原发性自发性气胸发病机制及复发原因的研究进展

单颖军（综述），周永新（审校）.同济大学附属东方医院耳鼻喉科，上海 000；.同济大学附属同济医院胸心外科，上海 00065

原发性自发性气胸发病机制及复发原因的研究进展

单颖军1（综述），周永新2（审校）
1.同济大学附属东方医院耳鼻喉科，上海 200120；
2.同济大学附属同济医院胸心外科，上海 200065

原发性自发性气胸（PSP）是临床常见肺科急症，其典型症状为胸痛、胸闷或呼吸困难。气胸范围较小时，可采用保守治疗，范围较大时需要行胸腔闭式引流术，外科手术是PSP有效的治疗方式，目前主要采用胸腔镜下肺大泡切除术。PSP的发病机制尚不十分明确，多数文献认为肺大泡为气胸的主要危险因素，肺大泡的形成可能与非特异性炎症、瘦高体型及遗传因素等有关。扁平胸一直被认为是青少年发作PSP的危险因素，吸烟与气胸病因学途径紧密相关，可以使气胸患病风险提高，但吸烟并不是气胸的决定性因素。PSP易反复发作，复发率在20％～60％左右。多数学者认为气胸发作的次数越多，复发的概率越高。气胸的复发概率与患者的营养不良状况、气胸的量等相关。术后复发因素可归为患者因素和手术因素两大类。

自发性气胸；原发性；复发；发病机制

原发性自发性气胸（primary spontaneous pneumothorax，PSP）是指肺部常规X线检查未发现明显病变的健康者，在没有明显诱因及肺部基础疾病的情况下肺组织和脏层胸膜破裂，或靠近肺表面的细微气肿泡破裂，肺和支气管内空气逸入胸膜腔，是临床常见肺科急症，近年来其发病率呈逐年上升趋势，且具有反复发作的特点，严重威胁患者健康。

据报道PSP在健康人群中发生率为8/100000[1]。气胸复发为临床上主要关心的问题，文献报道PSP的复发率为20％～60％[2-3]。本文总结分析了气胸的发病机制、治疗以及复发的机制。

1 PSP的诊断

PSP的典型症状为胸痛、胸闷或呼吸困难，但临床上很多患者没有相关的表现[4]。患者的呼吸困难程度与气胸范围不一定成比例，所以患者的临床表现不能作为气胸范围大小的预估指标。当症状严重伴有心肺衰竭征象时，必须要考虑张力性气胸的可能，并给予紧急施救。

PSP患者体格检查特征性的表现包括：患侧胸廓活动度减小、语颤减弱、呼吸音低、面色苍白、虚汗、重度呼吸窘迫、心动过速、血压过低往往预示张力性气胸。动脉血气分析可见异常，75％的患者动脉血氧分压＜10.9 kPa。诊断气胸的主要方法还是放射检查，包括X线胸片、CT等，同时可提供准确肺压缩范围及肺部病变。

2 PSP的治疗

随着PSP发病率的上升，其治疗问题经历了不断的认识和发展。胸腔内气体自我吸收的速率大约为一侧胸腔容积的1.25％～2.2％/24h[5-6]。所以，一侧肺完全压缩的气胸大约需要至少6周的时间才会自行吸收完全，若同时存在持续漏气，时间会更长。

气胸范围较小时，保守治疗己经被证实有效[7]。只要患者无呼吸困难就可以考虑院外观察，前提是当症状加重时可以方便尽快就医。气胸范围＜15％的患者高达80％无持续漏气，单纯观察后的复发率要低于胸管引流后的患者[8]，但必须建议患者定期复查。

目前PSP的治疗多以胸腔闭式引流术为主。临床上对于单纯穿刺抽气与胸腔闭式引流的优劣仍存在不同见解。多数学者采用细导管抽气方法（导管抽气后保留于胸腔内，并连接一单向活瓣），待肺组织复张后拔出，如果气胸持续存在，则需要连接闭式引流瓶持续引流。

张力性气胸以及双侧气胸都属临床急症，危及生命，需立即胸管引流。同样，伴有大量胸腔积液的气胸患者（液气胸/血气胸）也需要立即胸管引流。

气胸范围较小但呼吸困难严重的患者提示张力性气胸的可能[8]。若患者住院观察，应给予高流量吸氧，不仅可改善低氧血症，由于氧气比氮气吸收快64倍，比二氧化碳快23倍，它可使气胸自我愈合的几率增加数倍［9］。

