【摘要】：背景 隨著器官移植及造血干細胞移植的廣泛開展,化療藥、免疫抑制劑的廣泛應(yīng)用,肺部機遇性感染發(fā)病率迅速上升,是導(dǎo)致免疫抑制患者高死亡率的重要原因之一,如骨髓移植患者及機械通氣患者肺部感染的死亡率高達90%。降低死亡率的關(guān)鍵是早期及時的正確診斷,以便能及時有效的給予治療,遺憾的是目前機遇性感染尤其是機遇性真菌感染的早期及正確診斷極具挑戰(zhàn)性,誤診漏診率在各種肺部感染中居高不下。真菌是常見的機遇性感染致病原之一,其中又以曲霉菌最為多見。為了提高對肺部真菌病影像學(xué)特點的認識,提高其診斷準確率,本研究動物實驗部分探討急性煙曲霉菌肺部感染的動物模型制作方法并著重研究其肺部CT表現(xiàn)及演變規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,我們回顧性分析腫塊或結(jié)節(jié)型肺真菌病的流行病學(xué)特點及CT表現(xiàn),并與炎癥、結(jié)核及良性腫瘤相比較,旨在總結(jié)腫塊或結(jié)節(jié)型肺真菌病的影像特點,為鑒別診斷提供依據(jù)。 第一部分急性肺曲霉菌病動物模型建立及CT征象學(xué)研究 目的 通過建立氣管源性與血管源性新西蘭大白兔急性肺部煙曲霉菌病模型,總結(jié)模型建立方法及其CT表現(xiàn),并比較氣管源性與血管源性模型動物生存期和肺外臟器病變出現(xiàn)情況的差異及CT表現(xiàn)的區(qū)別。 材料與方法 1.實驗動物及分組 健康新西蘭大白兔48只,隨機編號分為6組,1-4組各9只為免疫抑制組,5、6組各6只為非免疫抑制組,1、3、5組動物經(jīng)皮穿刺氣管法接種菌液,2、4、6組經(jīng)耳緣靜脈注射法接種菌液,1、2組接種菌液濃度為5×10~7cfu/ml,3-6組接種濃度為5×10~8cfu/ml,接種菌液量均為0.2ml。 2.免疫抑制狀態(tài)建立及菌液接種 接種菌株為煙曲霉菌標準株。 1-4組實驗動物,第1-5天每日耳緣靜脈注射阿糖胞苷525mg/m~2,第1、2天每天靜脈注射甲強龍5mg/kg,第8、9天每天靜脈注射阿糖胞苷484mg/m~2。為預(yù)防混合感染,第4天起,1-6組動物均給予萬古霉素15mg/kg、頭孢他啶150mg/kg靜脈注射,每日1次;慶大霉素5mg/kg靜脈注射,隔日1次。 實驗第二天進行菌液接種,麻醉后根據(jù)分組情況按照不同方式不同菌液濃度進行接種。 3.CT掃描 分別于接種前1天、接種后1、3、5、7、9、11、13天將所有當時存活的實驗動物進行肺部CT掃描。采用Sensation 16層螺旋CT機。使用兒童頭部掃描SFOV,螺旋掃描,床進15mm/周,動物俯臥位,頭先進;掃描條件:120KV,200mA;DFOV選擇100-120mm;掃描模式:1.0mm×16;肺算法(60)和標準算法重建(40);常規(guī)層厚:3mm;重建層厚:1mm; 詳細記錄病變特征,病變出現(xiàn)的時間,及多次檢查的病變演變情況。根據(jù)病變的形態(tài)、密度將病變分為結(jié)節(jié)狀GGO、片狀GGO、實性結(jié)節(jié)和片狀實變4種,根據(jù)病變部位分為中心型與外圍型,按數(shù)量分為單發(fā)與多發(fā),且記錄彌漫性病變出現(xiàn)情況。 4.