COPD诊断与治疗
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反复呼吸道感染及急性加重史。随病情进展，急性加重 愈渐频繁 • 慢性肺原性心脏病史：出现低氧血症和(或)高碳酸血症， 并发慢性肺原性心脏病和右心衰竭
COPD临床表现-症状
• 慢性咳嗽 • 咳痰
• 气短或呼吸困难：标志性症状
• 喘息和胸闷 • 全身性症状：
– 体重下降 – 食欲减退 – 外周肌肉萎缩和功能障碍 – 精神抑郁和(或)焦虑等
黏液过渡分泌
痰液中性粒细胞
杯状细胞增生
上皮鳞状化生 无基底膜增厚
↑巨噬细胞
黏液腺增生
↑ CD8+ 淋巴细胞 气道平滑肌增生不明显
中央气道（气管、内径>2 mm的支气管）
炎症细胞：↑巨噬细胞、↑CD8+T淋巴细胞 结构变化：↑杯状细胞、粘液腺增大、鳞状上皮化生
Source: Peter J. Barnes, MD
蛋白酶
刺激迷走神经
乙酰胆碱释放
迷走神经 通路
正常人
肺泡壁受损 （肺气肿）
肺气肿
气道粘液过度分泌 （慢性支气管炎）
平滑肌收缩 气道痉挛
正常人
COPD
Barnes PJ .Chest.1999.
COPD的病理生理
气流受限和气体限闭 气体交换异常 粘液高分泌 肺动脉高压
COPD
COPD的病理生理特征
粘液高分泌
ACh
副交感神经节
ACh
胆碱能受体 ACh
粘膜下腺
刺激物 (如吸烟、细菌、病毒)
粘液 分泌过多
引自: Hansel T/Barnes P. An Atlas of COPD. 2004
发病机制-总结
有害物质
CD8+ 淋巴细胞
肺泡巨噬细胞
中性粒细胞
炎症 通路
细胞因子(IL-8) 炎症介质 (LTB4)
纤毛功能失调
慢性咳嗽,痰多
气道重塑 肺弹性回缩力下降
气流受限
肺动脉高压
气体交换异常
肺心病
气体陷闭 肺过度充气
病理生理
COPD气流受限不完全可逆的原因
可逆因素
不可逆因素
支气管内炎症细胞的聚集、 气道纤维化性窄 粘液的分泌和血浆渗出物
中央和外周气道平滑肌的 收缩
运动时肺动态充气过度
肺泡破坏使弹性回缩力减弱 肺泡支撑破坏使小气道关闭
糖皮质激素疗效差
糖皮质激素疗效好
既往：喘息性支气管炎 现在：支气管哮喘合并COPD 支气管哮喘和COPD重叠综合征
大约10%的COPD患者同时患有哮喘，所以有共同的病理特征
和其他疾病的鉴别诊断
肺基底部可闻及细湿罗音;胸片示心脏扩大,肺水肿; 充血性心衰 肺功能示:限制性通气障碍(非气流受限)
抗蛋白酶
SLPI α1-AT
抗氧化剂
Vitamins C and E N-acetyl cysteine Glutathione analogues Nitrones (spin trap)
NF-κB
蛋白酶
O2-, H202 OH., ONOO-
IL-8
TNF-α
中性粒细蓦集
黏液分泌增多 异前列腺素 血浆漏出 支气管狭窄
COPD的诊断与治疗
周新 上海交通大学附属第一人民医院
主要内容
• 定义和发病机制 • 病理生理和病理 • COPD的诊断和鉴别诊断 • 病情分级 • 治疗
COPD的定义
COPD是 • 可以预防、可以治疗的疾病 • 以气流受限为特征 • 气流受限不完全可逆，并呈进行性发展 • 与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关 • 主要累及肺脏,但也可引起全身（或称肺外）的不良效应
