我与大家分享支气管镜在肺真菌病,尤其是在曲霉和毛霉诊治中的作用和地位。我刚刚进入ICU时经常思考,作为从事呼吸危重症领域的医生,我们与重症医生的区别在哪里?首先,我有呼吸学科背景,因此在呼吸危重症相关疾病方面具有优势,例如读片和对支气管镜的熟练应用,今天我想由此切入,与大家分享我的临床思考。
提到侵袭性肺曲霉病,以前我们会联想到血液科患者,特别是中性粒细胞缺乏患者中最常见。这样的患者经典影像表现是实变、晕征,空洞以及空气新月征,这样的影像表现往往与真菌侵袭血管引起出血坏死相关。而在呼吸科临床诊治中很少遇到这样经典的患者。
图1. 中性粒细胞缺乏IPA患者经典CT表现(图片引自希氏内科学第26版)
在临床诊治中开始关注侵袭性肺曲霉病源于2018年底至2019年初我做MICU住院总医师时,发现重症流感患者很容易继发侵袭性曲霉菌,并且死亡率也很高,相信大家都对一篇“流感下的北京中年”文章不陌生,其实不只北京,全国很多地区都在与流感继发曲霉做斗争。查阅文献发现从2009年H1N1流行后,国内外都有相关报道,这是比利时和荷兰一直在进行的系列研究,表明流感和侵袭性肺曲霉病的关系密切,并且是导致死亡率增加的独立因素。
图2. 2018年《柳叶刀-呼吸病学》发表的回顾性研究显示,IPA是ICU重症流感患者死亡率增加的独立危险因素。(参考文献:Schauwvlieghe AFAD, et al. Lancet Respir Med. 2018 Oct;6(10):782-792.)
重要的是,这篇文章提示大部分流感患者没有前期指南提到的相关宿主因素,因此,按照2020年更新的EORTC/MSG指南,这些患者并不能诊断侵袭性霉菌感染。而大家现在知道,流感和新冠感染是导致非中性粒细胞缺乏患者重要的宿主因素,
2021年EORTC/MSG也进一步发布了ICU患者IPA定义(我认为非ICU患者可以使用这样的定义)。其中把重症流感以及其他病毒感染纳入到ICU患者IPA诊断的宿主因素。因此,明确流感感染对早期筛查真菌感染非常重要。这儿需要提到的一点,很多医院现在仍在用流感抗原来筛查流感,但抗原的敏感性并不高,研究显示在成人患者中敏感度低于50%,并且随着起病时间和检测时间间隔越久,抗原的敏感性进一步下降,因此,单纯采用流感抗原检测很可能漏掉流感,最好的流感检测方法是核酸检测。
图3. 2021年EORTC/MSG将慢性气道疾病、失代偿期肝硬化、严重流感(或其他严重的病毒性肺炎,如2019冠状病毒肺炎)纳入了ICU-IPA的高危因素(参考文献:Bassetti M, et al. Clin Infect Dis. 2021 Mar 12;72(Suppl 2):S121-S127.)
图4. 2017年美国《内科学年鉴》一项Meta分析结果显示,成人流感患者传统抗原检测的敏感度低于50%。(参考文献:Ann Intern Med.doi:10.7326/M17-0848)
真菌诊断包括三部分内容——宿主因素、临床表现和微生物学证据,在宿主因素方面,重症病毒性感染和慢性气道疾病是很重要的更新,这对于我们在相关患者早期筛查真菌提供了科学依据。那流感后真菌和传统的中性粒缺乏患者真菌感染临床表现是否相同,以及病毒性感染为什么会引起真菌感染?这与病毒导致气道上皮损伤的机制,相关研究在病理上可以看到,很多真菌侵袭的部位往往有“病毒开道、真菌继发”。因此,气道性侵袭是流感后真菌主要的临床表现。
图5. A(左):COVID-19合并侵袭性曲霉细支气管炎患者细支气管活检标本采用GMS染色,可见2处曲霉菌菌丝对组织侵袭区域。*标记为支气管内腔;图D-E(右):在2处曲霉菌侵袭性区域,通过GMS染色,RNA Scope(红色)和 KRT8 抗体染色(绿色)分别标记SARS-COV2病毒和上皮细胞,并用H&E对受损区域进行观察。(参考文献:Simon Feys et al. Lancet Respir Med. 2022 Dec;10(12):1147-1159.)
