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一、毛霉病的疾病负担
随着老龄化社会的来临,以及器官移植、血液病疾病患者及免疫缺陷宿主的不断增多,毛霉病在临床上越来越常见。毛霉属真菌是继曲霉之后在血液系统恶性肿瘤、造血干细胞移植和实体器官移植患者中第二常见的病原体。该病发病率很低,患者大多合并糖尿病酸中毒、大面积烧伤、器官移植、血液系统疾病等。但毛霉病近年发生的比例逐年增加。国外一项荟萃分析纳入600篇文章共851例患者的数据,其中欧洲人群占34%,亚洲人群占31%。从我们国家的相关数据中也可以发现,毛霉病的发病人数随着时间的推移显著增长。
多种因素可导致毛霉病发展,例如中性粒细胞减少症、广谱抗生素的使用、糖尿病、器官移植、肾功能不全、血液系统恶性肿瘤等(图1)。毛霉菌主要感染免疫功能低下的严重基础疾病患者,如血液系统恶性肿瘤、实体器官或造血干细胞移植、未被控制的糖尿病和/或伴有酮症酸中毒等。其易感因素或潜在疾病包括糖尿病伴或不伴酮症酸中毒、血液系统恶性肿瘤、其他恶性肿瘤、器官移植、中性粒细胞减少症、长期糖皮质激素的使用、创伤、铁超负荷、非法静脉吸毒、新生儿早产和营养不良等。不同地域毛霉病的潜在原因不同,例如在欧洲为血液系统恶性肿瘤,在印度、伊朗、中东、北非和墨西哥则为糖尿病。
图1 毛霉病的危险因素
毛霉病在免疫力低下人群中的发病机制比较复杂。主流观点认为,人体吸入毛霉孢子并在体内传播,毛霉孢子的释放刺激细胞内趋化因子的产生,在糖尿病患者中,酮症酸中毒和高血糖会减少趋化因子,损害中性粒细胞。毛霉孢子在免疫宿主体内迅速传播,毛霉目特应性T细胞触发细胞因子风暴,破坏细胞,引起严重感染(图2)。
图2 毛霉病发病机制
毛霉病的死亡率高,治疗成本也高,药物治疗费用占比达到60%。由于药物的副作用较大,很多患者的耐受性欠佳,最终也导致临床治疗结局不尽如人意。不同毛霉病的病死率不同,鼻-眶-脑毛霉病病死率最高,占68.5%;肺毛霉病病死率可达41.6%;肺部侵袭性毛霉病如果不积极治疗,病死率近乎100%。毛霉病的治疗成本高,其中抗真菌治疗的药物费用占住院总费用超60%。国内外文献均显示,COVID-19患者更易患毛霉病。毛霉病已成为COVID-19相关的一种致命并发症。并发毛霉病的COVID-19患者大都合并糖尿病,并因严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染而服用类固醇,因此更易罹患毛霉病。极高的死亡率、手术的负面影响和缺乏治疗选择使得制定早期诊断和预防策略至关重要。
二、毛霉病的诊断策略
1. 毛霉病的临床表现
毛霉病的临床表现具有高度变异性,可发生于人体多个部位。毛霉病的感染特征是快速进展和血管侵袭,导致广泛的组织坏死以及邻近器官和血管的侵袭,这也是毛霉病的特征。由于毛霉具有嗜铁性,其对血管的侵袭非常明显,在血管内有大量菌丝繁殖,导致动脉栓塞,进一步造成组织坏死和空洞形成,并且容易出现大咯血。肺毛霉病往往进展比较快,留给临床医生诊断的时间比较短。
(1)鼻-眶-脑毛霉病:这种形式的毛霉病有时可能与手术干预有关,因此通过直接接种发生。典型综合征有海绵窦综合征、急性眶尖综合征、眼外肌功能障碍等。
(2)胃肠道毛霉病:感染特征为快速进展伴胃肠道穿孔风险。在免疫功能正常患者中,已描述播散累及肝、肠、腹壁、肾和肺。由于缺乏临床怀疑,胃肠道毛霉病的诊断常被延误或死后确立。在儿童中,尤其是早产新生儿,广谱抗生素、配方奶喂养和腹部肿块的合并存在,特别是在有休克和代谢性酸中毒的情况下,可能提示毛霉病。在有毛霉病潜在风险因素的成人中,腹胀和发热伴胃肠道出血可能提示毛霉病。
(3)皮肤和软组织毛霉病:感染可进展为影响肌肉或骨骼的深层组织。皮肤毛霉病也可发生于免疫功能低下的患者,早期识别和治疗可防止播散。慢性皮肤毛霉病也有描述。
(4)肾和腹部毛霉病:在2例病例中,秀丽隐杆线虫凋亡被确定为孤立性肾毛霉病的病因。免疫功能低下宿主肾脏感染的机制可能来自感染的血管导管的血行播散。
(5)骨和关节毛霉病:颅外骨和关节毛霉病最常通过直接接种于免疫功能正常的宿主发生,尤其是既往遭受创伤/事故或既往手术的患者,随后发生血行播散。在鼻-眶-脑毛霉病过程中也可能发生颅骨感染。总体而言,鼻窦炎、肺部和皮肤疾病是毛霉病最常见的临床表现。免疫缺陷的性质与感染部位有密切关系。
2. 肺毛霉病的诊断与监测技术—影像学
