劉宇健 鄭開福 唐希陽 姜濤 李小飛 趙晉波
氣管支氣管軟化癥(tracheobronchomalacia,T B M)指因先天或者后天因素引起的氣道管壁軟弱,通常是由于氣管軟骨完整性受損、膜部氣管的縱行彈性纖維減少或者萎縮,從而引起呼氣時(shí)氣管管腔呈現(xiàn)病理性塌陷和狹窄的疾病[1]。廣義上的TBM通常根據(jù)不同部位分為氣管軟化(tracheomalacia,TM)、TBM和支氣管軟化(bronchomalacia,BM)。常見以下幾種分類方式:根據(jù)病因不同分為先天性、繼發(fā)性;根據(jù)病變范圍分為彌漫性、局灶性;根據(jù)內(nèi)鏡下氣管支氣管塌陷程度分為輕度、中度、重度[2-3]。其中病因分類是最常使用的分類方法。
小兒先天性TBM多見于早產(chǎn)兒,以男性患兒為主,常由軟骨發(fā)育異常造成[4-5]。先天性TBM發(fā)病原因大多不詳,目前發(fā)現(xiàn)氣管食管瘺、食管閉鎖與先天性TBM聯(lián)系最密切[6]。有學(xué)者[7]認(rèn)為出生前某些疾病可能造成膠原纖維成熟障礙及氣管支氣管結(jié)締組織軟弱,如多發(fā)軟骨炎。還有學(xué)者[6]報(bào)道在氣管食管瘺、食管閉鎖患兒氣管膜部發(fā)現(xiàn)了食管肌肉,推測(cè)是胚胎期前腸分化為氣管和食管的過程出現(xiàn)異常。成人原發(fā)性TBM較少見。巨氣管支氣管癥是一種罕見的氣管支氣管發(fā)育異常的疾病,主要臨床體征為胸內(nèi)氣管和支氣管明顯擴(kuò)張。繼發(fā)性TBM是成人常見的TBM類型,有研究[8]表明成人TBM多發(fā)生于中老年男性,吸煙者發(fā)病率更高。繼發(fā)性TBM由各種刺激性因素引起正常軟骨支持性結(jié)構(gòu)退化,并且在晚期軟骨環(huán)還可被吸收形成膜性組織[9]。常見的繼發(fā)性因素有創(chuàng)傷、長(zhǎng)期氣道外受壓、氣道反復(fù)炎癥等[10]。
國(guó)內(nèi)外尚未統(tǒng)一TBM的診斷和分度標(biāo)準(zhǔn)。目前TBM的診斷主要通過支氣管鏡直視病變部位、氣管軟化試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)胸部電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography,CT)、肺功能等。支氣管鏡檢查能夠直接評(píng)估氣道動(dòng)態(tài)塌陷情況,同CT等影像學(xué)檢查相比有更高的特異性和敏感性,目前已成為診斷TBM的金標(biāo)準(zhǔn)[11]。北京市兒童醫(yī)院劉璽誠(chéng)教授提出局部麻醉下用支氣管鏡診斷TBM及分度如下:呼氣相時(shí),軟化的氣管支氣管壁動(dòng)力性內(nèi)陷,管腔內(nèi)徑縮小超過管徑的1/3以上則診斷為TBM;管腔直徑內(nèi)陷≥1/3且<1/2為輕度,內(nèi)陷≥1/2且<4/5為中度,內(nèi)陷≥4/5為重度,此時(shí)管腔幾乎閉合,前后壁幾乎靠攏[2]。
若患者無臨床癥狀,僅在行支氣管鏡檢查時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)達(dá)到氣道軟化診斷標(biāo)準(zhǔn),通常告知患者持續(xù)觀察無需干預(yù)。原發(fā)性TBM患兒,隨著年齡的增加,大多數(shù)的氣管、支氣管軟化不需要干預(yù)治療,是自限性疾病,氣管周圍組織和氣管軟骨隨著生長(zhǎng)發(fā)育而逐漸變堅(jiān)固,在1~2歲其臨床癥狀可自行緩解。目前臨床上尚沒有針對(duì)成人TBM的特效治療藥物。有研究[12]表明氨甲酰甲膽堿與低劑量的異丙托溴銨可用于TBM的治療,但還需前瞻性研究驗(yàn)證其有效性。TBM伴隨哮喘的患者可使用支氣管擴(kuò)張劑,使中央氣道平滑肌松弛,但會(huì)加重氣管軟化引起的氣道阻塞癥狀?;加形甘彻芊戳鞯幕颊哂行е委熚甘彻芊戳骺梢詼p輕呼吸道癥狀[13]。
