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作者:戈烽

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感染性胸水 • 急性脓胸 • 慢性脓胸 • 胸膜结核 • 阿米巴脓胸 • 胆固醇脓胸

脓胸

定义

脓胸(empyema)是指不同致病菌引起胸膜腔感染后产生的脓液在胸膜腔内的积聚。肺周积液(parapneumonic effusion)指化脓性肺实质疾病引起的胸水;单纯肺周积液(simple parapneumonic effusion)指无感染的、自由流动的积液;复杂(complicated)肺周积液指感染早期的积液,向纤维组织分隔、包裹而局限的方向发展;脓胸指胸膜腔内积存真正的脓液。难治(complex)胸水指已发展成包裹、分隔成小腔的积液。单纯和复杂肺周积液的自然发展是变成难治性胸水,即而发展成脓胸。

病理生理和分类

传统的脓胸分类:临床上根据脓胸的病理过程与病期分为急性(病期短于6周)和慢性(病期长于6周)脓胸。依其病变累及胸膜腔的范围可分为限局性(包裹性)和弥漫性(全)脓胸,其具体分型见图示。根据引起脓胸的不同致病菌还可分为结核性脓胸阿米巴脓胸等。若脓胸同时合并胸腔积气者则称为脓气胸。

在了解胸膜腔感染的诊断和治疗前,必须详细了解胸膜腔的解剖和生理,胸液的形成取决于流体静力压和胶体渗透压之间的关系、胸膜的通透性和胸膜腔的淋巴引流作用(Starling's forces)()。在非炎性期,胸膜腔仅含有少量的透明液体,蛋白和淋巴细胞含量很少(见表)。胸膜存在炎症时,其间皮表面的通透性改变,促使血管内液体流向胸膜腔,由于释放化学激活素和细胞间粘附分子(intercellular adhesion molecules),使吞噬细胞流向胸膜腔,中性粒细胞经间皮下毛细血管进入胸膜腔,与间皮细胞共同起到阻止细菌播散的作用,以下物质可刺激间皮细胞而引起这种急性期反应:肿瘤坏死因子-α、白介素-1、脂多糖和其他细菌产物。而肺周积液是一种良好的培养基,使细菌摆脱了杀菌细胞,得以迅速增殖,使感染的胸水达到1010个菌/ml。感染的胸水缺乏调理素及要达到最佳的杀菌功能所需的必要条件,最终发展成一个酸性的、缺氧的环境,进一步损害了局部的中性粒细胞功能和抗菌素的活性。

单纯肺周积液的病人用抗菌素治疗,胸水和吞噬细胞通过胸膜下淋巴管重吸收,间皮层修复。而对于复杂肺周积液的患者,这种早期炎症反应不足以防止细菌播散,此类病人,如没有充分的胸膜腔引流,很有可能通过以下三个发展阶段变成脓胸:

在1962年,美国胸科协会基于脓胸的自然发展过程,将胸膜腔感染分为三个阶段:①渗出期;②纤维素及脓性期(fibrinopurulent);③机化期(organizing stage)。这些分期间不能明确区分,但可根据序列样本看出各期的不同(见表),I期或称渗出期,胸水是稀薄的渗出液,白细胞计数<1000个/mm3,LDH在500 IU以下,pH>7.30,糖>60mg/dl。此期也就是单纯肺周积液,通常采用抗菌素治疗。

II期或纤维素及脓性期,以感染性胸水为特点,此期胸水变成混浊,并可能检出细菌和细胞碎片,糖含量通常<40 mg/dl,LDH>1000 IU,WBC>5000/mm3,PH值<7.10。此期也被称为复杂性肺周积液,纤维素沉着在胸膜表面,并随着病情的发展,纤维素脓性隔膜将胸膜腔分隔成两个或更多个间隙,也即发展成了难治性肺周积液,随着积液增厚,凝胶状团块附着于胸膜表面,限制了肺膨胀,如果没有胸膜腔引流,细菌含量增加,胸水即变为脓性,成为真正的脓胸。在此期中,要想通过非外科手段排除胸水、阻止感染扩散,是很困难的。糖、pH值和LDH处于边缘状态的胸水,并不一定需要立即引流,但经过12到24小时的治疗以后,重复胸穿,如果发现病原菌或生化指标显示恶化,为胸膜腔引流的适应证。

III期,慢性或机化期,纤维母细胞植入胸膜腔,产生无弹性纤维膜(或称为纤维板),其包绕肺脏,影响肺功能。此期采用单纯的胸管引流治疗是不够的,需采取更多的治疗手段以消除胸膜腔感染。

流行病学和发病机制

肺炎引起的肺周积液占36%-57%,但在这些病人中,仅不足5%可发展成真正的脓胸。肺周积液、纵隔或肺手术、创伤是脓胸的主要病因见表

少见的病因有:邻近胸腔脏器感染的扩散(如食管破裂)、颈深间隙感染向下蔓延、肺结核、胸壁、脊柱或纵隔淋巴结感染、膈下脓肿经膈肌扩散。脓胸的死亡率在1%-19%之间。高龄、合并心脏、肺或肾疾病、医源性或细菌培养阳性(特别是戈兰氏阴性菌或多菌种)者预后差。

