環(huán)境因素(35%)
引起慢支的各種因素如感染,吸煙,大氣污染,職業(yè)性粉塵和有害氣體的長期吸入,過敏等,均可引起阻塞性肺氣腫。
機(jī)體因素(30%)
彈性蛋白酶及其抑制因子失衡學(xué)說。
α1-抗胰蛋白酶缺乏和肺氣腫關(guān)系的研究提示,肺氣腫是由肺內(nèi)的蛋白酶和抗蛋白酶含量的不平衡,使肺泡間隔破壞,大量肺氣腫的動物模型支持這一假說,人類肺氣腫的研究證明,彈性多肽的濃度在肺氣腫的病人中增加,吸煙可增加彈性蛋白溶解活性,抑制肺的成纖維細(xì)胞的浸潤,造成對彈性蛋白酶的組織敏感性增加,抑制了抗彈性蛋白酶的活性,這些發(fā)現(xiàn)支持吸煙使彈性蛋白酶和抗彈性蛋白酶的平衡被打破,從而造成肺的微細(xì)結(jié)構(gòu)的破壞,引起肺氣腫。
發(fā)病機(jī)制
1.肺氣腫的病理改變
肺氣腫是由各種原因引起的肺泡和肺泡管異常擴(kuò)大和肺泡壁破壞,使肺內(nèi)殘氣量增多,根據(jù)其受累肺泡的范圍分為小葉中心型肺氣腫(常位于肺尖部),全小葉型肺氣腫(常在肺基底部)和遠(yuǎn)端小葉型肺氣腫,全小葉型和小葉中心型肺氣腫與吸煙有關(guān),這兩種類型的肺氣腫常合并存在,均勻分布在肺臟的上葉或下葉,當(dāng)肺氣腫嚴(yán)重時,氣管梗阻亦有所發(fā)展,反復(fù)發(fā)作的細(xì)支氣管的炎癥造成氣管梗阻,肺間質(zhì)破壞,引起氣管的機(jī)械支持力喪失,使其塌陷和氣管梗阻,從而引起肺內(nèi)氣體增多,形成氣腔。
2.肺氣腫病理生理
呼吸肌肉的功能在肺氣腫病人有明顯的變化,其他呼吸輔助肌肉,肋間肌也不能在正常的長度-張力曲線上工作,膈肌的隆起程度減低,使其在收縮時不能形成足夠的胸內(nèi)負(fù)壓,在膈肌變平時,收縮時向下牽拉下部胸廓,擠壓肺臟,對呼吸的效果產(chǎn)生反向的影響,使膈肌收縮時胸廓變大引起吸氣的功能轉(zhuǎn)換為呼氣,肺泡壁結(jié)構(gòu)的破壞使肺毛細(xì)血管床減少,肺微循環(huán)的破壞使肺血管阻力增高,肺氣腫病人的肺血流阻力與肺的CO彌散能力呈反向相關(guān),所以,在肺氣腫病人出現(xiàn)肺動脈高壓之前,一定有氣體交換功能的嚴(yán)重?fù)p害。
1、發(fā)病緩慢,多有慢性咳嗽,咳痰史,早期癥狀不明顯,或在勞累時感覺呼吸困難,隨著病情發(fā)展,呼吸困難逐漸加重,以致難以勝任原來的工作,慢支在并發(fā)阻塞性肺氣腫時,在原有的咳嗽,咳痰等癥狀的基礎(chǔ)上出現(xiàn)逐漸加重的呼吸困難,當(dāng)繼發(fā)感染時,出現(xiàn)胸悶,氣急,發(fā)紺,頭痛,嗜睡,神志恍惚等呼吸衰竭癥狀,肺氣腫加重時出現(xiàn)桶狀胸,呼吸運(yùn)動減弱,呼氣延長,語顫音減弱或消失,叩診呈過清音,心濁音界縮小或消失,肝濁音界下降,心音遙遠(yuǎn),呼吸音減弱,肺部有濕啰音,部分患者發(fā)生并發(fā)癥:自發(fā)性氣胸,肺部急性感染,慢性肺源性心臟病。
2、輕度肺氣腫體征多無異常,肺氣腫加重時胸廓前后徑增大,外觀呈桶狀,脊柱后凸,肩和鎖骨上抬,肋間隙飽滿,肋骨和鎖骨活動減弱,語顫減弱,叩診呈過清音,心濁音界縮小或消失,肝濁音界下降,呼吸音及語顫均減弱,呼氣延長,有時肺底可聞及干濕啰音,心音遙遠(yuǎn),肺動脈第二心音亢進(jìn),重度肺氣腫患者,即使在靜息時,也會出現(xiàn)呼吸淺快,幾乎聽不到呼吸音,可出現(xiàn)發(fā)紺,合并肺心病右心衰竭時可出現(xiàn)頸靜脈怒張,腹水,肝大,凹陷性水腫等體征。
