胸部组织细胞病影像学表现(一)

呼吸系统影像诊断   2016-09-05

  胸部的组织细胞病包括多种疾病,可以单独发生于肺,也可以肺组织作为全身性疾病的一部分。一些组织细胞病是原发性的且病因不明,而另一些是组织细胞对已知病因反应增生的结果。

  在原发的组织细胞病中,肺朗格汉斯细胞组织细胞增生症(PLCH)最常见;其他还包括Erdheim-Chester病和Rosai-Dorfman病。成人PLCH几乎全部发生在20-40岁的吸烟人群中。小儿PLCH极为罕见,通常是全身性疾病的一部分。Erdheim-Chester病常发于中老年人,胸部病变常为全身性疾病的一部分。Rosai-Dorfman病多见于儿童和青年,表现为无痛性颈部淋巴结肿大。

  继发性组织细胞病的代表是贮积病[例如戈谢病(Gaucher)、尼曼-皮克病(Niemann-Pick)和法布里病(Fabry)]、肺尘埃沉着症[如矽肺和煤工尘肺];以及感染性疾病[例如Whipple病和软斑病]。这类疾病的组织病理学特征是包括巨噬细胞和树突状细胞在内的组织细胞在肺泡或肺间质的浸润。树突状细胞是一组异质性的不具有吞噬作用的抗原递呈细胞。免疫组化标记有助于区分各种原发性组织细胞病。典型影像学表现结合适当的临床信息可以做出正确诊断,从而避免活检。然而,在缺少典型影像学征象的时候,需要整合临床、病理以及影像学的特点来明确诊断。

  教学要点

  1.儿童肺朗格汉斯细胞组织细胞增多症(PLCH)极为罕见,通常是全身性疾病的一部分,与吸烟无关。成人PLCH朗格汉斯细胞的浸润一般是反应性,但无肿瘤性,而儿童PLCH更具克隆性,易形成肿瘤。

  2.薄层CT的影像学特点结合人口学及临床指标可以用来确诊PLCH,并避免肺组织活检。

  3.PLCH患者出现肺动脉高压常提示预后不良,被认为是与主要动脉受累有关。

  4.在Erdheim-Chester病患者中,组织细胞可浸润到肺、胸膜、心包、心肌以及主动脉周围的软组织。

  5.胸腔Rosai-Dorfman病最常累及气管、支气管、以及相关淋巴结。CT检查可以在气道中发现孤立或者多发的息肉样物。  

  前言

  肺组织细胞病包括多种疾病,可以单独发生于肺,或累及多个器官;最常见的是肺郎格汉氏细胞组织细胞增生症(PLCH)。肺组织细胞病的特征是组织细胞对肺泡或肺间质的浸润。绝大多数组织细胞病原因不明。

  在本综述中,我们讨论原发性组织细胞病及贮积病的分类和临床表现、病理表现及相应的肺部的影像学表现,着重论述影像学的发现。

  定义及分类

  组织细胞是一组包括巨噬细胞及树突状细胞在内的免疫细胞。巨噬细胞在吞噬、抗原加工、炎症反应中细胞因子合成以及其他一些免疫反应中发挥重要作用。肺内的巨噬细胞主要位于肺泡内(称为肺泡巨噬细胞)。树突状细胞是一种无吞噬作用的抗原递呈细胞。朗格汉斯细胞是树突状细胞的一种,一般分布于皮肤及气道上皮细胞(1-3)。

  根据国际组织细胞协会的指南,组织细胞病包括树突状细胞疾病例如朗格汉斯细胞组织细胞增生病、黄色肉芽肿性疾病例如Erdheim-Chester病(ECD),巨噬细胞疾病例如Rosai-Dorfman病(RDD)以及恶性疾病例如组织细胞肉瘤(1)。Rao等(4)根据病因是否明确,将肺组织细胞病分为原发性和继发性;并根据组织细胞增殖是否是其病理学上的主要改变,进一步对继发性组织细胞病进行分类(表1)。

  在以下部分中,我们将讨论包括肺朗格汉斯细胞组织细胞增生症、ECD、RDD在内的原发性肺组织细胞病以及包括高雪氏病、尼曼-皮克病、法布里病、惠普尔病在内的继发性组织细胞病的胸部表现。

