對于大部分早期非小細胞肺癌患者而言,手術為首選的治療方案,而普通胸外科手術的風險性介于中高危到高危之間,術后肺部并發癥發生率較高,因此術前心肺儲備功能評估十分重要。評估方法包括臨床上普遍使用的肺功能測定、血氣分析、屏氣試驗、6 分鐘步行試驗等,除此之外,心肺運動試驗的使用也越來越廣泛。本文主要綜述肺切除患者的術前心肺儲備功能評估,旨在幫助臨床醫師做出最有利于患者的臨床決策,降低不良反應的發生率,改善患者預后。
引用本文: 蘇夢丹, 魏蔚. 肺切除患者術前心肺儲備功能評估的應用進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(9): 1125-1129. doi: 10.7507/1007-4848.202010069 復制
肺癌是目前為止全球范圍內發病率和死亡率最高的疾病[1]。我國 Ⅲ 期或更高級別的非小細胞肺癌行肺切除后 5 年生存率為 22.2%[2],美國肺癌患者的 5 年生存率為 15.6%[3]。隨著人口老齡化的進展,肺癌患者基礎疾病也增加了手術的危險性,包括高血壓、缺血性心臟病、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)等,尤其是循環以及呼吸系統相關性疾病,無疑會影響肺癌患者預后,再加之手術過程中的單肺通氣、麻醉操作以及手術刺激不僅會引起患者全身應激反應,還可能導致患者術中通氣血流比例失調、循環波動、心律失常以及術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)[4]等相關并發癥的發生。因此對于肺癌患者的術前心肺儲備功能評估十分重要。本文就目前針對肺切除術患者術前心肺功能儲備評估的發展與應用現狀進行綜述,比較其優勢與不足,旨在為肺切除患者的圍手術期管理提供參考指標。
1 肺功能測定
1.1 肺功能測定的發展和應用現狀
肺功能測定包括肺通氣功能測定以及肺彌散功能測定。肺通氣功能測試主要反映氣道順應性以及儲備功能,肺彌散功能主要反映可利用肺泡膜面積、厚度以及肺毛細血管容積。對于擬行肺切除手術的患者,術前第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in one second,FEV1)與肺一氧化碳彌散量(diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide,DLCO)是客觀評價患者能否耐受肺切除手術的關鍵指標。Miller[5]指出:術前每分鐘最大通氣量占預測值百分比(MVV%)>55%,FEV1>2.0 L 可耐受單側全肺切除,MVV%>40%;FEV1>1.0 L 可耐受肺葉切除,MVV%>35%,FEV1>0.6 L 可耐受肺段或者肺楔形切除;低于以上標準的 FEV1 與 DLCO 將增加術后并發癥的發生率以及死亡率[6]。一項多中心研究[7]顯示,氣流受限[FEV1/用力肺活量(FVC)<70%]是導致患者發生 PPCs 的重要因素。而對于術前肺通氣功能正常的患者,彌散功能同樣也是肺切除后并發癥的重要預測因素[8-9],不能因通氣功能正常而忽略彌散功能的測定。一般認為,DLCO>80% 預計值可耐受肺切除術,而不需要行其它輔助檢查,反之則需要進一步的術前評估。DLCO<60% 預計值,患者死亡風險增加[10]。術前可根據患者擬切除的手術范圍計算出術后 FEV1 與 DLCO 預測值,計算公式為:術后 FEV1 預測值(PPO-FEV1)=術前實測 FEV1×剩余肺段數/總肺段數。Sawabata 等[11]的研究表明,PPO-FEV1 與術后 DLCO 預測值(PPO-DLCO)也能預測患者行肺切除后發生并發癥的風險。
