百日咳

 

摘要

        百日咳是一種高傳染性的世界性流行病;自1940年開始預防注射以後,病例即直線降低。臺灣地區百日咳報告病例由民國八十三年及八十四年的51例及85例,逐年增加到民國八十五年及八十六年的144例及454例。侵犯年齡層雖以未完成預防接種的嬰幼兒居多,但仍可在完成接種的兒童及成人族群中發現。這個數據具有許多不同層面的意義,包括成人族群中百日咳細菌帶原者的存在、疫苗注射後的有效抗體持續時限、對百日咳的認識程度、診斷技術的進步(分子生物技術-聚合媒連鎖反應)、偽百日咳疾病的存在等。

        百日咳桿菌(Bordetella pertussis)為絕對需氧的革蘭式陰性桿菌,需特別培養基如Bordet-Gengou agar或Charcoal-blood agar才易養出;而且採檢的時期、部位、棉棒品質等,都會影響其結果。人為其唯一宿主;經由飛沫傳染,平均潛伏期約七至十天。臨床症狀可分為初期感冒症狀的卡它期、中期嚴重痙欒性陣咳嗽發作期與末期的恢復期;可併發肺炎、腦病變與結膜下出血等。

        百日咳的診斷起始於臨床的懷疑,當病患出現典型陣咳及哮聲時,即應提高警覺。如家屬或常接觸之親朋中,出現類似症狀,就可採取進一步確認方法:例如抽血檢查血液是否呈現淋巴球為主之白血球增加、鼻咽腔抹片之染色檢查。百日咳桿菌的培養甚為挑惕,所以在投與抗生素治療前,應以Reagon-Lowe運送培養基,採取鼻咽腔拭子送檢。鼻咽腔分泌物的免疫螢光法、特異性抗體的血液酵素免疫分析法及可作為較快的診斷。聚合媒連鎖反應可提供更高的診斷率,適當的設計與規劃更可同時用來鑑別引起類似症狀的病原體感染(如副百日咳桿菌B. parapertussis,支氣管膿毒桿菌B. bronchiseptica與腺病毒等)。抗生素的首選藥物為紅黴素,越早施用越有幫助,同時常接觸的親朋好友亦應同時投藥,以減少百日咳的散播。

        臺灣目前使用百日咳死菌製成之全細胞型疫苗,其製劑與白喉、破傷風疫苗混合為三合疫苗;為臺灣常規施打之疫苗。有鑒於常引起嬰幼兒局部紅、腫與發燒副作用。目前以引進無細胞之成份型(Acellular)三合疫苗,不日將替代全細胞型疫苗全面施打。

流行病學

        百日咳 pertussis,指強烈的咳嗽所以又名 whooping cough,是因為發病的人在一陣突然猛烈的咳嗽之後,猛吹一口氣時發出尖銳、粗糙的、如貓頭鷹叫一般的聲音;但在幼小嬰兒及成年病患很少 whoop,所以以 pertussis稱之比較恰當。

        百日咳原是一種世界性的流行病,以前每年約有6千萬人感染,大約有50至100萬孩童因此死亡。一般來說,疾病的發生並無季節性,但某些報告指出在夏末與秋天有較多的個案發生。在美國及臺灣有一半的個案是一歲以下的嬰兒,也有報告指出較常發生在女孩身上。1940年沒有疫苗以前,百日咳主要侵犯的對象是孩童。而近年來由於分子生物學的蓬渤發展帶動診斷的增加,在美國的統計即有6.5%是病患是超過15歲的人。一研究指出慢性咳嗽的成人有21至26%為百日咳感染。而院內感染的報導則偶有所聞,臺灣北部一醫院即曾有院內感染的報告。

