白喉 :白喉杆菌引起的急性呼吸道传染病

更新时间:2023-09-25 14:56

白喉(diphtheria)是由白喉杆菌(Bacillus diphtheria),引起的急性呼吸道传染病,属于乙类传染病。

该病临床主要表现为咽、喉部灰白色假膜和全身毒血症症状,严重者可并发心肌炎和周围神经麻痹。该病主要通过空气飞沫传播,也可通过尘埃以及染菌的手巾、食具、玩具、书报等传播。患者和带菌者是该病的唯一传染源,人群对该病普遍易感。白喉主要依据流行病学资料和典型的鼻咽部白喉假膜即可作出临床诊断,细菌学检查阳性即可确定诊断。该病以病原治疗为关键,需同时使用抗毒素和抗生素治疗,主要药物有马血清制剂、苄青霉素G等。该病预防包括控制传染源、切断传播途径、保护易感人群等。在应用抗毒素及抗生素治疗后,白喉的预后明显改善,病死率已降至5%以下。

世界各地均有白喉报道,以散发为主。实施计划免疫后儿童发病数明显下降,发病年龄向后推迟。一年四季均可发病,以冬春季多发。居住拥挤,卫生条件差,容易发生该病流行。曾经白喉发病率及病死率(约10%)均很高。在进行疫苗接种后,发病率大幅度下降,部分实施计划免疫的地区已多年无病例发生,中国已多年未见白喉病例报道。

病因

病原体

白喉杆菌属棒状杆菌属,大小为(1~8)μm×(0.3~0.8)μm,革兰阳性,一端或两端膨大,内有异染颗粒。菌体排列不规则,常呈Y、L、V形或栅栏样,不能运动,无芽胞。在奈瑟(neisser)染色时菌体呈黄褐色,异染颗粒为蓝黑色;阿伯特(albert)染色菌体呈绿色,异染颗粒为深蓝黑色;庞氏(ponder)染色菌体呈淡蓝色,异染颗粒呈深蓝色。在0.033%亚锑酸钾培养基上生长时可使锑盐还原,使菌落呈灰黑色。细菌分泌的外毒素是主要的致病物质,有A、B两个片段,A片段无直接毒性,在B片段携带下与细胞膜受体结合后,转位到胞质内发挥毒性作用。抗A片段的抗体无中和外毒素作用,但针对C末端分子量为17kD的多肽(相当于B片段受体结合区)的抗体具有阻断外毒素作用。外毒素的毒性强,豚鼠类最小致死量仅为0.1μg。携带产毒基因(tox+)温和噬菌体且分泌外毒素的白喉杆菌才有致病性。白喉杆菌外毒素不稳定,以0.3%~0.5%甲醛处理成为类毒素,可用于预防接种或制备抗毒素血清。白喉杆菌对冷冻、干燥抵抗力强,在干燥假膜中可生存12周;在玩具、衣物上可存活数天。对湿热及化学消毒剂敏感,56℃10分钟或5%苯酚1分钟即可死亡,阳光直射下仅能存活数小时。

发病机制

白喉杆菌侵袭力较弱,侵入上呼吸道后仅在黏膜表层繁殖,不侵入深部组织和血流。白喉杆菌外毒素具有强烈毒性,可破坏细胞,导致周围组织纤维蛋白渗出和免疫细胞浸润。大量渗出的纤维蛋白与坏死组织、炎症细胞、细菌等凝结而形成特征性白喉假膜(diphtheric pseudomembrane,DPM)。假膜覆盖于病变表面,与组织粘连紧密不易脱落,强行剥脱易出血。但喉及气管黏膜上皮有纤毛,假膜与黏膜的粘连不紧,因此喉及气管白喉的假膜易脱落引起梗阻窒息。白喉杆菌外毒素吸收人血引起全身毒血症状,毒素吸收量与假膜所在部位及广泛度有关。假膜范围大,毒素吸收多,症状重。喉及气管黏膜白喉,毒素吸收较少,全身症状较轻;鼻白喉毒素吸收量最大,症状最重。