術前肺功能檢測對于胸外科手術患者是十分必要的,肺功能檢測可在術前識別出呼吸功能不全的患者,這類患者可進行肺康復訓練改善肺功能后再行手術,以降低手術及麻醉風險。肺功能差的患者不僅發生 PPCs 的風險增加,術后 ICU 停留時間長、呼吸機脫機時間以及住院時間均會延長。
1.2 肺功能測定的優勢和不足
肺功能測定是胸科手術術前常規的檢查項目,是對患者能否耐受單肺通氣、術后是否發生呼吸系統并發癥的初步篩查,具有無創、簡便、可行性高的優點。且肺癌手術患者合并肺部疾病者較多,例如合并 COPD[12]以及間質性肺疾病等,肺功能測定能較好地量化患者疾病嚴重程度,為患者手術方式以及病變切除范圍提供參考。但肺功能測定仍有一些不足之處,例如需要患者的密切配合,否則結果可能出現偏差。其次,肺通氣功能極低的患者術后發生心肺并發癥的風險較大,但輕中度通氣功能障礙對于相關并發癥的預測能力并不強。最后,肺功能測定要求患者在靜息狀態下進行,其提供的指標無法反映麻醉狀態下及手術應激下整個心肺以及氧供的儲備功能,更無法體現患者在負荷遞增狀態下的心肺儲備功能,為確保患者術中安全以及減少術后并發癥的發生,需要其它術前評估手段。
2 血氣分析
2.1 血氣分析的發展和應用現狀
血氣分析是利用血氣酸堿分析儀直接測定血液中 pH、二氧化碳分壓(PaCO2)、氧分壓(PaO2)等指標,從而對機體的呼吸功能以及內環境狀態進行評估的一種方法,對于術前合并呼吸系統疾病的患者具有重要意義。
對于擬行肺切除手術的肺癌患者而言,手術會切除部分肺組織或者是單側全肺,術后多種原因會導致患者血氧分壓下降,比如肺容積減少導致的通氣-血流比例失調、患者因疼痛刺激導致的胸廓活動受限、麻醉藥物代謝不全引起的呼吸抑制以及肺組織水腫導致的肺換氣功能障礙,所以術前基礎 PaCO2、PaO2 較為重要,其可以直觀反映患者肺換氣功能以及體內血液運送氣體的能力,從而判斷患者是否能耐受肺切除術。通常認為不吸氧情況下測得的 PaO2<60 mm Hg 或 PaCO2>45 mm Hg 是肺切除術的禁忌證[13]。術前 PaO2 低的患者術中單肺通氣時更易發生低氧血癥[14]。高碳酸血癥(PaCO2>45 mm Hg)并不是不良預后的獨立危險因素[15],它僅代表肺通氣障礙以及較差的肺儲備功能。Fernandes 等[16]認為低氧血癥與心臟并發癥有關,主要是心律失常,但并未發現高碳酸血癥與預后之間存在關聯。一項針對血氣分析與肺切除患者長期生存率關系的研究[17]表明,PaCO2 正常組的 5 年生存率要高于 PaCO2 異常組,表明 PaCO2 在預測患者的遠期預后方面可能有一定優勢。
2.2 血氣分析的優勢與不足
動脈血氣分析優勢在于不受環境、患者自身配合程度的影響,能夠直觀地反映患者在不吸氧狀態下是否存在缺氧和二氧化碳蓄積,從而評估患者對于缺氧的耐受能力。不足之處在于患者腫瘤所處部位不同,導致相鄰支氣管或肺組織受壓迫而出現阻塞性肺不張,不張的肺葉多存在一定程度的通氣-血流比例失調,手術切除病變部位后,剩余的肺順應性得到改善,反而可以解除患者術前的低 PaO2 狀態,因此這類患者術前低 PaO2 的原因需要更進一步的分析。另外,血氣分析為有創操作,可能造成皮下血腫或者穿刺部位感染等并發癥。
3 屏氣試驗
3.1 屏氣試驗的發展與應用現狀
屏氣試驗是讓受試者取坐位,深吸氣末屏氣,直到無法忍受后呼氣為止,記錄深吸氣末到呼氣開始的時間,正常值>30 s,20~29 s 提示肺功能中等,<20 s 提示肺功能重度受損。
