包虫病学
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临 床 篇

第一章 包虫病治疗学总论

第一节 包虫病的发展史

包虫病(hydatidosis),又名棘球蚴病(echinococcosis)是一种古老的人兽共患性寄生虫病。早在公元前460—公元前379年就可在中医巨作《灵枢经》中发现有腹部囊型肿块的表述。希波克拉底(公元前460—公元前337年)也曾在《誓言》中描述过在人类和家畜,如牛、羊和猪的肺中发现一种充满液体的肿瘤,当肝脏充满水并破裂溢出至大网膜时,腹腔将充满水且病人死亡。于公元前330—公元前323年Nozais JP提出包虫病在Ptolema时代经撒哈拉沙漠由单蜂骆驼传播的可能性,即可认为是人类早期对包虫病的描述和认识。

1653年,Thomas Bartholin在屠宰场内最早观察到猪肝内透明鸡蛋样病灶。1675年,Johan Wille在其专题论文中详细记载了家畜肝及肺表面葡萄串样病变,即囊型包虫病(cystic echinococcosis,CE)。1761年,在冰岛报道了第一例包虫病人尸检报道;其后,1785年,苏格兰学者James Gregory尸检一例肝包虫病病人并描述为“肝脏包虫病”(liver hydatid disease)。1905年,Uthemann在中国青岛首先发现囊型包虫病病人。1855年,Rudolf Virchow报道了首例肝泡型包虫病(alveolar echinococcosis,AE)病人,并发现其如同肿瘤样生长这一特征,并且描述到病灶是由于蠕虫侵入周围组织所产生的,而不是因为恶性增生所致。1965年,新疆姚秉礼报告了中国首例肝泡型棘球蚴病病人的诊断和治疗。1869年,冰岛医生John Hjaltelin详细描述了肝囊型包虫病所表现出的临床症状是与其囊泡的大小、数量及部位有关。1876年,Abdullah Bey出版了第一本关于包虫的书。

早在17世纪Francisco、Redi和Hartmann等学者提出,人体包虫是由绦虫引起的这一假说。1766年,Pallas根据在感染的动物中观察描述情况推测人类包虫囊泡可能是由绦虫(tapeworm)引起。1782年,Goeze首先在显微镜下观察了棘球蚴囊,发现了绦虫头节,证实了它与带科的关系。1786年,Batsch认为人体包虫囊由细粒棘球绦虫(echinococcus granulosusEg)感染引起。1796年,Jenner证实了原头节是由生发层产生的。1853年,Von Siebold通过实验确定了细粒棘球绦虫的生活史,并强调感染该种蠕虫病最主要的特征是早期毫无临床症状。1863年,Leuckart发现一种棘球绦虫,并命名为多房棘球蚴绦虫(echinococcus multilocularisEm)。1875年,Moorin首先提出棘球蚴存在着两种截然不同的种类,一种就是常见的囊型包虫病,另一种则是Rudolf Virchow(1855年)描述的“Ulcerative Multilocular Hydatid”即浸润性多房包虫病。此后,Rausch证实泡型包虫病是由Leuckart所命名的多房棘球蚴绦虫(Em)感染所致,所以多房棘球蚴绦虫而不是先前所称的E.alveolaris。这一术语现今已被包虫病研究学者广泛接受。除细粒棘球绦虫和多房棘球绦虫以外,以后在南美地中海地区陆续发现了两种新热带区的棘球绦虫。1863年巴西的Johannes Natterer在野生的猫科动物体内发现了少节绦虫(echinococcus oligarthrusEo)。Luhe随后重新进行该种属的深入研究,并于1910年将其改名为少节棘球绦虫。60年之后Sousa和Thatcher在巴拿马确认了少节棘球绦虫的生活史,以后的几十年来,又陆续确诊了一些少节棘球绦虫感染人类的病例。第二种是1972年由Rausch and Bernstein共同报道的福氏棘球绦虫(echinococcus vogeliEv),在美国中南部地区本土的肉食动物中,丛林狗被认为是危险的终宿主,福氏棘球绦虫是一种对从事捕杀啮齿类动物的人及猎狗危险极大的人兽共患寄生虫病。另外,1985年国内唐崇惕在内蒙古呼伦贝尔草原收集到不同于多房棘球绦虫的病原,认为它们可能是一个独立种类,命名为呼伦贝尔泡球蚴(alveolaris hulunbeierensis)。同期,四川肖宁等在青藏高原狐狸体内发现了新的虫种,外形类似于多房棘球绦虫,但是头钩、节片数、生殖孔的位置均显示出明显不同,经对该虫种的线粒体和核DNA的核苷酸序列的分析,证实为新的虫种,命名为Echinococcus shiquicus。2003年,Nakao等也对多房棘球绦虫进行微卫星群体遗传研究,亦证实多房棘球绦虫存在种内有基因序列差异。

一、包虫病诊断技术的发展

20世纪初,包虫病诊断中主要以病人主诉和局部体征为诊断依据,故早期诊断率较低。随着诊断仪器的增多,诊断方法改进,目前通过多种、综合诊断方法可以达到对无症状的包虫病病人早期诊断,提高准确率的目的。

X线检查主要应用于肺包虫、骨包虫和脑包虫,对腹部包虫囊肿的诊断价值有限,典型包虫囊肿特有钙化为诊断依据。20世纪60年代,A型超声应于诊断肝囊型包虫,可以显示肝包虫边界内有一个平面波段。

20世纪70年代,B型超声的问世,作为无损伤性、安全、直观的影像学检查方法,可显示完整的肝包虫占位病变,具有可重复动态多角度观察的优势。20世纪80年代,彩色多普勒超声技术应用于临床,其血流成像采用自相关技术快速处理一个切面内多点多普勒频移信号,利用彩色编码红、蓝、绿三色显示血流多普勒频移信号,实现了解剖结构与血流状态两种图像互相结合的实时显示。目前,超声以其便携快捷、费用低廉而成为包虫的首选检查方法,尤其在包虫病流行区成为不可或缺的现场筛查手段。近年来,超声造影技术应用于包虫病的诊断,尤其是肝泡型包虫病的诊断中,超声造影技术可以显示其病灶周边,使病灶范围测量更加准确,形态学评估增值活性区域明显优于常规超声,并为确定手术切除的范围、行药物抗包虫治疗效果的评价提供更好的依据。

