COVID-19肺炎最新认识丨奥密克戎、发病机制、影像表现、并发症与未来展望

SARS-CoV-2是COVID-19肺炎的病因，在全球范围内迅速蔓延，截至2023年1月14日，全球确诊病例超过6.6亿例，死亡人数超过670万。由于其非特异性的症状及非常迅速的传播，COVID-19的早期发现和管理具有挑战性。

核酸扩增试验（ Nucleic acid amplification testing， NAAT）由于其近乎完美的特异性而成为检测COVID-19的参考标准。但是，标本不足、类型、处理以及获取标本时不适当的感染阶段都可能出现假阴性结果。在这种情况下，对于呼吸状态恶化的COVID-19患者或具有中度至重度临床特征的疑似COVID-19患者，需要进行影像学检查。通过全面的了解，影像学，特别是胸部CT，在不同国家的大流行中发挥了不同的作用，包括对COVID-19肺炎患者的诊断，分类和预后评估。

疫苗接种对于预防COVID-19安全有效。然而，每种疫苗的效力不一致，随着时间的推移疫苗免疫力下降，欠发达国家的疫苗接种延迟以及变种的免疫逃逸（即帮助病毒逃避人体免疫系统的病毒突变）导致了突破性感染。此外，这样的疫苗接种条件导致了令人担忧的高传染性变种的发生和增加。尽管进行了有效的治疗，一些患者仍可能因感染而遭 受长期影响，称为COVID-19后病情（ post–COVID-19 condition，PCC）或长新冠（long COVID） 。 为了更好地了解PCC的风险因素或预防疫苗接种的作用，研究正在进行中。

最近，Radiology上发表了一篇关于COVID-19肺炎当前和新兴知识的综述，该综述（a）简要概述疫情以及影像学对公共卫生危机的贡献，（b）介绍经过全球多次广泛传播的COVID-19肺炎影像学知识的进展，（c）总结新出现的PCC知识。

我们一块学习一下。

影像学相关性的发病机制

SARS-CoV-2是一种包膜单链正链RNA病毒，其结构蛋白在COVID-19的发病机制中起着至关重要的作用。刺突蛋白已被证实是介导SARS-CoV-2与宿主细胞的血管紧张素转换酶2受体结合的主要蛋白，并在跨膜蛋白酶丝氨酸2的帮助下引起膜融合。该过程在病毒进入细胞中起关键作用（图1）。血管紧张素转换酶2受体在口腔粘膜和肺的上皮细胞上高表达，也在心脏，血管，肠，肾，膀胱和脑中高表达。观察到血管紧张素转换酶2的表达及其亲和力随年龄增加而增加，这可能解释了为什么儿童中COVID-19的严重程度低。SARS-CoV-2主要通过与呼吸道飞沫密切接触传播。在较小程度上，它也可以通过气溶胶传播更长的距离。与严重急性呼吸系统综合症冠状病毒不同，冠状病毒在症状出现后传播并且其传染性与疾病严重程度相对应，SARS-CoV-2的病毒脱落在症状出现之前开始，并在症状出现前的第1周达到峰值。受感染的宿主病情严重。这些独特的病毒学特征使SARS-CoV-2成为前所未有的病毒，引起大流行。

图1 图表显示了COVID-19肺炎的致病演变如何与临床和影像学特征和管理相关联。早期感染阶段发生在接种（inoculation）时。在此阶段，SARS-CoV-2使用血管紧张素转换酶2（ACE2）受体和跨膜蛋白酶丝氨酸2（TMPRRS2）与其靶标结合并在宿主细胞中繁殖。在第二阶段，发生肺部感染期，肺中的病毒增殖和局部炎症，并发展为病毒性肺炎。在少数COVID-19患者中，该疾病可能发展到最严重的阶段，即高炎症阶段。在此阶段发生由细胞因子风暴引起的不受控制的全身性炎症反应。粉红色三角形表示炎症反应，蓝色三角形表示病毒反应，黑色线表示临床严重程度。黑线下的区域代表响应强度的时间顺序变化。Ag=抗原，ARDS=急性呼吸窘迫综合征，CRP=C-反应蛋白，DIC=弥散性血管内凝血，IL-6=白细胞介素-6，NT-proBNP=脑利钠肽的N-末端激素原。

