气管支气管软化/过度动态气道塌陷诊治进展

李林燕 刘晓丹 蔡志刚

河北医科大学第二医院呼吸与危重症医学一科,石家庄050000

气管支气管软化症 (tracheobronchomalacia,TBM)是指由于各种原因造成的气管弹性纤维萎缩和减少,或气管软骨完整性受到破坏导致的气道变软且易塌陷的疾病。过度动态气道塌陷 (excessive dynamic airway collapse,EDAC)是指呼气时气管及主支气管后壁过度向气管内塌陷,程度超过50%的病理状态[1]。由于临床表现缺乏特异性,且经常合并其他疾病,所以极易误诊、漏诊。本文对该类疾病的分类、流行病学、病理生理、临床表现、诊断及治疗综述如下。

1 疾病的分类

目前关于TBM 与EDAC 涵盖内容较广的分类为FEMOS分类,涉及功能评估、管腔病变程度、形态学、病因或起源和气道塌陷程度5个领域,其中形态学和病因学是对该疾病的描述性研究,而其余3个领域可对疾病客观地分级。

1.1 病因学分类 根据病因,TBM/EDAC 可分为原发性和继发性。原发性TBM/EDAC 与气道的先天异常相关,而继发性TBM/EDAC主要为气道炎症和气道机械性操作损伤等。具体见表1。

1.2 形态学分类 形态学分类基于经支气管镜检查或放射学研究评估呼气末气道管腔的形态,分为6 种不同形态。(1)动态气道塌陷：呼气相气道膜部向管腔内正常膨出,且气道横截面积大于吸气相的50%; (2)EDAC：呼气相气道膜部向腔内凸起,使气道横截面积小于吸气相的50%;(3)新月形气管支气管软化：气道前壁软骨软化使得呼气相矢状位气道直径严重缩短;(4)剑鞘样气管支气管软化：气道侧壁软骨软化使得呼气相冠状位气道直径严重缩短;(5)圆周形气管支气管软化：气道前壁及侧壁软骨软化使得呼气相矢状位、冠状位气道直径均严重缩短;(6)TBM 和EDAC 合并存在：气道软骨环和膜部均受损造成的呼气相气道严重塌陷。见表2、图1。

1.3 分级标准 功能学分类主要从功能评估、管腔病变程度、气道塌陷程度3个方面进行评分,功能评估以世界卫生组织定义的功能障碍程度为标准进行分级;管腔病变程度以受影响的气管支气管壁长度和异常气道段的位置为基准分级;气道塌陷程度根据经支气管镜检查或放射学检查呼气末管腔塌陷的百分比分级。具体见表3。

2 流行病学

目前TBM/EDAC的发病率尚无确切、可靠的临床大数据。由于样本总量的不同,临床发病率具有广泛的可变性。既往有文献报道在慢性气道疾病患者中COPD 合并TBM/EDAC的发病率波动于4%～23%[4]。Leong等[5]指出COPD 稳定期和急性加重期TBM/EDAC 的发病率分别为35%和39%。且有学者指出TBM/EDAC在COPD 患者的发病率为9.4%[6],在支气管哮喘患者中的发病率为31%[7];持续性喘息患者中EDAC患病率可达40%;吸烟者中TBM 的发病率为13%,且女性和高龄患者具有更高的风险因素[8]。

表1 气管支气管软化症和过度动态气道塌陷的病因[2]

表2 气管支气管软化症和过度动态气道塌陷的形态学分类[2]

3 病理生理学

气管由前壁的C形软骨环和后壁的肌肉组成[9]。通常呼气期间气道前后径变窄,因此气道塌陷指吸气相到呼气相气道横截面积减少的百分比。TBM 和EDAC 在动态肺CT 和支气管镜检查中具有不同的形态,因此对流体动力学的影响也是不同的。EDAC 可能是由于肺气肿、慢性支气管炎或哮喘引起的外周气道阻塞或由于病态肥胖的限制性生理改变和胸膜压力增加所致[10]。而TBM 是中央气道软骨疾病,导致气道塌陷和流量限制。目前关于呼气流量限制的理论支持为等压点理论和波速理论。等压点理论解释了肺顺应性和气道阻力改变造成气流受限,当用力呼气过程中呼气气流无法继续增加时可出现呼气流量限制,且呼气流量限制的解剖点可用来指导最佳气道支架放置的位置[11]。波速理论通过解决阻塞点处的压力-面积关系和预测最大流量值来补充等压点理论。