動物解剖、病理檢查及真菌培養(yǎng) 每日觀察動物一般狀況并及時解剖死亡動物、留取肺標本做真菌培養(yǎng)(SDA斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)并做顯微鏡下鑒定)及病理檢查(HE染色)、記錄動物存活時間。接種后第13天將所有存活動物進行CT掃描后處死,解剖、留取標本。 5.建模成功判斷標準 根據(jù)以下標準判定建模情況:(1)成功接種菌液;(2)兔肺標本真菌培養(yǎng)有煙曲霉菌菌落生長,鏡下鑒定為煙曲霉菌;(3)觀察期內(nèi)兔胸部CT掃描發(fā)現(xiàn)病灶;(4)病灶部位肺標本病理切片HE染色鏡下發(fā)現(xiàn)病變;滿足條件(1)及(3)或(4)者視為建模成功,滿足(1)和(2)但不具備(3)和(4)者視為煙曲霉菌肺部定植狀態(tài)(潛伏感染),僅滿足(1)而不滿足其他條件者視為建模失敗。 結(jié)果 1、建模成功率:第1組一只動物接種前死亡,其余動物均成功接種菌液。免疫抑制組的建模成功率高于非免疫抑制組(35只和3只,100% VS 25%,p=00.05)。非免疫抑制組只有42號動物于接種后第8天死亡,其余11只動物均為實驗截止日(接種后第13天)人工處死。免疫抑制組動物存活時間最短2天,最長12天,平均6.51±2.34天;其中1組動物平均生存期8.5±1.51天;2組動物平均生存期6±1.80天;3組動物平均生存期7.22±2.64天;4組動物平均生存期4.56±1.42天。生存期的差異受接種方式影響(2因素2水平析因設(shè)計, F=15.44, P=0.00040.05),血管接種組動物生存時間較氣管接種組短;4組動物肉眼觀肝臟病變出現(xiàn)比率分別為:2/8、8/9、1/9、8/9,腎病變:0/8、5/9、0/9、7/9,血管接種組肝腎病變較氣管接種組更易出現(xiàn)(logistic回歸分析)。 2、肺部病變出現(xiàn)時間:35只建模成功的免疫抑制組動物肺部CT發(fā)現(xiàn)異常的時間最短為接種后1天,最長7天,平均3.057±1.57天。1組動物平均出現(xiàn)病變時間為3.5±2.07天,2組動物平均出現(xiàn)病變時間為3.22±1.20天,3組動物出現(xiàn)病變時間為3.22±1.56天,4組動物出現(xiàn)病變時間為2.33±1.41天。各組病變出現(xiàn)時間無統(tǒng)計學(xué)差異(2因素2水平析因設(shè)計方差分析)。 3、肺部病變的演變:免疫抑制動物四種征象出現(xiàn)時間順序為片狀GGO、結(jié)節(jié)狀GGO、實性結(jié)節(jié)、片狀實變,平均出現(xiàn)時間分別為:3.12±1.55天、4.69±2.56天、5.33±1.97天、7.31±2.29天。接種后3天片狀GGO的新發(fā)病數(shù)達到高峰,而結(jié)節(jié)狀GGO、實性結(jié)節(jié)、片狀實變的新發(fā)病數(shù)在第5天達到高峰,7天之后主要新發(fā)征象為片狀實變,而其他征象的新出現(xiàn)數(shù)下降。經(jīng)方差分析F=14.783,P=0,各征象出現(xiàn)時間有統(tǒng)計學(xué)差異。經(jīng)過多重比較,片狀GGO與其他三種征象出現(xiàn)時間有統(tǒng)計學(xué)差異(P值分別為0.017、0.000、0.014)。片狀實變與其他三種征象出現(xiàn)時間有統(tǒng)計學(xué)差異(P值分別為0.001、0.000、0.046)。