一、發病原因
本病的特點是在膽道梗阻的基礎上伴發膽管急性化膿性感染和積膿，膽道高壓，大量細菌內毒素進入血液，導致多菌種、強毒力、厭氧與需氧菌混合性敗血癥、內毒素血癥、氮質血癥、高膽紅素血癥、中毒性肝炎、感染性休克以及多器官功能衰竭等一系列嚴重并發癥。其中感染性休克、膽源性肝膿腫、膿毒敗血癥及多器官功能衰竭為導致病人死亡的三大主要原因。病因和發病機制尚未完全清楚，主要與以下環節有關。
1.膽管內細菌感染
正常人膽管遠端括約肌和近端毛細膽管兩側肝細胞間的緊密連接分別構成腸道與膽道、膽流與血流之間的解剖屏障;生理性膽汁流動阻礙細菌存留于膽管黏膜上;生理濃度時，膽汁酸鹽能抑制腸道菌群的生長;肝臟Kupffer細胞和免疫球蛋白可形成免疫防御屏障，因此正常人膽汁中無細菌。當膽道系統發生病變時(如結石、蛔蟲、狹窄、腫瘤和膽道造影等)，可引起膽汁含菌數劇增，并在膽道內過度繁殖，形成持續菌膽癥。目前認為，細菌也可通過淋巴管、門靜脈或肝動脈進入膽道。AOSC術中膽汁細菌培養陽性率可高達95.64%～100%。當膽道急性化膿性感染經手術去除梗阻因素，確認臨床治愈后，較長時期膽汁內細菌仍然存在。目前對膽汁難以凈化的原因和機制尚不十分清楚。細菌的種類絕大多數為腸源性細菌，以需氧革蘭陰性桿菌陽性率最高，其中以大腸埃希桿菌最多見，也可見大腸埃希桿菌、副大腸埃希桿菌、產氣桿菌、銅綠假單胞菌、變形桿菌和克雷白桿菌屬等。革蘭陽性球菌則以糞鏈球菌、肺炎球菌及葡萄球菌較多見。隨著培養、分離技術的改進，膽汁中厭氧菌檢出率明顯增高，陽性率可達40%～82%，菌種也與腸道菌組一致，主要為類桿菌屬，其中以脆弱擬桿菌、梭狀桿菌常見。需氧和厭氧多菌種混合感染是AFC細菌學特點。細菌產生大量強毒性毒素是引起本病全身嚴重感染癥候、休克和多器官衰竭的重要原因。細菌是急性膽管炎發病的必要因素，但并非有菌膽癥的病人均發病。近來， 不少臨床和實驗研究結果表明，膿毒癥的嚴重程度及病死率并不完全依賴于侵入微生物的種類和毒力。
2.膽道梗阻和膽壓升高
導致膽道梗阻的原因有多種，我國常見的病因依次為：結石、寄生蟲感染(蛔蟲、中華分支睪吸蟲)、纖維性狹窄。其他較少見的梗阻病因有：膽腸吻合術后吻合口狹窄、醫源性膽管損傷狹窄、先天性肝內外膽管囊性擴張癥、先天性胰膽管匯合畸形、十二指腸乳頭旁憩室、原發性硬化性膽管炎、各種膽道器械檢查操作等。西方國家則以膽管繼發結石和乏特壺腹周圍腫瘤較多見。膽道梗阻所致的管內高壓是AFC發生、發展和惡化的首要因素。動物實驗證明，結扎狗的膽總管，向膽管內注入大腸埃希桿菌，狗在24h內出現高熱，2天內死亡。如果向未結扎膽總管的膽管內注入等量的大腸埃希桿菌，動物則不發生癥狀。實驗還證明，當膽管內壓>2.9kPa(30cmH2O)時，細菌及其毒素即可反流入血而出現臨床感染癥候。梗阻愈完全，管內壓愈高，菌血癥和內毒素血癥發生率愈顯著。在膽管持續高壓下，膽-血屏障損壞是膽道內細菌反流入血形成菌血癥的前提。