计算机断层扫描(computed tomography,CT)自20世纪70年代问世后,以其高密度分辨力和断面图像的优势,可识别组织间微小的密度差别,在临床实践中对全身各类疾病的诊断都显示出极大的优势,同时成为诊断包虫病的最重要的影像检查方法。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)对于软组织有较高的分辨率,加上特有的核磁水成像技术,对于复杂类型的包虫病诊断与鉴别MRI是重要的方法。随着精准肝脏外科的发展,术前如何对病灶准确定位,明确肝脏管道系统与包虫囊肿的空间关系,制订手术路线图,成为影像学检查的一项新的任务。64层以上的多层螺旋CT(Multi-slice Spiral CT,MSCT)实现了各向同性和快速扫描,借助CT血管成像技术(CT Angiography,CTA)能够准确的显示包虫病灶累及血管时的血管受压变窄、移位、显影变淡或者包绕呈“手握球”征。相关的CT影像与手术病理对照研究显示术前CTA与术中术者所判断的血管与病灶的空间关系有很高一致性。包虫囊肿破入胆道是肝CE的常见并发症之一,发生率达3%~7%,CT胆管成像(CT cholangiography,CTC)与磁共振胆系水成像(MRCP)类似,可清晰直观地显示肝CE与胆道的关系,基本上取代了以往临床常用的有创性胆系造影。CTA及CTC成像亦能清楚准确显示血管和胆道的受累情况,对评价泡球蚴病灶能否完全切除以及明确血管/胆管并发症并采取相应的治疗方案起着重要作用。此外MRI在显示囊型包虫病灶的囊膜和子囊或泡球蚴的小囊泡以及胆管与病灶的关系方面具有独特优势,对合并感染、破裂等继发性变化时复杂类型的不典型包虫病例,应用核磁水成像技术可清楚显示囊型包虫的细微结构和泡球蚴的小囊泡特征而有助于定性。近年来磁共振质子波谱、弥散成像等新技术使对包虫病进行分子水平的研究和诊断已成为可能。

随着分子影像学技术的发展,主要包括PET、MR质子波谱、MR灌注成像、弥散成像(diffusion weighted imaging,DWI)、CT灌注成像等在内的多种方法与技术均有可能用于肝AE边缘浸润带的研究。这些技术的发展为评价病变的状态提供了新的指标,即病灶内部的结构变化、生存活性、血管灌注状态、血流动力学特点、病变区域细胞的代谢状况及生长微环境的改变等,有望更多地反映病变以及病灶边缘区域的组织细胞生物学特点,为揭示病变的发展和转归提供更加多的生物学信息。

人感染包虫后,人体免疫应答反应是最早出现的诊断标记,追溯包虫病免疫诊断发展的历史,从早期的损伤性检查(皮试)到后来酶联免疫、分子生物学技术的引入,几乎所有的免疫诊断技术都可能被应用到包虫病的检测中来。早至1911年,Casoni首先创立包虫皮内试验,成为最早亦是最普及常用的包虫病免疫诊断方法。1926年,Hiles就首次描述了包虫病的诊断血清学。20世纪60年代,中国新疆冯新华等在国内最早建立了以卡松尼、间接血凝和对流免疫法为内容的包虫病三项免疫试验,成为临床诊断和流行病学调查有效的检测手段。20世纪80年代中叶,国内外又逐步发展了斑点免疫、酶联免疫ABC放大法等新方法,逐步提高了包虫病的免疫诊断水平。鉴于卡松尼试验过高假阳性,而且为以后其主动免疫作用对以后的随访带来不可去除的免疫干扰因素,随着越来越多的新诊断性抗原和诊断方法相继问世,20世纪90年代初国内外逐步废除该方法而以其他免疫诊断方法代替,并在2001版WHO包虫病诊断治疗指南中予以废止。近10年来,现代医学免疫和分子生物学技术的飞速发展促进了寄生虫免疫应答和免疫诊断深入展开,在很大程度上提高了包虫病的早期诊断率。例如,在国家九·五攻关项目和863专项项目资助下新疆包虫病临床研究所研制的4种包虫抗原组合而成胶体全快速诊断试剂盒,较好地兼顾其敏感性和特异性(>85%),并被流调筛查和医院诊断证实为一种高效低耗、具有鉴别两型包虫的有效方法,从而获得国家药部门批号,推广应用在中国西部包虫病高发地区。瑞士研制Em2和日本Em18抗原试剂盒对泡型包虫显示出独特诊断价值,由于其试剂盒价格昂贵,多应用于实验研究。