4 临床表现

TBM/EDAC的临床表现不具有特异性,部分患者无症状,仅在动态肺CT 检查或支气管镜检查时发现。一经发现,临床症状通常很严重。最常见的症状和体征包括劳累时呼吸困难、顽固性咳嗽、端坐呼吸、分泌物清除障碍和反复下呼吸道感染,甚至晕厥等,可出现上述症状进行性加重。许多患者经过 “难治性”哮喘或COPD 治疗后数月或数年才被诊断出来。

图1 气管支气管软化症和过度动态气道塌陷的形态学模式图 A：动态气道塌陷;B：过度动态气道塌陷;C：新月形气管支气管软化;D：剑鞘样气管支气管软化;E：圆周形气管支气管软化;F：气管支气管软化和过度动态气道塌陷同时存在

表3 气管支气管软化症和过度动态气道塌陷的分级标准[3]

5 诊断

目前TBM 和EDAC 的诊断主要依靠肺功能检查、影像学及支气管镜检查等。但诊断疾病过程中,任何一项辅助检查都不是孤立的,应基于：(1)客观数据支持 (支气管镜检查和/或动态肺CT 扫描); (2)其他疾病不能完全解释的临床症状;(3)临床治疗效果评估等。

5.1 肺功能检查 肺功能检查是阻塞性气道疾病诊断和评估的主要依据。它可反映TBM/EDAC患者存在气流受限,但与气道狭窄的严重程度无关,不具有特异性[12]。Majid等[13]调查发现约有17%的中重度TBM/EDAC 患者的肺功能正常,大多数患者仅表现为低用力呼气峰流速。有学者回顾性分析了TBM 患者的肺功能报告,其中44.4%的患者表现为阻塞性通气功能障碍,17.8%的患者为限制性通气功能障碍,16.7% 的患者为混合性通气功能障碍,21.1%为正常肺功能[14]。

5.2 动态肺CT 检查 动态肺CT 扫描可判断管腔的病变程度,测量狭窄长度,观察气管形态,评估远端支气管病变,操作简单且相对安全,其与支气管镜检查诊断具有较高的一致性。国外研究结果显示其准确度最高可达97%,而国内研究其准确度可达89%,对于临床诊断、合理诊疗及随访评估具有重要的指导作用。建议将吸气末、呼气末和动态呼气这3个时相作为CT 扫描的时间点以降低检查误差,提高诊断的准确度[13]。腔内塌陷百分比= (1-动态呼气末的腔面积/吸气末的腔面积)×100%。大多数学者推荐以50%的气道塌陷程度作为诊断的临界值。Aquino等[15]指出,如果在吸气末与呼气末上端气管横截面积改变超过18%,中间段改变超过28%,则TBM 发生率为89%～100%。有数据显示正常人可能使气道横截面积降低35%,而一项健康志愿者研究发现78%的参与者气道横截面积降低超过50%[16]。

5.3 支气管镜检查 支气管镜检查为诊断TBM/EDAC 的金标准[17],可直观实时识别气道狭窄的存在,获取形态学信息,评估病变严重程度,且可对病变部位进行穿刺活检行定性诊断。可观察患者在潮汐呼吸、用力呼气、咳嗽及颈部前屈、后仰等不同状态下气管的的狭窄及塌陷情况。在检查期间,患者能够自主呼吸并按照指令进行吸气、呼气、动态呼吸操作。病理情况下镜下以呼气相较吸气相气道管腔狭窄程度＞50%作为诊断标准,50%～70%为轻度,70%～90%为中度,91%以上为重度[2]。镜下可见用力呼气时管腔塌陷明显,甚至完全闭塞,或可见新月形、刀鞘样、圆周形等形态的气管。

6 治疗

TBM/EDAC的治疗原则取决于患者的症状、气道狭窄的程度、范围及病因等。许多TBM/EDAC 患者是偶然发现的,如无明显症状,则无需治疗。有症状的TBM/EDAC的治疗包括对复发性感染的支持性治疗、对共存疾病的积极治疗、肺部物理康复治疗、持续性呼吸道正压、气道支架植入术及外科手术治疗等。对于有症状的TBM/EDAC患者需采取个体化治疗原则,在积极寻找病因的同时根据受益与风险比来制定治疗方案。

