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急性肺损伤的发病机制、影像学及演变

发布日期:2025-04-13 16:06    点击次数:188

  

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翻译 上海市公共卫生临床中心 麻醉科 俞立奇

要点

1、急性肺损伤存在于从组织性肺炎到弥漫性肺泡损伤的连续过程中。

2、所有形式的ALI的损伤部位都在I型肺泡上皮细胞、毛细血管内皮细胞和基底膜的水平。

3、弥漫性肺泡损伤(DAD)、急性纤维蛋白和组织性肺炎(AFOP)以及组织性肺炎的影像学表现有许多共同的模式,可能与最初损伤的同一部位有关。

4、一旦损伤发生,修复取决于II型肺细胞的存在和基底膜的完整性。

5、尽管肺在急性肺损伤的情况下可以自我修复,但在许多情况下会发生永久性纤维化,这可能是严重的。

关键词

组织性肺炎、弥漫性肺泡损伤、CT、纤维化

前言

急性肺损伤(ALI)有多种病因,损伤导致肺骨架破坏,损伤集中在毛细血管内皮和肺泡上皮以及其间的共有基底膜上。这种损伤导致细胞死亡,蛋白质和细胞物质渗出到肺泡和间质,随后组织肺泡塌陷,并试图修复上述这些损伤。ALI存在于临床、放射学和病理学范围内,从较轻的组织性肺炎(OP)损伤模式到极其严重的弥漫性肺泡损伤(DAD)损伤模式。急性纤维蛋白和OP(AFOP)是一种以纤维蛋白渗出为突出表现的病理学发现,存在于OP和DAD之间。急性肺损伤仍然是患者发病率和死亡率的重要原因,SARS-CoV-2(新冠肺炎)疫情突出了这一事实。即使患者在急性肺损伤中幸存下来,由此产生的肺纤维化也可能导致慢性的衰弱表现。本文讨论了ALI的临床、放射学和病理学表现,重点讨论了损伤的阶段以及修复或纤维化的途径。

弥漫性肺泡损伤

病因和渗出阶段

DAD是与严重肺损伤相对应的病理学发现,其原因多种多样,包括吸入性肺损伤、药物毒性、休克和败血症。然而,DAD最常见的原因是感染,即使在新冠肺炎大流行期间ALI急剧增加之前,这种情况也是如此。此外,DAD是一种常见的病理过程,见于潜在的纤维化肺病的急性加重。在DAD的根本原因未知的情况下,一般称之为急性间质性肺炎。尽管这些不同的病因在临床上可能看起来是不同的,但潜在的病理过程仍然是恒定一致的。在损伤的第一周(称为急性渗出期),肺泡上皮细胞、毛细血管内皮细胞和中间基底膜发生弥漫性损伤,随后出现细胞死亡和肺泡壁剥脱。由于毛细血管通透性增加,液体、蛋白质物质、纤维蛋白和中性粒细胞流入肺泡腔。在严重的情况下,血-氧交换界面的损伤会导致红细胞泄漏到肺泡中。透明质膜是由细胞碎片、血浆蛋白和肺细胞死亡产生的表面活性物质组成的嗜酸性结构,排列在肺泡壁上,是DAD急性期的标志。

作为正常愈合过程的一部分,肺泡和肺泡间隔也被肌成纤维细胞和成纤维细胞浸润。肌成纤维细胞有利于闭合开放性伤口,而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至关重要。然而,如果这些细胞没有及时清除,它们可能会导致永久性纤维化,这种纤维化可能在受伤后不到一周内开始。肺的肌成纤维细胞挛缩会造成肺泡和支气管结构的扭曲,同时由于肺细胞死亡导致的缺乏表面活性物质,促进了肺泡的塌陷。此外,持续的成纤维细胞活化,导致胶原蛋白在肺泡和间质中持续沉积,可导致永久性肺纤维化。

