background image

 
 
 

1

 

 

Pulmonary Hydatid Disease 

 

By: NAZAR B. ELHASSANI 

 
Introduction 

      The word hydatid is Hellenic in origin and means "a cyst full of water". Hydatid 
disease exists all over the world and is a major health problem in the Middle East. 
 

Epidemiology 

      Hydatid  disease  is  a  serious  public  health  hazard  and  a  major  problem  for  the 
community. It exists in most parts of the world and is hyperendemic in sheep raising 
areas.  There  are  focci  in  New  Zealand,  Australia,  the  Indian  continent,  the 
Mediterranean basin, East Africa, Eastern Europe, Iceland and Latin America, but it is 
most  prevalent  in  the  middle  east.  In  Iraq,  the  disease  is  still  endemic  and  is 
considered to be one of the most serious helminthic disease in the country. Domestic 
hygiene,  the  standard  of  living  and  human  behavior  play  an  important  role  in  the 
epidemiology of transmission to man. 
 

Life cycle of the parasite 

      Hydatid  disease  is  caused  by  the  adult  and  larval  stages  of  the  Echinococcus 
Granulosus.  The  adult  is  a  cestode  of  5-7  mm.  in  length  with  a  scolex  bearing  four 
suckers and with a body containing tow to six proglottids. The larval stage or meta-
cestode is a cyst with acellular laminated outer layer and an inner nucleated germinal 
layer  which  gives  rise  to  brood  capsules  and  then  scolices.  The  adult  worm  lives  in 
dog which is the primary host. The cystic part of the cycle occurs in sheep, horse, pig, 
ox, camel or map, which act as intermediate hosts.  
      The  adult  worm  lives  in  dog’s  intestine  for  months.  The  terminal  segment 
proglottids detach from the worm and release thousands of ova with the stools. These 
are ovoid in shape and can remain infective for long periods. Ingestion of the ova by 
sheep in contaminated water, grass or vegetables causes infection , and hydatid cysts 
subsequently  develop  in  the  viscera.  The  parasite  gets  back  into  the  dog  when  the 
sheep  is  slaughtered  and  it’s  viscera  containing  hydatid  cysts  are  eaten  by  another 
dog. In each of these cysts thousands of scolices are found which will grow into new 
tapeworms in the dog’s  intestine and so the cycle repeats itself indefinitely. 
     If  an  ovum  gets  into  a  man  instead  of  a  sheep,  the  life  cycle  of  the  parasite  will 
broken because the entrails of men are not eaten by dogs. Contamination of food is a 
common source of infection in man, more frequently he contaminates his fingers by 
fondling a dog and then takes his food without washing his hands. The ova hatch in 
the  stomach  and  the  hexacanth  embryos  or  oncospheres  are  released  in  the  stomach 
and  duodenum  and  pass  through  the  wall  and  travel  via  the  portal  vein  to  the  liver, 
where the majority settle and develop into hydatid cysts. Only those embryos which 
successfully  pass  through  the  capillaries  in  the  liver  to  reach  the  lungs  develop  into 
hydatid cysts, and the few which get through the lungs are then carried to the viscera 
and  tissues  supplied  by  the  systemic  circulation.  Sometimes  the  hatched  embryo 
passes through the wall of the stomach or duodenum into a lymphatic channel to be 


background image

 
 
 

2

 

 

carried into the lungs via the thoracic duct, thus by-passing the liver; this explains the 
few cases of pulmonary hydatids without hepatic involvement. 
      Once  implanted  in  the  interstitial  tissue  of  the  lung,  the  embryo  grows  into  a 
vesicle and then into a hydatid cyst. 
 