外科手术是PSP有效的治疗方式，主要包括传统开胸肺大泡切除术、腋下小切口肺大泡切除术和胸腔镜（ideo-assisted thoracosopic surgery，VATS）下肺大泡切除术。传统开胸术及腋下小切口手术，因时间长、手术创伤大、术中出血量多、术后疼痛强烈，已较少使用。VATS下肺大泡手术在1991年在国外首先报道，随后国内外开展VATS治疗的医院逐渐增多，该术式具有创伤小、术中出血少、术后痛苦轻、并发症少、恢复快等优点，是目前PSP首选的治疗方案［10］。传统VATS术式有3个切口，但随着技术及器械的发展，国内外不少临床医疗单位开始采用单操作孔或单孔胸腔镜手术［11-13］，使得该手术更加微创。相关研究结果显示，该术式术后复发率约（5％），明显高于传统开胸手术和腋下小切口手术（1％）[14]。

根据BTS2010的推荐，气胸患者的手术指征为［14］：同侧复发性气胸；同时或异时的双侧气胸；胸管引流后持续漏气大于5～7 d，或肺膨胀不好；自发性血气胸；特殊的职业因素；妊娠。

近年临床上也开展了一些新技术用于气胸的治疗。如；内科胸腔镜，其可在局麻下进行，损伤明显小于VATS，而且费用低廉，可在直视下进行［15］。纤维支气管镜用于内定位及阻塞漏气部位，适用于难治性气胸，但这些技术目前主要用于继发性气胸的治疗。

3 气胸发病机制

目前，对于PSP的发病机制尚不十分明确。PSP多见于青少年，有两个发病年龄高峰：20～40岁和60岁以上。虽然有文献报道认为肺大泡并不是气胸发作及复发的独立危险因子[16]，但大多数认为肺大泡为气胸的主要危险因素[2，17]，高达47％～88％ 的PSP患者胸部CT可见肺大泡[16-18]。肺大泡的形成可能与非特异性炎症引发细支气管纤维组织增生、瘢痕、肺弹力纤维先天发育不良、萎缩导致肺泡弹性减低，患者体型瘦高导致胸顶部组织承受较大负压，以及遗传因素等有关。最近自体突光研究发现，肺大泡临近区域脏胸膜的多孔性可能是气胸的病因[19]，小气道阻塞加上炎症细胞的介入可能造成小气道早期阶段的“气肿样改变”，也与气胸形成有关[20]。

既往的研究认为，青少年的身体发育特点引起肺大泡的产生，特别是瘦高体型的人[21]。由于高度发育快而胸廓的宽度发育慢，且胸膜腔负压从胸底至胸顶递增，所以胸顶部肺泡比底部有更大的膨胀压力，瘦高体型患者尤为明显。引起肺尖部负压增加，易产生肺尖部肺大泡，甚至破裂产生气胸[22]。W ithers等［23］认为瘦长体型的患者由于肺的快速生长而引起肺尖局部缺血，易发生营养性血供障碍，再加上肺尖部通气量较大，易导致肺泡弹力纤维破坏形成肺尖部大泡。滕维亚等［24］对国内青少年PSP患者的身高、体质量的易患性进行了量化，认为PSP多见于身高在170 cm以上、体质量65 kg以下的瘦长体型患者，原因可能与压力梯度有关。

扁平胸一直被认为是青少年发作PSP的危险因素［25］。国内有学者从力学机制方面进行了研究，认为扁平胸前胸壁近似平面，与正常胸廓相比明显缺少弧度，当胸壁在相同的大气压或外力的作用下，肺组织受到的压力或冲击力明显大于正常胸廓［26］。按应力分解和压强原理，外力最终传导至肺尖部，在肺尖部得到释放，因此肺尖部受到的压力最大，这可能是扁平型胸廓青少年PSP患者易在肺尖部出现肺小泡的主要原因。

吸烟与气胸病因学途径紧密相关，吸烟引起支气管炎症，导致肺泡的过度膨胀或塌陷，引起气胸发作［27］，被认为可以使女性气胸患病风险提高9倍，男性达22倍之多［28］。在健康男性中，吸烟者气胸发生率为12％，而非吸烟者发生率仅为0.1％［28］。但吸烟并不是气胸的决定性因素［3］。尽管气胸跟吸烟之间存在明显的关联，且戒烟可以降低气胸复发的概率［29］。然而，在成人中气胸吸烟的比例仍达到75％［30］，80％～86％的年轻患者在首次发作自发性气胸后仍未戒烟［31］。PSP复发率在最初4年内可以高达54％，独立风险因素包括吸烟、身高和年龄＞60岁［32］。因此，对于气胸患者一定要努力戒烟。

