胸膜腔是位于肺和胸壁之间的一个潜在的腔隙。在正常情况下脏层胸膜和壁层胸膜表面上有一层很薄的液体,在呼吸运动时起润滑作用。胸膜腔和其中的液体并非处于静止状态,在每一次呼吸周期中胸膜腔形状和压力均有很大变化,使胸腔内液体持续滤出和吸收并处于动态平衡。任何因素使胸膜腔内液体形成过快或吸收过缓,即产生胸腔积液(pleural effusions),简称胸水。
【胸腔积液循环机制】
胸腔积液的生成与吸收和胸膜的血供与淋巴管引流有关,与壁层、脏层胸膜内的胶体渗透压和流体静水压以及胸膜腔内压力有关。壁层胸膜血供来自体循环,脏层胸膜血供则主要来自肺循环和支气管动脉。体循环的压力高于肺循环,由于压力梯度,液体从壁层和脏层胸膜的体循环血管进入间质,部分在间质内重吸收(图2-12-1虚线箭头),剩余的通过有渗漏性的胸膜间皮细胞层滤出到胸膜腔,然后通过壁层胸膜间皮细胞下的淋巴管微孔(stomas)经淋巴管回吸收(图2-12-1)。
影响液体从胸膜毛细血管向胸腔移动的压力见图2-12-2。毛细血管内流体静水压壁层胸膜与体循环相似,约30cmH2O,而脏层胸膜是24cmH2O;胶体渗透压壁层和脏层胸膜均为34cmH2O;胸腔内压约为-5cmH2O,胸腔内液体外因含有少量蛋白质,其胶体渗透压为5cmH20。液体从胸膜滤出到胸膜腔的因素包括流体静水压、胸腔内压和胸腔积液胶体渗透压,而阻止滤出的压力为毛细血管内胶体渗透压。因此,壁层胸膜液体滤出到胸腔的压力梯度为毛细血管内流体静水压+胸腔内负压+胸液胶体渗透压-毛细血管内胶体渗透压,其压力梯度为30+5+5-34=6cmH2O,液体从壁层胸膜滤出到胸膜腔(见图2-12-2带箭头虚线)。脏层胸膜的压力梯度是24+5+5-34=0cmH2O,其在胸腔积液的循环中作用很小。胸腔积液滤过在胸腔的上部大于下部,吸收则主要在横膈和胸腔下部的纵隔胸膜。
【病因和发病机制】
胸腔积液临床常见,肺、胸膜和肺外疾病均可引起。常见病因和发病机制有:
(一)胸膜毛细血管内静水压増高
如充血性心力衰竭、缩窄性心包炎、血容量增加、上腔静脉或奇静脉受阻,产生漏出液。
(二)胸膜通透性增加
如胸膜炎症(肺结核、肺炎)、风湿性疾病[(系统性红斑狼疮(SLE)、类风湿关节炎(RA)]、胸膜肿瘤(恶性肿瘤转移、间皮瘤)、肺梗死、膈下炎症(膈下脓肿、肝脓肿、急性胰腺炎)等,产生渗出液。
(三)胸膜毛细血管内胶体渗透压降低
如低蛋白血症、肝硬化、肾病综合征、急性肾小球肾炎、黏液性水肿等,产生漏出液。
(四)壁层胸膜淋巴引流障碍
癌症淋巴管阻塞、发育性淋巴管引流异常等,产生渗出液。
(五)损伤
主动脉瘤破裂、食管破裂、胸导管破裂等,产生血胸、脓胸和乳糜胸。
(六)医源性
药物(如甲氨蝶呤、胺碘酮、苯妥英、呋喃妥因、β受体阻滞剂)、放射治疗、消化内镜检查和治疗、支气管动脉栓塞术,卵巢过度刺激综合征、液体负荷过大、冠脉旁路移植手术或冠脉内支架置入、骨髓移植、中心静脉置管穿破和腹膜透析等,都可以引起渗出性或漏出性积液。
【临床表现】
(一)症状