Pathology 

      The  hydatid  cyst  in  the  lung  is  surrounded  by  a  capsule  formed  of  atelectatic 
alveoli  and  fibrous  tissue.  This  adventitia  (pericyst)  is  part  of  the  host  and  becomes 
thicker and tougher with age, thus separating the cyst from the lung parenchyma; this 
is of importance in the surgical excision pf the cysts. 
      The hydatid cyst itself is composed of a nucleated thin germinal layer (endocyst) 
which secretes the hydatid fluid into its cavity and forms externally an acellular white 
laminated membrane (ectocyst). The germinal layer is the only living part of the cyst. 
The  laminated  membrane  is  completely  separated  from  the  adventitia.  And  this 
explains the feasibility of surgical removal of intact hydatid cyst by enucleation. 
      The  main  bulk  of  the  cyst  is  made  up  of  its  contained  fluid  which  is  highly 
antigenic. 
      Brood capsules develop from the germinal layer by the process of asexual budding 
and  vacuolation  and  are  attached  by  pedicles  to  the  innermost  wall  of  the  germinal 
layer.  Within  each  brood  capsule,  tow  to  three  scolices  (head  of  future  worms) 
develop. The attachment of the brood capsule to the germinal layer becomes loose and 
the  capsule  bursts,  releasing  the  scolices  into  the  fluid  of  the  cyst.  These  fall  to  the 
bottom by gravity and are sometimes referred to as "hydatid sands". 
      There  is  a  tendency  for  the  growing  cyst  to  enlarge  peripherally  towards  the 
pleural space ( an important factor in considering the surgical approach to the cyst). 
      In this paper the term "simple" cyst indicates that the cyst is intact , and the term 
"complicated" indicates that it has been injured, ruptured, or infected. 
      Rupture  into  the  bronchial  tree  is  common  whilst  rupture  into  the  pleura  is  very 
rare.  
      In partial rupture, the adventitia bursts, small bronchial fistulae appear and air may 
enter  the  space  between  the  adventitia  and  the  laminated  membrane  which  is  still 
intact. This appears as a crescent-shaped "perivesicular pneumocyst". 
      In  complete  rupture, the  cyst  itself  ruptures  and a  small  amount of  fluid  escapes 
between  the  laminated  membrane  and  the  adventitia.  If  at  the  same  time  a  little  air 
gets in through small bronchial fistulae, a fluid level will appear on either side of the 
shrunken but dome-shaped hydatid. This is known as "double arc sign". 
      Complete  rupture  of  the  cyst  may  permit  expulsion  of  its  contents  through  large 
bronchial  fistulae  and  allow  air  to  enter  the  cyst;  the  laminated  membrane  then 
collapses  and  floats  upon  what  remains  of  the  fluid,  producing  irregular  projections 
above the level of the fluid. The appearance is likened to a "water- lily" floating on a 
pond.  One  of  tow  complications  may  develop  in  this  cavity  with  the  retained 
disintegrated  membranes  inside  it

:

  either  some  parts  of  the  germinal  layer  survive 

inspite  of  complete  rupture  and  form  "daughter  cysts"  in  the  space  occupied  by  the 
original cyst, or the parasite dies after complete rupture, and the retained disintegrated 
fragments  of  the  laminated  membrane  acts  as  a  sequestrum  and  with  the  associated 
bronchial  fistulae  lead  to  infection  and  the  formation  of  a  "lung  abscess".                                                
Occasionally all the membranes are coughed out leaving a "pulmonary cavity" and a 


background image

 
 
 

3

 

 

cured patient. Rarely, "calcification" may occur in the adventitia of complicated cyst 
but this does not necessarily signify death of the parasite. 
      A  "primary  hydatid  cyst"  indicates  that  the  cyst  has  developed  from  an  ovum, 
whilst  a"secondary  hydatid  cyst"  means  that a  primary cyst lodged  in the  lung  or  in 
the liver has ruptured and caused new daughter cysts to develop. These daughter cysts 
develop either from fragmentation of the germinal layer left behind after spontaneous 
evacuation  or  inadequate  surgical  removal  of  the  parasite,  or  from  scolices  in  the 
liquid  which  has  been  split  during  surgery  or  spontaneous  rupture.  This  latter 
possibility is questionable , since the elements inside a hydatid cyst should go on to 
grow into tapeworms, however; Deve in 1945 proved that live hydatid elements could 
revert to new hydatid cysts by the process of retrograde metamorphosis. 
  

Clinical features 

1. There is a high incidence of the disease in children who fondle dogs and in young 
men who work with dogs on farms. 
2. There is no significant difference in sex distribution. 
3. The lesions may be asymptomatic unless, or until, some complications develop.  
4.  Many  patient  present  to  the  thoracic  surgeon  with  a  circumscribed  opacity  found 
incidentally on a routine CXR. 
5. Patients with intact or mildly infected cysts may experience transient symptoms of 
pain, cough, and hemoptysis. 
6. The acute onset of rigor, fever, cough with purulent expectoration and pleuritic pain 
is experienced by all patients with lung abscess. 
7. Fragments of membranes or daughter cysts, described by patients as" grape skin", 
may be coughed up when cysts have ruptured into the bronchial tree. 
8.  Severe  dyspnea  may  occur  in  the  rare  event  of  rupture  into  the  pleural  cavity 
causing hydro. or pyopneumothorax. 
9. Rupture of a cyst may cause signs of anaphylaxis . this rare presentation is due to 
the high antigenicity of the hydatid fluid. 
 