4 气胸的复发原因分析

PSP的一个显著特征是易反复发作，复发率在20％～60％［2-3］。经传统胸腔闭式引流后复发率高达30％［33］，儿童的复发概率则高达50％～60％［34-35］，二次或三次再发后复发率更高。Ayed等［36］统计显示，首次气胸后再发同侧气胸，其发生率达到25％；第二次气胸非手术治疗后，第三次气胸的发生率＞50％；三次气胸发作后再发率＞80％。多数学者认为，气胸发作的次数越多，胸腔内产生的粘连越重，越有可能在胸廓内压力改变的情况下，造成肺大泡的破裂[37]。因此不同的临床指南明确指出复发性气胸手术治疗的必要性[14]。

有较多的文献报道，气胸的复发概率与患者的营养不良状况相关[7]。然而，目前仍缺乏有效的营养不良评估系统，如果将来能有一个有效的评估系统，将对气胸患者的手术选择起到指导作用。体质量指数（BM I）常用于评估患者的营养状况，并且与气胸的复发密切相关[35]。有文献报道，气胸的量与气胸复发概率相关[3]，所以在很多文献里也把气胸的量作为气胸手术的参考因素。

胸腔镜肺大泡切除相比于传统开胸手术有其众所周知的优势。然而，手术治疗术后仍有一定的复发率[38-39]。术后复发可能与患者新生肺大泡和手术处理不当遗漏肺大泡有关，因此可将术后复发因素归为患者因素和手术因素两大类。患者因素以患者的一般情况和临床特点为主，包括性别、年龄、身高、体质量、BM I、术前气胸发作次数、发病部位、术中肺大泡分型等；手术因素以手术相关操作为主，包括引流时间、术后并发症联合胸膜固定术等。

卜梁等［40］研究发现，肺泡再生是气胸复发的首位原因，气胸手术并不能完全达到治愈，只是明显降低复发率而已。同时有合并症及同侧气胸手术史的患者术后复发的概率增加[41]，在这方面不难理解，主要与患者具有肺部或其他部位的基础疾病有关，或与既往的手术使肺的容量减少，术后肺的过度膨胀产生新的肺大泡有关[42]，但对于对侧有气胸手术史的患者术后复发的概率是否增加，文献报道不一致[41，43]。

手术方式明显影响气胸的复发，首先术中肺大泡处理方式与气胸的复发有关，采用结扎或夹闭方法的患者气胸复发的概率高于采用切割闭合器处理的患者[41-42]。虽然，手术同时行胸膜固定术被广泛采用及推荐[9]，被认为可以降低气胸的复发率，然而，仍有统计分析表明胸膜固定并不能降低气胸的复发率[44]。

虽然吸烟是气胸的诱发因素，但据文献报道吸烟患者的术后复发的概率低于非吸烟患者[41]，这可能与非吸烟患者术后肺的过度膨胀产生新的肺大泡或存在一些引起气胸的机制有关。

[1] Melton LJ 3rd，Hepper NG，Offord KP.Incidence of spontaneous pneumothorax in Olmsted County，M innesota：1950 to 1974[J].Am Rev Respir Dis，1979，120（6）：1379-1382.

[2] Hirai S，Hamanaka Y，M itsui N，et al.Therapeutic strategy for spontaneous pneumothorax[J].Kyobu Geka，2007，60（3）：175-179.

[3] Chiu CY，Chen TP，Wang CJ，et al.Factors associated w ith proceeding to surgical intervention and recurrence of primary spontaneous pneumothorax in adolescent patients[J].Eur J Pediatr，2014，173（11）：1483-1490.

[4] M illerA.Spontaneouspneumothorax[M]//LightRW，Lee YCG，eds.Textbook of pleural diseases[J].2nd edn.London：A rnold Press，2008.

[5] Flint K，A l-Hillaw i AH，Johnson MM.Conservative management of spontaneous pneumothorax[J].Lancet，1984，24（3）：687-688.

[6] Kelly AM，Loy J，Tsang AYL，et al.Estimating the rate of reexpansion of spontaneous pneumothorax by a formula derived from computed tomography volmnetiy studies[J].Emerg Med J，2006，23（10）：780-782.

[7] Hart GJ，Stokes TC，Couch AHC.Spontaneous pneumothorax inNorfolk[J].Br JDisChest，1983，77（3）：164-170.

[8] O'Rourke JP，Yee ES.Civilian spontaneous pneumothorax：treatmentoptions and long term results[J].Chest，1989，96（3）：1302-1306.