在CT影像上,DAD的渗出期表现为基底为主,但通常为弥漫性毛玻璃样混浊(GGO),合并区域通常是重力依赖性的,但为斑片状或结节状(图1)。肺纹理在肺叶前上部稀疏是常见的。由水肿、间质炎症和肺泡塌陷共同引起的间隔增厚,由于其重力依赖性,通常在肺部后下部最为明显。局部区域未累及(即正常衰减的次级小叶)称为肺叶未累及,更大范围的胸膜下叶未累及在ALI过程中也是常见的。在这个阶段,支气管扩张和体积损失通常是轻微的。损伤基本上总是双侧的,通常是对称的,尽管也可能发生不对称损伤(图2)。

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图1 : (A–D)一名61岁男子因新冠肺炎引起的弥漫性肺泡损伤。(A)CT扫描的轴位图像显示弥漫性GGO伴有相关的间隔增厚(黑色箭头)和分散的实变区域。胸膜下(白色箭头)和小叶(白色箭头。支气管扩张很小(黑色箭头),只有轻微的体积损失。(B) 10天后相同水平的轴位CT成像显示细支气管周围实变增加,小叶和胸膜下持续保留。尽管使用了具有高正压的机械通气,但仍有许多与气道扩张增加相关的体积损失增加(黑色箭头)。(C) 5个月后的轴位CT图像显示细支气管周围GGO区域伴有结构畸变(白色箭头)。支气管扩张的区域得到改善,但在一些与永久性支气管扩张有关的区域仍然存在。肺容量得到改善。(D) 初次损伤后12个月的CT图像显示GGO和结构变形持续改善。然而,胸膜下和细支气管周围GGO的持续线性带持续存在(白色箭头),代表永久性纤维化,残余扩张的气道代表永久性牵引性支气管扩张(黑色箭头)。总的来说,考虑到肺损伤的严重程度,纤维化的程度是轻微的。重要的是,即使在最初的损伤后5个月,肺部仍能继续愈合,因此要警惕所谓的肺损伤后早期纤维化。

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图2 :(A–H)一名64岁低分化胰腺癌患者因孤立性肺转移行右肺楔形切除术后出现不对称弥漫性肺泡损伤。他于2017年1月接受了Whipple手术。他的病程因胰腺渗漏、严重败血症和急性肾损伤而复杂。(A) 2016年左上叶支气管水平的基线扫描显示,胸膜下网状结构(白色箭头)很少,但没有明显纤维化的证据。(B) Whipple手术四天后,即2月1日,患者出现急性呼吸窘迫综合征,伴有弥漫性左肺GGO,右侧有轻度不透明区域。没有明显的气道扩张或肺容积损失。尽管损伤是不对称的,但观察发现结果与DAD的渗出期一致(C)。两周后,发现DAD的组织损伤阶段,随着支气管扩张的增加,实变和肺容积损失增加(箭头)。(D) 3月中旬,GGO和实变情况有所改善,但左上叶支气管前段持续扩张(黑色箭头)。纵隔肺炎(白色箭头)是DAD患者延长机械通气过程中常见的并发症。(E) 5月下旬相同水平的CT图像显示肺通气改善,GGO持续减少,但持续的气道扩张和胸膜下网状结构与永久性纤维化有关。10个月(F)、1年(G)和4年的(F–H)同级别CT图像(H) DAD后显示稳定的结果,不对称前上部占主导地位的纤维化伴牵引性支气管扩张,累及左上叶前段支气管和胸膜下网状。纤维化没有进展,因为在2017年2月首次损伤后没有发生额外的肺损伤。

弥漫性肺泡损伤的组织学损伤阶段

尽管由于损伤的严重程度和分布不同,各阶段之间存在重叠,通常在DAD急性期后1周,组织损伤阶段开始,最终在损伤后3周成为主要表现。尽管组织损伤阶段有许多组成部分,但最常见的是两个过程:肺泡塌陷引起的大面积肺泡容积损失;以及将充满组织渗出物质的间质的成纤维细胞和嵌入结缔组织基质的活化肌成纤维细胞填满肺泡、肺泡管和间质结构中形成栓子。即使与所观察到的有所不同,这些组织栓子与OP和AFOP中的栓子还是相似的。然而,与OP相比,DAD中存在更严重的结构破坏和肺泡塌陷,在某些情况下上述损伤可能演变成为永久性的。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和DAD病例。DAD的这种组织阶段通常也被称为增殖期,表示上皮和结缔组织细胞的增殖,试图修复损伤并重新扩张塌陷的肺泡。

