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急性肺损伤的影像学表现

影像学习 淋床医学
2024-09-24

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来源于金水麻谈  上海市公共卫生临床中心麻醉科俞立奇翻译
要点
1、急性肺损伤的病理学范围包括组织性肺炎、急性纤维蛋白和机化性肺炎以及机化性肺炎。
2、肺损伤的病理模式与某些放射学影像有关,这在新冠肺炎大流行期间得到了重视。
3、尽管肺可能会在术后完全愈合,但永久性纤维化并不罕见。
4、虽然急性肺损伤后可能会出现各种肺纤维化的影像学表现,但在某些情况下,可以看到常见间质性肺炎或非特异性间质性疾病的图像。这进一步支持了急性肺损伤与纤维化的特定病理形式的关联。
关键词
急性肺损伤;弥漫性肺泡损伤;机化性肺炎;急性纤维蛋白性和机化性肺炎;新冠肺炎

引言
新型冠状病毒病(新冠肺炎)大流行提醒我们,我们的肺很脆弱。除了心脏,我们的肺是另一个唯一接收我们所有循环血容量的器官。与此同时,我们的肺部暴露在外部环境中;我们每天每分钟都吸入大量的外来颗粒。虽然这些较大颗粒中的许多是通过各种机制去除的,但小于2至3微米的较小颗粒可以到达终末细支气管、腺泡区域和肺泡。这有助于解释血液和空气中的介质如何损伤肺部。当人们意识到,在许多地方,这两个环境之间的屏障是毛细血管内皮细胞和I型肺细胞(AECI)上皮细胞的融合基底膜(BM)时,这种脆弱性变得更加明显。虽然这种直径在0.5至0.7毫米之间的结构是促进气体交换的理想结构,但可以想象它是多么容易被损坏。
在大流行期间,这种结构的损伤和随后的急性肺损伤(ALI)继发于严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)病毒。这种病毒与流感相似,与AECI相比,表现出肺泡II型肺细胞(AECII)的易发感染。一旦进入AECII,病毒就会复制,随后释放出大量病毒颗粒,并导致AECII死亡。然而,ALI的病因多种多样,其中许多损伤因子导致类似的肺损伤病理模式,主要集中在毛细血管内皮、肺泡上皮和两者之间的融合基底膜。这些药物可导致不同程度的细胞损伤和死亡,随后细胞、蛋白质和纤维蛋白渗出进入肺泡和间质。在病理学上,ALI存在于损伤较轻,如组织性肺炎(OP),直到最为严重的弥漫性肺泡损伤(DAD)的范围内。虽然有些人选择不将OP纳入ALI的分类,因为它通常是一个亚急性、惰性的过程,但一些OP患者可能会出现急性呼吸道疾病,并将被纳入分类。最近描述的第三个病理模式为急性纤维蛋白性和机化性肺炎(AFOP),其突出表现为纤维蛋白与其他蛋白质和细胞物质的显著渗出。
由于表面活性物质的损失,肺的骨架受损,肺泡表面张力增加,随之而来的是不同程度的肺泡塌陷。为了修复损伤,渗出的物质发生机化,随后被分解或并入间质。根据损伤程度的不同,肺修复的各种机制可以导致肺细胞的重新增殖和肺泡的重新扩张,或者沿着永久性塌陷和纤维化的道路发展。正如SARS-CoV-2(新冠肺炎)大流行所强调的那样,ALI仍然是患者发病和死亡的重要原因,因为ALI的幸存者可能会留下严重的、使人虚弱的肺纤维化。在这篇文章中,将讨论影像学表现的谱系,并简要讨论ALI的病理学,以及可能导致纤维化或修复的各种途径。

急性肺损伤不是一种疾病
