1、Cross sectional imaging of pulmonary fibrosis translating pathology into radiology赵大伟赵大伟放射科放射科Introduction肺纤维化（肺纤维化（pulmonary fibrosis，PF）三大类型）三大类型1. usual interstitial pneumonia UIP UIP型2. nonspecific interstitial pneumonia NSIP NSIP型3. airway-centered fibrosis ACF CHP型 UIP型在IPF中常见。特发性进展性，预后差2011年，
2、ATS/ERS/JRS/ALAT联合发布诊断标准：2013年，ATS发布IIPs分类：2018年更新标准。IntroductionIntroductionIntroductionIntroductionIntroduction放射学诊断准放射学诊断准PF确率达到确率达到50%理解微观病理改变对应于放射学围观表现，有助于理解微观病理改变对应于放射学围观表现，有助于提升放射学医师诊断提升放射学医师诊断PF的能力，并提高病人预后，的能力，并提高病人预后，早期诊断及避免活检。早期诊断及避免活检。Introductionp 鉴别鉴别UIP/NSIP/CrHP很重要很重要p 早期、正确诊断显著提高早期、正
3、确诊断显著提高PF患者预后患者预后Normal lung肺实质由肺实质由1.7cm1.7cm的次级肺小叶构成。的次级肺小叶构成。次级肺小叶以小叶间隔为界。次级肺小叶以小叶间隔为界。小叶间隔类似于肺的骨架，包含肺静脉及淋巴。小叶间隔类似于肺的骨架，包含肺静脉及淋巴。正常情况下特别薄正常情况下特别薄, ,不可见。不可见。纤维化，肺水肿，恶性肿瘤淋巴转移扩散时，放射学纤维化，肺水肿，恶性肿瘤淋巴转移扩散时，放射学可见增厚。可见增厚。如伴发牵拉性支气管炎或细支气管扩张，提示纤维化。如伴发牵拉性支气管炎或细支气管扩张，提示纤维化。支气管及其伴随动脉位于支气管血管苏中央支气管及其伴随动脉位于支气管血管苏中
4、央肺间质是指肺的框架结构：肺间质是指肺的框架结构：各级支气管和血管周围、小叶间隔、胸膜下和肺各级支气管和血管周围、小叶间隔、胸膜下和肺泡粘膜下的纤维结缔组织。泡粘膜下的纤维结缔组织。肺间质分为三部分：肺间质分为三部分：p中轴纤维系统：支气管血管周围间质和小叶中中轴纤维系统：支气管血管周围间质和小叶中心间质心间质p周围纤维系统：胸膜下间质和小叶间隔周围纤维系统：胸膜下间质和小叶间隔p间隔纤维间质：小叶内间质间隔纤维间质：小叶内间质中轴纤维系统中轴纤维系统 (axial fiber system)第一部分：气管血管束间质，是一个包绕支气管第一部分：气管血管束间质，是一个包绕支气管和肺动脉束的纤维组
5、织系统。从肺门一直延伸到和肺动脉束的纤维组织系统。从肺门一直延伸到肺泡管和肺泡囊。肺泡管和肺泡囊。第二部分：进入次级肺小叶后，包绕小叶中心支第二部分：进入次级肺小叶后，包绕小叶中心支气管和肺动脉的间质称为小叶中心间质气管和肺动脉的间质称为小叶中心间质(centrilobular intestitium)。这两部分和在一起被定义为：中轴纤维系统。这两部分和在一起被定义为：中轴纤维系统。第一部分：在肺门区，支气管血管束间质围绕较大的支气管和肺动脉形成一个结实的结缔组织鞘。第二部分：进入次级肺小叶的包绕小叶中心支气管和肺动脉的间质称为小叶中心间质支气管血管周围间质小叶中心间质位于脏层胸膜下，形成一个
6、包裹肺的结缔组织“囊”，并以结缔组织把肺组织分隔成次级肺小叶，这种结缔组织就称为小叶间隔（intalobular septa）。外周纤维系统：胸膜下间质和小叶间隔组成。小叶内间质(intralobular intestitium)：是沿肺泡壁分布的纤细结缔组织组成的一个纤维网(network)小叶内间质是联系位于小叶中心的小叶中心间小叶内间质是联系位于小叶中心的小叶中心间质与位于次级肺小叶周围的小叶间隔与胸膜下质与位于次级肺小叶周围的小叶间隔与胸膜下间质之间的桥梁。间质之间的桥梁。小叶内间质Normal lung次级肺小叶结构 中央支气管血管束，周围微小小叶间隔。 C. 微小小叶间隔正常CT图
7、像。Normal lung肺间质改变基本CT表现1、胸膜下线、胸膜下线2、支气管血管周围间质增厚、支气管血管周围间质增厚3、网格状改变、网格状改变 reticular opacity （小叶间隔增厚）（小叶间隔增厚）4、细网格状改变、细网格状改变 Fine reticular opacity （小叶内间质增厚）（小叶内间质增厚）5、蜂窝状改变、蜂窝状改变 Honeycombing opacity6、磨玻璃密度、磨玻璃密度7、分布在间质中的结节灶、分布在间质中的结节灶胸膜下线胸膜下线p 病理：伴有肺泡扁平和萎陷的早期纤维化，系病理：伴有肺泡扁平和萎陷的早期纤维化，系周围肺不张致支气管和细支气管阻
