肺特征性影像学改变在流行病学史患者中预测 COVID-19 的能力

刘凯凤 张镇1 杨勇灵 张郑平

贵州省黔东南苗族侗族自治州人民医院 贵州凯里 556000

摘要 方法 选取2020年1月23日至2020年2月29日黔东南苗族侗族自治州及黔南苗族布依族自治州发热留观病房收治的COVID-19疑似病例及确诊病例，考察疑似组及确诊组的肺特征性的影像学改变的差异，分析其对COVID-19的诊断能力。结果 两组性别、年龄、发病时间、发热病史、呼吸道症状及入院时的白细胞计数、淋巴细胞计数差异无统计学意义（P＞0.05）。确诊组有肺特征性的影像学改变比率高于疑似组，差异有统计学意义(χ²=25.628 P＜0.05）。肺特征性的影像学改变预测COVID-19的受试者工作特征曲线下面积为0.842（0.725,0.960），敏感性是81.50%，特异性是87.00%。结论 具有肺特征性的影像学改变并具有流行病学史，要高度怀疑为COVID-19。

【关键词 】新型冠状病毒肺炎；CT检查；影像学；诊断；确诊率；疑似病例

The ability of characteristic imaging changes in the lungs to predict COVID-19 in patients with an epidemiological history Liu kaifeng,Zhang zhen,Yang yongling,Zhang zhengping,wang ling ,Department of Intensive care unit, people's hospital of qiandongnan miao and dong autonomous prefecture, kaili 556000, Gui zhou,China

[Abstract] purpose To investigate the ability of characteristic imaging changes in the lungs to predict novel coronavirus pneumonia (COVID-19) in patients with an epidemiological history.methods The suspected cases and confirmed cases of COVID-19 admitted to the observation ward of fever in Qiandongnan Miao and Dong Autonomous Prefecture and Qiandnan Miao and Buyi Autonomous Prefecture,From January 23, 2020 to February 29, 2020 were selected to investigate the differences in the characteristic imaging changes of lung between the suspected group and the confirmed group,and analyzed their diagnostic ability of COVID-19.results There was no statistically significant difference between the two groups in gender, age, onset time, fever history, respiratory symptoms, and white blood cell count and lymphocyte count at admission (P＞0.05). The rate of characteristic imaging changes in the lungs in the confirmed group was higher than that in the suspected group, and the difference was statistically significant(χ²=25.628 P＜0.05）. The area under the operating characteristic curve of COVID-19 was 0.842 (0.725,0.960), the sensitivity was 81.50%, and the specificity was 87.00%.Conclusion COVID-19 should be highly suspected due to the characteristic imaging changes of the lung and the epidemiological history

【 key words 】 new crown pneumonia; CT examination; Imaging; Diagnosis; The diagnosis rate; Suspected cases

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）具有较强的传染性^[1,2]，部分国家出现疫情爆发^[3]，已经形成一种卫生紧急事件，正在成为全世界关注的焦点。全球卫生资源短缺，疑是病例增多会导致大量的卫生资源消耗，临床需要快速及准确诊断COVID-19。新型冠状病毒核酸检测试剂昂贵、结论滞后，而且有一定的假阴性，存在缺陷,临床在高度怀疑COVID-19需要多指标综合考虑。放射影像学监测对于诊断COVID-19具有独特优势^[4]。本研究用肺特征性的影像学改变对有明确流行病学史的患者快速诊断COVID-19，考察其诊断能力。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年1月23日至2020年2月29日黔东南苗族侗族自治州人民医院发热留观病房收治的COVID-19疑似病例23例及确诊病例10例，黔南苗族布依族自治州确诊病例17例，50例患者被纳入研究。其中男性29例，女性21例，年龄5月-59岁，使用患者均有明确的流行病学史，平均29.58±13.10岁。发病时间1-10天，平均3.62±2.78天。其中发热占54.00%（27/50），有明显呼吸道症状占52.00%(26/50），有肺部特征性影像学改变占50.00%(25/50),白细胞不高或者降低占90.00%(45/50），淋巴细胞降占18.00%(9/50），COVID-19共27例。

1.2纳入标准 收入留观病房观察的2020年1月23日至2020年2月29日期间的COVID-19疑似病例及确诊病例。

1.3排除标准 排除诊断不符合新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）^[5]疑似病例诊断标准及确诊标准的患者，排除无明确流行病学病史患者。

1.4 诊断标准 肺特征性的影像学改变标准；早期呈多发小斑片影及间质改变，以肺外带明显，进而发展为双肺多发磨玻璃影，浸润影，可出现肺实变^[7]。疑似病例诊断标准：满足流行病学史中的任何1条及符合临床表现中任意2条或者符合临床表现中任意3条^[7]。1.流行病学史：（1）发病前14天内有武汉及周边地区或其他有本病例报告社区的旅行史及居住；（2）发病前14天与COVID-19感染者（COVID-19核酸检测阳性者）有接触史；（3）发病前14天内曾接触过来自武汉市及周边地区或来自有病例报告社区的发热或有呼吸道症状的患者；（4）聚集性发病。2.临床表现。（1）发热或者呼吸道症状；（2）具有COVID-19影像学特征；（3）发病早期白细胞正常或降低，或淋巴细胞计数减少确。确诊标准：呼吸道标本或血液标本实时荧光RT-PCR检测新型冠状病毒核酸阳性。

