由天花病毒通过飞沫传染侵入人体引起的一种烈性传染病。
病原学
天花病毒是痘病毒科中的正痘病毒。与大多数其他DNA病毒不同,天花病毒是一种缺乏二十面体对称性的大型(200~400纳米)DNA病毒。该病毒具有一个复杂的结构:一个外膜,两个侧面和一个哑铃状的核,其中包含一个单分子的双链DNA。在1800年代,美洲发现了一种较温和的天花,后来被确认为小天花。对该病毒的测序清楚地表明它是一种不同的天花病毒株。虽然天花小病毒株与天花大病毒株具有高度的序列相似性,但根据差异基因表达的变化可以解释毒力的差异。
流行病学
过去,天花是地方病。在温带气候下,地方性天花在冬季和春季发生,主要是儿童和年轻人患病。热带气候的季节变化较少,温度和湿度的波动较小。然而,在有炎热(高湿度)和凉爽(低湿度)季节的地区,天花的发生率在凉爽、干燥的季节总是要高得多。1926年从美国消灭了特有的天花,在1940年代消灭了小天花。在亚洲、非洲和部分美洲地区,根除的速度较慢。上一次自然发生的天花感染发生在1977年10月的索马里。1978年9月,世界上最后一个已知病例是由英格兰伯明翰的一次实验室事故引起的。天花只能通过人类传播。它主要通过呼吸道(例如通过打喷嚏或咳嗽)传播,需要人与人之间相当长时间的直接接触。天花患者在口腔和咽部出现第一个病变时就开始具有传染性,在皮疹开始时传染性似乎最高。该病也可以通过直接接触患者的唾液或被它们污染的物体(例如被褥或衣服)发生传播。在根除天花之前,传播通常仅限于共享住所的未免疫人员。
发病机制
吸入的含有天花病毒的分泌物进入呼吸道,病毒在局部繁殖,然后通过循环的巨噬细胞扩散到局部淋巴结。然后,在淋巴结内繁殖会导致原发性病毒血症,并将病毒传播到淋巴样器官,例如脾脏。淋巴器官内的病毒扩增会导致继发病毒血症。定位在小真皮血管内的病毒会引起内皮肿胀并感染表皮细胞,从而在皮肤和黏膜中形成特征性囊泡。天花病毒感染会刺激特定的细胞毒性T细胞反应,中和抗体并产生干扰素。这些免疫反应限制了病毒的复制,并在康复的患者中诱导了更长的免疫力。
临床表现
通常,天花在婴儿、老年人和免疫受损的宿主中最为严重,尤其是那些患有T细胞缺陷的患者。有天花免疫史的患者可发生突破感染,但多数程度较轻。天花分为五种临床类别。
普通型
典型病例的潜伏期为7~19天(平均10~14天)。前驱期持续2~5天,其特征是突然发高烧,剧烈头痛,腰酸和不适。50%的患者出现呕吐,10%的患者出现腹泻,少数会有惊厥发生。
出疹期的特征始于黏膜病变、同时体温会下降,口腔内病变首先表现为丘疹,然后变为疱疹。大约24小时后出现皮疹,皮疹呈离心性分布,先出现在面部,然后迅速扩散到近端躯干,然后扩散到肢体远端。在出疹的第2天,斑疹演变为丘疹,在第4天至第5天演变为水泡,在第7天演变为脓疱。数量从几到数千不等,是深入真皮层的、质地硬、圆形且边界清楚的囊泡或结节。出疹后2周,皮疹开始结痂,第3周痂疹开始慢慢脱落并持续到出疹后4周才能全部脱落,才没有传染性,但会残留色素沉着而留有痘疤。超过70%的天花病例属于“普通型”。
改良型
改良型天花患者的前驱期症状与普通型相似,不同之处在于出疹后前驱期症状迅速消失,皮疹较少且较表浅,且出疹后10天就开始结痂。改良型天花常发生于接种过天花疫苗的人群。