二、包虫病治疗技术的发展

包虫病的外科治疗已有140年的历史。1871年Lindeman报道第一例手术治疗肝CE病例。内囊摘除术(endocystectomy)治疗肝囊型包虫具有手术创伤小、操作简便、易于普及等优点,广泛应用成为外科界公认的传统术式,至今仍作为基本术式用于临床,但是却存在着术后易复发或播散种植以及胆瘘及残腔感染等难治性并发症。随着肝胆外科技术和对包虫病认识的提高,外科医师们不断改进手术方式及操作方法,在传统内囊摘除术基础上,出现了改良术式,即内囊摘除外囊缝合术、内囊摘除大网膜填塞术、内囊摘除残腔Roux-en-Y吻合术等,亦前后使用过多种局部杀虫剂,包括甲醛溶液、甲醛、无水乙醇、过氧化氢、不同浓度高渗盐水等,但均未能彻底解决上述并发症偏高问题。多数学者认为肝包虫术后并发症高的主要原因是外囊残腔的存在。1965年,法国、西班牙、匈牙利等国相继开展了肝叶切除术治疗肝包虫病,并且提出完整切除包虫外囊的“根治性”手术概念。后由俄罗斯外科医生Napalkoff提出肝包虫囊肿完整切除术即紧靠包虫外囊壁完整切除(total cystectomy),并最大限度地保留正常肝组织。1999年,中国新疆彭心宇提出进一步改进即紧贴包虫外囊壁沿着外囊和肝组织间的“潜在间隙”完整剥除外囊,称之为肝包虫囊肿外囊完整剥除术(total pericystectomy)。由于将囊肿外囊完整的从肝组织剥除了,从根本上杜绝了包虫囊肿复发和胆瘘原因,经过新疆多家医院临床经验可认为是肝囊型包虫的首选根治性术式。但对术者和手术条件的要求较传统内囊摘除术高,复杂肝包虫囊肿尤其与重要脉管关系紧密的包虫囊肿易造成医源性损伤不宜实施强行剥除等弊端,2002年作者经不同术式比较予以确认了更安全、易推广的外囊次全切除术(subtotal pericystectomy)作为“准根治”术式。此外对传统内囊摘除加经胆囊管注射亚甲蓝确认囊内胆漏部位并给予缝合,必要时经胆囊管置引流管胆总管减压称之为“改良内囊摘除术”(improved endocystectomy)。目前肝CE手术方式主要集中“根治性”、“准根治性”和“改良内囊摘除术”三种。

20世纪80年代前,肝包虫囊肿穿刺被列为禁忌。但随着医疗设备的改进,介入微创外科技术的提高,1985年,Mueller等首次报道经皮肝穿刺治疗复发性包虫囊肿,并用猪尾导管引流,取得了满意的效果。1991年,Khuroo报道了21例在B超引导下穿刺包虫囊肿抽吸后用20%盐水反复冲洗囊腔(percutaneous puncture aspiration injection reasplration,PAIR法)治疗的病人,认为此方法疗效肯定适用于不能耐受开腹手术病例。1993年王校智报告在B超引导下经皮穿刺引流与刮吸疗法(percutaneous puncture drainage and curettage,PPDC)治疗肝包虫合并感染囊肿获得疗效。即在PAIR基础上,又对穿刺器械和设备进行了系列的改进,利用自行设计的套管针负压吸引囊内容物,可清理并引流囊腔,获得了较好的效果。20世纪90年代初,国内腹腔镜外科逐渐成为微创外科的主体并日趋成熟,1992年3月中国新疆谭家忠在国内外首先实施了腹腔镜下肝包虫内囊摘除术(laparoscopic endocystectomy),但仅限于在腔镜下较易显露的肝囊型包虫病例。1995年,Guibert则率先尝试了腹腔镜下肝包虫囊肿完整切除术(laparoscopic pericystectomy)。随后该技术在国内外逐步有限地开展,并有系列文献报道。上述随着微创技术的发展而出现的包虫病不同术式,虽然体现了微创外科的创伤小、美观、快速康复的优点,但暴露了手术适应证窄,例如WHO只推荐单囊型(CE1)适合于PAIR治疗法,但存在术后原位复发率及腹腔种植率高、术中过敏反应出现等缺点。

1965年,中国新疆报道了中国首例肝泡型棘球蚴病病人的姑息性肝切除手术方法,即在肝AE病灶边缘片切大部分病灶,手术出血甚少。但肝AE增殖活动带恰在紧贴正常肝组织,故术后继续浸润生长和顽固性胆瘘处理依然相当棘手。20世纪80年代,日本和法国学者提出根治性肝叶切除治疗肝AE,是目前治疗肝AE的首选方法,但根治性切除率低,Partenskey等报道切除率50%,Kasai等人报道日本北海道地区的切除率在55%以上,而我国的根治性切除率在30%左右,主要因为本病早期症状轻微,就诊时多在中晚期已失去根治性切除时机。随着肝移植技术的发展,肝脏重要管道的成型修补成为可能,大大提高了根治率,2007年温浩等报道27例肝AE中19例实施了根治性肝切除根治率达到65.5%。2010年开始精准肝脏外科理念引用于泡型包虫病的根治性肝切除中,至2012年,温浩等报道36例肝AE中27例实施了根治性肝切除根治率达到75%,提高根治率的同时达到了减少并发症、快速康复目的。

目前仍有一部分病人常规外科手术无法切除病灶,肝移植作为终末期肝病唯一的治疗方法,20世纪80年代中期开始探索以肝移植作为晚期肝包虫病的治疗手段,法国M.Gillet和G.Mantion等人提出晚期肝AE病人行肝移植术,1986—1995年间法国贝藏松医学院肝移植中心报告21例终末期肝AE病人最终接受了肝移植(世界首家肝移植治疗肝AE报告中心),5年后的存活率为75%。目前为止,国内外已有20多个肝移植中心相继实施了近100例终末期肝包虫病肝移植,2000年12月在新疆医科大学第一附属医院(以下简称:新医大一附院)在国内首次报道肝移植治疗肝泡型包虫病手术获得成功,随后四川华西医院,成都军医总院相继报道,临床实践认为肝移植可以作为终末期肝AE伴严重并发症的最终治疗选择。2010年温浩等经初步临床实践提出尤其自体肝移植是更为适合于终末期肝AE的治疗。而对于已失去或无法实施肝移植的多脏器AE病人和合并严重胆道病人需要根据病人具体病情和病灶的慢性浸润性生长生物学特点,制订在不同阶段对病人最适合的治疗方案,以减轻并发症带来的损害,改善病人一般情况,提高生活质量,延长生命为目的,在长期治疗中充分发挥药物、介入、手术治疗的优点逐步实现根治或临床治愈的最终目标。个体化综合的治疗方案,可以为部分外科技术认为“没有希望”的病人带来了希望。