TBM引起中度持續(xù)性氣道阻塞或間歇性嚴(yán)重氣道阻塞時(shí),尤其是當(dāng)病變已累及主支氣管以下氣道時(shí)可通過使用CPAP產(chǎn)生正向氣道壓力。有研究[14]表明:用CPAP聯(lián)合糖皮質(zhì)激素治療復(fù)發(fā)性多軟骨炎效果良好。CPAP可單獨(dú)以無創(chuàng)方式,也可配合其他治療以有創(chuàng)的方式在氣管內(nèi)導(dǎo)管或氣管造口處使用。CPAP的優(yōu)勢(shì)在于降低患者呼氣阻力,使患者氣道開放并增大呼氣氣流,在急性期使用可預(yù)防肺不張。但CPAP只能作為初步治療、短期治療或其它治療的輔助,不能用于兒童TBM的長(zhǎng)期治療,也不能作為重度TBM的獨(dú)立治療方式[15]。
氣道內(nèi)支架植入最早由Montgomery于1965年提出并用于1例4月齡的女性患兒[16]。手術(shù)方法通常是:患者術(shù)前1周使用激素,術(shù)中麻醉后在電視透視下插入氣管導(dǎo)管及導(dǎo)絲,若患者呼吸困難明顯,待呼吸相對(duì)平穩(wěn)后再快速放入氣管內(nèi)支架置入器,選定位置后快速置入氣管內(nèi)支架。術(shù)中觀察支架是否張開良好,放置位置與預(yù)定位置是否一致。術(shù)后行激素、預(yù)防感染等治療,術(shù)后1周復(fù)查胸片[17]。對(duì)于成年患者,硅酮支架和金屬支架常被用作維持氣道通暢并緩解癥狀的微創(chuàng)方法,金屬支架可降低氣管移位等并發(fā)癥,但由于金屬支架難與上皮組織分離所以不易取出[18]。對(duì)于兒童患者,由于存在成長(zhǎng)所需的問題,氣道內(nèi)徑大小隨著生長(zhǎng)發(fā)育而改變,臨床常見的支架很少用于一般的兒童患者。隨著材料領(lǐng)域的發(fā)展,最近有研究表明可生物降解的氣道支架可適用于兒童患者,有報(bào)道中用超大生物可吸收氣管內(nèi)支架成功治療1例5月齡患?xì)夤苘浕Y兒童[19],有研究[20]提出用可降解金屬作為氣管支氣管支架材料。還有研究[18]從利于植入和取出考慮,設(shè)計(jì)出螺旋形鎳鈦諾支架并在犬體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。氣道內(nèi)支架植入的優(yōu)勢(shì)在于患者無需開胸,患者創(chuàng)傷小。但目前臨床常見的氣道內(nèi)支架植入不足之處為易產(chǎn)生肉芽組織增生、膜部撕裂、支架移位、影響正常氣管上皮功能,甚至穿透氣管壁引起嚴(yán)重并發(fā)癥[21]。
需要進(jìn)行外科治療的情況通常包括患者癥狀嚴(yán)重并與氣道嚴(yán)重呼氣衰竭的肺功能檢查、氣道嚴(yán)重狹窄的影像學(xué)和支氣管鏡檢查結(jié)果相符;患者出現(xiàn)反復(fù)肺炎、機(jī)械通氣拔管困難、間斷呼吸道梗阻等情況以及其他治療手段無效時(shí);患者的病情對(duì)其健康有長(zhǎng)期損害[22]。根據(jù)患者病情需要,外科治療應(yīng)采用個(gè)性化治療,手段包括氣管切開術(shù)、氣管切除術(shù)、氣道成形術(shù)、氣管外支架固定、其他氣管重建方法及其他外科治療方式。
1. 氣管切開術(shù)
