許巖 路希維 蔡春葵 孫詩學 顧曉峰 于洋 李剛 王穎
我國是耐多藥結核病(MDR-TB)高負擔國家,據統(tǒng)計我國臨床分離菌株的初始耐多藥率可高達7.32%[1]。目前,認為耐多藥肺結核(MDR-PTB)患者的影像學特點表現(xiàn)為多發(fā)空洞,以及并發(fā)支氣管擴張、肺不張、毀損肺等殘留損傷表現(xiàn),嚴重影響了MDR-PTB患者的生存質量[2-4],但對于這些征象的形成及演變鮮有報道。本研究對大連市登記的治療失敗的56例MDR-PTB患者自開始治療時起即進行連續(xù)性CT隨訪觀察,歸納MDR-PTB患者病變的演變特征,探討治療失敗的MDR-PTB患者病變發(fā)展及演變規(guī)律,以評價CT在MDR-PTB療效評價中的價值。
一、研究對象
搜集2012年9月至2017年8月連續(xù)性登記的MDR-PTB患者,采用全球基金耐多藥結核病防治項目推薦的化療方案,組成藥品包括:氨基糖苷類、氟喹諾酮類、環(huán)絲氨酸、吡嗪酰胺、丙硫異煙胺、阿莫西林-克拉維酸鉀、對氨基水楊酸鈉等,療程24~36個月。將完成療程并經臨床判斷為治療失敗的MDR-PTB患者作為研究對象。符合下列條件之一者判斷為治療失?。?1)療程的后12個月的最后5次痰培養(yǎng)中有2次或2次以上陽性。(2)治療最后的3次痰培養(yǎng)中任何1次陽性[5]。
治療失敗的MDR-PTB患者共計66例,10例因為以下原因從本研究中剔除:(1)中斷治療超過6個月以上者4例;(2)經基因芯片法鑒定結核與膿腫分枝桿菌雙重感染1例;(3)無連續(xù)性影像學資料可供評價者4例;(4)治療中期死亡1例。最后,56例 MDR-PTB患者納入本研究,其中最后診斷為MDR-TB 32例,準廣泛耐藥結核病(pre-XDR-TB)14例,廣泛耐藥結核病(XDR-TB)10例。入組患者男∶女=3.7∶1,年齡26~61歲,中位年齡46歲。本組患者中并發(fā)糖尿病14例、慢性阻塞性肺疾病(COPD)5例、酒精性肝病5例、高血壓3例、冠心病2例,以及有吸毒史者2例。所有患者每月進行1次痰涂片和痰培養(yǎng)檢查結核分枝桿菌。
二、研究方法
采用美國GE Light Speed 16排螺旋CT進行胸部掃描。掃描范圍:深吸氣在屏氣狀態(tài)下,從肺尖部掃描至橫膈。掃描參數(shù):管電壓110 kV,自動管電流。常規(guī)層厚5 mm,間隔5 mm。同時進行薄層重建,層厚為1.25 mm?;颊咴谥委熐熬M行CT檢查,并在治療過程中每3個月進行1次CT檢查隨訪。采用回顧性隊列分析的方法,從治療開始直至療程結束,連續(xù)性觀察肺內病變的轉歸和進展趨勢。采用遞進讀片法(主要觀察吸收好轉病變)和倒溯性讀片法(主要觀察不可逆損傷病變)相結合,了解諸病灶的演變特點。由2名副高職稱以上放射科醫(yī)師和1名耐藥結核科主任醫(yī)師集中閱片,意見不一致時,以多數(shù)意見作為最終判定結論。
1.歸納病程CT征象的演變類型:根據病變CT征象演變趨勢,將本組治療失敗患者分為3種類型:(1)吸收-好轉型:占35.7%(20/56),經過抗結核治療后,肺內病變整體上呈逐漸吸收好轉趨勢,全療程無明顯加重或反復。(2)吸收-進展型:占37.5%(21/56),抗結核治療初期,病變整體上呈逐漸吸收好轉趨勢,但后期病變增多或惡化者。(3)間歇進展型:占26.8%(15/56),肺部病變對抗結核治療不敏感,整個療程可見間歇性或持續(xù)性進展,療程結束時較治療前有明顯加重和惡化者。
