支气管扩张

作者:Trevor Steinbach, MD, University of Colorado
已审核/已修订 7月 2023
看法 进行患者培训

支气管扩张是由慢性感染和炎症引起的大气道的扩张和破坏。常见病因是囊性纤维化、免疫缺陷、反复感染,有些病例表现为特发性的。常见症状是慢性咳嗽和咳脓痰,伴或不伴呼吸困难。症状可能会恶化,并可能包括急性发作期间发烧。诊断主要根据病史和影像学表现,虽然标准的胸部X线片也可用于诊断,但通常应用高分辨率计算机断层成像。急性加重期的治疗和预防包括支气管舒张剂、分泌物的清除、抗生素的使用,合并症(如咯血和由耐药菌或机会感染造成的进一步肺损伤)的处理。如有可能,治疗原发病因很重要。

支气管扩张的病因

普遍认为支气管扩张是引起慢性气道炎症的各种疾病的共同终点。支气管扩张可能是

  • 弥漫性:影响肺的许多区域

  • 局灶性:仅出现在1或2个肺区域

弥漫性支气管扩张

弥漫性支气管扩张好发于有气道遗传、免疫或解剖缺陷的病人。很多情况下出现支扩时无明显诱因,部分原因可能是起病缓慢,在确诊支气管扩张时诱因不易识别。然而,通过使用新的基因和免疫测试进行调查后,在这些特发性病例中更容易发现病因。

囊性纤维化(CF)通常与弥漫性支气管扩张有关,以前未诊断的CF可能占特发性病例的20%。甚至杂合子患者,通常不具有典型的CF的临床表现,患支气管扩张的风险升高。

免疫缺陷,例如 常见变异型免疫缺陷病 (CVID) 也可能导致弥漫性疾病。人类免疫缺陷病毒(HIV)感染营养不良 似乎也增加了风险。

罕见的气道结构异常可能导致弥漫性支气管扩张。

粘液纤毛清除功能的先天性缺陷如原发性纤毛运动障碍(PCD)综合症也可以是一个诱发因素,占既往认为特发性病例的近3%。

弥漫性支气管扩张也是一些常见自身免疫疾病的并发症,例如类风湿关节炎Sjögren综合征,也可发生于血液系统恶性肿瘤、器官移植,以及治疗这些疾病导致的免疫功能缺陷等情况。支气管扩张也可能与更常见的疾病有关,包括 慢性阻塞性肺疾病(COPD), 哮喘, 或慢性复发性吸入性疾病。

变应性支气管肺曲霉病,对曲霉菌Aspergillus有高敏反应,最常发生在哮喘病人,但有时在CF患者,可引起或导致支气管扩张。

在结核病常见的国家,大多数情况下,可能是由结核引起的,尤其是由于营养不良人免疫缺陷病毒(HIV)感染等存在免疫功能受损的患者。

局灶性支气管扩张

局灶性支气管扩张源自未治疗的肺炎或存在阻塞(如异物、肿瘤、手术后改变、淋巴结肿大所致)。分枝杆菌(结核或非结核)可造成局限性支气管扩张,也可定植于其他病因引起支气管扩张的患者肺内(见表 支气管扩张的诱发因素)。

表格
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支气管扩张的病理生理学

支气管扩张的病理生理尚不完全清楚,可能部分原因是因为它是一组导致慢性气道炎症的异质性疾病的共同终点。最广泛接受的模型描述了炎症、气道破坏、粘液清除异常以及细菌感染或定植的“恶性循环”(1)。

弥漫性支气管扩张 发生在小型和中型气道,诱因触发气道炎症紊乱,管腔内中性粒细胞释放炎症介质。炎症介质破坏大气道弹力蛋白,软骨和肌肉,导致不可逆的支气管扩张。同时,在发生炎症的小型和中型气道,巨噬细胞和淋巴细胞形成粘膜浸润,导致气道壁增厚。气道壁增厚导致气道阻塞,这在肺功能测试过程中经常被发现。