Diagnosis 

Ι. Radiographic findings 

1.  a well defined circular or oblonged shaped opacity of homogenous density is 

diagnostic of a simple intact hydatid cyst. 

2.  a pathognomonic radiographic finding is a "perivesicular pneumocyst" due to 

the presence of air between the adventitia and the laminated membrane . this 
appears as a slender crescent "signet-ring" in cases of adventitial rupture. 

3.  the "double arc sign" appears as a cyst with a fluid level on either side of the 

shrunken but dome-shaped hydatid. 

4.  the  "water-lily"  or  "camalote  sign"  appears  as  a  cyst  with  the  collapsed 

membrane floating in the fluid and is seen in cases of rupture of the cyst itself. 

5.  daughter  cysts  may  produce  radiographic  appearances  identical  with  the 

primary  cysts.  A  large  daughter  cyst  with  a  partially  or  completely  drained 
pericyst produces the "rising sun sign". 

6.  if suppuration occurs, a huge abscess with conspicuous fluid level marking is 

seen. 

7.  often, an empty cavity with remnants of collapsed membranes are seen. 


background image

 
 
 

4

 

 

8.  rarely,  all  the  membranes  are  coughed  up  and  a  "pulmonary  cavity" 

surrounded by a thin margin is seen. 

9.  in rare instances, the adventitia may calcify, and this gives the appearance on 

X-ray of a thin shell of an egg. 

10. hydropneumothorax  may  be  seen,  and  this  indicates  rupture  into  the  pleural 

cavity. 

11. bilateral multiple cysts is a common radiographic finding. 
  

ΙΙ. Non invasive procedures 
*Isotope liver scan             
*Ultrasonic scanning             
*CT scan 
            These procedures are of great value in demonstrating the exact site, size, and               
the number of cysts, specially the liver. 
  ΙΙΙ. immunological tests 

1.  Casoni  intradermal  test:  Absolute  reliance  can  not  be  placed  on  a  positive 
Casoni reaction because it may be positive in an apparently unaffected individual 
living  in  an  endemic  area  ,  and  it  may  remain  positive  long  after  the  cyst  have 
been removed . this test have been abandoned in most centers because of its non-
specificity and difficulty in obtaining test fluid. 
2. Weinberg complement fixation test 
This is the best method of detecting infestation and is accurate. 
3. Latex slide agglutination test 
This is simple, reliable, and non specific. 
4. Indirect haemagglutination test 
This is relatively non specific 
5. Immunoelectrophoresis 
This demonstrates the specific band 5 of echinococcus granulosus. 

ΙV. Blood test 

Eosinophilia is common finding, but this is of little value since multiple parasitic 
infestation are common in the middle east. 

V. parasitological test 

These  are  based  on  the  finding  of  scolices,  brood  capsules,  and  daughter  cyst  in 
the sputum or pleural aspirate. 
 

Differential diagnosis 

      Radiological  diagnosis  of  pulmonary  hydatid  disease  is  a  problem  when  the 
cyst is simple, small and single, or when multiple and bilateral. When distinction 
must  be  made  from  other  causes  of  solitary  round  peripheral  lesions  or  from 
metastases. 
In  Iraq,  the  finding  of  a  solitary  opacity  of  homogenous  density  and  clear-cut 
borders on a CXR will be a hydatid cyst in 90% of cases. 
Hydatid cyst is a major cause of lung abscess in Iraq, but it must be differentiated 
from other causes of lung abscess. 
 

Surgical treatment 


background image

 
 
 

5

 

 

      The  treatment  for  hydatid  cyst  is  surgical  removal.  The  various  surgical 
techniques currently in use are: 
A) removal of the cyst 
      the  principles  of  removal  of  a  hydatid  cyst  are  evacuation  of  the  contents  of 
the  cyst,  avoidance  of  spillage  during  the  procedure,  closure  of  the  bronchial 
fistulae, and prompt re-expansion of the lung. 
1. aspiration\evacuation technique 
      The  technique  of  aspirating  the  fluid  with  a  fine  needle  followed  by  the 
extraction of the cyst through a small adventitial incision was described by Barrett 
in 1947. this procedure can be used for simple and complicated cysts. Aspiration 
may  result  in  some  leakage,  but  this  will  not  be  dangerous  if  adequate 
precautionary packing of the operative field has been carried out. The author has 
used this technique in most patients for the last 20 years with good results. 
2. enucleation  
      Enucleation in the plane between the adventitia and the laminated membrane 
was first described by Ugon in 1947, suggested by Barrett in 1949, and advocated 
by Barrett and Thomas in 1952. Technically this is a beautiful procedure , though 
applicable only to simple cysts . although a plane of cleavage can readily be found 
between  the  adventitia  and  the  laminated  membrane,  there  is  appreciable  risk  of 
accidental  rupture  during  the  dissection,  if  this    does  occur,  the  risk  of 
contamination is high, much greater than in aspiration\ evacuation technique  
 such a high risk is not acceptable to most thoracic surgeons. 
3. excision 
      Excision of  the  cyst with  its  capsule  was first  described  by Fontana in  1948, 
suggested by Barrett and Thomas in 1952 and Xanthakis in 1972. This procedure 
is applicable to all cases irrespective of whether the cyst is simple or complicated 
and  it  offers  the  best  chance  of  avoiding  soiling.  It  appears  sound,  simple  and 
attractive,  but  the  continuous  oozing  of  blood  and  the  persistent  leakage  of  air 
from the raw surface of the lung may render it unsuitable. 
 