1981年,阿苯达唑首次用于包虫病的治疗,20世纪80年代初由世界卫生组织协调的多中心临床研究证实苯并咪唑类的阿苯达唑和甲苯达唑对治疗包虫病有效以来,打破了外科手术作为包虫病唯一治疗手段的局面。目前阿苯达唑被WHO推荐为肝包虫首选药物。由于阿苯达唑的胃肠道吸收差,导致其生物利用率低。近年来一些学者致力于改善阿苯达唑的生物利用率或筛选新药的研究,如阿苯达唑乳剂、阿苯达唑脂质体、阿苯达唑前体脂质体等。此外任伟新等分析了8例肝泡状棘球蚴病数字减影肝动脉造影(DSA)的表现,3周CT随访碘化油沉积在病灶周围,与正常肝组织界线清楚,DSA可清楚显示病灶供血动脉及病灶血管的染色情况,为直接经导管选择性注入药物或栓塞剂进行血管内治疗提供了很好的依据,说明介入栓塞治疗肝泡状棘球蚴病具有可行性。

三、包虫病防控技术的发展

从1863年Iceland首次在实施包虫病控制疫情计划,根据当时有关包虫病的知识,在人民群众中大力进行防治包虫病的健康教育工作,结果使包虫病流行程度逐渐降低,在1950年之前冰岛实际上已经消灭了包虫病,这是在特定的自然和社会条件下,人类控制包虫病的一个成功先例。截至2002年共有13项类似的预防控制计划。其中五项岛屿范围的控制计划:即冰岛、新西兰、塔孜马尼亚、福克兰岛和塞浦路斯。在不同预防控制时间(<15至>50年)内有比较理想的结果,其CE患病率明显降低等。2002年已有两个国家:冰岛和新西兰以及塔孜马尼亚岛宣布已完全脱离包虫病的威胁。其他在南美洲(阿根廷,智利,乌拉圭)的包虫病控制计划也已开始生效,在欧洲(中威尔士,萨丁尼亚)及东非(肯亚西北部)亦得到不同程度的控制。自1992年起,我国颁布了第一个防治包虫病五年规划,并将包虫病的研究防治计划列入国家“九·五”、“十·五”和“十一·五”科研攻关项目中,在国家自然科学基金项目、国家西部人才发展计划、卫生计生委以及中国西部各省、自治区科研项目中给予充分的政策倾斜和人才培养支持,从而使包虫病研究和防治在中国西部得以可持续发展。2004年,由卫生计生委疾控局、中国疾病预防控制中心和中国预防医学会主持的全国寄生虫病调查中,包虫病列入了国家流调专项,在初步的抽调检查确认后,至少有38万病人。2005年,在吴仪副总理关怀下,卫生计生委疾控局和四川省CDC和甘孜州支持和协作下,直接投入数百万元,启动了对该地区以藏民为主体的包虫病防治计划。由此揭开了中国西部包虫病高发地区45个试点县的包虫病预防控制序幕。2007年,中国总理温家宝在全国人民代表大会向世界宣布,包虫病列入到了国家免费救助计划,表明了中国政府对这种“因病致贫、因病返贫”地方病种之一包虫病,这是一种高度关注和认真负责的态度和举措,对致力于包虫病研究的专业人员也是鼓励和振奋。我们可以充满信心预测,包虫病防控虽然是路途漫漫,困难重重,但是经过预防医学、畜牧医学、临床医学各方专家和科技工作者共同努力,尤其在国家政府大力支持和免费救助计划支撑下,中国的包虫病防治一定能够为世界树立一个成功的典范。

《国际包虫病学会》英文译为International Association of Hydatidology,IAH始建于1941年9月21日,由阿根廷、乌拉圭和巴西发起,在乌拉圭的哥伦比亚宣布正式成立,并由阿根廷人Dr.Daniel J Cranwell担任第一任主席,阿尔瑞德·范如担任第一任秘书长。从那时起,包虫病的多学科的研究与协作,针对包虫病的过敏反应、休克诊断和救治开始了跨国界的学术交流与科研合作。直到2001年在土耳其举办的第二十届国际包虫病大会暨IAH成立60周年庆典上,正式选举葡萄牙外科医师Dr Menezes da Silva担任新一届主席,并宣布英语和西班牙语为该学会正式语言,拥有来自30多个国家和地区1000多名正式会员的国际性学术组织,一直发挥着联系世界各国专家学者和医师,IAH每2~3年举办一届学术大会。就包虫病的研究、预防、诊断、治疗开展学术交流和技术合作。1993年由卫生计生委及中国预防医学会主办的第十六届包虫病国际大会在北京召开。第二十四届国际包虫病大会暨IAH成立70周年庆典2011年在中国新疆成功举办,汇集了来自世界各地的包虫病研究专家学者以及包虫病的世界性学会组织的主席等,既扩大了外部了解中国包虫病现状,又表明中国对包虫病的关注和自身应做的工作。

世界卫生组织非正式包虫病专家工作组(WHO Informal Working Group on Echinococcosis,WHO/IWGE)是以欧美亚澳洲为主体的包虫病专家学者倡导组成的学术工作组织,成立于1985年,在WHO科技文化官员Zbinien Parlowski先生支持下,由瑞士John Eckert教授担任第一任总协调人(1985—1995年)主持召集区域性国际学术会议,并于1996年以WHO名义主编出版了《包虫病诊断和治疗纲要》,为世界各国逐步建立标准化诊断治疗和包虫病控制起到了引领和指导作用。以后在继任的Meshulin先生主持下,于1995年在塞浦路斯举行的第十八届包虫病国际大会期间改选为法国的Dominique Vuitton教授担任第二任总协调人,并启动了包虫病世界网络协作机制,中国的刘约翰教授和温浩教授以及日本的伊藤亮教授作为亚洲协调代表正式加入参与工作至今。2001年改选至第三任总协调人是美国疾病预防控制中心Peter Schantz先生;2004年在肯尼亚召开的第二十二届国际包虫病大会推选第四任的总协调人是英国著名包虫病专家Philip Craig教授,该专家工作组成员致力于推进包虫病世界网络协作和跨国的国际合作,并在希腊新近召开的第二十三届国际包虫病大会期间正式启动了包虫病预防控制指导纲要编撰工作。每年轮流举办各种学术研讨,倡导应用基础与临床治疗结合,利用欧共体项目积极开展包虫病高发地区的多国协作研究计划。在欧洲、亚洲(中国和日本)、中东南美和非洲的现场流调和防治,制订和再版《包虫病诊断治疗技术纲要》以及先进的治疗技术研发,尤其为包虫病的标准化和规范化起到了巨大的推动作用。此外WHO/IWGE参与国际包虫病联合大会协作交流,为世界包虫病学习、交流、规范、提高树立了良好的范例,对世界包虫病学发展起到了积极的推动作用。