这与我们此前熟悉的血源性感染不同,对于病毒性感染等非免疫性缺陷患者发生的IPA,气道侵袭性是主要的早期表现。这就提示我们在对霉菌感染特别是流感后曲霉感染的影像能做出判读。这儿大家可以看看瞿介明主委牵头做的一项研究,非免疫抑制患者曲霉感染主要表现为气道侵袭性,当出现沿气道分布渗出、气管壁增厚、沿着气道壁周围的实变、小叶中央结节远端的树芽症以及肺不张等,我们能否对这些影像学表现进行正确解读?
图6. 我国一项多中心回顾性研究显示非免疫抑制IPA患者更易出现气管壁增厚、树芽征等气道侵袭表现。(参考文献:Zhibo Liu et al. Respir Res. 2020 Jul 7;21(1):173)
华西病例1:
(上排)早期CT;(下排)进展期CT
这是影像资料,其中上排从影像看起来肺上情况还可以,但实际上两位患者的共同特点是呼吸困难非常明显。我们再仔细观察,许多管腔都有了轻微狭窄,甚至存在磨玻璃影的地方可能是正常的肺,而表现相对正常的肺可能是空气潴留,也就是“马赛克”征的表现。这是比较严重的早期气道特别是细支气管感染的表现,在此基础上很容易出现纵隔或皮下气肿,以及沿气道分布的肺实变。
华西病例2:
如果一位流感患者出现明显的呼吸困难、咯血或反复发热等症状,并且在影像表现提示沿气道分布的表现,一定要小心真菌感染。而气道侵袭性的另外一个表现是早期血G、GM试验往往阴性,因此,早期支气管镜检查对于流感后真菌的诊断就至关重要。
2024年《柳叶刀》的呼吸子刊提到流感和新冠后的曲霉感染情况,其中提到支气管镜检查。当患者收入ICU,有条件的话应尽快完成支气管镜检查,观察是否有溃疡、结节、伪膜甚至气道阻塞的形成;BALF也非常重要,从涂片、培养以及GM试验,如果有明显的气道坏死,有条件尽可能活检送真菌荧光染色和/或病理学检测,这样就能实现确诊级别的诊断。
图8. IAPA及CAPA报告发病率的影响因素(上);侵袭性气管支气管曲霉病支气管镜下表现(下)。(参考文献:Feys S, et al. Lancet Respir Med. 2024 Sep;12(9):728-742.)
这种情况下,支气管镜检查可以被视作“基石”,能够早期明确病毒感染,然后根据影像学表现或临床病情加重的情况,才会考虑是否继发了真菌感染。支气管镜相关检查包括BAL频率、是否检查GM或曲霉PCR,以及病情严重程度、患者是否存在危险因素等,这些都会影响诊断。
如果早期对患者进行了支气管镜检查、进行有效送检检测,会更有利于诊断真菌,尤其是曲霉。
以下是一个病例,男,69岁,因“咳嗽、咳痰1月,咯血10天。”于2024年03月20日入科。患者起病阶段并没有发热的表现。在影像上看到沿气道分布的小结节影、斑片影以及空洞形成。
图9. 患者男,69岁,咳嗽、咳痰1月,咯血10天;胸部CT可见沿气道分布的小结节影、斑片影及空洞形成。
很多时候,当患者到达急诊时仅会检查抗原,而抗原在24小时内的阳性率不到50%。这位患者的症状出现已经近一月了,我建议不再进行抗原筛查,此时需要强调的是病毒核酸检测,利好的是,患者流感核酸呈阳性的情况可能会持续一个月以上,即使患者急性期症状已好转,通过核酸检测也有助于我们判断是否发病初期有感染。但核酸阳性时间长带来的另外一个问题是,患者感染流感后,虽然症状已经好转,但是每次检查还为流感阳性,因此持续使用抗流感病毒的药物一个多月。
