肺部真菌感染的影像学特征

广东省第二人民医院侵袭性肺部真菌感染的影像学特征一、概述侵袭性肺部真菌感染(invasivepulmonaryfungalinfections，IPFI)分为原发性和继发性2种类型原发性IPFI是指免疫功能正常、有或无临床症状的肺部真菌感染继发性IPFI是伴有宿主因素和(或)免疫功能受损的肺部真菌感染，在临床上较常见IPFI常见的真菌主要是念珠菌属、曲霉属、隐球菌属、接合菌(主要指毛霉)等。AIDS、淋巴瘤、结节病、结缔组织病、器官移植后者容易出现T细胞免疫缺陷，而骨髓瘤、急性淋巴细胞白血病、肝硬化容易出现B细胞免疫缺陷,主要易感真菌依次为隐球菌属、念珠菌属及组织胞浆菌属等粒细胞白血病、化疗及糖尿病患者容易出现粒细胞缺乏或功能缺陷，主要易感菌为曲霉和念珠菌属一、概述IPFI最常见的胸部CT征象：结节、实变、磨玻璃影（Ground-glassOpacity，GGO）结节的形成机制包括菌丝阻塞不同管径的肺血管而在其周围形成的出血坏死性病灶，或者是在支气管末端形成的肉芽肿性炎症，由于肺外周带的血管及支气管更为细小，更容易受到真菌的梗塞或侵袭，因此结节更倾向出现于外周带一、概述IPFI最常见的胸部CT征象：结节、实变、磨玻璃影（Ground-glassOpacity，GGO）实变的发生也存在真菌吸入途径导致的支气管肺炎或者感染性栓子血行途径阻塞较大管径的肺血管导致出血性肺梗死两种病理机制由于双侧下叶支气管与主支气管夹角呈钝角，病原菌更容易通过及播散另外相对于上肺野，下肺野的血流速度更缓慢，梗塞更容易发生，因此实变更倾向分布于下肺野一、概述1、肺隐球菌病（PulmonaryCryptococcosis）新生隐球菌（Cryptococcusneoformans）是一种薄壁，无菌丝体，芽生型的荚膜酵母菌，广泛存在与自然界，特别是鸽粪污染的土壤或腐木之中吸入隐球菌孢子是肺部感染的主要侵入途径，根据患者免疫状态的差别，隐球菌感染可局限于肺部，也可经血行播散至中枢神经系统，骨骼及皮肤二、三种常见IPFI的CT表现1、肺隐球菌病（PulmonaryCryptococcosis）T细胞免疫抑制者特别是AIDS患者对隐球菌尤为易感，其他导致易感的基础疾病还包括糖尿病，霍奇金病，系统性红斑狼疮，大量类固醇激素使用等免疫正常者隐球菌病发病率低，且易表现为无症状的肉芽肿性炎症，病程较隐匿二、三种常见IPFI的CT表现1、肺隐球菌病（PulmonaryCryptococcosis）T细胞免疫抑制者特别是AIDS患者对隐球菌尤为易感，其他导致易感的基础疾病还包括糖尿病，霍奇金病，系统性红斑狼疮，大量类固醇激素使用等免疫正常者隐球菌病发病率低，且易表现为无症状的肉芽肿性炎症，病程较隐匿二、三种常见IPFI的CT表现1、肺隐球菌病（PulmonaryCryptococcosis）肺部隐球菌病常见的CT表现包括孤立性或多发的肺结节或肿块影，以及肺叶或肺段分布的实变影，其中孤立性或多发的肺结节最多见少见的CT表现包括胸腔积液，肺门淋巴结肿大，弥漫性网格样改变及支气管腔内结节阻塞气道导致肺不张或者模拟原发性肺恶性肿瘤的生长方式二、三种常见IPFI的CT表现2、肺曲霉病（PulmonaryAspergillosis）根据宿主的免疫状态及基础疾病的不同，肺部曲霉感染有四种表现形式•曲霉肿(Aspergilloma)•过敏性支气管肺曲霉病(Allergicbronchopulmonaryaspergillosis,ABPA)•半侵袭性或慢性坏死性肺曲霉病（Semi-invasiveaspergillosis，chronicnecrotizingpulmonaryaspergillosis,CNPA)•侵袭性肺曲霉病（Invasivepulmonaryaspergillosis，IPA）二、三种常见IPFI的CT表现2、肺曲霉病（PulmonaryAspergillosis）CNPA发生于轻度免疫功能不全者，如糖尿病、慢性阻塞性肺病，长期激素应用，营养不良，慢性酒精中毒者等临床症状常为隐匿性的，包括咳嗽、咳痰、发热、消瘦、乏力等病理表现为坏死肉芽肿性炎症，合并肺纤维化及机化性肺炎影像学表现为单侧或双侧肺叶段分布的多发结节或（和）实变影，可伴有空洞形成，缺乏特异性，易误诊为肺结核二、三种常见IPFI的CT表现2、肺曲霉病（PulmonaryAspergillosis）IPA以肺血管或支气管受到曲霉菌侵袭及阻塞为特点，常发生于中性粒细胞严重减少的免疫抑制患者，如器官移植、淋巴瘤、骨髓瘤、白血病及其它接受放、化疗及免疫抑制治疗患者二、三种常见IPFI的CT表现2、肺曲霉病（PulmonaryAspergillosis）菌丝侵入并阻塞小的肺动脉,形成出血坏死性小结节,影像学表现为伴有晕征的小结节影，多位于肺外周菌丝阻塞中等的肺动脉,形成出血性梗死灶，影像学表现以胸膜为基底的楔形实变影一般经2～3W治疗后，梗塞的肺组织收缩可在病灶内形成的空气影，即“空气半月征”,为IPA/CNPA的特异性征象，可出现与结节或实变灶中，提示病变好转二、三种常见IPFI的CT表现2、肺曲霉病（PulmonaryAspergillosis）气道侵袭性肺曲霉病较少见，仅占侵袭性肺曲霉病的10％，一般发生与严重中性粒细胞减少症及AIDS患者。临床可表现为急性气管支气管炎，细支气管炎和支气管肺炎•气管支气管炎型CT表现可正常，偶尔出现气管或支气管壁增厚•细支气管炎型CT表现为小叶中心结节及“树芽征”•支气管肺炎型主要表现为支气管周围实变，按肺叶分布少见二、三种常见IPFI的CT表现3、肺念珠菌病（PulmonaryCandidiasis）肺念珠菌病主要感染严重免疫抑制者，包括恶性肿瘤患者（急性白血病和淋巴瘤）,静脉药物滥用者，获得性免疫综合症（AIDS）患者及造血干细胞移植者肺念珠菌感染常伴有全身系统性播散，包括尿道，胃肠道，肝，脾，肾及中枢神经系统等真菌孢子可通过吸入及血液播散两种途径进入肺内二、三种常见IPFI的CT表现3、肺念珠菌病（PulmonaryCandidiasis）肺念珠菌病最常见的CT表现为多发结节，其次为实变，常分布于支气管血管周围影像上无法与其他肺部机遇性感染鉴别，特别是侵袭性的曲霉或毛霉感染，类似征象也可出现于病毒感染中二、三种常见IPFI的CT表现3、肺念珠菌病（PulmonaryCandidiasis）在支原体肺炎及奴卡菌、葡萄球菌、铜绿色假单胞菌引起的细菌性肺炎中结节影常大小不等，边界不清，不仅分布于小叶中心还可随机分布占据小叶的大部分区域，与肺念珠菌病某些表现类似，难以鉴别病灶内组织学上见以炎性肉芽肿和纤维组织增生为主，还可出现肺出血性梗死，肺泡内炎性渗出、出血等多种改变二、三种常见IPFI的CT表现三、三种常见IPFICT征象的比较结节、实变、GGO是三种肺部真菌感染常见的CT征象肺隐球菌病以单纯性病变为主，其中单纯性结节或肿块影占绝大多数IPA/CNPA及肺念珠菌病均以上述两种或三种CT征象的混合性病变为主三、三种常见IPFICT征象的比较肺部隐球菌病的多发结节可以以全部聚集于某一肺叶的形式出现，而IPA/CNPA及肺念珠菌病的多发结节均是散在分布于两个或两个以上肺叶的，聚集型结节是肺隐球菌病与IPA/CNPA及肺念珠菌病鉴别的重要征象之一三、三种常见IPFICT征象的比较肺隐球菌病结节中支气管充气征的发生率显著高于肺念珠菌病，IPA/CNPA中空洞的发生率显著高于肺念珠菌病，并以空气半月征为空洞的主要表现形式肺隐球菌病的结节以出现支气管充气征、聚集型分布为特点，而以IPA/CNPA的结节以出现空洞特别是空气半月征为特点三、三种常见IPFICT征象的比较以胸膜为基底的楔形实变影是IPA/CNPA区别于隐球菌感染的另外一个重要征象，而隐球菌病实变灶相对于其他真菌感染更少见，并以支气管肺炎为主要表现形式，病灶一般