流行病学

流行特征

白喉曾见于世界各地,全年散发,以秋冬季多见。一年四季均可发病,以冬春季多发。居住拥挤,卫生条件差,容易发生该病流行。曾经白喉发病率及病死率(约10%)均很高。在进行疫苗接种后,发病率大幅度下降,部分实施计划免疫的地区已多年无病例发生,中国已多年未见白喉病例报道。但在东南亚、加勒比海南美洲及东欧等一些国家及地区仍有流行。印度2008年报道6081白,占全球所报道病例数的86.66%。

发病情况

世界各地均有该病发生,20世纪80年代前全球每年的病例数达百万,由于疫苗接种,至2013年降至4700例。虽然白喉可通过接种疫苗得到有效控制,但仍有白喉暴发,2015年南非两个社区暴发白喉,此外东南亚的印度尼西亚泰国,以及与中国陆地接壤的越南、尼泊尔、印度,每年都有确诊病例报告。在全球报告病例中印度的病例数最多,约占72%,2011~2015年的5年累计报告达18350例。

中国2006年报告了1例白喉病例,自2007年至2019年无白喉报告病例。但在2020年报告2例,中国人群健康仍存在着潜在威胁,当疫苗覆盖率和人口免疫力较低时极有可能发生境外输入性疫情及疫情复燃的危险。

病理生理学

局部病变

局部病变表现为典型的纤维素性炎症。白喉杆菌在黏膜表层生长繁殖,产生的外毒素细胞有强烈的毒性作用,导致黏膜上皮细胞坏死、免疫细胞浸润和纤维素渗出。大量渗出的纤维、白细胞、坏死的黏膜上皮细胞和细菌等凝结成该病所特有的灰白色假膜。咽白喉假膜牢固附着于黏膜不易脱落,而喉部假膜则附着较松,有时可咳出。

全身病变

除局部呼吸道黏膜改变外,病理改变以中毒性心肌炎和白喉性神经炎最显著。可见心脏扩大,心肌常有脂肪变性、玻璃样及颗粒样变性,心肌纤维断裂并可累及传导系统。神经炎以周围运动神经为主,其中第Ⅸ、X对脑神经受损较常见,常为髓鞘变性、神经轴肿胀。还可有肾浊肿、肾小管上皮细胞脱落及肾上腺退行性变等,肝脏也可出现脂肪浸润和肝细胞坏死。

传播机制

传播源

白喉杆菌寄生侵袭人类,故患者和带菌者是唯一传染源。该病在潜伏期末即开始从呼吸道分泌物中向外排菌,具有传染性。健康带菌者约占总人口0.1%~5%,流行期带菌率可达10%~20%,恢复期带菌率在10%左右。因此,轻型、不典型患者和健康带菌者作为传染源在流行病学上更有意义。

传播途径

主要经呼吸道飞沫传播,也可经食物、玩具及物品间接传播。偶尔可经破损的皮肤传播。

人群易感性

人群对该病普遍易感。机体通过针对外毒素产生的抗体而获得保护,由于感染后可产生较持久免疫力,不同年龄组人群对白喉杆菌的易感性有显著差异。新生儿从母体胎盘及母乳中获得特异性抗体,6个月以内婴儿极少患白喉。这种免疫在出生后3个月时即明显下降,1岁时几乎完全消失,导致发病率上升;由于隐性感染及儿童普遍进行预防接种,人群免疫力随之增强,故15岁以后,人群发病率又明显下降。

临床表现

潜伏期

该病潜伏期1~7日,通常为2~4日。

常见表现

根据病变部位及中毒症状轻重可分为4种类型。按发病率,咽白喉最常见,各年龄均可发生,喉白喉次之,多见于幼儿,鼻白喉较少见,以婴幼儿为多,其他部位则更少见。

咽白喉

临床最为常见,流行时约占80%。按其假膜范围和局部及全身症状的轻重可分为4型。

喉白喉

多系咽白喉的蔓延所致,以喉部症状及喉阻塞为主要表现。起病相对缓慢,体温中度升高,脉搏、呼吸增快,哭声和语音嘶哑,犬吠样咳嗽或出现呼吸困难,示部分梗阻。假膜极易阻塞气道。表现为烦躁不安、不能平卧,梗阻严重时面色发,伴有三凹征,口唇皮肤亦见发绀等缺氧症状。继而昏迷,呼吸逐渐变浅、窒息至死。偶因咳出或吸出管形假膜,而呼吸困难暂时缓解。