8、塞所引起，是周围肺不张致支气管和细支气管阻塞所引起，是肺纤维化可逆性早期病变。肺纤维化可逆性早期病变。p CT表现：距离胸膜表现：距离胸膜1 cm以内，与胸膜平行的以内，与胸膜平行的细的曲线状结构。细的曲线状结构。支气管血管周围间质增厚沿气管血管周围分布边缘模糊的高密度“鞘”小叶间隔增厚小叶间隔增厚 interlobular septal thickening interlobular septal thickening （周围纤维组织改变）（周围纤维组织改变）CT征象：网格状改变征象：网格状改变 Reticular opacity病理：小叶间隔增厚是间质液体和病理：小叶间隔增厚是间质液体和/
9、 或细胞浸或细胞浸润、纤维化润、纤维化小叶间隔增厚（结节病的肺小叶间隔增厚）（线状多边形-小叶间隔增厚）小叶间隔增厚（小儿肾炎导致的肺间质改变肺小叶间隔增厚）小叶间隔增厚（血行播散肺结核的小叶间隔的增厚）影像学表现小叶间隔增厚（心衰的肺间质水肿（静脉回流障碍）小叶间隔增厚（淋巴回流障碍的小叶间隔增厚）小叶间隔增厚（癌性淋巴管炎：小叶间隔增厚小叶间隔不均质增厚，有结节感）小叶内间质增厚（间隔纤维组织改变）小叶内间质增厚（间隔纤维组织改变）小叶内间质增厚病理：小叶内间质的细胞浸润、纤维化所致的肺间质病变CT表现：为细网格状线样高密度。小叶内间质增厚（间质性肺炎的小叶内间质增厚）小叶内间质增厚（间质
10、性肺炎的间质改变（细网格）小叶内间质增厚（结节病的肺内小叶内间质增厚）小叶内间质增厚（肺含铁血黄素沉着症小叶内间质增厚并磨玻璃样变）（肺泡蛋白沉积症）小叶内间质增厚（小叶间隔增厚和小叶内间质增厚可存在于同一个病例）（两种间质改变同时存在于同一病人）（皮肌炎的多种肺内间质改变小叶内间质与中轴间质增厚）（与细支气管炎的不同）蜂窝状改变 Honeycombing opacityCT表现：表现：1、小叶内间质增厚导致肺泡破裂，肺结构变形，呈大小不等、小叶内间质增厚导致肺泡破裂，肺结构变形，呈大小不等的囊状结构。的囊状结构。2、牵拉性支气管扩张、牵拉性支气管扩张 traction bronchiecta
11、sis（蜂窝状改变（IPF)）蜂窝状改变（蜂窝状改变（IPF)）蜂窝状改变（小叶内间质增厚与蜂窝改变的不同）蜂窝状改变小叶内间隔增厚+牵拉性支扩（横断图像不容易确认纵行牵拉性支扩位置）蜂窝状改变（牵拉性支扩 traction bronchiectasisMPR图像比单纯横断图像更容易理解）蜂窝状改变（类风湿、干燥综合征的牵拉支扩）蜂窝状改变（孢子菌肺炎：间质水肿+肺泡渗出）磨玻璃样密度改变磨玻璃样密度改变细小的间质改变超过细小的间质改变超过CT分辨力，表现为磨玻分辨力，表现为磨玻璃样变璃样变可以是：片状、弥漫性、结节状可以是：片状、弥漫性、结节状（SLE肺内间质改变）磨玻璃样密度改变（类风湿病
12、肺内间质改变）磨玻璃样密度改变（结节状肺间质表现（SLE）分布在间质中的结节灶血行播散的病灶，例如血行播散性肺结核的粟粒状结核结节，以小结节为主要表现的肺内转移瘤，都是间质分布。分布在间质中的结节灶（沿纹理(气管血管束）分布的粟粒结节）分布在间质中的结节灶（沿胸膜分布的粟粒结节）分布在间质中的结节灶（沿胸壁胸膜分布的粟粒结节）分布在间质中的结节灶（可以看到小叶间隔的增厚）分布在间质中的结节灶（转移性粟粒结节的分布）分布在间质中的结节灶（肺间质改变的不同HRCT表现）（磨玻璃样密度改变）肺间质改变的病理改变是肺间质改变的病理改变是CT征象的基础；征象的基础；准确掌握不同解剖位置间质改变的准确掌握
13、不同解剖位置间质改变的CT特征有助特征有助于对不同疾病进行精确分析与鉴别。于对不同疾病进行精确分析与鉴别。UIP型型UIP型型IPF和和UIP的概念辨析的概念辨析IPF和和UIP的概念不可随意互换，的概念不可随意互换，UIP不是不是IPF的的同义词。同义词。IPF是临床诊断，是临床诊断，UIP是是IPF放射、病理放射、病理学表现形式。学表现形式。UIP型型明确UIP：完全满足4个表现可能UIP：不符合UIP：只要有左列任何一个表现HRCT表现病变主要位于胸膜下及肺基底部网状影蜂窝影，伴或不伴牵拉性支气管扩张无 “不符合UIP” 任何一项表现除蜂窝影外，“明确UIP”的其他所有表现病变主要分布于
14、上、中肺病变主要沿血管支气管束分布广泛的磨玻璃影，范围超过网状影丰富的微结节影（两侧，以上叶分布为主）散在的囊状影（多发、双侧、远离蜂窝肺区域）弥漫性马赛克征空气潴留（双侧，三个肺叶或更多肺叶受累）支气管肺段肺叶实变。2011年UIP型型UIP很可能很可能UIP不确定不确定UIP不符合不符合HRCT表现胸膜下及肺基底部为著，分布不均匀蜂窝影伴或不伴外周牵拉性支气管扩张或细支气管扩张胸膜下及肺基底部为著，分布不均匀网状影伴或不伴外周牵拉性支气管扩张或细支气管扩张可有轻度GGO胸膜下及肺基底部为著微小网格影，可有轻度GGO或肺结构扭曲（“早期UIP”）肺纤维化CT特点和或分布提示无特异病因（“真正