这位患者甲乙流核酸均为阳性,再结合影像学以及患者出现的咯血症状,即使不存在发热,我们也很容易考虑到真菌感染的可能。其实,这个患者由于病程时间久,患者血液G/GM试验已经呈阳性、痰液中也查到曲霉菌感染,进一步支气管镜下也看到了广泛病灶,这位患者就存在延迟诊断的问题。如果及早明确病毒感染,并在病情没有好转的情况下及时做支气管镜,那么早期就能明确治疗方向。这位患者即使诊断延误,但大家也看到患者的影像表现尚可,后期治疗效果也很好,但如果流感合并ARDS,再合并真菌感染,死亡率风险就显著增加了,并且延迟诊断带来的另外一个风险是后期患者遗留气道不可逆损伤包括感染后支气管/细支气管狭窄发生风险也会增高。
图10. 病例3患者流感抗原检测(上)与核酸检测(下)结果对比
图11. 病例3患者支气管镜下表现
除了曲霉之外,毛霉菌感染更应该被重视,因为其显著的死亡风险,以及早期诊断更有挑战性。相对曲霉病原学检测方式多样,因为菌体崩解等原因毛霉的培养阳性率很低,并且没有类似GM这样的检测方法辅助诊断。新冠后时代临床中遇到的毛霉患者显著增加,除了发病率升高以外,更于我们诊断能力特别是NGS广泛应用有关。那么,我们如何实现肺毛霉病的早期精准诊断呢,其实霉菌的诊治套路是一样的。第一,还是要找到高危人群,我们发现,在临床中遇到的毛霉,除了血液科疾病意外,绝大部分患者都具有一个共同的宿主因素,那就是控制不佳的糖尿病特别近期或者目前就合并酮症酸中毒的患者。我在内分泌会诊的一个糖尿病酮症合并肺部感染的患者,虽然患者目前呼吸道症状不明显,但影像提示右下肺实变伴管腔堵塞的患者,我立即联系主管医生建议尽快做支气管镜检查,可惜由于患者自身原因没有及时完善,后面随访发现患者突发猝死,虽然只是从口腔中吸出少量鲜血,分析其原因还是可能是大咯血导致的窒息。
这儿就要提一下肺毛霉病诊断的难点了?1、患者临床表现差异较大,有些人出现高热以及反复的咯血,而另外一些患者可能完全没有自觉症状,在体检中发现;2、患者影像学上也没有明显特征,虽然说反晕征或者多发结节是肺毛霉病的相对特征表现,但是在不同病程时期其影像差异较大,从早期实变、反晕征,到快速形成空洞,或者出现支气管堵塞表现,如果出现堵塞远端坏死密度表现以及胸腔积液,那就高度提示肺毛霉病的可能了;3、疾病进展具有个体差异,如果患者毛霉感染合并糖尿病酮症酸中毒的话,特别是气管插管患者,患者往往会因为酮症纠正困难或者继发细菌感染快速死亡,而部分病人即使不治疗也可能表现为慢性感染,除了定期影像学复查可以看到病程进展,患者可能大部分时间没有明显症状;4、毛霉菌常规检测方法阴性,毛霉的培养阳性率较低,G/GM试验都是阴性,现在大部分毛霉的诊断是依靠NGS等检测手段,如果有气道受累的患者,通过活检可以获得病原学以及组织学证据。
虽然肺毛霉病的诊断有些难点,但其实还是有迹可寻。这是我早期接诊的一个肺毛霉病患者,患者前期新冠感染,基础有糖尿病病史,外院治疗一段时间后转到我们医院,胸部CT可以看到肺上有实变、胸腔积液,右中间支气管管腔堵塞。患者前期有新冠感染以及糖尿病病史,虽然没有经典的反晕征表现,结合影像表现还是需要考虑肺毛霉病的可能,而进一步行支气管镜发现右中间支气管表面肉芽组织增生堵塞管腔,。我们通过EBUS-TBNA穿刺送NGS以及病理均查见毛霉,并且大家可以看到毛霉在镜下的一个相对特异表现,我们通过支气管镜灌注气体冲开右中间支气管可以看到,在肉芽肿远端可以看见白色絮状坏死物,并且病灶活检发现就是牵拉成丝,不易扯断,这令人想到毛霉在镜下的特异表现,通过全身治疗及局部给药治疗后患者管腔逐渐通畅,并且在治疗过程中自行咳出一块坏死物(图片展示了患者自己曾咳出的东西)。