症状和积液量有关,积液量少于0.3~0.5L时症状不明显,大量积液时心悸及呼吸困难明显,甚至可致呼吸衰竭。呼吸困难是最常见的症状,多伴有胸痛和咳嗽。呼吸困难与胸廓顺应性下降,患侧膈肌受压,纵隔移位,肺容量下降刺激神经反射有关。病因不同其症状有所差别。结核性胸膜炎多见于青年人,常有发热、干咳、胸痛,随着胸腔积液量的增加胸痛可缓解,但可出现胸闷气促。恶性胸腔积液多见于中年以上病人,一般无发热,胸部隐痛,伴有消瘦和呼吸道或原发部位肿瘤的症状。炎症性积液常伴有咳嗽、咳痰、胸痛及发热。心力衰竭所致胸腔积液为漏出液,有心功能不全的其他表现。肝脓肿所伴右侧胸腔积液可为反应性胸膜炎,亦可为脓胸,多有发热和肝区疼痛。
(二)体征
与积液量有关。少量积液可无明显体征,或可触及胸膜摩擦感及闻及胸膜摩擦音。中至大量积液时,患侧胸廓饱满,触觉语颤减弱,局部叩诊浊音,呼吸音减低或消失。可伴有气管、纵隔向健侧移位。肺外疾病如胰腺炎和RA等,胸腔积液时多有原发病的体征。
【实验室和其他检查】
(一)诊断性胸腔穿刺和胸腔积液检查
对明确积液性质及病因诊断均至关重要,大多数积液的原因通过胸腔积液分析可确定。疑为渗出液必须作胸腔穿刺,如有漏出液病因则避免胸腔穿刺。不能确定时也应做胸腔穿刺抽液检查。
1.外观和气味
漏出液透明清亮,静置不凝固,比重<1.016~1.018。渗出液多呈草黄色稍浑浊,易有凝块,比重>1.018。血性胸腔积液呈洗肉水样或静脉血样,多见于肿瘤、结核和肺栓塞。乳状胸腔积液多为乳糜胸。巧克力色胸腔积液考虑阿米巴肝脓肿破溃入胸腔的可能。黑色胸腔积液可能为曲霉感染。黄绿色胸腔积液见于类风湿关节炎(RA)。厌氧菌感染胸腔积液常有恶臭味。
2.细胞
胸膜炎症时,胸腔积液中可见各种炎症细胞及增生与退化的间皮细胞。漏出液细胞数常少于100xl06/L,以淋巴细胞与间皮细胞为主。渗出液的白细胞常超过500x106/L。脓胸时白细胞多达10x109/L以上。中性粒细胞增多时提示为急性炎症;淋巴细胞为主则多为结核性或肿瘤性;寄生虫感染或结缔组织病时嗜酸性粒细胞常增多。胸腔积液中红细胞超过5xlO9/L时,可呈淡红色,多由恶性肿瘤或结核所致。胸腔穿刺损伤血管亦可引起血性胸腔积液,应谨慎鉴别。红细胞超过100x109/L时应考虑创伤、肿瘤或肺梗死。胸腔积液红细胞比容>外周血红细胞比容50%以上时为血胸。
恶性胸腔积液中约有40%~90%可查到恶性肿瘤细胞,反复多次检查可提高检出率。胸腔积液标本有凝块应固定及切片行组织学检查。胸腔积液中恶性肿瘤细胞常有核增大且大小不一、核畸变、核深染、核浆比例失常及异常有丝核分裂等特点,应注意鉴别。胸腔积液中的间皮细胞常有变形,易误认为肿瘤细胞。结核性胸腔积液中的间皮细胞比例常低于5%。
3.pH和葡萄糖
正常胸腔积液pH接近7.6。PH降低见于脓胸、食管破裂、RA积液等;如PH<7.00者仅见于脓胸以及食管破裂所致胸腔积液。结核性和恶性积液也可降低。
