探讨新型冠状病毒肺炎（COVID-19）不同临床分型的CT和临床表现的相关性。
回顾性分析2020年1月华中科技大学同济医学院附属同济医院确诊的103例COVID-19患者的胸部CT平扫图像和临床资料，根据COVID-19诊疗方案（试行第五版），将所有患者分为普通型（58例）、重型（36例）和危重型（9例），并分析其临床表现、实验室检查和CT表现。CT特征参数包括病灶分布、位置、大小、形态、边缘、数目、密度、肺炎病灶占整肺百分比和肺外表现。不同临床分型的CT特征之间的比较采用χ2或Fisher确切概率法。年龄、从发病到CT检查时间及肺炎病灶占整肺体积百分比之间的比较采用方差分析（正态分布）或Kruskal-Wallis秩和检验（非正态分布）。
临床表现方面，危重型COVID-19患者更常见于老年男性，中位年龄65岁。58例普通型COVID-19患者有49例（84%）以发热为首发症状，重型及危重型COVID-19患者均以发热为首发症状，重型（25/36, 69%）及危重型（6/9, 67%）COVID-19患者的咳嗽发生率高于普通型（20/58, 34%）。所有危重型患者存在呼吸困难。CT表现中，普通型COVID-19表现为双肺（41/58, 71%）、多发（40/58, 69%）、磨玻璃（31/58, 52%）或混合型（25/58, 43%）、斑片（56/58, 97%）灶；重型及危重型COVID-19均表现为双肺病灶，重型COVID-19以多发（34/36, 96%）、斑片（33/36, 92%）、混合密度灶（26/36, 72%）为主；9例危重型COVID-19病灶均为大于3 cm的多发混合密度病灶。肺炎病灶占整肺体积的百分比：普通型（12.5%±6.1%）明显低于重型（25.9%±10.7%）及危重型（47.2%±19.2%） COVID-19，两者差异具有统计学意义（P值分别为<0.001、0.002），重型COVID-19也显著低于危重型，差异具有统计学意义（P=0.032）。
COVID-19不同临床分型的CT和临床表现存在差异，胸部CT表现具有特征性，不仅能早期诊断，还能对其临床病程及严重程度进行评估。
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新型冠状病毒属于β属的新型冠状病毒[1]，可通过人际传播，被感染者主要表现为肺部炎症，称之为新型冠状病毒肺炎（COVID-19），其传染能力强，倍增时间为7.4 d，基础传染能力为2.2人次[2]。根据国家卫生健康委员会印发的第5版COVID-19诊疗方案[3]，诊断标准需结合流行病学、临床表现、CT表现和COVID-19核酸检测。高分辨率CT （high resolution CT，HRCT）不仅能显示毫米级淡薄病灶，还能对病变的范围和程度进行精确定量。因此本研究将对COVID-19不同临床分型的CT和临床表现的相关性进行探讨，旨在提高对此病的认识，为临床早期诊断和病程及严重程度评估提供重要的参考价值。
回顾性分析2020年1月因发热、乏力或呼吸道等症状来我院行胸部CT检查疑似COVID-19患者。纳入标准：（1）两次COVID-19核酸检测（RT-PCR方法）阳性者；（2）胸部CT图像为发病以来首次检查；（3）呼吸道9项病毒的抗体均为阴性。排除标准：（1）非COVID-19患者；（2）COVID-19复查患者；（3）胸部CT图像质量不佳，不能用于图像分析者。共入组103例COVID-19患者，男60例，女43例，年龄20~89岁，平均年龄（57±24）岁。
根据新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）[3]，COVID-19的临床分型分为轻型、普通型、重型和危重型。由于轻型没有肺炎的影像学表现，本研究未纳入轻型患者。入组的103例COVID-19患者中，普通型58例（56%）、重型36例（35%）、危重型9例（9%），危重型患者中有2例死亡。所有患者均记录临床症状包括发病到CT的检查时间，发热、咳嗽、乏力、呼吸困难、胸闷、咳痰、腹泻、肌痛、头痛及咽痛等，并均行外周血血常规（白细胞计数和淋巴细胞计数）及超敏C反应蛋白检查。
采用中国联影uCT 780、美国GE Optima 660或德国Siemens SOMATOM Definition AS+ CT扫描仪。患者采用仰卧位，头先进，屏气方式进行扫描。扫描范围为肺尖至肺底。扫描参数：管电压120 kV，管电流30~70 mAs，螺距0.99~1.22 mm，矩阵512× 512，层厚10 mm，视野350 mm×350 mm。轴向重建肺窗，层厚0.625~1.250 mm。
由2名经验丰富的心胸组放射科医师单独阅片，意见不一致时两者经协商达成一致，并由第3名心胸组放射科医师审核。按照以下特征参数描述每例患者的CT表现。（1）病变分布：左肺（上叶、下叶）、右肺（上叶、中叶、下叶）、双肺；（2）病变位置：周边、周边及中心同时受累；（3）病变大小：最大病灶的长径<1 cm、1~3 cm、>3 cm；（4）病变形态：斑片、肺段、肺叶；（5）病变边缘：清晰、模糊；（6）病变数目：1、2、3个及以上；（7）病变密度：磨玻璃、实性、混合型；（8）肺外表现：有无淋巴结肿大，有无胸腔积液；（9）肺炎病灶占整肺体积百分比：应用推想肺炎特别版AI软件（北京推想科技有限公司）进行定量计算，该软件是在U型网络（U-Net，https：//lmb. informatik. uni-freiburg.de/people/ronneber/u-net/）的基础上引入了度量学习方法，利用迁移学习技术和标记好的训练数据对模型进行训练，训练完成后通过模型的前向传播即可分割出肺实变区域，进而计算出肺炎病灶占整肺体积百分比。
所有数据应用SPSS23.0统计学软件进行分析。定性资料采用频数和率表示，定量资料符合正态分布采用
±s表示，不符合正态分布采用中位数（四分位数间距）［M（Q）］表示。普通型、重型及危重型COVID-19之间的临床及CT特征比较采用χ2或Fisher概率法。3组间的年龄、发病到CT检查时间及肺炎病灶占整肺体积百分比先检验正态分布，符合正态分布采用单因素方差分析，符合方差齐性，两两比较采用LSD法，不符合方差齐性采用Tamhane's法；不符合正态分布，采用Kruskal-Wallis秩和检验，两两比较采用Mann-Whitney检验。P<0.05为差异具有统计学意义。
103例COVID-19患者从发病到CT检查时间1~ 12d不等，普通型患者从发病到CT检查的时间明显短于重型（P=0.017）及危重型（P=0.007），重型和危重型之间差异无统计学意义（P=0.205）。6例普通型COVID-19患者无明显临床症状。97例COVID-19患者具有不同的临床症状，其中发热94例、咳嗽51例、乏力16例、呼吸困难15例、胸闷8例、咳痰7例、腹泻6例、肌痛5例、头痛5例、咽痛3例。普通型患者均为低、中热（<39.1℃），34例重型患者为中热，7例危重型患者为高热（≥39.1℃）。101例患者外周血白细胞计数正常或减低，72例患者淋巴细胞计数减少；103例患者超敏C反应蛋白均增高。不同临床分型COVID-19患者的临床特征见表1。
不同临床分型COVID-19患者的临床特征（例）
不同临床分型COVID-19患者的临床特征（例）
| 分型 | 例数 | 年龄（岁） | 性别 | 发病到CT检查时间（d） | 发热 | 咳嗽 | 乏力 | 呼吸困难 | 咳痰 | 腹泻 | 肌痛 | 头痛 | 咽痛 | 胸闷 | 外周血白细胞计数正常或降低 | 外周血淋巴细胞计数减低 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 男 | 女 | ||||||||||||||||
| 普通型 | 58 | 54（30） | 33 | 25 | 3（4.5） | 49 | 20 | 9 | 1 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 58 | 36 |
| 重型 | 36 | 57（19） | 20 | 16 | 7（5） | 36 | 25 | 6 | 5 | 5 | 2 | 2 | 2 | 0 | 5 | 35 | 30 |
| 危重型 | 9 | 65（10） | 8 | 1 | 8（5） | 9 | 6 | 1 | 9 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 8 | 6 |
| 统计值 | 3.027a | — | 10.062 a | 7.101b | 11.984b | — | — | — | — | — | — | — | — | 4.612b | 1.652b | ||
| P值 | 0.220 | 0.186 | 0.007 | 0.017 | 0.002 | 1.000 <0.001 | 0.160 | 0.659 | 1.000 | 1.000 | 0.176 | 0.109 | 0.069 | 0.432 | |||
注：COVID-19：新型冠状病毒肺炎；不符合正态分布定量资料采用中位数（四分位数间距）[M（Q）]表示；a：H值；b：χ2值；—：采用Fisher确切概率法，无统计值
普通型COVID-19患者CT表现（图1，图2，图3，图4）多累及双肺（41例），其中15例单发病灶中12例位于右肺下叶、2例位于左肺上叶和1例位于右肺上叶。重型及危重型COVID-19患者CT表现（图5，图6，图7，图8，图9，图10，图11，图12）全都累及双肺，以多发、斑片状、混合密度灶为主，常常累及肺中心及外周。肺炎病灶占整肺体积的百分比：普通型明显低于重型及危重型肺炎，两者差异具有统计学意义（P值分别为<0.001、0.002 ），重型肺炎也显著低于危重型，差异具有统计学意义（P=0.032）。胸腔积液仅见于重型及危重型患者。不同临床分型COVID-19患者的CT特征见表2。
不同临床分型COVID-19患者的CT特征（例）
不同临床分型COVID-19患者的CT特征（例）
| 分型 | 例数 | 病变分布 | 病变位置 | 病变大小（cm） | 病变形态 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 左肺 | 右肺 | 双肺 | 周边 | 周边及中心同时受累 | <1 | 1~3 | >3 | 斑片 | 肺段 | 肺叶 | ||
| 普通型 | 58 | 3 | 14 | 41 | 46 | 12 | 13 | 23 | 22 | 56 | 12 | 1 |
| 重型 | 36 | 0 | 0 | 36 | 13 | 23 | 1 | 5 | 30 | 33 | 25 | 0 |
| 危重型 | 9 | 0 | 0 | 9 | 1 | 8 | 0 | 0 | 9 | 7 | 7 | 6 |
| 统计值 | — | — | — | — | ||||||||
| P值 | 0.005 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | ||||||||
| 分型 | 病变数目（个） | 病变边缘 | 病变密度 | 肺外表现 | 肺炎病灶占整肺体积的百分比（%， ± s） | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3个及以上 | 清晰 | 模糊 | 磨玻璃 | 实性 | 混合型 | 纵隔淋巴结肿大 | 胸腔积液 | ||
| 普通型 | 15 | 4 | 39 | 41 | 17 | 30 | 3 | 25 | 0 | 0 | 12.5±6.1 |
| 重型 | 0 | 1 | 35 | 33 | 3 | 4 | 6 | 26 | 1 | 1 | 25.9±10.7 |
| 危重型 | 0 | 0 | 9 | 9 | 0 | 0 | 0 | 9 | 1 | 2 | 47.2±19.2 |
