纖維支氣管鏡用于兒童肺部感染性疾病診治進(jìn)展

王麗君 徐姍姍 李華君 林 芊 鮑一笑 綜述 黃麗素 審校

1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院小兒感染科（上海 200092）；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院小兒呼吸科（上海 200092）；3.國家兒童醫(yī)學(xué)中心 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心兒科（上海 200127）

纖維支氣管鏡（fiberoptic bronchoscopy，F(xiàn)OB）是用于呼吸系統(tǒng)疾病臨床診斷和治療的一項(xiàng)技術(shù)。近年來，隨著臨床應(yīng)用以及技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，F(xiàn)OB 診斷和治療的適應(yīng)證不斷擴(kuò)大。本文著重討論FOB在兒童肺部感染性疾病診斷和治療中的應(yīng)用價(jià)值及進(jìn)展。

1 肺部感染性疾病的傳統(tǒng)病原學(xué)診斷方法及纖維支氣管鏡的優(yōu)勢

1.1 肺部感染性疾病的傳統(tǒng)病原學(xué)診斷方法

肺部感染性疾病的診斷，難點(diǎn)一是與非感染性疾病相鑒別，二是明確經(jīng)驗(yàn)性治療失敗患兒的病原學(xué)診斷。病原學(xué)檢測的主要困難在于獲取可靠的樣本。目前常見的檢測方法包括：①涂片，常見的是痰革蘭染色涂片。痰液是下呼吸道最容易獲得的非無菌樣品，痰涂片要求痰液質(zhì)量合格，即每個(gè)低倍視野中鱗狀上皮細(xì)胞＜10個(gè)，中性粒細(xì)胞＞25個(gè)[1]。通過痰革蘭染色涂片可在顯微鏡下觀察到優(yōu)勢菌的形態(tài)，初步辨識(shí)病原菌種類，但仍需行痰培養(yǎng)及鑒定進(jìn)一步明確病原菌[2]。②培養(yǎng)，包括痰液或者外周血液培養(yǎng)。盡管痰標(biāo)本對(duì)細(xì)菌檢測很有價(jià)值，但很難獲得高質(zhì)量的膿性痰，尤其是兒童，即使通過高滲鹽水霧化誘導(dǎo)采集痰標(biāo)本，合格率僅53.3%～69.1%[3-4]。血液培養(yǎng)有高度特異性，但僅適合存在菌血癥的細(xì)菌性肺部感染[5-6]。兒童社區(qū)獲得性肺炎（community-acquired pneumonia，CAP）以病毒感染居多[7]，故血培養(yǎng)敏感性較低（4%～18%）[8]。③分子檢測，包括外周血或痰液的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）、免疫法和血清抗體檢測。直接免疫熒光顯微鏡和細(xì)胞培養(yǎng)中分離病毒是檢測呼吸道標(biāo)本病毒的標(biāo)準(zhǔn)診斷方法，但逐漸被更加敏感快速的PCR所取代[5]。PCR檢測靈敏度高，但由于檢測下限低，特異性較差，存在假陽性問題。血清學(xué)測試因?yàn)樾枰謴?fù)期的樣品進(jìn)行比較，在急性期用途有限。④病理，由肺穿刺直接獲得肺組織進(jìn)行病理檢測，或者培養(yǎng)受感染的肺組織，包括培養(yǎng)和分子生化方法，在炎癥性腫塊例如曲霉球等檢查中經(jīng)常作為金標(biāo)準(zhǔn)[9]。但肺穿刺需要侵入性操作，臨床應(yīng)用有限。

