肺气肿手术治疗新方法--肺减容积手术

　　摘 要 肺减容积手术是近年发展起来的一种肺气肿外科治疗新的手术方式，应用于临床后取得了满意的疗效。本文对肺减容积手术的作用机制、适应证、禁忌证、手术方法及临床应用结果进行了介绍。

　　慢性阻塞性肺疾病（COPD）在我国是极为常见的一种慢性肺部疾病，发病率和死亡率均较高。终末期气肿目前尚无有效的内科治疗，而外科治疗也仅能作肺移植，后者由于供体有限、手术要求高而受到限制。近年来，一种新的手术方式──肺减容积手术（lung volume reduction surgery,LVRS）应用于肺气肿的外科治疗，取得了满意的疗效，为终末期肺气肿治疗开辟了一条新的道路[1]，现对LVRS的原理、方式及临床应用情况作一综述。

　　肺气肿的病理生理改变

　　肺气肿解剖学上的定义是指终末细支气管及其远端气腔持久性破坏和扩大，但没有明显纤维化。严重COPD患者通常有明显肺气肿，表现为肺总量（TLLC）增加，残气量（RV）与TLC之比（RV/TLC）增加，其主要病理生理改变是静态回缩力丧失而呈肺过度充气，由于丧失对气道的牵拉而引起心以呼气为主的气道阻塞，产生内源性呼气末正压并增加呼吸功[2]。

　　肺气肿手术治疗

　　为缓解COPD患者呼吸困难等症状，曾采用过肋骨肋软骨切除术、胸廓成形术和膈神经切除术、膜性支气管稳定术、肺神经切除术等诸多方法，但效果均很差[3]。1950年起许多作者观察到，在肺结核慢性纤维化合并明显肺气肿的患者诱导出的气腹后气短减轻，当气腹消失后呼吸困难又加重。认为气腹主要是使膈肌恢复生理穹窿，从而更有效地收缩[1]。

　　年，Brantigan等[4]开始对双侧弥漫性大泡性肺气肿患者进行手术治疗，创立了LVRS。他们认为，严重肺气肿患者由于肺组织失去弹性，对细支气管的正常外周弹性拉力消失，使小支气管无法维持扩张状态而致呼气时萎陷。如果通过手术方法减少全肺容积，即可在一定程度上恢复胸膜腔负压，重建对小气道的外周弹性拉力，减少呼气性气道阻塞。他们通过开胸术对多处无功能的肺组织进行切除或折叠术，约75%患者有显著临床改善，部分患者改善持续5年以上。然而，由于缝线孔漏气问题没有妥善解决，早期死亡率达16%，故此种方法并没有得到广泛接受[1,4]。

　　年，Cooper等[5]重新应用Brantigan的方法，认为只要解决缝线或缝钉漏气问题，LVRS仍可能有效地治疗严重肺气肿。他们发现应用经过处理的牛心包可成功地解决肺组织切缘漏气问题，发展了现代LVRS概念。LVRS的目的是：改善肺弹性回缩力来提高对气道的辐射状牵引，降低气道阻力和增加呼气驱动力；减少肺过度充气，使膈肌恢复到更接近正常的位置而产生更大的吸气力，以更有效的方式工作[1,5]。

　　目前对LVRS改善肺功能的机制是推测出来的。可能包括：（1）由于胸壁结构改变而使呼吸力量恢复；（2）改善膈肌运动；（3）通过切除顺应性过度而灌流不足的肺组织而改善通气/灌流比例；（4）增加肺的有效弹性回缩力[6,7]。