鼻白喉

原发性单纯鼻白喉少见。病变范围小、毒素产量少、全身症状轻微。主要表现为慢性鼻炎,有鼻塞,张口呼吸,影响哺乳,鼻腔血性黏液分泌物,量多,单侧为多,可引起鼻孔四周皮肤红肿糜烂、浅溃疡、结痂,持久不愈。易被忽视误诊,鼻镜检查见前庭及中隔上可见白色假膜。

其他部位的白喉

眼结膜、外耳道、新生儿脐带、女婴外阴道、皮肤损伤处及手术伤口处等部位、局部有症和假膜形成。可继发于咽白喉或为原发性,但都很少见。均有局部炎症,假膜形成,全身症状轻,但对疾病传播有重要意义。

并发症

中毒性心肌炎

是该病最常见的并发症,也是该病死亡的主要原因。常见于重型白喉,多发生在病程的第2~3周。临床上表现为极度乏力、面色苍白、呼吸困难。听诊心率加快或减慢、心律不齐。心电图(ECG)显示T波或ST改变,或传导阻滞、心律失常,严重者出现心力衰竭。

周围神经麻痹

多见于病程的第3~4周。常表现为软腭麻痹,鼻音重、进食呛咳及腭垂反射消失等症状。其次为颜面肌、眼肌及四肢肌肉麻痹等。一般在数周内恢复,多不留有后遗症。

继发感染

主要继发支气管肺炎、肺炎、中耳炎慢性淋巴结炎败血症等。大多由链球菌金黄色葡萄球菌引起。

中毒性肾病

很少见,主要表现为尿量减少,尿中有免疫细胞和管型,一般无血尿

检查诊断

诊断原则

白喉的诊断主要依据流行病学资料和典型的鼻咽部白喉假膜即可作出临床诊断,细菌学检查阳性即可确定诊断。

流行病学资料

当地有白喉流行,1周内曾去过流行区,有与白喉患者接触史,未接受过白喉预防接种等有助于诊断。

临床表现

局部的假膜特征及伴有中毒症状。咽白喉颈淋巴结肿大、稍有触痛、咽部肿胀,可致吞咽困难;喉白喉有声音嘶哑、犬吠样咳嗽、吸气性三凹征喉阻塞症状;鼻白喉有黏液血性分泌物及鼻周围慢性炎症等。

病原学诊断

当临床疑似白喉即送分泌物作涂片、IFA和培养。双份抗体的血清学检测用作回顾性诊断。但早期诊断极为重要,凡临床症状提示白喉可能时,需及早隔离治疗,培养阴性也不能完全排除白喉。

相关检查

一般检查

外周血白细胞总数一般在(10~20)X109/L,中性粒细胞占80%以上。重症时出现蛋白尿。神经麻痹时脑脊液蛋白质增加。

细菌学检查

取假膜边缘处分泌物直接涂片,可找到细菌。白喉杆菌为革兰氏阳性,细长呈棒状。排列不规则,常呈人字形、栅栏状。经奈瑟染色或阿氏染色两端可见异染颗粒。

分泌物接种于吕氏(Iöemler)血清培养基,白喉棒状杆菌菌落呈灰白色。也可用含亚碲酸钾血清培养基,菌落生长繁殖吸收盐,使菌落呈黑色。再作菌株分型和毒力试验。

分泌物作免疫荧光试验(immunofluorescence assay,IFA)。在荧光显微镜下检查白喉棒状杆菌,阳性率高,可作为早期诊断。

多聚酶链反应(PCR)

由于患者在采集标本前有可能已使用有效抗生素,患者的细菌培养可能为阴性。即使病原菌已经死亡,PCR亦可检测白喉棒状杆菌毒素基因及其调节基因,从而鉴定细菌是否为产毒株。

血清学检测

白喉抗毒素使用前检测血清白喉外毒素抗体可用于白喉辅助诊断。WHO推荐检测方法为Vero 细胞毒素中和试验(Vero 细胞 毒素 neutraliza-tion assay):若抗体滴度不足0.01IU/ml,则表明患者对白喉无免疫力;若抗体滴度超过0.1IU/ml,提示患者对白喉有免疫力,白喉诊断基本排除;若抗体滴度在0.01IU/ml和0.1IU/ml之间,提示可能为既往免疫接种,白喉现症感染不能排除。若采用ELISA方法,其临界值是中和试验的10倍。