15、的不确定”）提示其他诊断的发现，包括：CT特点：囊肿；明显的马赛克；GGO为著；丰富的微结节；小叶中心结节；多发结节；实变主要分布：支气管血管束；淋巴管；上肺或中肺其他：胸膜斑（考虑石棉肺）；食管扩张（考虑CTD）；锁骨远端侵蚀（考虑RA）；广泛淋巴结增大（考虑其他病因）；胸腔积液，胸膜增厚（考虑CTD/药物）。2018年UIP型型UIP 病理学UIP具有位置异质性和时间异质性。位置异质性指肺纤维化区与正常肺组织相间、分界清晰，仅以菲薄的肺泡壁相隔。时间异质性是指老瘢痕（密集成熟的胶原瘢痕，常伴脂肪、平滑肌化生）和新瘢痕（成纤维细胞灶）共存。相对应HRCT表现：病变区与正常肺组织相间；病变区内
16、密度不均、分布不均。图1. 男性，61岁，IPF病人。HRCT轴位显示明确UIP型表现：两肺内网状影、蜂窝影(黑箭)，伴牵拉性支气管扩张，主要分布于胸膜下及肺基底部。病变具有位置和时间上的不均匀性：病变与正常肺组织（白三角形）相间，病变区内密度不均。UIP型型UIP病例放大图A 周围，胸膜下，间隔旁纤维化，呈环征或甜甜圈征像，中间为残存肺组织。 B. UIP的病理示意图显：胸膜下纤维化 (white) ，时间 (gray FF)和空间异质性geographic (areas of sparing) heterogeneity. C. CT胸膜下基底部显著纤维化。Spatial heteroge
17、neity is reflected in areas of normal lung immediately adjacent to fibrotic lung. Temporal heterogeneity is manifest with areas of honeycombing adjacent to areas with bronchiolectasis. UIP型型UIP型型UIP型型HRCT表现病例表现病例UIP型型Figure 1. High-resolution computed tomography (CT) images demonstrating a usual int
18、erstitial pneumonia pattern. (AC) Transverse CT section andUIP型型(D) coronal reconstruction illustrating the presence of honeycombing with subpleural and basal predominance. Note the concurrent presence of mildground-glass opacity. UIP型型(E) Magnified view of the left lower lobe showing typical charac
19、teristics of honeycombing, consisting of clustered cystic airspaces with well-defined walls and variable diameters, seen in single or multiple layers (arrows).Probabl UIP型型Probable usual interstitial pneumonia (UIP) pattern. (AC) Transverse computed tomography (CT) section, Probabl UIP型型(D) coronal
20、reconstruction of both lungsProbabl UIP型型(E) magnified sagittal view of the right lower lobe illustrating the presence of a reticular pattern with peripheral bronchiolectasis with subpleuraland basal predominance. Depending on their orientation relative to the plane of the CT section, peripheral tra
21、ction bronchiolectasis appear as tubular(arrows) or cystic (arrowheads) structures. Note the concurrent presence of mild ground-glass opacities in the subpleural areas of both lungs and theabsence of honeycombing. UIP was proven at histology.Indeterminate UIP型型Figure 3. Indeterminate pattern (early