CT表现反映了病理组织和肺泡容积损失。尽管主要损伤可能仍然是下叶,未累及的肺泡主要是位于前上部,但在某些情况下,损伤非常广泛,以至于无法详细阐明区域的分布。尽管实变的程度和范围经常逐渐增加,GGO和实变仍然是主要的发现(见图1和图2)。继发于肺泡塌陷和可能的早期纤维化与渗出期相比,容积损失更大。在损伤的这一阶段,网状结构和气道扩张可以迅速发展,并与生存可能性降低有关。需要注意的是,DAD、AFOP或OP中出现的气道扩张可能不是永久性的,可以通过肺修复和肺泡再扩张来解决(见图2;图3)。因此,由于支气管扩张症通常被用来定义永久性气道扩张,但牵引性支气管扩张症一词仍被广泛用于描述这种通常是暂时性的发现,虽然在技术上可能并不正确。胸膜下次级小叶扭曲变形,可类似于瘢痕性肺气肿,也可能形成,但也可在肺修复后减弱,这可能与肺容量增加有关(见图3)。

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图3 :皮肌炎引起弥漫性肺泡损伤的非吸烟者囊性病变的快速发展。(A) 左肺冠状斜位CT图像显示下叶-主要实变,有毛玻璃样混浊和支气管扩张区域(黑色箭头)。存在肺间质性肺气肿的一些区域(黑色箭头)。肺部有几个明显的区域(白色箭头)。(B) 1周后的冠状斜位CT图像显示弥漫性实变增加,支气管扩张增加(黑色箭头)。出现上叶实质性囊性改变(白色箭头),表现为继发性小叶被拉开,继发于广泛的容积损失,提示瘢痕性肺气肿。(C) 8天后的冠状斜位CT图像显示实变减少,肺容量略有改善。可见支气管扩张(黑色箭头)和囊性改变,伴有肺小叶扩张(白色箭头),但略有改善。(D) 1个月后的冠状斜位CT图像显示,随着损伤开始愈合和肺容量的改善,气道扩张减少(黑色箭头)。此外,胸膜下囊性改变显著改善(白色箭头),这可能与随着肺容量的增加,舌叶小叶的张力降低有关。

弥漫性肺泡损伤的肺修复与纤维化

DAD后的肺修复机制极其复杂,依赖于II型肺细胞、可修复的基底膜和纤溶系统的存在来去除OP栓子。因为I型肺细胞自身不能再生,所以任何形式的ALI肺部的修复依赖于II型肺细胞的存在来增殖,然后分化为I型肺细胞,然后在裸露的、已经得到理想修复的基底膜上重新上皮化。此外,II型肺细胞分泌表面活性物质,能够降低肺的空气/液体界面的表面张力。这就允许一定程度的肺修复和肺泡再扩张。缺乏II型肺细胞会导致永久性肺泡塌陷。此外,在由于最初的损伤而导致基底膜广泛凹陷的区域,试图修复和重新上皮化脱落的基底层的颗粒性肺细胞可以在附着的隔膜上增殖,从而将部分或完全塌陷的肺泡融合为单个增厚的隔膜,导致永久性肺泡容积损失。最后,如果不通过纤维蛋白溶解去除OP栓子,也许会出现两种可能的结局:1、如果栓子仍保留在肺泡中,则这些肺泡间的肉芽通常会上皮化并合并到间质中。这种增生性纤维化不仅在ALI中是肺重构的重要机制,而且在普通间质性肺炎(UIP)和非特异性间质肺炎(NSIP)中也可见。2、成纤维细胞组织的组织栓子也可能保留在肺泡腔中,形成大片的实变,完全闭塞整个肺部区域,这一过程有时被称为闭塞性纤维化。