华西病例4:
图12. 患者女,59岁,咳嗽、活动后呼吸困难10+天;胸部CT见肺实变、胸腔积液,右中间支气管管腔堵塞;支气管镜发现右中间支气管表面肉芽组织增生堵塞管腔;EBUS右下肺穿刺液涂片:未查见恶性细胞;查见少量真菌,形态倾向毛霉菌,NGS 米根霉(序列数91);经全身治疗及局部给药后复查纤支镜见管腔通畅,患者自行咯出坏死物。
还有另一位患者,46岁男性,咳嗽、气促、发热1周,重要特点是什么?合并糖尿病酮症酸中毒。正因为这个显著的临床特点,提醒我们需要考虑肺毛霉病的可能。大家再看看影像学表现,双肺靠近肺门的实变影,特别是右侧病灶可以看到典型的反晕征。结合宿主因素及典型的影像学表现,这个患者其实已经达到拟诊水平了,因此,我们也抢先将两性霉素B脂质体加上去了,需要提醒的是,很多医生在使用两性霉素B或两性霉素B脂质体还习惯性逐步增加剂量的方法,这其实是错误的。国内外指南均推荐初始就需要给到足够剂量的两性霉素B或两性霉素B脂质体,而避免使用“爬坡”剂量。这个患者进一步行支气管镜检查也发现双侧主支气管管腔黏膜坏死以及伪膜形成,我们进一步活检行真菌免疫荧光染色也证实毛霉的诊断,从这个患者还可以看到毛霉的生长速度是很快的,第二天的支气管镜就可以看到霉菌“蓬勃”生长。总结一下,对于肺毛霉病诊断方面,最重要的是关注危险因素,其次是影像方面一定要关注,然后是支气管镜检查,诊断毛霉必须强调活检。
华西病例5:
图13. 患者男,46岁,咳嗽、气促、发热1周;胸部CT可见双肺靠近肺门的实变影;纤支镜见支气管黏膜广泛坏死性伪膜形成;真菌荧光染色倾向毛霉感染。
治疗方面,抗真菌治疗存在一些难点与误区,例如药物可及性差,费用贵,副作用多,以及前文所述,真菌早期诊断困难,很难获取药敏结果,患者病情复杂,合并症多,一般情况差,病情重。在误区方面,经验性治疗可能变成了“升阶梯”治疗;还可能存在延迟治疗和“积极”治疗现象并存,一方面,许多患者由于担心费用和副作用不敢接受药物,另一方面,医师只要发现霉菌,不关心危险因素、不关心是否有相关临床表现,就直接使用药物;还有使用药物后的监测,一些医师可能重用药、轻监测,比如伏立康唑治疗曲霉,血药浓度的监测就非常重要,伏立康唑的大部分不良反应和血药浓度相关。另外,曲霉和毛霉治疗过程中定期随访,特别是影像随访很重要。
今天我们不讨论全身治疗,只谈论支气管镜下局部治疗。局部治疗在曲霉方面没有太多文献,更多在特殊患者如肺移植患者中进行,通过两性霉素b的局部注射,结合全身治疗确实能改善部分患者的病情,但要注意局部用药的不良反应,尤其是气道痉挛的发生风险。
我们发现,相对肺曲霉病,肺毛霉病的局部治疗更为重要。毛霉相关的指南和专家共识推荐毛霉的积极清创,但是肺毛霉病患者手术难度和风险都很高,很多时候外科切除病灶难度很大。国内很多地方已经尝试镜下给药和局部清理来治疗肺毛霉病,也取得不错的效果面对毛霉局部的支气管镜治疗,大家都会担心出血风险,我们也曾遇到过出血的情况,因此强调流程化管理,特别是和胸外科、血管介入形成多学科、学科内团队来综合管理。首先我们会评估毛霉与血管的关系,毛霉侵蚀血管的风险很高,因此我们会根据出血风险考虑是否进行血管介入治疗、是否使用止血球囊,继而逐步进行局部给药和清理,我们发现基本上清理到哪一个段,远端病灶就会有相关的改善。在管腔基本通畅的情况下,病情也会好转。
