background image

Dr. Bilal                                                                                      lec-6 

Bronchiectasis

 

•  Bronchiectasis  means  abnormal  dilatation  of  the  bronchi.  Chronic  suppurative  airway  infection  with 
sputum production, progressive scarring and lung damage are present, whatever the cause. 

• Aetiology and pathogenesis 

• Bronchiectasis may result from a congenital defect affecting airway ion transport or ciliary function, 
such  as  cystic  fibrosis,  or  be  acquired  secondary  to  damage  to  the  airways  by  a  destructive  infection, 
inhaled toxin or foreign body. 

•  The  result  is  chronic  inflammation  and  infection  in  airways,of  which  tuberculosis  is  the  most 
commonworld-wide. 

• Localised bronchiectasis may occur due to the  accumulation of pus beyond an obstructing 

bronchial  lesion,  such  as  enlarged  tuberculous  hilar  lymph  nodes,  a  bronchial  tumour  or  an  inhaled 
foreign body (e.g. an aspirated peanut).  

• 

Pathology

 

• The bronchiectatic cavities may be lined by granulation tissue, squamous epithelium or normal ciliated 
epithelium. 

• There may also be inflammatory changes in the deeper layers of the bronchial wall and hypertrophy of 
the bronchial arteries. 

• Chronic inflammatory and fibrotic changes are usually found in the surrounding lung tissue, resulting in 
progressive destruction of the normal lung architecture in advanced cases.  

• Causes of bronchiectasis

 

• Congenital 

• Cystic fibrosis         • Ciliary dysfunction syndromes 

• Primary ciliary dyskinesia (immotile cilia syndrome) 

• Kartagener'ssyndrome (sinusitis and transposition of the viscera) 

• Primary hypogammaglobulinaemia 

• Acquired: children

 

• Pneumonia (complicating whooping cough or measles)    • Primary TB 

• Inhaled foreign body 


background image

• Acquired: adults

 

• Suppurative pneumonia    • Pulmonary TB 

• Allergic bronchopulmonary aspergillosis complicating asthma   • Bronchial tumours 

• Clinical features

 

• Symptoms of bronchiectasis 

• Cough

 

• Chronic productive cough due to accumulation of pus in dilated bronchi; usually worse in mornings and 
often  brought  on  by  changes  of  posture.  Sputum  often  copious  and  persistently  purulent  in  advanced 
disease. Halitosis is a common accompanying feature 

• Pneumonia and pleurisy 

• Due to inflammatory changes in lung and pleura surrounding dilated bronchi when spread of infection 
occurs: fever, malaise and increased cough and sputum volume, which may be associated with pleurisy. 
Recurrent pleurisy in the same site often occurs in bronchiectasis  

• 

Haemoptysis

 

• Can be slight or massive and is often recurrent. Usually associated with purulent sputum or an increase 
in sputum purulence. Can, however, be the only symptom in so-called 'dry bronchiectasis' 

• Poor general health

 

•  When  disease  is  extensive  and  sputum  persistently  purulent,  there  may  be  associated  weight  loss, 
anorexia, lassitude, low-grade fever, and failure to thrive in children. In these patients, digital clubbing 
is common 

• Clinical features :Physical signs 

• Physical signs in the chest may be unilateral or bilateral. 

• If the bronchiectatic airways do not contain secretions and there is no associated lobar collapse, there 
are no abnormal physical signs. 

• When there are large amounts of sputum in the bronchiectatic spaces, numerous coarse crackles may 
be heard over the affected areas. 

• Collapse with retained secretions blocking a proximal bronchus may lead to locally diminished breath 
sounds, while advanced disease may lead to scarring and overlying bronchial breathing. 

• Acute haemoptysisis an important complication of bronchiectasis. 

• Investigations

 

• Bacteriological and mycological examination of sputum In addition to common respiratory pathogens, 
sputum culture may reveal Pseudomonas aeruginosa, fungi such as Aspergillus and various mycobacteria. 

• Frequent cultures are necessary to ensure appropriate treatment of resistant organisms. 


background image

 Radiological examination

 

• Bronchiectasis, unless very gross, is not usually apparent on a chest X-ray. 

•  In  advanced  disease,  thickened  airway  walls,  cystic  bronchiectatic  spaces,  and  associated  areas  of 
pneumonic consolidation or collapse may be visible. 

• CT is much more sensitive, and shows thickened dilated airways.  

• Assessment of ciliary function

 

• A screening test can be performed in patients suspected of having a ciliary dysfunction syndrome by 
measuring the time taken for a small pellet of saccharin placed in the anterior chamber of the nose to 
reach the pharynx, when the patient cantaste it. 

• This time should not exceed 20 minutes but is greatly prolonged in patients with ciliary 

dysfunction. 

• Ciliary beat frequency may also be assessed using biopsies taken from the nose. 

