雷松菁 王剛平 周剛 宋旭 周志厚 王偉光 李晶晶
全球暴發(fā)流行的新型冠狀病毒肺炎(Corona virus disease 2019,COVID-19),其病原體是嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)[1],是近年來發(fā)現(xiàn)的第7種能感染人的冠狀病毒[1,2],傳染性強(qiáng),人群普遍對其缺乏免疫力,WHO 已經(jīng)將此次疫情列為國際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件[3]。目前對其研究尚處于起步階段,COVID-19 病例RT-PCR 呼吸道或血液標(biāo)本檢測SARS-CoV-2 核酸陽性[4],或測序與已知SARS-CoV-2 高度同源。核酸PCR檢測時(shí)間長在一定程度上影響了大范圍疑似人群的快速預(yù)檢分診,可能導(dǎo)致漏診;薄層CT掃描普及性高,檢查快速,對篩查和初步診斷有重要作用[5]。本組對收集的23例SARS-CoV-2 陽性患者核酸檢測、臨床及影像學(xué)資料回顧性分析,以期為COVID-19 防治及后續(xù)研究提供參考。
2020年1月25日~2020年3月18日期間實(shí)時(shí)熒光RT-PCR 方法檢測樣本6578 人份,以23例SARS-CoV-2 核酸陽性患者作為研究對象,日照市人民醫(yī)院19例,其中無癥狀感染者3例,威海衛(wèi)人民醫(yī)院4例,COVID-19 確診20例,均有流行病學(xué)史,核酸檢測302次,CT 檢查57次。
新型冠狀病毒2019-nCoV 核酸提取或純化試劑盒(磁珠法)、Smart32 全自動(dòng)核酸提取儀、核酸檢測試劑盒(熒光PCR法)購自中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司,檢測SARS-CoV-2 開放讀碼框1a/b(Open reading frame 1a/b,ORF1a/b)、核衣殼蛋白(Nucleocapsid protein,N)基因,取200 μL 液態(tài)樣本核酸提取,擴(kuò)增采用ABI7500 熒光定量PCR 儀,(美國Thermofisher 公司)。
質(zhì)量控制采用每批次樣本同時(shí)檢測廣州邦德盛生物科技有限公司2019-nCoV RNA 第三方液體室內(nèi)質(zhì)控品低值S1、檢測試劑盒內(nèi)源性檢測系統(tǒng)(內(nèi)標(biāo),IPC)、陰性質(zhì)控品和陽性質(zhì)控品檢測。單個(gè)樣本結(jié)果循環(huán)閾值(Cycle threshold,Ct 值)參考值參照試劑盒要求:①當(dāng)IPC曲線S型擴(kuò)增,且ORF1a/b和N 基因同時(shí)擴(kuò)增陽性時(shí)(Ct≤40),可判斷樣本SARS-CoV-2 核酸陽性;②當(dāng)IPC曲線S型擴(kuò)增,且ORF1a/b和N 基因均無明顯擴(kuò)增時(shí)(Ct>40),可判斷樣本SARS-CoV-2 核酸陰性;③當(dāng)IPC曲線S型擴(kuò)增,ORF1a/b 或N 基因單通道擴(kuò)增陽性時(shí)(Ct≤40),重新采集標(biāo)本復(fù)核,復(fù)核結(jié)果一致時(shí),可判斷為樣本SARS-CoV-2 核酸陽性,報(bào)告ORF1a/b 或N 單基因陽性;復(fù)核結(jié)果為雙基因均陰性時(shí),可判斷為樣本SARS-CoV-2 核酸陰性。④當(dāng)IPC曲線無明顯S型擴(kuò)增時(shí),提示核酸提取失敗,需重測該樣本;若重測后IPC曲線仍無明顯擴(kuò)增,需重新采集標(biāo)本進(jìn)行檢測。
CT掃描采用德國西門子Sensation 16 排螺旋胸部薄層平掃,深吸氣后屏氣掃描,120 KV,層厚5 mm(薄層1 mm),仰臥位橫斷面螺旋掃描,自胸腔入口到肺下界膈面,掃描機(jī)架傾斜角度0°,掃描層厚5 mm,分析胸部CT 影像學(xué)特征及動(dòng)態(tài)變化。
通過SPSS 23.0版(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)或百分比表示,P<0.05 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