        百日咳具有高度傳染性的疾病,1940年預防注射開始後,病例即直線減少。開始預防注射前,美國每10萬人有157例報告,於1970年之後則每10萬人中僅有1例。但美國自1976年以來,通報病例總數有增加的現象。而且根據CDC的估計,其中可能只有5-10%的個案被報告出來,造成低通報的原因包括有醫護人員對百日咳的認知不夠因而未被診斷出來、通報系統不健全、診斷前已服用抗生素及疾病後期才作細菌培養、或是病患未在醫療機構中求診等因素。臺灣地區百日咳報告病例在1960年代每年約有10至60位個案發生,而1970年代以後則僅有零星個案。民國81年,曾在花蓮地區爆發流行。民國八十三年及八十四年有51例及85例百日咳報告病例,民國八十五年及八十六年則增加到的144例及454例。侵犯年齡層雖以未完成預防接種的嬰幼兒居多,但仍可在完成接種的兒童及成人族群中發現。這個數據具有許多不同層面的意義,包括成人族群中百日咳細菌帶原者的存在、疫苗注射後的有效抗體持續時限、對百日咳的認識程度、診斷技術的進步(分子生物技術-聚合媒連鎖反應)、偽百日咳疾病的存在等。顯示臺灣仍需加強白日咳的防治。

細菌特性與病理機轉

        百日咳桿菌(Bordetella pertussis)為絕對需氧的革蘭氏陰性桿菌,大小約0.2-0.5um x 0.5-0.2um間,單獨或成對存在,具莢膜、無活動性、不發酵。除非使用特別培養基如Bordet-Gengou media(內含去纖維馬血及cloxacillin) 或 Regan-Lowe media(內含Charcoal agar、去纖維馬血及cephalexin),否則很難從臨床檢體中培養出來。而且百日咳菌對一般棉棒中的脂肪酸敏感,所以採檢之棉棒品質也會影響培養檢驗之結果。由於百日咳桿菌常黏附在上呼吸道中具有纖毛的上皮細胞,因此利用鼻咽拭子收集鼻咽分泌物的方法較咳痰分離率高。

        人類是百日咳菌唯一的宿主,病菌經由患者呼吸道之飛沫散播後,進入易感宿主之呼吸道而傳染,並不需要經由媒介物傳染。。百日咳菌於附著呼吸道的纖毛上皮細胞之後,經過約7至10天(平均7天)的潛伏期(很少有超過十四天),白血球浸潤逐漸增加,並產生大量黏液與分泌物,阻塞氣管而導致咳嗽。纖毛上皮細胞受損後,其清除異物的功能降低,同時增加咳嗽的需要性。百日咳菌所產生的毒素會影響到宿主的免疫系統,尤其是白血球的功能。加上纖毛的擴清作用受損,因此更容易發生其他致病菌在上呼吸道的次發感染。

臨床症狀

        百日咳的臨床症狀初期的卡它期(catarrhal stage),出現流鼻水、輕微咳嗽及發燒等類似上呼吸道感染的感冒症狀,持續約1至2週。接著為發作的陣咳期(Paroxysmal stage),此時呼吸道分泌物愈多愈黏稠,而咳嗽也更嚴重為突然的陣痙性的咳嗽,可持續2至4週;這個時期也是最容易被診斷出來的時期。嬰兒的症狀通常較不明顯,常有的症狀是呼吸暫停、哽塞窒息、嘔吐、臉部通紅、發紺或眼睛凸起。成人較容易形成長期的咳嗽,但一般成人的症狀較輕微不十分典型。在恢復期(Convalescent stage)則症狀逐漸消失而至痊癒,但若併發肺炎則可能死亡。其他嚴重的合併症包括肺泡或橫膈破裂、腦部缺氧或鹼中毒引發的痙欒、嘔吐及結膜下出血。

實驗室診斷

        當病患呈現慢性而典型的咳嗽、血中出現淋巴為主的白血球增多情形或臨床的接觸性懷疑時,可用下列幾項方法來確定或輔助診斷:

1.由鼻咽腔處作細菌培養可確定診斷,但檢體採集部位與技巧、運送的培養基、運送的時間、病程後期的檢體採集與抗生素的使用都會影響結果

2.鼻咽部抗原免疫螢光染色:採檢鼻咽腔分泌物作抗原顯微免疫螢光染色,較培養的準確性高且較不受抗生素使用之影響

3.血清抗體偵測:以酵素免疫分析法(ELISA)偵測百日咳菌的IgM,IgG,IgA等抗體

4.聚合媒連鎖反應:採檢鼻咽腔分泌物進行聚合媒連鎖反應能增加診斷率

 