屏氣試驗過程中患者肺泡內 PaO2 下降以及 PaCO2 升高,人為造成缺氧狀態,屏氣時間的長短可以反映患者對缺氧的耐受能力以及堿儲備能力。對于擬行肺切除術的患者而言,屏氣試驗時間短(<30 s)則術中單肺通氣時低氧血癥發生率高達 25%[18],PPCs 的發生率也會增加。
3.2 屏氣試驗的優勢與不足
屏氣試驗的優點在于方法簡單易行,無特殊設備要求,在病房即可進行。其次,臨床醫師可在較短的時間內對患者的肺功能有一個初步判斷。不足之處在于受到患者自身意志力因素影響較大,敏感性較低,誤差較大。其次,屏氣試驗過程中患者交感神經興奮,導致血壓升高,對于血管調節能力較差的患者而言,發生心腦血管意外的風險增加。所以目前在臨床上僅作為一種肺功能評估的補充方法使用。
4 6 分鐘步行試驗
4.1 6 分鐘步行試驗的發展與應用現狀
6 分鐘步行試驗(6-minute walk test,6MWT)作為一種亞極量運動試驗,因其接近于患者的日常活動,易被患者接受,在臨床上被普遍應用于評估 COPD 患者預后[19]。具體方法是記錄患者 6 min 快速步行的距離,試驗結束后行 Borg 評分,評價患者運動后呼吸困難及疲乏程度,綜合評估運動量和心輸出量,其結果受到患者心肺功能儲備功能、骨骼肌肉運動功能以及神經系統功能等共同影響。
目前 6MWT 可用于肺切除患者的術前評估,若步行距離>400 m 則可耐受肺切除手術[20]。6MWT 還為術后患者制定康復方案提供指導,旨在保護患者剩余心肺功能,將手術對患者的影響降到最低。最近一項關于 6MWT 對上腹部手術術后 PPCs 的預測能力研究[21]表明,6MWT 預測 PPCs 的最佳臨界值為 389 m,敏感度為 68.8%,特異度為 81.0%。而胸科手術特殊點在于手術會切除部分肺組織,肺切除患者術前 6MWT 低限值可能較普通手術患者的要求更為嚴格。Marjanski 等[22]的研究也證實了這一點,若 6MWT 距離<500 m 會增加術后并發癥(60.6% vs. 36.9%,OR=2 631,95%CI 1.423~4.880)并延長住院時間。
4.2 6 分鐘步行試驗的優勢與不足
6MWT 最大的優勢是對環境要求低,簡單方便易行。其次,其活動量接近患者日常活動,患者配合度及滿意度較高。最后,對于合并慢性心功能不全的患者來說,6MWT 可客觀評價其心功能,其價值在 COPD 患者身上也可以得到體現,可應用于 COPD 患者作為一種長期監測肺功能的方法[23]。不足之處在于 6MWT 結果受多種因素影響,例如患者身高、體重、吸氧能力、骨骼肌肉功能以及精神狀態等,在這種情況下,僅依靠步行距離來評估患者心肺儲備功能是不準確的。
5 心肺運動試驗
5.1 心肺運動試驗的發展與應用現狀
心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise test,CPET)是一種能綜合評估患者的呼吸系統、循環系統等多個系統對于運動負荷反應的測驗方法。根據患者在運動過程中最大氧耗量(VO2max)、峰值氧耗量(VO2peak)、無氧閾值(AT)、以及基礎生命體征、心電圖(ECG)的變化,結合運動過程中新發的一些臨床癥狀,例如胸痛、胸悶等,整體客觀地體現患者對于運動負荷增加的耐受情況[24]。
