肺减容手术治疗慢性阻塞性肺气肿
作者：李辉 姚松朝
单位：100037 北京，中国人民解放军海军总医院胸外科
关键词：
中华医学杂志/981031 慢性阻塞性肺病(COPD)是一种常见的呼吸道疾病，据调查统计表明，美国约有1600万COPD患者，其死亡率居死亡原因的第四位[1]。既往的治疗方法主要是内科药物、吸氧等综合措施，但疗效不理想。肺移植手术为COPD患者提供了一种有效的治疗方法，但供肺来源及保存困难、免疫排斥以及终生免疫抑制治疗等难题限制了肺移植手术的广泛应用。近年来肺减容手术(lung volume reduction surgery, LVRS)治疗COPD已取得良好的效果，现综述如下。
一、历史回顾
LVRS是指通过切除气肿的肺组织治疗COPD的一种手术方法，临床也称为肺部分切除术或肺减容成形术。这一概念是由Brantigan于40年前提出并首先应用于临床，他认为通过肺局部切除或折叠可以恢复小气道弹性并减少气道梗阻，改善膈肌和胸廓的运动功能，解除肺气肿组织对正常肺组织的压迫。但这一术式当时并没有被广泛接受，其主要原因是手术死亡率很高(16%)，而且对效果的评价缺乏生理检测指标的支持。几年前美国胸外科医生Cooper再次将这种手术应用于临床[2]，在短短15个月内施行了20例LVRS，取得良好的效果。这一结果引起了胸外科、呼吸内科等相关学科的关注，被称为1995年胸外科最激动人心的进展之一[3]。据不完全统计到目前为止，手术病例已累积数百例[2，4～8]。国内几家大医院也相继开展了此手术。
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二、肺减容手术的作用机理
COPD是终末支气管远端部分异常膨胀及过度充气而导致的肺组织弹性减退和容积增大的病理改变。它的主要病因是慢性支气管炎、尘肺、支气管哮喘及支所管扩张等疾病。COPD晚期，一些肺泡过度膨胀和破裂，使肺毛细血管破坏，造成局部肺组织形成有通气无血流的无效腔。而在另外一些肺区，由于支气管阻塞，肺泡通气不良，形成只有血流而无通气的动静脉分流。这些均可造成肺残气量明显增多。此外，胸廓的明显扩大造成胸壁和膈肌的功能减退。通气阻塞和肺组织弹性减弱，使呼吸的机械性阻力超过正常的数倍，呼吸做功增加，氧耗增加。因此，LVRS治疗COPD的机理是通过切除被破坏的肺组织，减少生理无效腔和肺动静脉分流，减少肺残气量，减轻肺阻力，改善肺通气和血流[2]；同时增加肺的弹性回缩力[8]，这样可以增加气体流动和减少肺过度膨胀，改善临床症状，提高生活质量。
三、手术适应证和禁忌证
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由于LVRS的手术对象多为COPD晚期患者，因此危险性极大，严格掌握手术适应证是取得手术成功的关键。据统计，COPD患者中仅10%～20%适宜手术[10]。根据近年文献报道，手术适应证如下[2，10～11]：(1) 系统的内科治疗无效，呼吸困难严重；(2) 年龄<75岁；(3) 第一秒用力呼气肺活量(FEV1)小于预计值的35%，PaO2<6.67 kPa(50 mmHg)，PaCO2>5.33 kPa(40 mmHg)；(4) 肺动脉压<4.8 kPa (35 mmHg)；(5) 无严重冠心病史和肝肾等重要脏器病变及精神病；(6) 停止吸烟>6个月。对于以下情况应视为手术禁忌证：(1) 严重弥漫性肺气肿；(2) 年龄>75岁；(3) 平均肺动脉压>4.8 kPa(35 mmHg)或肺动脉收缩压>6 kPa(45 mmHg)；(4) 服用强的松>15 mg/d；(5) 严重支气管炎或哮喘；(6) 目前仍吸烟；(7) 严重冠心病或其它重要脏器疾患。
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四、手术方法及围手术期处理
在LVRS前应进行正侧位胸片、胸部CT扫描和放射性同位素肺灌注和通气显像以确定肺气肿范围。肺功能测定(包括运动试验)可以确定肺功能状态，包括肺总容量(TCL)、FEV1、残气量(RV)以及肺弥散功能等。通过心脏多普勒超声和右心导管检查可以确定肺动脉压力。此外动脉血气分析也是必要的。如果怀疑冠心病，应行冠状动脉造影。