通過向膽道內逆行注入各種示蹤物質，借助光鏡、電鏡和核素等技術已經顯示，在膽道高壓狀態下膽道循環系統反流的可能途徑：①經肝細胞反流：當膽道梗阻和膽汁淤滯時，肝細胞可通過吞噬的方式將膽汁中成分吸入肝細胞胞質內，并轉送到Disse間隙。②經肝細胞旁路反流。臨床觀察也發現，不少AFC病人作膽管減壓術，當排出高壓膽汁后，血壓迅速回升和脈率減慢，顯然難用單純感染性休克合理解釋，表明有神經因素的參與。
3.內毒素血癥和細胞因子的作用
內毒素是革蘭陰性菌細胞壁的一種脂多糖成分，其毒性存在于類脂A中。內毒素具有復雜的生理活性，在AOSC的發病機制中發揮重要作用。
(1)內毒素直接損害細胞
使白細胞和血小板凝集，內毒素主要損害血小板膜，亦可損害血管內膜，使纖維蛋白沉積于血管內膜上增加血管阻力，再加上肝細胞壞死釋放的組織凝血素，因而凝血機制發生嚴重阻礙。血小板被破壞后可釋放血栓素，它可強化兒茶酚胺等血管活性物質，引起外周血管的收縮以及肺循環改變。血小板凝集導致微循環中血栓形成，堵塞微血管，使毛細血管的通透性增加，這種微血管障礙可遍及全身各重要器官，引起肺、腎和肝等局灶性壞死和功能紊亂。
(2)內毒素刺激巨噬細胞系統產生一種多肽物質即腫瘤壞死因子(TNF)
在TNF作用下發生一系列由多種介質參與的有害作用：①TNF激活多核白細胞而形成微血栓，血栓刺激血管內皮細胞釋出白介素和血小板激活因子，使血小板凝集，促進彌漫性血管內凝血(DIC)。②被激活的多核白細胞釋放大量氧自由基和多種蛋白酶。前者加重損害中性粒細胞和血管內皮細胞而增加血管內凝血，還損害組織細胞膜、線粒體膜和溶解溶酶體，嚴重破壞細胞結構和生物功能。后者損害血管內皮細胞和纖維連接素并釋放緩激肽，增加血管擴張和通透性，使組織水腫和降低血容量。③TNF通過環氧化酶催化作用，激活花生四烯酸，產生血栓素和前列腺素，前者使血管收縮和血小板凝集，后者使血管擴張和通透性增加。④TNF還經脂氧化酶作用，使花生四烯酸產生具有組胺效應的白細胞三烯，加重血管通透性。在休克進展中，組織嚴重缺血缺氧、結構破壞，又可釋放出多種毒性體液因子，如組胺、五羥色胺、氧自由基、多種蛋白水解酶、心肌抑制因子、前列腺素和內腓肽等，進一步加重組織損害，形成了以細菌毒素為主、啟動并激活體內多種體液介質參與的相互促進的惡性循環。由腸道陽性球菌所產生外毒素，也參與了收縮血管、溶解血細胞和凝集血小板等作用。
(3)內毒素激活補體反應：
補體過度激活并大量消耗后，喪失其生物效應，包括炎性細胞趨化、調理和溶解細菌等功能，從而加重感染和擴散。補體降解產物刺激嗜堿性粒細胞和肥大細胞釋放組胺，加重血管壁的損傷。
(4)產生免疫復合物：
一些細菌產生的內毒素具有抗原性，它與抗體作用所形成的免疫復合物，沉積在各臟器的內皮細胞上，可發生強烈免疫反應，引起細胞發生蛻變、壞死，加重多器官損害。
(5)氧自由基對機體的損害：