正常胸腔积液中葡萄糖含量与血中含量相近。漏出液与大多数渗出液葡萄糖含量正常;脓胸、RA明显降低,SLE、结核和恶性胸腔积液中含量可<3.3mmol/L。若胸膜病变范围较广,使葡萄糖及酸性代谢物难以透过胸膜,葡萄糖和pH均较低,提示肿瘤广泛浸润,其胸腔积液肿瘤细胞发现率高,胸膜活检阳性率高,胸膜固定术效果差,病人存活时间亦短。
4.病原体
胸腔积液涂片查找细菌及培养,有助于病原诊断。结核性胸积液沉淀后作结核菌培养,阳性率仅20%,巧克力色胸腔积液应镜检阿米巴滋养体。
5.蛋白质
渗出液的蛋白含量较高(>30g/L),胸腔积液/血清比值>0.5。漏出液蛋白含量较低(<30g/L),以白蛋白为主,黏蛋白试验(Rivalta试验)阴性。
6.类脂
乳糜胸腔积液呈乳状浑浊,离心后不沉淀,苏丹Ⅲ染成红色,甘油三酯含量>1.24mmol/L,胆固醇不高,脂蛋白电泳可显示乳糜微粒,多见于胸导管破裂。假性乳糜胸的胸腔积液呈淡黄或暗褐色,含有胆固醇结晶及大量退变细胞(淋巴细胞、红细胞),胆固醇多大于5.18mmol/L,甘油三酯含量正常,多见于陈旧性结核性胸膜炎,也见于恶性、肝硬化和RA胸腔积液等。
7.酶
渗出液乳酸脱氢酶(LDH)含量增高,大于200U/L,且胸腔积液/血清LDH比值>0.6。LDH是反映胸膜炎症程度的指标,其值越高,表明炎症越明显。LDH>500U/L常提示为恶性肿瘤或并发细菌感染。
淀粉酶升高可见于急性胰腺炎、恶性肿瘤等。急性胰腺炎伴胸腔积液时,淀粉酶溢漏致使该酶在胸腔积液中含量高于血清中含量。部分病人胸痛剧烈、呼吸困难,可能掩盖其腹部症状,此时胸腔积液淀粉酶已升高,临床诊断应予注意。淀粉酶同工酶测定有助于肿瘤的诊断,如唾液型淀粉酶升高而非食管破裂所致,则恶性肿瘤可能性极大。
腺苷脱氨酶(ADA)在淋巴细胞内含量较高。结核性胸膜炎时,因细胞免疫受刺激,淋巴细胞明显增多,故胸腔积液中ADA多高于45U/L。其诊断结核性胸膜炎的敏感度较高。HIV合并结核病人ADA不升高。
8.免疫学检查
结核性胸膜炎胸腔积液中γ-干扰素增高,其敏感性和特异性高。SLE及RA引起的胸腔积液中补体C3、C4成分降低,且免疫复合物的含量增高。SLE胸腔积液中抗核抗体(ANA)滴度可达1:160以上。RA胸腔积液中类风湿因子>1:320。
9.肿瘤标志物
癌胚抗原(CEA)在恶性胸腔积液中早期即可升高,且比血清更显著。若胸腔积液CEA升高或胸腔积液/血清CEA>1,常提示为恶性胸腔积液。近年来还开展许多肿瘤标志物检测,如糖链肿瘤相关抗原、细胞角蛋白19片段、神经元特异烯醇酶、间皮素等,可作为诊断的参考。联合检测多种标志物,可提高阳性检出率。
(二)X线和核素检查
X线胸片是用于发现胸腔积液的首要影像学方法,其表现与积液量和是否有包裹或粘连有关。极小量的游离性胸腔积液,后前位胸片仅见肋膈角变钝;积液量增多时显示有向外侧、向上的弧形上缘的积液影(图2-12-3)。平卧时积液散开,使整个肺野透亮度降低。注意少量积液时平卧位时胸片可正常或仅见叶间胸膜增厚。大量积液时患侧胸部致密影,气管和纵隔推向健侧。液气胸时有气液平面。包裹性积液不随体位改变而变动,边缘光滑饱满,多局限于叶间或肺与膈之间。肺底积液可仅有膈肌升高或形状的改变。积液时常遮盖肺内原发病灶,故复査胸片应在抽液后,可发现肺部肿瘤或其他病变。
