準確辨識段間平面是肺段切除術的核心步驟和關鍵環節之一。段間平面識別方法通常基于靶段與保留段的通氣差異或循環差異。近年來出現了許多阻斷肺循環顯示段間平面的方法,這些方法簡化了肺段切除術步驟,縮短了手術時間。本文歸納了近幾年出現的阻斷肺循環顯示段間平面的方法并對其進行綜述。
引用本文: 鄧源林, 帖紅濤, 葛明建. 肺循環阻斷在肺段切除術段間平面識別中的價值研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2022, 29(10): 1390-1394. doi: 10.7507/1007-4848.202207012 復制
肺癌已成為全球第一大癌癥[1]。隨著低劑量薄層CT的普及,更多的小結節被發現,而關于小結節肺癌是否行肺段切除術,目前存在較大爭論[2]。JCOG0802研究[3]證實了在直徑<2.0 cm、腫瘤實性成分比值>0.5的結節中,肺段切除術相比肺葉切除術5年生存率的非劣性。胸腔鏡下肺段切除術中準確識別段間平面是肺段切除術的核心步驟與關鍵環節之一。若在肺段切除中未能準確識別段間平面,可能會導致切除范圍不準確(肺實質切除過多或切緣不足)、靶段組織殘留或結節殘留、肺段間靜脈醫源性損傷以及術后并發癥如漏氣、肺不張、咯血、術后再次置入胸腔引流管等[4]。段間平面識別方法通常基于通氣/血流比值分為通氣差異和循環差異。通氣差異通過靶段支氣管單獨通氣識別段間平面,如膨脹萎陷法、選擇性靶段噴射通氣等。由于存在Kohn孔、Lambert管,并且直接連通呼吸道,這種方法對段間平面的識別是不準確的[5]。由于術中需先游離與支氣管相鄰的動靜脈及淋巴結,導致支氣管分離結扎困難,需要外科醫師具有豐富的手術經驗[6];而選擇性靶段支氣管通氣則需要麻醉師有豐富的經驗[7]。這些缺點使該方法在臨床上應用較少。循環差異即阻斷靶段的血液灌流后顯示段間平面,主要分為肺循環阻斷聯合顯影劑、雙向阻斷肺循環及單向阻斷肺循環,其中單向阻斷肺循環包括單向肺動脈阻斷和單向肺靜脈阻斷。本文檢索了近年來PubMed中關于術中阻斷肺循環的段間平面識別方法,并對其進行綜述。
1 肺循環阻斷聯合顯影劑
2009年Misaki等[8]提出在阻斷靶段肺動脈后,經外周靜脈注射吲哚菁綠(indocyanine green,ICG),這樣未阻斷動脈的肺組織接受來自右心泵出的含有ICG的血液,在熒光胸腔鏡下含有ICG的保留段肺組織呈藍色,未含有ICG的靶段呈白色。但ICG不適用于肝功能差、對ICG過敏或碘過敏者。此外,ICG的過敏反應可能是由劑量依賴的假過敏機制介導的,但仍可能出現過敏性休克、低血壓或支氣管痙攣甚至死亡[9]。靜脈注射ICG后段間平面平均顯示時間為13 s,雖然通過臨時夾閉整個肺葉的肺靜脈能延長染色時間近5 min,但可能會有血栓形成的風險[10-11]。已有研究[12]證實經靜脈注射ICG后,熒光胸腔鏡下出現的段間平面與改良膨脹萎陷法完全一致,與真實的肺段界限高度一致。
2011年Sugimoto等[13]提出結扎靶段動脈后,將靛藍胭脂紅注入結扎后的遠端動脈管腔進行段間平面顯示,但該方法有導致血管破裂的風險。2015年Zhang等[14]提出運用亞甲藍來識別段間平面。相比于ICG,該方法不需要任何特殊設備,導致肝損傷和過敏反應的風險較ICG更低,然而在使用時需精確控制亞甲藍的劑量。