如果患者在DAD的渗出和组织损伤阶段存活下来,肺实变和GGO会慢慢改善。尽管CT检查结果可能在一小部分患者中恢复正常,但由于先前描述的机制,大多数患者都有一定程度的残余纤维化。在大多数情况下,纤维化通常涉及不到25%的肺部(见图1和图2)。与损伤早期可见的广泛实质受累相比,纤维化程度有限,这表明损伤的上皮基底膜重组和先前塌陷的肺泡的通气产生了愈合反应。然而,在一些患者中,永久性损伤的程度非常广泛,以至于需要进行肺移植;美国在2020年8月1日至2021年9月30日期间进行的肺移植中有7%是在与新冠肺炎相关的DAD后进行的。另一个常见的问题是,在ALI后的肺修复过程中,CT检查结果何时代表永久性纤维化与持续愈合。尽管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,肺损伤可以在最初损伤后6个月内继续改善,因此在此之前应谨慎使用纤维化一词(见图1)。

尽管网状、支气管扩张和囊性间隙的区域经常存在,但是DAD后相关纤维化的分布是可变的。虽然纤维化通常被描述为在肺的前部非依赖性部分最为明显,但纤维化可以以多种模式发生(见图1和2),在某些情况下,这种模式可以归类为UIP(图4)。DAD所见的纤维化不应进展,除非随后再次发生肺损伤。

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图4 :(A-D)在一名没有重大既往病史的71岁女性中,3个月内DAD模式到UIP模式。(A) 因呼吸急促入院几天后,冠状CT图像显示中下肺以GGO为主,伴有间隔增厚(黑色箭头),伴有轻度体积损失和气道扩张。(B) 2周后相同水平的冠状CT图像显示DAD的正常演变,GGO降低,胸膜下和支气管血管周围实变面积增加。随着气道扩张的增加,容积损失增加(黑色箭头,白色箭头)。纵隔肺炎(星号)是由于通气造成的气压伤而发展起来的。广泛的检查没有发现根本原因,患者被诊断为急性间质性肺炎。(C) 初次损伤后3个月的冠状CT图像显示了可能的UIP模式,下叶胸膜下网状结构(白色长箭头)和右下叶后部最明显的气道扩张(白色短箭头)。侧段支气管(黑色箭头)的扩张显著改善,因为周围肺泡从愈合开始重新扩张。(D) 初次损伤后18个月的冠状CT图像显示,可能的UIP模式没有变化,有永久性胸膜下网状结构(白色长箭头)和牵引性支气管扩张(白色短箭头。侧段支气管(黑色箭头)在急性损伤期间明显扩张,表现出轻微的不规则性,但逐渐变细。尽管UIP模式通常与进展有关,但这种继发于DAD的纤维化已经稳定了3年多,因为它代表了单一严重肺损伤的后遗症,而不是反复发作的损伤。

弥漫性肺泡损伤与常见间质性肺炎的关系

1973年首次描述了组织性肺损伤和UIP之间的联系,并在随后许多研究中得到了证实。这种关联在UIP急性加重期或加速期的情况下得到了证明,其中DAD或不太常见的OP的成像和组织学结果叠加在UIP潜在的纤维化模式上(图5)。这种急性损伤往往会导致临床迅速恶化甚至死亡。2016年,急性加重的定义发生了变化,重要的是,不排除感染是肺损伤的潜在诱因(表1)。影像学和组织学通常与叠加在潜在UIP模式上的DAD的发现相一致,考虑到叠加的肺损伤,有时很难识别。尽管纤维化经常恶化,但如果患者存活下来,大部分ALI可以缓解。基底膜损坏是一种即使在没有急性加重的情况下,在UIP患者的电子显微镜下也很常见的损伤。UIP与急性或亚急性肺损伤反应中发生的组织之间的关系尚不完全清楚。然而,常见的组织学发现表明,反复发作的肺损伤和随后的异常肺修复是部分原因。

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图5 :(A,B)60岁男性UIP急性加重。(A) 基线CT显示UIP型纤维化,伴有下叶胸膜下网状组织和牵引性支气管扩张(箭头)。照片中没有出现轻微的蜂窝现象。(B) 四个月后,患者因呼吸急促迅速入院。相同水平位置的冠状位CT显示肺损伤DAD模式的间隔病变发展,弥漫但下叶为主,磨玻璃样混浊,合并支气管扩张增加(箭头)。结合UIP的基线图像,这被称为急性加重。患者在医院接受了肺移植,病理证实了与潜在的UIP纤维化相关的DAD。