CT或PET/CT检查可显示少量的胸腔积液、肺内病变、胸膜间皮瘤、胸内和胸膜转移性肿瘤、纵隔和气管旁淋巴结等病变,有助于病因诊断。CT或PET/CT诊断胸腔积液的准确性,在于能正确鉴别支气管肺癌的胸膜侵犯或广泛转移,良性或恶性胸膜增厚,对恶性胸腔积液的病因诊断、肺癌分期与选择治疗方案至关重要。
(三)超声检查
探测胸腔积液的灵敏度高,定位准确。临床用于估计胸腔积液的深度和积液量,协助胸腔穿刺定位。B超引导下胸腔穿刺用于包裹性和少量的胸腔积液。
(四)胸膜针刺活检
经皮闭式胸膜针刺活检对胸腔积液病因诊断有重要意义,可发现肿瘤、结核和其他胸膜肉芽肿性病变。拟诊结核病时,活检标本除做病理检査外,必要时还可作结核杆菌培养。胸膜针刺活检具有简单、易行、损伤性较小的优点,阳性诊断率为40%~75%。CT或B超引导下活检可提高成功率。脓胸或有出血倾向者不宜作胸膜活检。如活检证实为恶性胸膜间皮瘤,1个月内应对活检部位行放射治疗。
(五)胸腔镜或开胸活检
对上述检查不能确诊者,必要时可经胸腔镜或剖胸直视下活检。由于胸膜转移性肿瘤87%在脏层,47%在壁层,故此项检查有积极的意义。胸腔镜检查对恶性胸腔积液的病因诊断率最高,可达70%~100%,为拟订治疗方案提供依据。通过胸腔镜能全面检查胸膜腔,观察病变形态特征、分布范围及邻近器官受累情况,且可在直视下多处活检,故诊断率较高,肿瘤临床分期亦较准确。临床上有少数胸腔积液的病因虽经上述诸种检查仍难以确定,如无特殊禁忌,可考虑剖胸活检。
(六)支气管镜
对咯血或疑有气道阻塞者可行此项检查。
【诊断与鉴别诊断】
胸腔积液的诊断与鉴别诊断分3个步骤。
(一)确定有无胸腔积液
中量以上的胸腔积液诊断不难,症状和体征都较明显。少量积液(0.3L)仅表现肋膈角变钝,有时易与胸膜粘连混淆,可行患侧卧位胸片,液体可散开于肺外带。体征上需与胸膜增厚鉴别,胸膜增厚叩诊浊音,听诊呼吸音减弱,但往往伴有胸廓扁平或塌陷,肋间隙变窄,气管向患侧移位,语音传导增强等体征。B超、CT等检查可确定有无胸腔积液。
(二)区别漏出液和渗出液
漏出液外观清澈透明,无色或浅黄色,不凝固;而渗出液外观颜色深,呈透明或浑浊的草黄或棕黄色,或血性,可自行凝固。两者划分标准多根据比重(以1.018为界)、蛋白质含量(以30g/L为界)、白细胞数(以500x106/L为界),小于以上界限为漏出液,反之为渗出液,但其诊断的敏感性和特异性较差。目前多根据Light标准,符合以下任何1项可诊断为渗出液:①胸腔积液/血清蛋白比例>0.5;②胸腔积液/血清LDH比例>0.6;③胸腔积液LDH水平大于血清正常值高限的2/3。此外,诊断渗出液的指标还有胸腔积液胆固醇浓度>1.56mmol/L,胸腔积液/血清胆红素比例>0.6,血清-胸腔积液白蛋白梯度<12g/L等。有些积液难以确切地划入漏出液或渗出液,系由于多种机制参与积液的形成,见于恶性胸积液。