随着病情进展,炎症漫延超出了气道,导致周围肺实质的纤维化。什么导致小气道炎症往往取决于支气管扩张症的病因。常见的病因者包括呼吸道清除受损(由于CF产生粘稠粘液,在原发性纤毛运动障碍(PCD)患者存在纤毛运动障碍,或气道感染或损伤导致纤毛和气道的损害)和宿主防御功能受损; 这些因素会导致患者出现慢性感染和炎症。在免疫缺陷(特别是CVID)和自身免疫性原因的情况下,自身免疫性炎症也可能起作用。

局灶性支气管扩张 通常发生于大气道被阻塞时。由于无法清除分泌物可导致感染,炎症和气道壁损伤的恶性循环。因为它的支气管细且成角,并在近端附近有淋巴结, 因此右肺中叶常被累及。由分枝杆菌感染造成的淋巴结肿大,有时会导致支气管阻塞和局限性支气管扩张。

由于持续的炎症可改变气道解剖,致病菌(有时还包括分枝杆菌),常常在气道定植。常见的微生物包括

  • Haemophilus influenzae

  • Moraxella catarrhalis

  • Pseudomonas aeruginosa

  • Staphylococcus aureus

  • Streptococcus pneumoniae

  • 非结核分枝杆菌

S. aureus 金黄色葡萄球菌定植与囊性纤维化高度相关;细菌培养发现 S. aureus 金黄色葡萄球菌应认识到可能是未确诊的CF。 此外,殖民与 P. aeruginosa 往往表明病情严重并预测更糟的结果,包括恶化风险增加、住院、生活质量差、肺功能迅速下降和死亡。 定植多种生物是常见的,在反复急性发作需要抗生素治疗的患者需要关注抗生素耐药。

并发症

随着病情的发展,慢性炎症和缺氧可导致支气管新生(不是肺)动脉的形成。 支气管动脉壁很容易破裂,导致咯血,咯血可能很大,危及生命。 其他血管并发症包括由于血管收缩,动脉炎,支气管肺分流等导致的肺动脉高压

定植多耐药菌可导致慢性,较轻的气道炎症。这种炎症可以进展,造成反复加重,并使得肺功能检查中的气流受限恶化。

病理生理学参考文献

  1. 1.Cole PJ: Inflammation: a two-edged sword—the model of bronchiectasis.Eur J Respir Dis Suppl 147:6–15, 1986.

支气管扩张的临床症状和体征

症状具有隐匿性特点,呈逐年加重,伴有急性加重发作。

支气管扩张的主要症状是慢性咳嗽,有大量稠厚的脓痰。呼吸困难和喘息也是常见症状,亦可发生胸膜痛。在病情较重的情况下,肺动脉高压导致的低氧血症和右心衰会加重呼吸困难。大咯血往往是由于气道新血管形成。

新发的或感染恶化常常导致急性加重。急性加重表现为咳嗽加剧,呼吸困难加重,咳痰量增加。 低热和全身症状(如乏力,倦怠)也可能存在。

口臭和异常呼吸音,包括爆裂音、干啰音和喘鸣音,是该病的典型体征。可有杵状指,但不常见。慢性鼻窦炎和鼻息肉可以存在,特别是在CF患者或原发性纤毛运动障碍患者。瘦体重通常降低,可能是由于炎症和细胞因子过量。在CF患者,存在吸收不良。

支气管扩张的诊断

  • 胸部X线检查

  • 胸部高分辨CT

  • 肺功能检测用于基线评估和疾病进展的评估

  • 细菌和分枝杆菌的痰培养以确定微生物定植情况

  • 可疑病因的特殊检查

诊断根据病史、体格检查和胸部影像学。慢性支气管炎临床表现与支气管扩张相似,但支气管扩张与之的区别在于渐进性每日咳大量脓性痰液,以及影像学显示的气道扩张。

影像学检查

胸部X线通常是不正常的,凭此可能诊断出支扩。X-线的发现提示支气管扩张的征象包括气道壁增厚和/或支气管扩张,典型表现包括边界不清的肺门周围线性阴影,与中央肺动脉难以区分,模糊不清的环状结构及“轨道征”,往往是由于支气管壁增厚,扩大并与X-射线垂直时看得到。气道扩张充满黏液栓,可有散在的细长的管状不透明物样改变。