表1 组织细胞疾病分类

原发性组织细胞病
1. 原因不明或非肿瘤性病因:
肺朗格汉斯细胞组织细胞增多症
Erdheim-Chester病
Rosai-Dorfman病
2. 组织细胞肿瘤
滤泡树突状细胞
组织细胞肉瘤
朗格汉斯细胞肉瘤
网状细胞肉瘤
继发性组织细胞病
1. 组织细胞增殖在组织病理学中占主要部分
贮积病
戈谢病
尼曼-皮克病
法布里病
2. 组织细胞增殖在组织病理学中占次要部分
呼吸性细支气管炎相关性间质性肺疾病及脱屑型间质性肺炎
尘肺
煤工尘肺
矽肺
钴尘肺病(巨细胞间质性肺炎)
3. 感染
Whipple病
软斑病
其他组织细胞疾病
1. 结晶体储备性组织细胞增多症
2. 结节样组织细胞或间皮细胞增生症

  

  肺朗格汉斯细胞组织细胞增多症(PLCH)

  PLCH是一组病因不明,以朗格汉斯细胞在一个或多个器官增生、浸润为特点的疾病。嗜酸性粒细胞肉芽肿和组织细胞增多症X是描述儿童PLCH的局灶性病变的旧称。Letterer-Siwe病,Hand-Schüller-Christian病和Hashimoto-Pritzker综合症都属于全身性的朗格汉斯细胞组织细胞增生综合症,主要好发于儿童(5,6)。

  PLCH可以单独出现或作为全身性疾病的一部分。在成人,PLCH是最常见的原发性肺组织细胞病,最常见于肺,也通常只累及肺。此病几乎完全发生于20-40岁的吸烟患者,发病机理被认为与对香烟烟雾中抗原的异常免疫反应有关(7-9)。儿童PLCH极为罕见,通常是全身性疾病的一部分,与吸烟无关。成人PLCH朗格汉斯细胞的浸润一般是反应性,但无肿瘤性,而儿童PLCH更具克隆性,易形成肿瘤(10,11)。

  多达四分之一的PLCH患者无临床症状,有症状的患者临床表现为呼吸困难、无诱因咳嗽、乏力、发热、体重减轻、咯血、盗汗。肺功能检查可以正常的、阻塞性、限制性或混合型肺气肿,这决于PLCH的持续时间和严重程度及是否并发肺气肿或大气道疾病(7,12)。

  病变肺组织切片HE染色显示浸润的朗格汉斯细胞具有典型复杂的核形态特征以及层叠或沟状的核膜。朗格汉斯细胞还具有特殊的五层包裹体(Birbeck颗粒)。免疫组织化学染色显示S-100、CD1a及angerin抗原阳性(图1)(13,14)。

PLCH免疫组化标记图,jpg
图1 PLCH免疫组化标记图

  

  在早期的PLCH,镜下可见以呼吸性细支气管为中心的间质性结节,这些结节由朗格汉斯细胞和嗜酸性粒细胞组成。早期病变结节越多,终末期越容易纤维化及囊变。囊性病变的形态特征是细支气管壁的炎症破坏及肺小叶小气道扩张;囊变内有时可见壁结节。在小儿PLCH中,组织学表现与成人相同,但出现弥漫性多系统疾病时,肺部病变细胞很少出现纤维化(5,6,15)。对于成人,吸烟所致的肺气肿、肺泡腔内巨噬细胞大量聚集及呼吸性细支气管炎比较常见(4,7,8,16)。

  PLCH的发病过程多变,不可预测,其表现可从无临床症状的几处病灶到进展性的全身乏力,呼吸衰竭,甚至死亡。首要治疗措施为戒烟。大约半数的患者临床症状平稳,影像学表现无明显改变;不管戒烟与否,1/4的患者病情会自发缓解,而约有1/4的患者戒烟后,病情仍会进展(7,8,27)。疾病的不良预后与老化,持续的全身症状,多器官受累,影像图像上双肺广泛的囊变区,反复的气胸,严重的弥散功能减低,治疗不及时以及肺动脉高压有关(27)。