COPD与慢支、肺气肿的关系
• 慢性支气管炎和肺气肿的定义：
– 慢性支气管炎： 是指除外慢性咳嗽的其它各种原因后，患者每 年慢性咳嗽，咳痰三个月以上，并连续二年。并不一定伴有气 流受限
– 肺气肿：远端的气室到末端的细支气管出现异常持久的扩张， 并伴有肺泡壁和细支气管的破坏而无明显的纤维化。“破坏” 是指呼吸性气室扩大且形态缺乏均匀一致，肺泡及其组成部分 的正常形态被破坏和丧失
正常人的肺泡排空
COPD的肺泡排空
COPD 患者中, 由于肺泡弹性的丧失,支持组织 的破坏和小气道狭窄等，导致气流发生受限
正常人的呼吸
正常人的吸气和呼气循环
COPD患者的呼吸
COPD 患者呼吸时气流受限 导致气体陷闭
COPD病理-气道平滑肌增厚
不吸烟正常人
COPD
Saetta. 1998
COPD大气道的病理改变
• 慢性支气管炎的定义属于临床范畴，而肺气肿的定义为 病理解剖术语
COPD与慢支、肺气肿的关系
慢支
肺气肿
哮喘 气流受限
• 当慢支/肺气肿患者肺功能检查出现 气流受限，并且不完全可逆时，就 能诊断为COPD。若患者只有咳嗽 咳痰的症状而没有出现不完全可逆 的气流受限，则不能诊断为COPD
• 部分哮喘患者随着病程延长，可出 现较明显的气道重塑，导致气流受 限的可逆性明显减少，临床上很难 与COPD鉴别
肿、肝脏增大
COPD的临床表现-体征
• 叩诊：
心浊音界缩小,肺肝界降低,肺叩诊呈过度清音
• 听诊：
– 两肺呼吸音可减低,呼气相延长 – 平静呼吸时可闻干性啰音,两肺底或其他肺野可闻湿
啰音 – 心音遥远，剑突部心音较清晰响亮
肺功能检查
•判断气流受限的客观指标 •重复性好，对诊断、严重度评价、疾病进展、预后 及治疗反应等均有重要意义 •气流受限程度判断：
主要 X 线征：肺过度充气
•肺 容 积 增 大 ， 胸 腔 前 后 径 增 长，肋骨走向变平，肺野透亮 度增高
•横膈位置低平,心脏悬垂狭长, 肺门血管纹理呈残根状
•肺 野 外 周 血 管 纹 理 纤 细 稀 少 等
肺气肿和肺大泡形成
COPD晚期并发肺动脉高 压和肺原性心脏病
右心增大的X线征： • 肺动脉圆锥膨隆 • 肺门血管影扩大 • 右下肺动脉增宽等
IRV
Vt
140
FRC
120
IC
100 80 IC 60 40
TLC
EILV EELV
20
0 正常人
COPD
气流受限
肺总量，功能残气量，残气量 残气量/肺总量 深吸气量(IC)，肺活量
弥散功能受损
一氧化碳弥散量(DLCO) DLCO /VA比单纯DLCO更敏感
TLC = 肺总量; Vt = 潮气量; IC = 深吸气量 ;EILV = 吸气末肺容量 EELV = 呼气末肺容量;IRV = 补吸气量; FRC=功能残气量
典型的轻,中度COPD患者的肺功能曲线
COPD影像学检查
• 胸部X线检查
– 目的:确定肺部并发症及与其他疾病(如肺间质纤维化, 肺结核等)鉴别
– 早期胸片:无明显变化 – 后期胸片:肺纹理增多、紊乱等非特征性改变
• 胸部CT检查：
– HRCT对辨别小叶中心型或全小叶型肺气肿及确定肺大疱的 大小和数量有很高的敏感性和特异性，可预计肺大疱切除或 外科减容手术等的效果
发病机制-蛋白酶和抗蛋白酶失衡