重要的是要记住,DAD、AFOP和OP是肺损伤的病理形式。这些并不代表疾病,也不提供潜在病因的信息。虽然有人争论这些实体是否存在于一个谱系中,但有证据支持这一观点。首先,同样的刺激因素,如新冠肺炎相关肺损伤、免疫疗法的毒性和电子烟/电子烟相关肺损伤(EVALI),仅举3例,可以在病理上显示OP、AFOP和DAD。此外,这些肺损伤的病理形式可能发生在同一物种的不同区域。此外,肺对导致OP、AFOP和DAD的有害物质的反应都遵循与最初的损伤相似的过程,最初的损伤导致细胞损伤,肺泡空腔和间质中的物质渗出,随后机化。然而,由于AFOP代表了一种在衰老方面无法与DAD和OP区分的病理诊断,以及这种区分的病理重要性的不确定性,本文稍后将单独讨论AFOP。
鉴于DAD患者(图1)或OP患者(图2)的影像学检查结果往往看起来完全相同,而与潜在原因无关,放射科医生很难或不可能仅根据影像学来确定原因(见图1和图2)。即使进行了详细的临床检查,ALI的病因也可能难以捉摸,并且被认为是由与已知诱因的时间关系引起的。例如,如果有人开始服用免疫疗法药物,随后患上急性肺损伤,则认为病因是新开始的药物。即使进行了活检,病理学家也很难阐明ALI的确切原因。虽然病理学家可能能够在某些情况下提出病因,例如吸入中存在可极化有害物质或感染性肺炎中存在微生物,但病因仍主要是未知的。在这些病例中,临床、放射学和病理学检查结果没有指向特定原因,DAD病例中的损伤可被称为“急性间质性肺炎(AIP)”,OP病例中的伤害可被称“隐源性机化性肺炎(COP)”。然而,这只是说明原因没有被发现,因为没有什么是真正的特发性。
图1 :5例不同诱因的弥漫性肺泡损伤患者。所有患者都在损伤早期进行了影像学检查,时间和影像学检查结果提示损伤为渗出期。冠状位计算机断层扫描(CT)成像(A):一名36岁的男性因电子烟引起的继发性弥漫性肺泡损伤(DAD)相关肺损伤(EVALI,A),一名75岁的女性在整容手术后出现DAD(B),一位38岁的男性由于新冠肺炎导致DAD(C),一个41岁的男性在首次用博来霉素治疗转移性生殖细胞瘤后出现DAD(D),以及一名71岁的女性DAD,病因不明,最终诊断为急性间质性肺炎(AIP,E)。所有患者均表现出不同程度的磨玻璃样混浊(GGO)和实变,其表现为弥漫性或轻微的下叶为主。此外,所有患者都表现出不同程度的小叶(黑色箭头,A1 B)和胸膜下(黑色箭头、A1 B)气体保留。虽然可能有一些早期的体积损失,但没有明显的支气管扩张,这与肺泡塌陷引起的更明显的体积损失一起,在DAD的机化化阶段更加明显。所有病例的影像学表现都非常相似,仅凭影像学通常无法区分DAD的病因。在无法确定潜在刺激因素的情况下,损伤可能被标记为AIP。

图2 :(A-E)5例患者组织性肺炎的不同表现和程度。一名最近开始免疫治疗的74岁男性(a)、一名32岁从墨西哥返回并伴有咳嗽和呼吸急促的男性(B)、一位36岁患有冠状病毒疾病(新冠肺炎)相关肺炎的男性(C)、一例19岁患有电子烟毒相关肺损伤(EVALI,D)的男性和一名39岁患有混合硬皮病(E)的女性的冠状位影像显示,下肺主要支气管血管周围和胸膜下实变区以及毛玻璃样混浊(GGO)的不同程度,这些区域可能更为结节性/团块状或融合。胸膜下和小叶气体保留,如弥漫性肺泡损伤(DAD),是常见的。此外,在机化性肺炎(OP)的各种病因中,包括冠状病毒病(新冠肺炎)相关的肺炎(C,箭头),可以看到在EVALI患者中非常明显的支气管周围血管保留(D,箭头)。虽然这些影像学发现可能提示病理性OP,但仅凭影像学诊断根本原因即使不是不可能,也是非常困难的。
急性纤维蛋白机化性肺炎