2.治療前后CT征象檢出率比較:觀察征象包括樹芽征,以及小葉中心結節(jié)狀病灶、磨玻璃狀影、結節(jié)或腫塊狀病灶、 肺實變(小葉樣實變、肺段或肺葉實變)、空洞、支氣管狹窄、支氣管擴張或增厚、支氣管聚攏迂曲、肺氣腫或肺大皰、空氣潴留、毀損肺、肺不張、空洞或空腔病變內曲霉球、肺動脈高壓(CT診斷標準為主肺動脈增寬,直徑大于29 mm)。以患者為基數(shù),分別計算治療前后的CT征象檢出率。
圖1 本組56例MDR-PTB患者不同CT演變征象痰菌陰轉率比較
3.觀察征象的演變及結局:以開始治療為起點,將肺內病變分為固有病變和新增病變2類。(1)固有病變:指治療前已經存在的病變,隨著時間推移發(fā)生演變,并衍生新的征象特點。(2)新增病變:指在治療過程中,正常肺野出現(xiàn)與原病變不同的病灶。所有新增病變和固有病變均需詳細記錄演變過程。由于新增病變和固有病變在每例患者中可能是多處的,且具有不同的轉歸方向,本研究以肺段為單位對諸病變進行詳細標記、計數(shù)和分類,并逐個統(tǒng)計演變和最終結局,因此統(tǒng)計值會超過本組患者例數(shù)。有些病變?yōu)槎喾N活動性征象并存,在描述上稱之為“復合征象”, 對其CT征象演變單獨進行了描述。如:干酪性肺實變內單發(fā)或多發(fā)空洞壞死;樹芽征分布區(qū)有小葉樣融合性肺實變、體積增大的結節(jié)狀病灶或空洞等。
三、統(tǒng)計學處理
采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據進行統(tǒng)計分析。患者肺部病變CT征象演變采用描述法統(tǒng)計。計數(shù)資料治療前與治療后的各類CT征象檢出率比較采用配對χ2檢驗,不同觀察類別的觀測值比較采用χ2檢驗,均以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
一、治療失敗MDR-PTB患者不同CT征象演變型別的分析
“吸收-好轉型”和“吸收-進展型”患者在治療第3個月末痰菌陰轉率達到高峰,但隨著繼續(xù)治療“吸收-進展型”患者病原學陰轉率逐漸下降,而“間歇進展型”患者在治療第3個月末痰菌陰轉率低于其他2種類型,在治療第3個月末之后呈波動狀態(tài),如圖1。在治療第3個月末、第6個月末和第24個月末,“吸收-進展型”“吸收-好轉型”和“間歇進展型”患者的痰菌陰轉率分別為81.0%(17/21)、90.0%(18/20)和40.0%(6/15);61.9%(13/21)、85.0%(17/20)和26.7%(4/15);28.6%(6/21)、60.0%(12/20)和20.0%(3/15)。其中治療第3個月末,間歇進展型患者的痰菌陰轉率低于其他2種類型患者(χ2=11.953,P=0.003);治療第6個月末,上述3種類型患者間痰菌陰轉率比較,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=12.248,P=0.002);治療第24個月末,吸收-好轉型仍高于其他2種類型患者(χ2=6.994,P=0.030)。 3種征象演變類型患者在第3、6、24個月的痰菌陰轉率差異均有統(tǒng)計學意義,P值均<0.05。
二、治療失敗MDR-PTB患者治療前后CT征象檢出率比較
對56例MDR-PTB患者治療前及治療結束時的肺部病變各類CT征象檢出率進行比較,治療前及治療結束時各種CT征象檢出率統(tǒng)計:樹芽征、磨玻璃狀影、結節(jié)狀病灶在治療后減少,而支氣管迂曲聚攏、纖維化、毀損肺、支氣管擴張等結構性肺損傷在治療后增多,P值均<0.05。實變影、空洞、支氣管壁增厚、肺氣腫、空氣潴留、肺氣腫、巨大薄壁空洞和囊腔、鈣化、肺動脈增寬、胸膜增厚、肺不張征象在治療前后的檢出率差異無統(tǒng)計學意義,P值均>0.05。詳見表1。