由于 CPET 要求患者進行一定負荷下的運動,讓患者心肺系統以及氧輸送系統的儲備功能得到充分調動,其過程在一定程度上模擬了肺切除術術后對于患者心肺系統產生的影響,臨床醫生通過相關指標即可在術前對患者心肺儲備功能有一定預估,可以較全面地判斷患者手術及麻醉耐受力。CPET 中與胸科手術 PPCs 發生相關的指標為 VO2max,它代表患者機體氧供的極限水平,是評價心肺功能的金標準。根據 2020 肺切除手術患者術前肺功能評估肺科共識[25],若 CPET 提示 VO2max>20 mL/(kg·min)或>75% 預計值,則患者可行包括全肺切除在內的手術治療;若 VO2max 為 10~20 mL/(kg·min)或 35%~75% 預計值,則需根據患者切除范圍計算預計術后最大攝氧量(PPO-VO2max),如果 PPO-VO2max>10 mL/(kg·min)或>35% 預計值,則建議按照所計算切除范圍的手術治療,但患者風險為相對高風險;若 VO2max<10 mL/(kg·min)或<35% 預計值,患者將被歸為手術高風險組,需謹慎選擇治療方式,包括縮小手術范圍重新計算或者選用非手術治療方案。Brunelli 等[26]的研究表明 VO2max<12 mL/(kg·min)組的心臟并發癥、肺部并發癥、死亡率分別是 VO2max>20 mL/(kg·min)組的 5 倍、8 倍和 13 倍。在 Oga 等[27]的研究中發現 VO2peak 與患者病死率顯著相關,是病死率的最重要預測因子。除了 VO2 相關指標以外,有研究表明可使用攝氧效率斜率(oxygen uptake efficiency slope,OUES)來評價患者心肺儲備功能,且發現亞極量運動下的 OUES 值與 VO2peak 具有強相關性,能夠反映患者的心肺儲備功能,可能相對于患者進行極量運動才能得出的 VO2max 更具有優勢。
5.2 心肺運動試驗的優勢與不足
CPET 通過相關指標的測量,能夠客觀、動態、全面地反映患者的心肺儲備功能以及運動耐量,能夠在早期發現隱匿性心血管疾病,對手術患者預后情況進行預估,同時能夠指導心肺康復治療方案制定,從而改善患者預后。不足之處在于 CPET 指標中的 VO2max 需要患者進行極量運動才能得到,極量運動可能會使得某些原發病加重從而造成嚴重后果,故對于年齡過小或過大的患者不適用[28];其次,CPET 需要特定的儀器才可測定,該儀器的普及與否也限制了其在臨床上的應用。
6 總結與討論
目前,肺癌已嚴重威脅到了人類的生命健康安全,早期識別非小細胞型肺癌并進行手術治療可明顯提高患者生存率、改善生活質量。肺切除患者術前心肺儲備功能評估對確定手術方式與范圍、優化麻醉方案、預測術后心肺并發癥以及評估患者術后是否需要進入 ICU 進行呼吸循環支持等方面具有不可替代的作用。從初步的靜態肺功能檢查到現在應用廣泛的運動負荷試驗,均能在一定程度上從不同方面評估患者心肺儲備功能,但大多數評估方法都有其局限性。通過對目前臨床上使用的心肺儲備功能評估方法的應用現狀分析,我們發現:(1)常規的肺通氣功能測定可以反映患者是否存在氣流受限,但通氣功能正常的患者不能忽略彌散功能的測定,更不能使用動脈血氣分析結果代替彌散功能測定;(2)心肺儲備功能的評估不能依靠獨立指標來判斷,有研究[29]發現,將 CPET 結果與 6MWT 中預測術后并發癥的敏感指標結合的時候,其預測并發癥的能力要強于單個敏感指標,并且敏感性與特異性均>80%,提示臨床醫生應該將多種指標結合分析,力求在術前對患者的心肺功能進行充分了解,盡早進行干預,以減少 PPCs 的發生;(3)相對于患者靜息狀態下的動脈血氣,運動后血氣分析中的血氧飽和度(SaO2)更加準確,有研究[30]表明,在步進裝置上勻速攀登,運動后動脈血中 SaO2 下降程度≥4%,PPCs 發生率較大。可見運動負荷可以動態地體現患者生理負荷下循環、呼吸等系統對氧耗增加的反應與耐受情況,這也提示臨床醫生應當仔細分析患者運動負荷下心肺儲備功能相關指標的動態變化,可最大限度地模擬患者在行肺切除術后的呼吸循環生理變化,從而起到指導手術方式、優化麻醉方案、制定術后康復方案的作用,改善肺切除患者預后。