急性纤维蛋白性和机化性肺炎代表了ALI的病理形式,AFOP的基本病因与DAD和OP的病因相似。AFOP的主要组织学差异是肺泡内存在大量与OP区域混合的红色纤维蛋白“球”。虽然某种程度的纤维蛋白渗出在任何类型的ALI中都很常见,但它是AFOP的主要特征。像OP一样,透明膜是不存在的。如果存在透明膜,即使存在AFOP,也应诊断为DAD。纤维蛋白本身是肺损伤的重要介质。纤维蛋白增加血管通透性并导致毛细血管内皮细胞释放促炎介质。此外,纤维蛋白抑制表面活性物质功能并加重肺泡塌陷。最后,肺泡内纤维蛋白基质可以作为成纤维细胞积聚的巢穴,从而促进瘢痕形成。
虽然AFOP是病理学定义的,但影像学发现的范围从OP到DAD。在损伤更广泛和更严重的AFOP病例中,死亡率很高,如DAD。在其他损伤较轻的病例中,患者的病程通常较轻,生存率较高,如OP患者。令人感兴趣的是,与病理性OP患者相比,影像学模式提示OP的患者在病理上存在AFOP,正如进一步讨论的那样,与更高的复发率相关。不幸的是,病理标本上AFOP的存在并不能缩小病因鉴别诊断的范围。此外,考虑到OP和DAD之间的成像重叠,放射科医生不可能前瞻性地进行诊断(图3)。
图3 :急性纤维蛋白性和机化性肺炎(AFOP)。(A) 一名70岁男性最近开始服用达托霉素,其冠状位CT(计算机断层扫描)图像显示弥漫性磨玻璃样混浊(GGO),胸膜下实变区域更密集。由于肺部疾病恶化和随后的心脏失代偿,他在几天后去世。虽然CT表现和临床过程可以看到弥漫性肺泡损伤,但尸检显示AFOP。(B) 一名37岁患有移植物抗宿主病并有造血干细胞移植史的男性的冠状位图像显示广泛的支气管血管周围和胸膜下实变。虽然影像学检查结果最提示机化性肺炎(OP),但经支气管活检显示AFOP。肺部疾病对类固醇有反应。

急性肺损伤的渗出
如前所述,ALI有许多直接和间接原因,包括但不限于药物毒性、吸入性损伤、呼吸困难、休克、创伤、自身免疫性疾病、间质性肺病急性加重(AE)和脓毒症。然而,ALI再感染的最常见原因,在新冠肺炎大流行之前、期间和之后都是如此。尽管这些不同的病因可能有明确的临床原因,但潜在的病理学和放射学结果通常保持相似。在DAD中,肺泡上皮和毛细血管内皮的广泛损伤涉及肺泡壁的全层厚度,这就是为什么这种损伤被称为“弥漫性肺泡损伤”。在某些区域,BM可能会被破坏,这一发现在电子显微镜(EM)上的DAD和OP中都可以看到。在损伤的第一周,称为急性渗出期,细胞损伤和死亡之后是毛细血管通透性增加,这允许液体、纤维蛋白和蛋白质物质流入肺泡。在DAD中,透明膜排列在肺泡壁上。这些嗜酸性结构由细胞碎片、血浆蛋白和表面活性物质组成,是DAD渗出期的标志,在OP和AFOP中明显缺失。虽然OP的肺泡壁损伤程度较轻,但也会出现类似物质的渗出。在如前所述的AFOP中,主要的病理区别是纤维蛋白渗出增加,导致肺泡内渗出物质在苏木精和伊红染色上出现暗红色。
细胞迁移到肺泡和间质,包括红细胞、中性粒细胞和成纤维细胞,是继发于毛细血管通透性增加和BM损伤。作为正常愈合过程的一部分,一些成纤维细胞将转化为肌成纤维细胞。肌成纤维细胞的收缩有利于伤口的闭合和愈合。然而,这种收缩,加上肺泡细胞死亡导致的表面活性物质损失,会加重肺泡塌陷。成纤维细胞释放的细胞外基质蛋白、细胞因子和生长因子对伤口愈合也至关重要。然而,如果这些细胞和其他物质没有及时清除,就会发生永久性纤维化,在DAD中,这种纤维化在损伤后不到7天就开始了。在DAD中,几乎整个肺都受累,并且损伤通常在下叶的重力依赖部分更严重。虽然可以看到不对称损伤,但损伤通常是双侧对称的。在计算机断层扫描(CT)上,毛玻璃样混浊(GGO)和实变的混合区域通常很广泛,尽管可以看到上叶和中叶的前部有气体保留(图1;图4)。由水肿、间质炎症和出血引起的间隔增厚,由于其重力依赖性,通常在肺后部最为明显。在这一阶段,支气管扩张和体积损失通常是轻微的。