最近Saito等[15]在豬肺上進行了維生素B2和ICG的對照試驗。維生素B2是一種黃色的水溶性維生素,可以用作熒光物質。從理論上講,它是一種無過敏和無毒的維生素,在波長約450 nm的激發光下,可以發出550 nm的黃綠色熒光。在人體,維生素B2通過細胞酶作用轉化為黃素單核苷酸和黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide,FAD),其中大多數轉化為FAD。當激發光為375~445 nm時,可觀察到波長為480~800 nm的反射光。在該項研究結果中,靜脈注射維生素B2后熒光區與非熒光區熒光強度比較具有明顯差異,并且維生素B2熒光區域與ICG熒光區域相對應。靜脈注射維生素B2熒光強度略弱于ICG,但熒光持續時間較長。且維生素B2是水溶性的,不會引起維生素過多癥,很少會引發過敏反應,所以維生素B2作為熒光物質具有不錯的安全性[16]。
有學者在ICG的使用中,提出了流域分析法,位于胸膜下且與胸膜距離<3 cm的結節,可臨時阻斷靶段動脈,再經外周靜脈注射ICG以定位結節位置,標出流域范圍后行局部切除,這樣可以準確定位結節且完全切除,不必行術前有創定位,從而縮短了手術時間。相比于使用ICG的傳統肺段切除術,即永久阻斷靶段肺動脈,臨時阻斷靶段動脈能保留更多的肺組織[17]。該手術方法類似于顯示段間平面后行楔形切除術,不需要單獨分離及處理靶段支氣管和靜脈,只需顯露肺段動脈。流域分析法可以應用到所有顯影劑對段間平面的識別中,實現對淺表結節定位后的類似楔形切除,以期保留更多的肺組織。
目前維生素B2僅在動物身上進行了實驗,還未應用于臨床,仍需進一步研究。在ICG的使用中,臨時阻斷肺靜脈能延長ICG顯示時間,但卻有血栓形成風險,所以也需警惕在流域分析法中臨時阻斷肺動脈后由于形成血栓致肺栓塞的可能[10-11]。
2 肺循環雙向阻斷法
當單肺通氣開始時,由于肺的彈性阻力,非機械通氣的肺將發生Ⅰ期肺萎陷,通常發生在60 s內[18]。當Ⅰ期肺萎陷停止時,可能由于靶段內小氣道缺血致小氣道痙攣,或氣道外壓力高于氣道內壓力,最終致小氣道閉合,此時,較慢的Ⅱ期肺萎陷開始,這主要依賴于持續的氣體擴散或者氧氣吸收致肺泡萎陷。而阻斷靶段肺循環后,由于相應區域血流停滯,此時不能進行氣體擴散或氧氣吸收,從而阻止了Ⅱ期肺萎陷。肺循環阻斷后辨識段間平面就是基于Ⅱ期肺萎陷機制。
Iwata等[19]基于肺內氣體交換的影響,改良了膨脹萎陷法。在這種方法下,保留靶段支氣管,僅切斷靶段動脈和靜脈,純氧通氣5 min后,夾閉靶段支氣管后放氣。有肺循環的肺泡(未阻斷肺動靜脈的肺段)可以進行氣體交換和吸收氧氣,形成萎陷區。無肺循環的肺泡不參與氣體交換,將氧氣儲留在肺泡內,形成膨脹區。將膨脹區和萎陷區之間的邊界定義為段間平面。膨脹區富含氧氣(內含氧合血紅蛋白),呈粉紅色;萎陷區不含氧氣(內含去氧血紅蛋白),呈暗紅色。該方法不對支氣管進行處理,降低了手術難度,但在實際手術過程中,不處理支氣管的情況下,同時阻斷肺動脈及肺靜脈在有些肺段不易實現。
3 肺循環單向阻斷法
3.1 肺動脈單向阻斷法