      After  removal  of  the  cyst  by  whether  method,  the  edges  of  the  sac  must  be 
trimmed  and  sutured,  and  a  meticulous  search  must  be  made  for  all  bronchial 
openings which should be sutured individually. The residual sac is left open, and 
there is no need to obliterate it. 
      Zafirokopoulas  in  1969  reported  the  results  of  microscopic  examination  of 
cysts from more than 300 patients , in 4%, live scolices and daughter cysts were 
found in the layers of adventitia and the surrounding lung parenchyma, pulmonary 
resection  was  suggested  for  these  cases.  A  similar  results  was  obtained  by         
Galloway  and  Rob  in  1976.  A  follow  up  of  the  authors  patients  and  of  others 
shows that recurrence following removal of the cyst is minimal. 
B) Resection 
      Pulmonary resection is reserved for:  
1) giant simple cyst that causes permanent and irreversible changes in the affected 
part of the lung.  
2) complicated cyst where infection has caused a lung abscess or bronchiectasis.               
3) multiple daughter cysts involving one lobe.  
4) calcified cysts. 
5) patients presenting a diagnostic problem.  


background image

 
 
 

6

 

 

6)  patients  with  massive  hemoptysis,  or  recurrent  suppuration  following  the 
removal of a cyst , resection of the involved part of the lung is advisable. 
Methods of resection are: 
1. segmentectomy 
This  is  the  usual  procedure.  The  aim  being  to  preserve  as  much  lung  tissue  as 
possible. 
2. lobectomy 
This is the procedure of choice when resection is indicated. 
3. pneumonectomy 
This is rarely needed.    
 
 
 

Notes 

      When  the  disease  is  bilateral,  the  side  with  a  large  simple  cyst  or  with  a 
complicated  cyst  is  operated  on  first,  and  after  a  few  weeks  the  other  side  is 
tackled. 
      In patients with lung and liver involvement, the priority is for the pulmonary 
lesion. 
      Recent  rupture  into  the  bronchial  tree  should  be  treated  conservatively  by 
treating  the  anaphylactic  shock,  postural  drainage,  administration  of  antibiotic, 
and regular observation for signs of recurrence. 
      Rupture  into  the  pleural  cavity  with  hydropneumothorax  requires 
thoracotomy. The main objective is removal of the cyst , which is usually found 
floating in the pleural cavity, and re-expansion of the lung, even in patients with 
pyopneumothorax and daughter cyst formation in the pleura, the same treatment is 
indicated. 
 

Medical treatment 

      The  medical  treatment  of  hydatidosis  is  far  from  being  established,  no  drugs 
have  yet  been  found  that  can  effectively  reach  and  destroy  the  parasite  even  if 
drugs are capable of destroying the live elements of the cyst do become available, 
the  retained  membranes  will  ultimately  become  infected  and  produce  lung 
abscess. 
      Mebendazole  (vermox)  and  flouromebendazole  are  being  benzimedazole 
derivatives and may have a limited role in the treatment. They are safe drugs with 
few  side  effects  and  may  be  used  in  dissiminated  cases  when  the  cysts  are 
multiple  and  inaccessible  and  when  surgery  is  contraindicated  for  reasons  of 
extreme  ill  health.  Mebendazole  is  prescribed  in  high  dose  50  mg\kg\day  in 
divided doses for three months. 
 
 
 
 
 
 
 


background image

 
 
 

7

 

 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

 
 
 

8

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

 
 
 

9

 

 

 

  
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

 
 
 

10

 

 

   
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

 
 
 

11

 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام عضوان و 63 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