第二节 病原分类和流行病学

目前,世界上报道的棘球绦虫有10余种,其中致病的有4种,①细粒棘球绦虫(echinococcus granulosusEg,Batsch,1786);②多房棘球绦虫(E.multilocularisEm,Leuckart,1863);③少节棘球绦虫(E.oligarthrusEo,Diesing,1863);④福氏棘球绦虫(E.vogeliEv,Rausch and Bernstein,1972)。感染人类致病的主要是E.gE.m两种。除青藏高原、四川甘孜阿坝地区以外,西部七省临床所见多由E.g感染所致肝囊型包虫病(cystic echinococcosis,CE)约占到95%远高于以E.m感染所致肝泡型包虫病(alveolar echinococcosis,AE)。E.g分布广,危害大,又将其分为二株,一是北极株,主要分布在北极区,以在狼和鹿类野生动物中循环为特点。二是欧洲株,呈世界性分布,以在狗和家畜中循环为特点,我国属于欧洲株的影响范围。人群感染包虫病目前仍然是一个重要的世界性公共卫生问题,是流行于世界畜牧业发达地区最常见的人兽共患性寄生虫病。分布于亚洲、非洲、南美洲、中东地区、中欧地区及北美阿拉斯加和日本北海道。据1999年全国包虫病防治策略研讨会初步统计,我国23个省、自治区(约占中国国土的87%)均有包虫病例报道,按WHO以2%人群发病率为高发地区,中国西部属包虫病高发地区,据调查,人间包虫病的感染率在3.1%~31.5%,患病率在0.5%~5.5%,其中,新疆、青海、宁夏、西藏、四川甘孜阿坝高发地区人群患病率可高达5%~10%,流行区平均每10万人口约有病人2900例,现有50万包虫病例,受威胁人口达五千万以上,仅新疆近年来每年手术治疗量约在2000例以上,根据农业部不完全统计包虫病每年给我国畜产品造成的经济损失逾30亿元,已成为牧民群众“因病致贫、因病返贫”的主要原因之一,对于包虫病的防诊治和研究刻不容缓。

图1-2-1 4种棘球绦虫

图1-2-2 世界包虫病分布情况

图1-2-3 中国包虫病分布情况

棘球蚴主要是通过狗→羊或狗→牛之间的相互传播来完成每一个生活循环周期的。人只是在这一循环过程中机会性感染而致病的。在寄生虫的生活周期中,必须有其特定的适宜宿主,如终末宿主和中间宿主,以促其生活周期的延续。包虫病的终末宿主即成虫所寄生其宿主,并可在其体内生长发育至生殖器官成熟、产卵;而包虫病的中间宿主即幼虫所寄生的宿主,幼虫在宿主体内继续发育,如羊、牛、骆驼可被细粒棘球蚴寄生。泡状型包虫病的中间宿主则主要为啮齿类动物;人类则可被上述两种类型棘球蚴虫卵感染,但并非适宜的中间宿主。

图1-2-4 囊型包虫病—人—泡型包虫病循环图

图1-2-5 细粒棘球绦虫成虫

图1-2-6 细粒棘球绦虫虫卵

图1-2-7 多房棘球绦虫成虫

感染包虫病的主要途径是经消化道传染,即“病从口入”,当误食入污染棘球绦虫虫卵的饮食,或餐具、手指粘有虫卵,随饮食被吞下后在十二指肠内孵化为六钩蚴,并被胆汁胰液激活,卵膜被融化,六钩蚴脱壳而出,而借小钩吸附于小肠黏膜上,然后钻入肠黏膜的毛细血管,经肠系膜上静脉潜入门静脉系统,如同静脉栓子随血流而迁移,首先流注入肝脏。门静脉的解剖特点是两端皆为毛细血管末梢,肝窦如同“滤池”,成为六钩蚴的第一道“筛子”,故而使六钩蚴容易滞留在肝脏内,发育长成包虫。因此,包虫在肝脏发病率最高,占65%~80%,而泡型包虫几乎是肝脏原发约98%。若六钩蚴通过肝脏,随肝静脉、下腔静脉回流入右心,亦可经小肠淋巴管经胸导管而进入颈内静脉到达右心,则顺肺动脉迁移到肺脏寄生,故肺脏的发病率仅次于肝脏,占14%~18%,而肝与肺多发占肝包虫的5%,肝与肺以外的其他脏器多发占3%左右。由于肺毛细血管是肺动、静脉的直接通道,而肝脏毛细血管呈网状组织,六钩蚴通过肝脏远较通过肺脏困难,故仅有少量六钩蚴能通过肝窦这个“滤池“,到达“下一站”肺脏寄生。而六钩蚴较容易通过肺脏的毛细血管,如果六钩蚴又通过肺脏,这个第二道“筛子”,则随肺静脉回流入左心,进入体循环动脉系统而迁移到全身各部位脏器、组织均可寄生罹病。各脏器的感染率,与脏器的血流量及六钩蚴随血循环经过的先后次序有直接关系。各脏器的发病率依次为肝、肺、腹腔、盆腔、脾、肾、脑、骨、肌肉、皮下、眼眶、纵隔、乳腺、腮腺、甲状腺、胸腺、精索、心肌、心包等。