假设SARS-CoV-2感染经历以下三个阶段：（a）早期感染（病毒入侵和复制），（b）肺部感染期（宿主炎症反应），和（c）高炎症期（免疫反应失调）（图1）。临床特征，影像学特征和管理因每个阶段而异。病毒进入细胞后，病毒RNA基因组被释放并复制。然后将其抗原呈递给树突细胞或巨噬细胞，通过病毒特异性B细胞和T细胞刺激人体的体液和细胞免疫。病毒特异性B细胞和T细胞产生抗体并释放许多细胞因子，诱导和放大炎症反应（图1）。由大量促炎细胞因子释放引起的不受控制的全身炎症反应，称为细胞因子风暴（cytokine storm），在少数感染中引起急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和多器官衰竭（图2）。

图2 64岁未接种疫苗的男性患有弥漫性肺泡损伤模式的COVID-19肺炎，在Delta变异优势期没有潜在疾病。（A，B）在COVID-19核酸扩增试验阳性后1天，在右主支气管（A）和右中叶支气管（B）水平获得的随访CT平扫（肺窗）涉及双侧肺的磨玻璃影区域。

已观察到天然和疫苗诱导的免疫力快速下降，现有疫苗对新变体的中和活性较低。COVID-19肺炎免疫保护的预测模型估计，中和滴度随时间的减少对保护水平具有非线性影响，这取决于初始疫苗的效力。尽管在250天后中和作用会显著减弱，但在2年内呈线性下降，这似乎降低了住院或严重疾病的风险。一般来说，假设病毒进化的方向是降低死亡率以增加传播性。然而，Delta变异株的死亡率高于先前出现的变异株，但在疾病进展的早期有效传播。截至2022年10月，奥密克戎（B.1.1.529）变异株及其亚系已成为全球主要变异株。Omicron变异株及其亚系比Delta变异体更易传播，并且在之前感染过野生型或其他变异株（例如，α、β、γ和Delta变种）和突破性感染（图3C）的个体中，与重复感染的高风险相关（图3A、3B）。这些可能与更高的血管紧张素转换酶2结合亲和力和由于奥密克戎变异株刺突蛋白中的更多突变导致的免疫逃逸现象有关。然而，在奥密克戎激增期间，第四剂mRNA疫苗的调整保护率分别为34%、67%和72%，以预防总体感染、重症住院和相关死亡。应强调密切监测SARS-CoV-2新变种的出现，尽管基于通过自然感染和疫苗接种获得的病毒进化和免疫假设的普遍乐观。

图3 奥密克戎BA.5亚变异株优势期SARS-CoV-2再感染和突破性感染病例。（A，B）82岁男子在Omicron BA.5亚变异优势期再次感染COVID-19肺炎的CT扫描（肺窗）。患者既往有奥密克戎BA.1亚变异株感染和脑血管意外史。（A）奥密克戎BA.1亚变异株（首次感染）时在支气管中间层获得的CT平扫显示右下叶上段磨玻璃（GGO）灶区（箭头）。根据RSNA胸部CT分类系统，CT结果被分类为“不确定”。（B）第一次感染后4个月，在奥密克戎BA.5亚变异株再次感染时，在基底干水平获得的CT平扫显示，双侧下叶（正方形）的依赖部分小叶中心结节定义不清。根据RSNA胸部CT分类系统，CT表现被分类为“非典型”。（C）76岁男性，有高血压和肺结核病史，曾接受过COVID-19肺炎强化治疗，在Omicron BA.1亚变异株优势期进行SARS-CoV-2突破性感染的CT扫描（肺窗）。在肺下静脉水平获得的CT平扫显示右下叶GGO（正方形）的灶区不清晰。根据RSNA胸部CT分类系统，CT结果被分类为“不确定”。

COVID-19肺炎的影像学表现

诊断和疾病阶段

根据世界卫生组织（WHO）的规定，确定确诊的SARS-CoV-2感染必须满足以下两个条件之一：（a）无论临床或流行病学标准如何，患者在NAAT均获得阳性发现，或（b）患者符合临床和/或流行病学标准，SARS-CoV 2抗原检测呈阳性。NAAT是一种病毒诊断测试，有助于以高灵敏度和特异性检测病毒RNA；然而，需要较长的周转时间（最多2天）。胸部影像对COVID-19肺炎的诊断具有辅助作用。然而，世界卫生组织建议，在特定情况下可以考虑胸部成像，如下所示：（a）NAAT不可用时，（b）NAAT结果延迟时，以及（c）在NAAT结果为阴性的患者中，COVID-19肺炎高度可疑。

影像学不是无症状个体或特征轻微的患者的COVID-19肺炎常规筛查试验，除非他们有疾病进展的风险。尽管胸片摄影术的敏感性不如胸部CT，但它通常是COVID-19肺炎患者的一线成像方式。