診斷
根據(jù)病史,體檢,X射線檢查和肺功能測定可以診斷科研,X 射線檢查表現(xiàn)為胸腔前后徑增大,胸骨前突,胸骨后間隙增寬,橫膈低平,肺紋理減少,肺野透光度增加,懸垂型心臟, 肺動脈及主要分支增寬,外周血管細(xì)小,肺功能測定表現(xiàn)為殘氣,肺總量增加,殘氣 / 肺總量比值增高,1秒率顯著降低,彌散功能減低,肺氣腫的診斷尤其是早期診斷比較困難,應(yīng)結(jié)合病史,體征,胸部X線檢查及肺部功能檢查綜合判斷,凡有引起 氣道阻塞的疾病如氣管炎,慢性支氣管炎,支氣管哮喘,肺結(jié)核等病史,氣急逐漸加重,肺功能測驗示殘氣及殘氣/肺總量增加,后者超過35%,第1秒用力呼氣 量/用力肺活量比值減低,<60%,或最大通氣量占預(yù)計值80%以下,氣體分布不均,彌散功能減低,經(jīng)支氣管擴(kuò)張劑治療,肺功能無明顯改善者,即可診斷。
鑒別診斷
應(yīng)注意與肺結(jié)核,肺部腫瘤和職業(yè)性肺病的鑒別診斷,此外慢性支氣管炎,支氣管哮喘和阻塞性肺氣腫均屬慢性阻塞性肺病,且慢性支氣管炎和支氣管哮喘均可并發(fā)阻塞性肺氣腫,但三者既有聯(lián)系,又有區(qū)別,不可等同,慢性支氣管炎在并發(fā)肺氣腫前病變主要限于支氣管,可有阻塞性通氣障礙,但程度較輕,彌散功能一般正常,支氣管哮喘發(fā)作期表現(xiàn)為阻塞性通氣障礙和肺過度充氣,氣體分布可嚴(yán)重不勻,但上述變化可逆性較大,對吸入支氣管擴(kuò)張劑反應(yīng)較好,彌散功能障礙也不明顯,而且支氣管哮喘氣道反應(yīng)性明顯增高,肺功能晝夜波動也大,為其特點(diǎn)。
肺氣腫治療包括一般內(nèi)科治療和外科手術(shù)治療。
內(nèi)科治療
肺氣腫的內(nèi)科治療包括應(yīng)用支氣管擴(kuò)張、祛痰劑,排除痰液,呼吸功能及體育鍛煉,改善呼吸功能,加強(qiáng)營養(yǎng),增加機(jī)體免疫力。采用益肺、健脾、補(bǔ)腎等中藥扶正固本。發(fā)生呼吸道急性感染時,則須使用有效抗生素控制感染,并給予低流量吸氧,防止動脈血氧的急劇下降,有嚴(yán)重通氣不足并發(fā)呼吸性酸中毒和神志改變者,則應(yīng)進(jìn)行人工機(jī)械輔助通氣治療。
(一)適當(dāng)應(yīng)用舒張支氣管藥物,如氨茶堿,β2受體興奮劑。如有過敏因素存在,可適當(dāng)選用皮質(zhì)激素。
(二)根據(jù)病原菌或經(jīng)驗應(yīng)用有效抗生素,如青霉素、慶大霉素、環(huán)丙沙星、頭孢菌素等。
(三)呼吸功能鍛煉作腹式呼吸,縮唇深慢呼氣,以加強(qiáng)呼吸肌的活動。增加膈的活動能力。
(四)家庭氧療,每天12-15h的給氧能延長壽命,若能達(dá)到每天24h的持續(xù)氧療,效果更好。
(五)物理治療,視病情制定方案,例如氣功、太極拳、呼吸操、定量行走或登梯練習(xí)。