(三)寻找胸腔积液的病因
漏出液常见病因是充血性心力衰竭,多为双侧,积液量右侧多于左侧,但强烈利尿可引起假性渗出液。血清和胸腔积液中N末端前脑利钠肽(NT-proBNT)在心力衰竭所致胸腔积液明显升高。心包疾病引起的胸腔积液多为双侧,且左侧多于右侧。肝硬化胸腔积液多伴有腹腔积液,极少仅表现为胸腔积液。肾病综合征胸腔积液多为双侧,可表现为肺底积液。低蛋白血症的胸腔积液多伴有全身水肿。腹膜透析的胸腔积液类似于腹透液,葡萄糖高,蛋白质<1.0g/L。肺不张由于胸膜腔负压升高,也产生漏出液。如不符合以上特点,或伴有发热、胸痛等症状,应行诊断性胸腔穿刺。
结核性胸膜炎是我国渗出液最常见的病因,多见于青壮年,胸痛、气短,常伴有干咳、潮热、盗汗、消瘦等结核中毒症状,胸腔积液以淋巴细胞为主,间皮细胞<5%,蛋白质多大于40g/L,ADA及γ-干扰素增高,沉渣找结核杆菌或培养可阳性,但阳性率仅约20%。胸膜活检阳性率达60%~80%,PPD皮试强阳性。老年病人可无发热,结核菌素试验亦常阴性,应予注意。
类肺炎性胸腔积液(parapneumonic effusions)系指肺炎、肺脓肿和支气管扩张感染引起的胸腔积液,如积液呈脓性则称脓胸。病人多有发热、咳嗽、咳痰、胸痛等症状,血白细胞计数升高,中性粒细胞增加和核左移。X线先有肺实质的浸润影,或肺脓肿和支气管扩张的表现,然后出现胸腔积液,积液量一般不多。胸腔积液呈草黄色甚或脓性,白细胞计数明显升高,以中性粒细胞为主,葡萄糖和pH降低,诊断不难。脓胸是胸腔内致病菌感染造成积脓,多与未能有效控制肺部感染,致病菌直接侵袭穿破入胸腔有关。常见细菌为金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、化脓性链球菌以及大肠杆菌、肺炎克雷伯杆菌和假单胞菌等,且多合并厌氧菌感染,少数可由结核分枝杆菌或真菌、放线菌、奴卡菌等所致。急性脓胸表现为高热、突然胸痛等;慢性脓胸有胸膜增厚、胸廓塌陷、慢性消耗和杵状指(趾)等。胸腔积液呈脓性、黏稠;涂片革兰染色找到细菌或脓液细菌培养阳性。
恶性胸腔积液由恶性肿瘤侵犯胸膜引起,常由肺癌、乳腺癌和淋巴瘤等直接侵犯或转移至胸膜所致,其他部位肿瘤包括胃肠道和泌尿生殖系统。也可由原发于胸膜的恶性间皮瘤引起。以45岁以上中老年人多见,有胸部钝痛、咳血丝痰和消瘦等症状,胸腔积液多呈血性、量大、增长迅速,CEA或其他肿瘤标志物升高,LDH多大于500U/L,胸腔积液脱落细胞检查、胸膜活检、胸部影像学、支气管镜及胸腔镜等检查,有助于进一步诊断和鉴别。疑为其他器官肿瘤需进行相应检查。
【治疗】
胸腔积液为胸部或全身疾病的一部分,病因治疗尤为重要。漏出液常在纠正病因后可吸收,其治疗参阅有关章节。
(一)结核性胸膜炎
1.一般治疗
包括休息、营养支持和对症治疗。
2.抽液治疗