临床和影像学表现通常取决于疾病阶段（图1）。COVID-19肺炎患者的疾病进展率因年龄、基本医疗条件、免疫状态、变异类型和疫苗接种状态而异。由于血管紧张素转换酶2在人体细胞中广泛分布，并引发促炎细胞因子释放，因此可能出现全身性表现。在早期感染期间，胸片可能正常（图4A、4B）。在需要住院治疗的未接种COVID-19肺炎疫苗的患者中，37%（279/761）的患者在入院初期胸片异常，46%（298/653）的患者住院期间胸片异常。（更多内容参见：COVID-19与其他冠状病毒的影像学表现有何不同？新型冠状病毒肺炎的5个CT特征；新型冠状病毒感染的异常胸部CT表现）。

图4 根据疾病分期和病变程度，COVID-19肺炎的胸部X线和CT表现。（A，B）一名42岁女性在Omicron变异株优势期接受强化剂量治疗，在“早期感染期”发生COVID-19肺炎。（A） 核酸扩增试验阳性后3天获得的胸片显示两肺均无异常阴影。（B） 同一天在基底干水平获得的CT平扫（肺窗）显示，右下叶上段有一个不清晰的磨玻璃（GGO）结节（箭头）。（C，D）COVID-19肺炎在Delta变异株优势期一名80岁完全接种疫苗的妇女的“肺期”发生。（C）核酸扩增试验阳性后5天获得的胸片显示双肺多灶斑片状实变和GGO（箭头），以周围优势为主。（D）同一天在肺下静脉水平获得的CT平扫（肺窗）显示混合GGO斑片状区域和胸膜下分布的实变（箭头）。（E，F）一名69岁未接种疫苗的女性在Delta变异株优势期无潜在疾病，处于“高炎症期”时出现COVID-19肺炎。（E）核酸扩增试验阳性后2周获得的胸片显示弥漫性和广泛的实质混浊，累及双侧肺。（F）同一天在隆突水平获得的CT平扫（肺窗）显示GGO弥漫性和广泛区域，可见双侧肺小叶内线。同时注意左侧主动脉旁区域的纵隔气肿（箭头）。尽管患者接受了机械通气和体外膜肺氧合治疗，但她还是死于该病。

在肺感染期，出现病毒性肺炎。COVID-19肺炎肺炎最常见的胸部X线表现是多灶实变或毛玻璃样阴影（GGO），通常以双侧、周围和下部为主（图4C、4D）。胸腔积液罕见（6%）。

在高炎症期，少数COVID-19肺炎患者可表现为ARDS和多器官衰竭的进展性疾病。一项前瞻性队列研究报告称，24%的COVID-19肺炎住院患者在流行期需要机械通气。在高炎症阶段，实质异常会扩散到肺部两侧，累及程度更大（图4E、4F）。实质性病变的程度越大或平片分数越高，与进入重症监护室或死亡密切相关（图2、4E、4F）。特别是，当实质损伤的程度大于75%时，重症监护室入院或死亡的风险比程度小于25%时高3至4倍。针对COVID-19肺炎诱导的炎症反应的系统性类固醇治疗可改善需要补充氧气的住院患者的预后并降低死亡率。

COVID-19肺炎的CT表现、分类系统和结构化报告建议

CT可用于COVID-19肺炎的诊断，是NAAT的重要补充。在疫情爆发的早期，据报道，胸部CT的敏感性为97%（基于阳性NAAT），98%的患者在基线时有与病毒性肺炎兼容的异常CT证据，而NAAT的敏感性为71%。在另一项研究中，当使用预先定义的标准（COVID-19肺炎阳性或阴性）时，CT判读性能不受读者体验的影响，能够正确诊断COVID-19肺炎，总体准确率为80%。

COVID-19肺炎肺炎最常见的CT表现是GGO伴或不伴小叶间隔增厚、实变或两者兼有（图4D、4F、5A-5D），通常位于外周肺（图4D、5-5C），通常在支气管周围，其逐渐演变为组织性肺炎模式（胸膜下和/或支气管周围分布实变和GGO）（图5A，5B）。空洞、小叶中心小结节（图5E）、节段性或肺叶实变（图5F）以及纵隔或肺门淋巴结肿大在COVID-19肺炎中少见。可见肺混浊区域的肺血管扩张。随着疾病的进展，实质异常最终扩散到两个肺，表现为弥漫性肺泡损伤模式（双侧弥漫性GGO和实变）（图2，4F）。

