COPD的定义、发病机制和诊断

COPD的定义、发病机制和诊断新医大一附院呼吸科齐曼古力.吾守尔教授主任医师1.定义、流行病学和危险因素2.发病机制、病理和病理生理3.临床表现4.实验室检查5.诊断、鉴别诊断和病情分级主要内容一、定义、流行病学和危险因素COPD的定义COPD是一种可以预防、可以治疗的疾病，以气流受限为特征，气流受限不完全可逆，并呈进行性发展，与肺部对香烟烟雾等有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关。COPD主要累及肺脏，但也可引起全身（或称肺外）的不良效应。正常COPDCOPD与慢支、肺气肿慢性支气管炎和肺气肿的定义：(1)慢性支气管炎：是指除外慢性咳嗽的其它各种原因后，患者每年慢性咳嗽，咳痰三个月以上，并连续二年。(2)肺气肿：远端的气室到末端的细支气管出现异常持久的扩张，并伴有肺泡壁和细支气管的破坏而无明显的纤维化。“破坏”是指呼吸性气室扩大且形态缺乏均匀一致，肺泡及其组成部分的正常形态被破坏和丧失。•慢性支气管炎的定义属于临床范畴，而肺气肿的定义为病理解剖术语。COPD的患病率－中国COPD流行病学研究*MaleVSFemale:P0.01;#UrbanVSRural:P0.01NanshanZhongetal.AmJRespirCritCareMed2007,176:753-76012.14.97.812.75.48.812.45.18.202468101214MaleFemaleTotalprevalenceofCOPD(%)UrbanRuralTotal*#19.30%(1.4M)肿瘤19.10%(1.4M)脑血管疾病17.60%(1.28M)COPD15.0%(1.0M)心血管疾病1.2%(90,000)糖尿病0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%死因%（2000年）COPD的死亡率－COPD是中国主要致死性疾病(2000年）MOHDiseaseControlDepartmentandNCDC.ReportonChronicDiseaseinChina.2006.2005ReportinNCDCAnnualConference.COPD的危险因素营养感染社会经济状态基因肺脏生长与发育（抗胰蛋白酶缺乏、支气管哮喘和气道高反应性是COPD的危险因素，可能与机体某些基因和环境因素有关）二、发病机制、病理和病理生理1.气道炎症COPD中的炎症细胞•中性粒细胞•巨噬细胞•T淋巴细胞•B淋巴细胞•嗜酸粒细胞•上皮细胞参与COPD的炎症介质•趋化因子：•LTB4吸引中性粒细胞和T淋巴细胞•IL-8吸引中性粒细胞和单核细胞致炎因子：•TNF-、IL-6放大炎症反应生长因子：•转化生长因子-诱导小气道纤维化全身炎症全身氧化负荷异常↑循环血液中细胞因子↑炎症细胞异常活化骨骼肌功能不良骨骼肌重量逐渐减轻呼吸衰竭肺源性心脏病SystemicinflammationMuscleWeakness/WastingMetabolicSyndromeType2diabetesOsteoporosisCRPCardiovascularEventsLiver+ve?LocalInflammationROSTNFIL-6肌肉萎缩/废用代谢综合征（II型糖尿病）心血管疾病骨质疏松局部炎症肺部炎症炎症在COPD中的全身效应－肺部炎症引起全身效应2.氧化应激香烟烟雾和其它吸入颗粒能产生氧化物COPD患者内源性抗氧化物产生下降–COPD患者呼出气浓缩物、痰、血中氧化应激的标志物（如过氧化氢和8-isoprostane）增加氧化应激对肺组织的不利影响–激活炎症基因–使抗蛋白酶失活–刺激粘液高分泌–导致糖皮质激素的抗炎活性下降3.