[9] ChoiW I.Pneumothorax[J].Tuberc Respir Dis（Seoul），2014，76（3）：99-104.

[10] Goto T，Kadota Y，MoriT，etal.Video-assisted thoracic surgery for pneumothorax：republication of a systematic review and a proposal by the guideline comm ittee of the Japanese Association for Chest Surgery 2014[J].Gen Thorac Cardiovasc Surg，2015，63（1）：8-13.

[11] Yang S，Yang J，Gu W，et al.Single-port video-assisted thoracoscopic surgery for pulmonary diseases：analysis of 158 cases[J].Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao，2014，34（8）：1210-1211.

[12] Yang S，Yang J，Gu W，et al.Early outcomes of single-port video-assisted thoracic surgery for primary spontaneous pneumothorax[J].Korean JThorac Cardiovasc Surg，2014，47 （4）：384-388.

[13] A rdòNP，Loizzi D，De Palma A，et al.Comparison of two surgical approaches for the treatment of primary spontaneous pneumothorax[J].GChir，2014，35（5-6）：122-125.

[14] MacDuff A，A rnold A，Harvey J，et al.M anagement of spontaneous pneumothorax：British Thoracic Society pleural diseaseguideline2010[J].Thorax，2010，65（Suppl2）：18-31.

[15] 祝纯礼，桂天绪，牟江，等.内科胸腔镜治疗自发性气胸的疗效观察[J].临床肺科杂志，2010（8）：1101-1102.

[16] Casali C，StefaniA，Ligabue G，et al.Role of blebs and bullae detected by high-resolution computed tomography and recurrent spontaneous pneumothorax[J].Ann Thorac Surg，2013，95（1）：249-255.

[17] Noppen M.Spontaneous pneumothorax：epidem iology，pathophysiology and cause[J].Eur Respir Rev，2010，19（117）：217-219.

[18] Seguier-Lipszyc E，Elizur A，K lin B，et al.Management of primary spontaneous pneumothorax in children[J].Clin Pediatr （Phila），2011，50：797-802.

[19] Noppen M，Dekeukeleire T，Hanon S，et al.Fluoresceinenhanced autofluorescence thoracoscopy in patients w ith primary spontaneous pneumothorax[J].Am JRespir Crit Care Med，2006，174（3）：26-30.

[20] Schramel F，Meyer CJ，Postmus P.Inflammation as a cause of spontaneous pneumothorax（SP）and emphysematous like changes（ELC）？Results of bronchoalveolar lavage（BAL）[J].Eur Respir J，1995，8（Suppl19）：397.

[21] Sadikot RT，Greene T，Meadow s K，et al.Recurrence of primary pneumothorax[J].Thorax，1997，52（3）：805-809.

[22] Lee LP，Lai MH，Chiu WK，et al.Management of primary spontaneous pneumothorax in Chinese children[J].Hong Kong Med J，2010，16（2）：94-100.

[23] WithersRT，Hamdorf PA.Effectof immersion on lung capacities and volumes：implications for the densitometric estimation of relativebody fat[J].JSportsSci，1989，7（1）：21-30.

[24] 滕维亚，毛宝龄.自发性气胸的发病机理和诊治现代实用结核病系统讲座第八讲[J].中华结核和呼吸杂志，1995，18（6）：330-332.

[25] 金璐明，黄宇清，陈应泰，等.青少年自发性气胸胸腔镜手术后对侧复发的影响因素分析[J].广西医学，2014，36（7）：899-901.

[26] 张其刚，谭胜，张晓峰，等.扁平胸廓青少年自发性气胸发病原因的生物力学研究[J].中华心胸血管外科杂志，2005，21 （3）：163-165.

[27] Schramel FM，Postmus PE，Vanderschueren RG.Current aspects of spontaneous pneumothorax[J].Eur Respir J，1997，10 （6）：1372-1379.

[28] Bense L，Eklund G，Wiman LG.Smoking and the increased risk of contracting spontaneous pneumothorax[J].Chest，1987，92 （6）：1009-1012.

[29] Cheng YL，Huang TW，Lin CK，etal.The impactof smoking in primary spontaneous pneumothorax[J].J Thorac Cardiovasc Surg，2009，138（1）：192-195.

[30] Sm ithJM，Chatrou M，Postmus PE.The impactof spontaneous pneumothorax，and its treatment，on the smoking behaviour of young adultsmokers[J].RespirMed，1998，92（2）：1132-1136.