(六)預(yù)防。首先是戒煙。注意保暖,避免受涼,預(yù)防感冒。改善環(huán)境衛(wèi)生,做好個人勞動保護(hù),消除及避免煙霧、粉塵和刺激性氣體對呼吸道的影響。
外科治療
終末期肺氣腫病人的生活質(zhì)量差、生存期有限,長期以來出現(xiàn)了各種外科方法試圖對藥物治療反應(yīng)不佳的病人進(jìn)行治療。例如:切除肋軟骨和骨膜、胸壁成形和膈神經(jīng)切除、腹腔內(nèi)加壓裝置和氣腹使膈肌抬高、切除胸膜刺激新生的毛細(xì)血管向肺 內(nèi)生長、切斷神經(jīng)來減少氣管支氣管的張力。臨床效果均不理想。現(xiàn)在外科重點(diǎn):
1.肺臟移植術(shù)
近年來,肺臟移植在治療終末期肺氣腫病人中取得成功。病人的理想肺移植方式是單肺移植還是雙肺移植尚有爭論,有報道COPD病人肺移植術(shù)后近期生存率為90%,4年平均生存率60%,與整個肺移植組相比生存時間相同或略長。肺移植治療肺氣腫存在幾個問題:移植手術(shù)的費(fèi)用相當(dāng)高,長期應(yīng)用免疫抑制劑可引起血液系統(tǒng)的惡性腫瘤,并增等待合適的供體時間較長,且等待期間的死亡率為高,很多病人可出現(xiàn)移植肺的閉塞性細(xì)支氣管炎,引起嚴(yán)重的呼吸困難,常需要再次進(jìn)行肺移植。
2.肺臟減容術(shù)
20世紀(jì)50年代末 Brantigan和Mueller首先提出對彌漫性肺氣腫病人進(jìn)行肺臟減容手術(shù),理論依據(jù)是:在正常狀態(tài)下,膨脹的肺臟的彈性可以傳遞給相對細(xì)小的支氣 管,并通過環(huán)周的彈性牽拉力使細(xì)小支氣管保持開放狀態(tài),肺氣腫病人的保持支氣管開放的環(huán)周牽拉力喪失,假設(shè)通過減少臟的容量使放射性的牽拉力恢復(fù),保持細(xì)小支氣管開放,從而減少呼氣時的氣流梗阻,減輕呼吸困難。觀察到術(shù)后75%的患者臨床癥狀明顯改善,且這一改善在有些患者可持續(xù)5年,但是,由于早期病死 率高達(dá)16%和客觀證明資料很少,這一方法沒有得到推廣。直到1995年Cooper等報道應(yīng)用胸骨正中切口雙側(cè)肺減容手術(shù)治療COPD取得良好效果后, 肺減容手術(shù)才在歐、美多家外科中心被應(yīng)用,隨后很快成為胸外科領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。
(1)肺減容手術(shù)的指征
?、俜螝饽[的診斷明確。
②嚴(yán)重呼吸困難(modified medical research-council呼吸困難3級或4級)。
?、墼趹?yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1<預(yù)計值35%。
?、芊螝垰饬?預(yù)計值200%。
⑤肺總量>預(yù)計值120%;
?、轝線胸像上肺臟過度充氣。
?、吆怂貟呙枭戏窝鞴嘧呙璺植即嬖趨^(qū)域性差異。
?、嗄軌騾⒓有g(shù)前的肺功能康復(fù)訓(xùn)練。
(2)肺減容手術(shù)的禁忌證
?、倌挲g>80歲。
②6個月內(nèi)吸入或口食任何煙草。
③肺動脈高壓[收縮壓>45mmHg(6.0kPa),平均 壓>35mmHg(4.7kPa)]。
