常见非结核分枝杆菌肺病的CT 表现
本文原载于《中华放射学杂志》2015第3期
非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacterium,NTM)是指除了结核分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌,广泛存在于水和土壤之中。迄今为止,共发现154种NTM,但仅少部分可以致病,肺部为NTM 最常累及的器官[1],其影像表现和临床症状与肺结核不易鉴别。近年来,NTM在全球的患病率呈快速增长趋势[2-3],东亚地区呼吸道NTM 感染中鸟-胞内分枝杆菌复合体(mycobacteriumavium-intracellarecomplex,MAC)和快速生长分枝杆菌(rapidly growing mycobacteria,RGM)为最多见的菌种[3],胸部平片及CT检查在NTM诊断中起着非常重要的作用。笔者对免疫力正常人群的常见NTM肺部感染的影像表现进行总结,以期有助于影像医师对NTM肺感染影像的认识,提高鉴别诊断能力。
一、MAC肺感染的影像表现
从流行病学资料来看[2-3],在大多数国家和地区MAC均为最多见致病性NTM菌种,属于慢性生长型NTM菌种之一。有关MAC肺部感染的影像研究比较早,对该病的临床特点及影像表现的认识也相对全面。
1. 空洞型:是比较早期被认识的MAC感染类型,指主要病变位于肺上叶,表现为伴有肺浸润、结节或纤维病灶的空洞病变,又被称为“上叶空洞型”。好发于男性伴有其他肺基础疾病的人群,尤其是慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD),其胸部X线和CT表现均与继发性肺结核不易鉴别。早期有关MAC肺部感染的影像研究以胸部平片为主,称之为经典或典型的影像表现型[4-5]。MAC肺感染的空洞型表现为肺尖部的纤维空洞,有时为巨大空洞,在未经治疗时进展比较快,1~2年可进展为广泛肺结构破坏而导致呼吸衰竭[6]。
Kim等[7]通过对一组伴有空洞的MAC感染患者的薄层CT研究,提出了MAC空洞形成的假设,即MAC肺感染空洞是由支气管壁及周围炎症形成结节,管壁溃疡坏死后,坏死物经支气管排除后形成。但该组病例与既往文献所述的“上叶空洞型”NTM感染的概念有所不同,Kim等[7]研究中没有描述空洞的部位,且所有患者都有支气管扩张表现,同时71%伴有边界清楚的小结节和树芽征。Okumura等[8]把这部分影像表现的患者划分为结节支气管扩张型,因此,我们认为Kim等[7]的空洞形成理论或许解释了结节支气管扩张型MAC感染中空洞形成的过程,而并非真正意义上的上叶空洞型病变。遗憾的是,在后期的CT研究中没有更多的探讨。空洞型在MAC感染中非常常见,在相关研究中空洞型的患病率有较大差别,为44%~88%[6]。大部分早期影像研究中以胸部平片为主,对结节支气管扩张型的影像认识不足导致了数据上的偏倚,也与不同学者对空洞型病变的界定不一致有关。国内研究受到实验室技术制约,大部分NTM研究的文章没有按菌种分型进行分析[9-10],因不同菌种的NTM肺感染空洞发生率有很大差别,很难通过没有分型研究的文章获取不同菌种肺部感染的相关数据。近年来,陆续有少数按菌种分型进行研究的临床文章,段鸿飞等[11]的研究报告中,上叶空洞型MAC感染约占72.2%(13/18)。
2. 结节支气管扩张型:影像表现为双肺多发的小叶中心性结节,伴有支气管扩张和引流的小支气管管壁增厚,右中叶和(或)左舌段病变多较重,好发于白人中老年女性,对该影像类型的认识晚于上叶空洞型,曾被称为不典型或非特异性表现型[4-6,8]。Prince等[12]于1989年首先报道了21例没有肺基础疾病,以老年女性患者为主的MAC感染,影像以缓慢进展的局限或广泛分布的结节阴影为主,该组患者仅有5例有空洞,与传统概念中MAC感染的影像和临床特点有很大不同,引起人们的关注。此后,Reich和Johnson[13]报道了6例MAC肺部感染,该组患者具备以下相似的临床和胸部平片表现:(1)全部为老年女性患者;(2)肺部没有易感性基础疾病存在;(3)最初累及左舌段或右中叶,作者把具有以上临床和影像特点的MAC 感染称为“LadyWindermere 综合征”,即“温夫人综合征”。此后,随着CT研究的逐步增加,一致认为以老年女性为主,无恶性肿瘤或免疫力低下等基础疾病,胸部CT表现为多发小结节(树芽征)伴支气管扩张,是MAC感染的一种重要影像类型[14-15],即结节支气管扩张型。