图5 根据RSNA CT分类方案，COVID-19肺炎的CT表现。（A、B）根据RSNA胸部CT分类系统得出的“典型”COVID-19肺炎。（A）在一名48岁未接种疫苗、有高血压和糖尿病病史的男性中获得的CT平扫（肺窗）显示，在野生型优势期，双侧实变区域与周边分布（箭头）。（B）在一名40岁未接种疫苗的男性身上获得的CT平扫（肺窗），在野生型优势期未发现潜在疾病，显示混合磨玻璃（GGO）斑片状区域和胸膜下分布的实变（箭头）。（C，D）根据RSNA胸部CT分类系统 “不确定”COVID-19肺炎。（C）在一名61岁未接种疫苗的女性身上获得的CT平扫（肺窗），在野生型优势期未发现潜在疾病，显示左下叶GGO的病灶区域（箭头）。（D）在一名65岁完全接种疫苗的男性中获得的CT平扫（肺窗），该男性患有高血压、糖尿病，肾移植史，在Delta变异株优势期显示广泛的GGO混合区和实变区，无区域优势。（E，F）根据RSNA胸部CT分类系统 “非典型”COVID-19肺炎。（E）在一名42岁女性中获得的CT平扫（肺窗），该女性接受了加强剂量，在奥密克戎变异株优势期未发现潜在疾病，显示右下叶支气管周围分布的小结节（方框）。（F）在一名68岁未接种疫苗、有脑血管意外史的男性患者，在奥密克戎变异株优势期，CT平扫（肺窗）显示右上叶的节段性实变区（箭头）和空气支气管图。

为了促进准确的影像诊断并减少放射科医生在胸部CT检查结果报告中的可变性，提出了各种结构化的COVID-19肺炎报告（表1）。

表1：COVID-19肺炎不同胸部CT分类系统的比较

COVID-19肺炎报告的RSNA胸部CT分类系统-RSNA发表了一份关于COVID-19肺炎胸部CT报告的专家共识声明。该声明为建议的COVID-19肺炎标准化CT报告语言提出了四类：典型（图5A、5B）、不确定（图5C、5D）、非典型外观（图5E、5F）和肺炎阴性。这一分类为放射科医生和转诊提供者提供了报告这些发现的指导和信心，也为提高清晰度提供了一个更一致的框架。

COVID-19肺炎报告和数据系统-COVID-19肺炎报告和数据系统（CO-RADS）还为报告COVID-19肺炎调查患者的胸部CT平扫提供了一个标准化评估方案，该方案具有五点怀疑量表。CO-RADS的主要优势在于其观察员之间的一致性（中度到实质性的一致性）以及区分低概率和高概率COVID-19肺炎的能力。CO-RADS和CT严重程度评分的使用有助于急诊科可能出现COVID-19肺炎的患者的分诊、诊断和管理决策。

COVID-19肺炎结构化报告的欧洲分类系统-COVID-19肺炎成像报告和数据系统（COVID-RADS）是一个相对简化的报告系统，基于不同怀疑程度的调查结果。该系统将COVID-19肺炎的CT表现分为五类：典型表现、非典型表现与典型和/或相当典型表现的结合、相当典型表现、不典型表现和正常。它还提出了一个共同的词汇。英国胸科成像学会提出了一项类似的倡议，同时也增加了疾病严重程度的描述，区分了轻度和中度和/或重度疾病，尽管这项努力没有基于患者结局的证据。

使用哪种上述结构化报告系统或如何将其集成到患者护理中取决于这些报告系统的再现性、可靠性和简单性。这些报告系统中应用较为广泛的是RSNA分类系统和CO-RADS，它们在诊断COVID-19肺炎方面具有相似的敏感性（总敏感性为72.7%；对重症患者的敏感性约为94.7%–97.8%）和可靠性。然而，CO-RADS具有更好的观察者间一致性（κ=0.801 vs 0.781），这可能是由于其与其他报告和数据系统相似，放射科医生对CO-RADS更加熟悉。

特别注意事项

突破性感染

据报道，COVID-19肺炎突破性感染的发病率、先前接种过疫苗的人群中活动性COVID-19肺炎的发展率从0.4%到9.5%不等，这取决于疫苗类型、接种后经过的时间、接种者的比例和病毒变体。突破性感染的影像学结果似乎与未接种疫苗的患者相似，尽管一般不太严重（图3C）。在COVID-19肺炎住院患者中，完全接种疫苗的患者在CT扫描中没有肺炎的比例较高（未接种疫苗的病人与完全接种疫苗者相比，分别为22%和59%）。此外，免疫患者需要补充氧气或进入重症监护室的风险似乎较低。