④靜息狀態(tài)動脈二氧化碳分壓>7.3kPa(55mmHg)。
?、莘逝?>1.25倍理想體重)或消瘦(<0.75理想體重)。
⑥冠心病不穩(wěn)定心絞痛。
⑦對生命有影響的其他疾病(未控制的惡性腫瘤,嚴(yán)重充血性心衰,嚴(yán)重肝硬化,腎衰竭需要透 析)。
?、嗪粑鼨C(jī)依賴。⑨慢性支氣管炎、支擴(kuò)或哮喘。
(3)肺減容手術(shù)的理論基礎(chǔ)
肺氣腫是有肺間質(zhì)的慢性炎癥所致,炎癥引起肺泡壁破壞,終末支氣管遠(yuǎn)端的氣腔擴(kuò)張,形成異常的間質(zhì)改變,間質(zhì)的破壞使正 常肺間質(zhì)作用在細(xì)支氣管上的環(huán)形牽拉力的限度減小,而放射狀牽力使小氣管在整個呼吸周期呈開放狀態(tài),直到呼氣末胸部和肺的彈性回縮力達(dá)到平衡。由于肺泡破壞所致的肺泡驅(qū)動力和牽扯力的減少的綜合作用使小氣管在呼氣相早期關(guān)閉,引起呼氣氣流受阻和過度充氣。氣體在肺內(nèi)存留限制了吸氣能力,明顯地?fù)p害了病人的 最大呼吸能力,最大自動通氣指數(shù)降到最低。肺減容手術(shù)理想的手術(shù)對象應(yīng)在通氣/血流掃描上表現(xiàn)出明顯的“病變區(qū)域”,其特點(diǎn)是雙肺存在單個灌注減低的區(qū) 域,且這個區(qū)域在通氣掃描上有氣體存留。要特別注意病人肺的其他部位灌注良好,才是很合適的手術(shù)適應(yīng)證,如果低灌注區(qū)均勻彌漫性地分布在肺內(nèi),就被視為肺減容術(shù)的禁忌證。
(4)肺減容術(shù)后呼吸得以改善的因素
肺減容手術(shù)的目的是切除功能異常的病變區(qū)域,減少殘留氣體,至少有4個原因使肺氣腫病人在接受肺減容術(shù)后呼吸得 以改善,這4個亦是相互影響相互關(guān)聯(lián)的:
?、俜螐椥曰乜s改善:Brantigan初期的工作提示,手術(shù)切除部分病變的肺組織,其余的肺代償性膨脹可以改善彈性回縮,從而使保持小氣管開放的環(huán)狀 牽力重新建立,減小呼氣時的氣管阻力,改善呼氣氣流。
②肺通氣/血流匹配:吸入氣體在病變區(qū)域存留,肺組織過度膨脹,毛細(xì)血管床破壞,彌散功能降低,體循環(huán)CO2水平升高。另外,高度膨脹病變肺組織對鄰 近區(qū)域的相對正常的肺組織壓迫,產(chǎn)生通氣不足或肺不張,血流灌注到低充氣區(qū),形成動靜脈分流,引起低氧血癥。切除功能異常的肺組織,使上述情況得以改善, 可以減輕低氧血癥和高碳酸血癥。
?、鄹纳坪粑〉挠行湛s:呼吸肌包括膈肌、肋間肌均在理想長度下才可產(chǎn)生最大的張力,當(dāng)肌肉過度伸張,收縮力反而減低。肺氣腫高度膨脹的肺組織使肋間 肌過度牽拉,膈肌低平,呼吸肌收縮的效能和強(qiáng)度均減低,切除病變的肺組織,使肺容量減少,變形的胸廓恢復(fù)到相對正常的大小,肋間肌達(dá)到最佳收縮前長度,膈 肌恢復(fù)“屋頂”狀,能使呼吸肌做功更有效,改善通氣。
?、芨纳菩难苎鲃恿W(xué):肺減容手術(shù)使原來不張的肺膨脹,原來低灌注的肺毛細(xì)血管重新充盈,對 改善右心功能、減輕右心后負(fù)荷有益。另外,終末期肺氣腫病人的肺內(nèi)氣體存留在機(jī)械通氣的情況下會產(chǎn)生所謂“肺填塞”現(xiàn)象,胸膜腔內(nèi)壓明顯增高會引起體循環(huán)靜脈回流障礙,肺減容手術(shù)可減少胸膜腔內(nèi)壓,使靜脈回流增加,右心室前負(fù)荷增加。
