气管支气管软化症的诊断研究进展

何倩颖 鲁际

【摘要】 气管支气管软化症（tracheobronchomalacia，TBM）是由于气管缺少应有的软骨硬度导致的气管管腔呼气时过度塌陷的一种病理现象。其临床表现为不同程度的咳嗽、咳痰、呼吸困难，甚至窒息死亡。目前，国内外普遍认为TBM的诊断金标准是纤维支气管镜检，呼气时气道管腔面积减少>50%则判断为阳性。TBM缺乏特异的临床表现，临床往往因误诊、漏诊而延误治疗。故本文就TBM的诊断进展予以综述，旨在提高该疾病的早期诊治。

【关键词】 气管支气管软化症 X线计算机体层成像 磁共振成像 支气管镜

Progress in Diagnosis of Tracheobronchomalacia/HE Qianying， LU Ji. //Medical Innovation of China， 2024， 21（08）： -174

[Abstract] Tracheobronchomalacia （TBM） is a pathological phenomenon of excessive collapse of the trachea during exhalation due to the lack of cartilage hardness and support of the trachea. Its clinical manifestations are different degrees of cough， sputum， dyspnea， and even death from asphyxia. At present， it is widely believed that the gold standard for the diagnosis of TBM is fiberbronchoscopy， and the reduction of airway lumen area by more than 50% during expiratory breath is considered positive. The lack of specific clinical manifestations of TBM often leads to delayed treatment due to misdiagnosis and missed diagnosis. Therefore， this article reviews the diagnosis progress of TBM in order to improve the early diagnosis and treatment of TBM.

[Key words] Tracheobronchomalacia CT Magnetic resonance imaging Bronchoscopy

First-author's address： Department of Radiology， the First College of Clinical Medical Science， China Three Gorges University， Yichang 443003， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.08.038

氣管支气管软化症（tracheobronchomalacia，TBM）是由于先天或后天因素造成气管软骨完整性破坏，导致气道塌陷性增加，进而气管支气管管腔缩小和气道分泌物增多[1]。患者可能主诉呼吸困难、咳嗽和喘息，并表现为反复发作的肺炎。广义上的TBM通常根据不同部位分为气管软化、气管支气管软化和支气管软化[2]。文献[3-7]报道，在接受支气管镜检查的成人中，其合并患病率为4%～23%。TBM在婴儿中发病率为0.04%～0.06%。成人气管软化症多发生于中老年，吸烟者患病率比普通人群高，估计在有肺部问题的患者中患病率为13%，在慢性阻塞性肺疾病（COPD）和呼吸道疾病患者中为37%[8]。TBM缺乏特异的临床表现。该病常被误诊为哮喘、支气管炎或只是慢性咳嗽，从而延误治疗。故本文总结TBM的诊断进展，旨在提高该疾病的早期诊治。

1 TBM的分类及病因

常见以下几种分类方式：根据塌陷形态不同分为新月形（气管前后径变窄）、剑鞘形（气管左右径变窄）和环形（向心性狭窄）[9]。根据内镜下气管支气管塌陷程度分为轻度（51%～75%的塌陷）、中度（76%～90%的塌陷）和重度（91%～100%的塌陷）[1]。根据病因不同分为先天性和继发性。其中病因分类是最常使用的分类方法。文献[10-11]研究表明，气管横截面积的减少与肺功能或生活质量指标没有很好的相关性，气管塌陷程度用来分类TBM的严重程度并不可靠，但仍然有必要记录气管狭窄程度，以此检查治疗后的改善情况。

1.1 原发性TBM

原发性TBM是由于气管软骨先天发育不良或软骨缺少所致，在早产儿中多见，以男性患儿为主。原发性TBM的发病机制尚不清楚。文献[12]研究表明，该疾病可能具有家族遗传性。目前发现原发性TBM多与各种综合征（如Hunter综合征、Ehler-Danlos综合征）或先天畸形并存，其最常表现为近端食管闭锁及远端气管食管瘘。文献[13]研究表明，胚胎前肠的异常分裂常与原发性TBM有关，故可合并食管发育异常。成人原发性TBM较少见。巨气管支气管症是一种罕见的气管支气管发育异常的疾病，主要临床体征为胸内气管和支气管明显扩张[2]。

1.2 继发性TBM

大多数成人TBM是继发性获得的，以中老年男性患者为主，是由于多种原因使气管软骨供血不足或局部缺血引起软骨环变细，弹性减弱。其常见病因包括复发性多软骨炎[3]、复发性感染（如慢性支气管炎或囊性纤维化）[14]、创伤（如气管切开或长时间气管插管引起的医源性损伤）、颈部和纵隔的良恶性病变（如结节性甲状腺肿）及动脉瘤或先天性心脏病造成的血管对气管的外部压迫[9]。外科手术（如肺移植）[15]、哮喘和肥胖也会导致继发性TBM。