鉴别诊断

咽白喉

咽白喉可与以下疾病相鉴别:

喉白喉

喉白喉可与以下疾病相鉴别:

鼻白喉

鼻白喉可与以下疾病相鉴别:

治疗

一般治疗

白喉患者应强调卧床休息,尽量减少运动。普通型咽白喉患者应卧床休息2~4周,重型需4~6周,一般不少于3周。并发心肌炎者必须绝对卧床休息,过早活动极易导致猝死。此外,注意做好口腔护理,饮食以流质为主,保证营养,防止水、电解质紊乱,给予大量B族维生素维生素c等。对躁动不安者可给予地西泮等镇静剂。保持室内通风和 60%的相对湿度

病原治疗

病原治疗可有效缩短带菌时间,中和毒素,控制病情,减少并发症。抗毒素及抗生素应用必须同时进行,二者缺一不可。

抗毒素治疗

抗毒素为治疗白喉的特效药物。能中和病变局部及血中游离的外毒素,但对已与细胞结合的外毒素无效,更不能消除外毒素已致的损害。

白喉抗毒素的应用时机

应用越早越好。病后1~2日应用最佳,病后3~4日为治疗早晚的分界,迟于发病第4日才开始治疗者,疗效将受到影响。对于尚不能确诊的患者,不要等待化验检查结果,应尽早给予治疗,以免延误治疗时机。其用量不依年龄、体重等因素,须视假膜部位范围、临床类型、中毒症状轻重及治疗早晚而定。假膜范围越大,中毒症状越重,治疗越晚,其剂量越大。

白喉抗毒素的剂量与用法

喉白喉及鼻白喉患者给予抗毒素2万~4万U,普通型咽白喉患者3万~5万U,重型咽白喉6万~10万U,应足量一次注射,发病3日后方治疗者剂量加倍。儿童用量与成人相同。用法以静脉注射作用最快,注射后30分钟,血清内即达到最高浓度,而肌内注射需要24~48小时后达血峰浓度;故对重症或治疗晚者,应采用静脉注射途径。轻型患者可半量静滴、半量肌注。常以抗毒素1万~2万U溶于5%葡萄糖溶液100ml中,静脉缓慢点滴,每分钟15滴,无反应时可增快速度。静脉注射抗血清量成人不超过40ml,小儿不超过0.8ml/kg,超过该量时抗毒素血清制剂中所添加的石炭酸成分可能对机体产生有害作用。注射12小时后,常可见假膜停止蔓延,边缘退缩、厚度变薄、体温下降,病情好转。假膜脱落时,可出现堵塞气道发生窒息的危险,故注射白喉抗毒素后应密切观察。若24小时后假膜仍有发展,应重复注射一次抗毒素。

白喉抗毒素为马血清制剂,属异种蛋白。故注射前应询问过敏史,并作皮试,试验阴性方可用药。因抗毒素为治疗白喉无可替代的特效药物,即使皮试试验阳性,亦必须使用,可采用脱敏注射法。脱敏注射前应备好抗过敏药。脱敏注射首次剂量的大小视既往有无血清注射及变态反应史而定。一般情况下,将10倍稀释的抗毒素血清0.1ml皮下注射,10分钟后观察有无气紧、发绀、脉搏加速及血压下降等反应;若无异常反应,每隔20分钟按照前次剂量加倍皮下注射;稀释血清1m用完后,改用不稀释血清0.1ml皮下注射;若无异常,每隔20分钟按前次剂量加倍皮下注射;达1m后,若仍无反应,将所余总量的一半肌内注射,20分钟后无反应,可将余量的全部一次注射完毕。上述步骤中,每次注射后若有不适或轻度反应,则于30分钟后重复原量注射。严重反应者,应立即给予盐酸肾上腺素0.5~1ml皮下注射。亦可在注射抗毒素之前,先给予肾上腺皮质激素以防患者出现过敏反应。

