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岭羽莫
5 years ago
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1 哮喘及 COPD 中的小气道病变

2 内容简介小气道的病理生理哮喘 COPD 小气道的评估量化的异常情况评估技术总结 2

3 简介小气道定义 *: 直径 <2mm 气管第 4~12 级气管分支支气管叶支气管段支气管该区域相对较难到达和研究日益重视其在哮喘和 COPD 病理生理中的作用 ** 终末西支气管呼吸细支气管肺泡管肺泡囊肺泡 * Hogg JC et al, N Engl J Med 2004; 350: ** Sturton et al, 2008; Hogg JC et al, 2008; Kraft M, 2007; Tulic MK et al,

简介大小气道主要区别大气道小气道内径内径表面积糖皮质激素受体密度小高表面积糖皮质激素受体密度大高 β 2 肾上腺素能受体密度低 β 2 肾上腺素能受体密度高肺气道影像 Tashkin DP. Allergy and Asthma Proc. 2002;23:233-42.

4 简介大小气道主要区别大气道小气道内径内径表面积糖皮质激素受体密度小高表面积糖皮质激素受体密度大高 β 2 肾上腺素能受体密度低 β 2 肾上腺素能受体密度高肺气道影像 Tashkin DP. Allergy and Asthma Proc. 2002;23: Hamid QA et al. European Journal of Pharmacology. 1991;206: Adcock IM et al. Am J Respir Crit Care Med. 1996;154: Tulic er al. Respir Res. 2001;2:

5 小气道的病理生理学简介历史 : 小气道被公认为是气流受限的主要部位 ( 与气道阻力增加相关 ) 0,1 外周气道阻力 (cm H2O/ml/min) 0,075 0,05 0,025 Wagner EM et al, Am Rev Respir Dis. 1990;141(3):584-8 Fig. 3 0 哮喘正常通过楔入支气管镜直接检测小气道阻力, 多项试验证实 : 小气道是气流受限的主要部位 ( 哮喘与 COPD 的共同特征之一 ) Tulic & Hamid. Clin Chest Med 2006; 27: Corren J. Curr All Asth Reports, 2008; 8:

6 哮喘 : 小气道的病理生理学小气道在哮喘发病机制中的作用 : 炎症重构平滑肌收缩小气道阻塞和高反应性气流阻塞 Sturton et al, 2008; Hogg JC et al, 2008; Tulic MK et al, 2003; Persson C et al,

7 哮喘 : 小气道的病理生理学吸入过敏原哮喘的小气道炎症 : 肥大细胞上皮细胞在哮喘中, 炎症细胞起着核心作用, 如 :Th2 细胞和嗜酸性粒细胞被发现聚集于小气道中组胺, 半胱氨酰白三烯, 前列腺素 D 2 平滑肌细胞支气管收缩抗体生成树突细胞哮喘炎症中的关键细胞因子 IL-5 在小气道中表达上述信息源自于对远端气道取样的研究数据 (Tulic & Hamid, CHEST 2003; 123:348S 355S) 嗜酸性粒细胞 B 细胞嗜酸性粒细胞性炎症 Barnes PJ, Nature Reviews Immunology 2008; 8:

8 哮喘 : 小气道的病理生理学哮喘的气道重构 : 通过经支气管活检评估哮喘患者外周气道的胶原沉积程度及平滑肌质量, 结果证实在小气道中也存在相当大的重构发生 Fig. 9 Bergeron C et al, J Allergy Clin Immunol 2005; 116:

9 哮喘 : 小气道的病理生理学哮喘中的小气道高反应性加重气流阻塞 : 气道高反应性是哮喘的主要特征之一, 以易于触发的非正常收缩或支气管痉挛为特征, 可通过乙酰胆碱或胆碱激发而引起激发 Fig. 11 小气道是高反应性的原因之一 (Wagner EM et al, AJRCCM 1998; 157(2):447-52), 会导致进一步的气流阻塞 9

10 COPD: 小气道的病理生理学 COPD 的发病机制 : 慢性气流受限是 COPD 的特征, 由小气道疾病 ( 阻塞性毛细支气管炎 ) 和肺实质破坏 ( 肺气肿 ) 共同引起, 不同患者的两部分所占比重不同炎症小气道疾病肺实质破坏气流受限 Adapted from GOLD guidelines 2008 update; Sturton G et al, TiPS 2008, 29:

COPD: 小气道的病理生理学香烟烟雾 ( 和 / 或其它刺激物 ) COPD 的小气道炎症上皮细胞巨噬细胞在 COPD 中炎症细胞扮演核心角色, 如 : 在小气道中同样发现 Th1 细胞和中性粒细胞纤维原细胞中性粒细胞蛋白酶 ( 如中性粒细胞弹性蛋白酶和 MMP9 单核细胞气道上皮细胞上述信息源自那些对远端气道取样的研究

11 COPD: 小气道的病理生理学香烟烟雾 ( 和 / 或其它刺激物 ) COPD 的小气道炎症上皮细胞巨噬细胞在 COPD 中炎症细胞扮演核心角色, 如 : 在小气道中同样发现 Th1 细胞和中性粒细胞纤维原细胞中性粒细胞蛋白酶 ( 如中性粒细胞弹性蛋白酶和 MMP9 单核细胞气道上皮细胞上述信息源自那些对远端气道取样的研究 (Di Stefano A et al, AJRCCM 1998; Saetta M et al, AJRCCM 1998) 黏液纤维化 ( 小气道 ) 平滑肌细胞肺泡壁破坏 ( 肺气肿 ) 肺泡杯状细胞黏液腺黏液过度分泌 Barnes PJ, Nature Reviews Immunology 2008; 8:

12 COPD: 小气道的病理生理学 COPD 的小气道炎症 : COPD 的外周气道相比正常人群, 炎症细胞 ( 尤其中性粒细胞和 CD8 T- 淋巴细胞 ) 浸润气道壁, 是气道壁增厚的原因之一, 后续导致气流阻塞 Fig. 17 Fig. 18 Di Stefano A et al, AJRCCM 1998;158: Saetta M et al, AJRCCM 1998; 157:

13 COPD: 小气道的病理生理学 COPD 的小气道重构 : 小气道结构改变, 包括平滑肌增多上皮细胞下及气道壁外层纤维化是气道增厚部分原因, 均会加重气流阻塞 Hogg JC et al, N Engl J Med 2004; 350: Saetta M et al, AJRCCM 1998; 157:

14 COPD: 小气道的病理生理学 COPD 的小气道收缩 : COPD 的小气道狭窄与下列因素有关 : 平滑肌产生的力 ( 小气道平滑肌质量增加 ) 气道壁的几何形状 ( 由于细胞浸润导致的小气道壁增厚 ) 气道弹性负荷的降低 ( 由于实质破坏 ) 2 例受试者的外周气道 ( 尺寸相当 ),(A) 无气道阻塞, (B) 有气道阻塞 Corsico A et al, J Appl Physiol 2003; 95:

15 COPD: 小气道的病理生理学 COPD 的气流受限主要由下列因素导致 : 由于肺气肿导致肺泡连接的破裂管腔阻塞由于炎症细胞浸润和结构改变 ( 平滑肌增多和纤维化 ) 导致小气道增厚纤维化因黏液分泌导致小气道管腔阻塞 (Barnes PJ, NEJM 2004) 弹性降低, 肺泡连接破坏气道壁增厚杯状细胞重度疾病有淋巴滤泡 Barnes PJ, N Engl J Med 2004; 350 (26):

16 小气道的评估简介 FEV1 并不是特异性针对小气道异常的 (Cosio et al, NEJM 1978; Kraft, Chest 2006) 目前多项验证小气道评估指标金标准的研究正在进行中 (King and Salome, ERJ 2006) 多个能评估小气道损伤的潜在标记物和技术已接受测试上述标记物 / 技术将提供下列相关信息 : 气体陷闭通气异质性炎症 16

17 检测技术类别标记物 / 技术病生理异常肺功能检查肺容积 / 容量 (RV, RV/TLC, FRC, FVC) 气体陷闭生物标记物肺泡 NO 炎症影像学高分辨率 CT (HRCT) 气体陷闭超极化氦 -3 核磁共振通气异质性其它功能学检查脉冲振荡法通气异质性一次呼吸氮量试验气体陷闭多次呼吸氮量试验通气异质性 17

2008; Corren J, Curr All Asthm Reports 2008) Fig.