1.5方法 采用回顾性研究。研究者3人同时阅读患者发病10天内的CT胶片，3人同时认定为有肺特征性的影像学改特征可认定为具有肺特征性的影像学改。根据患者≥2次的COVID-19核酸检测是否阳性分为疑似病例（疑似组）及确诊病例（确诊组）。考察疑是组及确诊组的肺特征性的影像学改的差异，用受试者工作特征曲线（ROC）分析肺特征性的影像学改对COVID-19的诊断能力。

1.6该研究符合医学伦理学。

1.7统计学方法 应用SPSS 24.0软件统计处理数据。采用Kolmogorov-Smirnov 法对计量资料进行正态性检验，正态分布的计量资料以均数±标准差（ ±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，方差齐时两两比较采用LSD法检验，方差不齐时采用Tamhane T2法检验；计数资料采用χ² 检验。诊断能力ROC分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 确诊组及疑是组患者入住发热留观病房时一般资料比较 两组性别、年龄、发病时间、发热病史、呼吸道症状及入院时的白细胞计数、淋巴细胞计数差异无统计学意义（χ²/t=0.916,0.415,0.0.736,2.178,0.349，-1.466,1.272 P＞0.05）。确诊组有肺特征性的影像学改的比率高于疑似组，差异有统计学意义(χ²=25.628 P＜0.05）。见表1。

表1 确诊组及疑似组患者入住发热留观病房时的一般资料比较

参数	确诊组（n=27）	疑似组(n=36)	χ2/t值	P值
性别（男/女）	14/13	15/8	0.916	0.398
年龄（岁）	30.30±13.00	28.74±13.44	0.415	0.680
发病时间（天）	3.89±2.67	3.30±2.95	0.736	0.465
发热病史（有/无）	12/15	15/8	2.178	0.166
呼吸道症状（有/无）	13/14	13/10	0.349	0.584
白细胞计数（109/L）	6.31±2.01	4.22±2.38	-1.466	0.149
淋巴细计数胞（109/L）	2.57±1.68	1.69±1.28	1.272	0.209
肺特征性影像学改变（有/无）	22/5	3/20	25.628	0.000

2.2 肺特征性的影像学改对COVID-19的诊断能力分析 先赋值：符合肺特征性的影像学改=1，不符合肺特征性的影像学改=0，以肺特征性的影像学改为检验变量，是否是COVID-19为状态变量，绘制ROC曲线（见图1），ROC曲线下面积为0.842（0.725,0.960），敏感性是81.50%，特异性是87.00%。

图1 肺特征性的影像学改诊断COVID-19的ROC曲线

3讨论

COVID-19疫情正在全球流行^[6]，世界卫生组织宣布目前全球工作重心是防控COVID-19。全球应对COVID-19的卫生防护用品短缺,人类健康安全面临严峻挑战^[7]。快速诊断COVID-19并采取一定的防控措施及避免漏诊是防控的关键环节。影像检查在肺部疾病诊断及病情评估中具有重要指导作用。国家卫生和健康委员会定了COVID-19一系列诊疗方案，成为中国的诊疗及防控指南，为我国的疫情控制发挥了重要作用。方案明确指出肺特征性的影像学改变^[5]：早期呈多发小斑片影及间质改变，以肺外带明显，进而发展为双肺多发磨玻璃影，浸润影，可出现肺实变。

COVID-19主要通过刺突S蛋白作用于人细胞表面的ACE2,S蛋白经过结构重排使病毒膜与宿主细胞膜融合,从而感染人呼吸道上皮细胞,且生物物理和结构证据表明 ,COVID-19与 ACE2具有较高的亲和力^[8],使得COVID-19的传染性较强^[9,10],部分患者可发展为多器官功能障碍综合征^[11]。对死亡患者的尸检发现：病理解剖肺泡腔内见浆液、纤维蛋白渗出物及透明膜形成，渗出细胞主要为单核及巨噬细胞，易见多核巨细胞，Ⅱ型肺泡上皮细胞显著增生，肺泡隔血管充血水肿^[5]。在此病理基础之上即看出现肺特征性的影像学改变^[12]。以肺外带明显的双肺多发磨玻璃影、浸润影所占比例较高^[14，15]。有研究提示CT表现先与临床症状出现^[13]。X检查对COVID-19的诊断具有重要价值，24-48小时内肺部X线表现加重50%是被认为是即将转化为重症的预警指标^[16]，应该按重症收治管理。ＣＴ作为排查肺部感染快捷、简便的方法，不仅可以判断感染的有无，还可为病原体感染判断提供参考依据，具有独特的诊断优势^[4]。本研究显示确诊组有肺特征性的影像学改变比率明显高于疑是组；其在具有明确流行病学史的患者中诊断COVID-19，AUC为0.842（0.725,0.960），敏感性是81.50%，特异性是87.00%，提示肺特征性的影像学改变是预测COVID-19较好的指标，为具有流行病学史的患者快速诊断COVID-19提供了依据，指导临床决策。