图4 :(A-C)一名41岁男性的弥漫性肺泡损伤(DAD)渗出期,该男性患有转移性生殖细胞肿瘤,最近接受了博来霉素治疗。(A) 轴位计算机断层扫描(CT)图像显示下叶和重力依赖性毛玻璃样混浊(GGO),并伴有小叶(箭头)和胸膜下气体保留区(箭头)的实变。小叶内间隔线区域与GGO区域形成碎石路征(星号)。(B) 2天后的床旁射线照片显示,由于进行性DAD,肺部完全不透明。病人第二天就死了。(C) 尸检的苏木精和伊红(H&E)显微照片显示肺泡壁上有广泛的透明膜(黑色箭头)。DAD的假定原因是急性博来霉素毒性,尽管任何DAD的病因都可以看到影像学和病理学结果。

机化性肺炎可表现为局灶性、多灶性或弥漫性实质异常。局灶性OP可表现为局限性结节或实变区和/或GGO(图5)。不幸的是,这种局灶性病变可以类似癌症,因为CT和正电子发射断层扫描阳性率缺乏短区间变化。即使进行了活检,OP的存在仍然可能导致不必要的手术切除,因为OP可以沿着肿瘤边缘看到。理想情况下,如果活检上只看到OP,患者将通过短期随访CT进行类固醇试验,以评估改善情况,而不是手术切除。虽然病理学家很难确定局灶性OP的潜在病因,但在可以进行诊断的情况下,通常是由于局灶性感染。因此,大多数局灶性OP病例与随后的愈合或免疫反应失调的局灶性感染有关,正如对类固醇的反应所表明的那样。鉴于OP的这种原因不在ALI谱上,本文将不讨论它。
图5 :轴位计算机断层扫描(CT)图像显示一名52岁男子的右下叶有一个分叶的亚实性结节。由于3个月内没有变化,进行了经支气管活检,显示机化性肺炎。开始服用类固醇后,结节消退。据推测,这与局灶性感染后愈合失调有关。
与DAD一样,多灶性或弥漫性OP最常见的发现是双侧实变和/或GGO,发生在80%至95%的病例中。混浊的分布通常以支气管血管周围和胸膜下为主(见图2;图6)。支气管血管周围的分布可能与病理上涉及细支气管周围肺泡间隔的广泛上皮损伤有关。胸膜下实变可能形成平行于胸膜下表面的线性带,这一发现也可以在DAD中看到。小叶和胸膜下气体保留是OP和DAD的常见表现(见图1、2和4)。保留气体的小叶可能继发于损伤的带状分布,其中1个小叶可充满OP,相邻小叶可保留。这可能是由于近端气道或血管闭塞所致。胸膜下气体保留的病因尚不清楚,但可能与胸膜下淋巴管的清除有关。与DAD一样,间隔增厚是常见的,可能与急性损伤中的间隔水肿有关。然而,由于间隔纤维化的发展,间隔增厚可能会持续存在。首次用EVALI描述的支气管血管周围间质气体保留可发生在各种形式的肺损伤中。在极少数情况下,以呼吸细支气管为中心的OP引起的弥漫性小叶中心结节可与合成大麻或EVALI引起的吸入性损伤一起发生。
图6 :(A-D)组织性肺炎(OP)的演变——一名患有冠状病毒病(新冠肺炎)相关肺炎的32岁女性的损伤形式。(A) 入院时的轴向计算机断层扫描(CT)图像显示胸膜下主要的实变区域。(B) 2天后相同水平的轴位CT图像显示胸膜下实变进展,并发展为多灶性支气管血管周围实变和磨玻璃样混浊(GGO)。在A+B中的发现提示了OP损伤模式。(C) 2个月后的计算机断层扫描显示,实质检查结果有显著改善,伴有下叶、胸膜下和支气管血管周围GGO的残余区域。(D) 初次损伤后8个月的计算机断层扫描显示GGO持续下降。此时,GGO残留区域提示急性肺损伤引起的纤维化病理区域。

急性肺损伤的机化
由于损伤的严重程度和分布不同,DAD和OP的阶段有重叠。然而,在许多情况下,机化阶段从最初受伤后1周开始,到受伤后3周将成为主要发现。尽管组织阶段有许多组成部分,但它由2个主要过程表示;1.肺泡塌陷导致体积损失;和2.渗出物进入肺泡、肺泡管和组织间的物质组织,形成嵌入结缔组织基质的成纤维细胞和活化肌成纤维细胞的栓子。病理学上,DAD的组织栓子与OP中的组织栓子基本相同。然而,与OP相比,DAD中的结构破坏和肺泡塌陷更严重。尽管如此,在某些情况下,病理学家可能难以在活检中区分严重的OP病例和更轻的DAD病例。DAD的机化期通常也称为增殖期,表明上皮和结缔组织细胞的增殖,以修复损伤并重新扩张塌陷的肺泡。