 

 

細菌培養結果

 

 

 

陽性

陰性

總計

巢式 PCR

陽性

74

8

82

結果

陰性

1

158

159

 

總計

75

166

241

治療

1.早期給予抗生素可減緩病程亦可縮短百日咳傳染時間。雖然多種抗微生物製劑,包括紅黴素(Erythromycin)、四環素(Tetracycline)、氯黴素(Chloramphenicol)及璜氨類(trimethoprim-sulfamethoxazole)藥物等;但以紅黴素 50 mg/公斤/天,不超過 2000mg/天,分4次口服,使用14天仍為最有效。Ampicillin則雖然實驗室有效但臨床療效有限。口服紅黴素五天後鼻咽腔的百日咳菌即不易培養出,但仍須繼續服用以降低復發的可能。發作期才給藥,對病程的改善有限但是可防止其傳播。

2.其它的藥物:類固醇及支氣管擴張劑可以略為改善及減清症狀的嚴重程度;而止咳劑抗痙劑袪痰劑對症狀的改善則不多

3.氧氣支持治療可減少呼吸窘迫的症狀

4.輕微刺激可引發劇烈病患的咳嗽,故應給予患者安靜的環境

 

疫苗

        目前臺灣使用的百日咳注射疫苗為死菌製成之全細胞型疫苗(Whole cell vaccine),其製劑與白喉及破傷風疫苗混合而為三合一疫苗(DPT),於1949年上市。目前施打的時間為出生滿2個月、滿4個月、滿6個月分別注射第乙劑,並在出生1年6個月時追加第4劑。全細胞型百日咳疫苗為一有效的疫苗但明顯的局部紅腫痛及少見但可能嚴重的神經方面副作用讓它的接受度降低許多。在日本歐洲及美國現已使用無細胞的成份型百日咳疫苗取代原來的全細胞型疫苗,成為常規的疫苗注射。不但局部副作用大大減少,而且疫苗的效果也相當理想(如附表)。目前已引進臺灣,並將全面施用於嬰幼兒之預防注射。

表.成份型百日咳疫苗的主要成份與百日咳菌其它組成:

成份型百日咳疫苗的主要成份

百日咳菌其它組成(不含於疫苗中)

》Pertussis toxin(PT)

》BrkA

》Filamentous hemagglutinin(FHA)

》Adenylate cyclase

》Fimbriae

》Endotoxin

》Pertaxin

》Tracheal cytotoxin

 

》Dermonecrotic toxin(heat-labile)

表.各種成份型百日咳疫苗的主要成份組成:

 

 

抗原

 

製造商

PT

FHA

Aggs

pertactin

Biken/Connaught

++

++

0

0

Takeda/Lederle

+

+++

+

+

Kaketsuken

+

+++

0

?

Chiba

+

+++

+

?

Denka

+

+++

+

?

Hokken

+

+++

0

0

SB

+

+++

+

0

Connaught Ltd

+

+++

+

+

Pasteur merieux

+

+++

0

0

表.DTPw(15752人次) 與 DT(784人次)疫苗注射後副作用之比較:

反應

DTPw群

DT 群

P值

局部反應

 

 

 

-紅

5891(37.4%)

60(7.6%)

<0.001

-腫

6411(40.7%)

60(7.6%)

<0.001

-痛

8018(50.9%)

78(9.9%)

<0.001

全身反應

 

 

 

-發燒

3605(46.5%)

27(9.9%)

<0.001

-嗜睡

4962(31.5%)

117(14.9%)

<0.001

-漲氣

8412(53.4%)

177(22.6%)

<0.001

-嘔吐

977(6.2%)

20(2.6%)

<0.001

-食慾降低

3292(20.9%)

55(7.0%)

<0.001

-持續哭鬧不安

488(3.1%)

5(0.7%)

0.003

-高分貝音調與哭

17(0.1%)

0

0.3574

表.DTPw 與 DTPa 疫苗注射後副作用之比較:

初次注射

   

加強注射

 
症狀

DTPa

(n=1275)

DTPw

(n=455)

P

DTPDTPa

(n=269)

DTPwDTPw

(n=920)

P

局部疼痛

2.5

19.1

<0.0001

15.6

55.4

<0.001

局部泛紅

9.4

22.0

<0.0001

32.7

43.5

0.06

局部泛紅>2cm

0.1

1.1

<0.006

4.5

3.3

0.77

局部腫漲

4.6

14.3

<0.0001

22.3

31.5

0.10

局部腫漲>2cm

0

1.3

0.0003

3.0

7.6

0.07

>38.0oC

9.9

42.2

<0.0001

26.8

64.1

<0.001

>39.5oC

0.2

1.3

0.013

0.4

4.3

0.02

預防方法

預防的方法除了早期的警覺與診斷外,對於懷疑與確定病患及其親屬均需有適當的隔離與處理:

甲、隔離方式:

1.病患採呼吸系統隔離,密切接觸者應戴口罩,病患亦需單獨之房間。一般來說隔離衣和口罩並非十分必要的。

2.病患呼吸道分泌物所污染的一般物品,可用消毒劑擦拭刷洗或浸泡;重覆使用之醫療用品應給減菌處理。

3.病患所咳出之痰應視為感染性廢棄物處理,可用焚燒高壓滅菌等方法處理。

4.如已接受紅黴素治療需隔離七天;如未治療應自典型症狀出現起隔離三週。親密接觸家屬亦應同時接受百日咳檢查及治療,以防止可能的散播。

5.患者及接觸者應避免涉足公共場所。

乙、預防注射與其它預防處理:

1.疫苗的預防注射是有效的防治方法。

2.因全細胞型百日咳疫苗副作用的關係並不建議用於較大兒童與成人。新近上市的成份型百日咳疫苗副作用較少,若能用於高危險群或無免疫力之成人將可減少無症狀的成人帶菌者。

3.百日咳現為報告傳染病,如發現病例應通報所屬衛生機關,由衛生機關人員負責追蹤工作。

4.長期慢性咳嗽之成人在排除其他疾病之後應注意是否為百日咳感染

5.未發病之接觸者應預防性使用紅黴素40-50 mg/公斤/天,分4次,口服14天。

6.醫院工作人員為易感染與易傳播者,應考慮列為常規預防對象。(密切接觸: 替病患做完整的身體評估或檢查替病患抽痰插氣管或做支氣管鏡檢查且做這些工作時未戴口罩)

 

參考文獻:

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「百日咳」課前測驗

醫師:

院所:

說明:本課程需要前後測數據供做成效評估測量結果與學分無關

※單選

1.百日咳的咳嗽與一般感冒不同的是:

A.會持續的呼吸困難 B.很容易引起繼發肺炎 C.會有喘鳴聲(wheezing)

D.陣發性而且十分激烈 E.不會引起嘔吐及全身肌肉酸痛

2.百日咳的血液檢查常出現何種變化:

A.淋巴球增多 B.嗜中性白血球增多 C.血小板低下 D.嚴重貧血

E.白血球數目減少

3.治療百日咳的抗生素應該使用:

A.第一代頭芽胞菌素

B.第二代頭芽胞菌素

C.第三代頭芽胞菌素

D.盤尼西林

E.紅黴素

4.百日咳疫苗應該在二歲以前應接種幾劑?

A.一劑 B.二劑 C.三劑 D.四劑 E.五劑

5.下列哪一種情形不適合接種傳統的百日咳疫苗?

A.過去一年內患有抽畜疾病者

B.以前接種百日咳疫苗曾經發燒過

C.心智發育不全但是沒有進行性神經病症

D.以前接種百日咳疫苗引起局部腫痛

E.三至六歲之間兒童

6.第二代百日咳無細胞型成份疫苗的最大的優點是:

A.保護效益提高 B.只要接種一劑 C.價格便宜 D.副作用減少

E.可以口服

 

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台中榮民總醫院小兒感染科主任  陳伯彥醫師