氣管切開術(shù)可以通過支撐氣道以保持軟化塌陷的氣道開放,還可結(jié)合CPAP治療保守治療無效的重癥患者,在急性氣道阻塞時(shí)作為有創(chuàng)機(jī)械通氣提供有效人工氣道。但是氣管切開術(shù)使患者長(zhǎng)期依賴人工氣道,造成諸多并發(fā)癥限制該方法在TBM治療中的運(yùn)用,并發(fā)癥包括拔管困難、氣管痙攣狹窄、氣管損傷、繼發(fā)性氣管軟化、呼吸道反復(fù)感染等[23]。
2. 氣管切除術(shù)
如果氣管軟化的節(jié)段長(zhǎng)度對(duì)于成人不足氣管全長(zhǎng)的1/2,對(duì)于兒童不足氣管全長(zhǎng)的1/3時(shí),可直接行氣管切除端端吻合術(shù),是臨床上氣管重建最有效的方法[10]。臨床中常用于治療氣管切開術(shù)后引起的氣管軟化。氣管切除術(shù)最早由Grillo提出,手術(shù)原理為將氣管軟化的軟化段切除,再將氣管殘端行端端吻合術(shù)[24]。
3. 氣道成形術(shù)
氣管切除術(shù)與氣道成形術(shù)是目前臨床上治療氣管狹窄和其他導(dǎo)致嚴(yán)重氣道阻塞氣管疾病的最常見外科方法。氣道成形術(shù)是一種重塑氣道管壁和加強(qiáng)氣道膜部的手術(shù),通常會(huì)在右胸切開術(shù)下或電視胸腔鏡下進(jìn)行。常見的氣管成形術(shù)包括滑動(dòng)氣管成形術(shù)(Slide手術(shù))、后氣管成形術(shù)、氣管懸吊術(shù)等。
滑動(dòng)氣管成形術(shù)(Slide手術(shù))通常用于治療氣管狹窄患者而不用于TBM的治療,但在適當(dāng)條件下對(duì)于先天性氣管狹窄合并氣管軟化的患者也可運(yùn)用滑動(dòng)氣管成形術(shù)。有報(bào)道[25]稱1例氣管中部1/3廣泛存在氣管軟化、運(yùn)動(dòng)障礙和多余膜部氣管的患兒,通過滑動(dòng)氣管成形術(shù)可切除多余的膜部氣管并加強(qiáng)氣管后壁。
氣道成形術(shù)用于治療TBM通常采用后部氣管固定的方法。絕大多數(shù)食管閉鎖或食管氣管瘺患兒伴有嚴(yán)重的氣管軟化癥通常是因?yàn)榛純汉魵鈺r(shí)氣道后方的膜部組織突向氣道內(nèi)阻塞氣道。該術(shù)式使用聚丙烯網(wǎng)、自體肋軟骨、筋膜、脫細(xì)胞真皮等與氣管的后壁疊在一起,從胸腔入口到氣管底部用4-0縫線以褥式外翻的方式重新塑形氣管,使氣管恢復(fù)正常的形態(tài)[22,26],或者直接在氣管膜部進(jìn)行折疊縫合,以解決胸腔內(nèi)氣管支氣管氣道隨呼吸塌陷的問題。Nissen等首先提出用骨片移植支撐氣管軟化膜部,Hanawa等[27]在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善,用聚乙烯網(wǎng)支撐軟化氣管膜部治療成人氣管支氣管軟化。由于聚乙烯網(wǎng)易于使用、質(zhì)地柔軟且不易引起感染,在臨床上得以廣泛使用。
氣管懸吊術(shù)是氣道成形術(shù)的一種,將軟化的氣管壁與氣管周圍組織通過懸吊縫合固定,氣管周圍組織包括頸前皮膚、頸前肌群、舌骨下肌群、胸骨柄骨膜、前脊髓韌帶等[18,28-29]。該術(shù)式常見于各種繼發(fā)性TBM的治療,如甲狀腺腫并發(fā)氣管軟化癥的手術(shù)治療、動(dòng)脈壓迫引起的氣管軟化等。該術(shù)式的主要并發(fā)癥為氣管軟骨撕裂、氣管瘺、皮下氣腫等。但是對(duì)于伴有不同方向廣泛軟化塌陷或?qū)τ谳^低位氣管軟化的患者,則一般不采用氣管懸吊術(shù)[30-31]。
4. 氣管外支架固定