由于基础疾病不同,影像学表现也不同:由囊性纤维化导致的支气管扩张主要累及上肺叶,而气管内阻塞所致支气管扩张,胸片更常见局灶性病灶。

高分辨CT用于确定支气管扩张的程度,这项检查的敏感度和特异度均很高。典型的CT表现包括气道扩张(其中两个或更多的气道的内腔超过相邻动脉的直径)和印戒征,其中一个加厚,扩张气道出现相邻于横断视图的小动脉。缺乏正常支气管渐变特征,中型支气管几乎延伸至胸膜。“双规征”很容易在CT上看到。

随着时间的推移气道损伤的加重,支气管扩张的变化从圆柱形到曲张,再到囊样改变。肺不张、黏液栓、肺实变、血管减少是非特异性表现。在牵拉性支气管扩张,肺纤维牵拉或扭曲呼吸道,在影像上出现支气管扩张改变。

肺功能测定

肺功能检查目的是记录基础肺功能情况并用于监测疾病其变化。支气管扩张可导致气流受限(第一秒用力肺活量[FEV1]、FEV1FEV1/FVC都减少),用支气管舒张剂beta-受体激动剂后FEV1FEV1可改善。 在终末期病例,进行性肺纤维化可能导致用力肺活量(FVC)下降,证据表明肺容量测量有限制性缺陷,且存在一氧化碳弥散能力(DLCO)下降。

病因诊断

在无急性发作期,所有患者应该咳痰或诱导痰做痰培养,以确定的主要定植细菌及药敏。这些信息在病情加重时有助于抗生素的选择。

全血细胞计数及分类可以帮助确定疾病活动的严重程度,并确定是否有嗜酸粒细胞增多,这有助于并发症的诊断。

痰染色和细菌培养,分枝杆菌培养(鸟分枝杆菌复合体Mycobacterium avium 和结核分枝杆菌M. tuberculosis),以及真菌培养(曲霉菌(Aspergillus )也可以帮助识别慢性气道炎症的原因。

有临床意义的非结核分枝杆菌感染的诊断是通过系列痰标本中发现高的菌落计数,或有病理证实为肉芽肿及有影像学依据的患者肺泡灌洗液中发现较高菌落计数。

当支气管扩张症的病因尚不清楚时,可能要做基于病史和影像学检查结果的进一步测试。测试可以包括以下内容:

  • 如果高分辨CT显示肺下叶肺气肿,检测alpha1抗胰蛋白酶水平,以评估 alpha1抗胰蛋白酶缺乏症

  • 如果考虑自身免疫性疾病,类风湿因子,抗核抗体(ANA),抗中性粒细胞胞浆抗体等需要检测。

  • 血清免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)及血清电泳诊断常见变异型免疫缺陷病

  • 血清免疫球蛋白E水平检测(IgE);曲霉菌沉淀素,嗜酸性粒细胞计数检查以排除过敏性支气管肺曲霉菌病

  • 汗液氯化物检测(阳性检测应通过重复检测来确认)和 CFTR 基因突变分析诊断囊性纤维化(包括年龄>40岁且支气管扩张病因未明的成人,尤其是肺上叶受累、吸收不良或男性不育者)

有免疫缺陷实验室证据的患者应转诊给免疫学专家进行评估,因为检测结果通常难以解释。可能还需要额外的专门测试来确认存在的免疫缺陷类型并确定治疗方案。

如果成人支气管扩张也伴有慢性鼻窦疾病或化脓性中耳炎,特别是从小就存在上述疾患者要考虑原发性纤毛运动障碍。这类患者支扩多发于右中叶和舌叶,可有男性不育或右位心。鼻或口呼出的一氧化氮水平通常较低。明确诊断需要鼻或支气管上皮标本透射电子显微镜检查观察是否有异常纤毛结构。