AFC的基本病理過程(膽道梗阻、感染、內毒素休克和器官功能衰竭、組織缺血/再灌注)均可引起氧自由基與過氧化物的產生，氧自由基的脂質過氧化作用，改變生物膜的流動液態性，影響鑲嵌在生物膜上的各種酶的活性，改變生物膜的離子通道，致使大量細胞外鈣離子內流，造成線粒體及溶酶體的破壞。氧自由基還可通過激活磷脂酶，催化膜磷脂釋放對白細胞具有趨化作用的花生四烯酸和血小板激活因子，從而使白細胞大量積聚，加重炎癥反應。這些白細胞又產生大量氧自由基，形成惡性循環，對機體組織和肝膽系統造成嚴重損害。
4.高膽紅素血癥
正常肝臟分泌膽汁的壓力為3.1kPa(32cmH2O)。當膽管壓力超過約3.43kPa(35cmH2O)時，肝毛細膽管上皮細胞壞死、破裂，膽汁經肝竇或淋巴管逆流入血，即膽小管靜脈反流，膽汁內結合和非結合膽紅素大量進入血循環，引起以結合膽紅素升高為主的高膽紅素血癥。如果膽管高壓和嚴重化膿性感染未及時控制，肝組織遭到的損害更為嚴重，肝細胞攝取與結合非結合膽紅素的能力急劇下降，非結合膽紅素才明顯增高。高膽紅素血癥是加重AFC不可忽視的因素，其危害尚不完全清楚，較肯定的有：①膽紅素進行性增高，可導致各臟器膽紅素沉著，形成膽栓，影響各主要臟器的功能。②膽汁酸有抑制腸腔內大腸埃希桿菌生長和清除內毒素的作用，當梗阻性黃疸時，腸內缺乏膽酸，大腸埃希桿菌大量繁殖及釋放大量內毒素。AFC的胃腸黏膜受損加重，導致細菌和內毒素吸收移位至門靜脈。另外，梗阻性黃疸及膽管感染時肝臟網狀內皮系統清除細菌和毒素的功能減弱，門靜脈內的細菌和毒素易進入體循環，更加重了膽源性內毒素血癥的程度。③腸內缺少膽酸使脂溶性維生素不能吸收，其中維生素K是肝內合成凝血酶原的必需成分，因而可導致凝血機制障礙。
5.機體應答反應
(1)機體應答反應異常：
臨床常注意到，手術中所見病人的膽道化膿性感染情況與其臨床表現的嚴重程度常不完全一致。僅僅針對細菌感染的措施，常難以糾正膿毒癥而改善病人預后。上述現象提示必有致病微生物以外的因素在膿毒癥發病中起著支配作用。近年來，在細胞和分子水平上逐漸積累的臨床和動物實驗研究資料正在越來越清楚地揭示，膿毒癥的臨床病理表現是宿主對各種感染和非感染性損傷因素異常反應而導致體內急性生理紊亂的結果。原有嚴重疾病所致器官組織的損害和繼發感染固然是重要的啟動因素，但由各種損傷動因所觸發的體內多種內源性介質反應在膿毒癥和多器官功能障礙的發病中所起的介導作用也非常重要。
(2)免疫防御功能減弱：
本病所造成的全身和局部免疫防御系統的損害是感染惡化的重要影響因素。吞噬作用是人體內最重要的防御功能。肝竇壁上的庫普弗細胞占全身巨噬細胞系統即網狀內皮系統的70%，它具有很強的清除微生物、毒素、免疫復合物及其他巨分子化學物質的功能，是阻止這些異物從膽管入血或從血液入膽管的重要屏障。膽管梗阻、高壓和感染均可削弱庫普弗細胞的吞噬功能。AFC的肝組織可發生肝竇嚴重炎變、壞死，加上過去反復急、慢性交替感染所致的肝纖維化、萎縮或膽汁性肝硬化，庫普弗細胞結構和功能受損更甚。