利益沖突:無。
作者貢獻:蘇夢丹負責檢索文獻、撰寫論文;魏蔚負責選題、提出建設性意見、審校和修改論文。
肺癌是目前為止全球范圍內發病率和死亡率最高的疾病[1]。我國 Ⅲ 期或更高級別的非小細胞肺癌行肺切除后 5 年生存率為 22.2%[2],美國肺癌患者的 5 年生存率為 15.6%[3]。隨著人口老齡化的進展,肺癌患者基礎疾病也增加了手術的危險性,包括高血壓、缺血性心臟病、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)等,尤其是循環以及呼吸系統相關性疾病,無疑會影響肺癌患者預后,再加之手術過程中的單肺通氣、麻醉操作以及手術刺激不僅會引起患者全身應激反應,還可能導致患者術中通氣血流比例失調、循環波動、心律失常以及術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)[4]等相關并發癥的發生。因此對于肺癌患者的術前心肺儲備功能評估十分重要。本文就目前針對肺切除術患者術前心肺功能儲備評估的發展與應用現狀進行綜述,比較其優勢與不足,旨在為肺切除患者的圍手術期管理提供參考指標。
1 肺功能測定
1.1 肺功能測定的發展和應用現狀
肺功能測定包括肺通氣功能測定以及肺彌散功能測定。肺通氣功能測試主要反映氣道順應性以及儲備功能,肺彌散功能主要反映可利用肺泡膜面積、厚度以及肺毛細血管容積。對于擬行肺切除手術的患者,術前第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in one second,FEV1)與肺一氧化碳彌散量(diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide,DLCO)是客觀評價患者能否耐受肺切除手術的關鍵指標。Miller[5]指出:術前每分鐘最大通氣量占預測值百分比(MVV%)>55%,FEV1>2.0 L 可耐受單側全肺切除,MVV%>40%;FEV1>1.0 L 可耐受肺葉切除,MVV%>35%,FEV1>0.6 L 可耐受肺段或者肺楔形切除;低于以上標準的 FEV1 與 DLCO 將增加術后并發癥的發生率以及死亡率[6]。一項多中心研究[7]顯示,氣流受限[FEV1/用力肺活量(FVC)<70%]是導致患者發生 PPCs 的重要因素。而對于術前肺通氣功能正常的患者,彌散功能同樣也是肺切除后并發癥的重要預測因素[8-9],不能因通氣功能正常而忽略彌散功能的測定。一般認為,DLCO>80% 預計值可耐受肺切除術,而不需要行其它輔助檢查,反之則需要進一步的術前評估。DLCO<60% 預計值,患者死亡風險增加[10]。術前可根據患者擬切除的手術范圍計算出術后 FEV1 與 DLCO 預測值,計算公式為:術后 FEV1 預測值(PPO-FEV1)=術前實測 FEV1×剩余肺段數/總肺段數。Sawabata 等[11]的研究表明,PPO-FEV1 與術后 DLCO 預測值(PPO-DLCO)也能預測患者行肺切除后發生并發癥的風險。
術前肺功能檢測對于胸外科手術患者是十分必要的,肺功能檢測可在術前識別出呼吸功能不全的患者,這類患者可進行肺康復訓練改善肺功能后再行手術,以降低手術及麻醉風險。肺功能差的患者不僅發生 PPCs 的風險增加,術后 ICU 停留時間長、呼吸機脫機時間以及住院時間均會延長。
