破伤风(Tetanus)在很早之前就被人认识到。这主要是大家对外伤后、新生儿出现的独特性症状感到印象深刻。
然而真正了解到该病的病因却要等到很久以后。1884年Nicolaier从厌氧土壤细菌中分离出一种类似“士的宁”的毒素。从而确定了破伤风的真正病因。
1890年,Behring和Kitasato描述了破伤风类毒素的主动免疫。而20世纪初,破伤风毒素的灭活工艺成熟,到20世纪40年代被广泛用于治疗和预防破伤风。然而,到今天,该病仍未被彻底消灭。
一,病原学与病理生理学
破伤风梭状芽孢杆菌是一种专性厌氧菌,通常存在于哺乳动物的肠道中,并广泛存在于土壤中。当其芽孢侵入受损的人体组织时,破伤风梭菌转化为繁殖体杆菌并产生金属蛋白酶破伤风毒素,又称破伤风痉挛毒素。
破伤风毒素通过运动神经元内的逆向轴突运输进入脊髓和脑干后,开始分泌并进入邻近的抑制性中间神经元,对参与神经胞吐的膜蛋白产生裂解作用,从而阻滞神经传递。最终导致抑制性神经传递失活。
而抑制性神经传递在正常情况下调节前角细胞和肌肉挛缩,破伤风毒素导致其失活则带来了导致肌张力增强、痛性痉挛和广泛的自主神经不稳定。
(破伤风培养的显微镜下表现,参考1)
破伤风溶血毒素是破伤风梭菌在早期生长阶段产生的另一种毒素。它也会损伤机体,然而其危害在临床上相对意义不大。
二,破伤风的临床表现
破伤风通常是外伤后发生。有些患者很难找到明确的外伤。这可能是由容易忽略的小擦伤或皮肤损伤所致。
破伤风的潜伏期约为8日,大体上3日~21日不等。新生儿破伤风的潜伏期通常短于非新生儿破伤风。
破伤风临床表现的严重程度和发生频率因人而异,取决于到达中枢神经系统的破伤风毒素量。这也是治疗时,采取中和破伤风毒素的理论基础。
症状和体征可能在疾病发作后再进展长达2周。间隔时间越长,临床表现就越轻。有深部穿入伤的患者疾病更严重。
破伤风毒素所致影响持久,因为恢复需要生长出新的轴突神经末梢。临床上破伤风的持续时间通常为4-6周。
1,全身性破伤风
全身性破伤风是临床最常见、最严重的破伤风类型。其特征为骨骼肌强直性收缩和间歇性剧烈的肌肉痉挛。
因为破伤风患者的意识和知觉并未受损,所以强直性收缩和痉挛都会让患者感到剧烈疼痛。噪音或其他感觉刺激(如,身体接触、光照)可触发破伤风性痉挛。
除肌肉症状外,全身性破伤风患者通常还有自主神经过度兴奋的症状。在早期可能表现为发汗和心动过速。在疾病后期,常表现为大量出汗、心律失常、不稳定型高血压或低血压、发热。这些问题也可能致命。
强直性和周期性痉挛性肌肉收缩导致了破伤风的大多数典型临床表现,例如:
颈僵硬
角弓反张
痉笑(苦笑面容)
板状腹
因胸部肌肉钳样收缩和/或声门或咽肌收缩可分别导致周期性呼吸暂停和/或上气道梗阻
吞咽困难
在全身性破伤风性痉挛发作期间,患者的特征性表现包括攥拳、背部后仰(arch their back),弯曲和外展手臂同时伸腿,往往在这些剧烈的姿势中出现呼吸暂停。
(来自 1824年出版的《解剖与病理学》,援引自参考1)
2,局部破伤风
患者偶尔呈现为局部破伤风。实际上,局部破伤风往往会进展为全身性破伤风,只有很少数的不进展。
比如,头/颈部受伤的患者可能出现头部破伤风,早期仅累及脑神经。病人会表现为吞咽困难、牙关紧闭和局灶性脑
(头部破伤风,注意拉直线的嘴,参考1)
(张口困难的头部破伤风,参考1)
对于疫苗接种不充分的母亲而言,其生产的婴儿如果脐带处理不合理,就会带来新生儿破伤风。而产房中不洁净的手和器械,泥土、稻草或其他未经无菌处理的材料污染产房,也同样会带来新生儿破伤风。
新生儿破伤风通常在婴儿出生后5-7日起病(范围为3-24日)。发病通常较其他破伤风病人更快。孩子原本还能正常进食和哭闹,突然就出现因牙关紧闭而难以张口、拒绝饮食。
还会有吸吮困难和面肌痉挛,这可能导致痉笑(苦笑面容);通常手呈攥拳状,足背屈,肌张力增加;随着病情进展,新生儿会出现肌肉强直和角弓反张(脊柱伸肌痉挛)。
新生儿破伤风是过去新生儿死亡的重要病因之一。
(新生儿破伤风,参考1)
三,诊断与鉴别诊断
有明确外伤史,疫苗接种不充分,以及典型临床表现,则诊断并不困难。但有时上述3因素未必很明晰。