檢測樣本6578 人次,23例SARS-CoV-2 感染核酸陽性,年齡5~63歲,男性∶女性13∶10,均有流行病學(xué)史,其中無癥狀感染者3例(13.0%),確診COVID-19 患者20例(87.0%)。確診COVID-19 患者20例中,發(fā)熱20例,體溫37.3℃~39℃,咳嗽14例,胸悶7例,乏力9例,腹瀉2例。潛伏期2~24天,輕癥型7例(成人輕型5例,兒童輕型1例,青年輕型1例);普通型13例,均為成年型,無重型和危重型。
SARS-CoV-2 陽性23例核酸檢測同時(shí)滿足4重質(zhì)量控制均合格,ORF1a/b、N 基因檢測試劑盒內(nèi)標(biāo)IPC和陰性、陽性質(zhì)控品檢測及第三方S1 低值室內(nèi)質(zhì)控品質(zhì)控均合格。本組23例均動(dòng)態(tài)檢測咽拭子、鼻試子、痰液或糞便液態(tài)樣本SARS-CoV-2 核酸,ORF1a/b、N 基因陽性,痰標(biāo)本的病毒含量和檢測效果高于鼻咽拭子標(biāo)本,ORF1a/b、N 基因陽性持續(xù)時(shí)間6~35天,糞便N 基因比痰和鼻咽拭子持續(xù)時(shí)間長。
23例SARS-CoV-2陽性CT掃描顯示,9例(39.1%)CT掃描無異常,14例(60.9%)CT掃描發(fā)現(xiàn)病變。20例COVID-19 中30.0%(6/20)臨床有呼吸道癥狀,但CT掃描未見異常,70.0%(14/20)肺臟影像學(xué)改變,1例密切接觸史11天、出現(xiàn)癥狀第9天、CT 在影像學(xué)改變7天SARS-CoV-2 核酸檢測方才陽性。本組結(jié)果顯示,不同患者SARS-CoV-2核酸檢測ORF1a/b、N 基因陽性與CT 影像學(xué)無明顯正相關(guān),SARS-CoV-2 陽性但可雙肺未見明顯異常(圖1A、B),而雙肺典型COVID-19 影像學(xué)改變但SARS-CoV-2 病毒載量可低于影像學(xué)無明顯異常者(SARS-CoV-2 之ORF1a/b、N 基因擴(kuò)增曲線Ct值數(shù)值大)(圖1C、D)。
圖1 COVID-19 胸部影像學(xué)與SARS-CoV-2 核酸結(jié)果對照Figure1 Comparison of the results of COVID-19 Patients chest imaging and SARS-CoV-2 nucleic acid
14例CT 異常者中71.4%(10/14)表現(xiàn)為毛玻璃影,71.4%(10/14)雙肺斑片狀陰影,14.3%(2/14)鋪路石征,35.7%(5/14)細(xì)網(wǎng)格征,28.6%(4/14)實(shí)變,7.1%(1/14)雙肺片狀GGO 伴節(jié)段性肺實(shí)變1例,57.1%(8/14)暈征,7.1%(1/14)小結(jié)節(jié)成呈反暈征;35.7%毛玻璃影伴小葉間隔增厚(5/14);35.7%(5/14)支氣管擴(kuò)張(充氣征),14.3%(2/14)雙肺彌漫性毛玻璃影伴支氣管充氣征;35.7%(5/14)小血管增粗影。92.8%(13/14)位于外周帶,78.6%(11/14)下葉后基底段,78.6%(11/14)有兩個(gè)或多個(gè)肺葉受累,78.6%(11/14)有雙側(cè)病變。20例COVID-19 患者均行多次重復(fù)CT掃描動(dòng)態(tài)觀察,CT 隨訪2~5次,3~14 d,平均8.7 d,60%(12/20)進(jìn)展輕或中度,表現(xiàn)為肺混濁程度和密度增加,早期多發(fā)小斑片影及間質(zhì)改變,肺外帶明顯;后進(jìn)一步發(fā)展為雙肺多發(fā)磨玻璃影、浸潤影,節(jié)段性肺實(shí)變。見圖2。
SARS-CoV-2 是一種新型β 屬冠狀病毒,是繼α-冠狀病毒的HCoV-229E和HCoV-NL63,β-冠狀病毒的HCoV-OC43、HCoV-HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV 之后,冠狀病毒科中的第七個(gè)感染人類成員[2]。我國將新型冠狀病毒肺炎納入法定乙類傳染病,并采取甲類傳染病的預(yù)控措施[6]。本組病例潛伏期2~24天,其中1例解除14天隔離觀察期后10天發(fā)病,對COVID-19和SARS-CoV-2 認(rèn)識(shí)隨著病例的增多而深入。