SARS-CoV-2变异株的影像学表现差异

COVID-19肺炎的临床症状和疾病严重程度可能因变异类型而异（表2）。Delta变异株的嗅觉丧失更为常见，而Omicron变异株的喉咙痛更为常见。尽管Omicron变异体具有较高的复制和免疫逃避能力，但在观察研究中，住院率、死亡率和持续COVID-19肺炎症状的发生率低于Delta变异体。

表2：SARS-Cov-2 Delta和Omicron变异株之间表型特征、临床和影像学结果的差异

在2180名COVID-19肺炎住院患者中，Omicron与Delta变异株流行期间，CT更可能为肺炎阴性（分别为71%与35%；P<0.001），Omicron变异株的CT肺炎严重程度（优势比，0.71；P=0.04）和临床严重程度（优势比，0.43；P=0.004）低于Delta变种（图6）。Omicron变异株组具有非典型CT模式的患者比例高于Delta变异株组（表2）（图6D）。

图6 Delta变异株和Omicron变异株优势期的COVID-19肺炎。（A，B）COVID-19肺炎疫情在Delta变异株优势期的图像。（A）在一名34岁未接种疫苗且无潜在疾病的男性中获得的CT平扫（肺窗）显示混合磨玻璃（GGO）的多灶区域以及胸膜下（箭头）和支气管周围（箭头）分布的实变。根据RSNA胸部CT分类系统，CT表现被分类为“典型”。（B）在一名58岁完全接种疫苗的男性身上获得的CT平扫（肺窗），在Delta变异株优势期未发现潜在疾病，显示右下叶上段的局灶性胸膜下实变区（箭头）。根据RSNA胸部CT分类系统，该病例被分类为“不确定”。（C，D）COVID-19肺炎疫情在Omicron变异株优势期的图像。（C）56岁未接种疫苗且无潜在疾病的女性的CT平扫（肺窗）显示两肺下叶的混合GGO和实变（箭头）胸膜下区域。根据RSNA胸部CT分类系统，CT表现被分类为“典型”。（D）在一名20岁男性中获得的CT平扫（肺窗）显示，右上叶的小叶中心结节清晰可见（箭头）。根据RSNA胸部CT分类系统，该病例被视为“非典型”。

重复感染

在从COVID-19肺炎中恢复后，大多数人将得到一些保护，以避免再次感染。然而，COVID-19肺炎疫情后确实会发生反复感染。在回顾性队列研究中，重复感染的发生率约为0.2%-0.3%，从德尔塔前时期到奥密克戎时期（6.0/100 000人vs355/100 000）。女性、成人、免疫功能低下患者以及那些先前因COVID-19肺炎住院的患者更有可能再次感染。完全接种疫苗可提供额外的保护，防止重复感染。据报道，与未感染者相比，奥密克戎BA.5亚变异株在既往SARS-CoV-2感染者中发生突破性感染的可能性较小，尤其是既往BA.1或BA.2感染者，其保护效力为75%。

虽然SARS-CoV-2重复感染的影像学表现尚未完全报道，但COVID-19肺炎再感染或复发的影像学结果可能与变种流行时的肺炎相似（图3A、3B）。根据2021的一份报告，CT显示两次发作之间肺部受累情况得到了缓解，在再次感染期间出现了新的和进行性变化。因此，在COVID-19肺炎患者出院或临床康复时获取新的基线图像非常重要。这一新的参考文献有助于确定再次入院是由于COVID-19肺炎复发还是再次感染，还是不同的病毒感染，也有助于了解COVID-19肺炎的长期后遗症。

免疫受损患者

COVID-19肺炎在免疫缺陷患者中的临床特征和预后与严重疾病的危险因素或减少的有害炎症反应有关，目前尚不明确。与普通人群或实体瘤患者相比，血液恶性肿瘤患者确实表现出延长的病毒脱落和更高的死亡率。英国的一项全国性队列研究表明，艾滋病病毒感染者的死亡率是未感染者的2.9倍。现有数据表明，实体器官接受者或风湿性疾病患者的死亡率也较高，但这些结果可能主要由较高的共病负担驱动。在连续51名因COVID-19肺炎住院的肺移植受者中，与未移植对照组（80名）相比，肺移植受受者的不确定CT类型比例（0.31比0.11；P=0.014）和更严重的实质性疾病比例（0.372比0.148，P<0.001）明显更高（图7）。