PCD的诊断通常应该在专门的中心来完成,因为评估是具有挑战性的。健康人多达10%的纤毛可存在非特异性的结构缺陷,并在患有肺部疾病,以及存在感染时可导致短暂的运动障碍。部分有PCD症状的患者纤毛超微结构也可能是正常的,对这些患者需要进一步测试,来发现异常的纤毛功能。

如怀疑存在解剖结构异常、阻塞性的异物或病变,建议行支气管镜检查。

急性加重的定义和评估

支气管扩张急性加重的定义是指至少有以下3项症状的支气管扩张患者,症状至少持续48小时(1):

  • 呼吸困难和/或运动不耐症

  • 咳嗽

  • 疲劳和/或不适

  • 咯血

  • 脓痰

  • 痰液量和/或黏稠度

检测的范围取决于感染的严重程度。对于轻度至中度急性加重,反复痰培养,确认致病微生物和药敏就足够了。这些检测有助于缩小抗生素覆盖范围和排除条件致病菌。

病情较重的患者需要做CBC、胸部X光以及其他可能的检查,来排除严重肺部感染的常见并发症,如肺脓肿和脓胸。

诊断参考文献

  1. 1.Hill AT, Haworth CS, Aliberti S, et al: Pulmonary exacerbation in adults with bronchiectasis: A consensus definition for clinical research.Eur Respir J 49:1700051, 2017.

治疗支气管扩张

  • 用抗生素和规范接种疫苗预防急性加重

  • 帮助清除气道分泌物的措施

  • 如果存在可逆性气道阻塞,则使用支气管扩张剂,有时使用吸入型糖皮质激素

  • 抗生素和支气管扩张剂用于治疗急性加重

  • 任何病毒感染,特别是流感和新冠肺炎的早期抗病毒治疗

  • 病灶局限者,且症状持续或出血患者,应接受手术切除病灶。

  • 精心挑选的肺移植患者,尽管接受了最大程度的治疗,但仍患有晚期疾病

关键的治疗目标是控制症状,提高生活质量,减少急性发作的频率,并保留肺功能 (1, 2)。

对于所有慢性肺部疾病患者,建议包括以下内容:

气道清除技术用于减少有大量痰液产生和粘液阻塞的患者的慢性咳嗽,并减轻恶化期间的症状。这些技术包括规律运动、胸部理疗联合体位引流和胸部叩击,呼气末正压装置,肺内冲击呼吸机,气动背心,和自体引流( 一种有助于分泌物从外周移动到中心气道的呼吸技术 )。患者应该由呼吸治疗师教会他们这些技巧,并使用对他们最有效和可持续计数;当然目前没有证据说哪一个技术更优越。应建议患者继续进行气道清理技术至少 10 分钟,并在出现 2 次明显的咳嗽或气喘时停止(3) 或已过去 30 分钟。

对有气道阻塞的患者,根据症状和肺阻塞的严重度使用支气管舒张剂治疗(例如在COPD患者,长效beta肾上腺素能激动剂、长效毒蕈碱拮抗剂和短效beta肾上腺素能药的组合)可以帮助改善肺功能和生活质量。在频繁急性发作的患者或肺功能测量显著变异的患者可吸入糖皮质激素(即支气管舒张剂使用后可逆性的气道阻塞),但他们的角色仍有争议。肺康复对患者有帮助。保持充足的水分也很重要。

囊性纤维化患者可以接受雾化治疗,包括黏液溶解(rhDNase,也称为dornase-alfa)和高渗(7%)生理盐水,以帮助降低痰黏度和增强气道清理。在没有CF的患者,没有证据说使用这些措施会获益,所以只有湿化和生理盐水被推荐为治疗吸入。非 CF 引起的支气管扩张患者吸入 rhDNase 可能有害。

目前没有共识认为使用抗生素可以防止或限减少急性发作。定期使用抗生素或轮换使用可减少症状和急性发作,但可能会增加未来的感染中出现耐药微生物的风险。目前的指南建议使用抗生素的指征是每年≥3次急性加重的患者,以及虽然急性发作次数较少但痰培养 P. aeruginosa阳性的患者。一些指南建议尝试根除生物体,例如 P. aeruginosa 或者 S. aureus 当它们首次在痰培养中被检测到时(3)。