(5)手術(shù)方式
?、偌す庵委煼椒ǎ篧akabayshi和Barker等首先提議用激光作為治療終末期肺氣腫的方法,各種激光(CO2,Nd:YAG)經(jīng)不同途徑灼閉氣腫的肺組織,總的手術(shù)死亡率為5.5%~16%,病人術(shù)后需1~5天機(jī)械通氣,大量漏氣是主要并發(fā)癥,15%~45%病人有中、重度皮下氣腫,30%左 右的病人持續(xù)漏氣,平均胸腔引流管放置5~13天。術(shù)后隨訪1~6個月,病人主觀的呼吸困難癥狀均有改善,F(xiàn)EV1增加14%~27%,6min行走距離 增加24%,需要吸氧的人數(shù)降低18%。但有些指標(biāo)的改善可以通過術(shù)前正規(guī)的呼吸功能訓(xùn)練而達(dá)到,因此,尚不能肯定激光治療的作用。
?、谛厍荤R方法:電視輔助的胸腔鏡對病人的創(chuàng)傷小,對病人呼吸功能的影響少。Eugene、Wakabayshi等在VATS下同時應(yīng)用釘夾和激光技 術(shù),術(shù)后病人呼吸困難的主觀癥狀、病人對氧氣的依賴程度、FEV1、運(yùn)動能力均比單純激光治療效果好,尤其是近來在釘夾表面加墊人工襯片或心包片,大大減 少了術(shù)后的漏氣并發(fā)癥。
?、鄯吻谐椒ǎ?995年Cooper醫(yī)師報告了用經(jīng)正中胸骨切口雙側(cè)釘夾切除法治療20例終末期肺氣腫病人的初步結(jié)果,全組無手術(shù)死亡率,術(shù)后 FEV1增加了82%,血氧分壓增加了0.8kPa(6mmHg),吸氧人數(shù)明顯減少,生活質(zhì)量明顯提高。一般認(rèn)為,終末期肺氣腫病人的肺功能較差,對手術(shù)的耐受性亦差,微創(chuàng)小切口能使術(shù)后疼痛和肺部并發(fā)癥減到最小的程度,對病人的恢復(fù)有益,從而選用VATS技術(shù)進(jìn)行肺減容手術(shù)。McKenna等回顧總結(jié) 對比了用VATS技術(shù)進(jìn)行單側(cè)、雙側(cè)肺減容手術(shù)后病人情況指出,在緩解呼吸困難、減少吸O2方面,雙側(cè)肺減容優(yōu)于單側(cè),在雙肺均有病變、且無禁忌證的情況 下,應(yīng)當(dāng)采用雙側(cè)手術(shù)方式,只有在病變局限于單側(cè)或有特殊禁忌證(既往開胸手術(shù)史、胸膜粘連),才行單側(cè)肺減容手術(shù)。
(6)肺減容手術(shù)效果:有關(guān)肺減容手術(shù)切除多少肺組織對病人最為有利,目前尚無定論,動物實(shí)驗表明。15%~20%氣腫的肺組織被切除,將會使肺的順 應(yīng)性和彈性回縮力增加、使殘氣量減少、肺的彌散功能有輕度提高,而切除范圍>25%,肺順應(yīng)性和彈性回縮力的增加、殘氣量的減少與切除 15%~20%時類似,而肺的彌散功能明顯降低。另外,有人認(rèn)為,減容手術(shù)后剩余的肺的形狀應(yīng)盡可能保持與胸廓形狀一致,可能對肺均勻復(fù)張有益。