•中性粒细胞弹性蛋白酶 •组织蛋白酶 •基质金属蛋白酶(MMP)1,9,12 •颗粒蛋白酶等
α1-抗糜蛋白酶 分泌型白细胞蛋白酶抑制剂 弹力素 金属蛋白酶组织抑制剂
胆碱能性气道收缩 是引起气体陷闭的主要可逆机制
中枢神经系统
气道平滑肌收缩 炎症细胞介质 气道上皮
迷走神经
COPD的诊断依据
症状
咳嗽 咳痰 呼吸困难
暴露于危险因子
烟草 职业 室内/室外污染
肺功能测定
COPD 的诊断
•COPD诊断:根据临床评估,危险因素接触史,体征及肺 功能检查等综合分析确定 •存在不完全可逆性气流受限是诊断COPD的必备条件 •肺功能检查是诊断COPD的金标准 •应用支气管扩张剂后FEV1/FVC%<70%可确定为不完 全可逆性气流受限
旁间隔气肿
全小叶肺气肿
COPD的血气检查
• FEV1＜40%预计值时或呼吸衰竭或右心衰竭者应 做血气分析
• 表现为轻、中度低氧血症。随疾病进展低氧血症 加重,出现高碳酸血症
呼吸衰竭的血气诊断标准
静息状态海平面吸空气时 动脉血氧分压(PaO2)<60 mmHg伴或不伴动脉 血二氧化碳分压(PaCO2)>50mmHg
*本定义不应用慢性支气管炎和肺气肿的术语,并且排除支气管哮喘（气流完全可逆）
Global strategy for the diagnosis, management, and revention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2009)
– FEV1占预计值的百分比:是中,重度气流受限的良好指标.变异性小,易 操作,为COPD肺功能检查的基本项目
–FEV1/FVC 之比: 是一项敏感指标，可检出轻度气流受限 – 吸入支气管扩张剂后FEV1/FVC＜70％，可确定为不能完全可逆的
气流受限
COPD患者肺功能的改变
肺容积 (% 肺总量预计值)
Source: Peter J. Barnes, MD
COPD合并肺动脉高压
慢性缺氧
肺血管收缩 肺动脉高压
肺心病 死亡
肌肉去极化 内膜增生 纤维化 闭塞
水肿
Source: Peter J. Barnes, MD
COPD的诊断
危险因素
临床表现 肺功能检查
COPD的病史特征
• 吸烟史：长期大量吸烟史 • 职业性、环境有害物质接触史 • 家族史：COPD 家族聚集倾向 • 发病年龄及好发季节：中年发病，好发于秋冬寒冷季节，
中国COPD的流行病学调查
COPD临床表现-症状
• 慢性咳嗽 • 咳痰
• 气短或呼吸困难：标志性症状
• 喘息和胸闷 • 全身性症状：
– 体重下降 – 食欲减退 – 外周肌肉萎缩和功能障碍 – 精神抑郁和(或)焦虑等
黏液过渡分泌
痰液中性粒细胞
杯状细胞增生
上皮鳞状化生 无基底膜增厚
↑巨噬细胞
黏液腺增生
↑ CD8+ 淋巴细胞 气道平滑肌增生不明显
中央气道（气管、内径>2 mm的支气管）
炎症细胞：↑巨噬细胞、↑CD8+T淋巴细胞 结构变化：↑杯状细胞、粘液腺增大、鳞状上皮化生
Source: Peter J. Barnes, MD
蛋白酶
刺激迷走神经
乙酰胆碱释放
迷走神经 通路
正常人
肺泡壁受损 （肺气肿）
肺气肿
气道粘液过度分泌 （慢性支气管炎）
平滑肌收缩 气道痉挛
正常人
COPD
Barnes PJ .Chest.1999.