图1-2-8 囊型包虫病—脏器感染率—泡型包虫病

截至2013年12月,新疆包虫病临床研究所对新医大一附院10 012例统计分析,其中7556例(75.47%)病灶位于肝脏,1751例(17.49%)位于肺部,261例(2.61%)位于脑,其余444例(4.43%)位于其他部位包括盆腹腔、肾脏、骨、脾脏、胰腺及心脏等器官。同期住院经确诊并治疗的肝AE病人近402例,约占总住院包虫病例的4.02%。

图1-2-9 10 012例包虫病例年龄及性别分析

第三节 病理形态及致病性

因两种棘球绦虫的成虫终末宿主长期受不同自然地理和生态环境的影响,生物进化各有区别,这两种病的病理生理与形态迥然不同。

一、囊型包虫的病理形态

包虫囊肿病理形态结构可分为内囊和外囊。内囊为包虫的本体,由两层构成,内层为生发层,外层是多层角质层。外囊是在内囊周围形成的一层纤维包膜,病程久时外囊肥厚可达1~2cm,常有钙化形成。囊内容物有囊液、育囊、原头节、生发囊和子囊。囊内的生发囊可形成多个子囊,病史长的子囊内又可产生孙囊。囊液无色透明,囊壁破裂可使囊内容物外溢导致过敏反应甚至过敏性休克,亦可腹腔内播散种植生成新的包虫囊。

1.包虫内囊(endocyst)

是寄生虫的本体,即棘球蚴,临床通称为内囊,内囊呈乳白色,半透明,表面平滑有光泽的球形包囊,内囊壁厚度与包虫病的病程成正比,一般有1~3mm,包虫囊壁分两层,外层是不含细胞的角质层(laminated layer),厚约1~2.5mm,内层是生发层(胚层lerminal Layer),厚约20~80μm,为胚蚴增殖的基地,在生发层的内面长出很多细小颗粒状的育囊(原头蚴)及雏囊(子囊)故得名为细粒棘球蚴。角质层由生发层细胞的分泌物形成,有保护生发层及渗透作用,吸收营养物质,供给包虫生存及排出代谢废物。该层具有弹性,当破裂后,内囊向外翻卷,使生发层上的雏囊及育囊脱落播出。内囊无血管结构,与宿主外囊无组织结构连接,内囊柔软脆弱,甚易破裂,破裂后囊球塌陷卷曲收缩,外观近似凉粉皮样,若将完整的内囊球置于盘中,即变成扁球状,稍加震动或在倾倒移动时,易自行爆裂。

2.囊液(hydatid fluid)

包虫囊内充满水样囊液,是宿主血液的派生物质含多种成分的混合物:由蛋白质、碳水化合物、包虫代谢产物及宿主体液成分组成。囊液是无色无味的液体,澄清如水,不凝结,具有保护与滋养子囊及原头蚴的功用。比重1.008~1.015,pH7.6~7.8(正常人体液pH7.35~7.45),钾、钠、氯、钙、氧化物和二氧化碳含量近似宿主血液中的浓度。囊液的压力约为300~500mmH2O,远高于人体组织的张力,含有毒白蛋白(toxalbumin),具有抗原性,人体组织渐吸收少许囊液,使机体致敏产生抗体,而对包虫囊液反应性增强,因此当包虫破裂时,囊液溢入浆膜腔,与机体细胞组织中的抗体结合后,突然释放大量组胺等血管活性物质,而导致过敏反应,轻者反复出现皮肤潮红,水肿、荨麻疹,重者立即产生胸闷气促,面色苍白,出冷汗,血压下降等过敏性休克症状。

3.育囊(brood capsule)与原头蚴(protoscolex)

包虫囊的内面生发层还向囊腔内长出极小的囊泡,渐发育成育囊,育囊内包含原头蚴,能产生原头蚴的育囊称为能育囊,不能产生原头蚴的称为不育囊。育囊由母囊上脱落,漂游于囊液中,肉眼可见极小的白色颗粒,若将囊液静置后育囊及原头蚴即下沉,肉眼观察可见呈白色细小沙粒状,故称为囊砂(hydatid sands)。显微镜下可见育囊是一个很薄的包膜,可透见其中包裹20~40个原头蚴。原头蚴具有双向发育能力,即在中间宿主体内播散可生长成为无性繁殖的继发性包虫,若被终末宿主吞食,则发育成为棘球绦虫,自体受精有性繁殖。因此原头蚴是包虫繁衍的“种子”,但人体的原头蚴并不参与寄生虫的生活循环链。原头蚴的抵抗力很低,离体后在室温下能生存4日。但并不是每个包虫囊液内都含有原头蚴,正如无子囊一样,对无原头蚴的包虫称谓不育包虫或无原头蚴包虫,是由于寄生条件不利如宿主免疫力较强,控制包虫发育而成无原头蚴的包虫,即不具有流行病学传染的意义。

4.子囊(daughter cyst)

包虫的生发层有旺盛的繁殖能力,而在包虫囊的内面,向囊腔内生出许多小的芽胞(spore),逐渐增长形成中空的雏囊,脱落而游离于囊液中,称为子囊(daughter cyst)。有少数外生性子囊,即由生发层向内囊外衍生,而居于母囊之外。临床偶见在一个外囊内,有一个大的母囊之外,另有1~3个较小的囊泡,即为外生性子囊,与母囊共居于一个外囊内。

5.孙囊(granddaughter cyst)

病程甚久的包虫,子囊内可再生孙囊,而透过子囊壁可见绿豆大的孙囊。孙囊性状如子囊。孙囊是在一个包虫囊内的众多子囊中,仅有少数几个子囊内有孙囊,即母、子、孙囊同居于一个包虫外囊内,有孙囊者约占0.2%,尚未发现孙囊内又生子囊者,即仅有三世同囊,而未见四代同室者。

6.外囊(ectocyst)