扁平型
这种天花感染的特点是皮疹疹保持扁平、通常融合或半融合,且进展缓慢,不会发展为脓疱。扁平型天花主要发生在儿童中,通常是致命的。
出血型
该型较为罕见,成人、尤其是孕妇容易发生这种类型的天花。与普通型相比,潜伏期短、前驱期症状更重,皮疹初为暗红色斑疹,之后变为瘀斑和皮肤黏膜出血。多在出疹后5~6天因累及全身多系统、导致器官功能衰竭而发生死亡,往往此时还没有出现典型的天花样皮疹,因此,除非已知患者接触过天花患者,否则很难识别出血性天花。
无皮疹型
该型患者在感染天花的潜伏期后仅出现发烧的症状,但不会累及皮肤,常见于接种过疫苗的个体或曾感染过天花的,拥有部分免疫的患者中。此类患者通常需要通过抗体检测确诊,少数情况需要通过病毒分离、培养确诊。
诊断
推定性临床诊断
临床诊断标准包括主要标准和次要标准。
①主要标准:皮疹发作前1~4天出现发热性综合征;经典的天花病灶(即深达真皮层,质地硬,圆形,边界清楚的病灶);病变处于发展的同一阶段。
②次要标准:离心性分布病灶;口腔黏膜/上颚、面部或前臂出现早期病变;患者出现中毒或频死;每个阶段病灶缓慢发展,持续1~2天;手掌和脚掌上有病变。
天花高风险:如果主要标准的三项,均表明患者处于高风险。应报告有关防疫部门,并立即收集标本。
天花的中度危险:如果患者患有发热性前驱期疾病,或者患有典型的天花病灶或处于同一阶段的病变,或者患有发热性前驱期疾病且满足4个及以上次要标准,则该患者处于中等风险。中度风险患者应由传染病和/或皮肤病学专家紧急评估。数码照片对于咨询很有用。这些人应根据他们的临床状况接受测试,并接受水痘或其他疾病的治疗。
天花低风险:无论是否患有高热天花病,不论其轻重天花标准是否小于4,患者的风险均较低。这些患者应进行水痘和临床指示的其他疾病检查。
实验室诊断
天花的明确诊断通常基于分子检测。
病毒分离
在结痂形成之前,可以从口咽,结膜和尿液以及皮肤病变中分离出病毒。病毒血症先于皮疹出现,并在大多数患者出现皮肤症状时消失。
聚合酶链反应测试
需要临床标本中天花DNA的聚合酶链反应(PCR)鉴定才能确定诊断。或者,可以通过从临床标本中培养天花病毒(仅在世界卫生组织天花参考实验室中进行)并经天花PCR确认来确认诊断。
一般的正痘病毒PCR和临床标本中负痘电子显微镜鉴定表明正痘病毒感染,但不能诊断天花。
血清学
血清学结果可表明正痘病毒感染,但不能诊断天花。可以在血凝抑制、补体固定、中和或凝胶沉淀试验中检测到感染后6~8天出现的血清抗体。配对的血清样本(相隔两到三周)可以发现抗体滴度不断提高。
天花的鉴别诊断中需要考虑多种疾病,包括水痘、猴痘或塔那痘感染。
治疗
①支持性护理。天花的主要治疗方法是支持治疗,包括维持体液和电解质平衡,皮肤护理以及观察感染并发症。
②抗病毒治疗。无明确有效的可用于治疗人天花疾病的抗病毒药物。
预防
①感染控制预防措施。对于患有急性全身性水疱或脓疱疹的患者,应采取适当的预防。
②接种疫苗。疫苗接种导致全球根除天花。尽管不再进行痘苗病毒的常规疫苗接种,但一些实验室研究人员、医护人员、急救人员和军事人员仍接受疫苗接种。此外,如果暴露于天花病毒,3天内立即接种疫苗可以避免感染或减轻疾病的严重程度;如果暴露后4~7天内接种疫苗可能可以减轻疾病的严重程度。