分別總結(jié)各次CT掃描結(jié)果,接種后7天內(nèi)以肺外圍片狀GGO多見,第5天和第7天結(jié)節(jié)狀GGO和實性結(jié)節(jié)所占比重增大,而9天之后則以片狀實變?yōu)橹鳌?5只免疫抑制動物終末期(死亡前最后一次CT檢查)4只較前次CT圖像增加了結(jié)節(jié)狀GGO,4只增加片狀GGO,13只增加片狀實變,3只增加實性結(jié)節(jié),20只出現(xiàn)彌漫性病變,且片狀實變與彌漫性病變均為終末期新發(fā)病變。 4、肺部病變的組間比較及特征分析:免疫抑制動物最早出現(xiàn)的病變以肺外圍片狀GGO為主(32/35,91.4%)。兩種接種方式及兩種菌液濃度對結(jié)節(jié)狀GGO、片狀GGO、片狀實變、彌漫性病變的出現(xiàn)率及發(fā)病部位、病變數(shù)量均無影響(logistic回歸分析)。免疫抑制動物實驗過程中34只(97.1%)動物見片狀GGO,13只(38.2%)出現(xiàn)結(jié)節(jié)狀GGO,13只(38.2%)出現(xiàn)片狀實變,6只(17.1%)出現(xiàn)實性結(jié)節(jié),34只(97.1%)見多發(fā)病變,1只(2.9%)單發(fā)病變;各組間征象出現(xiàn)率無明顯差異(logistic回歸分析)。 5、肺部CT表現(xiàn)的病理基礎(chǔ): 共取35個病灶進行病理學(xué)檢查,HE染色。其中GGO病灶16個,病理上15個見肺泡少量炎性滲出,11個出現(xiàn)間質(zhì)浸潤,9個見到肺泡內(nèi)出血,8個見到血管栓塞,僅一個出現(xiàn)肺泡實變。實性病灶19個,病理上1個見肺泡僅有少量炎性滲出,16個出現(xiàn)間質(zhì)浸潤,13個見到肺泡內(nèi)出血,13個見血管栓塞,18個見肺泡實變。GGO病灶較實性病灶病理多見肺泡少量炎性滲出(P0.05),兩種病灶病理上出現(xiàn)肺泡內(nèi)出血、間質(zhì)浸潤及血管栓塞的概率無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05),實性病灶較GGO病理上多見肺泡實變(P0.05)。 結(jié)論 1、經(jīng)皮穿刺氣管接種法與經(jīng)耳緣靜脈血管接種法均能制作肺部煙曲霉菌感染模型,免疫機能的破壞是建模成功的關(guān)鍵因素。免疫抑制動物感染煙曲霉菌后,病情進展快,存活時間短,平均存活期1周左右。血管接種組免疫抑制動物因易出現(xiàn)多器官的病變,生存期更短。 2、免疫抑制兔接種曲霉菌后3天左右即出現(xiàn)病變,且出現(xiàn)病變時間不受接種方式及菌液濃度的影響。 3、免疫抑制兔急性肺曲霉菌病模型CT表現(xiàn)最早以肺外圍片狀GGO為主,之后出現(xiàn)結(jié)節(jié)狀GGO、實性結(jié)節(jié),病程后期則以片狀實變多見。病變可單發(fā)或多發(fā)。彌漫病變及片狀實變的出現(xiàn)預(yù)示病情惡化、預(yù)后不良。 4、免疫抑制兔急性肺曲霉菌病模型CT表現(xiàn)以片狀GGO為主,其他征象有片狀實變、結(jié)節(jié)狀GGO及實性結(jié)節(jié)等。氣管源性與血管源性免疫抑制兔急性肺曲霉菌病模型CT表現(xiàn)無明顯差異。 5、肺部接種煙曲霉菌的新西蘭大白兔的CT表現(xiàn)能反映其病理變化,GGO提示肺泡少量炎性滲出、出血、間質(zhì)內(nèi)炎細胞浸潤,而肺實變則說明有較嚴重的肺實變出血、間質(zhì)浸潤,兩種病變都可出現(xiàn)血管栓塞。 