6.1 基础治疗 TBM/EDAC 患者的基础治疗包括改变生活方式、肺康复治疗、针对原发疾病治疗。改变生活方式治疗包括戒烟、减重等。戒烟对于TBM/EDAC 患者的治疗至关重要,因为它是唯一通过延缓肺功能衰退和改善症状来改善COPD 预后的干预措施[18]。超重患者也应减重,因为它是本病的一个促成因素[19]。肺康复治疗包括辅助气道分泌物清除疗法如气道振荡装置 (颤动瓣膜)和外部冲击背心等。若合并小气道疾病,可通过治疗原发病改善患者的整体呼吸状态。黏液溶解剂,尤其是高渗盐水和N-乙酰半胱氨酸等吸入剂可能是有益的[20]。小剂量应用吸入性类固醇制剂有助于减少炎症引起的气道黏膜肿胀和减少气道分泌物的分泌[21],但大剂量的类固醇制剂和β-受体激动剂可弱化EDAC患者的膜部肌肉,可导致气管支气管平滑肌的萎缩和分离[22];低剂量的吸入异丙托溴铵可延长乙酰胆碱的释放并刺激平滑肌收缩,强化小气道,但较高剂量时,M3拮抗作用占主导地位,可舒张气道平滑肌并增加气道顺应性[23],故对于中央气道塌陷的患者应谨慎使用。

6.2 持续气道正压通气 正压通气主要通过使用间歇性或夜间持续气道正压通气,已被证明可改善FVC 和肺不张,并有助于分泌物管理[24]。正压通气作为一种气动支架,可防止严重的气道塌陷,减轻呼吸困难程度并具有改善分泌物清除和改善通气的功能[25],它是TBM/EDAC 治疗的基石。经鼻持续气道正压通气已成功用于TBM 患者[3]。高流量鼻氧疗法通过产生的持续正压通气可降低呼气末正压已成功用于EDAC患者[26]。

6.3 支架置入术和外科手术治疗 手术治疗选择包括气管切开术、气管切除术和气管支气管成形术(tracheobronchoplasty,TBP)。气管切除术仅适用于局灶性软化。TBP是矫正TBM/EDAC 的常用手术。对于确定行TBP的患者术前应行支架置入试验。

支架置入术和TBP的适应证为塌陷面积大于90%且严重影响日常生活的患者或需机械通气的继发性呼吸衰竭患者[27]。对于拟行TBP的患者首先进行气道Y 型支架置入试验,症状改善的患者方可行TBP治疗。短期气道支架试验有助于确定手术获益[28]。支架置入后症状恶化或改善效果不明显的患者应移除支架。而对于试验后呼吸困难缓解的受试者,建议进行手术治疗。不适合手术的受试者可以通过长期支架置入来缓解症状,但需考虑黏液堵塞、肉芽组织形成和支架移位等并发症的发生。

TBP的目的是通过将针织聚丙烯网缝合到气管后壁和双侧支气管来实现气道稳定[29],通过调整缝合线放置的张紧程度以矫正病变的气道形态,置入的网状物最终纤维化,使后壁硬化,从而重建正常气管D 形结构。但手术并发症很常见 (如肺炎、房性心律失常、肺栓塞、肾功能衰竭、心肌梗死和需气管切开治疗),死亡率为5.7%[30]。研究表明,在TBP后,第1秒用力呼气容积、FVC、临床表现、6分钟步行距离有所改善[31]。

“Y”形支架置入后可立即改善TBM/EDAC 患者的症状,但因支架是阻碍黏液清除的异物,故并发症的发生很常见 (如黏液堵塞、感染、支架移位、严重咳嗽、声门下水肿和支架断裂)[32]。常用金属和硅酮支架,硅酮支架常用于TBP术前评估,但具有较高的移位率,金属支架因展开后难以操纵,可能增加对邻近气管侵蚀,仅限于对无法耐受手术患者的姑息治疗[33-34]。

6.4 激光气管支气管成形术 激光气管支气管成形术是治疗EDAC的有前景的、侵入性较小的新方法之一。该技术使用激光使气管后壁纤维化。该过程可通过全身麻醉经喉罩支气管镜进行。目前已有研究证明该操作可明显改善患者症状,且复发率和死亡率较低[35]。这种有前景的新技术有待进一步研究。

综上所述,TBM/EDAC 是一类临床症状不典型、发病率不确切、诊出率不高的疾病,金标准为支气管镜检查,治疗尚无权威指南可循,仍以个体化治疗为主。目前认为有前景的治疗手段为激光气管支气管成形术,且已有文献报道通过平均激光能量为1 600 J的钬激光治疗EDAC 患者并取得了满意的疗效。不同波长的激光对EDAC 的疗效探索可作为未来研究的热点。骨形态发生蛋白2是诱导骨形成和促进成骨细胞分化的重要生长因子,目前已有重组人骨形态发生蛋白2作为激活物诱导异位软骨修复并重建气管缺损的动物实验研究,相信随着组织工程技术和材料的不断进步和发展,势必为TBM/EDAC 的治疗提供更多新的思路。

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