慢性阻塞性肺疾病是一种由各种原因导致的慢性肺部炎症性疾病，在全球具有极高的致残率及死亡率。慢性阻塞性肺疾病病变特点为：小气道的病变及肺气肿。前者是指阻塞性细支气管炎、气道重塑以及外周气道的狭窄，后者指肺实质的破坏以致肺泡单位的损失，从而导致气体的潴留和肺部过度充气。慢阻肺在临床中可依据患者病情严重程度，将其分为稳定期和急性加重期，其中AECOPD是指患者呼吸道症状急剧恶化，超出日常的变异，需要改变药物治疗，典型临床表现为呼吸困难的加重、咳嗽加剧、痰量增多和/或痰液呈脓性，甚至出现发热、心悸、疲乏、意识不清等全身症状 [ 8 ] 。

在COPD发生和进展中吸烟被认为是主要危险因素。吸烟者的肺功能下降更快，死亡率也比不吸烟者更高。吸烟者长期暴露在香烟烟雾中的焦油和尼古丁烟雾中，嗜中性粒细胞和巨噬细胞被招募和激活，释放丝氨酸和基质金属蛋白酶，进一步激活氧化应激反应，清除外来元素。当细胞外基质被破坏，细胞死亡超出其修复能力时，就会发生肺气肿，这可能会导致COPD加重。在一项对于山西省COPD患病高危因素的调查研究显示 [ 33 ] (pp. 1699-1708)，吸烟年限与COPD患病率之间存在明显的剂量–反应关系，随着吸烟年数的增加患病率也逐年攀升。最近的一项研究表明 [ 34 ] ，慢性气流受限吸烟者气道上皮中ICAM-1 (60%的人鼻病毒和流感嗜血杆菌的主要受体)的细胞表面表达增加。研究结果提示了主动吸烟、感染和病情加重之间的密切关系。吸烟被认为是慢性阻塞性肺病的唯一主要可预防因素 [ 35 ] (pp. 1055-1061)。考虑到吸烟导致的COPD患病率较高，戒烟应该是减少COPD患者数量的重要策略。

影响呼吸系统的主要环境污染物还有：臭氧(O₃)、一氧化碳(CO)、颗粒物(PM_2.5，PM₁₀)和二氧化硫(SO₂)。这些污染物可诱导氧化应激和炎症，导致气道损伤和功能障碍 [ 36 ] (pp. 3079-3091)。一项大型流行病学研究调查了2013~2017年间中国北京地区空气污染物对慢性阻塞性肺病患者的影响 [ 37 ] (p. 8711)，观察到SO₂、NO₂、CO、PM_2.5和PM₁₀对COPD加重住院有显著影响，但O₃没有。现如今人们越来越关注颗粒物(PM)气溶胶对呼吸系统发病率的影响，特别是对COPD加重风险的影响。此外研究表明 [ 38 ] (pp. 725-734)，PM₁₀水平每增加10 μg/m³，COPD急诊病例就增加3.34%，在74岁以上的人群中增加3.75%。因此可认为颗粒物气溶胶会增加AECOPD发病率，积极改善环境污染可使得AECOPD发病率下降。

AECOPD患者数量与季节之间具有很强的相关性，研究显示大多数病毒感染发生在冬季( [ 39 ] pp. 131-139) ( [ 40 ] pp. 96-100)，冬季住院的COPD患者数量增加 [ 41 ] 。在西班牙的一项研究中显示 [ 42 ] (pp. 328-337)，AECOPD的住院率最高的是冬季，其次是秋季、春季和夏季。慢性阻塞性肺疾病住院人数与平均气温密切且独立相关，气温每下降1℃，入院人数增加4.7%。Wise等人 [ 43 ] (p. 16)分析了COPD患者死亡率和病情加重的季节性变化，发现AECOPD发生在冬季(34.1%)、秋季(26.3%)、春季(23.2%)和夏季(16.4%)的比例存在明显差异。其中严重加重(19.6%)，在冬季较常见(35.4%)，夏季较少见(16%)。

此外发现COPD加重最可靠的预测因子是既往的加重史。葡萄牙的一项研究分析了稳定期COPD患者病情恶化、住院率和死亡率的5年预测，前一年的病情恶化是未来病情恶化风险的最佳预测因子。在5年的随访期间，几乎70%的GOLD3级患者和90%的GOLD4级患者出现了病情加重。GOLD4级COPD患者因AECOPD住院和死亡的比例超过67% [ 44 ] (pp. 1105-1113)。过去加重次数较多的患者未来加重风险较高，肺功能和生活质量加速下降，死亡风险增加( [ 45 ] pp. 3391-3405) ( [ 46 ] pp. 631-648)。