  在早期疾病的薄层断层扫描(CT)可显示1–10mm的小叶中心结节或者空洞(图2)。随着病情的发展,囊性病变逐渐取代结节,表现为厚或薄壁囊腔,形态多不规则(图3)(表2)。结节和囊性病变通常累及双肺上中野,肺尖和肺底以及肋膈角常不受累(9,17–19)。约25%的患者由于胸膜下囊腔破裂导致自发性气胸,累及双侧并且可以反复发作,这是本病的首发症状(图4)。终末期疾病的特点是肺过度充气以及广泛的囊腔,形成终末期肺气肿(21,22)(图5)。薄层CT具有特征性人口统计学分布特点及临床表现,是PLCH临床诊断的重要依据,从而避免肺活检。在儿童中,薄层CT表现与成人相似,但更病变更广泛(图6),并且与吸烟无关(15,23,24)。终末期肺动脉高压比较常见,因此,呼吸困难的患者应行超声心动图检查(23,25)。PLCH引起的肺动脉高压比其他慢性肺部疾病引起的肺动脉高压的患病率要高,严重程度大。PLCH患者肺动脉高压预后差,被认为是肺小动脉受累的结果(26),一些患者肺内病变相对稳定也会出现病情恶化。

  PLCH病情进展过程多变,并且无法预测,从小病变无症状到逐渐衰弱,呼吸衰竭,最后死亡。

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图2. 44岁,女性,PLCH患者。(a)薄层CT横轴位图像显示边界不清的结节影,主要位于双肺上叶(箭头),这些结节是典型PLCH细胞浸润早期表现。部分结节中心部分是透亮的,提示将要囊变(箭)。(b)CT横轴位图像显示双肺底部未受累。(c)组织病理学检查,显微镜下图像(原始放大X200;HE染色)显示细胞核皱缩、折叠的朗格汉斯细胞(绿箭),和嗜酸性粒细胞(黑箭)。CD1a免疫组化染色(嵌入的小图)显示成片朗格汉斯细胞被染成特征性的棕色(原始放大,x40;苏木精复染色)。 

   

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图3. 31岁,男性,PLCH患者。薄层CT横轴位(a)和冠状位重建(b)图像显示双肺上叶不规则状囊腔,囊壁厚度及囊的大小多变(箭),双肺底部未受累。
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图4. 25岁,男性,PLCH患者。薄层CT横轴位图像显示双肺上叶大小不等的不规则囊变区(箭),合并左侧气胸(*)
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图5. 28岁,男性, PLCH患者。(a)薄层CT轴位图像显示双肺上叶形态各异的含气囊腔。(b)全身性朗格汉斯组织细胞增多症化疗后两年随诊时的薄层CT轴位图像显示囊腔减小。
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图6.  9岁,男性,PLCH患者。(a)轴位CT图像显示右肺中叶(箭)和舌叶(未显示)的囊腔和小叶中心结节。(b)胸椎失状位CT图像显示中段胸椎锥体塌陷,为朗格汉斯组织细胞增多症累及所致。

 

  LCH ECD RDD
影像学表现 结节(早期)和囊变(晚期)或者纤维化病变,成人主要累及成人双肺上叶,肋膈角区及前段肺组织不受累。囊腔大小、壁厚及形态不一。约25%的患者会出现气胸。 长骨干骺端对称性骨质硬化;双肺小叶间隔和叶间裂增厚,边界不清的小叶中心结节,磨玻璃结节,和囊腔;主动脉周围环形软组织增厚以及胸膜和心包增厚,伴或不伴纵隔积液。 大气道内息肉状增厚,淋巴结肿大,肺部结节,肺小叶间隔增厚,胸膜增厚和胸腔积液。
免疫组化 S100+, CD1a+, CD68+, factor XIIIa- S100±, CD1a-, CD68+,factor XIIIa+ S100+, CD1a-, CD68+,factor XIIIa-

   Erdheim-Chester病

  ECD是一种罕见的全身性非朗格汉斯细胞增生性疾病,病因未明,1930年JakobErdheim和WilliamChester首先将其描述为一种黄色肉芽肿。该病主要见于中老年人,其特征为泡沫样组织细胞黄瘤样浸润。

  ECD最主要的临床表现为骨骼疼痛。长骨对称性的干骺端和骨干骨质硬化是ECD的典型表现(图7)。约有50%的ECD患者会有骨外的病变,受累部位包括腹膜后组织,肾脏,肺,中枢神经系统,眼眶,皮肤,心脏,乳腺,鼻粘膜和骨骼肌。大约有20%—35%的ECD患者会有肺部受累(28,29)。

全身性非朗格汉斯细胞增生性疾病双侧胫骨干骺端-骨干骨质硬化X线平片.jpg
图7. 34岁,男性, ECD患者。下肢平片显示双侧胫骨干骺端-骨干骨质硬化。

  ECD患者中,增生的组织细胞可以浸润肺组织,胸膜,心包,心肌和主动脉周围的软组织。胸膜受侵主要累及脏层胸膜而不是壁层胸膜(30)。肺和胸膜受累可导致咳嗽和进展性呼吸困难。