随着胞蚴长成包虫的过程中,由于人体的免疫功能及脏器的屏障作用,在包虫周围的局部组织首先发生异物反应,炎细胞浸润,嗜酸性粒细胞、浆细胞及多核巨细胞浸润渗出,由新生的成纤维细胞形成无细胞核的纤维结缔组织包膜,包裹在包虫的周围,即称为外囊。在突出于脏器表面的外囊呈乳白色,平整光滑,不透明,外囊的厚度与硬度,视病程长短及寄生脏器的不同而差别很大,肝、腹腔、脾、肾的包虫,增长缓慢,病程较久,故其外囊壁较厚,平均在0.2~0.5cm,触之硬韧牢固,肺包虫的病程较短,其外囊壁甚薄,平均0.01~0.05cm。脑包虫的外囊菲薄如纸。突出于脏器表面的外囊较厚,而深居在脏器组织内部的外囊较薄,合并感染后外囊炎症浸润增厚可达0.5cm。骨包虫则无外囊,因长期占位压迫骨松质使骨皮质变形呈蜂窝状扩大的骨壳。包虫囊肿的外囊并非虫体本身组织,而是人体脏器组织所形成的屏壁。因此,肝包虫的外囊壁包含肝组织及肝小管,肺包虫的外囊壁包含肺组织及小气管,这是产生胆瘘或支气管瘘并发症的解剖原因。

图1-3-1 内翻和外翻的原头蚴

图1-3-2 生发层和囊砂

图1-3-3 细粒棘球蚴模式图

图1-3-4 细粒棘球蚴手术标本

包虫增长缓慢,将脏器组织向周围挤压推移,呈占位性扩张,其增长速度不一,有报道每年增长直径1~4cm,笔者在四川甘孜州曾遇2岁6个月患儿的肝包虫直径已有8cm大小,也常见成人已有数年包块病史的肝包虫,不足5cm,可见包虫的增长速度是不一致的,决定包虫增长速度的主要条件有三:

(1)寄生脏器的血运丰富或贫乏,即包虫获得营养丰富或匮乏;

(2)脏器组织的疏松或致密,即包虫扩展的阻力大小有直接关系。寄生脏器血循环旺盛,营养充足,组织结构疏松,阻力较小,则包虫增长速度快,否则反之。临床发现肺、脑、腹腔包虫增长较快,尤其肺的组织松软,血运旺盛又有胸腔的负压作用,故肺包虫生长速度较快,肝、脾及肾实质脏器内的包虫增长速度较慢;而骨及肌肉内的包虫,由于组织结构致密,阻力甚大,扩展受限,则增长更缓慢;小儿机体含纤维结缔组织较成人为少,而含水分较多,组织结构松软,故寄生在小儿体内的包虫比在成人增长为快;

(3)更重要的因素是包虫的活力,在病程早期活力旺盛,增长较快,病程久的包虫,体积增大,所需营养倍增,而脏器提供的营养相对不足,以及活力减弱,必然增长缓慢,而病程更久,包虫衰老退行性变则不再增长,甚至变性坏死,反而收缩变小;外囊钙化呈蛋壳状,不仅阻碍吸收营养及排泄代谢物质而变性坏死,自然无增长可能。总之包虫的增长速度与寄生脏器,病人年龄及病程长短等因素有关。因此包虫增长病程概括分为:早期为生长旺盛期,中期为生长缓慢期,晚期为生长停滞期。

病程久的包虫,生长力减低,逐渐衰老而停止增长,曾报道病史最长的是一位肾包虫病人,自述其发现腰部包块,已有40年,因无任何不适而未就医,近因突然发生肾绞痛,始来就医,手术所见:左肾包虫,外囊壁甚厚而硬韧,内囊破裂,部分子囊仍有光泽,囊液仍澄清如水。另一例是腹腔包虫,自述腹内无痛性包块已有22年,近10年来未见增大,手术所见外囊完全钙化,子囊及内囊无坏死,钙化的包虫不能再增大,但仍能维持其存活。

包虫囊肿可因外力作用,或胸腔、腹腔的猛烈震动,使包虫突然变形,而致内囊与外囊分离,影响供给营养和排出代谢物质,或由于子囊繁衍过多,占满母囊,而使囊液减少,不足以保护和营养子囊的需要,其结果皆导致内囊及子囊营养缺乏,生机衰退而渐变性坏死,变为无光泽,半透明状,更脆弱极易破裂囊壁,囊液蛋白变性而成半透明黏液,常引起继发感染成脓性,若未感染,久之囊液被吸收渐少,包虫囊收缩,内囊,子囊退化溶解而呈干酪样的实质包囊,或纤维素沉积而机化,类似结核瘤或纤维瘤样的实质性肿块。包虫发生各种并发症约占30%,常见的有合并感染,并发破裂,可互为因果,先后发生,同时并存,则其转归各具相应后果。

二、泡型包虫的病理形态

多房棘球绦虫的幼虫期,可寄生于啮齿类包括麝鼠、田鼠、旅鼠、大沙鼠和小白鼠,人作为非正常中间宿主偶可感染。多房棘球绦虫寄生于狐狸、狼、犬、猫(较少见)的小肠中。仅幼虫寄生人体引起泡型包虫病。在我国西部地区,该病危害着许多群众的健康和生命。在我国新疆、青海、四川、甘肃、内蒙古、西藏等省区均有病例报告。