手术在静脉全麻下进行，要求双腔气管插管。手术可经胸骨正中切口或患侧胸后外侧切口进行。如纵劈胸骨则应首先切除病变严重一侧，而后再切除另一侧。术中应注意保护膈神经。切除前应进行单侧肺通气5～10分钟，这时由于胸腔负压的消失，肺组织回缩而萎陷，但气肿的肺组织因弹性减弱仍保持膨胀状态，据此特点可以确定切除范围。根据术前胸部CT扫描、胸片、同位素显像及术中探查结果，应用缝合切开器切除病变肺组织，为减少术后肺断端漏气，目前常用牛心包做为垫衬，防止缝合钉眼漏气[2，11]。切除范围应为一侧肺容量的20%～30%。切除时应尽量保持肺原有的形状，如上叶采用斜形切除优于横形切除，这样可以减小术后残腔。此外术中定时膨肺以便估计已切除范围，避免切除过多。鼓肺检查漏气，尽量减少漏气。游离下肺韧带，必要时剥脱胸顶胸膜使之塌陷以缩少残腔。术后原已存在的大胸廓与减少的肺容积之间的压差可导致肺表面张力增大，因此为避免肺过度扩张，应行胸腔闭式引流并接负压吸引(1.33 kPa)，随后可根据漏气状况和床旁胸片调整压力。
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关于LVRS的方式，一些学者认为常规开胸可在直视下确定切除范围，操作方便准确。但也有学者认为经胸腔镜手术创伤小，病人易于耐受，但缺点是手术视野小、操作不便。关于术式，Cooper等[2，12]认为双侧病变同期手术可通过一次手术解决问题，减少病人痛苦，此外可避免术后另一侧代偿性加重。但Miller等[10]认为单侧手术更安全，死亡率低。
五、手术效果及预后
各组报道的手术死亡率为0%～5.6%[2，4～8，10]，死亡原因主要为肺部感染、心脏 并发症及肺动脉高压等。住院时间平均为15天。Cooper手术组的结果显示[2]：术前FEV1的平均值仅为0.77L(占预计值的25%)，术后增加至1.4L(44%)；TCL和RV也分别由术前的8.5L(140%)和5.9L(288%)降至术后的6.6L(110%)和3.6L(177%)。运动后吸氧人数术前为14人，术后仅为4人。Sciurba的研究结果也令人鼓舞[9]，手术前FEV1为0.87L(32%)，术后增至1.11L(41%)；TCL和RV也由7.84L(139%)和4.85L(235%)下降为7.36L(131%)和4.08L(197%)；肺弹性回缩力从0.94 kPa增至1.2 kPa。然而，两组的PaO2和PaCO2手术前后均无明显变化。
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术后最常见的并发症为肺持续性漏气，Cooper报道术后漏气>7天为11例，其中4例再次手术。Miller等对53例患者进行手术，21例术后肺漏气>7天，14例>14天。其它并发症还包括膈神经麻痹、心脏并发症(心律失常、心肌梗塞等等)、肺炎、呼吸功能衰竭等。
手术效果还受很多因素影响，主要包括年龄和肺功能状态[10]。此外，肥胖或术前激素用量>15 mg/d也对手术效果有不良影响。
综上所述，临床结果证明LVRS是一种治疗COPD的有效方法，不但可以明显改善症状，还可提高生活质量。但应该指出，LVRS还处于探索阶段，仍有不少问题有待解决。争论较多的问题包括：手术途径是常规开胸还是经胸腔镜手术?手术方式是双侧病变同期手术还是分期进行?远期效果如何?更有学者对这种手术持反对意见[13]。因此，LVRS在广泛应用于临床之前还有很长的路要走。所以，这种手术应严格掌握适应证，并应限制在有条件的医院进行，由具备丰富经验的胸外科、呼吸内科和麻醉科医生共同协作完成，切不可盲从。
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参考文献
1 Snider GL. Health-care technology assessment of surgical procedure. The case of reduction pneumoplasty for emphysema. Am J Respir Crit Med, 1996,153：1208-1215.