蛋白酶/抗蛋白酶失衡COPD患者肺组织中分解结缔组织的蛋白酶和对抗此作用的抗蛋白酶之间存在失衡弹性蛋白是肺实质结缔组织的主要成分，蛋白酶引起弹性蛋白破坏，是导致肺气肿的重要原因，并且是不可逆的参与COPD的蛋白酶和抗蛋白酶蛋白酶增加丝氨酸蛋白酶中性粒细胞弹性蛋白酶CathepsinG蛋白酶3半胱氨酸蛋白酶CathepsinB,K,L,S基质金属蛋白酶（MMPs）MMP-8,MMP-9,MMP-12抗蛋白酶减少1-抗胰蛋白酶1-抗糜蛋白酶分泌型白细胞蛋白酶抑制剂ElafinCystatinsMMP1-4组织抑制剂（TIMP1-4）蛋白酶蛋白酶抑制剂？CD8+淋巴细胞吸烟O2/H2O2/HO肺泡巨噬细胞嗜中性粒细胞化学趋动因子白介素（IL-8）介质（LTB4）嗜中性粒细胞嗜中性细胞弹性蛋白酶组织蛋白酶基质金属蛋白酶-抗胰蛋白酶SLP1TIMPS肺泡壁破坏（肺气肿）粘液分泌亢进（慢性支气管炎）发病机制－总结（二）COPD的病理生理COPD气流受限和气体限闭气体交换异常粘液高分泌肺动脉高压炎症气流受限病理生理－1小气道疾病气道炎症气道重建肺实质破坏肺泡牵拉作用消失弹性回缩力下降粘液高分泌纤毛功能失调气流受限气体陷闭肺过度充气气体交换异常肺动脉高压慢性咳、痰肺心病病理生理－2气道重塑肺弹性回缩力可逆因素支气管内炎症细胞的聚集、粘液的分泌和血浆渗出物中央和外周气道平滑肌的收缩运动时肺动态充气过度COPD气流受限不完全可逆的原因病理生理－3不可逆因素气道纤维化性窄肺泡破坏使弹性回缩力减弱肺泡支撑破坏使小气道关闭（三）病理中央气道（气管、内径2mm的支气管）–炎症细胞：巨噬细胞、CD8+T淋巴细胞–结构变化：杯状细胞、粘液腺增大、鳞状上皮化生外周气道（内径2mm的细支气管）–炎症细胞：巨噬细胞、T淋巴细胞（CD8+CD4+）纤维母细胞–结构变化：气道壁增厚、支气管周围纤维化、气道腔炎性渗出、气道狭窄COPD患者气道平滑肌增厚不吸烟正常人COPDSaetta.1998病理肺实质（呼吸性细支气管和肺泡）–炎症细胞：巨噬细胞、CD8+T淋巴细胞。–结构变化：肺泡壁破坏、上皮和内皮细胞凋亡、肺气肿形成肺血管–炎症细胞：巨噬细胞、T淋巴细胞–结构变化：内膜增厚、平滑肌增生慢性缺氧肺血管收缩肌肉去极化内膜增生纤维化、闭塞肺动脉高压肺心病死亡水肿COPD合并肺动脉高压Source:PeterJ.Barnes,MD三、临床表现1．症状：(1)慢性咳嗽：首发症状。初起咳嗽呈间歇性，早晨较重，后早晚或整日均有咳嗽，但夜间咳嗽并不明显。少数病例咳嗽不伴咳痰。少数病例虽有明显气流受限、但无咳嗽症状。(2)咳痰：咳嗽后通常咳少量黏液性痰，部分患者在清晨较多；合并感染时痰量增多，常有脓性痰。(3)气短或呼吸困难：标志性症状，焦虑不安的主要原因，早期于劳力时出现，后渐加重，日常活动甚至休息时也感气短。(4)喘息和胸闷：不是特异性症状。部分患者，特别是重度患者有喘息；胸部紧闷感通常于劳力后发生，与呼吸费力、肋间肌等容性收缩有关。(5)全身性症状：COPD伴有全身性症状，体重下降、食欲减退、外周肌肉萎缩和功能障碍、精神抑郁和(或)焦虑等。合并感染时咳血痰或咯血。2．病史特征：(1)吸烟史：长期大量吸烟史。(2)职业性、环境有害物质接触史：(3)家族史：COPD家族聚集倾向。(4)发病年龄及好发季节：中年发病，好发于秋冬寒冷季节，反复呼吸道感染及急性加重史。随病情进展，急性加重愈渐频繁。(5)慢性肺原性心脏病史：出现低氧血症和(或)高碳酸血症，并发慢性肺原性心脏病和右心衰竭。3．体征：早期体征不明显。疾病进展后体征：(1)视诊及触诊：胸廓形态异常：胸部过度膨胀、前后径增大、腹上角增宽及腹部膨凸等；呼吸变浅，频率增快，辅助呼吸肌如斜角肌及胸锁乳突肌参加呼吸，重症可见胸腹矛盾运动；缩唇呼吸；前倾坐位；低氧血症者出现粘膜及皮肤紫绀，右心衰竭者下肢水肿、肝脏增大。(2)叩诊：肺过度充气使心浊音界缩小，肺肝界降低，肺叩诊呈过度清音。(3)听诊：两肺呼吸音可减低，呼气相延长，平静呼吸时可闻干性啰音，两肺底或其他肺野可闻湿啰音；心音遥远，剑突部心音较清晰响亮。四、实验室检查1．肺功能检查：判断气流受限的客观指标，重复性好，对诊断、严重度评价、疾病进展、预后及治疗反应等均有重要意义。