1.2 纖維支氣管鏡的病原學(xué)診斷方法與優(yōu)勢

近年來，F(xiàn)OB 憑借其能直觀檢查支氣管病變、深部采樣和活檢等特點(diǎn)，在臨床得到廣泛應(yīng)用。FOB 從下呼吸道獲取標(biāo)本的方法包括經(jīng)支氣管針吸活檢、支氣管肺泡灌洗（bronchoalveolar lavage，BAL）和經(jīng)支氣管活檢。經(jīng)支氣管針吸活檢用于淋巴結(jié)及肺門取樣，在肺部感染性疾病中常用于淋巴結(jié)腫大患兒疑似結(jié)核的確診。BAL 和經(jīng)支氣管活檢在獲得樣本后可用于肺部感染的診斷，兩者診斷率相似[10]。臨床上通過BAL 獲得支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）后，可進(jìn)行涂片、PCR、培養(yǎng)、一代測序和二代測序（next generation sequencing，NGS）等明確病原。對(duì)于肺部病毒的檢測，BALF 樣本進(jìn)行PCR 檢測相比其用于病毒培養(yǎng)、快速抗原檢測，診斷率提高4 倍，并且可使34%的患兒避免不必要的抗生素治療[11]。近年來，NGS 因其通量高、速度快等特點(diǎn)，在早期診斷肺部疑難感染病例中逐漸得到應(yīng)用[12]。對(duì)于同一BALF樣本，與培養(yǎng)方法相比，NGS 診斷靈敏度為88.9%，特異度為74.1%，兩種方法的一致率為77.8%。與涂片法和PCR 相比，NGS 的診斷靈敏度為77.8%，特異度為70.0%[13]。由于NGS 可獲得樣本的所有核酸序列，理論上能無偏倚地檢測出所有潛在病原體，但假陽性是非常嚴(yán)重的問題，往往需要一代測序驗(yàn)證，且與臨床匹配?；谝陨显?，通過FOB 和BAL 獲取BALF 樣本并進(jìn)一步檢測是明確病原體的重要方法。

2 纖維支氣管鏡在兒童肺部感染性疾病診斷中的應(yīng)用

2.1 重癥或經(jīng)驗(yàn)性治療失敗的社區(qū)獲得性肺炎

兒童CAP以經(jīng)驗(yàn)性治療為主，在評(píng)估經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生學(xué)和有創(chuàng)操作的前提下，初始治療有效或者病原明確的CAP 沒有必要行FOB[14-15]。在重癥CAP 患兒尤其是在對(duì)于抗生素治療無反應(yīng)的CAP患兒（即抗生素治療48小時(shí)后臨床癥狀仍進(jìn)展、持續(xù)發(fā)熱、外周血炎癥指標(biāo)持續(xù)升高、胸片顯示病變進(jìn)展）、需要鑒別細(xì)菌的種類、明確是否合并病毒或者其他病原感染等情況下，病原學(xué)診斷尤為重要。就細(xì)菌性感染而言，對(duì)于抗生素治療無反應(yīng)的CAP 患兒，BALF 細(xì)菌培養(yǎng)陽性率為52%，可指導(dǎo)55%需氧菌培養(yǎng)陽性CAP患兒使用抗生素達(dá)到有效治療[8]。BALF 進(jìn)行NGS 檢測病原菌的陽性率比傳統(tǒng)檢測方法高23%，尤其是肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌的檢測（16%、0%）。并且NGS速度快，最多48小時(shí)（平均24小時(shí)）可生成序列數(shù)據(jù)，短于常規(guī)方法（平均3～5天）。而對(duì)于重癥肺炎，早期有針對(duì)性的抗感染治療非常重要，因此重癥肺炎患兒行NGS檢測相比常規(guī)方法檢測的患兒，28 天病死率以及90 天病死率顯著降低[16]。在重癥肺炎患兒中可使用PCR方法檢測BALF 中的病毒，其中鼻病毒最常見，其次是副流感病毒、呼吸道合胞病毒、流感病毒、人冠狀病毒、人偏肺病毒和腺病毒[17]。

2.2 特殊免疫狀態(tài)患兒的肺部感染

患兒的免疫狀態(tài)對(duì)于感染性肺炎是否需要運(yùn)用各種技術(shù)進(jìn)行積極準(zhǔn)確的病原學(xué)診斷非常重要。免疫正常的CAP患者，一般無需進(jìn)行特殊病原學(xué)檢測即可開始治療，除非治療失敗。而對(duì)于免疫功能低下（如接受免疫抑制劑）、原發(fā)或者繼發(fā)免疫缺陷（如艾滋病、中性粒細(xì)胞減少）、腫瘤、干細(xì)胞移植或者器官移植術(shù)后等患兒，極易感染特殊病原。由于肺炎的潛在病因存在地區(qū)疾病流行差異，因此病原學(xué)對(duì)于選擇救治尤為重要。在結(jié)核病高發(fā)的非洲，在與人類免疫缺陷病毒相關(guān)的免疫抑制患兒中引起肺炎的最常見微生物是結(jié)核分枝桿菌[18]；而在西方國家常見的病原微生物是煙曲霉、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌[19]。在免疫抑制的癌癥和原發(fā)性免疫缺陷的患兒中，通過FOB，大多（74.0%）可發(fā)現(xiàn)感染性病因，并且改變38.7%患兒的感染治療方案[20]。已有研究提出，免疫抑制患者應(yīng)在入院后24 小時(shí)內(nèi)進(jìn)行FOB 和BAL，如果在BAL之前就進(jìn)行了抗生素和抗真菌治療，F(xiàn)OB和BAL 的診斷率會(huì)降低。因此多項(xiàng)研究提出，這類患兒在發(fā)熱伴有肺部疾患時(shí)，不用初始治療就應(yīng)該行FOB和BAL。除了能夠明確感染的病原以外，F(xiàn)OB 和BAL可以鑒別感染與非感染性疾病，即在發(fā)熱且肺部有陰影的患者中，檢測病原學(xué)陰性以排除感染。