肝脏是多房棘球蚴感染的主要寄生器官,其病理解剖特点为无数直径0.1~1.0cm的小囊泡,而其角质发育不完整,生发层不断产生更多的小囊,向四周肝组织浸润发展,而小囊泡液不断外溢引起肝和邻近组织免疫应答反应。大体观一般呈单个巨块型,为淡黄色或白色的囊泡状团块,有时为结节型,或两者兼有。质较硬,由无数小囊泡集合而成海绵状,与周围组织分界不清。多房棘球蚴每个囊的大小基本相同,囊壁外面的角皮层很薄,囊体与周围组织间没有纤维膜形成的明显界限,小囊内含透明囊液和原头节,囊泡内容物为豆腐渣样蚴体碎屑和小泡。镜下,在肝组织中散在大小不等的泡状蚴小囊泡,一般仅见角皮层,偶尔有单细胞性生发层。囊泡周围有嗜酸性粒细胞浸润,伴有结核样肉芽组织形成及纤维组织增生。最后可导致肝硬变、黄疸、门静脉高压和肝功能衰竭及恶病质。陈旧病灶的中央因营养不佳常发生变性、坏死,或溶解呈胶冻状液体。如继发感染,可酷似脓肿。多房棘球蚴以出芽的方式或以浸润式增殖,不断产生新囊泡,长入组织,类似肿瘤,大多为外生性,并可侵入血管或淋巴管,转移到肺、脑、脾、肾、肾上腺及心脏等处,因此肉眼上易误诊为肝癌。它呈葡萄状的囊泡群还可向器官表面蔓延至体腔内,酷似恶性肿瘤,故有“虫癌”之称。

病变在发展过程中,位于肝脏顶部的病灶可以向上突破膈肌累及右下胸腔或肺实质,而肝脏下缘的病灶可以直接累及右肾上腺等邻近结构,或造成腹腔内的泡球蚴种植性转移;位于肝门或者累及到肝门的病灶可以压迫、包绕和侵蚀肝门区的血管和胆管,从而引起门脉高压症和胆道扩张;而一旦病灶侵破血管,包虫组织进入血管内,就可随着血液循环到达肺、脑等远隔部位而形成转移灶。

在人体内病程自然发展和转归,借助影像学和生物学特征可描述泡球蚴感染人体后首先在肝脏中着床,逐渐发育生长,病灶钙化和液化坏死腔等形成这种系列形态和病理组织学质变的交织盘错过程。基于肝泡型包虫病的基本病理组织学和生物学病程发展演变过程可归纳总结为三期,即肝泡型包虫病的病灶浸润期,病灶钙化期和中心病灶液化空洞期。关于肝泡型包虫病的发展阶段特征表述可分为:

(1)病灶浸润期:

泡球蚴原头节与生发层的成分可通过门静脉血流经由肝门称为第一站在肝脏着床,在肝脏组织内繁衍,并向外呈浸润性生长,即为大小不一的小圈状低密度区,周边正常同正常肝组织界限模糊。

(2)病灶钙化期:

泡球蚴在浸润生长过程中发生钙盐沉积,早期呈现点状钙化颗粒,随着病程发展钙化颗粒融合成等状或不规则片状钙化灶。此时继续向外繁衍浸润层向外芽生增殖又形成相对低密度“浸润带”,与钙化灶退行性改变并钙盐沉淀相映呈现“钙化带”。这两期病理持续发育发展,相间演变构成多层状表象。

(3)病灶液化空洞期:

泡球蚴在上述两期增殖外扩发展过程中逐渐形成巨块实变病灶,而内部浸润肝缩小,血管闭塞,导致病灶中心部位缺血坏死,加之对肝内小胆管侵蚀形成灶内胆漏,则液化成胆汁样胶冻物,多在病灶中心形成不规则坏死液化空腔。

肝泡型包虫病具有恶性肿瘤样的生长特点,不仅可以直接侵犯邻近的组织结构,还可以经淋巴道和血管转移到腹膜后和远隔器官如脑、肺等部位。发生肝外转移灶最多的部位是脑,其次为肺和腹膜后,心脏等部位罕见。一旦泡型包虫病发生肝外转移,则表明其预后不良,治疗则不能仅靠手术。根据Reittner等统计,此类病人如不治疗5年存活率仅为56%,而经化学药物治疗后存活率可以提升到96%,了解其肝外转移灶的特点,作出正确判断,有助于临床选择合适的治疗方案。

1.脑泡型包虫病

病灶单发、多发,多位于幕上脑皮层区或皮层下区实质内。平扫呈密度稍高的实性结节或肿块灶,密度不均匀,钙化不明显。注射对比剂后均有增强,但形态有所不同:或增强后有些病灶呈结节状强化,有些病灶的中央有较大的增强核心,而边缘也同时呈环形增强,两者间由不甚规则的低密度带相隔,整个病灶类似“靶征”样外观;或表现为病灶内部呈多发“蜂窝状”低密度区并伴边缘强化的境界不规整的结节或斑块灶。上述所有病灶的周围均可见程度不一的灶周水肿,并伴有邻近脑室系统的受压移位。

2.肺泡型包虫病

均可见两肺内多发大小不一的结节灶,肺野外带居多。病灶边缘呈分叶状或有小结节壮的隆起,内部密度不均匀,并可见病灶内的“小空泡征”或偏心性空洞。

3.心脏泡型包虫病

病灶多位于左心室后下部,呈不规则的混杂密度实性肿块,其边缘部分有较多的丛状、斑块状和小圈状钙化,并可见夹杂在其中的多个“小囊泡”征象。

4.肾上腺泡型包虫病

呈稍低密度肿块,内部有大小不一的更低密度的液化坏死区,由稍高密度区环绕或分隔,实质部分可见钙化,或表现为不均质的“地图样”低密度肿块。

5.腹膜后泡型包虫病

腹膜后区实性肿块,与周围脏器粘连并包绕下腔静脉和腹主动脉。病灶内密度不均匀,有大量斑块状和颗粒状钙化及更低密度的液化坏死区。

图1-3-5 人体肝脏组织中的泡型包虫病灶

经18世纪和19世纪基础与临床医学的奠基与发展,20世纪以来包虫病的基础研究和防、诊、治水平得到了明显的进步。手术方法不断改进和创新,拓宽了根治领域,减少了并发症,规范了治疗学,根治性手术理念和方法通过强化外科技能训练和培训,达到提高治愈病人的目的。基于新医大一附院(1956—2012)万余例病例的总结,更多新的理论和高新技术的陆续应用于包虫病防诊治,有效提升我国对包虫病新的认识,同时,许多新的科学问题又摆在了我们的面前。因而,科学的传承技术和理念是我们当前的责任和使命。

(吐尔干艾力·阿吉、温浩)