• Structural abnormalities of cilia can be detected by electron microscopy.  

• Management

 

•  In  patients  with  airflow  obstruction,  inhaledbronchodilators  and  corticosteroids  should  be  used  to 
enhance airway patency. 

• Physiotherapy

 

• Patients should be instructed on how to perform regular daily physiotherapy to assist the drainage of 
excess bronchial secretions. 

• Efficiently executed, this is of great value both in reducing the amount of cough and sputum and in 
preventing recurrent episodes of bronchopulmonary infection.  

• Patients should adopt a position in which the lobe to be drained is uppermost. 

• Deep breathing followed by forced expiratory manuvres (the 'active cycle of breathing' technique) is of 
help in moving secretions in the dilated bronchi towards the trachea, from which they can be cleared by 


background image

vigorous coughing.  

• 

'Percussion'

 of the chest wall with cupped hands may help to dislodge sputum, but does not suit all 

patients. 

•  Devices  which  increase  airway  pressure,  either  by  a  constant  amount  (positive  expiratory  pressure 
mask) or in an oscillatory manner (flutter valve), aid sputum clearance in some patients, and a variety of 
techniques should be tried to find one that suits the individual. 

• The optimum duration and frequency of physiotherapy depend on the amount of sputum, 

but 5-10 minutes once or twice daily is a minimum for most patients

 

• Antibiotic therapy

 

• For most patients with bronchiectasis, the appropriate antibiotics are the same as those used in COPD; 
however, in general, larger doses and longer courses are required, while resolution of symptoms is often 
incomplete. 

•  When  secondary  infection  occurs  with  staphylococci  and  Gram-negative  bacilli,  in  particular 
Pseudomonas  species,  antibiotic  therapy  becomes  more  challenging  and  should  be  guided  by  the 
microbiological sensitivities.  

• For Pseudomonas, oral ciprofloxacin (250-750 mg 12-hourly) or ceftazidime by intravenous injection or 
infusion (1-2 g 8-hourly) may be required. 

• Haemoptysis in bronchiectasis often responds to treating the underlying infection, although in severe 
cases

 percutaneous embolisation of the bronchial circulation by an interventional radiologist may be 

necessary.  

• Surgical treatment

 

• Excision of bronchiectatic areas is only indicated in a small proportion of cases. These are usually 
young patients in whom the bronchiectasis is unilateral and confined to a single lobe or segment on 
CT. 

•  Unfortunately,  many  of  the  patients  in  whom  medical  treatment  proves  unsuccessful  are  also 
unsuitable for surgery because of either extensive bronchiectasis or coexisting chronic lung disease. 

• In progressive forms of bronchiectasis, resection of destroyed areas of lung which are acting as a 
reservoir of infection should only be considered as a last resort.  

• Prognosis

 

•  The  disease  is  progressive  when  associated  with  ciliarydysfunction  and  cystic  fibrosis,  and 
eventually causes respiratory failure. 

• In other patients the prognosis can be relatively good if physiotherapy is performed regularly and 
antibiotics are used aggressively. 

• 

Prevention

 

• As  bronchiectasis  commonly  starts  in  childhood  following  measles,  whooping  cough  or  a  primary 
tuberculousinfection,  it  is  essential  that  these  conditions  receive  adequate  prophylaxis  and 


background image

treatment. 

• The early recognition and treatment of bronchial obstruction is also important.  

............................................................................. 

• Cystic fibrosis

 

• 

Genetics, pathogenesis and epidemiology

 

•  Cystic  fibrosis  (CF)  is  the  most  common  fatal  genetic  disease  in  Caucasians,  with  autosomal 
recessive inheritance, a carrier rate of 1 in 25 and an incidence of about 1 in 2500 live births. 

• CF is the result of mutations affecting a gene on the long arm of chromosome 7 which codes for a 
chloride  channel  known  as  cystic  fibrosis  transmembrane  conductance  regulator  (CFTR),  that 
influences salt and water movement across epithelial cell membranes.  

• The most common CFTR mutation in northern European and American populations is ΔF508, but 
over one thousand mutations of this gene have now been identified. 

•  The  genetic  defect  causes  increased  sodium  and  chloride  content  in  sweat  and  increased 
resorption of sodium and water from respiratory epithelium. 

•  Relative  dehydration  of  the  airway  epithelium  is  thought  to  predispose  to  chronic  bacterial 
infection and ciliary dysfunction, leading to bronchiectasis. 

The gene defect also causes disorders in the gut epithelium, pancreas, liver and reproductive tract  

•  In  the  1960s,  few  patients  with  CF  survived  childhood,  yet  with  aggressive  treatment  of  airway 
infection  and  nutritional  support,  life  expectancy  has  improved  dramatically,  such  that  there  are 
now more adults than children with CF in many developed countries. 