血漿中的調理素和纖維連結素是促進巨噬細胞系統吞噬功能的體液介質，感染過程中，它們在血中含量減少，也間接反映出免疫功能下降。阻塞性黃疸病人的細胞和體液免疫機制均受抑制，黃疸加深時間越長免疫受損越重。有實驗還證明，梗阻性黃疸動物的細胞免疫功能受損，主要表現為T淋巴細胞識別抗原的能力受到抑制，可能與細胞介導免疫缺陷或產生某種抑制因子有關。
二、發病機制
病變部位和程度與梗阻部位、范圍、完全與否、持續時間，細菌毒力、病人體質、營養狀況、有無并發癥、治療是否及時等多因素相關。
膽管急性化膿性感染在膽管內高壓未及時解除時，炎性迅速加重并向周圍肝組織擴展，引起梗阻近側所有膽管周圍化膿性肝炎，進而因發生多處局灶性壞死、液化而形成多數性微小肝膿腫。各級肝膽管還可因管壁嚴重變性、壞疽或穿孔，高壓膿性膽汁直接進入肝組織，加速肝炎發展和膿腫形成。
微膿腫繼續發展擴大或融合成為肝內大小不等的膿腫，較表淺者常可自潰而破入鄰近的體腔或組織內，形成肝外的化膿性感染或膿腫，常見的有膈下膿腫，局限性或彌漫性化膿性腹膜炎，還可穿破膈肌而發生心包積膿、膿胸、胸膜肺支氣管膿瘺和腹壁膿腫等。膽管下端梗阻引起的肝外膽管或膽囊壞疽、穿孔致膽汁性腹膜炎也較常見。乏特壺腹部梗阻致胰管內壓增高，可并發重型急性胰腺炎。
肝膿腫發展過程中，還可腐蝕毀損血管壁(多為門靜脈或肝靜脈分支)，若膿腫又與膽管相通時，則出現膽道出血。膽管壁糜爛、潰瘍，損害伴行血管也是膽道出血的原因之一 。
細菌、毒素、膽管內感染物質如膽砂石、蛔蟲或蟲卵，可經膽管-肝竇瘺、膽管-肝膿腫-血管瘺或膽管-血管瘺直接進入血液循環，產生嚴重的內毒素血癥、多菌種敗血癥及膿毒敗血癥，并造成多系統器官急性化膿性損害，較常發現的有急性化膿性肺炎、肺膿腫、間質性肺炎、肺水腫、腎炎、腎皮質及腎小管上皮變性壞死、心肌炎、心包炎、脾炎、腦炎、胃腸道黏膜充血、糜爛和出血等。這些嚴重全身感染性損害是導致病情重篤、休克難于逆轉和發生多器官衰竭的病理基礎。
應該指出，急性膽管炎和膽源性膿毒癥時肝臟和膽道的病理損害是變化多樣的，但肝膽系統的大體和鏡下病理改變與病人臨床表現的嚴重程度卻未必一致。在膽管樹內有或無膿性膽汁的膽道梗阻病人之間，臨床表現上并無恒定的差異。肝臟病理組織學改變與膽道梗阻的病因、臨床表現和實驗室檢查結果之間均未發現有顯著相關性。
AOSC尚沒有統一的分型，為了醫療的實際需要，可根據病理特點、疾病過程與臨床表現相結合進行分型。
1.病理分型
(1)膽總管梗阻型膽管炎：
主要由于膽總管的梗阻而發生的AFC，此型占80%以上。病理范圍波及整個膽道系統，較早出現膽道高壓和梗阻性黃疸，病情發展迅速，很快成為全膽道膽管炎。
(2)肝內膽管梗阻型膽管炎：