计算机断层扫描结果反映了病理性机化和体积损失。毛玻璃混浊和实变仍然是主要的发现,尽管实变的程度通常会增加(图7)。体积损失通常是继发于肺泡塌陷、肌成纤维细胞收缩和可能的早期纤维化。OP中的体积损失通常不那么严重,但确实会发生。此外,支气管血管周围分布的小叶和胸膜下气体保留区,如果机化发生,可能会变得更加明显。由于肺泡塌陷,气道扩张可以迅速发生,并与生存可能性降低有关。重要的是要记住,DAD或OP中出现的气道扩张可能不是永久性的,可以通过肺泡修复和再扩张来改善或完全解决(见图7)。胸膜下次级小叶扭曲和扭曲,可类似于瘢痕性肺气肿,可因体积损失而发生,但也可在肺再次扩张后消退。然而,这些并不代表支气管扩张或肺气肿,因为两者都是由其持久性定义的,而这些实体可以随着肺部愈合和塌陷的消退而消退。机化和OP的概念可能令人困惑,因为放射科医生和临床医生使用该术语来表示病理过程。然而,如果在病变进程开始几天后对细菌性肺炎、梗死或误吸的区域进行活检,OP区域总是会被发现。机化是正常修复过程的一部分,这种修复过程发生在许多形式的肺损伤中,类似于皮肤伤口上的结痂。在大多数情况下,身体可以清除有害物质并治愈肺部,而不会造成永久性损伤。随着愈合的进展,损伤区域收缩,通常呈团状或带状。在某些情况下,会出现中央清除区,形成反向光晕或环礁征。在这种正常的修复过程中,作者更喜欢使用“机化性肺损伤”一词。随着时间的推移,大多数患者的损伤会继续吸收并完全消失(图8)。然而,修复可能会变得失调,正常的愈合过程可能会停滞。这可能与过于强烈的免疫反应有关,因为OP的首选治疗方法是皮质类固醇。一旦免疫反应减弱,就可以重新开始正常愈合。
图7 :(A-C)一名60岁的女性,与冠状病毒疾病(新冠肺炎)相关的弥漫性肺泡损伤(DAD)。(A) 入院时的冠状位计算机断层扫描(CT)图像显示广泛的实变和毛玻璃样混浊(GGO)。在渗出期,气道不常扩张。可见胸膜下和小叶气体保留。(B) 9天后相同水平的冠状CT图像显示GGO的范围增加,小叶气体保留减少(箭头)。胸膜下气体保留持续存在(箭头所示)。周围肺泡塌陷导致气道扩张。这个阶段不应该称为支气管扩张,因为支气管扩张表示永久性扩张。(C) 7个月后的冠状位CT图像显示急性肺损伤(ALI)的表现有显著改善,几乎完全消失。实质异常和支气管破裂几乎完全解决,肺部重新扩张。由于永久性瘢痕形成,GGO存在分散的残余区域和相关的结构变形(箭头)。然而,考虑到损伤的程度,这种情况相对较轻。

图8 :(A-E)作为正常修复过程的一部分,在一名51岁的呼吸道合胞病毒(RSV)肺炎免疫功能低下患者中观察到的机化。(A) 呈现时通过右中肺的轴向图像显示右下叶(RLL)后部细支气管周围实变的局灶性区域。(B) 1周后同一水平的计算机断层扫描(CT)显示RLL后段实变的大小和程度增加。此外,RLL和右中叶(RML)其他部位有轻度磨玻璃样混浊(GGO)。(C) 10天后的CT扫描显示,大部分RML和RLL的支气管血管周围GGO和实变增加,而最初对RLL后部实变的关注随着相关的气道扩张而缩小。这些发现表明了正常的愈合反应,可以称为“机化性肺损伤”。(D) 17天后的轴向CT图像显示GGO的大小和范围减小,RLL和RML合并。RLL后部的气道仍然扩张。(E) 2个月后的轴向CT扫描图像显示多灶性异常的分辨率。气道扩张问题已经解决。如果在第三个或第四个时间点对患者进行活检,则一定会看到组织性肺炎(OP)区域。然而,在许多情况下,OP代表正常愈合反应的一部分,类似于皮肤伤口上的结痂,其存在并不总是表示异常的病理过程。