•  Until  recently,  the  diagnosis  was  most  commonly  made  from  the  clinical  picture  (bowel 
obstruction,  failure  to  thrive,  steatorrhoea  and/or  chest  symptoms  in  a  young  child)  supported  by 
sweat electrolyte testing (greater than 60 mEq/L on at least two occasions) and genotyping. 

Patients  with  unusual  phenotypes  were  commonly  missed,  however,  and  late  diagnosis  led  to 
poorer outcomes.  


background image

•  Neonatal  screening  for  CF  using  immunoreactivetrypsin  and  genetic  testing  of  newborn  blood 
samples is now routine in the UK, and should reduce delayed diagnosis and improve outcomes. 

• Prenatal screening by amniocentesis may be offeredto those known to be at high risk 

• Clinical features

 

• The lungs are macroscopically normal at birth, but bronchiolar inflammation and infections usually 
lead to bronchiectasis in childhood. 

• At this stage, the lungs are most commonly infected with Staphylococcus aureus; however, many 
patients become colonised with Pseudomonas aeruginosa by the time they reach adulthood. 

Recurrent  exacerbations  of  bronchiectasis,  initially  in  the  upper  lobes  but  subsequently 
throughout  both  lungs,  cause  progressive  lung  damage  resulting  ultimately  in  death  from 
respiratory failure 

• Most men with CF are infertile due to failure of development 
of the vas deferens, but microsurgical sperm aspiration and in 
vitro fertilisation are now possible. 

•  Genotype  is  a  poor  predictor  of  disease  severity  in 
individuals;  even  siblings  with  matching  genotypes  may  have 
quite different phenotypes. 

• This suggests that other 'modifier genes', as yet unidentified, 
influence clinical outcome. 

• Complications of cystic fibrosis

 

• Respiratory

                                                                                                   

Others                            

 

• Infective exacerbations of                                                                 • Diabetes (25% of adult) 

bronchiectasis 

• Spontaneous pneumothorax                                                           • Delayed puberty 

• Haemoptysis                                                                                           • Male infertility  

• Nasal polyps                                                                                            • Stress incontinence du  

• Respiratory failure                                                                               to repeated forced cough 

• Cor pulmonale                                                                                      • Psychosocial problems  

• Lobar collapse due to secretions                                                 • Osteoporosis  

• Gastrointestinal

                                                                                 • Arthropathy 

• Malabsorption and steatorrhoea                                                • Cutaneous vasculitis 

• Distal intestinal obstruction syndrome 

• Biliary cirrhosis and portal hypertension 


background image

• Gallstones 

• Management

 

• Treatment of CF lung disease 

•  The  management  of  CF  lung  disease  is  that  of  severe  bronchiectasis.  All  patients  with  CF  who 
producesputum  should  perform  regular  chest  physiotherapy,  and  should  do  so  more  frequently  during 
exacerbations. 

• While infections with Staph. aureus can often be managed with oral antibiotics, intravenous treatment 
is usually needed for Pseudomonasspecies. 

•  Regular  nebulised  antibiotic  therapy  (colomycin  or  tobramycin)  is  used  between  exacerbations  in  an 
attempt to suppress chronic Pseudomonasinfection.  

• Unfortunately, the bronchi of many CF patients eventually become colonised with pathogens which are 
resistant to most antibiotics. 

• Resistant strains of P. aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia and Burkholderia cepacia are the main 
culprits, and may require prolonged treatment with unusual combinations of antibiotics. Aspergillus and 
'atypical mycobacteria' are also frequently found in the sputum of CF patients. 

•  Some  patients  have  coexistent  asthma,  which  is  treated  with  inhaled  bronchodilators  and 
corticosteroids; allergic bronchopulmonary aspergillosis also occurs occasionally in CF. 

•  Three  maintenance  treatments  have  been  shown  to  cause  modest  rises  in  lung  function  and/or  to 
reduce the frequency of chest exacerbations in CF patients .  

Treatments  that  may  reduce  chest  exacerbations  and/or  improve  lung 
function in CF

 

Therapy                                                         Patients treated                 

Nebulised recombinant                       Age ≥ 5, FVC > 40%predicted 

human DNase 2.5 mg daily 

Nebulised tobramycin                           Patients colonised with Pseudomonas aeruginosa 

300 mg 12-hourly, given 

in alternate months 

Regular oral azithromycin                             Patients colonised with Pseudomonas aeruginosa 

500 mg three times/week 


background image

• For advanced CF lung disease, home oxygen and NIV may be necessary to treat respiratory failure. 

•  Ultimately,  lung  transplantation  can  produce  dramatic  improvements  but  is  limited  by  donor  organ 
availability. 

• Treatment of non-respiratory manifestations of CF

 

• There is a clear link between good nutrition and prognosis in CF. 