| 统计值 | — | — | — | — | — | 50.890a | |||||
| P值 | 0.011 | 0.039 | <0.001 | 0.069 | 0.008 | <0.001 | |||||
注：COVID-19：新型冠状病毒肺炎；a：F值；—：采用Fisher确切概率法，无统计值
根据国家卫生健康委员会发行的第五版COVID-19诊疗方案，COVID-19的诊断主要根据流行病学、临床症状、CT表现和COVID-19核酸检测，核酸检测虽然被认为是确诊此类疾病的金标准，但是检测标本来自咽拭子，其假阴性率较高，临床常需2次检测，间隔2~4 d，部分患者常常因未能及时确诊而耽误治疗以及造成疫情的扩散。胸部CT可以检测出肺部毫米级病灶，灵敏性高[4]，是目前COVID-19筛选、确诊及其病程严重程度评估的常规首选影像学方法。
在临床表现方面，各型临床表现各异。危重型COVID-19患者年龄要大于普通型和重型，可能是老年人基础疾病较多，免疫力低，病毒更容易损害免疫系统，引起弥漫性肺泡损伤和大量炎性渗出，导致急性呼吸窘迫综合征，进而出现呼吸衰竭。普通型COVID-19患者从发病到CT检查时间要显著短于重型及危重型患者，这也是该型患者CT表现多为早期的磨玻璃密度病灶。92% （94/103） COVID-19患者以发热为首发症状，普通型COVID-19患者均为低、中热，重型为中热为主，危重型为高热为主，这也说明不同临床分型的免疫系统激活程度不同，间接反映病变的严重程度。所有危重型COVID-19患者具有呼吸困难症状，这是由于危重型患者肺部渗出病灶较多，呈弥漫性分布，使得肺通气功能明显下降，出现呼吸困难症状。在实验室检查方面，主要表现为病毒感染的血象特征，如外周血白细胞计数正常或降低，淋巴细胞降低，急性C反应蛋白升高。虽有极少数重型及危重型患者表现为白细胞及淋巴细胞增高，但这可能是合并了细菌感染。
在CT表现上，普通型COVID-19患者CT多为早期表现，散在分布于双肺多发斑片状磨玻璃样密度病灶，以胸膜下肺外周为主，其发病的病理生理学基础尚不明确，有可能与其他冠状病毒，例如SARS-CoV、MERS-CoV相似，是炎性细胞因子风暴引起了肺炎[5]，早期肺组织表现为不同程度的弥漫性肺泡损伤，肺泡壁有透明膜形成，而肺泡内渗出和水肿并不明显[6]，所以CT上表现出边缘模糊的磨玻璃影，且在右肺下叶常见。通过我们的病例分析，普通型COVID-19从发病到检查时间最短，且有6例患者并无相关临床症状，只是COVID-19患者密切接触者，而排查中发现肺部CT斑片状磨玻璃影，因此我们认为这可能是COVID-19早期表现，而这种CT表现往往早于临床症状的出现，且这类患者可能由于病毒定植于肺泡和呼吸性细支气管上皮[7]，早期咽拭子核酸检测也会是阴性表现，但是这类患者也有传染性，提示密切接触者早期CT的排查的必要性。至于病灶为何常见于右肺下叶，这可能和右肺下叶支气管粗而短，病毒更容易进入有关。
随着病情的进展，病灶呈进行性增多趋势，在本研究中应用AI平台定量计算肺炎病灶占整肺体积百分比，以客观评价其病程进展。我们发现重型及危重型COVID-19患者病灶占整肺百分比呈现递增趋势，这有利于对患者病变严重程度的评估，也为患者病程进展提供准确的量化评估指标，有利于病灶动态评估。重型及危重型COVID-19患者CT主要表现为双肺肺段和／或肺叶分布的多发斑片状混合密度灶，累及肺中心及外周，危重型病灶常弥漫分布于整个肺叶由于其炎性渗出性病灶增多，病灶磨玻璃成分相对减少，以至于病灶边界反而相对清晰，这也反映了肺炎的病程发展和病情的加重。另外胸腔积液相对少见，且只见于重型及危重型患者，提示胸腔积液可能是重症肺炎的一个指征。
综上所述，COVID-19具有多种临床表现，各临床分型存在相对差异性。其胸部CT表现具有特征性，且能检出毫米级的磨玻璃病灶，在其早期诊断中发挥着重要的作用，同时还能对其临床病程及严重程度进行评估。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