COPD的病理生理
气流受限和气体限闭 气体交换异常 粘液高分泌 肺动脉高压
COPD
COPD的病理生理特征
粘液高分泌
ACh
副交感神经节
ACh
胆碱能受体 ACh
粘膜下腺
刺激物 (如吸烟、细菌、病毒)
粘液 分泌过多
引自: Hansel T/Barnes P. An Atlas of COPD. 2004
发病机制-总结
有害物质
CD8+ 淋巴细胞
肺泡巨噬细胞
中性粒细胞
炎症 通路
细胞因子(IL-8) 炎症介质 (LTB4)
纤毛功能失调
慢性咳嗽,痰多
气道重塑 肺弹性回缩力下降
气流受限
肺动脉高压
气体交换异常
肺心病
气体陷闭 肺过度充气
病理生理
COPD气流受限不完全可逆的原因
可逆因素
不可逆因素
支气管内炎症细胞的聚集、 气道纤维化性窄 粘液的分泌和血浆渗出物
中央和外周气道平滑肌的 收缩
运动时肺动态充气过度
肺泡破坏使弹性回缩力减弱 肺泡支撑破坏使小气道关闭
糖皮质激素疗效差
糖皮质激素疗效好
既往：喘息性支气管炎 现在：支气管哮喘合并COPD 支气管哮喘和COPD重叠综合征
大约10%的COPD患者同时患有哮喘，所以有共同的病理特征
和其他疾病的鉴别诊断
肺基底部可闻及细湿罗音;胸片示心脏扩大,肺水肿; 充血性心衰 肺功能示:限制性通气障碍(非气流受限)
抗蛋白酶
SLPI α1-AT
抗氧化剂
Vitamins C and E N-acetyl cysteine Glutathione analogues Nitrones (spin trap)
NF-κB
蛋白酶
O2-, H202 OH., ONOO-
IL-8
TNF-α
中性粒细蓦集
黏液分泌增多 异前列腺素 血浆漏出 支气管狭窄
COPD的诊断与治疗
周新 上海交通大学附属第一人民医院
主要内容
• 定义和发病机制 • 病理生理和病理 • COPD的诊断和鉴别诊断 • 病情分级 • 治疗
COPD的定义
COPD是 • 可以预防、可以治疗的疾病 • 以气流受限为特征 • 气流受限不完全可逆，并呈进行性发展 • 与肺部对有害气体或有害颗粒的异常炎症反应有关 • 主要累及肺脏,但也可引起全身（或称肺外）的不良效应
COPD与慢支、肺气肿的关系
• 慢性支气管炎和肺气肿的定义：
– 慢性支气管炎： 是指除外慢性咳嗽的其它各种原因后，患者每 年慢性咳嗽，咳痰三个月以上，并连续二年。并不一定伴有气 流受限
– 肺气肿：远端的气室到末端的细支气管出现异常持久的扩张， 并伴有肺泡壁和细支气管的破坏而无明显的纤维化。“破坏” 是指呼吸性气室扩大且形态缺乏均匀一致，肺泡及其组成部分 的正常形态被破坏和丧失
正常人的肺泡排空
COPD的肺泡排空
COPD 患者中, 由于肺泡弹性的丧失,支持组织 的破坏和小气道狭窄等，导致气流发生受限
正常人的呼吸
正常人的吸气和呼气循环
COPD患者的呼吸
COPD 患者呼吸时气流受限 导致气体陷闭
COPD病理-气道平滑肌增厚
不吸烟正常人
COPD
Saetta. 1998
COPD大气道的病理改变
• 慢性支气管炎的定义属于临床范畴，而肺气肿的定义为 病理解剖术语
COPD与慢支、肺气肿的关系
慢支
肺气肿
哮喘 气流受限
• 当慢支/肺气肿患者肺功能检查出现 气流受限，并且不完全可逆时，就 能诊断为COPD。若患者只有咳嗽 咳痰的症状而没有出现不完全可逆 的气流受限，则不能诊断为COPD
• 部分哮喘患者随着病程延长，可出 现较明显的气道重塑，导致气流受 限的可逆性明显减少，临床上很难 与COPD鉴别
肿、肝脏增大
COPD的临床表现-体征
• 叩诊：
心浊音界缩小,肺肝界降低,肺叩诊呈过度清音
• 听诊：
– 两肺呼吸音可减低,呼气相延长 – 平静呼吸时可闻干性啰音,两肺底或其他肺野可闻湿
啰音 – 心音遥远，剑突部心音较清晰响亮
肺功能检查
•判断气流受限的客观指标 •重复性好，对诊断、严重度评价、疾病进展、预后 及治疗反应等均有重要意义 •气流受限程度判断：