  ECD患者的肺组织受累,病变主要沿着淋巴管分布,并且集中在小叶间隔、支气管血管束周围及胸膜下间质(4,8,31—34)。与朗格汉斯细胞不同,ECD增生的组织细胞富含淡染色组织,或者称为Birbek颗粒。免疫组化染色这些组织细胞CD68和因子IIIa都为阳性,而CD1a为阴性,可以与朗格汉斯细胞鉴别。S100蛋白免疫组化染色部分阳性(图8)。

图8. ECD的免疫组织化学标记物示意图
图8. ECD的免疫组织化学标记物示意图。

  

  薄层CT诊断肺ECD的征象包括小叶间隔均匀性增厚,叶间裂增厚,胸膜下密度增高影,小叶中心型结节影,以及磨玻璃结节影(图9)(表2)。肺ECD的鉴别诊断包括肺水肿,淋巴瘤,癌性淋巴管炎,肺结节病以及淀粉样变性(30,35,36)。肺ECD其他的影响学表现有胸膜均匀性增厚和胸腔积液,心包增厚及心包积液,主动脉周围软组织增厚(主动脉包裹征),这一征象也可扩展到主动脉的分支血管及冠状动脉(30,37-39)(图10-12)。ECD患者可出现锁骨、肋骨、胸骨和脊椎的骨质硬化(30)。

  ECD患者病程中的临床表现差别较大,可以从病情稳定到急剧进展,甚至表现为致命性的骨外病变。中枢神经系统及心血管系统受累往往预示着预后不良(8,32)。

薄层CT轴位图像肺窗显示组织细胞浸润引起的斑片状磨玻璃密度影及小叶间隔增厚
图9. 36岁,男性,ECD患者。(a)薄层CT轴位图像肺窗显示组织细胞浸润引起的斑片状磨玻璃密度影及小叶间隔增厚。(b)CT轴位图像纵隔窗显示主动脉周围(箭)和心包周围(箭头)浸润。

CT冠状位重建图像显示组织细胞浸润所致的叶间裂(箭头)及间隔(箭)增厚
图10. 33岁,女性,ECD患者。(a)CT冠状位重建图像显示组织细胞浸润所致的叶间裂(箭头)及间隔(箭)增厚。双肺上叶可见间隔旁肺气肿。(b)增强CT轴位图像显示纵隔(箭)及胸膜(黑色箭头),包括叶间裂(白色箭头)受侵。(Walker等人发表了本病例的其他图像[40]。)
增强CT轴位图像显示主动脉周围环形组织细胞浸润.JPG
xiiia因子免疫组织化学染色显示所有组织细胞特征性强棕色反应
图11. 49岁男性ECD患者。(a, b) 增强CT轴位图像显示主动脉周围环形组织细胞浸润(被包绕的主动脉;白箭),胸膜(a图中的箭头所示)及心包(b图中箭头所示)浸润及积液(*)。右冠状动脉周围可见病变浸润(b图中黑箭所示)。(c)增强CT轴位图像显示主动脉周围浸润(白箭),肠系膜上动脉狭窄(黑箭)伴窄后管腔扩张,左肾周围亦可见浸润(箭头)。左肾强化程度减低提示肾动脉狭窄所致的灌注不足(图中未显示)。(d)CT冠状位重建图像显示主动脉周围弥漫性软组织浸润(白箭),致左锁骨下动脉狭窄,伴窄后扩张。(e)组织病理学检查的显微镜下照片。xiiia因子免疫组织化学染色显示所有组织细胞特征性强棕色反应(增大倍数,x200;苏木精复染)。CD1a免疫组织化学染色(插图)显示组织细胞未染色(增大倍数,x100;苏木精复染)。
横断面增强CT示主动脉周围及肾周组织细胞浸润.JPG
图12 72岁,男性,ECD患者。横断面增强CT示主动脉周围(箭)及肾周(b中箭头)组织细胞浸润。

 未完待第二部分

(参考来源:Ahuja J,et al.Histiocytic disorders of the chest: imaging findings. Radiographics. 2015.何苗,杨阳,郑烋,李灿,于静,王慧燕,张冰,文之等编译.,影像园XCTMR.COM,作者:医影医译小组)
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