这是一例支气管镜毛霉治疗经过,48岁女性,半年前曾发生糖尿病酮症,体检发现右肺占位3+月,支气管镜提示右上叶开口坏死物堵塞管腔,病理活检提示毛霉。前期用药治疗病灶吸收不明显,患者不愿意外科手术治疗,我们通过全身治疗基础上加用局部给药和病灶清理,最后也取得不错的效果。
华西病例6:
图14. 患者女性,48岁,体检发现右肺占位3+月;支气管镜可见右上叶开口坏死物堵塞管腔;经全身治疗、局部给药及病灶清理,患者病情好转。
这是我最近收治的一位患者,40岁,男性, 咳嗽、咳痰20天,胸闷10+天,咯血1天。患有糖尿病,平素因为工作原因经常喝酒,血糖控制不佳,大家看影像可以看到多发细支气管管腔增厚,管腔周围磨玻璃实变影,外院抗细菌感染效果不佳。患者出现大咯血转至我院。
华西病例7:
图15. 患者男,40岁,咳嗽、咳痰20天,胸闷10+天,咯血1天;胸部CT见多发细支气管管腔增厚,管腔周围磨玻璃实变影
这个病人如何分析,患者有血糖控制不佳的危险因素、有大咯血临床表现,尤其是合并气道侵袭影像表现,虽然要排除结核等可能,但我们需要考虑霉菌特别是毛霉的可能。我们抢先使用了艾沙康唑抗真菌治疗,血管介入栓塞后及时安排、支气管镜检查。这个患者除了常规的支气管镜检查和灌洗外,大家从影像上面可以看到右下肺基底段远端支气管有病灶,我们就再用2.8mm的超细支气管镜进一步检查,可以看到患者的远端管腔存在问题,位于右下基底段,我们在这个地方并进行了活检。
图16. 病例7患者支气管镜检查右中叶内侧段及右下叶背段管腔内见陈旧性血凝块堵塞管腔;右下叶前基底段支气管黏膜肿胀伴黄白色坏死物(活检)。
这位患者肺泡灌洗液相关检查基本全为阴性——肺孢子菌核酸阴性,结核杆菌核酸阴性,TB及利福平耐药基因检测阴性。呼吸道感染相关13种病毒核酸阴性,呼吸道病原菌核酸阴性,曲霉菌半乳甘露聚糖 0.05GMI。同时我们还送了mNGS,初始的NGS报告未查见毛霉,通过沟通,他们再次核对第二次报了米根霉(序列数3)。这么少的序列数,又是我们在沟通后才报的,让我们对真菌的诊断产生了怀疑,好在我们做了活检,组织病理提示查见少许真菌丝,倾向毛霉菌。
图17. 病例7患者支气管镜活检病理结果。
所以我们进行了精准的早期用药并且采用了合适的处理方式。治疗上基于对毛霉的经验,除了全身给药,我们还加了局部的两性霉素B治疗,并对病灶进行清理。这个患者治疗半个月后患者病灶基本吸收。
图18. 病例7患者经支气管镜两性霉素B局部灌注治疗,右下叶后基底段支气管黏膜肿胀伴白色坏死物;镜下活检钳清理部分坏死物,局部喷洒两性霉素B。
图19. 病例7患者治疗前后影像学变化(上1-3,下1-16)
总结一下,新冠后时代霉菌感染不少见,且疾病负担重,死亡率高。早期诊断的关键是提高重视,流感流行期间,要早期检查流感核酸,并结合临床表现,特别是气道侵袭影像表现,早期筛查出高危患者。对于霉菌病的诊断,早期应用支气管镜,结合镜下表现、涂片培养、GM试验以及NGS的应用多种检测手段,曲霉和毛霉的诊断不在困难。另外,支气管镜下局部治疗对于侵袭性霉菌病的治疗,特别是合并气道受累的患者,早期经验也提示能改善患者预后。
专家介绍
唐永江
四川大学华西医院呼吸与危重症医学科副主任医师,四川大学华西临床医学院本科毕业,香港中文大学博士,美国康奈尔大学访问学者,2013年至今工作于四川大学华西医院,先后担任住院医师、住院总医师、主治医师及副主任医师。
邬祚虹
医学博士。四川大学华西医院呼吸与危重症医学科主治医师,PCCM学员。
本文由《呼吸界》编辑 Jerry 整理,感谢唐永江老师的审阅修改!
* 文章仅供医疗卫生相关从业者阅读参考
本文完
责编:Jerry