有关研究也证实了COPD加重与气流受限程度之间的关系。Müllerová等人证明 [ 47 ] ，气道受限的严重程度越高，急性加重的风险就越大。香港的一项研究表明 [ 48 ] (pp. 498-503)，77%的住院患者是患有中至重度气流限制的COPD患者。而Foda等人 [ 49 ] (pp. 209-214)的研究同样提示气道阻塞严重程度的增加使得AECOPD发生率也增加。

AECOPD患者入院后需要及时制定治疗方案，然而临床痰培养及药敏实验结果一般需要48到72小时，这限制了它们的实用性。且痰培养物中存在呼吸道病原体并不能区分是慢性常规定植菌和还是急性感染病原菌，因此痰培养病原菌特异性有限。因此了解常见致病菌种类，及其耐药模式对于临床经验性选择抗生素治疗方案十分重要。

在我国北京地区由11家综合医院招募了318名AECOPD患者进行痰培养标本并鉴定细菌，发现肺炎克雷伯杆菌和铜绿假单胞菌是北京地区AECOPD住院患者中最常见的致病菌。药敏实验结果显示肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和大肠杆菌对阿米卡星和头孢哌酮敏感 [ 50 ] (pp. 699-710)。张丽等人 [ 51 ] (pp. 1456-1459)在武汉地区对391例AECOPD肺部感染患者的痰标本培养病原菌显示，致病菌主要为铜绿假单胞菌、鲍不动杆菌、肺炎克雷伯等。其中铜绿假单胞菌对复方新诺明具有较高的耐药性；鲍曼不动杆菌对阿米卡星较敏感；肺炎克雷伯杆菌对阿米卡星、亚胺培南和美罗培南敏感。同样的肺炎克雷伯杆菌和铜绿假单胞菌也是我国台湾省AECOPD住院患者最常见的病原菌。在AECOPD的发病过程中西方国家最常见的致病菌为肺炎链球菌、非分型流感嗜血杆菌和卡他莫拉菌。

AECOPD患者是否应用抗生素治疗一直饱受争议，是由于大约一半的COPD急性加重是由细菌感染引发的，抗生素治疗的目的是阻止细菌感染作为AECOPD的可能原因。然而也有其它原因引起COPD急性加重，其中包括病毒感染和吸烟及环境刺激物等。并非所有患者都适合使用抗生素治疗，研究显示建议具有病原菌感染高危因素的患者使用抗生素。如因急性加重住院的患者且具有急性加重三种主要症状(呼吸困难、痰量增加和脓痰)的患者，和患有重度COPD或导致呼吸储备降低的重度合并症(如充血性心力衰竭)的急性重症患者。然而在中度急性加重时，应根据具体情况考虑是否使用抗菌药物 [ 52 ] (pp. 982-985)。

COPD分为稳定期和急性加重期，不同的分期及不同病情的严重程度的治疗方案也不同。现有证据不支持COPD稳定期常规预防性使用抗菌药物 [ 52 ] (pp. 982-985)。Anthonisen提出的症状标准被认为是急性加重严重程度的指标。Anthonisen类型可指导AECOPD患者用药，研究发现I型和II型Anthonisen患者抗生素治疗受益较大。其中I型患者获益最大，提示了病情严重恶化的患者从抗菌药物中受益最多 [ 53 ] (p. 58)。铜绿假单胞菌的感染常常与重度COPD相关，因此需要住院治疗的患者中铜绿假单胞菌感染可能性更大。铜绿假单胞菌感染的高危因素有近期住院患者、之前的痰培养中有铜绿假单胞菌生长、近期多次使用抗菌药物以及FEV1 < 30%的极重度COPD。无铜绿假单胞菌感染危险因素的住院患者抗生素可选择氟喹诺酮类或第三代头孢菌素。在存在铜绿假单胞菌感染风险的住院患者中，抗生素可应用头孢吡肟、头孢他啶、哌拉西林/他唑巴坦或环丙沙星等 [ 54 ] 。

在选择抗菌药物时应考虑药物间的相互作用及药物配伍之间的禁忌症。AECOPD患者抗生素治疗的主要目标是加速临床症状缓解和预防急性并发症(如呼吸衰竭、气管插管和机械通气)的发生，减少治疗失败率 [ 55 ] 。抗生素已被证实对住院AECOPD患者有益，因此在临床工作中合理地使用抗生素能够降低重症患者的死亡率。