Gao等[20]對CT圖像中的肺動脈進行分割后,發現90%的肺動脈進入相應的肺段,并伴行于肺段支氣管,而其余10%的肺段動脈進入鄰近肺段,并與鄰近段支氣管緊密相伴,可視為鄰近段的動脈,因此提出在肺段切除前,根據動脈可以準確地區分每一個肺段,能提供詳細的解剖結構,即動脈和支氣管在對肺段的劃分上是一致的。所以阻斷肺動脈后能夠準確進行肺段的識別與切除。2019年Zhao等[21]提出了動脈導航線法,即僅阻斷靶段動脈后可以形成膨脹區和萎陷區。在阻斷動脈后,由于血流改變,保留肺段的氧氣交換會導致肺呈萎陷狀態,形成乏氧區,同時這個過程中靶段血流停滯、氧氣交換中斷,形成了呈膨脹狀態的富氧區。Wang等[22]在動脈導航線法的基礎上,對手術流程進行優化,提出了無需等待的肺段切除術,即在阻斷靶段動脈并膨肺后,在等待段間平面期間清掃淋巴結,待淋巴結清掃完畢,段間平面也顯示出來后,即可處理靶段支氣管和段間平面。
Fu等[4]證明了肺動脈單向阻斷與改良膨脹萎陷法在段間平面識別上具有可比性,認為在胸腔鏡下解剖性肺段切除術中,肺動脈單向阻斷確定段間平面是可行和有效的。雖然肺動脈單向阻斷和傳統的改良膨脹萎陷法在顯示段間平面所需的等待時間上差異有統計學意義,但在實踐中可以忽略不計。本團隊率先開展了肺循環單向阻斷法辨識段間平面的臨床應用[23],與傳統的改良膨脹萎陷法相比,肺動脈單向阻斷有助于避免在后續手術中錯誤地分離保留段的支氣管和段間靜脈,預防誤切、誤斷段門結構,同時正壓膨肺過程中氣道壓力較小,術后肺部感染發生率下降。
本團隊發現當單肺通氣時,術側肺完全萎陷后,阻斷靶段動脈,后純氧通氣使靶段完全擴張20 s。由于靶段血流中斷,肺體積膨大,而保留段由于肺循環通暢,血液涌入保留段,導致靶段肺中紅細胞較保留段少,呈現出顏色淺淡、相對貧血的分界線。且在病理切片中觀察到靶段中紅細胞數目明顯少于保留段,由此提出了肺動脈相關的瞬時段間平面(transient intersegmental plane,TIP)[24]。研究中,2例患者先阻斷靶段動脈,2例患者先阻斷靶段靜脈,在阻斷靶段靜脈后未觀察到明顯的TIP。可能的原因是阻斷靶段靜脈后,由于肺動脈仍然存在,使靶區充血,因此與保留段相比,沒有觀察到顏色差異。在2例阻斷靶段動脈的患者中觀察到TIP,與膨脹萎陷法顯示的段間平面具有一致性。
對動物肺部的熱成像研究[25-26]表明,離斷靶段動脈后靶段和保留段將因血流差異導致溫度差異,該溫差可能達到1.5~2.0°C。目前已出現可以不擴大手術切口即可置入胸腔的熱成像儀,在阻斷靶段動脈后,置入紅外探測器,可以獲得紅外熱像圖,阻斷靶段動脈約3 min后,2例患者靶段溫度均下降了2°C左右。在段間平面出現之前對肺進行純氧通氣,并等待約5 min,溫差將更加明顯。該方法出現的平面與膨脹萎陷法出現的平面沒有完全重疊,熱成像法較膨脹萎陷法出現的平面小,且較為圓滑,可能是邊界處的熱量傳導所致[27]。
動脈導航線法簡化了手術步驟,且已有多項研究[4, 12]證實了阻斷動脈后顯示平面同膨脹萎陷法顯示平面一致。在實際運用中,TIP可能更適用于肺色澤好的年輕患者。由于TIP法無需膨肺后等待保留段帶走氧氣,因此能進一步縮短手術時間;無需特殊設備與試劑,但需要更多的臨床病例研究證實其臨床效果。熱成像法由于需要額外的熱成像儀,且顯示平面較膨脹萎陷法顯示平面小而圓滑,術中不能準確確定段間平面,增加了切除結節的不確定性,在臨床應用前需進行深入研究。
