肺炎支原体肺炎病理与影像相关性

肺炎支原体感染的一些特点

 1.肺炎支原体肺炎的典型特点是CT中支气管壁增厚和小叶中心结节，其次可出现毛玻璃和实变。然而，在进展严重的肺炎支原体肺炎患者中主要以实变为主[1]。

2.CT病变面积超过1/3时，可用于预测儿童支原体感染相关的坏死性肺炎[2]

3.对于难治性肺炎支原体肺炎可（1）改用非大环内酯类药物，如喹诺酮类或四环素类药物;（2）添加类固醇与大环内酯类药物联合使用，或（3）添加类固醇与非大环内酯类药物组合[3]。

4.D-二聚体>3.55 mg/L，肺实变（⩾2/3叶）和胸腔积液是肺炎支原体感染患儿肺栓塞的独立危险因素[4]

以下为Correlation between Radiological and Pathological Findings in Patients with Mycoplasma pneumoniae Pneumonia翻译

支原体感染影像与病理相关性

 

      多数肺炎支原体呼吸道感染具有自限性。估计有3-13%的感染者发生肺炎，表现为上呼吸道感染。因此很少获得人类肺炎支原体肺炎的病理标本。该肺炎的病理学描述包括支气管周围和血管周围区域明显的富含浆细胞的淋巴细胞浸润，肺泡腔内巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞聚集，灶性间质性肺炎和II型肺细胞增生。细支气管炎和肺泡炎伴密集的单核细胞浸润，上皮样细胞肉芽组织充盈肺泡管，肺泡渗出和透明膜形成是暴发性肺炎支原体肺炎的特征性表现。肺炎支原体肺炎的胸部影像学表现为非特异性的肺段或肺叶实变、双侧弥漫性网状间质浸润。CT表现为支气管血管增厚、小叶中心结节、磨玻璃密度或支气管充气征。然而，关于人类肺炎支原体肺炎的影像学-病理学相关性的报道很少。本文就小鼠和人类支原体肺炎的影像学-病理相关性，以及宿主细胞介导的免疫(CMI)水平反映的肺部受累模式的变化作一综述。

1

动物模型中影像与病理相关性

 

      在动物模型中对支原体感染的发病机制进行了研究。病理改变和模式与在仓鼠或小鼠中观察到的实验性感染相似。在图1A,B中，支原体接种小鼠模型显示，病理改变符合以下情况:(1)支气管周围和血管周围的单核细胞在大到小气道中聚集，(2)伴有管腔渗出物和气道壁内单个核细胞渗出到邻近肺泡的细支气管炎。然后，采用Heitzman的方法制备肺支原体接种小鼠的充气肺标本。感染肺的放射学检查结果显示支气管血管束增厚、小叶中心结节和磨玻璃影(图1C、D)。肺炎支原体感染小鼠的病理改变与影像学表现有明显的对应关系。

图1肺支原体感染小鼠非感染肺(A)和感染肺(B)。(C)感染小鼠充气肺的x线片显示支气管血管束增厚、结节和磨玻璃密度。(D)感染小鼠的薄层肺x线片显示小叶中心分布的结节和实变。

 

2

病理模式受免疫调节影响

        T细胞在肺炎支原体感染发病机制中的作用可以通过人类对肺炎支原体的迟发型超敏反应(DTH)皮肤反应与疾病严重程度的明显相关性来确定。阐明支原体肺炎的免疫病理机制，以及白细胞介素-2 (IL-2)、环孢素A (CYA)和泼尼松龙(PSL)对小鼠肺炎支原体肺炎的治疗作用小鼠鼻内接种肺炎支原体，并在第3天至第9天每天给予IL-2、CYA和PSL治疗，第14天处死。IL-2是免疫调节剂，尤其是上调宿主的细胞免疫（CMI）; CYA是免疫抑制剂，尤其是下调宿主的CMI。PSL是一种更有效的免疫抑制剂。用绵羊红细胞(SRBC)进行皮肤试验，检测宿主CMI水平。在IL-2处理的小鼠中，支气管周围和血管周围的单核细胞和巨噬细胞在细支气管末端的袖套改变明显(图2和3)。另一方面，在CYA或PSL处理的小鼠中，观察到显著的肺泡内炎症细胞浸润和轻微的支气管周围和血管周围的单核细胞袖套样改变(图2和3)。在IL-2处理的小鼠中，SRBC的CMI增加，但在CYA或PSL处理的小鼠中，CMI降低。另一种肺炎支原体接种小鼠模型在肺炎支原体感染后表现出宿主依赖性感染相关的气道阻塞和气道高反应性，气道高反应性与趋化因子和T辅助细胞I型肺宿主反应有关，而与T辅助细胞2型反应无关。近年来，肺炎支原体肺炎的严重程度似乎取决于宿主对肺炎支原体的固有免疫，在小鼠模型中，肺炎支原体暴露(再暴露或潜伏呼吸道感染)可能通过上调支气管上皮细胞和肺泡巨噬细胞的Toll样受体2的表达来加速这一过程。