18 肺功能检查气体陷闭的测量包括 : 通过肺功能检查得到 RV( 或 RV/TLC) 升高和随之而来的 FVC 下降 (Kraft et al, Chest 2006, Sorkness RL, J Appl Physiol 2008; Corren J, Curr All Asthm Reports 2008) Fig. 32 正常通气小气道阻塞气体陷闭增加 FVC FVC RV RV 当由于气道关闭导致气体陷闭时,RV 增高的同时 FVC 下降 18

19 生物标记物一氧化氮 (NO): 测量多次呼出气流 NO 测量 (MEFeNO) 配合特异性计算公式, 可以得出肺不同部分的 NO 浓度 : 传导性气道部分呼吸性细支气管和肺泡部分 Calv( 肺泡 NO): 在远端肺组织发生炎性病变时会升高 Van Veen IH et al. Eur Respir J 2006; 27: Brindicci C et al, ERJ 2005 and Chest

20 影像学 - HRCT 高分辨率 CT(HRCT): 可评估直径 2mm 的支气管壁厚度不能检查到小气道异常的直接征兆, 如支气管壁增厚 (de Jong PA, ERJ 2005; Mikos M, Respiration 2009) 能提供小气道开通情况的间接数据 ( 如 : 低衰减区面积的量化 )(Ueda T, JACI 2006; Cohen J, ERJ 2008) 20

21 影像学超极化氦 -3(HHe3) 超极化氦 -3(HHe3) 核磁共振 : 新技术, 通过使用极化气体以获得高分辨率图像在无需放射性设施的情况下, 可视化地评估通气类型能够探测因小气道狭窄导致的气流阻塞的局部改变 (de Lange et al, Chest 2006) Samee et al. JACI 2003, de Lange et al, Chest

22 其它功能学检查脉冲振荡法脉冲振荡法 (IOS): 通过研究压力波在气道内的脉冲效应, 以测量呼吸系统的阻抗 (= 对抗气流 ) 主要参数 : 阻抗 (Z)= 阻力 (Rrs)+ 电抗 (Xrs) 在不同脉冲频率下测量参数较低的频率能反映出小气道阻力 (R5-R20) 和电抗 (X5) Rrs = 反映出气流在气道内因摩擦带来的损失 Xrs = 反映出呼吸系统更外周部分储存的能量 Amra B et al, Iran J Allergy Asthma Immunol 2008; 7(1):

23 其它功能学检查 - 一次呼吸氮量试验一次呼吸氮量试验 (SBNW): 患者以最大吸气量吸入纯氧后缓慢呼出对整个呼吸的呼出氮气含量进行监测并生成曲线曲线不同部分代表了肺总量不同组分气体中氮气的浓度分析曲线以寻找异常 23

24 其它功能学检查 - 一次呼吸氮量试验 SBNW: 曲线示例及测量参数 RV( 残气量 ): 最大呼气末仍存留于肺中的气量 CV( 闭合气量 ): 最大呼气期间 ( 小 ) 气道闭合时肺内气量超出 RV 的部分 CC( 闭合容积 ): 气道闭合时肺中的气量 (CV+RV) TLC( 肺总量 ): 最大吸气末的肺内气量 dn 2 (III 期斜度 ): 提示肺泡空间的通气是不一致的 ( 由于肺泡间氮气浓度梯度, 斜度改变, 提示它们是在不同时间排空的 ) Source: medical dictionary 24

25 其它功能学检查 - 一次呼吸氮量试验 SBNW 可测量气体陷闭, 当 : CC 或 CC/TLC( 闭合容量除以肺总量 ) 升高 CV 或 CV/VC( 闭合气量除以肺活量 ) 升高 dn 2 (III 期斜度 ) 升高 increase 25

26 其它功能学检查多次呼吸氮量试验多次呼吸氮量试验 (MBNW): 与一次呼吸试验一样, 患者吸入纯氧潮式呼吸同时监测呼出的氮含量通过分析 III 期斜度 ( 参见一次呼吸氮量试验 ), 可获得通气异质性的相关指数 : Scond: 传导性通气异质性指数 Sacin: 腺泡 ( 远端气道 ) 通气异质性指数 Verbanck S et al. J Allergy Clin Immunol 2006;118:

27 总结不论是哮喘抑或 COPD 的发病机制中, 小气道均扮演重要的角色 ; 小气道的炎症重构狭窄是气流受限的的重要原因之一 ; 为了能够建立一个评估小气道的金标准指标, 多项被寄予厚望的标记物和技术正在接受测试中 27

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ÀÏÄêÈËÖ§Æø¹ÜÀ©ÕÅ 疾病名老年人支气管扩张英文名 senile bronchiectasis 缩写别名老年人支气管扩张症 ; 老年支气管扩张症 ICD 号 J47 概述支气管扩张 (bronchiectasis) 是指肺内支气管管腔持久扩张变形由于支气管及其周围组织的慢性炎症及支