三、治療失敗MDR-PTB患者的CT征象演變
(一)新增病變與固有病變
在治療過程中,按有無新增病變將患者再分為兩組,分別觀察其固有病變中活動性征象的檢出頻率。在新增樹芽征的患者中,復合征象(干酪性肺實變伴空洞)的檢出率為47.4%(9/19),明顯高于無新增樹芽征患者[18.9%(7/37)],差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而有無新增結節(jié)狀病灶的患者肺內固有病變活動性CT征象的檢出率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
(二)肺內活動性病變的吸收與進展
由于治療失敗患者的肺內諸病變轉歸具有不同結局,本研究對56例患者肺內的活動性病變進行分類和計數(shù),根據肺內病變的發(fā)展和演變將病灶分為固有和新增兩類,共觀察了335處活動性病灶;其中固有病灶為286處,占85.4%(286/335),新增病變?yōu)?9處,占14.6%(49/335)。在固有病變中,CT征象檢出由高至低依次為空洞、結節(jié)狀病灶、肺實變、樹芽征和復合征象;在新增病變中常見征象依次為樹芽征、結節(jié)狀病灶,而肺實變、空洞及復合征象少見(表3)。
表1 56例治療失敗MDR-PTB患者肺部各類CT征象檢出率在治療前后的比較
表2 56例治療失敗MDR-PTB患者新增病變與固有病變的關系
樹芽征在新發(fā)病變和固有病變中的治療吸收率分別為69.6%和67.7%(χ2=0.020,P=0.887);結節(jié)狀病灶的治療吸收率分別為65.0%和44.6%(χ2=2.623,P=0.105)。本組患者各種征象的總吸收率排序,由高至低依次為樹芽征[68.5%(37/54)]、肺實變[62.8%(32/51)]、結節(jié)狀病灶[48.9%(46/94)]、空洞[43.6%(48/110)]、復合征象[26.9%(7/26)]。在復合征象中,“樹芽征+肺實變/空洞”的吸收率為3/7,而“干酪性肺實變+空洞”的吸收率最低[21.1%(4/19)]。諸病灶惡化進展率由高至低依次為:復合征象(干酪性肺實變+空洞)[73.6%(14/19)]、復合征象(樹芽征+肺實變/空洞)(4/7)、肺實變[33.3%(17/51)]、空洞[32.8%(36/110)]、結節(jié)狀病灶[23.4%(22/94)]和樹芽征[22.2%(12/54)]。復合病變具有較差的吸收率和較高的進展惡化風險,見表3。
(三)病變惡化進展與不可逆損傷
對發(fā)生惡化進展的CT征象進行詳細觀察,同時對療程結束后的演變結局和不可逆損傷進行了觀察。335處固有和新增病灶中發(fā)生惡化進展病灶共105處(表3),具體進展和演變結局描述如下。
1.樹芽征:(1)單純樹芽征12處。隨著病情進展在樹芽征分布區(qū)內出現(xiàn)肺實變5處(41.7%)。繼之,3處肺實變區(qū)發(fā)生干酪壞死形成空洞;1處在樹芽征分布區(qū)出現(xiàn)不規(guī)則肺實變,左上葉支氣管狹窄,最終導致左上葉肺不張(圖2~4);另1處樹芽征分布區(qū)演變形成薄壁囊腔樣變(圖5~7)直至療程結束仍殘留;在樹芽征分布區(qū)內出現(xiàn)結節(jié)狀病灶增大7處(58.3%),其中2處增大結節(jié)狀病灶發(fā)生空洞,另5處在療程結束后未發(fā)生進一步演變。(2)樹芽征復合征象(樹芽征+肺實變/空洞)4處。隨著病情進展,有3處(3/4)小葉樣肺實變壞死溶解后形成空洞,緩慢進展,直至療程結束未發(fā)生進一步損傷。另1處(1/4)樹芽征分布區(qū)小葉肺實變逐漸增多,最終融合成肺段實變并發(fā)生干酪壞死(空洞),伴支氣管擴張,管壁破壞(圖8~10)。(3)樹芽征演變?yōu)閺秃险飨?肺實變+空洞)7處,進展演變者占樹芽征的43.8%(7/16)。