图2 肺炎支原体接种后2周肺组织低倍显微镜。(A)未经治疗的小鼠。(B)白细胞介素-2处理的小鼠，支气管周围和血管周围淋巴细胞明显袖套样改变，无肺泡内炎症。(C) PSL组小鼠肺泡内炎性细胞浸润明显，支气管周围和血管周围淋巴细胞袖套征轻微。

 

图3 肺炎支原体感染小鼠肺组织病理观察。(A)未经治疗的小鼠。(B)白介素-2处理的小鼠，支气管周围淋巴细胞袖套明显，细支气管末端巨噬细胞聚集。(C) PSL治疗的小鼠显示主要的肺泡内炎症细胞浸润和轻微的血管周围淋巴细胞袖套浸润

 

3

支原体肺炎影像评估

        最常见的影像学表现为单侧或双侧实变伴支气管充气征和磨玻璃影。然而，其表现多样，可包括网状或结节状不透明。相关特征包括支气管壁增厚和偶尔少量胸腔积液。CT能更准确地显示小叶中心结节的存在及其范围、小叶分布的磨玻璃影和胸片上不可见的少量胸腔积液。成人肺炎支原体肺炎的典型胸片和CT表现见图4。在组织病理学标本中，细支气管炎和小叶实变的表现在x线片上不明显，但在CT上常见。CT上最明显的异常是边界不清的小叶中心结节，提示细支气管炎。一项使用高分辨率CT的研究显示，最常见的胸部x线表现是充气征伴实变，见于86%的28例患者，最常见的累及肺下叶，在14例患者中发现结节影。斑片状支气管充气征或磨玻璃样变区域常呈小叶状分布，是支气管肺炎的特征性病理特征。在x线和CT上表现为支气管血管束增厚。

图4肺炎支原体肺炎。(A)胸部x线显示右肺下叶浸润。(B) CT扫描上的实变(∗)和支气管血管束增厚(↑)。

4

开放肺活检的病理结果

        肺炎支原体选择性地附着在气道纤毛上皮细胞上，因此病理结果通常局限于气道壁直至小气道;呼吸细支气管。在组织病理学上，肺炎支原体肺炎的特征是伴有支气管壁水肿和溃疡性病变的急性细支气管炎，以及含有淋巴细胞、浆细胞和巨噬细胞的支气管周围和血管周围间质浸润。细支气管壁含有小叶中心分布的单核细胞和巨噬细胞。在重症肺炎病例中，弥漫性肺泡损伤伴纤维素性渗出和透明膜形成。图5为肺炎支原体肺炎恢复期中年女性开放肺活检标本的组织病理学观察。小气道的低倍显微照片显示细支气管炎伴壁增厚和管腔内渗出物。肺泡区高倍镜下可见肺泡内炎性细胞浸润和机化性肺炎，肺泡导管内充满肉芽组织。

        在91例成人肺炎支原体肺炎病例中，病理-放射学相关性和三种主要CT表现的频率总结见图6。据报道，肺炎支原体肺炎恢复期主要表现为小叶中心结节型，这表明小气道仍有免疫炎症。然而，一些患者在肺炎早期表现出小叶中心结节(图7)，这模拟了小鼠模型中的1型辅助性T细胞肺宿主应答。

图5 肺炎支原体肺炎患者恢复期开放肺活检标本的显微照片。小气道低倍镜显示细支气管炎和管腔内渗出物(A,B)。高倍镜下可见肺泡腔内充满渗出物、纤维蛋白、中性粒细胞和肉芽组织(∗;C, D)

 

图6 成人肺炎支原体肺炎的影像学-病理学相关性总结

 