注射白喉抗毒素的不良反应

注射白喉抗毒素的不良反应有:①过敏性休克:最严重的不良反应。一旦发生,应立即注射0.1%肾上腺素0.5~1ml,病情严重者,尚应静脉滴注氢化可的松或地塞米松。②即刻发热反应:常在注射24小时内有发热或发冷,对症处理即可。③血清病:抗毒素血清为马血清制品,可在注射后2周左右出现血清病,即Ⅲ型变态反应,由马血清中的蛋白抗原所致,表现为发热、皮疹、关节痛及血管性水肿等,可用苯海拉明异丙嗪肾上腺皮质激素治疗。目前,由于制造工艺的改进,血清制品的纯度很高,血清病已很少发生。

抗菌治疗

抗菌药物治疗可抑制白喉杆菌生长,缩短病程及带菌时间,并能控制链球菌等所致的继发感染,与抗毒素同为不可或缺的治疗手段。首选苄青霉素G,用量每次80万~160万U,每日2~4次,疗程7~10日。若青霉素过敏,则可选择红霉素,小儿每日40~50mg/kg,4次分服,疗程均为7~10日。重症及不能口服者可静脉给药,亦可选用阿奇霉素或头孢类抗生素等。

并发症治疗

中毒症状重或有并发症者,可应用肾上腺皮质激素以缓解中毒症状。烦躁不安者应用镇静剂。呼吸困难及发绀者给予吸氧。应严密观察病情,及早发现喉阻塞。及时清理呼吸道分泌物及脱落假膜,以避免窒息。喉白喉患者若出现呼吸困难渐进性加重,或有喉梗阻时,应施行预防性气管切开。术后应加强护理,防止肺部感染。病情好转后应及时拔管。假膜脱落堵塞气道时,应立即气管切开取膜,亦可直接用喉镜操作取出。

心肌炎

应严格卧床休息6周以上,并保持大便通畅。否则即使局部病变好转,若劳累或用力仍有猝死可能。儿童哭闹或烦躁不安者,宜应用药物镇静。治疗心肌炎可用肾上腺皮质激素,如泼尼松每日20~40mg,儿童1mg/kg,3~4次分服,症状好转后逐渐减量;亦可应用地塞米松5~10mg静脉滴注。三磷酸腺苷(ATP)肌肉或静脉注射,成人每日40~80mg,儿童酌减。静脉滴注高渗葡萄糖液、ATP、辅酶A细胞色素C等营养素治疗。同时给予大量维生素B1及C。对Ⅲ度房室传导阻滞者可安装起搏器。

外周神经麻痹

此类并发症大多预后良好。肌内注射维生素B1,有助于促进麻痹恢复。对咽肌麻痹及呛咳不能进食者给予鼻饲。呼吸机麻痹者作气管切开,采用呼吸机辅助治疗。四肢肌麻痹可辅以针刺或物理疗法治疗。

支气管肺炎

应选用相应抗生素控制感染。

预防

控制传染源

患者应隔离治疗,直至全身及局部症状消失、隔日做细菌培养连续2次阴性为止。解除隔离不宜早于治疗后7日。密切接触者应医学观察7日。对未接受过白喉类毒素全程免疫的接触者,肌内注射白喉抗毒素血清1000~2000IU,可使其迅速获得被动免疫,保护期3周。注射前需作过敏试验。对带菌者可用苄青霉素40万~80万U;或红霉素每日25mg/kg,连用7日,并隔离至鼻咽拭子培养3次阴性为止。若药物治疗无效,可考虑扁桃体摘除。

切断传播途径

患者分泌物及用具均需严格消毒,呼吸道分泌物用双倍5%甲酚皂(来苏尔)或石炭酸处理1小时;污染衣物及用具煮沸15分钟,不能煮沸者用5%甲酚皂或石炭酸浸泡1小时。病室内应用上述消毒液喷雾消毒。发生白喉流行时,应考虑暂停或减少群众集会,小学生暂时停课,托幼机构暂时关闭。

保护易感者

未进行免疫接种的人群到流行地区旅行可被感染,故应监测白喉外毒素抗体,必要时加强接种新型冠状病毒疫苗。有学者认为发达国家可间隔10年进行一次加强接种,而在发展中国家及卫生条件较差的白喉流行区域,由于人群可经常接触环境中百日咳外毒素,常规完成3次疫苗接种即可,无需加强接种。