长期大环内酯类药物治疗可减少支气管扩张症患者的急性加重,并可减缓CF患者肺功能下降 (4, 5, 6)。大环内酯类抗生素被认为是主要得益于其抗炎或免疫调节作用。

吸入型抗生素(阿米卡星,氨曲南,环丙沙星,庆大霉素,妥布霉素)可以减少痰菌载量,也可以减少病情加重的发生频率。 CF人群支持其应用和获益的证据最为强烈。

发展为流感或严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型感染的支气管扩张症患者应接受抗病毒药物治疗,以防止并发症和严重疾病的发展。对于流感,无论病毒症状的持续时间如何,通常都使用奥司他韦进行治疗。支气管扩张患者,尤其是有潜在免疫抑制的患者,应尽快治疗 SARS-CoV-2 感染。首选方案是在症状出现后5天内开始使用利托那韦增强的尼马特雷韦,但也有其他选择。在没有已知受益于皮质类固醇的共同存在的疾病(如哮喘或COPD)的情况下,不建议新冠肺炎门诊患者口服皮质类固醇。支气管扩张症患者应密切监测细菌合并感染,任何由病毒感染引发的病情恶化均应按上文所述进行治疗。

支气管扩张症的治疗应按以下顺序进行:

  1. 吸入短效支气管扩张剂

  2. 粘液溶解疗法(如果规定)

  3. 气道清除技术

  4. 任何处方吸入或雾化抗生素、长效支气管扩张剂或皮质类固醇

应治疗基础疾病以延缓肺部疾病的进展。

  • 对于具有潜在免疫缺陷状态的患者:定期静脉注射免疫球蛋白(可减少下呼吸道感染的发生率[7])

  • 对于囊性纤维化患者:抗生素和吸入性支气管扩张剂以及综合支持和饮食补充。大多数囊性纤维化患者受益于CFTR基因修饰治疗, 可以减少恶化。CF 患者应接受具有 CF 专业知识的团队的全部或部分护理,通常是在指定的 CF 护理中心。

  • 对于过敏性支气管肺曲霉病患者:皮质类固醇,有时还有唑类抗真菌药。

  • alpha-1抗胰蛋白酶缺乏症患者:替代疗法。

急性加重

急性发作都用抗生素治疗,吸入支气管扩张剂(特别是如果患者有喘息),增强粘液清除,使用物理排痰技术,治疗脱水(如果存在),加强湿化,并雾化盐水(对CF患者使用粘液溶解药)。吸入或口服皮质类固醇常用于治疗气道炎症和气道阻塞加重。抗生素选择取决于先前培养结果以及是否患者有CF (8)。

没有CF的患者或之前没有细菌培养结果的患者最初的抗生素选择应该是针对 H. influenzae, M. catarrhalis, S. aureus, 和 S. pneumoniae。 实例包括阿莫西林/克拉维酸、阿奇霉素、克拉霉素和磺胺甲恶唑/甲氧苄啶。已知 铜绿假单胞菌定植的患者,或出现严重的急性发作,应接收针对该生物有效的抗生素(例如,环丙沙星、左氧氟沙星),直至得到重复培养的结果。 抗生素应根据培养结果进行调整,通常给药时间为 14 天,尤其是在以下情况下 铜绿假单胞菌 被检测到。 较短的liao程是为轻症患者保留的。

对于CF患者初始抗生素的选择是由以前的痰培养结果(在所有患者常规做用CF)来定的。在儿童时期常见的感染病原体是金黄色葡萄球菌S. aureus和流感嗜血杆菌 H. influenzae,可以应用喹诺酮类抗生素如环丙沙星和左氧氟沙星。囊性纤维化的后期,感染涉及某些高度耐药的革兰氏阴性菌株,包括铜绿假单胞菌P. aeruginosa、洋葱伯克霍尔德菌Burkholderia cepacia、嗜麦芽窄食单胞菌Stenotrophomonas maltophilia。这些患者的治疗应联合多种抗生素(如妥布霉素、氨曲南、 头孢他啶、头孢吡肟)。并且通常需要静脉内应用。