• Malabsorption is treated with oral pancreatic enzyme supplements and vitamins. 

• Diabetes eventually appears in over 25% of patients and often requires insulin therapy. 

• Osteoporosis secondary to malabsorption and chronic ill health should be sought and treated.  

• Somatic gene therapy

 

•  The  discovery  of  the  CF  gene  and  the  fact  that  the  lethal  defect  is  located  in  the  respiratory 
epithelium (which is accessible by inhaled therapy) presents an 

exciting opportunity for gene therapy. 

• Manufactured normal CF gene can be 'packaged' within a viral or liposome vector and delivered to the 
respiratory epithelium to correct the genetic defect. 

•  Initial  trials  in  the  nasal  and  bronchial  epithelium  have  shown  some  effect,  and  further  trials  of 
nebulised bronchial delivery are planned. 

• The prognosis:

 

• CF has greatly improved in the last decade, mainly because of better control of bronchial sepsis and 
nutritional support. 

• The median survival of patients with CF born in the 1990s is now predicted to be at least 40 years. 

........................................ 

Lung Abscess

 

•Lung abscess is defined as pulmonary parenchymal necrosis and cavitation resulting from infection. 

•The development of a lung abscess implies a high microorganism burden as well as inadequate microbial 
clearance from the airways. 

•Aspiration is the most common cause; factors that portend an increased risk of aspiration include 

1. esophageal dysmotility, 

2. seizure disorders, and 

3. neurologic conditions causing bulbar dysfunction. 

4. Other predisposing conditions for lung abscess include periodontal disease and 

5. alcoholism. 


background image

Microbiology

 

Anaerobic bacteria are the most common causative organisms for lung abscess. 

Aerobic or facultative bacteria such as S. aureus, Klebsiella pneumoniae, Nocardia sp., and gramnegative 
organisms, as well as nonbacterial pathogens like fungi and parasites, may also cause abscess formation. 
In the immunocompromised host, aerobic bacteria and opportunistic pathogens may predominate.  

Clinical Manifestations

 

The symptoms of lung abscess are typical of pulmonary infection in general and may include 

cough, purulent sputum production, pleuritic chest pain, fever, and hemoptysis. 

and some patients may be asymptomatic.  

Physical examination 

is often unrevealing. Rales or evidence of consolidation may be present. Fetid 

breath and poor dentition may be diagnostic clues. Clubbing or 

hypertrophic pulmonary osteoarthropathy may occur in chronic cases. 

The  chest  radiograph 

classically  reveals  one  or  two  thickwalled  cavities  in  dependent  areas  of  the 

lung, particularly the upper lobes and posterior segments of the lower lobes .An air-fluid level is often 
present. 

CT of the chest

 is helpful in defining the size and location of the abscess, as well as to evaluate for 

additional  cavities  and  the  presence  of  pleural  disease.  Laboratory  studies  may  reveal  leukocytosis, 
anemia, and an elevated erythrocyte sedimentation rate. 

Diagnosis

 

The  diagnosis  of  lung  abscess  is  based  on  clinical  symptoms,  identification  of  predisposing  conditions, 
and chest radiographic findings. The differential diagnosis includes mycobacterial infection, pulmonary 
sequestration, malignancy,  pulmonary infarction, and an infected bulla. 

Lung Abscess: 

Treatment

 

For  many  years,  penicillin  was  the  mainstay  of  empiricantibiotic  therapy  for  lung  abscess.  Due  to  the 
emergence of -lactamase–producing organisms, clindamycin (150 mg–300 mg every 6 h) is now standard 
therapy. Other agents, such as carbapenems and Β-lactam/- 


background image

lactamase  inhibitor  combinations,  may  be  useful  in  selected  cases.  Metronidazole  alone  is  associated 
with  a  high  treatment  failure  rate.  When  possible,  the  choice  of  antibiotics  should  be  guided  by 
microbiologic results. The duration of treatment for lung abscess is controversial. Four to six weeks of 
antibiotic therapy is typically employed, though a more 

extended  course  is  favored  by  some  experts.    Treatment  failure  suggests  the  possibility  of  a 
noninfectious etiology. While surgery has had a limited role in treatment in the antibiotic era, 

indications include:

 

1-refractory hemoptysis, 

2-inadequate response to medical therapy, 

3-or the need for a tissue diagnosis when there is concern for a noninfectious etiology. 

In general, outcomes for patients with classic anaerobic lung abscess are favorable, with a 90–95% cure 
rate. Higher mortality rates have been reported in 

immunocompromised patients, those with significant  comorbidities, and infection with P. aeruginosa, S. 
aureus, and K. pneumoniae. 

by :hazha fatah

 

Edited by Mohammed Musa




رفعت المحاضرة من قبل: Mohammed Musa
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 93 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل