生物燃料暴露患者支气管炭末沉着的临床特征分析

祁春雷，苏小静

呼吸道黏膜具有炭末沉着斑的患者在临床支气管检查中频繁出现，进行生物燃料暴露史调查，发现此类患者大多日常使用生物燃料烹饪、取暖。生物燃料暴露现已明确为COPD危险因素(慢性阻塞性肺疾病全球创议GOLD 2019)，因此受到较多的重视。目前，针对生物燃料暴露所致疾病的临床特征及诊断探讨较少。通过分析生物燃料暴露后出现气管黏膜炭末沉着患者的临床特征，以提高临床医生对生物燃料暴露所致肺部疾病的认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料:选择2015年1月-2018年5月,因咳嗽、咳痰伴或不伴气短在我院呼吸科就诊并经支气管镜检查发现，以支气管炭末沉着为主要特征改变的住院患者，将其中近20年家庭取暖及烹饪使用生物燃料(包括木柴、秸秆、草及动物粪便等)患者纳为研究对象。35例患者中男性14例、女性21例，男女之比为1∶1.5；平均年龄为(70.03±9.28)岁。

1.2 纳入标准：①有生物燃料暴露史；②发现支气管黏膜存在炭末沉着；③临床资料完整者。

1.3 研究方法:采用回顾性研究方法，对支气管炭末沉着患者的一般情况、临床诊断、实验室检查、胸部影像、气管镜检查、支气管病变部位病理检查等资料进行综合分析。

1.4 统计学方法：采用描述性统计学方法。

2 结果

2.1 实验室检查:35例患者中有14例行血气分析，提示Ⅰ型呼吸衰竭。12例行肺功能检查，其中阻塞性通气功能障碍10例，合并限制性通气功能障碍3例，单纯限制性通气功能障碍1例，通气功能正常1例。35例中仅有2例血常规检查显示嗜酸性粒细胞比例增高。

2.2 影像学检查:35例患者中，28例进行肺CT检查：提示肺不张20例，肺不张表现为右中叶不张8例，左下、右下叶肺不张各4例，右上叶肺不张3例，左上叶不张1例；提示肺间质改变5例，肺实变8例，淋巴结增大4例，肺结节8例，胸腔积液9例，胸膜增厚7例，气胸1例，支气管扩张1例，见表1。

2.3 支气管镜检查：35例镜下均可见不同程度支气管黏膜炭末沉着。根据镜下表现可分为：①间接肿瘤表现，约占22.85%，具体特征性为黏膜充血水肿、肿胀增生、肥厚、表面凹凸不平，气管狭窄、闭塞；②慢性支气管炎表现，占25.73%，可见黏膜充血、水肿、脓性分泌物；③直接肿瘤表现，占14.28%，支气管肿瘤，黏膜增厚新生物，气管狭窄、闭塞;④单纯色素沉着占37.14%，仅表现为黏膜下黑色炭末附着，但管腔通畅、周围黏膜正常。

2.4 病理检查及结果： 35例患者均进行了色素沉着局部黏膜刷检，其中行黏膜活检27例，支气管灌洗8例。结果3例经黏膜活检确诊为肺癌，其中腺癌1例，小细胞癌1例，鳞癌1例；另外1例刷检涂片中见深色核大异形细胞，但在活检中未发现肿瘤细胞，不能判断。7例患者符合肺结核诊断：1例活检组织显示干酪样坏死肉芽组织、抗酸染色(+)，5例凝固性坏死、抗酸染色(+)，另1例灌洗液结核菌涂片阳性。其余24例表现为慢性炎症，临床诊断为COPD、肺间质疾病、支气管扩张。其病理表现为：在血管和支气管周围的中性粒细胞、淋巴细胞及肺泡吞噬细胞浸润，细胞间分散黑色的烟尘颗粒，有些可见纤维素性渗出，见表1。

2.5 诊断:35例患者中诊断COPD 19例，肺结核7例，肺癌4例，肺间质疾病伴感染8例，支气管扩张1例。

表1 35例患者诊断、影像学改变及病理特征

3 讨论

本地区地处我国西北部，使用生物燃料取暖、烹饪十分普遍。何玉琢等研究显示，到2014年为止西北农村地区≥40岁女性烹饪生物燃料暴露率为56.4%[1]。农村人口1 d 中3～5 h 暴露在生物燃料烟雾中，在取暖季节甚至更长。对于相同年龄段的城市女性，当前燃料的选择以燃气及煤气为主，但在20年前的很长一段时间，每日生活燃料虽以煤炭等矿物燃料为主，但在使用煤炭时仍需要木材、树枝、秸秆等生物质来引火，在煤炭短缺时，也使用生物燃料替代，因此也存在不同程度的生物燃料烟雾暴露。