1.2 肺功能測定的優勢和不足
肺功能測定是胸科手術術前常規的檢查項目,是對患者能否耐受單肺通氣、術后是否發生呼吸系統并發癥的初步篩查,具有無創、簡便、可行性高的優點。且肺癌手術患者合并肺部疾病者較多,例如合并 COPD[12]以及間質性肺疾病等,肺功能測定能較好地量化患者疾病嚴重程度,為患者手術方式以及病變切除范圍提供參考。但肺功能測定仍有一些不足之處,例如需要患者的密切配合,否則結果可能出現偏差。其次,肺通氣功能極低的患者術后發生心肺并發癥的風險較大,但輕中度通氣功能障礙對于相關并發癥的預測能力并不強。最后,肺功能測定要求患者在靜息狀態下進行,其提供的指標無法反映麻醉狀態下及手術應激下整個心肺以及氧供的儲備功能,更無法體現患者在負荷遞增狀態下的心肺儲備功能,為確保患者術中安全以及減少術后并發癥的發生,需要其它術前評估手段。
2 血氣分析
2.1 血氣分析的發展和應用現狀
血氣分析是利用血氣酸堿分析儀直接測定血液中 pH、二氧化碳分壓(PaCO2)、氧分壓(PaO2)等指標,從而對機體的呼吸功能以及內環境狀態進行評估的一種方法,對于術前合并呼吸系統疾病的患者具有重要意義。
對于擬行肺切除手術的肺癌患者而言,手術會切除部分肺組織或者是單側全肺,術后多種原因會導致患者血氧分壓下降,比如肺容積減少導致的通氣-血流比例失調、患者因疼痛刺激導致的胸廓活動受限、麻醉藥物代謝不全引起的呼吸抑制以及肺組織水腫導致的肺換氣功能障礙,所以術前基礎 PaCO2、PaO2 較為重要,其可以直觀反映患者肺換氣功能以及體內血液運送氣體的能力,從而判斷患者是否能耐受肺切除術。通常認為不吸氧情況下測得的 PaO2<60 mm Hg 或 PaCO2>45 mm Hg 是肺切除術的禁忌證[13]。術前 PaO2 低的患者術中單肺通氣時更易發生低氧血癥[14]。高碳酸血癥(PaCO2>45 mm Hg)并不是不良預后的獨立危險因素[15],它僅代表肺通氣障礙以及較差的肺儲備功能。Fernandes 等[16]認為低氧血癥與心臟并發癥有關,主要是心律失常,但并未發現高碳酸血癥與預后之間存在關聯。一項針對血氣分析與肺切除患者長期生存率關系的研究[17]表明,PaCO2 正常組的 5 年生存率要高于 PaCO2 異常組,表明 PaCO2 在預測患者的遠期預后方面可能有一定優勢。
2.2 血氣分析的優勢與不足
動脈血氣分析優勢在于不受環境、患者自身配合程度的影響,能夠直觀地反映患者在不吸氧狀態下是否存在缺氧和二氧化碳蓄積,從而評估患者對于缺氧的耐受能力。不足之處在于患者腫瘤所處部位不同,導致相鄰支氣管或肺組織受壓迫而出現阻塞性肺不張,不張的肺葉多存在一定程度的通氣-血流比例失調,手術切除病變部位后,剩余的肺順應性得到改善,反而可以解除患者術前的低 PaO2 狀態,因此這類患者術前低 PaO2 的原因需要更進一步的分析。另外,血氣分析為有創操作,可能造成皮下血腫或者穿刺部位感染等并發癥。
3 屏氣試驗
3.1 屏氣試驗的發展與應用現狀
屏氣試驗是讓受試者取坐位,深吸氣末屏氣,直到無法忍受后呼氣為止,記錄深吸氣末到呼氣開始的時間,正常值>30 s,20~29 s 提示肺功能中等,<20 s 提示肺功能重度受損。
屏氣試驗過程中患者肺泡內 PaO2 下降以及 PaCO2 升高,人為造成缺氧狀態,屏氣時間的長短可以反映患者對缺氧的耐受能力以及堿儲備能力。對于擬行肺切除術的患者而言,屏氣試驗時間短(<30 s)則術中單肺通氣時低氧血癥發生率高達 25%[18],PPCs 的發生率也會增加。
3.2 屏氣試驗的優勢與不足