并发症

大量咯血常采用支气管动脉栓塞术,但如果栓塞无效并且肺功能允许,可考虑手术切除。

分枝杆菌双重感染,如鸟分枝杆菌 几乎都需要多种抗生素联合方案,包括克拉霉素,阿奇霉素,利福平或利福布丁,乙胺丁醇。抗生素治疗通常持续到痰培养物阴性12个月。

外科手术切除较少有指征,但当药物治疗已达最优化,而症状仍无法耐受时,可考虑手术治疗局限性支气管扩张。某些弥漫性支气管扩张的患者,尤其是囊性纤维化,肺移植也是一种选择。

治疗参考文献

  1. 1.Polverino E, Gemine PC, McDonnell MJ, et al: European Respiratory Society guidelines for the management of adult bronchiectasis.Eur Respir J 50: 1700629, 2017.doi: 10.1183/13993003.00629-2017

  2. 2.Nicholson CH, Holland AE, Lee AL: The Bronchiectasis Toolbox - A Comprehensive Website for the Management of People with Bronchiectasis.Med Sci (Basel) 5, 13, 2017.

  3. 3.Hill AT, Sullivan AL, Chalmers JD, et al: British Thoracic Society Guideline for bronchiectasis in adults.Thorax 74(Suppl 1):1–69, 2019. doi: 10.1136/thoraxjnl-2018-212463

  4. 4.Wong C, Jayaram L, Kraals N, et al: Azithromycin for the prevention of exacerbations in non-cystic fibrosis bronchiectasis (EMBRACE): A randomised, double blind, placebo controlled trial.Lancet 380: 660–667, 2012.

  5. 5.Altenburg J, de Graaf CS, Stienetra Y, et al: Effect of azithromycin maintenance treatment on infectious exacerbations among patients with non-cystic fibrosis bronchiectasis: The BAT randomized controlled trial.JAMA 309: 1251–1259, 2013.

  6. 6.Serisier DJ, Martin ML, McGuckin MA, et al: Effect of long-term, low dose erythromycin on pulmonary exacerbations among patients with non-cystic fibrosis bronchiectasis: the BLESS randomized controlled trial.JAMA 309: 1260–1267, 2013.

  7. 7.Quinti I, Sorellina A, Guerra A, et al: Effectiveness of immunoglobulin replacement therapy on clinical outcome in patients with primary antibody deficiencies: Results from a multicenter prospective cohort trial.J Clin Immunol 31: 315–322, 2011.

  8. 8.Flume PA, Mogayzel PJ Jr, Robinson KA, et al: Cystic fibrosis pulmonary guidelines: Treatment of pulmonary exacerbations.Am J Respir Crit Care Med 80:802–808, 2009.doi: 10.1164/rccm.200812-1845PP

支气管扩张的预后

预后随病情严重度而异。平均每年 FEV1 下降约50至55毫升(在健康人正常减少是约20〜30毫升)。 历史上 CF 患者的预后最差,中位生存期为 36 年。 然而,CFTR(囊性纤维化跨膜调节剂)调节剂疗法的出现已经显着改善了预后,即使是晚期肺病患者也是如此(1)。

预后参考

  1. 1.Shteinberg M, Taylor-Cousar JL: Impact of CFTR modulator use on outcomes in people with severe cystic fibrosis lung disease.Eur Respir Rev 29(155):190112, 2020. doi: 10.1183/16000617.0112-2019

关键点

  • 在支气管扩张中,各种原因引起的大气道慢性炎症破坏弹性蛋白,软骨和肌肉,导致不可逆损伤;扩张的气道会出现慢性感染性微生物定植。

  • 患者有咳嗽咳痰,间歇急性加重。

  • 诊断依靠影像,一般用CT;做痰培养来判定定植的微生物。

  • 使用适当的免疫接种、气道清除措施,以及有时采用大环内酯类抗生素防止病情恶化。

  • 治疗急性加重需使用抗生素,支气管扩张剂,反复呼吸道清除措施,和皮质类固醇。

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