5

宿主CMI和放射学模式

        宿主CMI在肺炎支原体肺炎的发生发展中起重要作用。免疫缺陷综合征患者的肺炎支原体肺炎有一系列胸部影像学表现。Ito et al.报道了一对夫妻同时患肺炎支原体肺炎，其肺炎的严重程度、影像学表现和血清可溶性IL-2受体水平在夫妻之间有显著差异。妻子出现急性呼吸衰竭，血清可溶性IL-2受体升高;丈夫出现肺炎，血清可溶性IL-2受体中度升高。这种差异可能反映在体内T细胞活化标志物血清可溶性IL-2受体水平上。重症肺炎支原体肺炎患者血清IL-18水平高于轻症肺炎支原体肺炎患者，提示IL-18和Th1细胞因子可能在肺炎的发生发展中起重要作用。在人肺炎支原体肺炎中，CT表现为结节影为主的患者(N组)PPD试验阳性率高于CT表现为气腔实变或磨玻璃影为主的患者(C组)。PPD皮肤反应;结核菌素皮肤试验，不仅用于确认过去的结核分枝杆菌感染，而且用于确定宿主的CMI。换句话说，CT上以结节影为主的患者对PPD的反应比CT上以气腔实变为主的患者更明显。

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诊断和治疗

根据2016版我国社区获得性肺炎治疗指南和第9版教材

支原体的诊断标准：

1、可作为病原学确定诊断依据的检测结果（1）口咽或鼻咽拭子、合格下呼吸道标本，胸腔积液、支气管粘膜活检或肺活检标本分离培养到支原体（耗时长，阳性率低）（2）急性期和恢复期双份血清（间隔2周）肺炎支原体特异性抗体（IgG）滴度呈4倍或4倍以上变化。（有回顾性诊断意义）

2、对病原学诊断具有重要参考意义的检测结果：（1）口咽或鼻咽拭子、合格下呼吸道标本，胸腔积液、支气管粘膜活检或肺活检标本支原体核酸检测阳性（特异性较低，支原体DNA可在感染后持续检出，长达7周-7个月，而检测RNA较DNA特异性高，可能与RNA更能反应病原体的生存有关）。（2）单份血清肺炎支原体特异性IgM抗体阳性。（≥1:64）儿科2019年指南推荐为凝集法IgM＞160。

       治疗上来说，成人首选的治疗为多西环素首剂200mg口服，后100mg口服，2次/天；米诺环素100mg口服2次/天；左氧氟沙星500mg静脉滴注/口服，1次/天；莫西沙星400mg静脉滴注/口服，1次/天。次选方案为阿奇霉素；克拉霉素；吉米沙星（大环内酯类可根据当地药物敏感试验）。四环素、氟喹诺酮类药物对支原体有强大的抑菌活性与临床疗效。四环素类包括多西环素、米诺环素等，可能导致牙齿发黄或牙釉质发育不良等不良反应，应应用于8岁以上患儿。氟喹诺酮类抗菌药物因可能对骨骼发育产生不良影响，一般禁用于18岁以下儿童。

典型影像

一名 24 岁日本 MPP 女性的胸部 CT 显示各种发现，如毛玻璃样衰减（红色箭头）、实变（黄色箭头）、小叶中心结节（绿色箭头）和分支壁增厚（蓝色箭头）[5]。

 

30岁女性肺炎支原体肺炎。CT 显示支气管壁增厚（箭头）。还可见小叶实变和毛玻璃[6]

 

24岁男性肺炎支原体肺炎。CT 显示小叶中心结节（树芽状外观、箭头）。还可见支气管壁增厚[6]

31岁男性重症肺炎支原体肺炎，伴有呼吸衰竭，需要机械通气。CT 显示双侧气腔实变和胸腔积液[6]

参考文献

[1]Miyashita N, Sugiu T, Kawai Y, et al. Radiographic features of Mycoplasma pneumoniae pneumonia: differential diagnosis and performance timing. BMC Med Imaging. 2009;9:7. Published 2009 Apr 29

[2]Zhou Y, Hu M, Ye B, Chen Z, Zhang Y. Early prediction of necrotizing pneumonia from mycoplasma pneumoniae pneumonia with large pulmonary lesions in children. Sci Rep. 2020;10(1):19061. Published 2020 Nov 4

[3]Bae, Eunha et al. “Macrolide versus Non-Macrolide in Combination with Steroids for the Treatment of Lobar or Segmental Mycoplasma pneumoniae Pneumonia Unresponsive to Initial Macrolide Monotherapy.” Antibiotics (Basel, Switzerland) vol. 11,9 1233. 10 Sep. 2022

[4]Han C, Zhang T, Zheng J, et al. Analysis of the risk factors and clinical features of Mycoplasma pneumoniae pneumonia with embolism in children: a retrospective study. Ital J Pediatr. 2022;48(1):153. Published 2022 Aug 20.

[5]Iwanaga Y, Yamasaki K, Nemoto K, et al. Combined Radiographic Features and Age Can Distinguish Mycoplasma pneumoniae Pneumonia from Other Bacterial Pneumonias: Analysis Using the 16S rRNA Gene Sequencing Data. J Clin Med. 2022;11(8):2201.

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