屏氣試驗的優點在于方法簡單易行,無特殊設備要求,在病房即可進行。其次,臨床醫師可在較短的時間內對患者的肺功能有一個初步判斷。不足之處在于受到患者自身意志力因素影響較大,敏感性較低,誤差較大。其次,屏氣試驗過程中患者交感神經興奮,導致血壓升高,對于血管調節能力較差的患者而言,發生心腦血管意外的風險增加。所以目前在臨床上僅作為一種肺功能評估的補充方法使用。
4 6 分鐘步行試驗
4.1 6 分鐘步行試驗的發展與應用現狀
6 分鐘步行試驗(6-minute walk test,6MWT)作為一種亞極量運動試驗,因其接近于患者的日常活動,易被患者接受,在臨床上被普遍應用于評估 COPD 患者預后[19]。具體方法是記錄患者 6 min 快速步行的距離,試驗結束后行 Borg 評分,評價患者運動后呼吸困難及疲乏程度,綜合評估運動量和心輸出量,其結果受到患者心肺功能儲備功能、骨骼肌肉運動功能以及神經系統功能等共同影響。
目前 6MWT 可用于肺切除患者的術前評估,若步行距離>400 m 則可耐受肺切除手術[20]。6MWT 還為術后患者制定康復方案提供指導,旨在保護患者剩余心肺功能,將手術對患者的影響降到最低。最近一項關于 6MWT 對上腹部手術術后 PPCs 的預測能力研究[21]表明,6MWT 預測 PPCs 的最佳臨界值為 389 m,敏感度為 68.8%,特異度為 81.0%。而胸科手術特殊點在于手術會切除部分肺組織,肺切除患者術前 6MWT 低限值可能較普通手術患者的要求更為嚴格。Marjanski 等[22]的研究也證實了這一點,若 6MWT 距離<500 m 會增加術后并發癥(60.6% vs. 36.9%,OR=2 631,95%CI 1.423~4.880)并延長住院時間。
4.2 6 分鐘步行試驗的優勢與不足
6MWT 最大的優勢是對環境要求低,簡單方便易行。其次,其活動量接近患者日常活動,患者配合度及滿意度較高。最后,對于合并慢性心功能不全的患者來說,6MWT 可客觀評價其心功能,其價值在 COPD 患者身上也可以得到體現,可應用于 COPD 患者作為一種長期監測肺功能的方法[23]。不足之處在于 6MWT 結果受多種因素影響,例如患者身高、體重、吸氧能力、骨骼肌肉功能以及精神狀態等,在這種情況下,僅依靠步行距離來評估患者心肺儲備功能是不準確的。
5 心肺運動試驗
5.1 心肺運動試驗的發展與應用現狀
心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise test,CPET)是一種能綜合評估患者的呼吸系統、循環系統等多個系統對于運動負荷反應的測驗方法。根據患者在運動過程中最大氧耗量(VO2max)、峰值氧耗量(VO2peak)、無氧閾值(AT)、以及基礎生命體征、心電圖(ECG)的變化,結合運動過程中新發的一些臨床癥狀,例如胸痛、胸悶等,整體客觀地體現患者對于運動負荷增加的耐受情況[24]。
由于 CPET 要求患者進行一定負荷下的運動,讓患者心肺系統以及氧輸送系統的儲備功能得到充分調動,其過程在一定程度上模擬了肺切除術術后對于患者心肺系統產生的影響,臨床醫生通過相關指標即可在術前對患者心肺儲備功能有一定預估,可以較全面地判斷患者手術及麻醉耐受力。CPET 中與胸科手術 PPCs 發生相關的指標為 VO2max,它代表患者機體氧供的極限水平,是評價心肺功能的金標準。