Koh等[16]观察了105例薄层CT检查表现为双肺广泛支气管扩张和支气管炎的患者,其中NTM 感染36 例,包括MAC感染18例(50%)、脓肿分枝杆菌14例(39%)、堪萨斯分枝杆菌1例(3%)、偶发分枝杆菌1例、菌种不明2例。研究提示薄层CT表现为双肺细支气管炎和支气管扩张的患者中约1/3为NTM肺感染,病变累计5个肺叶以上,尤其伴有小叶实变或空洞者高度提示NTM感染,因此,对于有以上CT特点的患者需要进行NTM相关检查。该研究还显示结节支气管扩张型NTM感染可见于多种菌种感染,而MAC和脓肿分枝杆菌为最常见的两种菌种。因为HRCT在MAC肺感染中对肺小结节和细支气管扩张的显示有着明显优势,而且支气管扩张及细支气管炎的表现对结节支气管扩张型MAC 感染有着高度提示作用[13-16],在2007 年美国胸科学会和美国感染性疾病学会(ATS/IDSA)发布的NTM诊断、治疗和预防指南中指出对没有空洞表现的NTM感染需要进行HRCT检查[6]。
Okumura等[8]通过对病变进展过程的观察认为,空洞型和结节支气管扩张型的肺部影像表现并非疾病进展中的不同阶段,即两者不会随时间而相互转换,认为不同类型的产生可能取决于某些先天因素,如患者的免疫状态等。既往大多数研究提示两种不同表现类型的好发人群不同,如上叶空洞型好发于有吸烟史的老年男性,多伴有肺基础疾病,如COPD等[4-6];结节支气管扩张型好发于老年女性,无吸烟史和慢性阻塞性肺疾病,这种现象也支持两种不同类型的发生或许与患者先天因素有关的观点。
3. 其他影像表现:(1)“热水浴肺”(hot tub lung),即是由于吸入了被MAC污染的热水蒸气而引起的一种急性肺部病变[17-19]。Kahana等[17]于1997年首先进行个案报道。有关“热水浴肺”的研究显示其影像特点、病理表现均符合过敏性肺炎的改变,而并非真正的肺部MAC感染,因此又称为“过敏性肺炎型”NTM感染,反复接触热水盆浴是这一类患者的共同特点。“热水浴肺”属于少见病例,个案报道较多,Hanak等[18]的研究样本相对较大(21例患者),且观察比较全面,包括了临床、实验室检查、影像、病理和治疗预后的资料,其中20例患者进行胸部HRCT检查,所有病例均表现为弥漫小叶中心性微结节和(或)磨玻璃影;18例进行了肺活检,病理为细支气管中心非坏死性肉芽肿性炎;13例患者接受地塞米松治疗,1例抗分枝杆菌治疗,2例同时接受两种治疗,5例未接受任何治疗,作者认为此类患者给予地塞米松治疗并避免暴露于过敏原是比较有效的治疗方法,而抗分枝杆菌感染必要性不大,该研究从多方面证明此类患者是由MAC病原引起的过敏性肺炎,而不是MAC肺部感染。
Hartman等[19]则重点观察了12例患者的CT表现,有斑片磨玻璃影、小叶中心性结节和呼吸相的空气潴留,与过敏性肺炎的影像表现相似,因此认为临床上CT表现为“过敏性肺炎”样改变的患者,也需要考虑“热水浴肺”的可能。(2)“孤立结节型”:属于少见MAC肺感染类型,目前尚未见到大样本病例研究。
二、RGM肺部感染的CT表现
RGM是指在固体培养基中7 d内能长出菌落的分枝杆菌,主要有脓肿分枝杆菌、偶发分枝杆菌、龟分枝杆菌、耻垢分枝杆菌等[1]。其中,在大多数地区,脓肿分枝杆菌都是RGM菌肺部感染中最常见的菌种,其次为偶发分枝杆菌,其他菌种肺部感染的影像研究非常少见。Griffith等[20]报道了154例RGM肺感染患者,脓肿分枝杆菌占82%,作者认为RGM肺部感染好发于白人60岁以上女性非吸烟者,病变多发生于肺上叶(88%),77%的患者可进展为双肺多发,空洞仅见于16%的患者,合并特异性肺基础疾病不多见,但18%的患者有分枝杆菌治疗史。Yano等[21]的研究包括44例确诊的RGM肺部感染的患者,脓肿分枝杆菌为65.9%,偶发分枝杆菌为20.5%,脓肿分枝杆菌多见于老年女性不吸烟者,与之前的研究一致;该研究中RGM肺部感染的CT表现包括纤维空洞型(18.2%)、结节支气管扩张型(43.2%)、不易分类型(38.6%),在29例脓肿分枝杆菌中结节支气管扩张型、纤维空洞型和无法分类型,分别为55.2%、10.3%和34.5%;而偶发分枝杆菌这3种表现的比例分别为33.3%、55.6%、11.1%,在偶发分枝杆菌中上叶空洞表现明显多于其他类型表现,两种菌种肺部感染中不同影像类型的发生率差别无统计学意义。