　　通常根据下列指标来选择适合作LVRS的患者[8,9]：（1）由于肺气肿导致严重气流阻塞；（2）严重的肺过度充气；（3）患者因肺功能受损而使日常活动严重受限，生活质量下降；（4）应用药物（包括皮质类固醇激素）治疗和肺康复治疗不能进一步改善肺功能；（5）患者有手术治疗指征并有稳定的心理状态；（6）理想的候选人是伴有明显不均匀性（主要位于双下肺）肺气肿的患者。目前常用的人选标准为：（1）确诊的中至重度肺气肿或COPD患者；（2）戒烟1个月以上；（3）静息状态或轻度体力活动时呼吸困难，日常活动严重受限，生活质量下降；患者愿意接受手术并理解可能的围手术期死亡率和/或并发症；（4）严重阻塞性通气功能障碍；FEV1＜35%预计值，RV＞200%预计值，TLC＞130%预计值，TL,CO降低；（5）经常应用支气管扩张剂治疗（包括长期应用全身皮质炎固醇激素治疗）而气道阳阻塞没有明显改善（FEV1的变化＜15%）；（6）PaCO2＜7.3kPa(55mmHg)；（7）超声心动图检查示肺动脉收缩压＜6.67kPa(50mmHg)；（8）既往无开胸术或胸膜粘连术病史；（8）放射学检查有肺气肿的证据；高分辨CT（HRCT）确诊为肺气肿；（10）适合肺移植的入选者，但年龄＞60岁，或虽然年龄＜60岁但有LVRS的强烈适应证。

　　排除标准：（1）患者持续吸烟；（2）年龄＞75岁；（3）CT证实为“突然消失肺”；（4）TL,CO＜20%预计值；（5）冠心病（冠状动脉内径减少50%以上）经血管成形术治疗后至少一根以上的冠状动脉不能改善；缺血性或其他病因所致的左室损害；（6）肺动脉高压，静息状态下肺动脉压＞4.7kPa(35mmHg)；（7）急性支气管肺感染，HRCT证实为支气管扩张症；（8）肺部恶液质（BMI＜18kg/m2）；（9）恶性病变，预计生存期＜2年；（10）啫酒或啫药者，精神紊乱；（11）存在相关的肾脏（肌酐＞150μg/ml）、胃肠道（1年内有胃肠道出血史、肝功能检测异常、活动性炎性肠道病变）或神经病变（脑血管病变病史）；（12）口服皮质类固醇激素，剂量＞相当于15mg的强的松。

　　上述大多数排除标准及部分入选标益处尚未经前瞻性研究证实其预计的准确性，仅供参考。如果患者不符合其中某些入选标准，或有单个禁忌证，不应排除手术可能性。对入选LVRS的患者应进行初步评价，包括临床（病史和物理检查，常规实验室检查）、功能检查（肺功能，动脉血气分析和6或12min步行距离测定）和放射学检查（X线胸片，胸部HRCT，放射性核素灌注扫描）[10]。

　　患者术前还须进行以下处理：（1）根据痰培养结果应用抗生素治疗支气管肺感染（尤其是绿脓杆菌感染）；（2）长期应用皮质类固醇的患者不能排除维持剂量，在围手术期尚应增加剂量；（3）对活动明显受限和一般情况差的患者应再行肺康复治疗；（4）由呼吸科医师指导患者进行针对手术后早期的呼吸锻炼[1]。

　　手术靶区域的选择 LVRS的基本原则是切除弥漫性病变组织中那些功能最低的区域，使较健康的肺组织更有效地发挥功能。早期手术经验发现切除过多的肺组织可导致持续漏气和形成空腔而发生明显的死亡率。因此，术前精确地选择靶区域，可尽量少地切除有功能肺的容积，最大限度地发挥残余肺的功能。

　　手术靶区域的确定方法有：（1）增强HRCT扫描：可精确显示局部肿块、大泡性病变和叶的解剖，但对区别均质性和非均质性病变的特殊区域尚无一致的意见，而这一点非常重要，因为非均质性分布病变比弥漫性均质性病变更合适进行LVRS。（2）理面肺通气和灌注扫描：可充分显示异常肺段区域，但由于对侧肺和胶后二维图像放射性活性的重叠吸收，不能精确显示非均质性病变的空间分布，限制了对特殊靶区域的选择。（3）肺灌注单光子发射型计算机断层（SPECT）：已广泛使用，可在冠状、矢状和横断面进行三维显示，也可通过电影或静态方式显示。SPECT可以显示右下叶侧基底段和左上叶前段，而平面肺灌注和CT扫描不能提供这种信息。（4）手术观察延迟肺不张的方法：病变最严重的肺组织在术中中止通气后极维持长时间的过度膨胀，而较少气肿的相对健康肺叶则会发生吸收性肺不张，此可作为肺切除范围的一个标志。但这种方法对判断肺叶病变有用，而对选择肺段切除无帮助[6,7]。