本研究存在选择病例相对较少、未考虑病毒核酸检测假阴性对结局的影响的缺陷。一部分患者无临床表现^[17]，也无肺部X线的影像改变，核酸检测即为阳性，此类患者诊断临床需要进一步综合分析。

总之，有明确流行病学史的患者具有肺特征性的影像学改变是快速预测COVID-19较好的指标，尤其是在基层医疗机构，核酸标本采集不够规范，假阴性率偏高，可能需要反复多次检查，运送路途遥远，指点检测点较少，来回检查费时较长。若在等待核酸检测结果过程防控诊疗不到位，极有可能发生交叉感染，或患者向重症化发展的可能，错失第一时间防控及诊疗的机会。该方法简单易行快捷值得临床推广，尤其是基层医院使医患在最短的时间内得到最及时的防控。期待进一步大样本的临床验证。

具有肺特征性的影像学改变并具有流行病学史，要高度怀疑为COVID-19，值得临床推广，期待进一步大样本的临床验证。

致谢 黔东南苗族侗族自治州卫生和健康委员会，黔东南苗族侗族自治州人民医院新冠肺炎救治与防控专家小组

参考文献

[1]Chen N, Zhou M, Dong X, et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study[J]. Lancet,2020,395(10223):30211-30217.

[2]Li Q,Guan X, Wu P, et al.Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia[J].N Engl J Med. 2020 [Epub ahead of print].DOI: 10.1056/NEJMoa2001316.

[3]World Health Organization (WHO). Global Surveillance for human infection with coronavirus disease (COVID-2019). Geneva: WHO.Available from:

https://www.who.int/publications-detail/global-surveillance-for-human-infection-with-novel-coronavirus-(2019-ncov)

[4]龙冰清,熊曾,刘进康.以磨玻璃影为主要表现的肺部感染性病变影像学鉴别诊断[J/OL].中国感染控制杂志:1-9[2020-03-12].http://kns.cnki.net/kcms/detail/43.1390.R.20200310.0937.002.html.

[5].国家卫生健康委员会办公厅.新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）[J].传染病信息,2020,33(01):1-6.

[6]Wu JT, Leung K, Leung GM. Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study. Lancet.2020 [Epub ahead of print]. DOI:10.1016/S0140-6736(20)30260-9.

[7]Wang C, Horby PW, Hayden FG, et al. A novel coronavirus outbreak of global health concern. Lancet. 2020;395(10223):470-473. DOI:10.1016/S0140-6736(20)30185-9.

[8]Wrapp D,Wang N,Corbett KS,et al.Cryo-EM struct of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation[J].Science,2020,pii:1eabb2507.

[9]Wu YC, Chen CS, Chan YJ. Overview of the 2019 novel coronavirus (2019-nCoV): The pathogen of severe specific contagious pneumonia (SSCP). J Chin Med Assoc. 2020 [Epub ahead of print]. doi:10.1097/JCMA.0000000000000270.

[10]Liu T,Hu J,Kang M,et al.Transmission dynamics of 2019 novel coronavirus(2019-nCoV)[J].BioRxiv,2020.[Epub ahead of print].DOI:10.1101/2020.10.25.919787.

[11]Guan W, Ni Z, Hu Y, et al. Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection in China[J]. Medical Journal of Wuhan University,2020,62(01):1-5.

[12]Ahmed Hamimi. MERS-CoV: Middle East respiratory syndrome corona virus: Can radiology be of help? Initial single center experience[J]. The Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine,2016,47(1):95-106.

[13]Lin Chen,Ding Yuxiao,Xie Bin,Sun Zhujian,Li Xiaogang,Chen Zixian,Niu Meng. Asymptomatic novel coronavirus pneumonia patient outside Wuhan: The value of CT images in the course of the disease.[J]. Clinical imaging,2020,63(02):7-9.

[14]Pan YY,Guan HX,Zhou S,et al. Initial CT findings and temporal changes in patients with the novel coronavirus pneumonia (2019-nCoV): a study of 63 patients in Wuhan, China[J]. European radiology,2020.DOI:10.1007/s00330-020-06731-x..

[15]Pan Feng,Ye Tianhe,Sun Peng,et al. Time Course of Lung Changes On Chest CT During Recovery From 2019 Novel Coronavirus (COVID-19) Pneumonia.[J]. Radiology,2020,283（02）:300370-300374.

[16]Duan YN,Qin J. Pre and Posttreatment Chest CT Findings:2019 Novel Coronavirus (2019-nCoV) Pneumonia[J]. Radiology,2020,283（02）:200323-200328.

[17]Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China[J]. Lancet. 2020;395(10223):497-506.

1 通讯作者：主任医师，神经重症专业，e-mail:[e-mail]