相关文献报道了肺毛霉病的影像学征象,从下图可以看到:【A】肺毛霉病患者胸部CT上的晕轮征,结节浸润周围的磨玻璃影环,代表缺血区域,也是侵袭性肺曲霉病的典型特征(箭头)。【B&D】CT上的反晕征,磨玻璃样不透明区域,周围有实变环(箭头)。【E】MRI上还可见低密度征,T1加权,肺实变或结节中的中心低密度,对应于血管阻塞引起的坏死中心区,伴有继发性肺梗死和隔离。【C】CT血管造影上的血管闭塞征,定义为局灶性病变边缘的血管中断,未描绘病变内部或病变周围的血管(箭头)。【G】CT上典型的快速进展性肺毛霉病与临床恶化有关。在疾病快速进展过程中,反晕征的范围越来越大。
对于肺毛霉病,首选的初步诊断方法是肺部CT扫描。由于肺毛霉病进展非常快,并且侵袭性非常强,也会造成血管闭塞,所以在诊断过程中,强烈建议每周进行一次CT扫描,尤其是病情不稳定的患者;如出现发热、咳嗽、咯血,需要增加增强CT扫描的密度来进一步判断患者的病情变化。表1总结了不同毛霉病人群影像学检查方法。
表1 不同毛霉病人群影像学检查方法推荐
3. 毛霉病的诊断及鉴别技术
对于毛霉病,我们需要掌握其诊断方法及鉴别诊断技术。表2所列即为毛霉病相关诊断与鉴别技术及其使用建议。在毛霉病的诊断方面,组织病理学至关重要。指南强烈建议,在有此类检测技术的中心,通过培养或应用分子或原位鉴定技术确诊组织中的毛霉病。此外,NGS技术也能为诊断提供强大助力。由于标本的生长周期较长,临床标本有时难以获取活性成分,很多时候取得的标本可能都是坏死物,所以培养和显微镜检查存在一定的难度。基于分子生物学的直接检测方法目前进展非常快,基于新鲜组织标本或石蜡组织标本进行mNGS检测,都取得了不错的效果。
表2 毛霉病相关诊断与鉴别技术
图3所示为我中心曾经收治的一例毛霉病患者,右上叶前段内可见大量的脓性坏死物,吸引坏死物后,在超声小探头下可见周围大量的坏死物填充,右下叶基底段坏死物冷冻取出后可见表面有黑色的坏死血管,其容易导致咯血。取出的脓栓病理结果显示(图4):坏死物切片病理查见大量真菌菌丝,粗细不均,直径7~25 μm,分支呈直角形,宽大无分隔或很少分隔,壁薄,PAS染色(+),病变区域内包括坏死区、血管壁、血管腔和血栓内均可见大量菌丝,但极少见到肉芽肿,是本病的特征性改变。坏死血管中(右)可见大量的菌丝形成,导致血管栓塞,远端组织坏死。因此操作过程中一定要谨慎,如果操作不当,容易增加大出血风险。该患者石蜡标本mNGS检测出微小根毛霉序列(序列数7,相对丰度1.7%),有助于进一步确诊感染病原。
图3 我中心收治毛霉病患者气管镜检查
图4 患者脓栓病理图片
4. 肺毛霉病
肺毛霉病是一种起病急、进展快、病死率高、较罕见的严重肺部真菌感染,该病可侵袭肺组织、支气管、肺血管等,可导致支气管阻塞和大咯血等并发症。由于此病相对少见,临床医师对其认识不足,容易出现误诊或漏诊,并且治疗极为困难,患者病死率很高,预后较差。肺毛霉病的临床表现不具备特异性,可有咳嗽、咳痰、胸痛、发热、咯血等症状。当毛霉侵及肺实质时,可形成空洞并发生咯血,累及大血管时可引发致死性大咯血。从影像学表现来看,毛霉侵犯气道,导致周围出现了渗出、实变、结节,以及阶段性肺出血梗死,坏死物排出后导致厚壁空洞形成。由于肺毛霉病存在气道侵犯及血管浸润,所以多呈现多形态、多肺段、多变化的特点,特异性差。有学者总结了肺毛霉病的影像学表现,包括:① 管壁黏膜水肿增厚;② 气管周围渗出实变;③ 小叶中心性结节;④ 局限性肺不张(分泌物、菌丝等堵塞管腔继发狭窄);⑤ 磨玻璃影、晕征、反晕征(嗜血管性、坏死性血管炎、微血栓或菌栓);⑥ 非特异性纵隔淋巴结增大;⑦胸腔积液。
5. 毛霉病诊断的新兴技术
目前也有一些新兴技术,例如基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF)技术【鉴定种属特异性真菌肽,在30 min内快速鉴定真菌分离株或直接临床标本】、T2磁共振(T2MR)技术【该技术已用于病原假丝酵母菌的检测,早期(可检测到低水平的真菌细胞)、快速检测引起毛霉病的病原体】、生物传感器技术【对于毛霉病的快速和早期检测具有重要意义,并且还有助于监测基于特定标记分析物的治疗反应】,尽管这些新兴技术已在临床中应用,但目前仍缺乏充足的循证医学证据,期待它们未来能为毛霉病的诊断提供更多思路。
下期内容:
毛霉病的治疗策略
作者:赵景全,牟向东
单位:北京清华长庚医院呼吸与危重症医学科
本文转发自重症肺言
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