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表1 :2016年和2007年特发性肺纤维化急性加重标准的比较

急性纤维蛋白组织性肺炎

AFOP是ALI的一种组织学模式,位于OP和DAD之间。AFOP的主要组织学差异是肺泡内混合有OP区域的红色纤维蛋白“球”。然而,缺乏与DAD相关的透明膜。AFOP的潜在病因反映了DAD和OP的病因,包括但不限于感染、自身免疫性疾病、药物毒性和有毒吸入,如电子烟/电子烟相关的ALI。影像学发现和结果因研究而异。例如,在一项针对17名AFOP患者的研究中,9名患者出现了严重的肺损伤,其影像学表现与DAD患者相似(图6),并表现出快速进展至死亡。其余患者有一个亚临床过程,其影像学和恢复情况与OP相似。在最近一篇涉及34例病例的论文中,85%的病例的影像学发现具有OP模式,只有两名在影像学上具有类似DAD的更严重损伤模式的患者死亡。AFOP,如DAD和OP,可导致肺纤维化。鉴于缺乏将AFOP与OP或DAD或影像学区分开来的能力,这一发现应仍然是病理诊断,而不是影像学诊断。

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图6 :一位69岁男性的AFOP。冠状CT图像显示弥漫性毛玻璃样混浊,伴有胸膜下实变和间隔增厚。考虑到肺损伤的严重程度,患者被认为患有DAD。然而,活检显示AFOP,这是一种肺损伤的病理诊断,在组织性肺炎性栓塞的同时,肺泡腔中有大量纤维蛋白沉积。损伤的影像学表现可以从轻度组织性肺炎图像到严重的DAD图像。

机化性肺炎

病因学

OP的病理反应在19世纪之交首次在“未解决”的肺炎球菌肺炎患者中被发现。OP被认为是对肺部感染的一种独特的病理反应,肺泡内渗出物转化为结缔组织,与肺纤维化的发展有关或与肺纤维化同时发生。

OP是对肺损伤的非特异性反应,最初的损伤与AFOP和DAD相同。与DAD一样,感染是OP的主要原因,尽管许多其他病因包括但不限于有毒物质吸入、药物反应、辐射、吸入和全身炎症后遗症,例如在某些胶原血管疾病中看到的情况。在某些情况下,OP的诱因从未被发现,临床实体被标记为隐源性OP。OP的根本原因,就像DAD和AFOP一样,如果没有有用的临床和实验室数据,很难阐明,因为影像学和病理学发现往往彼此相同。

局灶性影像学表现

在CT上,许多影像学表现与OP有关。这些发现通常是弥漫性的,但确实也会发生局灶性异常。在10%至38%的患者中,OP可表现为孤立性肺结节或局灶性区域出现实变和/或GGO。局灶性OP可有多种表现,从良性实变区到有毛刺或内部支气管造影的结节,这些结节可分别类似肺癌或淋巴瘤。这些结节内部和周围的结构扭曲、纤维化和边缘不规则性与肺泡塌陷、间质炎症和纤维化有关。周围的促结缔组织增生反应也可能发生,类似于肺腺癌。在许多情况下,局灶性OP紧随着最近的感染。此外,与肿块样病变相比,局灶型OP更具实变特性,其分布通常是支气管血管周围或胸膜下(图7)。可以出现小叶或胸膜下未累及,如弥漫型。不幸的是,在影像学确实与恶性肿瘤重叠的情况下,如果没有先前的影像学可用,并且没有临床发现提示OP,那么肺活检可能仍然是必要的。在极少数仍高度怀疑恶性肿瘤的情况下,因为这种病理学发现可能发生在肺部恶性肿瘤附近,有时即使活检显示OP,仍需要手术切除病灶。