2 临床表现

TBM的临床症状不典型，与多种呼吸道疾病临床表现相似。轻至中度气管软化临床表现可以从完全无症状到典型犬吠样咳嗽、喘息或呼吸道持续感染，重度气管软化可表现为发绀、呼吸困难等，严重时可危及生命。儿童症状可因呼吸加强或因喂食时食管扩张压迫气管而加剧，体格检查时呼气喘鸣或喘息最常见，这是由于塌陷的气管因无效咳嗽无法排出气道内分泌物，因此患儿易于罹患重症呼吸道感染[16-17]。

3 TBM的检查方法

TBM的诊断可通过临床病史、体格检查、肺功能检查、计算机断层扫描、动态磁共振成像、纤维支气管镜检查等进行。气管支气管造影等其他方法尚未验证能够诊断TBM，透视检查虽可特异性地诊断TBM，但缺乏合理的敏感性。目前支气管镜检查仍是诊断的金标准。各检查手段讨论如下。

3.1 荧光透视检查

目前国内常采用透视下气管软化试验进行TBM的诊断及评估[18-20]，在瓦氏试验及米勒氏试验时分别拍片并测量气管前后径大小，两者相差≥3 mm则诊断为TBM。这种检查方法优点是简便易行、经济无创、特异性较高，但是该方法基于侧位透视的诊断只分析了气管前后径的变化，没有评估气管左右径是否狭窄，容易低估TBM的发病率，导致漏诊。Sanchez等[21]通过对21名疑似TBM患儿进行透视下气管软化试验，发现其敏感性较差（20%～24%），而特异性很高（93%～100%）。透视通常与钡餐结合使用以排除外部压迫的存在。

3.2 CT

由于气管是一个动态变化的结构，它的管腔大小及形状随着呼吸运动周期性变化。因此气管软化症常表现为动态变化过程[20]。常规吸气末影像检查（如胸部X线摄影和标准CT）对该病诊断帮助不大。近年来，随着CT成像技术的不断提高，动态容积CT越来越多地作为一种非侵入性成像手段来确诊TBM，其准确性为93%～97%[21]，其可以全方位地对气管、气管周围结构及其在整个呼吸过程中的运动进行快速和非侵入性的评估，从而分析导致患者症状的潜在原因（例如，外在压迫、支气管扩张、COPD、裂孔疝等）。在呼吸的两个不同阶段对中央气道进行成像：吸气末期和动态呼气期（即用力呼气期成像）。气管的CT扫描最好在用力呼气时进行，这是因为大气道在动态呼气时最易塌陷，而标准的薄层CT检查则低估疾病的严重程度[9]。

3.2.1 动态容积CT成像 与支气管镜检查相比，动态容积CT的一个重要优势是对于年龄较大的儿童（通常>8岁）可以在静态和动态呼吸操作期间检查气道，而无需镇静或全身麻醉[22-24]。目前国外多数学者推荐以气道狭窄>50%作为气管软化症的诊断标准。动态容积CT扫描也被用来量化气管和支气管管腔塌陷程度。Aquino等[25]研究证明，如果患者在吸气和呼气结束之间气管上部横截面积变化>18%，气管中部横截面积变化>28%，气管软化症的概率为89%～100%。如果横截面积变化较小，则患者没有气管软化的概率为95%～100%。另外，有报道称在无症状患者中存在高估气管塌陷程度的现象。Boiselle等[26]证明80%的健康成年人在动态CT扫描上气管塌陷程度超过50%。因此患者的症状不仅取决于气管塌陷的程度或横截面积的变化（由CT测量），而且还取决于气流动力学的改变程度，CT扫描用来量化气管软化程度还有待改进。

CT扫描的缺点是存在电离辐射，尤其是儿童对辐射剂量更加敏感。我们可以用迭代重建技术取代传统的滤过反投影技术及低剂量CT扫描来降低CT的辐射剂量，为儿童CT检查带来新的契机[25-27]。Zhang等[28]对10例支气管镜诊断为气管支气管软化的患者进行动态CT扫描，结果发现CT扫描对检测气管软化高度敏感，低剂量CT扫描与标准剂量CT扫描对测量气管管腔的价值差别不大。国外Andronikou等[29]对12例婴幼儿患者行动态CT检查以诊断先天性气管软化，其辐射剂量约1.0 mSv，低于普通CT检查剂量。

除了用于TBM诊断之外，动态容积CT成像还可以帮助外科医生和介入肺科医生规划治疗干预措施和个性化治疗方案[9]。动态容积CT成像技术能够进行气管和支气管的多平面图像重建，更好地了解周围组织结构异常，如血管环或甲状腺肿。对于需要进行支架植入的患者，动态容积CT也起着重要的作用。支架植入术前，动态容积CT可以确定TBM的严重程度，包括气道大小、气道塌陷的长度，以确定所需支架的类型、大小和长度。支架置入后，动态容积CT成像可以对支架功能进行非侵入性评估，并评估并发症，包括移位、肉芽组织形成、黏膜阻塞和错位。因此，动态容积CT成像是放射科医生、临床医生和患者之间有用的交流工具。此外，CT数据集可用于支架和夹板等个性化医疗设备的3D打印[30]。