图7 Omicron BA.5亚变异株优势期的COVID-19肺炎患者，58岁，有特发性肺纤维化的肺移植史，接受过疫苗加强免疫。（A）COVID-19肺炎核酸扩增试验阳性7天后获得的胸片显示，两个下肺的外周部分有实质性混浊。（B）初次胸片后2天获得的随访胸片显示肺实质不透明度增加，肺部广泛实变。（C）SARS-CoV-2感染后9天，在两肺下叶的节段支气管水平上获得的CT平扫（肺窗）显示了广泛的混合磨玻璃（GGO）和实变区域，以周边为主。（D，E）SARS-CoV-2感染后3周，在下肺静脉（D）和两个下叶的节段支气管（E）水平上获得的随访CT平扫（肺窗）显示GGO和实变程度降低，但多个结节（箭头）在双肺中分散，有或无空洞。此时曲霉的半乳甘露聚糖抗原检测呈阳性。患者死于急性呼吸窘迫综合征。

Twindemic：COVID-19肺炎和流感

虽然非药物干预（如社交距离和呼吸礼仪）减轻了COVID-19肺炎大流行期间流感的负担，但对“Twindemic”（COVID-19肺炎和流感双重疫情）的担忧有所增加。2022年4月至7月，澳大利亚经历了一个糟糕的流感季节，超过了实验室确诊流感的5年平均水平。合并感染可能会影响疾病的严重程度。观察数据表明，SARS-CoV-2和流感合并感染的患者在有创机械通气和住院死亡率方面的优势比（分别为4.14和2.35）高于仅SARS-CoV-2感染的患者。在COVID-19肺炎背景下识别流感感染是困难的，因为两者都可以表现为双侧外周GGO和CT上的实变。然而，支气管扩张和胸腔积液更多地与流感相关，而在COVID-19肺炎中更常见的是疯狂铺路外观、线性混浊和血管扩张。

并发症及其临床和影像学特征

重症监护和通气治疗

CT显示弥漫性肺泡损伤模式的患者具有临床严重疾病，因此需要吸氧或机械通气治疗（图8）。随后的氧中毒和通气治疗模式包括网状和GGO区域，以及不同大小的肺囊肿和肺大疱，特别是一些患者的肺部前部。这些发现与弥漫性肺泡损伤的纤维化阶段相似（图8C）。

图8 一名71岁未接种疫苗的糖尿病男性在Delta变异株优势期出现的伴有氧毒性和气压创伤的COVID-19肺炎图像。（A）COVID-19肺炎核酸扩增试验阳性10天后获得的胸片显示双侧肺广泛的实质混浊。由于低氧血症恶化，他被转移到重症监护室，并接受了机械通气和长时间供氧。（B）COVID-19肺炎初始诊断25天后获得的随访胸片显示可识别的纵隔气肿（黑色箭头）和皮下气肿（白色箭头），并伴有实质性混浊。（C）CT平扫的横断位和（D）冠状位图像显示了与间质性肺气肿（C中的小箭头）相关的双肺周围区域的混合磨玻璃混浊、实变和网状物，导致麦克林效应（Macklin effect）、气胸（箭头）、纵隔气肿（黑色箭头）和皮下气肿（D中的白色箭头）。注意左肺前部的空气囊肿（C中的方框）。接受机械通气和皮质类固醇治疗一个月后，患者康复出院。

与ARDS患者相比，患有COVID-19肺炎并伴有弥漫性肺泡损伤的患者更容易受到气压创伤，而非COVID-19肺炎病因。气胸和纵隔气肿是主要由气压伤引起的典型并发症，尤其是在其他肺部异常的患者中（图8）。在不需要有创机械通气的COVID-19肺炎患者中，气胸或纵隔气肿的发生率也高于预期。这些发现可能与病毒引起的肺实质脆弱有关，可能由微血管血栓形成、间质炎症和内皮屏障破坏引发。Paternoster及其同事评估了Macklin效应在胸部CT图像上预测COVID-19肺炎患者继发纵隔气肿和/或气胸的作用（图8C），Macklin效应是一种靠近支气管血管鞘的可见新月形空气集合。在5%的CT检查中有弥漫性肺泡损伤的患者中观察到了Macklin效应。Macklin效应在预测纵隔气肿和/或气胸方面的敏感性为100%，特异性为99.9%，阳性预测值为96.7%，阴性预测值为100%，准确性为99.8%。此外，所有观察到Macklin效应的患者都出现了ARDS，需要进入重症监护室，其中90%的患者需要有创机械通气。