肺修复与纤维化
ALI后肺修复机制极其复杂。尽管DAD的损伤程度比OP更严重,但两者都会导致肺泡上皮细胞死亡、死亡的肺细胞脱落、肺泡BM的相关破坏和剥落、肺泡和远端肺泡腔中物质的渗出以及该物质的机化。因此,理想的修复需要:1。清除刺激物质;2.修复损坏的BM;3.用AECI和AECII对裸露的BM进行再增殖;4.去除肺泡和远端气道中的组织栓子;和5.塌陷肺泡的再扩张。
基底膜的完整性是肺修复不可或缺的,因为它提供了必要的支架。在DAD和OP中,BM的折叠都会导致暂时的体积损失。如果BM不能展开和修复,成纤维细胞将继续填充BM中的间隙,AECII将在折叠的BM上重新上皮化,导致一定程度的永久性体积损失。在广泛BM损伤的区域,修复性细胞增殖发生在附着和折叠的隔膜上,导致永久性肺泡体积损失。除了完整的BM,维修需要AECII,主要有两个原因。首先,肺泡再扩张需要表面活性物质的存在,而表面活性物质是由AECII分泌的。其次,由于AECI不能自我复制,AECII会分裂,然后分化为AECI。一个问题是AECII如何到达受损的肺泡和气道。在某些情况下,AECII可能会在最初的损伤中存活下来。在其他情况下,AECII从相邻的健康肺泡迁移,重新填充肺泡上皮细胞,并帮助展开褶皱的BM。如果不能发生这种迁移,肺泡就无法自我修复。那么,机化的成纤维细胞组织的肺泡内栓塞会发生什么呢?当这些栓子没有被移除时,它们通过增殖的AECII上皮化,导致它们结合到间质中。这种“增生性纤维化”是ALI肺重构的重要机制,但也发生在常见的间质性肺炎(UIP)和非特异性间质肺炎(NSIP)中。在其他情况下,OP栓塞在肺泡内形成管型,完全闭塞肺部的整个区域。这有时被称为“闭塞性纤维化”。在正常维修条件下如何清除OP的栓子还不清楚。

如果患者在DAD的渗出和机化阶段存活下来,实变和GGO会慢慢改善。在少数患者中,影像学可以恢复到接近正常的水平(见图7)。然而,在大多数患者中,涉及不到25%肺部的纤维化会出现,这表明考虑到最初损伤的程度,有良好的愈合反应。在某些情况下,广泛的ALI后纤维化是如此广泛和使患者虚弱,以至于需要肺移植(图9),从2020年到2022年,美国9%的肺移植与COVID-19后纤维化有关。虽然已经描述了COVID-19后纤维化的各种病理形式,但UIP是最常见的,即使在没有预先存在的肺部异常的患者中也是如此。一个常见的问题涉及ALI后CT检查结果何时代表持续的肺修复或永久性纤维化。虽然成像结果何时界定纤维化没有固定的时间点,但根据作者的经验,肺损伤在最初损伤后的6个月内可以继续改善。
图9 :(A–E)一名39岁男性的冠状病毒疾病(新冠肺炎)相关弥漫性肺泡损伤(DAD)进展为严重的上肺叶占主导地位的肺纤维化。(A) 在出现病变时,通过右上叶支气管水平的轴向图像显示弥漫性磨玻璃样混浊(GGO)。(B) 4天后的轴向CT图像显示支气管扩张,胸膜下和小叶气体保留增加。纵隔气肿已经发生。(C) 2个月后的轴向CT图像显示大范围的体积损失和气道扩张。存在双侧气胸。(D) 1个月后的轴向计算机断层扫描(CT)图像显示肺容量改善,GGO减少,气道扩张减少。(E) 8个月后的轴向CT图像显示GGO和气道扩张略有改善。然而,广泛的支气管血管周围异常仍然存在。考虑到时间跨度,结果与牵引性支气管扩张区域的永久性纤维化一致。由于纤维化的程度,患者在最后一次扫描后不久接受了肺移植。在分离的组织标本上,病理学家描述了一种常见的间质性肺炎(UIP)纤维化形式。