第二部分腫塊型肺真菌病的CT形態(tài)學(xué)表現(xiàn)及鑒別診斷 目的 回顧性分析腫塊型肺真菌病患者的病灶CT形態(tài)學(xué)特征并與其他肺內(nèi)良性結(jié)節(jié)/腫塊相比較,旨在探討肺部真菌感染的CT表現(xiàn)及鑒別診斷依據(jù)。 材料與方法 回顧性分析肺內(nèi)良性結(jié)節(jié)或腫塊病例共173例。其中真菌38例,67個病灶;炎癥43例,46個病灶;結(jié)核55例,64個病灶;良性腫瘤37例,37個病灶;共214個病灶納入研究。分析各組患者的年齡、性別及CT表現(xiàn),包括病灶大小、形態(tài)(類圓形、楔形、不規(guī)則形)、界面(清楚光整、清楚但不光整、模糊)、邊緣特征(淺分葉、深分葉、直邊征、毛刺、尖角或棘狀突起、暈征)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)(壞死或空洞形成、洞壁厚薄、內(nèi)壁是否光整,是否有鈣化、脂肪、空氣半月征、邊緣裂隙)及鄰近胸膜改變(胸膜牽拉、肥厚)和衛(wèi)星灶出現(xiàn)情況,并與炎癥、結(jié)核及良性腫瘤比較,探討腫塊或結(jié)節(jié)型肺真菌病與其他三類疾病之間的鑒別點。 結(jié)果 1、病人一般資料: 173例患者,男99例,女74例,年齡最小18歲,最大79歲,平均49.65±11.92歲。真菌患者,男25例,女13例,年齡最小26歲,最大77歲,平均47.50±11.43歲;炎癥患者,男27例,女16例,年齡最小31歲,最大76歲,平均52.14±11.30歲;結(jié)核患者,男36例,女19例,年齡最小18歲,最大79歲,平均48.62±12.67歲;良性腫瘤患者,男11例,女26例,平均50.49±11.84歲。4組患者年齡分布無明顯差異(方差分析,F=1.240,P=2.2970.05)。各組性別分布有差異(χ2=14.632,P=0.0020.05)。用卡方分割法對各組間性別分布進行比較(P界值為0.0071),良性腫瘤較真菌性肉芽腫多見于女性患者(P=0.0010.0071)。 2、病灶大小: 214個病灶長徑最短0.5cm,最長8.1cm,平均3.04±1.62cm。四組病灶長徑均值排列順序為:良性腫瘤(最短0.7cm,最長7.8cm,平均2.14±1.34cm)結(jié)核(最短0.5cm,最長7.6cm,平均2.86±1.54cm)真菌(最短0.5cm,最長7.3cm,平均3.37±1.50cm)炎癥(最短0.5cm,最長8.1cm平均3.55±1.78cm)。經(jīng)方差分析,各組病灶長徑有差異(F=7.065,P=0.0000.05),腫塊或結(jié)節(jié)型肺真菌病的病灶長徑較良性腫瘤大(P=0.0000.05),而與炎癥及結(jié)核病灶比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。 3、肺部真菌病灶的CT表現(xiàn): 67個腫塊型肺真菌病病灶形態(tài)為類圓形37個(55.2%),不規(guī)則形30個(44.8%),未見到楔形病灶;界面清楚但不光整57個(85.1%),界面模糊7個(10.4%),界面光整3個(4.5%);邊緣出現(xiàn)棘狀突起36個(53.7%),淺分葉29個(43.3%),深分葉23個(34.3%),暈征14個(20.9%),毛刺9個(13.4%),直邊征6個(9.0%);出現(xiàn)壞死或空洞10個(14.9%),7例為厚壁空洞,5個內(nèi)壁光整,5個內(nèi)壁不規(guī)則;2個(3.0%)見鈣化,9個(13.4%)見空氣半月征,7個(10.4%)見邊緣裂隙征,均未見脂肪成分。 