2 Cooper JD, Trulock EP, Triantafillou AN, et al. Bilateral pneumectomy (volume reduction) for chronic obstructive pulmonary disease. J Thorac Cardiovasc Surg, 1995,109：106-119.
3 Miller JI Jr. What's new in general thoracic surgery. J Am Coll Surgeons, 1996,182：162-169.
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4 McKenna RJ, Brenner M, Mullin JJ, et al. Surgical treatment of diffuse emphysema. Presented at Am Assoc Thorac Surg, Boston, April 24,1995.
5 Gaissert HA, Truluck EP, Cooper JD, et al. Comparison of early functional results after volume reduction or lung transplantation for COPD. Presented at Am Assoc Thorac Surg, Boston, April 24, 1995.
6 Keenan RJ, Landreneau RJ, Sciurba FC, et al. Unilateral thoracoscopic surgical approach for diffuse emphysema. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996,111：308-316.
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7 Benditt JO, Albert RK. Lung reduction surgery: great expectations and a cautionary note. Chest, 1995,107：297-298.
8 Sciurba FC, Rogers RM, Keenan RJ, et al. Improvement in pulmonary function and elastic recoil after lung reduction surgery for diffuse emphysema. N Engl J Med, 1996,334：1095-1099.
9 Cooper JD, Lefrak SS. Is volume reduction surgery appropriate in the treatment of emphysema? Yes. Am J Respi Crit Care Med, 1996,53：1201-1204.
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10 Miller JI, Lee RB, Mansour KA. Lung volume reduction surgery: lessons learned. Ann Thorac Surg, 1996,61：1464-1469.
11 Cooper JD. Technique to reduce air leak after resection of emphysematous lung. Ann Thorac Surg, 1994,57：1038-1039.
12 Gaensler EA, Cugell DW, Knudson RJ, et al. Surgical management of emphysema. Clin Chest Med, 1983,4：443-463.
13 Make BJ, Fein AM. Is volume reduction surgery appropriate in the treatment of emphysema? No. Am J Respi Crit Care Med, 1996,53：1205-1207.
(收稿：1997-10-31 修回：1998-03-26), http://www.100md.com
单位：100037 北京，中国人民解放军海军总医院胸外科
关键词：
中华医学杂志/981031 慢性阻塞性肺病(COPD)是一种常见的呼吸道疾病，据调查统计表明，美国约有1600万COPD患者，其死亡率居死亡原因的第四位[1]。既往的治疗方法主要是内科药物、吸氧等综合措施，但疗效不理想。肺移植手术为COPD患者提供了一种有效的治疗方法，但供肺来源及保存困难、免疫排斥以及终生免疫抑制治疗等难题限制了肺移植手术的广泛应用。近年来肺减容手术(lung volume reduction surgery, LVRS)治疗COPD已取得良好的效果，现综述如下。
一、历史回顾
LVRS是指通过切除气肿的肺组织治疗COPD的一种手术方法，临床也称为肺部分切除术或肺减容成形术。这一概念是由Brantigan于40年前提出并首先应用于临床，他认为通过肺局部切除或折叠可以恢复小气道弹性并减少气道梗阻，改善膈肌和胸廓的运动功能，解除肺气肿组织对正常肺组织的压迫。但这一术式当时并没有被广泛接受，其主要原因是手术死亡率很高(16%)，而且对效果的评价缺乏生理检测指标的支持。几年前美国胸外科医生Cooper再次将这种手术应用于临床[2]，在短短15个月内施行了20例LVRS，取得良好的效果。这一结果引起了胸外科、呼吸内科等相关学科的关注，被称为1995年胸外科最激动人心的进展之一[3]。据不完全统计到目前为止，手术病例已累积数百例[2，4～8]。国内几家大医院也相继开展了此手术。