表3 治療失敗MDR-TB患者各類CT征象的固有病變和新增病變的轉歸
圖2~4 男,38歲,pre-XDR-TB患者。圖2為治療前CT掃描,顯示雙肺多發(fā)樹芽征和小葉中心結節(jié)狀影;圖3為治療第3個月CT復查,顯示樹芽征分布區(qū)肺實變較前增多;圖4為第18個月時CT復查,顯示左舌葉支氣管狹窄,伴左舌葉不張。其他部位樹芽征分布區(qū)結節(jié)略有增大,療程結束后未發(fā)生進一步演變 圖5~7 男,36歲,MDR-TB患者。治療前CT掃描,左上葉可見沿支氣管分布的樹芽征(圖5);治療第9個月CT復查,出現(xiàn)多發(fā)囊性變(圖6);第24個月時CT復查,顯示多囊變融合形成巨大含氣囊腔(圖7) 圖8~10 男,46歲,MDR-TB患者。圖8為治療前CT掃描,顯示左上肺樹芽征分布區(qū)出現(xiàn)多發(fā)小葉樣肺實變影(復合征象);圖9為治療第18個月CT復查,顯示肺實變影擴大并出現(xiàn)多發(fā)空洞(復合征象);圖10為第24個月時CT復查,顯示病變蔓延至整個左上葉,伴支氣管擴張
2.肺實變:(1)單純肺實變17處。隨著病情進展,15處(88.2%)肺段實變發(fā)生干酪壞死并出現(xiàn)單發(fā)或多發(fā)空洞(復合征象),其中5處病變蔓延累及整個肺葉;療程結束后CT隨訪顯示:2處形成毀損肺, 1處形成巨大薄壁囊腔(圖11~13);另2處(11.8%)肺實變體積增大,直至療程結束后,未發(fā)生進一步演變。(2)實變復合征象14處(肺實變區(qū)伴空洞影表現(xiàn))。療程結束后CT隨訪顯示:8處(57.1%)形成毀損肺(圖14~16);3處(21.4%)演變?yōu)榫薮蟊”跉埱唬?處(14.3%)發(fā)生支氣管狹窄和肺不張;另1處(7.1%)在療程結束時病變范圍增大,直至療程結束后仍為復合征象表現(xiàn)。(3)肺實變演變成復合征象(干酪性肺實變+空洞) 合計29處,占肺實變進展演變的93.5%(29/31)。
圖11~13 男,61歲,MDR-TB患者。治療前CT掃描,顯示右上葉肺實變影伴支氣管擴張(圖11);治療第12個月CT復查,顯示左上葉新發(fā)肺實變影伴蜂窩樣壞死(圖12);第24個月時CT復查,顯示雙肺均形成巨大殘氣腔(圖13) 圖14~16 男,46歲,MDR-TB患者。圖14為治療前CT掃描,顯示右肺下實變影伴空洞形成;圖15為治療第9個月后CT復查,顯示病變明顯進展,右下肺可見大片干酪壞死灶;圖16為第18個月時CT復查,顯示右下肺組織毀損伴容積縮小 圖17~19 男,55歲,MDR-TB患者。圖17為治療前CT掃描,顯示左上肺薄壁空洞;圖18為治療第15個月CT復查,顯示空洞周圍出現(xiàn)實變影;圖19為第24個月時CT復查,顯示左上葉前段不張圖20~22男,56歲,pre-XDR-TB患者。圖20為治療前CT掃描,顯示右肺上葉2個空洞;圖21為治療3個月后 CT復查,顯示空洞縮小,洞壁變??;圖22為第24個月時CT復查,顯示病情進展,空洞增大并發(fā)生融合
3.空洞:共36處。治療過程中空洞均增大,洞壁變薄或變厚,部分伴纖維增生,在療程結束時仍殘留??斩幢憩F(xiàn)為向周圍浸潤發(fā)展形成肺實變(復合征象)表現(xiàn)3處(8.3%),其中2處進一步蔓延形成肺葉干酪性壞死性肺炎,另1處導致肺不張(圖17~19);3處空洞(多發(fā))融合形成巨大薄壁空洞(圖20~22)??斩床∽冄葑?yōu)閺秃险飨?干酪性肺實變+空洞) 合計3處,占空洞病變進展演變的8.3%(3/36)。