主要是肝內膽管結石合并膽管狹窄發生的膽管炎。因病變常局限于肝內的一葉或一段，雖然有嚴重感染存在，可無明顯腹部疼痛，黃疸也往往較少發生。此型膽管炎的臨床癥狀比較隱蔽，同時由于肝內感染灶因膽管梗阻，得不到通暢引流，局部膽管擴張，很快出現膽道高壓，膽血屏障被破壞，大量細菌內毒素進入血內，發生敗血癥。
(3)胰源性膽管炎：
膽道急性感染時，可發生急性胰腺炎。反之，胰腺炎時，胰液反流入膽管引起胰源性膽管炎或膽囊炎。此型病人往往是胰腺炎與膽管炎同時存在，增加了病理的復雜性與嚴重性。
(4)膽道反流性膽管炎：
在膽道腸道瘺或膽腸內引流術后，特別是膽總管十二指腸吻合術后，由于腸道內容物和細菌進入膽道，尤其當膽道有梗阻時，可引起復發性反流性膽管炎。
(5)寄生蟲性膽管炎：
臨床上常見的寄生蟲性膽管炎，多由膽道蛔蟲所引起，約占膽道疾病的8%～12%。蛔蟲進入膽道后，蟲體刺激膽總管末端括約肌，病人發生陣發性疼痛，由于蛔蟲帶入細菌感染和阻塞，可發生急性化膿性膽管炎。中華分支睪吸蟲通過第一宿主淡水螺和第二宿主淡水魚蝦，發育過程中被人體攝入，寄生于肝膽管和膽囊內。如引起膽道梗阻和感染，可發生急性膽管炎，嚴重病例可出現梗阻性黃疸和肝膿腫。肝包囊蟲破入膽道后，也可發生急性膽管炎。嚴重的膽道感染可引起中毒性休克。
(6)醫源性膽管炎：
內鏡技術和介入治療的發展，相應一些操作如PTC、PTCD、ERCP、EST、經T管進行膽道造影、經T管竇道膽道鏡取石等，術后發生急性膽管炎的幾率越來越多，特別是在膽道梗阻或感染的情況下更易發生。
2.臨床分型
(1)暴發型：
有些AFC可迅速發展為感染性休克和膽源性敗血癥，進而轉變為彌漫性血管內凝血(DIC)或多器官系統衰竭(MODS)。肝膽系統的病理改變呈急性蜂窩織炎，病人很快發展為致命的并發癥。
(2)復發型：
若膽管由結石或蛔蟲形成活塞樣梗阻或不完全梗阻，感染膽汁引流不暢，肝膽系統的急性、亞急性和慢性病理改變可交替出現并持續發展。膽道高壓使毛細膽管和膽管周圍發生炎癥、局灶性壞死和彌漫性膽源性肝膿腫。感染也可擴散到較大的肝內、外膽管壁，引起膽管壁潰瘍以及全層壞死穿孔，形成膈下或肝周膿腫。肝內或肝周膿腫可能是化膿性細菌的潛在病灶，使急性膽管炎呈多次復發的病理過程。感染灶內血管膽管瘺，可導致膽道感染和周期性大出血。
(3)遷延型：
在膽管不全性梗阻和慢性炎癥情況下，膽管壁發生炎性肉芽腫和纖維性愈合，繼而發展為瘢痕性膽管狹窄、膽汁性肝硬化和局灶性肝萎縮等病理改變。這些改變又常合并肝內隱匿性化膿性病灶，在肝功能逐漸失代償情況下，致使急性化膿性膽管炎的臨床經過呈遷延性，最終發展為整個肝膽系統多種不可逆性病理損害，預后不良。
(4)彌漫型：
AOSC的感染成為全身性膿毒血癥。由于感染的血液播散，引起肝、肺、腎、脾、腦膜等器官的急性化膿性炎癥或膿腫形成。在急性化膿性膽管炎反復發作下，出現多器官和系統功能衰竭。
以上各型在個別患者發病時，可交替或組合出現，每次發作又可因緩急、輕重和病理特征的不同而出現個體差異。因此患者每次就診時，都應根據當時的具體情況進行個體化處理。