微生物学

胸膜腔感染的细菌学表现在过去50年间有了很大的变化,在抗菌素问世前,肺炎链球菌感染占50%-70%,自1940年代中期抗菌素的应用以后,胸膜腔感染的微生物学发生了明显变化,现在,从感染性胸水中分离出的最常见菌群是厌氧菌,占约75%,其中,单独感染占35%,与需氧菌混合感染占40%,而单独的需氧菌感染仅占24%,35%的脓胸Gram染色阴性,更多的复杂性肺周积液细菌培养是阴性。

在既往健康的成人、儿童和有胸部创伤或手术史的脓胸病例中,金黄色葡萄球菌是相对常见的致病菌,而嗜酒男性更常见肺炎克雷白菌属,免疫抑制患者的脓胸可能是金黄色葡萄球菌、需氧Gram阴性杆菌、真菌和分枝杆菌。如果脓胸合并胸壁瘘或窦道,应考虑为放线菌病(actynomycosis)、诺卡放线菌、分枝杆菌感染。

Most Common Microorganisms Isolated form Empyemas
Anaerobic
Fusobacterium spp
Prevotella spp (previously B. Melaninogenicus)
Peptostreptococcus spp
B. fragilis
Lactobacillus spp
Clostridium spp
Aerobic
S.Viridans
Group D non-streoptococcus
Coagulase-negative staphylococcus
P. aeruginosa
E. coli
Klebsiella pneumoniae

胸水分析

在治疗胸腔积液中,胸膜腔穿刺扮演非常重要的角色,90%的成人病例采用这一手段,通过胸片、CT或超声等检查选择合适的诊断性穿刺的部位,选用18-19号针,将20-50ml胸水放入加肝素的注射器中,并观察其色泽和气味,并测定pH值、糖、LDH、蛋白和细胞计数。渗出液(exudate)的定义是:(1)胸水与血清蛋白的比大于0.5;(2)胸水与血清LDH的比大于0.6;或(3)胸水LDH大于2/3的正常血清上限,或大于200 IU。漏出液(transudate)则不符合以上三项指标中的任何一项(见下表)。

Criteria for Exudative Effusion
Criteria Critical Value
Pleural fluid-to-serum protein ratio > 0.5
Pleural fluid-to-serum LDH ratio > 0.6
Pleural fluid LDH > 200 IU

如果病人为漏出液,则不需要做进一步的实验室检查。如果病人为渗出液,应继续作WBC计数和分类、细胞学检查、Gram染色和需氧、厌氧菌培养,如果临床需要,则可检查分枝杆菌或真菌(见下表)。抽出纯脓性液体提示脓胸,为立即放置胸膜腔闭式引流的指征,而Gram染色和细菌培养是指导最初治疗的惟一的实验室检查。55%-65%的脓胸病例可通过胸水Gram染色找到明确的病原菌,如果最初的Gram染色是阴性,则应做离心后的沉淀物染色,有恶臭的脓液提示为厌氧菌感染,但50%-60%的厌氧菌感染并无恶臭表现。典型的结核性胸水糖含量很低、细胞分类以淋巴细胞为主、腺苷脱氨酶(adenosine deaminase)含量高(>30 IU/L),后者表示有激活的T淋巴细胞聚集,以此提示但不能诊断结核性胸膜炎,只有在胸膜活检发现干酪性肉芽肿,或胸水、活检物培养出分支结核杆菌,才能作为确诊结核性胸膜炎的标准。胸水涂片很少有阳性表现,但有25%的结核性胸膜炎胸水培养阳性,80%的病人活检阳性,故活检应常规用于诊断结核性胸膜炎。采用PCR(polymerase chain reaction)技术的Genomic fingerprinting可扩增微量的DNA标本,可用于诊断含有微量细菌的胸膜结核。

表:胸水的诊断

检查 明显的结果 常见疾病
红细胞 >100000 恶性肿瘤、创伤、栓塞
白细胞 >10000 pyogenic感染
neutrophils >50% 急性胸膜炎
lymphocytes >90% 结核、恶性肿瘤
eosinophils >10% 气胸、感染缓解
mesothelial cell 结核
蛋白 PF/S > 0.5 渗出液
LDH PF/S > 0.6 渗出液
绝对值 >200 IU 渗出液
60 mg/dl 渗出液、脓胸、结核、恶性肿瘤、类风湿性关节炎
pH <7.2 以上疾病加上食管穿孔
Amylase PF/S > 1 胰腺炎、恶性肿瘤、食管穿孔
Adenosine deaminase >30 IU/L 结核
细菌 脓胸
细胞学 阳性 恶性肿瘤

略语:PF/S指胸水与血清含量的比值。

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