脓肿分枝杆菌的影像研究不多,在已有的多数影像研究中分为结节支气管扩张型、纤维空洞型和不易分类型3 种影像类型[22-24],不易分类型是指上叶空洞及结节支气管扩张见于同一个患者,并且CT影像表现以肺实变为主,因此,有时很难根据以上两种亚型的标准将患者分类时引入的类型[25]。纤维空洞型在不同的研究中所占比例略有不同[25-28],或许和研究的样本大小不同有关。脓肿分枝杆菌的CT表现以结节支气管扩张型最为多见,表现为双肺广泛分布的小结节影和柱状支气管扩张,肺内结节以小叶中心性和<1 cm 的结节为主,可合并实变、肺体积缩小、胸膜增厚等[22-25];结节支气管扩张型最常见的双肺小结节、柱状支气管扩张和小叶中心分支结节影对应的组织病理学改变为细支气管扩张和支气管及其周围炎症,伴或不伴有肉芽肿[27]。
Kwon等[25]对51例MAC和36例脓肿分枝杆菌肺病患者的CT表现进行对比研究,两组CT征象有很大程度的重叠,如小结节、树芽征、支气管扩张、实变空洞两组差别没有统计学意义,但是肺叶体积缩小、结节、肺实变和薄壁空洞在MAC感染比脓肿分枝杆菌感染更常见。Griffith等[20]的研究中将近15%的脓肿分枝杆菌患者痰培养中合并MAC,提示二者有一定相关性。尽管两种NTM感染有很多相似之处,但结节支气管扩张型MAC感染有明显右肺中叶和左舌段好发特点,即使病变进展为双肺广泛分布时,中叶及舌段病变多较其他肺叶严重,这个特点在脓肿分枝杆菌报道中没有见到,或许有助于二者鉴别,尚有待于进一步观察。孤立结节型的脓肿分枝杆菌肺感染偶有报道,2006年Kwon等[25]首次报告1例51岁女性非吸烟患者,CT表现为左上叶尖后段孤立软组织结节灶,直径约17 mm,抗酸杆菌阳性,脱氧葡萄套(FDG)-PET呈高摄取,经胸腔镜活检,病例显示为肉芽肿性炎伴干酪坏死,后经实验室确诊为脓肿分枝杆菌感染。作者认为肺孤立结节型NTM 感染多见于MAC感染,也可见于脓肿分枝杆菌感染和其他NTM感染。偶发分枝杆菌属于常见RGM肺感染的菌种之一,但由于偶发分枝杆菌致病力低,呼吸道标本培养阳性患者中大多数为呼吸道定植或一过性感染,很少引起进展性肺部疾病[26],因此相关影像研究很少。
三、与肺结核的CT对比研究
活动性肺结核常见CT表现包括边缘模糊的小叶中心结节及分支影(树芽征)、边缘模糊的腺泡结节、实变、厚壁空洞及支气管壁增厚,而实变、结节、空洞和病变累及范围与痰菌阳性程度有很大相关性[27]。以上表现与笔者所述NTM的影像表现有很多类似,但继发性肺结核有着一定好发部位,Nakanishi等[28]的研究认为,大结节(8~20 mm)、树芽征、小叶实变和主要病变位于S1、S2和S6肺段是肺结核鉴别诊断的重要参考指标。一些对照研究显示[9-10],NTM肺病感染较继发性肺结核双肺分布更为广泛、多累及中叶和舌段、支气管扩张和薄壁空洞更为多见,因研究中作者没有对NTM感染进行影像分类,以上鉴别点主要是指结节支气管扩张型肺感染的特点。空洞型(或上叶空洞型)NTM肺感染因为具有上叶好发的特点,应作为重点与肺结核影像进行对照研究,遗憾的是近些年进行影像分型以后的对照研究非常少见。
NTM不仅影像表现、临床症状和痰涂片检查与肺结核类似,多数NTM对一线抗结核药物耐药,因而常常误诊为耐药肺结核,近期Kahkouee等[29]的研究对43例多耐药肺结核(multidrug resistant tuberculosis,MDR-TB)和23例NTM肺感染患者的CT及临床资料进行对照研究,认为临床上抗结核治疗史、肺内慢性感染病变(如钙化、肺实质纤维破坏、肺体积缩小和胸膜增厚)、实变伴厚壁空洞、淋巴结钙化等提示MDR-TB诊断;而薄壁空洞伴同肺叶肺段卫星病灶多提示NTM感染;两组支气管扩张发生率相似,但MDR-TB组支气管扩张多见于肺上叶,NTM组多见于右肺中叶和左舌段。
综上所述,常见呼吸道感染的菌种包括MAC和脓肿分枝杆菌,MAC影像表现分为4种类型,包括上叶空洞型、结节支气管扩张型、“热水浴肺”(过敏性肺炎型)、孤立结节型。上叶空洞型和结节支气管扩张型为常见影像表现,上叶空洞型与继发性肺结核影像表现不易鉴别。“热水浴肺”和孤立结节型比较少见,前者影像上与过敏性肺炎不易区别,有长期接触热水环境史有助于该病诊断,后者影像上与肺结核瘤不易区别。除“热水浴型”仅见于MAC感染外,其他影像类型在脓肿分枝杆菌肺部感染中均可见到,其影像表现以结节支气管扩张型为主。在结节支气管扩张型中,MAC肺部感染好发于右中叶和左舌段,对两种菌种感染的鉴别有一定帮助,但不同菌种NTM感染需要依靠病原学检查。
参考文献(略)
(收稿日期:2014-04-02)
(本文编辑:张琳琳)