主要 X 线征：肺过度充气
•肺 容 积 增 大 ， 胸 腔 前 后 径 增 长，肋骨走向变平，肺野透亮 度增高
•横膈位置低平,心脏悬垂狭长, 肺门血管纹理呈残根状
•肺 野 外 周 血 管 纹 理 纤 细 稀 少 等
肺气肿和肺大泡形成
COPD晚期并发肺动脉高 压和肺原性心脏病
右心增大的X线征： • 肺动脉圆锥膨隆 • 肺门血管影扩大 • 右下肺动脉增宽等
IRV
Vt
140
FRC
120
IC
100 80 IC 60 40
TLC
EILV EELV
20
0 正常人
COPD
气流受限
肺总量，功能残气量，残气量 残气量/肺总量 深吸气量(IC)，肺活量
弥散功能受损
一氧化碳弥散量(DLCO) DLCO /VA比单纯DLCO更敏感
TLC = 肺总量; Vt = 潮气量; IC = 深吸气量 ;EILV = 吸气末肺容量 EELV = 呼气末肺容量;IRV = 补吸气量; FRC=功能残气量
典型的轻,中度COPD患者的肺功能曲线
COPD影像学检查
• 胸部X线检查
– 目的:确定肺部并发症及与其他疾病(如肺间质纤维化, 肺结核等)鉴别
– 早期胸片:无明显变化 – 后期胸片:肺纹理增多、紊乱等非特征性改变
• 胸部CT检查：
– HRCT对辨别小叶中心型或全小叶型肺气肿及确定肺大疱的 大小和数量有很高的敏感性和特异性，可预计肺大疱切除或 外科减容手术等的效果
发病机制-蛋白酶和抗蛋白酶失衡
•中性粒细胞弹性蛋白酶 •组织蛋白酶 •基质金属蛋白酶(MMP)1,9,12 •颗粒蛋白酶等
α1-抗糜蛋白酶 分泌型白细胞蛋白酶抑制剂 弹力素 金属蛋白酶组织抑制剂
胆碱能性气道收缩 是引起气体陷闭的主要可逆机制
中枢神经系统
气道平滑肌收缩 炎症细胞介质 气道上皮
迷走神经
COPD的诊断依据
症状
咳嗽 咳痰 呼吸困难
暴露于危险因子
烟草 职业 室内/室外污染
肺功能测定
COPD 的诊断
•COPD诊断:根据临床评估,危险因素接触史,体征及肺 功能检查等综合分析确定 •存在不完全可逆性气流受限是诊断COPD的必备条件 •肺功能检查是诊断COPD的金标准 •应用支气管扩张剂后FEV1/FVC%<70%可确定为不完 全可逆性气流受限
旁间隔气肿
全小叶肺气肿
COPD的血气检查
• FEV1＜40%预计值时或呼吸衰竭或右心衰竭者应 做血气分析
• 表现为轻、中度低氧血症。随疾病进展低氧血症 加重,出现高碳酸血症
呼吸衰竭的血气诊断标准
静息状态海平面吸空气时 动脉血氧分压(PaO2)<60 mmHg伴或不伴动脉 血二氧化碳分压(PaCO2)>50mmHg
*本定义不应用慢性支气管炎和肺气肿的术语,并且排除支气管哮喘（气流完全可逆）
Global strategy for the diagnosis, management, and revention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2009)
– FEV1占预计值的百分比:是中,重度气流受限的良好指标.变异性小,易 操作,为COPD肺功能检查的基本项目
–FEV1/FVC 之比: 是一项敏感指标，可检出轻度气流受限 – 吸入支气管扩张剂后FEV1/FVC＜70％，可确定为不能完全可逆的
气流受限
COPD患者肺功能的改变
肺容积 (% 肺总量预计值)
Source: Peter J. Barnes, MD
COPD合并肺动脉高压
慢性缺氧
肺血管收缩 肺动脉高压
肺心病 死亡
肌肉去极化 内膜增生 纤维化 闭塞
水肿
Source: Peter J. Barnes, MD
COPD的诊断
危险因素
临床表现 肺功能检查
COPD的病史特征
• 吸烟史：长期大量吸烟史 • 职业性、环境有害物质接触史 • 家族史：COPD 家族聚集倾向 • 发病年龄及好发季节：中年发病，好发于秋冬寒冷季节，
中国COPD的流行病学调查