图10 :(A–D)一名71岁的女性,既往无病史,在没有明确病因的情况下发生弥漫性肺泡损伤(DAD),称为急性间质性肺炎(AIP)。(A) 入院后7天的冠状位图像显示中下部肺为主的磨玻璃样混浊(GGO),间隔增厚,小叶和胸膜下区域气体保留。轻度支气管扩张。(B-D)入院后4个月(B)、12个月(C)和24个月(D)的冠状位图像显示相对稳定的下叶为主胸膜下网状结构伴qian la  xing支气管扩张。纤维化涉及肋膈沟,较轻的纤维化延伸至上叶。影像学的结果与可能常见的间质性肺炎(UIP)一致。然而,由于这是继发于DAD发作,在多项研究中,影像学结果保持稳定。除非再次发生急性肺损伤(ALI),否则纤维化不应进展。
DAD后相关纤维化的分布是相当多变的,尽管主要是网状、支气管扩张和囊性间隙的区域。DAD后纤维化可发生多种形式和分布,包括上叶占主导(见图9)、下叶占主导(图10)和弥漫模式。平行于胸膜下表面的弯曲纤维化带是常见的,反映了机化阶段的发现。在某些情况下,影像表现可以被归类为确定的或可能的UIP样式(见图10)。然而,与UIP的其他原因不同,与DAD发作相关的纤维化不应进展,除非随后发生肺损伤发作。
与DAD患者不同,大多数多灶性或弥漫性OP患者将在没有明显纤维化的情况下痊愈(见图6)。尽管如此,OP后纤维化并不常见,其分布将反映损伤早期的情况。细支气管周围和/或胸膜下纤维化带伴GGO、牵引性支气管扩张和结构畸变是常见的(图11和12)。在某些情况下,弥漫性或下叶占优势的OP可以以与NSIP相同的方式愈合,据报道,高达45%的患者会出现这种情况(图13)。与DAD后纤维化的病例一样,除非反复发生肺损伤,否则OP发作后继发的纤维化不应进展。不幸的是,13%至58%的患者会出现反复损伤,随着时间的推移,导致纤维化的发展。
图11 :一名32岁男子在墨西哥度假期间出现呼吸道症状,机化性肺炎(OP)发展为细支气管周围纤维化。(A) 10天后症状开始出现;患者到达急诊科,冠状位CT图像显示所有5个肺叶的支气管血管周围和胸膜下多个区域有实变和结节。患者入院时支气管镜检查显示OP,但没有感染迹象。6天后,推测感染的治疗没有改善,患者开始服用皮质类固醇,症状和影像学检查结果有所改善。(B) 入院后10个月的冠状位计算机断层扫描(CT)图像显示支气管血管周围和胸膜下GGO区域,伴有牵拉性支气管扩张,与永久性纤维化一致。纤维化区域局限于先前OP的区域。

图12 :(A-F)一名46岁女性在冠状病毒病(新冠肺炎)相关肺损伤后发生轻度非特异性间质性肺炎(NSIP)纤维化。(A) 新冠肺炎感染前几年获得的轴向图像显示肺部正常。(B) 入院时的轴位计算机断层扫描(CT)图像显示右下叶胸膜下实变区和舌叶支气管血管周围实变区。(C) 由于症状恶化,8天后获得的轴向CT扫描显示双侧支气管血管周围和胸膜下实变和磨玻璃样混浊(GGO)增加。胸膜下异常形成平行于胸膜表面的曲线带,并伴有胸膜下气体保留。(D)入院后3个月的轴向CT扫描显示GGO的改善但持续的胸膜下主要曲线带,平行于胸膜表面,并伴有更明显的胸膜下气体保留,E+F。12个月的轴向CT扫描(E)显示GGO略有改善。鉴于其持续一年以上,这被认为是永久性纤维化。入院后24个月(F)的轴向CT图像显示稳定的胸膜下曲线GGO,胸膜下气体保留。这可被归类为NSIP型纤维化。