4.結節(jié)狀病灶:共22處。隨著病情進展,其中14處(63.6%)結節(jié)狀病灶出現(xiàn)特征性小空洞改變;5處(22.7%)向周圍肺組織浸潤形成肺實變,其中1處發(fā)生干酪壞死,形成“肺實變+空洞影”復合征象;3處(13.6%)結節(jié)狀病灶體積增大,直至療程結束時沒有發(fā)生進一步演變。結節(jié)狀病灶演變?yōu)閺秃险飨?干酪性肺實變+空洞)1處,占結節(jié)狀病灶進展演變的7.1%(1/14)。
病原學檢查是MDR-PTB常用的治療轉歸評價手段。但對于CT征象演變在MDR-PTB患者轉歸評價中的價值鮮有報道。筆者對治療失敗的MDR-PTB患者進行了CT征象的連續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)MDR-PTB的CT征象轉歸與臨床轉歸并非完全一致。在本組治療失敗的患者中,CT征象總體呈好轉趨勢的患者達35.7%。研究發(fā)現(xiàn),在治療失敗患者中,抗結核藥品治療雖不能清除病變內的MDR-MTB,但可以達到延緩結核分枝桿菌生長和減少肺組織損傷的目的,此與Cadosch 等[6]的研究結論相仿。另外,在CT征象進展的患者中,有58.3%的患者初期CT征象好轉,而在治療中后期出現(xiàn)惡化,類似于結核分枝桿菌選擇性耐藥學說的“上升下降”現(xiàn)象[7]。治療失敗患者是否提示有更多獲得性耐藥產生,本研究未做進一步分析,但強烈提示了傳統(tǒng)MDR-TB化療方案的不足和潛在風險。全球基金耐多藥結核病項目曾報告,對MDR-TB的化療方案成功率只有50%~60%[8-9],對于治療未獲成功的MDR-TB患者可能會面臨藥品選擇及不可逆肺損傷的雙重挑戰(zhàn)。2019年WHO[10]提出了使用貝達喹啉、利奈唑胺和氯法齊明為基石的新化療方案在臨床應用已經取得令人鼓舞的進展[11-13]。其在改善MDR-TB患者的不可逆肺損傷方面的價值還需進一步研究。
綜合文獻報道,MDR-PTB患者主要以多發(fā)性空洞為主要影像學表現(xiàn)[14-16]。但由于病情遷延,MDR-PTB患者的不可逆肺損傷值得關注[17];本組患者主要為復治MDR-PTB患者,雖然在治療前結構性肺損傷已經存在,但仍表現(xiàn)為進行性加重的趨勢。研究發(fā)現(xiàn):治療失敗MDR-PTB患者發(fā)生支氣管聚攏迂曲、肺纖維化、毀損肺、支氣管擴張等結構性肺損傷在治療后明顯增多??諝怃罅?、肺不張、肺動脈高壓等殘留損傷也有增多,但沒有統(tǒng)計學意義。值得注意的是,治療失敗的MDR-PTB 患者在治療結束后代表活動性的CT征象(樹芽征、磨玻璃狀影和結節(jié)狀病灶)等明顯減少,從諸病變的治療吸收率來看,樹芽征和結節(jié)狀病灶吸收率分別為68.5%和48.9%;在采用抗結核藥品治療的前提下,早期的活動性征象仍具有一定的吸收好轉,而另外一部分早期活動性征象在漫長的療程中發(fā)生了持續(xù)性演變,或者吸收或者進展演變?yōu)槠渌飨?,這些都是造成療程結束后早期活動性征象減少的原因。