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图7 :(A–C)一名44岁男性的OP局灶性肿块样区域,伴有胸痛和胸部X线片异常。(A) 轴向图像显示3.8cm的胸膜下右下叶肿块,带有内部空气支气管图(箭头)。肿块的前缘显示轻度毛玻璃样混浊。尽管这被认为是一种感染,但包括肺淋巴瘤在内的恶性肿瘤的可能性还是增加了。患者接受了活组织检查,结果显示OP。随后的真菌孢子滴度呈阳性。(B) 开始抗真菌治疗几周后,轴向CT图像显示病变向外扩展,固结部分几乎完全分辨率,几乎全为毛玻璃样混浊(箭头)。沿着病变周围有一条剩余的线性巩固带,与反向晕征一致。(C)六个月后,在先前感染的部位只有一条薄薄的胸膜下瘢痕线性带(箭头)。

弥漫性影像学表现

OP的特发性和继发性病因可在影像学上表现为各种类型的弥漫性肺病。尽管某些模式提示OP的诊断,但在许多情况下,这些发现是非特异性的。OP的主要发现是双侧实变和/或GGO,其本身是完全非特异性的,发生率为80%至95%。然而,阴影的分布有助于提示OP的诊断。其中包括胸膜下或支气管血管周围的主要实变,通常伴有小叶或胸膜下未累及的区域(图8)。在某些情况下,胸膜下实变形成线性带,可以平行于下面的胸膜表面。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。小叶未累及区与损伤的带状分布有关,其中一个小叶充满OP,而相邻小叶未累及。胸膜下未累及的原因尚不清楚,但可能与通过胸膜下淋巴管的清除机制有关。间隔增厚也是一种常见的与急性损伤中的间隔水肿有关的发现,如果损伤得不到解决,可发展为间隔纤维化。

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图8 :一位67岁女性正在接受尼沃单抗治疗转移性非小细胞肺癌癌症,其轴位CT图像显示典型的机化性肺炎的影像学表现,包括支气管血管周围(黑色长箭头)和胸膜下(白色长箭头)实变,伴有间隔增厚(黑色短箭头)。胸膜下巩固形成平行于胸膜表面的线性带,通常有胸膜下未累及(白色短箭头)。此外,胸膜下实变和胸膜表面之间可见毛玻璃样混浊,形成反向晕征(星号)。

“反向晕”或“环礁”征是CT发现,定义为GGO的焦点区域被实变的环形或晕征包围(见图7和图8;图9)。它可以发生在单侧或双侧损伤中,通常之前有结节或肿块样实变。随着时间的推移,结节或肿块向外扩展,中心衰减减少,形成了这一成像发现(见图7和图9)。为什么会发生这种情况尚不清楚,但它可能代表了一种愈合反应。尽管最初被认为是OP的一种体征诊断,但它可见于各种感染、梗死、非感染性肉芽肿性异常,甚至原位腺癌。

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图9 :一名患有混合结缔组织病的38岁女性组织性肺炎结节性和肿块样病灶的演变。(A) 冠状位CT图像显示大量胸膜下圆形胸膜下肿块(黑色箭头)和结节(白色箭头)。(B) 在开始使用类固醇16天后,胸膜下和支气管血管周围固结的残余区域改善了实变区域。下叶结节现在显示出“反向晕”征(白色箭头)。

在局灶性和弥漫性形式中,OP可表现为气道中心或细支气管周围结节。这些结节大小不一,但通常位于胸膜下,大时可显示支气管内部充气的图像。结节的分布表明,损伤的初始部位涉及气道。如前所述,在许多情况下,这些结节与OP的其他实质表现共存。这可能有助于将这些结节与其他可能具有相似外观的病理过程区分开来,如实质性淋巴瘤、脓毒性栓子或肉芽肿伴多发血管炎。在某些情况下,弥漫性树芽状结节可以代表病理学上的OP(图10)。这种情况见于合成大麻和电子烟/电子烟相关的急性呼吸系统综合征引起的吸入性损伤。

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图10 :轴位10mm层厚的最大强度CT图像显示,一名20岁男子被诊断为电子烟/电子烟相关急性肺损伤,其弥漫性、界限不清的毛玻璃小叶中心结节。进行了活检,结果显示中毒性吸入损伤引起的以呼吸细支气管为中心的组织性肺炎。