双重感染

在CT检查呈弥漫性肺泡损伤模式的患者中，长时间呆在重症监护室、早期和不适当使用皮质类固醇、病毒诱导的免疫失调以及同时使用免疫调节药物可能会导致肺部真菌感染。其中包括COVID-19肺炎相关肺曲霉病（CAPA）（图7D、7E）和COVID-19肺炎相关肺毛霉菌病。CAPA被定义为在时间上接近先前SARS-CoV-2感染的侵袭性肺或气管支气管曲霉病。仅凭影像诊断不足以确定CAPA患者，因为严重COVID-19肺炎患者的肺部受累可能会隐藏或模拟CAPA症状（图7D、7E）。COVID-19肺炎相关肺部毛霉菌病最常见的发现是实变和空洞。然而，这些发现是基于少数病例或病例系列。正在进行或正在愈合的肺部真菌感染可能会重叠或模糊COVID-19肺炎的CT特征。

肺血栓栓塞

严重COVID-19肺炎患者的全身炎症、静脉血栓栓塞的易感因素以及SARS-CoV-2对内皮细胞的损伤可能导致静脉和动脉血栓栓塞。促炎细胞因子如白介素1和白介素6通过激活血小板和抑制纤维蛋白溶解促进血栓形成。64项荟萃分析 102项研究中503名COVID-19肺炎住院患者报告，总静脉血栓栓塞和肺血栓栓塞的发生率分别为15%和8%。重症监护室患者的静脉血栓栓塞发生率明显高于重症监护室（23%vs 9%）。在另一个荟萃分析中，肺血栓栓塞风险的增加高度依赖于严重的COVID-19肺炎（25%vs 15%）（图9）。此外，在一项对3358名接受CT肺动脉造影的患者进行的国际队列研究中，COVID-19肺炎患者与非COVID-19肺炎的患者相比，肺血栓栓塞发生率相似（两组均为15%），因此建议对COVID-19肺炎患者和疑似肺血栓栓塞的患者，不需要调整标准的肺血栓栓塞诊断策略，并且可以应用普通人群中相同的D-二聚体阈值。

图9 一名47岁未接种COVID-19肺炎疫苗的糖尿病男性患者在Omicron变异株优势期出现肺栓塞。（A）在基底干水平获得的CT平扫（肺窗）显示双侧磨玻璃影和实变混合区域，沿着支气管血管束或胸膜下肺分布。（B）在与a相似的水平上获得的增强CT扫描（纵膈窗）显示双侧基底干动脉（箭头）中的非闭塞性血栓以及肺实质病变。

PCC（长新冠）

持续的病毒感染、炎症延迟消退和自身免疫与COVID-19肺炎持续症状相关。一份包含10项纵向研究的报告发现，疑似或实验室确诊的COVID-19肺炎持续症状超过12周的患者中，推定的COVID-19肺炎病例比例为8%至17%。中国武汉的一项队列研究报告称，68%和49%的COVID-19肺炎幸存者在症状出现后6个月和12个月分别报告了后遗症症状。

在一项比较奥密克戎和德尔塔变异株感染患者PCC发病率的研究中，分别有5%和11%的奥密克戎和Delta变异株感染者出现PCC。无论何时接种，奥密克戎变异株的PCC风险都较低（优势比，0.24–0.50）。由于PCC包括许多非呼吸性症状，已知只有一小部分PCC患者胸部有影像学异常。

表3总结了COVID-19肺炎后肺部疾病CT特征的当前研究。在Wu及其同事的一项研究中，48%的患者在6个月时CT扫描有残余变化（图10），27%的患者在9个月时（图11），24%的患者在12个月后（图12）。在Huang及其同事的一项研究中，分别有36%和55%的患者的肺部扩散障碍和影像学异常持续了长达12个月。在1年时，GGO（76%对39%）和小叶间隔增厚（11%对0%）在需要氧合的患者中比不需要氧合患者更常见，这表明GGO和不规则线条与肺扩散障碍有关。

表3 COVID-19后肺部疾病CT特征的最新研究总结

图10 一名患有COVID-19肺炎的72岁男性的系列图像。（A）在SARS-CoV-2感染后1周在下肺静脉水平获得的CT平扫（肺窗）显示双侧肺中的下叶-主要斑片状毛玻璃混浊（GGO）区域（箭头）。（B）在SARS-CoV-2感染后1个月在下肺静脉水平获得的CT平扫（肺窗）显示双侧肺中下叶为主的斑块状巩固区域（实线箭头）。注意巩固内支气管扩张（空心箭头）。（C）感染后6个月获得的CT平扫（肺窗）显示残留网状结构（箭头）和GGO。