圖2 COVID-19 影像學(xué)表現(xiàn)Figure2 Image manifestation of COVID-19
CT 等影像學(xué)技術(shù)在COVID-19 早期診斷、疾病分期分級(jí)、治療指導(dǎo)、療效評(píng)價(jià)及動(dòng)態(tài)觀察中具有重要價(jià)值,主要以胸部高分辨率CT(HRCT)為主,層厚可≤1 mm,是當(dāng)前篩查與診斷COVID-19的主要手段之一[6]。部分患者早期胸部CT 就表現(xiàn)出典型的肺炎特征,雙肺多發(fā)磨玻璃影,伴支氣管充氣征、部分實(shí)變和小葉間隔增厚,“鋪路石征”及血管影增粗。急性期病變密度相對均勻,吸收期不均勻致密影多見,文獻(xiàn)報(bào)道約30%~40%患者CT 影像特征符合COVID-19 表現(xiàn),但核酸檢測陰性。SARS-CoV-2 核酸檢測技術(shù)影響因素較多,包括受檢測試劑、判讀標(biāo)準(zhǔn)、病毒感染病程病毒載量不同以及試子取樣方法等,不同廠家產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性差別也會(huì)影響檢測效果。
SARS-CoV-2 核酸檢測陽性病人,本組高達(dá)39.1% HRCT掃描陰性,這是由于SARS-CoV-2 潛伏期長,感染患者可以呈現(xiàn)完全正常的CT掃描。本組COVID-19 患者一般1~5天CT掃描才顯示病變,需動(dòng)態(tài)隨訪HRCT。而影像學(xué)異常,SARSCoV-2 核酸檢出的時(shí)間也不一樣,本組1例9天后鼻試子、咽拭子、痰和糞便多樣本核酸檢測才檢出。本組結(jié)果顯示SARS-CoV-2 核酸結(jié)合HRCT能明顯提高確診率。SARS-CoV-2 的攻擊目標(biāo)主要是Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞因此患者下呼吸道癥狀和影像學(xué)明顯[7],這也解釋了本組痰比鼻咽拭子核酸更易檢出。SARS-CoV-2 也可攻擊消化道,引起腹瀉、惡心、嘔吐等癥狀[8-10],但較少見,也可神經(jīng)系統(tǒng)損害出現(xiàn)相應(yīng)癥狀[10]。建議SARS-CoV-2核酸檢測的樣本多樣,多次動(dòng)態(tài)檢測。核酸檢測陽性往往滯后,本組1例CT 異常后7天核酸檢測才陽性,1例潛伏期24天核酸檢測才陽性,故,COVID-19應(yīng)遵循臨床癥狀、影像學(xué)和核酸分子學(xué)診斷三結(jié)合。
解剖病理學(xué)顯示雙側(cè)彌漫性肺泡損傷伴纖維粘液性滲出,肺透明膜形成,肺水腫,間質(zhì)淋巴單核細(xì)胞浸潤[11-12]。SARS-CoV-2 通過受體ACE2 進(jìn)入細(xì)胞,并利用絲氨酸蛋白酶TMPRSS2 激活S 蛋白[13],進(jìn)入細(xì)支氣管上皮細(xì)胞引起肺間質(zhì)改變,包括肺小葉內(nèi)、肺小葉間及小葉中心間隔改變,胸膜下間質(zhì)增生,血管周圍水腫,進(jìn)而累及肺泡,上皮脫落和肺透明膜形成[12,14]。本組CT 薄層掃描顯示COVID-19 最常見的表現(xiàn)為雙側(cè)磨玻璃影以及伴發(fā)影像學(xué)改變,如伴發(fā)支氣管充氣征、小血管增粗影,伴實(shí)變影,伴小葉間隔增厚網(wǎng)狀改變,在雙肺外帶,以下肺多見,主要分布在肺的后部和周圍。實(shí)變可作為疾病進(jìn)展標(biāo)志。影像學(xué)COVID-19隨訪首選胸部HRCT[14-15]。本組CT 顯示由磨玻璃影向斑片影及實(shí)性進(jìn)展,密度增加,范圍增大,吸收與新發(fā)病變混合,“此起彼伏”征象,新發(fā)與吸收混雜。本組無重癥期危重癥病例。
SARS-CoV-2 核酸檢測聯(lián)合CT掃描、流行病學(xué)史可以提高COVID-19 的檢出率,病毒載量與影像學(xué)不成正相關(guān),COVID-19和SARS-CoV-2 發(fā)現(xiàn)時(shí)間較短,目前尚缺乏無動(dòng)物模型進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),本組病例較少,這需要多中心研究者貢獻(xiàn)樣本量繼續(xù)深入研究。