3.2 肺靜脈單向阻斷法
傳統肺段切除以每個肺段為最小手術切除單位,認為肺段切除適用于位于肺段中央的結節[28]。Wu等[29]根據結節在肺段中的解剖位置將結節分為3類:肺段中央型、位于肺段內的亞段邊緣型、段間亞段邊緣型(也稱為段間結節)。主張肺段切除術中應以亞肺段作為基本切除單元。有研究[30]表明,下葉背段邊緣的結節預后較基底段切除差,其中可能的原因為下葉背段邊緣結節單純行背段切除不易保證足夠的切緣。因此,對于段間結節,需行聯合肺段或亞肺段切除以獲得足夠的切緣。與肺段切除相比,亞段切除需對段門結構進行更精細的操作,而聯合亞段切除則需逐一分離2~3個靶亞段的支氣管和血管。
2021年本團隊提出了肺循環單向阻斷法來辨識段間平面[23]。使用三維重建確定供應靶段的肺動脈分支和收集靶段的肺段內靜脈或段間靜脈屬支,阻斷流經結節的相應肺段動脈或靜脈后,等待10 min,顯現出膨脹區(富氧區)和萎陷區(乏氧區)的分界線,此分界線即為肺切除的范圍,再行靶段支氣管及肺血管的分離。相比動脈導航線法,肺循環單向阻斷法首次發現了無論阻斷肺動脈還是肺靜脈均能顯示清晰的肺段間平面,這就為術者在術前規劃中根據不同肺段的解剖特點及肺結節位置,選擇優先阻斷肺動脈或肺靜脈提供了更多的選擇。比如對某些肺段(如雙上肺前段)先阻斷部位表淺的肺靜脈可能更為方便。肺循環單向阻斷法的出現降低了聯合肺段切除或聯合亞段切除的手術難度,強調了肺靜脈阻斷在肺段切除術中對于結節定位和識別的作用,尤其當結節為段間結節時,準確阻斷段間靜脈后出現的富氧區和乏氧區的變化,更有助于對切除范圍的識別和準確切除。另有研究[31]表明,在針對肺癌患者的肺切除術中,首先阻斷肺靜脈已被證明可以減少手術中循環腫瘤細胞的播散,有利于非小細胞肺癌患者的生存。這可能是由于肺靜脈阻斷后,手術中即使擠壓肺組織也不易使腫瘤細胞進入血液循環的緣故[32-33]。這一觀念也為肺段切除術中首先阻斷肺靜脈提供了腫瘤學理論基礎。
基于肺循環單向阻斷法,在中葉分段切除實踐中,我們提出了VVBA(vein,ventilation,bronchus,artery)法[34]。中葉V4或V5位于肺門前方縱隔胸膜下,部位表淺,受干擾少,可以先行分離阻斷,然后行純氧膨肺,數分鐘后可見段間平面,此時再處理靶段支氣管和動脈,此過程可以參考呈粉紅色的靶區組織來準確辨識殘存段門結構的歸屬,由表及里逐一處理靜脈、支氣管、動脈,行單向式中葉分段切除。該方法不需要處理水平裂,可以有效避免肺組織或葉間淋巴結干擾,簡化了中葉分段切除的難度。
在前期實踐的基礎上,本團隊提出了功能保護性亞肺葉切除或稱解剖性流域肺切除術這一概念。本法利用三維重建確定結節部位及相應流域血管,術前規劃時注意保證充足的切緣,以結節所在肺動脈分支灌注區或肺靜脈屬支引流區為基本切除單元,于術中分離并阻斷該血管,隨后正壓充氧,待靶區界限出現后直接以切割縫合器處理段間平面。該方法在手術中不單獨處理支氣管,僅阻斷與結節關聯密切的血管(動脈或靜脈)。與解剖性肺段切除術相比,它的優點是操作簡單、手術時間短、出血量少、并發癥少。而與楔形切除術相比,本法更客觀準確,由于保證了保留肺組織的通氣血流比值,因而肺功能保護更好。該手術是一種介于楔形切除和解剖性肺段切除之間的平衡策略,它利用了楔形切除的簡便性和快捷性,同時兼顧了解剖性肺段切除的準確性和精確性[35]。