图11 55岁男性COVID-19肺炎的系列图像。（A）在SARS-CoV-2感染后4周在基底节段支气管水平获得的CT平扫（肺窗）显示混合磨玻璃混浊（GGO）的广泛和斑片状区域以及双侧肺中的巩固。（B）感染后5周获得的CT平扫（肺窗）显示GGO病变密度增加并伴有巩固。（C）感染后9个月获得的CT平扫（肺窗）显示残留微弱的GGO和网状结构。

图12 64岁女性COVID-19肺炎的系列图像。（A）在SARS-CoV-2感染后1个月在心室水平获得的CT平扫（肺窗）显示双侧肺中下叶为主的斑片状和广泛的混合实变和磨玻璃混浊（GGO）。注意实质病变内支气管扩张的区域（框）。气胸（箭头）也出现在前面。（B）感染后12个月获得的CT平扫（肺窗）显示剩余GGO病变内扩张的支气管（框）。还注意到线性实质带（箭头）。

在Pan及其同事的一项研究中，25%的参与者在1年随访CT中显示CT异常。然而，在Luger及其同事的一项研究中，54%的患者显示CT异常。COVID-19症状出现后1年，表现出广泛的GGO，网状结构，支气管扩张，微囊变，或20%的患者出现这些组合（图12）。与1年随访中持续性CT异常相关的因素包括高龄，男性，外周血淋巴细胞减少，严重COVID-19严重程度，严重肺炎和/或ARDS。

总结迄今为止的一系列随访CT研究，大多数残余CT异常主要与先前的机化性肺炎一致，并在急性COVID-19肺炎后3或6个月内逐渐减少，但残余CT异常显示出趋势。6个月后没有大大减少（表3）。肺部异常评估至少6个月可能适合估计COVID-19肺炎的残留病变，特别是那些最初患有严重肺炎和/或ARDS的患者。目前，由于报告的最长系列随访检查不超过12个月，因此尚不能排除某些个体持续性或进行性纤维化的发展。

未来发展方向

已经成功开发了许多深度学习方法来分析COVID-19分类，分级，分类和生存分析的各种临床任务的胸部图像。在2020年的一项包含4352次胸部CT扫描数据集的研究中，每次扫描检测COVID-19的敏感性和特异性分别为90%和96%（P<0.001）。这些结果表明深度学习模型可以帮助准确检测COVID-19肺炎，并将疾病与社区获得性肺炎和其他肺部疾病区分开来。在CT用于发热患者分诊的早期过程中，人工智能辅助分诊在受试者工作特征曲线下面积为0.95，敏感性为92%，特异性为85%，阳性预测值为79%，阴性预测值为95%。至于确定病变负荷的增加，人工智能方法的灵敏度为96%，特异性为87.5%。Lassau及其同事表明，深度学习分析为COVID-19提供了独特的预后信息，并与其他严重程度标志物（氧合，乳酸脱氢酶水平和C反应蛋白水平）相关。深度学习方法，例如人工智能驱动的量化或COVID-19患者的严重程度评分，将在COVID-19管理中越来越重要，可作为COVID-19临床过程的非侵入性预测指标。

由于显著的突变，从感染和疫苗接种中获得的可变免疫力以及改善的患者管理的组合，正在进行的COVID-19大流行在过去3年中发生了巨大变化。因此，COVID-19肺炎的影像学表现，严重程度和结局发生了显著变化。面对SARS-CoV-2的持续突变和宿主免疫力的差异，体内其他地方先前描述的COVID-19肺炎或COVID-19相关疾病的“典型”外观可能无关。此外，我们还不清楚PCC和重复感染随时间的发生率，发病机制或影像学变化。需要对全球收集的临床和影像队列中越来越多的接种疫苗和先前感染人群中的主要SARS-CoV-2变异体进行额外研究，这些研究可以帮助放射科医师了解病毒变异体与宿主免疫之间的相互作用。

结   论

在COVID-19大流行近3年之后，我们目睹了影像学对这场公共卫生危机的贡献。我们现在已经深入了解COVID-19的病理生理学，疫苗及其有用性，以及原始，突破和重复感染的成像特征。这些见解导致患者管理得到改善。重点放在对新的SARS-CoV-2变种的持续遗传监测上。尽管知识有所进步，但我们遇到了需要长期随访和护理的PCC患者。PCC的新兴知识也为放射学带来了新的动机和挑战。

家兔的肺CT（SOMATOM Force扫描，cVRT重建）

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文献原文： Jeong YJ, Wi YM, Park H, Lee JE, Kim SH, Lee KS. Current and Emerging Knowledge in COVID-19. Radiology. 2023 Jan 10:222462. doi: 10.1148/radiol.222462.  仅供专 业人士交流目的，不用于商业用途。

2023年1月20日