OP的治疗核心是去除已知的刺激因子和皮质类固醇治疗,无论是单独治疗还是与细胞毒性药物联合治疗。类固醇如何使OP的栓子问题得到解决仍不清楚。预后通常是好的,许多病例表现出完全或接近完全的消退,只有最小的疤痕区域(图11)。在大多数情况下,肺损伤的程度和范围是中等的,肺部会自我修复而不会受到永久性损伤。然而,在某些情况下,损伤程度严重,导致永久性损伤和间质纤维化。

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图11 :一名患有新冠肺炎相关肺炎的45岁男子肺损伤的组织化肺炎影像学的恢复。(A) 入院时轴位CT影像显示支气管血管周围和胸膜下实变。(B) 6个月后的轴位CT图像显示了肺损伤的完全缓解。

组织学作为纤维化的途径

OP、AFOP和DAD的损伤途径基本相同,并且沿着一个连续过程而存在。最初的损伤导致肺泡和毛细血管上皮损伤,随后蛋白质渗出物填充肺泡腔和远端气道。尽管DAD的损伤程度比OP更严重,但两者都会导致肺泡上皮坏死,随后死亡的肺细胞脱落,并伴有肺泡基底层的剥脱。基底层是正常肺修复中不可或缺的一部分,它为肺提供了底层支架并有助于肺修复。新的实质细胞从相邻的健康肺泡迁移,重新填充肺泡上皮细胞,并帮助展开褶皱的基底层。与DAD类似,基底层的折叠可导致永久性上皮损伤和肺泡塌陷,因为重新增殖的上皮细胞在变形和折叠的基底层上上皮化,导致永久性附着。此外,组织纤维化组织的管腔内栓子通过增殖的II型肺细胞上皮化,随后融合入间质中。一旦进入间质,它们与UIP中的成纤维细胞灶具有相同的形态学特征,看起来也相同。考虑到DAD对基底层的初始损伤比OP更严重,正如前面所讨论的,DAD会导致纤维化也就不足为奇了。OP继发性纤维化的发展在放射学文献中报道较少。在这些病例中,纤维化的分布通常反映了最初损伤的分布,通常表现为细支气管周围或胸膜下纤维化带伴GGO、牵引性支气管扩张和结构变形(图12)。在其他情况下,弥漫性OP可以以与NSIP相同的模式愈合,据报道,高达45%的患者会出现这种情况(图13)。OP继发于单一事件(如严重肺炎)的纤维化不应导致进行性纤维化。然而,OP复发是常见的,13%至58%的患者出现OP复发。每重复一次损伤,就会形成纤维化区域(图14)。

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图12 :(A–E)一名患有转移性结直肠癌的71岁男性服用免疫检查点抑制剂后出现呼吸短促和咳嗽。(A) 急诊科就诊时的CT图像显示,药物诱导的组织性肺炎引起的支气管血管周围(黑色箭头)和胸膜下(黑色箭头箭头)合并,胸膜下保留区域(双头白色箭头)。(B) 四天后,支气管血管周围实变增加(黑色箭头),胸膜下保留区域持续存在。(C) 初次肺损伤后10天和开始服用类固醇后4天,在先前的实变的区域,巩固随着GGO的增加而减少。某些区域可见支气管扩张(黑色箭头)。可见明显的胸膜下未累及(白色箭头)。(D) 损伤后1个月的CT图像显示实变程度持续下降,GGO下降。右中叶存在持续的气道扩张(黑色箭头)。(E) 损伤后2年的CT图像显示,右中叶大于右下叶细支气管周围纤维化(黑色箭头),胸膜下有线性瘢痕带(黑箭头)。总的来说,考虑到肺损伤的程度,纤维化的程度是轻微的。

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图13 :(A,B)无既往病史的54岁男性在新冠肺炎相关肺炎14个月后的NSIP纤维化模式。轴位(A)和矢状位(B)CT图像显示下叶为主的纤维化,伴有毛玻璃样混浊、牵引性支气管扩张(黑色箭头)和胸膜下和小叶保留区(白色箭头),提示NSIP纤维化模式。这种模式可能发生在急性肺损伤的单一发作之后。