那在肺靜脈單向阻斷或肺動脈單向阻斷中,兩者顯示的段間平面是否一致呢?本團隊發現在基于VVBA法的中葉分段切除中,阻斷V5后顯示的段間平面較阻斷A5后顯示的段間平面小,可能的原因為阻斷V5后并沒有中斷A5與V4b之間區域的肺循環,A5泵出的血液仍能經段間靜脈(V4b)回流;然而,阻斷A5,再次膨肺后,由于V4b和A5之間的肺循環中斷,導致A5與V4b之間的區域形成膨脹區。表明單向肺循環阻斷的段間平面顯示為肺動脈分支和收集靶段的肺段內靜脈或段間靜脈屬支流域范圍,但該方法僅為個案報道[36],仍待大量研究證實。
4 總結與展望
近年來隨著針對小結節型肺癌的肺段切除術的普及運用,各種不同的段間平面辨識方法被發現且逐步運用于臨床。在臨床實踐中,胸外科醫生需要基于結節位置及性質、肺段切除難度和已有的儀器設備,選擇合適的段間平面識別方法,以達到最佳的手術效果。相信隨著越來越多以小結節為主要表現的早期肺癌患者被篩查出來,及針對這些患者的以肺段切除術為代表的各種亞肺葉切除術的廣泛開展,一些簡單而實用的段間平面辨識方法會得到越來越廣泛的應用,一些新的段間平面識別方法也會不斷涌現。
利益沖突:無。
作者貢獻:鄧源林負責論文設計及初稿撰寫;帖紅濤負責文獻搜集與篩查,論文審閱與修改;葛明建負責論文審閱與修改。
肺癌已成為全球第一大癌癥[1]。隨著低劑量薄層CT的普及,更多的小結節被發現,而關于小結節肺癌是否行肺段切除術,目前存在較大爭論[2]。JCOG0802研究[3]證實了在直徑<2.0 cm、腫瘤實性成分比值>0.5的結節中,肺段切除術相比肺葉切除術5年生存率的非劣性。胸腔鏡下肺段切除術中準確識別段間平面是肺段切除術的核心步驟與關鍵環節之一。若在肺段切除中未能準確識別段間平面,可能會導致切除范圍不準確(肺實質切除過多或切緣不足)、靶段組織殘留或結節殘留、肺段間靜脈醫源性損傷以及術后并發癥如漏氣、肺不張、咯血、術后再次置入胸腔引流管等[4]。段間平面識別方法通常基于通氣/血流比值分為通氣差異和循環差異。通氣差異通過靶段支氣管單獨通氣識別段間平面,如膨脹萎陷法、選擇性靶段噴射通氣等。由于存在Kohn孔、Lambert管,并且直接連通呼吸道,這種方法對段間平面的識別是不準確的[5]。由于術中需先游離與支氣管相鄰的動靜脈及淋巴結,導致支氣管分離結扎困難,需要外科醫師具有豐富的手術經驗[6];而選擇性靶段支氣管通氣則需要麻醉師有豐富的經驗[7]。這些缺點使該方法在臨床上應用較少。循環差異即阻斷靶段的血液灌流后顯示段間平面,主要分為肺循環阻斷聯合顯影劑、雙向阻斷肺循環及單向阻斷肺循環,其中單向阻斷肺循環包括單向肺動脈阻斷和單向肺靜脈阻斷。本文檢索了近年來PubMed中關于術中阻斷肺循環的段間平面識別方法,并對其進行綜述。
1 肺循環阻斷聯合顯影劑
2009年Misaki等[8]提出在阻斷靶段肺動脈后,經外周靜脈注射吲哚菁綠(indocyanine green,ICG),這樣未阻斷動脈的肺組織接受來自右心泵出的含有ICG的血液,在熒光胸腔鏡下含有ICG的保留段肺組織呈藍色,未含有ICG的靶段呈白色。但ICG不適用于肝功能差、對ICG過敏或碘過敏者。此外,ICG的過敏反應可能是由劑量依賴的假過敏機制介導的,但仍可能出現過敏性休克、低血壓或支氣管痙攣甚至死亡[9]。靜脈注射ICG后段間平面平均顯示時間為13 s,雖然通過臨時夾閉整個肺葉的肺靜脈能延長染色時間近5 min,但可能會有血栓形成的風險[10-11]。已有研究[12]證實經靜脈注射ICG后,熒光胸腔鏡下出現的段間平面與改良膨脹萎陷法完全一致,與真實的肺段界限高度一致。