　　手术方法 lVRS可以在单侧或双侧通过正中胸同切开术、胸郭切开术或电视辅助胸腔镜（VAT）进行，也可应用激光的热能作用于肺表面来“切除”其容量。

　　一、正中胸骨切开术： cooper等[5]1993年开始通过胸部正中切口进行双侧LVRS，获得了良好的效果。胸部正中切口不损伤胸壁肌肉组织，双肺暴露良好，尤其是肺的前部和尖部。通常根据术前影像学检查应用机械钉合器切除大约20%～30%肺容积的病变最严重的肺组织[1，8]。这是一种广义上的非解剖边缘的切除，切除容积和部位往往不能精确定义。Cooper[11]推荐应用牛心包片来支撑钉合器线以防止气体从脆弱肺组织钉合器洞中渗漏。在少数全肺叶破坏的病例，可进行全肺叶切除。胸骨切开术的缺点是易造成肺下叶尤其是左下叶的损伤[1,8]。

　　手术后将术侧肺重新通气，仔细检查有无漏气，残余肺是否充填了胸腔。如果顶部存在气腔，Cooper等[8]建议纯性分离顶部壁层胸膜以形成一“胸膜帐篷”。然后将壁、脏层胸膜并置褶皱于肺顶部以封闭可能的切缘漏气。两根引流管通过腹前筋膜（不通过肋间隙）置于每侧胸腔，这样可减少术后疼痛。将引流管连接于水封瓶或低压吸引[0～0.981 kPa (0～10cmH2O)]以避免引起肺组织漏气。恢复通过气并切除对侧。

　　二、胸廓切开术：采用后外侧切口，手术野暴露好，主要应用于单侧肺气肿[1]。也有作者通过分次双侧胸廓切开术进行LVRS。通常采用保护肌肉切口，如上叶肺气肿应用第4肋间隙切口，下叶肺气肿可应用第5或第6肋间隙切口。其主要优点是易于接近下肺叶。然而，即使采用保护肌肉切口也抽伤胸臂肌肉，所以胸廓切开术对重症患者并非是理想方法，且不能作为双侧同时手术的方法[1，12]。

　　三、电视辅助胸腔镜术：通过VAT进行双侧LVRS并发症较少，尤其在有广泛粘连的患者，采用VAT能更容易地控制和封闭切缘漏气。主要是上叶和/或中叶肺气肿的患者取仰卧位，病变较轻的一侧首先进行手术。如果计划切除的是下呆和/或后侧肺叶，则患者取侧卧位，待一侧手术完成后再变换体位。使用一种10mm的硬质、250角的胸腔镜，根据术前CT和肺灌注扫描检查结果，应用钉合器对病变最严重的组织进行切除。在某些病例，可通过观察延迟吸收的肺不张来确定靶区域。每侧累积切除的肺容积约20%～30%。被切除的标本通过最大的套管针取出[1]。也有作者[12,13]不采用外源性心包来支撑钉合器线，因为他们在患者手术结束时没有或很少观察到切缘漏气，这一点已经得更多病例的肯定，并且引流的时间相同或更短[14]。

　　几个中心[13,15]报告了他们进行单侧胸腔镜下切除肺组织，从而显著改善肺功能的结果，但与双侧手术比较改善的幅度要小。单侧手术仅适合于少数主要为单侧病变或有双侧手术禁忌证的患者（如以前作过胸膜固定术、胸廓切开术）。其他患者均应优先考虑进行双侧切除手术。

