计学分析。计数资料采用频数表示，符合正态分布的计量资料采用±s表示，不符合正态分布的计量资料采用中位数（上、下四分位数）[M(Q1,Q2)]表示。普通型组和转重型组之间的临床及CT特征比较采用χ2或Fisher确切概率法。计量资料的正态性应用Kolmogorov-SmirnovZ检验，符合正态分布采用独立样本t检验比较，不符合正态分布采用Mann-WhitneyU检验比较。应用受试者工作特征（receiveroperatingcharacteristic，ROC）曲线分析肺叶受累数目、肺炎评分预测普通型COVID-19肺炎转重型的灵敏度、特异度和曲线下面积（areaunderthecurve，AUC）。P＜0.05为差异具有统计学意义。结果一、临床资料64例COVID-19患者发病到CT检查的时间平均（4.0±2.6）d。入院时具有不同的临床症状，其中发热59例、咳嗽37例、乏力30例、肌肉酸痛23例、头痛11例、呕吐2例、腹泻6例。入院实验室检查64例患者白细胞总数均正常或降低，46例患者C反应蛋白增高，23例患者淋巴细胞计数减少（表1）。二、CT表现两组患者双肺下叶受累最多见，普通型组左肺下叶受累40例，右肺下叶受累38例（图1~4）；转重型组双肺下叶均受累（图5~8）。与普通型组相比，转重型组更容易累及左肺上叶、右肺中叶、远离胸膜的部位，两组间差异具有统计学意义（P＜0.05）；病变密度为磨玻璃密度及部分实性磨玻璃密度，两组间差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。普通型组与转重型组受累肺叶相比，两组差异具有统计学意义（P＜0.05）。以受累肺叶（n=4）为界值，诊断普通型转重型的灵敏度（76.9%）和特异度（74.5%）最高，ROC曲线下面积为0.787。图1~4

女，19岁，新型冠状病毒肺炎（COVID-19）普通型，已痊愈出院。图1，2为入院首次胸部CT，图1示左肺上叶叶间胸膜下部分实性磨玻璃灶；图2示双肺下叶部分实性磨玻璃灶，以胸膜下分布为主，病变在各肺叶面积均未超过25%，肺炎评分5分。图3，4为4d后复查CT，示病变累及肺叶的数量和位置无变化，病灶内实性成分减少，病变体积略有缩小，肺炎评分无变化图5~8

男，49岁，COVID-19普通型转重型。图5，6为入院首次胸部CT，图5示两肺上叶磨玻璃密度灶，可见远离胸膜病灶；图6示右肺中叶、两肺下叶病灶形态多样，有磨玻璃密度灶、部分实性密度灶及索条影，左肺下叶病变累及范围>50%，肺炎评分13分，4d后患者转为重型。图7，8为患者由普通型转为重型后复查CT，图7示两肺上叶病灶内实性成分增加；图8示右肺中叶、两肺下叶病变范围增大，肺炎评分15分三、肺炎评分普通型组肺炎评分显著低于转重型组，两组间差异具有统计学意义（P＜0.05）（表3）。以肺炎评分8分为界值，诊断普通型转重型的灵敏度（69.2%）和特异度为（86.3%）最高，ROC曲线下面积为0.863。讨论根据国家卫生健康委员会《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第六版）》，COVID-19临床分型为轻型、普通型、重型、危重型[1]。不同的临床分型预后存在差异，在实际诊疗过程中，轻型、普通型患者和重型、危重型患者的管理和治疗有明显区别。在临床实践中发现，部分普通型患者可随病程发展转变为重型。CT检查普遍应用于COVID-19患者病情的评估，如果能早期预测疾病进展的趋势，及时制定合理的临床策略，将有利于疾病的转归[3]。患者入院时临床表现以发热为主（59/64），5例无发热的患者均以咳嗽为首发症状，且均未发生临床分型的转变。与普通型组相比，转重型组淋巴细胞计数减少更常见。本组病例显示大部分普通型患者预后良好，随着临床对症治疗，肺部炎症、临床症状逐渐减轻。64例普通型COVID-19患者有13例在首次CT检查3~8d后转为重型，首诊胸部CT显示多肺叶受累是普通转重型患者的突出表现，普通型组受累肺叶中位数2（1,5）个，转重型组受累肺叶中位数5（4,5）个。视觉半定量法肺炎评分结果显示转重型组患者单肺叶及累计病变范围均高于普通型组，差异具有统计学意义（P＜0.01）。上述结果提示病变范围可能是普通型COVID-19的重要预后因素，CT表现往往早于临床症状的出现，多肺叶和/或高肺炎评分病变更容易发展为肺功能的损伤。COVID-19早期CT表现主要为单发或多发磨玻璃密度影，伴或不伴局部实变[4]。本研究显示所有患者均可见磨玻璃密度病变，转重型组病变多伴不同程度的局部实变（9/13），差异无统计学意义（P＞0.05）。病灶内部局部实变可能由病灶中心肺泡内炎性渗出增多所致[5]，但普通型患者多临床症状轻微或较长时间处于亚临床阶段，可能推迟首次就诊时间，导致首诊CT距离病毒感染时间窗不一致，推测病灶的密度可能主要反应病程所处的阶段，而对临床分型转变的帮助不大。根据文献报道，COVID-19病灶主要分布于双肺下叶，以胸膜下肺外周为主，本研究所有患者也表现为类似的分布规律，可能和病毒性肺炎早期经细支气管累及肺小叶的病理机制有关。本研究显示与普通型组相比，转重型组更容易累及左肺上叶、右肺中叶和远离胸膜的部位，