[31] LipperthL，Lund O，Blegrad S，et al.Independent risk factors for cumulative recurrence rate after first spontaneous pneumothorax[J].Eur Respir J，1991，4（3）：324-331.

[32] Sahn SA，Heffner JE.Spontaneous pneumothorax[J].N Engl J Med，2000，342（12）：868-874.

[33] Choi SY，Kim YH，Jo KH，et al.Video-assisted thoracoscopic surgery for primary spontaneous pneumothorax in children[J].Pediatr Surg Int，2013，29（5）：505-509.

[34] Choi S，Beom C，Wha S，et al.What factors predict recurrence after an initial episode of primary spontaneous pneumothorax in children？[J].Ann Thorac Cardiovasc Surg，2014，20（6）：961-967.

[35] Ayed AK，A l-DinhJ.The results of thoracoscopic surgery for primary spontaneous pneumothorax[J].Chest，2000，118（1）：235-238.

[36] Sw ierzy M，Helm ig M，Ismail M，et al.Pneomothorax[J].ZentralblChir，2014，139（Suppl1）：S69-S86.

[37] Muramatsu T，NishiiT，Takeshita S，etal.Preventing recurrence of spontaneous pneumothorax after thoracoscopic surgery：a review of recentresults[J].Surg Today，2015，63（1）：8-13.

[38] Goto T，Kadota Y，MoriT，etal.Video-assisted thoracic surgery for pneumothorax：republication of a systematic review and a proposal by the guideline comm ittee of the Japanese Association for Chest Surgery 2014[J].Gen Thorac Cardiovasc Surg，2015，63（1）：8-13.

[39] 卜梁，姜冠潮，王俊.自发性气胸行电视胸腔镜手术后复发的相关因素[J].中华胸心血管外科杂志，2007，23（6）：416.

[40] Uramotoh，Shimokawah，Tanaka F.What factors predict recurrence of a spontaneous pneumothorax？[J]JCardiothorac Surg，2012，17（27）：112.

[41] Inderbitzi RG，Leiser A，Furrer M，et al.Three years’ experience in video-assisted thoracic surgery（VATS）for spontaneous pneumothorax[J].JThorac Cardiovasc Surg，1994，107（6）：1410-1415.

[42] Huang TW，Lee SC，Cheng YL，et al.Contralateral recurrence of primary spontaneous pneumothorax[J].Chest，2007，132（4）：1146-1150.

[43] M in X，Huang Y，Yang Y，et al.Mechanical Pleurodesis Does Not Reduce Recurrence of Spontaneous Pneumothorax：A Random ized Trial[J].Ann Thorac Surg，2014，98（15）：1790-1796.

Recent research of pathogenesisand causesof recurrence of p rimary spontaneous pneum othorax

SHAN Yingjun1，ZHOU Yongxin2
1.DepartmentofOtorhinolaryngology，EastHospital，TongjiUniversity SchoolofMedicine，Shanghai 200120，China；
2.DepartmentofThoracic-Cardiovascular Surgery，TongjiHospital，TongjiUniversity Schoolof Medicine，Shanghai 200065，China

Primary spontaneous pneumothorax（PSP）is common acute disease.Classical symptoms are chest pain，chest distress and dyspnea.An asymptomatic patient w ith a m inimal or small pneumothorax is treated w ith supplemental oxygen，conservative treatment.Moderate to large pneumothorax are treated by chest tube drainage.Surgery represents themosteffectivemethod.Video-assisted thoracoscopic surgery（VATS）is now regarded as the gold standard for the surgicalmanagement of PSP.Pathogenesis of PSPhas not yet been well elucidated.Most PSP result from spontaneous rupture of a sub-pleural bleb or bulla，which leaks air into the pleural cavity.There are some mechanisms for bleb or bulla formation，nonspecific inflammation，pleural cavity pressure in a tall individual and congenital cause.Flat chest is considered as the risk factor for PSP in adolescent.Smoking is closely related to PSP，and increases the risk of pneumothorax，butsmoking is not the determ inant.Recurrence is a common and serious problem of PSP，and the recurrence ratehas been variably reported as 20％－60％，and it is related tohypotrophy and the size of pneumothorax.Causesof postoperative recurrence include patient’s cause and operative cause

Spontaneous pneumothorax；Primary；Recurrence；Pathogenesis

R655.3

A

2095-378X（2015）01-0052-05

10.3969/j.issn.2095-378X.2015.01.016

单颖军（1975—），女，主治医师，硕士研究生，从事耳鼻喉科

周永新，电子信箱：zhou6302@tongji.edu.cn