2.3 特殊病原的肺部感染

對(duì)于肺部特殊病原的感染，診斷陽性率因樣本種類、檢測方法不同而有所差異。以真菌感染為例，有研究發(fā)現(xiàn)，BALF檢測曲霉菌，半乳甘露聚糖試驗(yàn)靈敏度最高（87%），PCR次之（61%～74%），培養(yǎng)靈敏度最低（47%）[21]。BALF進(jìn)行半乳甘露聚糖試驗(yàn)和PCR檢測的陽性率高于血清，兩種樣本結(jié)合可獲得較高的靈敏度[22-23]。相比BALF 微生物的常規(guī)檢測，NGS 在免疫抑制患兒中檢測機(jī)會(huì)性病原體（如耶氏肺孢子蟲）和混合感染方面有顯著優(yōu)勢。在一項(xiàng)研究中，NGS在15%患者中可發(fā)現(xiàn)混合感染，而常規(guī)檢測未能發(fā)現(xiàn)[24]。

2.4 復(fù)發(fā)或持續(xù)性肺炎

持續(xù)性肺炎是指在適當(dāng)?shù)闹委煷胧┖?，患兒的癥狀和影像學(xué)異常仍持續(xù)1個(gè)月以上。復(fù)發(fā)性肺炎是指一年內(nèi)發(fā)生2次肺炎，或在任何特定時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)生3次[25]。對(duì)于這兩類肺炎，往往存在基礎(chǔ)疾病，如呼吸系統(tǒng)解剖異常、先天性心臟病、免疫缺陷病和原發(fā)性纖毛不動(dòng)綜合征，此外還可能存在異物吸入、支氣管結(jié)核、黏液堵塞、含鐵血黃素沉著癥和中葉綜合征等原因，因此是行FOB檢查的指征之一。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，33%的復(fù)發(fā)或持續(xù)性肺炎患兒可借助FOB明確診斷，因此當(dāng)無創(chuàng)檢查不能明確診斷或治療效果不佳時(shí)，可選擇FOB[25-26]。

2.5 呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎

在機(jī)械通氣患兒中，3%～10%患有呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）[27]。由于細(xì)菌培養(yǎng)較慢，目前注重利用BALF 細(xì)胞學(xué)特征診斷VAP，包括炎癥細(xì)胞數(shù)量和革蘭染色，從而為可疑VAP 患兒制定初步治療方案。對(duì)于院內(nèi)感染菌群，目前BALF 檢出率雖然高，但可能存在假陽性，需結(jié)合其他檢測技術(shù)和臨床癥狀以區(qū)分定植和感染。有研究者認(rèn)為，VAP 的診斷較困難，通過BAL 定量培養(yǎng)診斷VAP的靈敏度僅為22%～50%，特異度為45%～100%[28]。因此BAL 最大作用在于當(dāng)不需要經(jīng)驗(yàn)性抗生素治療時(shí)可允許其停止，患兒臨床可受益，抗生素藥物成本也下降[29]。一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果顯示，侵入性FOB沒有改變病死率，但可影響抗生素的選擇和使用[30]。

3 纖維支氣管鏡在兒童肺部感染性疾病治療中的應(yīng)用

美國胸科學(xué)會(huì)提出FOB的治療性適應(yīng)癥包含持續(xù)性肺不張、控制出血、支氣管插管和擴(kuò)張狹窄氣道[31]。FOB的先進(jìn)技術(shù)例如支氣管鏡激光技術(shù)，在兒童腔內(nèi)氣道腫瘤的治療應(yīng)用較少。對(duì)于異物引起的持續(xù)性肺炎，F(xiàn)OB可起到積極的治療作用，但對(duì)于壞死性肺炎、兒童感染相關(guān)的息肉、肺不張，目前指南沒有明確的治療指征，仍需進(jìn)一步研究。

3.1 異物繼發(fā)的持續(xù)性肺炎

對(duì)于持續(xù)性肺炎患兒，支氣管鏡下有7.0%～9.6%可觀察到異物，除去異物后，這些患兒均完全好轉(zhuǎn)[25]。因此對(duì)于持續(xù)性肺炎患兒，F(xiàn)OB 具有診斷和治療的作用。