22、usual interstitial pneumonia UIP pattern). (A and B) Transverse computed tomography (CT) sectionIndeterminate UIP型型 (C) coronal reconstruction of both lungs, and (D) magnified view of the right lung in supine position showing ground-glass opacity and subtle reticulation in the subpleural areas (arro
23、ws) with a basal predominance. Indeterminate UIP型型(E) Transverse CT section of the lower lung zones in prone position showing persistence of lunginfiltration in nondependent areas, thus excluding gravitational abnormalities. UIP was proven at histology.Indeterminate UIP型型Indeterminate UIP型型Figure 4.
24、 Indeterminate pattern. (AC) Transverse computed tomography sections showing extensive lung infiltration combining honeycombing, mild to marked ground-glass opacity, asymmetrical distribution between both lungs, and no subpleural predominance.alternativeFigure 5. Computed tomography (CT) pattern sug
25、gestive of an alternative diagnosis for lung fibrosis. (A and B) Transverse CT sections obtained at deep inspiration showing disseminated lung infiltration, sparing some secondary pulmonary lobules in lung bases. (C) Transverse CT section obtained at expiration confirming lobular air trapping, all f
26、indings being highly suggestive of chronic hypersensitivity pneumonitisalternativeFibrotic NSIP型型Fibrotic NSIP型型p病理学表现：肺泡壁和小叶间隔的均匀增厚，在纤维化病理学表现：肺泡壁和小叶间隔的均匀增厚，在纤维化区域内正常肺组织不可见，可有或无炎性细胞浸润。区域内正常肺组织不可见，可有或无炎性细胞浸润。p纤维化型纤维化型NSIPNSIP比细胞型比细胞型NSIPNSIP更加常见。更加常见。p位置异质性、时间异质性和蜂窝一般不可见。位置异质性、时间异质性和蜂窝一般不可见。Fibrotic
27、NSIP型型p大多数NSIP患者HRCT表现为两肺下叶分布为主的均匀磨玻璃阴影和牵拉性支气管扩张。pUIP和NSIP都是两肺下叶分布为主，但是和UIP相比，NSIP一般不累及胸膜下。NSIP也可表现为界线清楚的网格和牵拉性支气管扩张，Salvatore等指出早期UIP分布更不均匀，可位于基底部、胸膜下和间隔旁，而NSIP分布则更加均匀，胸膜下不累及。早期UIP和NSIP鉴别诊断困难，特别是纤维化型NSIP。Fibrotic NSIP型型Fig. 3. A. Histologic features of fibrotic NSIP from scanning magnification. Dif
28、fuse fibrosis with uniform involvement of the interstitiumFibrotic NSIP型型B. Pathology illustration of fibrotic NSIP with homogeneous thickening of alveolar walls, pleura, and interlobular septa. Alveolar walls are simplified. C. Radiologic NSIP pattern with homogeneous lower lobe fibrosis and bronch