3.2.2 基于人工智能下的气管CT成像 Ebrahimian等[31]探讨了气管塌陷性自动分割测量在胸部吸气和呼气CT图像上检测气管软化症的可行性。其研究结果为检测气管软化症的敏感度和特异度均为86%。基于人工智能的自动气道分割软件在吸气相和呼气相的胸部CT检查中对气管软化的检测具有很高的敏感度、特异度。其研究表明，与单一位置相比，测量整个气管长度的平均管腔变化更好，然而手动测量平均管腔尺寸變化是不现实的。该研究也存在一定局限性。该研究是使用CT作为诊断气管软化的参考标准，而不是使用柔性支气管镜检查，使其结果可能存在假阴性。基于人工智能下的气管CT成像研究前景广阔，在帮助规划手术或微创治疗方面具有一定临床价值。

3.3 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）

近年来，部分学者开始用MRI进行TBM的诊断。传统的MRI检查方法在动态成像中应用有限，电影MRI技术的出现，较好地改善了这一情况。其主要优点是没有电离辐射。此外，MRI具有良好的软组织高分辨率，有助于发现软组织肿瘤和压迫气管的异常血管。这种诊断方式的局限性包括扫描时间较长，相对于CT，MRI的空间分辨力较低，对设备要求高，不适宜大规模推广普及[22]。

3.4 支气管镜

支气管镜包括硬性支气管镜和纤维支气管镜。硬性支气管镜使气道处于撑开状态，不容易观察到呼气时塌陷的气管。近几年随着纤维支气管镜检查的开展，TBM的确诊率大幅度增加[31]。尽管动态CT扫描技术前景广阔，并被认为与支气管镜确诊率相当，但纤维支气管镜仍被认为是TBM的金标准检查方法[4]。纤维支气管镜手术应在患者清醒镇静下进行，患者能服从命令，并进行深呼吸、咳嗽或侧卧，必要时进行吞咽，并且需要在不同的位置进行测试，位置的变化有助于发现隐藏的病变部位。纤维支气管镜能够实时的、可视化的评估气管塌陷，还可以评估气管黏膜的病理状态，包括识别任何炎症变化及瘘管，并同时取气管内分泌物进行检查。镜下常表现为：刀鞘样或月牙形气管，膜部增宽，用力呼气时管腔明显塌陷，严重时管腔几乎完全闭塞。通过评估塌陷气管管腔大小变化来定义气管软化的严重程度[1]。

虽然支气管镜检查能够可靠地发现气管软化，但此项检查是侵入性的，在临床上对所有出现慢性咳嗽或其他非特异性呼吸道症状的患者进行这项测试可能并不适合。此外，部分呼吸困难、无法配合的患者（如颈椎活动受限的患者）也难以进行此项检查。而且我们无法观察气管管腔外的情况。支气管镜的微小鱼眼广角镜头也会导致管腔曲率的相对失真。这种失真也可能使判断结果产生偏差[31-32]。

3.5 其他

在最近的一项综述中，病史、体格检查及肺功能检查对检测气道软化的阳性预测值为74%，阴性预测值为52%[16]。根据体征和症状及肺功能测试中呼气流量峰值的降低，来评估TBM，肺功能评估对TBM的诊断有一定帮助，但不能单独作为明确诊断的依据。然而，基于临床怀疑和肺功能的气管软化症的诊断既不敏感也不特异。

4 治疗

TBM治疗原则取决于患者症状、气道狭窄程度和范围及病因。对于儿童，气管软化症通常是自限性疾病，在不进行干预的情况下，会在出生后第二年消失或变得无症状[4]。对于症状仍然存在的患者，应采取个体化治疗，在积极查找病因的同时，根据受益和风险比制订治疗方案。治疗方法包括药物治疗、持续气道正压通气（continuous positive airway pressure，CPAP）、气道内支架植入、外科治疗[33]。对于无症状及轻症患者（2岁以下）应采取药物保守治疗。CPAP主要用于TBM的短期治疗或其他治疗的辅助，降低患者呼气阻力，预防肺不张，不能单独作为TBM的治疗方式。气道内支架植入及外科治疗用于重症TBM患者，其优点是直接扩张气管管腔，操作时间短，创伤小，易产生肉芽组织增生、支架移位，若支架穿透气管壁则会引起严重并发症。外科治疗包括气管切开术、气管切除术、气道成形术、气管外支架固定、其他气管重建方法等。其中气管切除术是目前临床上气管重建最有效的方法。

5 总结与展望

受制于临床症状不典型、现有检查手段的缺陷，TBM容易被临床忽视或漏诊，其在诊断和治疗方面还有许多有待探索和解决的问题。目前，国内外诊断气管软化的标准尚不明确，分度也没有统一的标准。而使用标准化方法诊断气管软化及测量塌陷程度是至关重要的。CT成像技术的进展提高了我们实现无创诊断的能力，并有助于对需要治疗的TBM患者进行术前和术后评估，研究前景广阔。将CT技术与透视、支气管镜检进行TBM诊断对照研究，优化辐射剂量，进一步探讨评估狭窄程度标准，具有一定临床价值。

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（收稿日期：2023-07-28） （本文編辑：张爽）