3.2 感染相關(guān)的炎性息肉

支氣管內(nèi)息肉是一種很少見的病變。在有長期呼吸道感染史的成人患兒中，支氣管黏膜的慢性炎癥可導(dǎo)致炎性息肉。該病變需要病理明確診斷，臨床醫(yī)師在支氣管鏡下切除息肉后還應(yīng)對(duì)患者進(jìn)行隨訪[32]。對(duì)于兒童感染相關(guān)炎性息肉的隨訪觀察以及是否需要行FOB切除，目前未見相關(guān)報(bào)道。

3.3 壞死性肺炎

壞死性肺炎的診斷一般需根據(jù)胸片或肺部增強(qiáng)CT，其中增強(qiáng)CT 是診斷壞死性肺炎的重要手段[33]。一項(xiàng)小樣本的研究發(fā)現(xiàn)，壞死性肺炎患兒的BALF 呈米湯樣改變，靜置后有分層、沉淀，沉淀物為壞死物質(zhì)，該表現(xiàn)對(duì)診斷壞死性肺炎的靈敏度達(dá)100%。鏡下71.8%患兒有痰栓，應(yīng)用活檢鉗清除痰栓后可充分灌洗，以解除呼吸道梗阻，促進(jìn)肺復(fù)張。BAL 還可有效排除炎癥介質(zhì)、壞死組織、病原微生物及其毒素，因此FOB對(duì)兒童壞死性肺炎有一定的診斷和治療意義[34]，但其具體價(jià)值仍需要更大樣本的研究驗(yàn)證。

3.4 肺不張

歐洲呼吸學(xué)會(huì)指南明確提出，持久性和復(fù)發(fā)性肺不張需要進(jìn)行診斷和治療[26,31]。對(duì)于持久性肺不張（病程＞3周）和復(fù)發(fā)性肺不張[35]，不排除有異物、腫瘤等繼發(fā)感染的可能，因此需要根據(jù)內(nèi)窺鏡檢查結(jié)果確診排除感染的合并因素，并采取其他針對(duì)性措施，例如抽吸、異物提取等治療性操作。對(duì)于多種疾病引起的肺不張，包括透明膜疾病、囊性纖維化和可塑性支氣管炎，可以通過FOB反復(fù)鹽水灌洗使不張的肺實(shí)質(zhì)重新膨脹[31]。

感染引致肺不張?jiān)趦和瘯r(shí)期比較常見。由于感染相關(guān)的肺不張絕大多數(shù)都可以自行恢復(fù)[36]，不存在指南中的難治性與復(fù)發(fā)性肺不張，故這類患兒是否需BAL 治療以及何時(shí)應(yīng)行BAL 治療仍存在爭議。目前國外沒有使用FOB 治療CAP 的研究，僅在一項(xiàng)對(duì)VAP患者的回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，行診斷性FOB檢查的患者住院時(shí)間較短，抗生素使用時(shí)間也較短，但是通過分析發(fā)現(xiàn)，這種關(guān)聯(lián)可能與快速病原學(xué)診斷有關(guān)，而與操作本身無關(guān)，并且FOB檢查本身也未能降低病死率[37]。因此對(duì)于診斷明確的CAP患兒，并沒有明確的指征行FOB。雖然國內(nèi)有較多CAP 研究使用FOB，例如支原體肺炎，鏡下可見黏膜粗糙、腫脹，血管走行粗重，縱行皺褶，管腔開口炎性狹窄甚至閉塞，管腔分泌物呈半透明或灰白黏稠狀，部分形成黏液栓阻塞細(xì)支氣管[38]，BAL 有利于患兒臨床癥狀和影像學(xué)的恢復(fù)[39-40]。但是這些單中心的臨床研究在人群選擇、樣本量計(jì)算、療效評(píng)估的定義與時(shí)間截點(diǎn)、偏倚控制等方面有較大不足[38,41]，因此并未得到國際認(rèn)可。更重要的是，未行支氣管鏡的患者預(yù)后并不差，肺不張也似乎均能恢復(fù)，提示了侵入性操作的不必要性。

綜上，目前在兒童肺部感染性疾病的診斷和治療中，F(xiàn)OB 發(fā)揮著重要的作用，其診斷價(jià)值更大于治療價(jià)值。通過BAL獲得的生物標(biāo)本，可利用各種檢測技術(shù)進(jìn)一步明確病原微生物。BAL對(duì)肺部感染性疾病的治療效果因患者、疾病種類而有所不同，這一領(lǐng)域仍需要進(jìn)行前瞻性隊(duì)列研究或隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的研究。