计划免疫是有效的预防措施。当婴幼儿接种率达到90%以上时,可基本控制该病的流行。目前应用的疫苗制剂多为“百白破”三联疫苗,是百日咳疫苗和白喉、破伤风类毒素混合制剂,系目前儿童计划免疫采用的疫苗。此外,亦可用白喉、破伤风类毒素二联疫苗。流行区旅游的人群需要监测白喉外毒素抗体,如无保护力应予疫苗接种。

中国现用含白喉类毒素成分苗的免疫程序为:白喉、破伤风和无细胞百日咳联合疫苗(DTaP)共接种4剂次,分别于3、4、5和18月龄各接种1剂次,0.5ml,皮下注射;白喉、破伤风2联疫苗(DT)为加强型,用于6岁时接种1剂,也为0.5ml,皮下注射。鉴于国外青少年和成人白喉增多,为避免因出境接触及输入性病例扩散,需适时开展健康人群白喉抗体水平调查,必要时采取对青少年和成人用疫苗补种措施以提高抗体水平,建立起更加完善的白喉免疫屏障。

预后

在应用抗毒素及抗生素治疗后,白喉的预后明显改善,病死率已降至5%以下。患者的预后与应用抗毒素治疗的迟早、病情及年龄密切相关,抗毒素治疗愈早,预后较好。病后1~2日内开始足量抗毒素治疗者,病死率极低。咽白喉毒血症状重,喉白喉可致窒息,治疗不及时者病死率极高;并发中毒性心肌炎喉阻塞者预后较差;年龄越小,预后越差,尤其是喉白喉。

历史

在公元一世纪时,埃及叙利亚即有该病的发生,在公元二世纪与三世纪时称为叙利亚溃疡,至公元六世纪时Aätius描述过白喉的流行及其后遗症——软腭麻痹,1576年Baillou在记载巴黎的一次流行时,曾描述过作为本病特征的白膜。至1826年法国Bretonneau作详尽的叙述,将其与其他喉症区別开,指出此病的典型症状——白膜,命名为白喉(希腊字 Diphtleria,原为膜的意思),幷介绍了气管切开术

1883年Klebs发现白喉杆菌,次年Löffler获得了白喉杆菌的纯培养。

1888年Roux与Yersin两氏描写了自喉毒素的性质。1894年Von Behring发现白喉抗毒素。Theobeld Smith倡用白喉毒素与抗毒素混合物作自动免疫。

1913年Sohiok发明皮内试验以测定人的易感性。

1922年Ramon创制类毒素以预防白喉。

公共卫生

白喉可以通过通常与破伤风百日咳和其他疾病联合接种的疫苗来预防。世界卫生组织建议从6周大到青春期共接种6剂含白喉的疫苗,以提供长期保护。覆盖率高的全社区疫苗接种是初级卫生保健中常规免疫服务的一部分,是预防白喉的最有效方法。所有儿童都应接种白喉疫苗,接种完整的初级系列疫苗和3剂额外的加强剂,以提供长期保护。这种疫苗是安全有效的。白喉疫苗最常与破伤风、百日咳、流感嗜血杆菌乙型肝炎和灭活脊髓灰质炎等疾病的疫苗结合使用。结合疫苗略微增加了成本,但允许分担分娩和管理成本,重要的是增加了预防其他可能导致破伤风、百日咳、脑膜炎和脊髓灰质炎的儿童疾病的好处。2022年,84%的儿童接种了所有3剂初级系列白喉疫苗。然而,国家之间和国家内部的覆盖水平存在很大差异。连续组儿童接种疫苗可能会导致白喉病例和爆发。

免疫基本计划始于1974年。自成立以来,白喉联合疫苗作为该计划的一部分被引入,并在1980-2000年期间预防了\u003e90%的病例。世卫组织继续与成员国合作,促进疫苗接种,以保持疫苗覆盖率和预防社区疾病。由于疫苗覆盖率不足,白喉爆发。为了控制这些疫情,世卫组织与成员国合作应对疫情,并加强常规免疫计划,以改善和维持免疫覆盖率,预防白喉感染和死亡。

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