2011年Sugimoto等[13]提出結扎靶段動脈后,將靛藍胭脂紅注入結扎后的遠端動脈管腔進行段間平面顯示,但該方法有導致血管破裂的風險。2015年Zhang等[14]提出運用亞甲藍來識別段間平面。相比于ICG,該方法不需要任何特殊設備,導致肝損傷和過敏反應的風險較ICG更低,然而在使用時需精確控制亞甲藍的劑量。
最近Saito等[15]在豬肺上進行了維生素B2和ICG的對照試驗。維生素B2是一種黃色的水溶性維生素,可以用作熒光物質。從理論上講,它是一種無過敏和無毒的維生素,在波長約450 nm的激發光下,可以發出550 nm的黃綠色熒光。在人體,維生素B2通過細胞酶作用轉化為黃素單核苷酸和黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide,FAD),其中大多數轉化為FAD。當激發光為375~445 nm時,可觀察到波長為480~800 nm的反射光。在該項研究結果中,靜脈注射維生素B2后熒光區與非熒光區熒光強度比較具有明顯差異,并且維生素B2熒光區域與ICG熒光區域相對應。靜脈注射維生素B2熒光強度略弱于ICG,但熒光持續時間較長。且維生素B2是水溶性的,不會引起維生素過多癥,很少會引發過敏反應,所以維生素B2作為熒光物質具有不錯的安全性[16]。
有學者在ICG的使用中,提出了流域分析法,位于胸膜下且與胸膜距離<3 cm的結節,可臨時阻斷靶段動脈,再經外周靜脈注射ICG以定位結節位置,標出流域范圍后行局部切除,這樣可以準確定位結節且完全切除,不必行術前有創定位,從而縮短了手術時間。相比于使用ICG的傳統肺段切除術,即永久阻斷靶段肺動脈,臨時阻斷靶段動脈能保留更多的肺組織[17]。該手術方法類似于顯示段間平面后行楔形切除術,不需要單獨分離及處理靶段支氣管和靜脈,只需顯露肺段動脈。流域分析法可以應用到所有顯影劑對段間平面的識別中,實現對淺表結節定位后的類似楔形切除,以期保留更多的肺組織。
目前維生素B2僅在動物身上進行了實驗,還未應用于臨床,仍需進一步研究。在ICG的使用中,臨時阻斷肺靜脈能延長ICG顯示時間,但卻有血栓形成風險,所以也需警惕在流域分析法中臨時阻斷肺動脈后由于形成血栓致肺栓塞的可能[10-11]。
2 肺循環雙向阻斷法
當單肺通氣開始時,由于肺的彈性阻力,非機械通氣的肺將發生Ⅰ期肺萎陷,通常發生在60 s內[18]。當Ⅰ期肺萎陷停止時,可能由于靶段內小氣道缺血致小氣道痙攣,或氣道外壓力高于氣道內壓力,最終致小氣道閉合,此時,較慢的Ⅱ期肺萎陷開始,這主要依賴于持續的氣體擴散或者氧氣吸收致肺泡萎陷。而阻斷靶段肺循環后,由于相應區域血流停滯,此時不能進行氣體擴散或氧氣吸收,從而阻止了Ⅱ期肺萎陷。肺循環阻斷后辨識段間平面就是基于Ⅱ期肺萎陷機制。