图13 :一名74岁的男性,经活检证实为常见间质性肺炎(UIP),诊断为特发性肺纤维化(IPF),并发展为急性加重(AE)。(A) 基线冠状位计算机断层扫描(CT)显示下叶为主的胸膜下网状结构和牵拉性支气管扩张,无蜂窝。(B)入院时的冠状位CT图像显示,一名患有潜在IPF的患者出现中下肺为主的GGO,这与弥漫性肺泡损伤(DAD)高度相关,称为AE。(C) 10天后的冠状位检查显示DAD进展,实质异常增加,体积损失增加。(D) 右肺移植后3个月的冠状位CT图像显示,由于最近的AE,左肺的纤维化变化急剧恶化。

急性肺损伤、常见间质性肺炎和非特异性间质性感染的关系
ALI和UIP之间的关联是众所周知的。在AE期间,DAD或OP的影像学和组织学发现叠加在UIP纤维化的潜在形式上。虽然AE通常与特发性肺纤维化(IPF)有关,但可与多种UIP型纤维化原因一起发生,包括纤维化过敏性肺炎和类风湿性关节炎。组织学上,这通常代表DAD,尽管AFOP和OP也在这些发作中有描述。如果患者存活下来,患者通常会留下明显恶化的纤维化(见图13)。UIP和ALI之间的关联尚不清楚。考虑到基底膜损伤是UIP患者EM中的常见发现,即使在没有AE的情况下也是如此,这表明反复发作或肺损伤以及随后的异常肺修复在UIP的发展和进展中起着重要作用。
OP通常与其他病理形式的间质性肺纤维化有关,最显著的是NSIP(NSIP,图14)和不太常见的UIP(UIP,图15)。虽然NSIP和OP的关系可能有争议,但OP是NSIP病例中常见的病理学发现,发生在超过一半的活检标本中。此外,NSIP患者中OP的存在与更快速的疾病进展和更差的预后有关。最后,研究表明,弥漫性OP病例更频繁地通过NSIP形式而不是UIP形式愈合。
图14 :(A,B)。一名39岁硬皮病患者的机化性肺炎(OP)进展为肺纤维化的非特异性间质性肺炎(NSIP)。(A) 轴位计算机断层扫描2010年的图像显示广泛的下叶占优势的支气管血管周围(箭头)和胸膜下磨玻璃样混浊(GGO),胸膜下气体保留。轻度支气管扩张。开放式肺活检显示广泛的OP和一些NSIP区域。(B) 2014年的轴向CT图像显示GGO有显著改善,支气管扩张增多。胸膜下气体保留更为明显。影像学检查结果与NSIP一致,后者已在分离标本上得到证实。
图15 :一名63岁男性的机化性肺炎(OP)进展为肺纤维化的常见间质性肺炎(UIP)。(A) 2013年的轴位计算机断层扫描(CT)图像显示下叶支气管血管周围磨玻璃样混浊(GGO)延伸至肺外围,胸膜下区域气体保留。尽管有类固醇反应,但异常反复复发。2013年的开放式肺活检显示OP,在广泛的检查没有明确的病因后,患者被标记为隐源性计划性肺炎(COP)。(B) 2015年的轴向CT图像显示,由于纤维化恶化,损伤分布相似,网状和牵拉性支气管扩张增加。(C) 2017年的轴位CT图像显示典型的UIP模式,以下叶为主的牵拉性支气管扩张、网状和蜂窝状。患者接受了肺移植,分类为UIP。
总结
弥漫性肺泡损伤、AFOP和OP是涉及肺泡壁、肺泡腔和气道的多室型肺损伤。尽管有将这些损伤划分为不同实体的趋势,但所有损伤的主要部位与毛细血管内皮和AECI之间共享的基底膜的损伤相同,后者导致渗出、机化和尝试修复。ALI的发现取决于损伤程度和随后的愈合反应。尽管ALI可以在没有永久性损伤的情况下治愈,但损伤后纤维化的发展并不罕见,可能会使人衰弱。当ALI确实导致纤维化时,UIP和NSIP的其他组织学和放射学形式也可能发生,这表明肺损伤是纤维化发展的主要机制。重要的是,这些肺损伤模式不是诊断,患者监护治疗和未来研究的重点应该是了解损伤的复杂原因和身体的后续反应。
原文地址:Clin Chest Med 45 (2024) 357–371.Doi :10.1016/j.ccm.2024.02.008
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