位于支气管周围，而不会有紧贴胸膜呈楔形的特点以胸膜为基底的楔形实变影是肺外周的中等肺动脉被菌丝阻塞而形成的出血性梗死灶，由于肺外周血供较内带缺乏，因此坏死首先由胸膜下开始三、三种常见IPFICT征象的比较GGO在三种真菌感染中均有出现，其发生率少于结节及实变影肺念珠菌病GGO的发生率显著高于肺隐球菌病，这可能是隐球菌的荚膜物质抑制粒细胞的趋向性和吞噬作用的结果，导致渗出性病变相应减少，因此在CT图像中较少出现GGO的表现四、特征性征象的分析1、空气半月征(Aircrescentsign)空气半月征是IPA/CNPA的特异性征象其发生机制是由于曲霉的菌丝侵犯肺血管导致肺出血，动脉栓塞，最终发生相应供血肺段的梗死。在经过治疗或患者免疫功能部分恢复以后，梗死灶中心收缩而外周的坏死组织被白细胞吞噬吸收，因此中央坏死结构及外周出血的肺实质之间形成了新月形的裂隙，即空气半月征四、特征性征象的分析1、空气半月征(Aircrescentsign)空气半月征一般在的肺实质病灶（结节或实变）形成后2周左右出现，并且依赖粒细胞功能的恢复情况，在粒细胞减少症患者中，由于坏死组织无法吸收，空洞不能形成,因此其发生的出现提示感染预后良好IPA/CNPA的空气半月征要特别与曲霉球鉴别，后者只发生于免疫正常患者，为在原有的肺空腔结构中形成含有曲霉寄生的团块，在该团块与肺空腔结构之间也能出现类似于空气半月征的气腔间隙四、特征性征象的分析1、空气半月征(Aircrescentsign)在IPA/CNPA病灶内的由于有曲霉菌丝的存在，对坏死物质可能产生某种粘性或向心力，使得坏死物凝集成团从病灶边缘开始剥离，而对于念珠菌或隐球菌，其光滑菌落的特性不具备这种特性，不能凝集及收缩坏死物成为独立的团块而产生边缘的裂隙，因此空气半月征仅在曲霉感染中出现四、特征性征象的分析2、晕征(Halosign)围绕在结节或肿块影周围的磨玻璃影称为晕征晕征常提示肺组织出血（如毛霉、念珠菌、结核、病毒及曲霉感染），也存在其他的病理机制，如肿瘤细胞浸润、非出血性结节四、特征性征象的分析2、晕征(Halosign)晕征在三种常见IPFI中都能发生，在侵袭肺血管的真菌感染(念珠菌、曲霉)中，晕征的发生率明显高于非血管侵袭性的真菌感染（隐球菌）；肺隐球菌病晕征的出现是肉芽肿周围炎性浸润的表现，由于隐球菌荚膜物质抑制能够粒细胞的趋向性和吞噬作用，因此，这种炎性反应出现较少，导致晕征在肺隐球菌病中的出现率较低四、特征性征象的分析3、支气管充气征（Airbronchogram）在肺叶或肺段的大片致密影中有透亮的支气管影支气管充气征的在肺部感染性病变中的出现需要两个条件，一是以吸入途径为主要侵入方式，病变位于支气管周围或末端；其二是病原菌的致病机制不产生对支气管结构的破坏肺隐球菌病在组织病理学上以气道周围的肉芽肿为主要病变，可满足上述两个条件四、特征性征象的分析3、支气管充气征（Airbronchogram）肺念珠菌病及IPA/CNPA以血行播散途径为主要的感染方式，并以出血坏死性结节为主要病变，即使是以吸入途径发生的感染，其结节灶内的支气管结构因菌丝的侵犯及阻塞而容易遭到破坏，因此支气管充气征很少发生结节影中的支气管充气征在非艾滋病患者的肺隐球菌病中具有一定的特征性五、结论1、IPFI主要累及免疫抑制患者，以多发结节、实变为最常见的CT表现，结节常分布于肺外周带，实变常位于下肺2、不同免疫状态下IPFI的CT表现存在差异，AIDS患者结节灶中易形成空洞，非AIDS免疫抑制者的结节周围易出现晕征；实变在免疫抑制患者中以多发病灶多见，在免疫正常者以单发病灶多见3、肺隐球菌病以单纯性病变多见，单发或多发结节为其最主要的CT征象，其中，聚集型分布、支气管充气征为区别于其他IPFI结节的主要特征性表现五、结论4、不同免疫状态下肺隐球菌病的结节内部结构存在差异，AIDS患者伴发空洞多见，免疫正常者伴发支气管充气征多见5、IPA/C