根據 2020 肺切除手術患者術前肺功能評估肺科共識[25],若 CPET 提示 VO2max>20 mL/(kg·min)或>75% 預計值,則患者可行包括全肺切除在內的手術治療;若 VO2max 為 10~20 mL/(kg·min)或 35%~75% 預計值,則需根據患者切除范圍計算預計術后最大攝氧量(PPO-VO2max),如果 PPO-VO2max>10 mL/(kg·min)或>35% 預計值,則建議按照所計算切除范圍的手術治療,但患者風險為相對高風險;若 VO2max<10 mL/(kg·min)或<35% 預計值,患者將被歸為手術高風險組,需謹慎選擇治療方式,包括縮小手術范圍重新計算或者選用非手術治療方案。Brunelli 等[26]的研究表明 VO2max<12 mL/(kg·min)組的心臟并發癥、肺部并發癥、死亡率分別是 VO2max>20 mL/(kg·min)組的 5 倍、8 倍和 13 倍。在 Oga 等[27]的研究中發現 VO2peak 與患者病死率顯著相關,是病死率的最重要預測因子。除了 VO2 相關指標以外,有研究表明可使用攝氧效率斜率(oxygen uptake efficiency slope,OUES)來評價患者心肺儲備功能,且發現亞極量運動下的 OUES 值與 VO2peak 具有強相關性,能夠反映患者的心肺儲備功能,可能相對于患者進行極量運動才能得出的 VO2max 更具有優勢。
5.2 心肺運動試驗的優勢與不足
CPET 通過相關指標的測量,能夠客觀、動態、全面地反映患者的心肺儲備功能以及運動耐量,能夠在早期發現隱匿性心血管疾病,對手術患者預后情況進行預估,同時能夠指導心肺康復治療方案制定,從而改善患者預后。不足之處在于 CPET 指標中的 VO2max 需要患者進行極量運動才能得到,極量運動可能會使得某些原發病加重從而造成嚴重后果,故對于年齡過小或過大的患者不適用[28];其次,CPET 需要特定的儀器才可測定,該儀器的普及與否也限制了其在臨床上的應用。
6 總結與討論
目前,肺癌已嚴重威脅到了人類的生命健康安全,早期識別非小細胞型肺癌并進行手術治療可明顯提高患者生存率、改善生活質量。肺切除患者術前心肺儲備功能評估對確定手術方式與范圍、優化麻醉方案、預測術后心肺并發癥以及評估患者術后是否需要進入 ICU 進行呼吸循環支持等方面具有不可替代的作用。從初步的靜態肺功能檢查到現在應用廣泛的運動負荷試驗,均能在一定程度上從不同方面評估患者心肺儲備功能,但大多數評估方法都有其局限性。通過對目前臨床上使用的心肺儲備功能評估方法的應用現狀分析,我們發現:(1)常規的肺通氣功能測定可以反映患者是否存在氣流受限,但通氣功能正常的患者不能忽略彌散功能的測定,更不能使用動脈血氣分析結果代替彌散功能測定;(2)心肺儲備功能的評估不能依靠獨立指標來判斷,有研究[29]發現,將 CPET 結果與 6MWT 中預測術后并發癥的敏感指標結合的時候,其預測并發癥的能力要強于單個敏感指標,并且敏感性與特異性均>80%,提示臨床醫生應該將多種指標結合分析,力求在術前對患者的心肺功能進行充分了解,盡早進行干預,以減少 PPCs 的發生;(3)相對于患者靜息狀態下的動脈血氣,運動后血氣分析中的血氧飽和度(SaO2)更加準確,有研究[30]表明,在步進裝置上勻速攀登,運動后動脈血中 SaO2 下降程度≥4%,PPCs 發生率較大。可見運動負荷可以動態地體現患者生理負荷下循環、呼吸等系統對氧耗增加的反應與耐受情況,這也提示臨床醫生應當仔細分析患者運動負荷下心肺儲備功能相關指標的動態變化,可最大限度地模擬患者在行肺切除術后的呼吸循環生理變化,從而起到指導手術方式、優化麻醉方案、制定術后康復方案的作用,改善肺切除患者預后。
利益沖突:無。
作者貢獻:蘇夢丹負責檢索文獻、撰寫論文;魏蔚負責選題、提出建設性意見、審校和修改論文。