气流受限程度判断：（1）FEVl占预计值的百分比（2）FEVl/FVC之比正常和典型的轻、中度COPD患者的肺功能曲线FEVl／FVC%是一项敏感指标，可检出轻度气流受限。FEVl占预计值的百分比是中、重度气流受限的良好指标，变异性小，易操作，为COPD肺功能检查的基本项目。吸入支气管扩张剂后FEVl／FVC％＜70％，可确定为不能完全可逆的气流受限。气流受限:导致肺过度充气，使肺总量、功能残气量和残气容量增高，肺活量减低。深吸气量(IC)：减少。残气容量／肺总量：增高。一氧化碳弥散量(DLCO)降低：肺泡隔破坏及肺毛细血管床丧失可使弥散功能受损，DLCO与肺泡通气量(VA)之比(DLCO／VA)比单纯DLCO更敏感。何权瀛等：我国部分省市COPD诊断中肺功能测定初步调查：中华结核和呼吸杂志2003,26（1）39Anevensmallerpercentage(6.5%)ofdiagnosedsubjectshadeverbeenexaminedwithspirometry－NanshanZhongetal.AmJRespirCritCareMed2007,176:753-7602．胸部X线检查：目的：确定肺部并发症及与其他疾病(如肺间质纤维化、肺结核等)鉴别。早期胸片：无明显变化，后期胸片：肺纹理增多、紊乱等非特征性改变；主要X线征：肺过度充气：肺容积增大，胸腔前后径增长，肋骨走向变平，肺野透亮度增高，横膈位置低平，心脏悬垂狭长，肺门血管纹理呈残根状，肺野外周血管纹理纤细稀少等。肺气肿和肺大泡形成COPD晚期并发肺动脉高压和肺原性心脏病：右心增大的X线征：肺动脉圆锥膨隆肺门血管影扩大右下肺动脉增宽等。3．胸部CT检查：不作为常规检查。HRCT对辨别小叶中心型或全小叶型肺气肿及确定肺大疱的大小和数量有很高的敏感性和特异性，可预计肺大疱切除或外科减容手术等的效果。旁间隔气肿全小叶肺气肿4．血气检查：FEVl＜40％预计值时或呼吸衰竭或右心衰竭者应做血气分析。表现为轻、中度低氧血症。随疾病进展低氧血症加重，出现高碳酸血症。呼吸衰竭的血气诊断标准：静息状态海平面吸空气时动脉血氧分压(PaO2)＜60mmHg伴或不伴动脉血二氧化碳分压(PaC02)＞50mmHg。5．其他实验室检查：低氧血症：PaO2＜55mmHg时，血红蛋白及红细胞可增高，红细胞压积＞55％诊断为红细胞增多症。感染：痰涂片见大量中性白细胞，痰培养：常见肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、卡他摩拉菌、肺炎克雷伯杆菌等。四、诊断、鉴别诊断和病情分级COPD的漏诊和误诊StangPetal.Chest2000;117:354S56-85%COPD患者被漏诊和误诊1．临床评估诊断COPD时首先应进行临床评估，病史采集，包括症状、既往史和系统回顾、接触史。症状：慢性咳嗽、咳痰、气短。既往史：童年时哮喘、变态反应性疾病、感染及其他呼吸道疾病（如结核）；COPD和呼吸系统疾病家族史；COPD急性加重和住院史；其他疾病史:如心脏、外周血管和神经系统疾病；非特异性症状:喘息、胸闷、胸痛和晨起头痛；吸烟史（以包年计算）及职业、环境有害物质接触史。暴露于危险因子烟草职业室内/室外污染肺功能测定症状咳嗽咳痰呼吸困难2.COPD的诊断方法COPD的诊断－1以症状为基础*气道高反应性的症状：慢性咳嗽、咳痰（慢性咳嗽：开始间歇性进展每日咳嗽，很少仅有夜间咳嗽）*肺结构改变的症状：呼吸困难（进行性、持续性、活动后加重、感染后加重）、喘鸣和胸痛。COPD的诊断－2具有危险因素的病史——吸烟——职业粉尘和化学物质——烹调、油烟、燃料、烟雾——个体因素：1抗胰蛋白酶缺乏，肺发育受影响因素，感染、经济地位COPD的诊断－3哮喘、无气流限制的慢性支气管炎、肺气肿不属于COPD不是所有咳嗽、咳痰症状患者均会发展为COPD已知病因或具有特异病理改变的并有气流受限疾病，如支气管扩张症、肺结核、囊性纤维化、