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图14 :(A–F)一名62岁的男性,患有反应性关节炎,因医疗不依从性导致多次OP反复发作。2006年通过隆突(A)和下叶(B)的CT图像显示支气管血管周围实变和GGO的斑片状区域,活检显示为OP。类固醇治疗后异常消失。2009年通过隆突(C)和下叶(D)的CT图像显示,由于OP,支气管血管周围实变和GGO出现了新的区域。由于先前的损伤,右下叶和左上叶存在轻度纤维化区域。2012年通过隆突(E)和下叶(F)的CT图像显示,支气管血管周围实变和胸膜下GGO更为弥漫性模糊。尽管其中一些代表急性损伤,但许多区域代表永久性纤维化,如持续随访影像学所示(未显示)。肺损伤的反复发作可导致每次损伤后纤维化的恶化。

最后,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,而不太常见的是UIP。NSIP和OP之间的关系是有争议的。然而,OP常见于NSIP病例,在美国胸科学会关于NSIP的研究中,52%的活检标本中发现了OP,在许多其他研究中也有类似的发现。此外,NSIP患者中OP的存在与疾病进展更快和预后更差有关。鉴于许多患者在影像学上从OP到NSIP的这种明确关系和演变,作者认为OP是肺损伤的病理改变,在许多情况下可能导致NSIP纤维化(图15)。然而,这仍然是一个有争议的话题。

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图15 :一例39岁硬皮病妇女的OP与NSIP区域到NSIP的进展。(A) 冠状动脉图像显示广泛的支气管血管周围GGO和实变(黑色箭头),伴有气道扩张(黑箭头)和右肺叶间裂下移位(白色箭头)。开放式肺活检显示主要为OP,伴有NSIP型纤维化的分散区域。(B) 类固醇治疗后,冠状位CT扫描显示GGO降低,实变几乎完全消退。气道扩张(黑色箭头),持续存在。目前尚不清楚残留的GGO是否代表OP或纤维化区域。初次CT后12个月(C)和18个月(D)的冠状位CT图像显示GGO几乎完全缓解。这是有广泛的下叶以纤维化为主,伴有下叶容积损失,表现为叶间裂下移位(白色箭头)和相关的牵引性支气管扩张(黑色箭头)。胸膜下可见明显的保留。双侧肺移植显示NSIP纤维化图像,只有少量OP栓塞。尽管作者认为OP是导致NSIP纤维化的损伤模式,但这一概念仍有争议。

总结

ALI的发生存在于一个谱系上。尽管有将损伤分为不同类型的趋势,但损伤的主要部位与毛细血管内皮和I型肺细胞之间的共同基底膜损伤相同,这导致渗出、组织和修复尝试。ALI的放射学表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也并不罕见,可能会使人出现衰弱。当ALI确实导致纤维化时,可能会出现其他组织学和影像学表现,如NSIP,这表明与组织相关的损伤可能是根本原因。

临床监护要点

1、急性肺损伤的病理表现包括器质性肺炎、急性纤维蛋白组织性肺炎和弥漫性肺泡损伤。

2、鉴于急性肺损伤存在于一个谱系上,影像学和病理学表现可能重叠。

3、急性纤维蛋白组织性肺炎(AFOP)是一种病理学诊断。影像学表现与组织性肺炎和弥漫性肺泡损伤重叠。单凭影像学诊断AFOP是没有办法的。

4、组织性肺炎、急性纤维蛋白性和组织性肺炎以及弥漫性肺泡损伤代表了多种原因的肺损伤的非特异性模式。放射科医生可以诊断ALI,但临床医生需要找到根本原因。

5、没有肺损伤是真正的特异性疾病;只是根本原因尚未阐明。

原文地址:Radiol Clin N Am 60 (2022) 925–939https://doi.org/10.1016/j.rcl.2022.06.005

译者致谢:感谢苏州工业园星海医院麻醉科刘岗主任在本文翻译中对译者的帮助指导!

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