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二、肺减容手术的作用机理
COPD是终末支气管远端部分异常膨胀及过度充气而导致的肺组织弹性减退和容积增大的病理改变。它的主要病因是慢性支气管炎、尘肺、支气管哮喘及支所管扩张等疾病。COPD晚期，一些肺泡过度膨胀和破裂，使肺毛细血管破坏，造成局部肺组织形成有通气无血流的无效腔。而在另外一些肺区，由于支气管阻塞，肺泡通气不良，形成只有血流而无通气的动静脉分流。这些均可造成肺残气量明显增多。此外，胸廓的明显扩大造成胸壁和膈肌的功能减退。通气阻塞和肺组织弹性减弱，使呼吸的机械性阻力超过正常的数倍，呼吸做功增加，氧耗增加。因此，LVRS治疗COPD的机理是通过切除被破坏的肺组织，减少生理无效腔和肺动静脉分流，减少肺残气量，减轻肺阻力，改善肺通气和血流[2]；同时增加肺的弹性回缩力[8]，这样可以增加气体流动和减少肺过度膨胀，改善临床症状，提高生活质量。
三、手术适应证和禁忌证
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由于LVRS的手术对象多为COPD晚期患者，因此危险性极大，严格掌握手术适应证是取得手术成功的关键。据统计，COPD患者中仅10%～20%适宜手术[10]。根据近年文献报道，手术适应证如下[2，10～11]：(1) 系统的内科治疗无效，呼吸困难严重；(2) 年龄<75岁；(3) 第一秒用力呼气肺活量(FEV1)小于预计值的35%，PaO2<6.67 kPa(50 mmHg)，PaCO2>5.33 kPa(40 mmHg)；(4) 肺动脉压<4.8 kPa (35 mmHg)；(5) 无严重冠心病史和肝肾等重要脏器病变及精神病；(6) 停止吸烟>6个月。对于以下情况应视为手术禁忌证：(1) 严重弥漫性肺气肿；(2) 年龄>75岁；(3) 平均肺动脉压>4.8 kPa(35 mmHg)或肺动脉收缩压>6 kPa(45 mmHg)；(4) 服用强的松>15 mg/d；(5) 严重支气管炎或哮喘；(6) 目前仍吸烟；(7) 严重冠心病或其它重要脏器疾患。
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四、手术方法及围手术期处理
在LVRS前应进行正侧位胸片、胸部CT扫描和放射性同位素肺灌注和通气显像以确定肺气肿范围。肺功能测定(包括运动试验)可以确定肺功能状态，包括肺总容量(TCL)、FEV1、残气量(RV)以及肺弥散功能等。通过心脏多普勒超声和右心导管检查可以确定肺动脉压力。此外动脉血气分析也是必要的。如果怀疑冠心病，应行冠状动脉造影。
手术在静脉全麻下进行，要求双腔气管插管。手术可经胸骨正中切口或患侧胸后外侧切口进行。如纵劈胸骨则应首先切除病变严重一侧，而后再切除另一侧。术中应注意保护膈神经。切除前应进行单侧肺通气5～10分钟，这时由于胸腔负压的消失，肺组织回缩而萎陷，但气肿的肺组织因弹性减弱仍保持膨胀状态，据此特点可以确定切除范围。根据术前胸部CT扫描、胸片、同位素显像及术中探查结果，应用缝合切开器切除病变肺组织，为减少术后肺断端漏气，目前常用牛心包做为垫衬，防止缝合钉眼漏气[2，11]。切除范围应为一侧肺容量的20%～30%。切除时应尽量保持肺原有的形状，如上叶采用斜形切除优于横形切除，这样可以减小术后残腔。此外术中定时膨肺以便估计已切除范围，避免切除过多。鼓肺检查漏气，尽量减少漏气。游离下肺韧带，必要时剥脱胸顶胸膜使之塌陷以缩少残腔。术后原已存在的大胸廓与减少的肺容积之间的压差可导致肺表面张力增大，因此为避免肺过度扩张，应行胸腔闭式引流并接负压吸引(1.33 kPa)，随后可根据漏气状况和床旁胸片调整压力。
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关于LVRS的方式，一些学者认为常规开胸可在直视下确定切除范围，操作方便准确。但也有学者认为经胸腔镜手术创伤小，病人易于耐受，但缺点是手术视野小、操作不便。关于术式，Cooper等[2，12]认为双侧病变同期手术可通过一次手术解决问题，减少病人痛苦，此外可避免术后另一侧代偿性加重。但Miller等[10]认为单侧手术更安全，死亡率低。
五、手术效果及预后
各组报道的手术死亡率为0%～5.6%[2，4～8，10]，死亡原因主要为肺部感染、心脏 并发症及肺动脉高压等。住院时间平均为15天。Cooper手术组的结果显示[2]：术前FEV1的平均值仅为0.77L(占预计值的25%)，术后增加至1.4L(44%)；TCL和RV也分别由术前的8.5L(140%)和5.9L(288%)降至术后的6.6L(110%)和3.6L(177%)。运动后吸氧人数术前为14人，术后仅为4人。Sciurba的研究结果也令人鼓舞[9]，手术前FEV1为0.87L(32%)，术后增至1.11L(41%)；TCL和RV也由7.84L(139%)和4.85L(235%)下降为7.36L(131%)和4.08L(197%)；肺弹性回缩力从0.94 kPa增至1.2 kPa。然而，两组的PaO2和PaCO2手术前后均无明显变化。
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术后最常见的并发症为肺持续性漏气，Cooper报道术后漏气>7天为11例，其中4例再次手术。Miller等对53例患者进行手术，21例术后肺漏气>7天，14例>14天。其它并发症还包括膈神经麻痹、心脏并发症(心律失常、心肌梗塞等等)、肺炎、呼吸功能衰竭等。