氣管外支架固定是將外部支架通過外科手術(shù)方式固定于氣管外以支撐軟化或塌陷氣管的手術(shù)方式,為近幾年新出現(xiàn)的手術(shù)方式。外部支架包括自體軟骨、3D打印支架、具可塑性的生物可吸收材料等。該術(shù)式不改變氣道的黏膜纖毛結(jié)構(gòu),氣道阻塞等并發(fā)癥少,相比“氣道內(nèi)支架植入”更適合兒童患者。2013年,Zopf等[32]首先創(chuàng)建了一種可在體內(nèi)降解的3DP支架用于治療兒童支氣管畸形,該團(tuán)隊(duì)近期還報(bào)道了3D打印的生物可吸收外支架在大量重癥TBM患兒中取得良好的療效[33-34]。唐都醫(yī)院胸腔外科于2016年報(bào)道1例結(jié)核病后氣管軟化癥的中年女性患者,使用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了一個(gè)外部支架以懸掛并因此擴(kuò)大氣管腔[35],該團(tuán)隊(duì)近幾年通過仿生PCL氣管外支架在全長(zhǎng)段氣管軟化模型中進(jìn)行體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)效果良好,并成功應(yīng)用3D打印PCL氣管外支架在成年人及兒童氣管軟化模型中進(jìn)行臨床應(yīng)用的初步探索,為氣管軟化癥患者提供有效的支撐,維持氣管形態(tài)[35-36]。
5. 其他外科治療
若TBM為繼發(fā)性的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)先考慮解除引起TBM的繼發(fā)因素,主動(dòng)脈懸吊術(shù)是較常見的為解除引起TBM因素的其他外科治療方法。Gross等于1948年首次在臨床上將主動(dòng)脈固定術(shù)應(yīng)用在由縱隔內(nèi)血管異常引起的繼發(fā)性TBM并已由Filler等推廣[37]。當(dāng)患者有嚴(yán)重的氣道軟化癥狀合并縱隔內(nèi)血管畸形時(shí),特別適用于兒童患者,通常會(huì)采用主動(dòng)脈懸吊術(shù)結(jié)合手術(shù)來糾正血管畸形。還有長(zhǎng)期隨訪發(fā)現(xiàn)80%患兒經(jīng)主動(dòng)脈懸吊術(shù)后,完全無氣管軟化相關(guān)癥狀發(fā)生[38]。主動(dòng)脈懸吊術(shù)通過將主動(dòng)脈固定于胸骨板之后,使氣管前壁被拉向前方從而增加軟化氣管的前后徑,患者術(shù)后肺功能特別是FEV1較術(shù)前明顯提高[39]。
TBM是一種臨床上易誤診的無特異性臨床表現(xiàn)的疾病,在治療方面還有許多有待探索和解決的問題,特別是涉及材料相關(guān)的治療,研究前景廣闊。根據(jù)患者的臨床癥狀、病因、年齡、分度、身體耐受程度等,TBM患者采用不同方式的治療。對(duì)于有癥狀的患者應(yīng)當(dāng)采取個(gè)體化治療,要查找病因并權(quán)衡受益和風(fēng)險(xiǎn)制定治療方案(表1)。
表1 常見治療手段對(duì)比
在保守治療方面,隨著對(duì)T B M 機(jī)制方面研究的深入,特效藥物的研制和開發(fā)是值得研究的方向。在支架治療方面,結(jié)合材料學(xué)及制造學(xué)的最新進(jìn)展,從材料組成、形狀、建造工藝及生物相容性等方面著手改進(jìn),可能能夠取得更大的進(jìn)展。在外科治療方面,傳統(tǒng)的外科技術(shù)已經(jīng)得到了大力的發(fā)展,將傳統(tǒng)外科技術(shù)同新型的材料科學(xué)或者組織工程學(xué)等相結(jié)合,進(jìn)行TBM的治療,可能取得較好的效果。