由于结核性胸膜炎胸腔积液蛋白含量高,容易引起胸膜粘连,原则上应尽快抽尽胸腔内积液或肋间插细管引流。可解除肺及心、血管受压,改善呼吸功能,使肺功能免受损伤。抽液后可减轻毒性症状,体温下降,有助于使被压迫的肺复张。大量胸腔积液者每周抽液2~3次,直至胸腔积液完全消失。首次抽液不要超过700ml,以后每次抽液量不应超过1000ml,过快、过多抽液可使胸腔压力骤降,发生复张后肺水肿或循环衰竭。表现为剧咳、气促、咳大量泡沫状痰,双肺满布湿啰音,PaO2下降,X线显示肺水肿征。治疗应立即吸氧,酌情应用糖皮质激素及利尿剂,控制液体入量,严密监测病情与酸碱平衡,有时需气管插管机械通气。若抽液时发生头晕、冷汗、心悸、面色苍白、脉细等表现应考虑“胸膜反应”,应立即停止抽液,使病人平卧,必要时皮下注射0.1%肾上腺素0.5ml,密切观察病情,注意血压变化,防止休克。一般情况下,抽胸腔积液后,没必要胸腔内注入抗结核药物,但可注入链激酶等防止胸膜粘连。
3.抗结核治疗 见本篇第七章。
4.糖皮质激素
疗效不肯定。如全身毒性症状严重、大量胸腔积液者,在抗结核治疗的同时,可尝试加用泼尼松30mg/d,分3次口服。待体温正常、全身毒性症状减轻、胸腔积液量明显减少时,即应逐渐减量以至停用。停药速度不宜过快,否则易出现反跳现象,一般疗程约4~6周。注意不良反应或结核播散,应慎重掌握适应证。
(二)类肺炎性胸腔积液和脓胸
类肺炎性胸腔积液一般积液量少,经有效的抗生素治疗后可吸收,积液多者应胸腔穿刺抽液,胸腔积液PH<7.2应肋间插管引流。
脓胸治疗原则是控制感染、引流胸腔积液及促使肺复张,恢复肺功能。抗菌药物要足量,体温恢复正常后再持续用药2周以上,防止脓胸复发,急性期可联合抗厌氧菌的药物,全身及胸腔内给药。引流是脓胸最基本的治疗方法,反复抽脓或肋间插管闭式引流。可用2%碳酸氢钠或生理盐水反复冲洗胸腔,然后注入适量链激酶或尿激酶,或组织纤溶酶原激活物(tPA)+脱氧核糖核酸酶(Dnase),可使脓液变稀便于引流。对有支气管胸膜瘘者不宜冲洗胸腔,以免引起细菌播散。慢性脓胸应改进原有的脓腔引流,也可考虑外科胸膜剥脱术等治疗。此外,一般支持治疗亦相当重要,应给予高能量、高蛋白及富含维生素的食物,纠正水电解质紊乱及维持酸碱平衡。
(三)恶性胸腔积液
包括原发病和胸腔积液的治疗。例如,部分小细胞肺癌所致胸腔积液全身化疗有一定疗效,纵隔淋巴结有转移者可行局部放射治疗。胸腔积液多为晚期恶性肿瘤并发症,其胸腔积液生长迅速,常因大量积液的压迫引起严重呼吸困难,甚至导致死亡。常需反复胸腔穿刺抽液,但反复抽液可使蛋白丢失太多,效果不理想。可选择化学性胸膜固定术,在抽吸胸腔积液或胸腔插管引流后,胸腔内注入博来霉素、顺铂、丝裂霉素等抗肿瘤药物,或胸膜粘连剂,如滑石粉等,可减缓胸腔积液的产生。也可胸腔内注入生物免疫调节剂,如短小棒状杆菌疫苗、白介素-2、干扰素、淋巴因子激活的杀伤细胞、肿瘤浸润性淋巴细胞等,可抑制恶性肿瘤细胞、增强淋巴细胞局部浸润及活性,并使胸膜粘连。此外,可胸腔内插管持续引流,目前多选用细管引流,具有创伤小、易固定、效果好、可随时胸腔内注入药物等优点。对插管引流后胸腔积液持续或肺不能复张者,可行胸-腹腔分流术或胸膜切除术。虽经上述多种治疗,恶性胸腔积液的预后不良。