手术效果还受很多因素影响，主要包括年龄和肺功能状态[10]。此外，肥胖或术前激素用量>15 mg/d也对手术效果有不良影响。
综上所述，临床结果证明LVRS是一种治疗COPD的有效方法，不但可以明显改善症状，还可提高生活质量。但应该指出，LVRS还处于探索阶段，仍有不少问题有待解决。争论较多的问题包括：手术途径是常规开胸还是经胸腔镜手术?手术方式是双侧病变同期手术还是分期进行?远期效果如何?更有学者对这种手术持反对意见[13]。因此，LVRS在广泛应用于临床之前还有很长的路要走。所以，这种手术应严格掌握适应证，并应限制在有条件的医院进行，由具备丰富经验的胸外科、呼吸内科和麻醉科医生共同协作完成，切不可盲从。
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参考文献
1 Snider GL. Health-care technology assessment of surgical procedure. The case of reduction pneumoplasty for emphysema. Am J Respir Crit Med, 1996,153：1208-1215.
2 Cooper JD, Trulock EP, Triantafillou AN, et al. Bilateral pneumectomy (volume reduction) for chronic obstructive pulmonary disease. J Thorac Cardiovasc Surg, 1995,109：106-119.
3 Miller JI Jr. What's new in general thoracic surgery. J Am Coll Surgeons, 1996,182：162-169.
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4 McKenna RJ, Brenner M, Mullin JJ, et al. Surgical treatment of diffuse emphysema. Presented at Am Assoc Thorac Surg, Boston, April 24,1995.
5 Gaissert HA, Truluck EP, Cooper JD, et al. Comparison of early functional results after volume reduction or lung transplantation for COPD. Presented at Am Assoc Thorac Surg, Boston, April 24, 1995.
6 Keenan RJ, Landreneau RJ, Sciurba FC, et al. Unilateral thoracoscopic surgical approach for diffuse emphysema. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996,111：308-316.
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7 Benditt JO, Albert RK. Lung reduction surgery: great expectations and a cautionary note. Chest, 1995,107：297-298.
8 Sciurba FC, Rogers RM, Keenan RJ, et al. Improvement in pulmonary function and elastic recoil after lung reduction surgery for diffuse emphysema. N Engl J Med, 1996,334：1095-1099.
9 Cooper JD, Lefrak SS. Is volume reduction surgery appropriate in the treatment of emphysema? Yes. Am J Respi Crit Care Med, 1996,53：1201-1204.
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10 Miller JI, Lee RB, Mansour KA. Lung volume reduction surgery: lessons learned. Ann Thorac Surg, 1996,61：1464-1469.
11 Cooper JD. Technique to reduce air leak after resection of emphysematous lung. Ann Thorac Surg, 1994,57：1038-1039.
12 Gaensler EA, Cugell DW, Knudson RJ, et al. Surgical management of emphysema. Clin Chest Med, 1983,4：443-463.
13 Make BJ, Fein AM. Is volume reduction surgery appropriate in the treatment of emphysema? No. Am J Respi Crit Care Med, 1996,53：1205-1207.
(收稿：1997-10-31 修回：1998-03-26), http://www.100md.com