29、iectasis. Fibrotic NSIP型型55岁，女性，肺活检病理诊断为NSIP，冠状位CT显示“直缘征”存在。Fibrotic NSIP型型Figure 2. Nonspecific interstitial pneumonia. Computed tomography (CT) features: (A) Axial and (B) coronal CT reconstructions show confluent bilateral lower lobe groundglass opacities with marked traction bronchiectasis and l
30、ower lobe volume loss. The peribronchovascular predominance with subpleural sparing is well shown on the axial image.Fibrotic NSIP型型(C and D) Histologic features: Lung biopsy shows diffuse alveolar wall thickening by uniformfibrosis. The alveolar architectureis preserved and nohoneycombing or fibrob
31、lastic foci are seen. Interstitial inflammationis mild.CrHPCrHPp CrHP的病理特征复杂，可有多种病理改的病理特征复杂，可有多种病理改变重叠组成：变重叠组成：UIP型、型、NSIP型、型、OP和伴或不和伴或不伴肉芽肿的小叶中心性纤维化。伴肉芽肿的小叶中心性纤维化。p CrHP的的HRCT表现为小叶内间质增厚、小表现为小叶内间质增厚、小叶间隔不规则增厚、牵拉性支气管扩张、小叶叶间隔不规则增厚、牵拉性支气管扩张、小叶中心结节、马赛克征、网格影、磨玻璃密度影，中心结节、马赛克征、网格影、磨玻璃密度影，在疾病的亚急性期可见蜂窝。在疾病的亚
32、急性期可见蜂窝。CrHPuCrHPCrHP的的HRCTHRCT表现以纤维化为特征。纤维化典型表现以纤维化为特征。纤维化典型征像包括网格、牵拉性支气管扩张和蜂窝，与病征像包括网格、牵拉性支气管扩张和蜂窝，与病理学纤维化相关性强。理学纤维化相关性强。uCrHPCrHP的的CTCT表现可与表现可与UIPUIP和纤维化性和纤维化性NSIPNSIP的类似。的类似。u最主要的鉴别点为：小叶中心性磨玻璃结节、最主要的鉴别点为：小叶中心性磨玻璃结节、小叶性马赛克征和肺下部不累及。小叶中心结节小叶性马赛克征和肺下部不累及。小叶中心结节代表细支气管中心的感染。代表细支气管中心的感染。CrHPCrHP病人伴发肺气肿
33、病人伴发肺气肿不常见。不常见。CrHPFig. 4. A. Histologic features of CrHP at scanning magnification. Centrilobular stellate scars ofCrHPB. Pathology illustration of CrHP with peri-bronchial fibrotic changes and bronchioloectasia. Note the sparing of the pleural regions due to the limiting of the scarring to the cen
34、ter of the lobule. CCrHP pattern radiographically. Note there is fibrosis surrounding the broncho-vascular bundles with air trapping. CrHP46岁，女性，临床诊断为CrHP。A. 轴位CT显示两肺多发磨玻璃密度影，并可见马赛克征（箭）；注意：无小叶中心结节；B. 冠状位CT示：病变未累及膈面以下肺组织。鉴别鉴别鉴别鉴别鉴别鉴别异常密度影异常密度影以GGO为显著特点小叶中心结节GGO范围内囊影蜂窝影肺基底部分布为主的蜂窝影空气潴留小叶性密度减低不规则小叶间隔增厚
35、小叶内间质增厚牵拉性支气管扩张结构扭曲UIP-+CrHP+-+NSIP+-晚期结节病-+-+分布分布1)胸膜下不累及：距胸膜面1cm2)肺基底部不累及：横膈面以下3)下叶分布为主4)随机分布5)肺外周1/3-+-+-+-+-+-+-+-与与UIP主要鉴别点主要鉴别点小叶内马赛克征小叶中心结节肺下叶不累及胸膜下不累及“SES”蜂窝样囊肿主要分布于肺中上叶肺基底部不累及主要病理特点主要病理特点位置异质性和时间异质性：不同程度的间质感染和纤维化组织与正常肺组织相间分布单核细胞侵润致肺泡间质增厚、细胞型细支气管炎和支气管周围少量肉芽肿形成。肺泡壁和小叶间隔的均匀增厚，在纤维化区域内正常肺组织不可见非干酪样肉芽肿和间质纤维化 谢 谢！