從治療起點觀察,將MDR-PTB患者的病變分為新增和固有兩種形式。固有病變是MDR-PTB的主要CT征象構成,固有病變的原位浸潤、蔓延和干酪壞死是MDR-PTB的主要進展形式;而樹芽征是新增病變的主要CT表現(xiàn)形式,由于具有較好的吸收率,其在MDR-TB轉歸判斷的價值是有限的。固有病變中空洞、結節(jié)狀或團塊病灶、肺實變、樹芽征和復合征象均較常見。各種征象的總吸收率由高至低依次為樹芽征、肺實變、結節(jié)狀病灶、空洞和復合病變。在復合病變中“干酪性肺實變伴空洞”具有最低的吸收率和最高的惡化進展率(分別為21.1%和73.7%)。觀察發(fā)現(xiàn),治療過程中出現(xiàn)的氣道播散(新發(fā)樹芽征)也與固有病變的復合征象“干酪性肺實變伴空洞”關系密切。在諸征象演變和進展過程中,病變的實變和空洞化是主要特點,并且是導致肺組織發(fā)生嚴重的不可逆損傷的征象基礎。由于肺實變并發(fā)空洞的慢性炎癥及纖維化造成小血管閉塞和毛細血管床減少,使病變區(qū)難以達到有效的血藥濃度,從而對治療的反應性較差[18],也是導致MDR-PTB治療失敗的不可忽視的原因之一。文獻報道,初治MDR-PTB的治療成功率明顯高于復治MDR-PTB患者,即使使用敏感肺結核的標準化療方案也可好轉[9,19-20],也間接證實了這一推斷。
研究還發(fā)現(xiàn),肺實變、結節(jié)狀病灶和空洞向周圍肺組織浸潤蔓延也是MDR-PTB較為特殊的進展方式,CT征象表現(xiàn)為結節(jié)狀病灶和空洞周圍出現(xiàn)肺實變,并可蔓延至肺段或整個肺葉,繼之形成干酪壞死性肺炎。
本研究歸納了幾種固有病變CT征象的最終進展結局:(1)樹芽征進展模式。表現(xiàn)為樹芽征分布區(qū)出現(xiàn)小葉樣肺實變,繼之形成空洞或進一步蔓延為段、葉的干酪壞死性肺實變;也可累及中心氣道導致阻塞性肺不張,也可因小氣道活瓣阻塞機制而形成含氣囊腔樣變。(2)結節(jié)狀病灶進展模式。結節(jié)狀病灶表現(xiàn)為體積增大、空洞化和浸潤等表現(xiàn)。在發(fā)生進展的結節(jié)狀病灶中有大部分形成空洞;小結節(jié)狀病灶的空洞化是MDR-PTB一個重要特征,早期小空洞界限清楚,外徑10~20 mm。結節(jié)狀病灶也可增大、浸潤發(fā)展成局灶性肺實變,最終可發(fā)生干酪壞死伴空洞形成。(3)空洞進展模式。表現(xiàn)為空洞融合、增大,洞壁或厚或薄,慢性纖維空洞為其結局,但仍有部分浸潤發(fā)展形成復合征象(空洞+肺實變),最終導致肺段或肺葉不張或毀損。(4)肺實變進展模式。肺實變蔓延進展直至發(fā)生干酪壞死伴單發(fā)或多發(fā)空洞形成,直至肺葉發(fā)生完全性毀損,或壞死組織排空最終殘留巨大空腔。在進展過程中,上述征象互為聯(lián)系,可以相互轉化,而實變和空洞化為上述病變演變的共性表現(xiàn);這種復合性征象的存在,提示肺組織具有發(fā)生嚴重不可逆損傷的風險。盡管如此,在進行抗結核藥品治療的前提下MDR-PTB病變的進展仍是一個緩慢過程,早期調整新化療方案,有望阻斷不可逆肺損傷的發(fā)生。
本研究雖然對治療失敗MDR-PTB患者的CT征象轉歸進行了詳細觀察,但是因樣本量不足沒有對MDR-PTB和XDR-PTB進行分類觀察;本研究歸納的CT征象演變尚不能代表所有治療失敗MDR-PTB患者CT征象的轉歸特點,需在日后的工作中不斷補充和完善。另外本組患者并發(fā)糖尿病較多(占25.0%),免疫功能低下可能在CT征象演變中具有不可忽視的因素。
結合上述,在進行抗結核藥品治療前提下未獲治愈的MDR-PTB患者CT征象進展模式不盡相同,盡管治療失敗,抗結核藥品治療對延緩病情進展仍具有一定作用。復合征象“干酪性肺實變伴空洞”是MDR-PTB惡化進展和產生不可逆肺損傷的關鍵因素。CT在MDR-PTB的療效判斷上存在一定的限度,仍推薦以病原學檢查結果為療效評價的主要依據。但通過CT征象的連續(xù)觀察,可指導臨床及時調整化療方案,以減少嚴重不可逆肺損傷的發(fā)生。