4、形態(tài)學(xué)特征對肺部真菌病的鑒別診斷價值:在各組出現(xiàn)概率有統(tǒng)計學(xué)差異的征象有形態(tài)不規(guī)則形、類圓形、楔形,界面光整、清楚但不光整、模糊,邊緣出現(xiàn)棘狀突起、直邊征、淺分葉、深分葉、暈征,內(nèi)部見空洞、鈣化灶,病灶鄰近出現(xiàn)衛(wèi)星灶、胸膜肥厚、胸膜牽拉(P0.05)。將腫塊或結(jié)節(jié)型肺真菌病CT表現(xiàn)與炎癥、結(jié)核、良性腫瘤兩兩比較(用χ2分割法,P界值為0.0071),腫塊或結(jié)節(jié)型肺真菌病較炎癥病灶多見清楚界面,少見楔形征、模糊界面、棘狀突起、直邊征、暈征、空洞;較結(jié)核病灶多見深分葉,少見淺分葉、空洞、鈣化、少見胸膜肥厚;較良性腫瘤多見形態(tài)不規(guī)則、清楚但不光整界面、棘狀突起、深分葉、暈征、衛(wèi)星灶、胸膜肥厚、胸膜牽拉,少見光整界面、鈣化灶(P0.0071)。 結(jié)論 1、腫塊型肺真菌病好發(fā)于40-60歲男性患者,與其他肺內(nèi)良性結(jié)節(jié)/腫塊相似。 2、腫塊型肺真菌病病灶長徑變異較大,以2-4cm多見,病灶大小不能單獨做為鑒別診斷的依據(jù)。 3、腫塊型肺真菌病常見CT表現(xiàn)為類圓形或不規(guī)則形,界面清楚但不光整,病灶邊緣易出現(xiàn)棘狀突起、淺分葉或深分葉、暈征,空洞不常見但以厚壁空洞為主�？諝獍朐抡骷斑吘壛严墩鳛槟[塊型肺真菌病特異性表現(xiàn)。 4、腫塊型肺真菌病、結(jié)核、良性腫瘤及炎性腫塊/結(jié)節(jié)征象多有相互重疊,但多數(shù)征象在不同疾病的出現(xiàn)率存在差異,對各個征象的詳細分析和綜合判斷有助于腫塊型肺真菌性的正確診斷。清楚界面、模糊界面、楔形征、棘狀突起、直邊征、暈征、空洞的出現(xiàn)有助于腫塊型肺真菌病與炎癥鑒別,深分葉、淺分葉、空洞、鈣化、胸膜肥厚的出現(xiàn)有助于腫塊型肺真菌病與結(jié)核鑒別,形態(tài)不規(guī)則、光整界面、清楚但不光整界面、棘狀突起、深分葉、暈征、衛(wèi)星灶、胸膜肥厚、胸膜牽拉、鈣化灶的出現(xiàn)有助于腫塊型肺真菌病與良性腫瘤鑒別。
【圖文】：

A圖示氣管接種，B圖示血管接種

- 44 -圖 1-3. 1 組動物（免疫抑制，氣管接種，濃度 5×107cfu/ml）。圖 A、CT 圖像見右肺片狀GGO，其內(nèi)可見高密度結(jié)節(jié)；圖 B、顯示肺標本培養(yǎng)見深綠色煙曲霉菌菌落生長；圖 C、可見肝臟多發(fā)斑片狀淡黃色病灶；圖 D、為肝標本培養(yǎng)可見菌落生長；圖 E、腎臟肉眼觀未見異常；圖 F、腎標本真菌培養(yǎng)未見菌落生長。
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R-332;R816.4

【參考文獻】

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本文編號：2558051