　　应用Nd-YAC激光将热能作用于气肿肺的表面，从而使肺组织收缩。大多数患者报告有主观和客观的功能改善。McKenna等[13]进行了一项前瞻性随机试验来比较钉合器肺切除和激光肺成形术，后者往往需要更长的引流时间。这些发现已被其他作者进一步证实。

　　大多数患者均在手术后立即拔管，以避免气压伤和继发于正压通气而加重切缘漏气，仅少数患者需要重新插管。部分患者可发生肺炎（发生率4%～20%），但通常可应用抗生素治愈。胸管引流中位时间是6.5(0～19)天，部分患者引流时间较长（＞7天）。住院日6～48天，平均13～15天。围手术期（＜30天）的死亡率很低，在0%～4%之间[8,12,14,15]。

　　华盛顿大学肺气肿手术组[17]报告，患者术前均有明显支气管阻塞，平均FEV1为预计值的24%（0.69±0.27L/s）。FEV1在手术后3、6和12个月时分别增加58%（1.09L）、64%t和87%(1.29L)，肺过度充气分别从平均8.34L(占142%预计值)下降至3个月的6.76L和6个月时的6.93L。PaO2于手术后显著增加，从平均8.0kPa增加至3个月时的9.0kPa。呼吸困难指数和生活质量积分也明显改善。

　　等[6]应用LVRS治疗26例患者，17例在3个月随访时FEV1，较手术前改善49%，FVC改善23%，TLC减少14%，RV减少30%（P＜0.05）。手术后动脉血气改善较少，PaO2增加6.2%，PaCO2减少3.6%，但85%以上术前需持续吸氧的患者术后不再需要吸氧或仅在运动时才需吸氧。79%患者生活均有并发症，主要为切缘漏气和呼吸衰竭。1例（3.8%）死亡。

　　等[1,14]于1994年开始通过VAT进行双侧LVRS，最明显的效果是气短改善，呼吸困难症状积分平均从3.4±0.6下隆至1.8±0.9。FEV1平均增加42％，8例患者FEV1增加大于300ml，最大1例达830ml。平均RV/TLC在术后3个月从0.64±0.09降至0.55±0.07（P＜0.01）。通过定时步行距离分析的运动量改善为38%～60%。通过单侧胸腔镜进行容积切除术的作者也报告气短有明显改善，但与双侧切除相比FEV1的改善和过度充气的减少相对较少，但要优地激光治疗的效果[13，15，16]。由于单侧LVRS的疗效通常较差，因此无论何时双侧LVRS都是首选方法。

　　lVRS替代肺移植 最近，一项回顾性研究[18]比较了LVRS与肺移植后的肺功能和生存率。33例患者进行LVRS（平均年龄57岁），39例行单侧肺移植（平均55岁），25例行双侧肺移植（平均49岁）。其早期死亡率（＜30天）分别是0/33、1/39和2/25，12个月时的死亡率分别是1/33、4/39和4/25。与手术前比较，6个月时平均FEV1分别改善79%（LVRS）、231%（单肺移植）和489%（双肺移植）。这一分析肯定了LVRS后的功能改善结果不如肺移植，然而，当患者比较虚弱基FEV1不能满足肺移植标准，或因为年龄不断增大而不能适应肺移植时，LVRS是一种选择。而且，行LVRS治疗后还可进行肺移植。所以，LVRS在部分患者可作为一种延期肺移植手术的方法。

　　展 望

　　目前，对LVRS还没有进行过前瞻性随机多中心研究。仅有一个随机对照研究探讨了LVRS的长期疗效、价效关系和可能的弊端。他们对一半患者进行LVRS，另一半患者在许多年里接受理想的内科治疗。结果显示大多数手术患者有显著的临床相关改善，包括症状和肺功能，改善的程度均达到了理想内科治疗所不能达到的程度[1，19]。LVRS对肺气肿来说仍然是一种姑息治疗。到目前为止，功能改善能维持多久尚无肯定的经验，但已有报告表明持续改善至少可以维持1年[17]。重要的是这种手术可作为一种缓解肺气肿者呼吸困难的方法，而且死亡很低。

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