气道黏膜色素沉着，伴或不伴有相应气管狭窄闭塞和肺不张，同时伴纵膈淋巴结肿大或钙化，称作BAF，国内学者将其翻译为支气管色素沉着纤维化或称为呼吸道炭末沉着症。支气管炭末沉着症的诊断主要依据支气管镜检查[2]，其病因和可能的发病机理目前尚不完全清楚。多数研究表明与结核和生物燃料暴露有关，与尘肺病和吸烟无关[3-5]。本资料显示，患者具有生物燃料暴露史，气管镜下见支气管黏膜炭末沉着，同时伴有黏膜增生、肥厚，相应部位不同程度气管狭窄、闭塞；患者胸部影像可见肺不张，肺部索条、网络状阴影，伴肺门纵膈淋巴结肿大，符合BAF诊断。因此，支气管炭末沉着为生物燃料暴露患者最主要的支气管镜下改变。

家庭使用生物燃料常常不能完全燃烧，其燃烧产物中含有大量挥发性有机污染物。长期暴露在生物燃料烟雾中，带来气道上皮及上皮下结构细胞损害，引起气道强烈炎症反应。潘仪玲等发现，气道长期持续性的炎症反复发作与修复，最终导致气道结构重塑。气道结构重塑最终导致支气管腔狭窄，肺气肿形成和进行性气流阻力增加[6]。尽管本组资料中患者肺CT多以肺不张、肺间质改变、肺结节等改变为主，支气管镜下除支气管炭末沉着外，更多可见支气管黏膜的增生肥厚以及管腔狭窄；支气管黏膜病变部位的活检病理结果以慢性炎症为主(约占79.16%)，但由于临床表现为慢性咳嗽、咳痰，肺功能提示阻塞性通气功能障碍，所以本组生物燃料暴露患者中有54.28%的临床诊断为COPD。

此外，本研究资料中有20%患者诊断为肺结核，这些患者在肺部影像、临床症状方面均不具备典型肺结核表现，诊断依靠炭末沉着病变部位活检显示干酪样坏死肉芽组织、凝固性坏死、抗酸染色(+)。考虑慢性生物燃料烟雾暴露改变了肺黏液纤毛系统的防御机制，降低了巨噬细胞的抗菌能力；炭末沉着或黏液分泌长期刺激，导致支气管狭窄或阻塞，局部有利结核菌生长，更加易合并患肺结核。

本研究结果有11.42%患者确诊为肺癌，考虑与生物燃料烟雾含有一氧化碳、硝酸、硫氧化物、甲醛、多环有机物、苯并芘等致癌物和PM10有关。目前的研究表明苯并芘可导致p53基因突变，而p53基因突变是人类肿瘤中最常见的突变[7]。因此有生物燃料暴露史，也应是肺部恶性肿瘤的危险因素。

部分患者支气管组织活检，在病灶组织以中性粒细胞、淋巴细胞浸润为主，其中含有灰尘颗粒的吞噬细胞，含铁血黄素颗粒，同时伴纤维素性渗出[8-9]。这些患者临床诊断为肺间质疾病合并肺部感染，约占22.85%；考虑这些患者在长期暴露于生物燃料烟雾的同时，吸入矿物粉尘、纤维颗粒及有机物质，因此在胸部影像上与尘肺病的肺间质改变相似。另外在临床诊疗过程中发现，具有炭末沉着的患者在发作呼吸困难加重时，大多使用激素治疗效果不佳。本资料仅有2例患者外周血嗜酸性粒细胞偏高，仅占5.7%(目前的研究认为血嗜酸性粒细胞增高是COPD急性加重使用激素治疗的指征)。

本研究结果提示，支气管炭末沉着斑为生物燃料暴露患者最主要的支气管镜下改变，支气管镜下所见除支气管黏膜炭末沉着斑以外，黏膜的增生、管腔狭窄甚至闭塞尤为突出。临床上应与支气管肿瘤及支气管结核相鉴别，患者的肺部影像学特征以肺不张、肺间质改变更为多见；生物燃料暴露患者，在临床诊断上多为COPD、肺间质改变合并感染，同时常合并肺结核、肺恶性肿瘤。