而且有些疾病表现也跟破伤风有相似之处。比如,
1,药物诱导性肌张力障碍。它可以带来眼球偏斜,而破伤风不会造成眼球偏斜。给予抗胆碱能药(如,甲磺酸苯扎托品)通常会立刻逆转药物诱导性肌张力障碍的痉挛。该疗法对破伤风患者无效。
2,口腔感染导致的牙关紧闭。要提醒的是,口腔外伤也可以带来感染,从而带来破伤风。
3,摄入毒鼠药导致的士的宁中毒。从单纯的临床症状上几乎无法区分;而且两者的治疗很相似。如怀疑蓄意投毒,或者意外中毒,则需要专业实验室检测来明确。
4,神经阻滞剂恶性综合征。该病有明确用药史,且会高热。因此区分并不难。
5,僵人综合征。该病无牙关紧闭或面部痉挛。该病对地西泮反应很迅速,而破伤风相对慢。熟悉该病的医生对此鉴别诊断不难。
四,治疗
最好在ICU中治疗破伤风,并由受过该病并发症处理(包括早期和积极的气道管理)培训的医生最为适宜。
该病处理分为:
阻止毒素产生
中和未结合毒素
主动免疫
气道管理
控制肌肉痉挛
治疗自主神经功能障碍
一般支持治疗
1,阻止毒素的产生
所有破伤风患者应行伤口清创以根除导致发病的芽孢和坏死组织。然后再抗生素治疗。强调一遍,除非充分清创,否则适当的抗生素治疗也可能无法根除破伤风梭菌。
抗生素通常选择甲硝唑治疗破伤风,静脉给药,一次500mg,每6-8小时1次,治疗7~10天。也可以选择青霉素G,静脉给药,一次200万-400万U,每4-6小时1次,疗程也是7~10天。
其他药物也可选择。但疗效最肯定的是上述两类药物。
2,中和未结合的毒素
因为破伤风毒素与组织的结合不可逆,所以只能中和未结合的毒素。人破伤风免疫球蛋白(human tetanus immune globulin, HTIG)是中和未结合毒素的首选抗毒素。美国CDC推荐采用单次肌内注射500U。既往推荐的剂量范围是3000-6000U。
一旦考虑诊断为破伤风,就应尽快给予HTIG,并用部分剂量浸润伤口周围。HTIG应在与破伤风类毒素不同的部位给药。
3,主动免疫
由于破伤风是少数几种急性发病恢复后不会获得免疫力的细菌性疾病之一,所有破伤风患者一旦确诊,应立即进行主动免疫,完成含破伤风和白喉类毒素疫苗的全程免疫接种。
成人和7岁以上儿童需接种3剂,推荐在整个成年期每10年1次。从而避免未来的外伤带来再次的破伤风发作。疫苗应在与破伤风免疫球蛋白不同的部位接种。
4,气道管理
因为有呼吸暂停、气道梗阻的风险。应由经验丰富的医生来处理,即在必要时予以气管插管/切开来做呼吸支持治疗。
5,控制肌肉痉挛
通常选择苯二氮卓类来有效控制破伤风的强直和痉挛。地西泮的成人常规起始剂量为10-30mg、静脉给药,按需每1-4小时重复给药。
可能需要长时间用药(常为数周),因此应逐渐减量以防止戒断反应,这也有利于呼吸机使用者停药。
若单独使用镇静剂的效果欠佳,可使用神经肌肉阻滞剂。首选维库溴铵。
6,治疗自主神经功能障碍
自主神经功能障碍的表现是:大量出汗、心律失常、血压不稳定和发热。这些问题也可能致命。
硫酸镁是首选的药物。该药可以减少心血管不稳定,还可以减少控制肌肉痉挛药物的需求剂量。负荷剂量40mg/kg,持续30分钟,随后体重>45kg的患者持续输注2g/小时或体重≤45kg的患者持续输注1.5g/小时。
拉贝洛儿、硫酸吗啡等也可协助。但硫酸镁的疗效是最肯定的。
7,一般性支持
包括营养支持,预防血栓和继发性感染等等。这是ICU常规治疗,本篇不赘述。
六,预后和预防
在儿童期规范接种破伤风疫苗后,应在成年人期每10年接种破伤风疫苗一次。预防破伤风永远比治疗破伤风更有价值。
在今天,一旦发生破伤风,在规范合理治疗下,患者几乎都可以康复。然而,能到ICU且得到规范培训的医生治疗的并不是那么容易的事情。
补充阅读:
2,《什么是自身炎症性疾病?》
3,《年轻人的心肌梗死---34岁青年科学家李海增去世给我们的警示》
4,《如何提升你的免疫力?》
……
参考资料:
1,《Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and Practice of Infectious Diseases》(第9版)
2,Uptodate 临床顾问