Iwata等[19]基于肺內氣體交換的影響,改良了膨脹萎陷法。在這種方法下,保留靶段支氣管,僅切斷靶段動脈和靜脈,純氧通氣5 min后,夾閉靶段支氣管后放氣。有肺循環的肺泡(未阻斷肺動靜脈的肺段)可以進行氣體交換和吸收氧氣,形成萎陷區。無肺循環的肺泡不參與氣體交換,將氧氣儲留在肺泡內,形成膨脹區。將膨脹區和萎陷區之間的邊界定義為段間平面。膨脹區富含氧氣(內含氧合血紅蛋白),呈粉紅色;萎陷區不含氧氣(內含去氧血紅蛋白),呈暗紅色。該方法不對支氣管進行處理,降低了手術難度,但在實際手術過程中,不處理支氣管的情況下,同時阻斷肺動脈及肺靜脈在有些肺段不易實現。
3 肺循環單向阻斷法
3.1 肺動脈單向阻斷法
Gao等[20]對CT圖像中的肺動脈進行分割后,發現90%的肺動脈進入相應的肺段,并伴行于肺段支氣管,而其余10%的肺段動脈進入鄰近肺段,并與鄰近段支氣管緊密相伴,可視為鄰近段的動脈,因此提出在肺段切除前,根據動脈可以準確地區分每一個肺段,能提供詳細的解剖結構,即動脈和支氣管在對肺段的劃分上是一致的。所以阻斷肺動脈后能夠準確進行肺段的識別與切除。2019年Zhao等[21]提出了動脈導航線法,即僅阻斷靶段動脈后可以形成膨脹區和萎陷區。在阻斷動脈后,由于血流改變,保留肺段的氧氣交換會導致肺呈萎陷狀態,形成乏氧區,同時這個過程中靶段血流停滯、氧氣交換中斷,形成了呈膨脹狀態的富氧區。Wang等[22]在動脈導航線法的基礎上,對手術流程進行優化,提出了無需等待的肺段切除術,即在阻斷靶段動脈并膨肺后,在等待段間平面期間清掃淋巴結,待淋巴結清掃完畢,段間平面也顯示出來后,即可處理靶段支氣管和段間平面。
Fu等[4]證明了肺動脈單向阻斷與改良膨脹萎陷法在段間平面識別上具有可比性,認為在胸腔鏡下解剖性肺段切除術中,肺動脈單向阻斷確定段間平面是可行和有效的。雖然肺動脈單向阻斷和傳統的改良膨脹萎陷法在顯示段間平面所需的等待時間上差異有統計學意義,但在實踐中可以忽略不計。本團隊率先開展了肺循環單向阻斷法辨識段間平面的臨床應用[23],與傳統的改良膨脹萎陷法相比,肺動脈單向阻斷有助于避免在后續手術中錯誤地分離保留段的支氣管和段間靜脈,預防誤切、誤斷段門結構,同時正壓膨肺過程中氣道壓力較小,術后肺部感染發生率下降。
本團隊發現當單肺通氣時,術側肺完全萎陷后,阻斷靶段動脈,后純氧通氣使靶段完全擴張20 s。由于靶段血流中斷,肺體積膨大,而保留段由于肺循環通暢,血液涌入保留段,導致靶段肺中紅細胞較保留段少,呈現出顏色淺淡、相對貧血的分界線。且在病理切片中觀察到靶段中紅細胞數目明顯少于保留段,由此提出了肺動脈相關的瞬時段間平面(transient intersegmental plane,TIP)[24]。研究中,2例患者先阻斷靶段動脈,2例患者先阻斷靶段靜脈,在阻斷靶段靜脈后未觀察到明顯的TIP。可能的原因是阻斷靶段靜脈后,由于肺動脈仍然存在,使靶區充血,因此與保留段相比,沒有觀察到顏色差異。在2例阻斷靶段動脈的患者中觀察到TIP,與膨脹萎陷法顯示的段間平面具有一致性。
對動物肺部的熱成像研究[25-26]表明,離斷靶段動脈后靶段和保留段將因血流差異導致溫度差異,該溫差可能達到1.5~2.0°C。目前已出現可以不擴大手術切口即可置入胸腔的熱成像儀,在阻斷靶段動脈后,置入紅外探測器,可以獲得紅外熱像圖,阻斷靶段動脈約3 min后,2例患者靶段溫度均下降了2°C左右。在段間平面出現之前對肺進行純氧通氣,并等待約5 min,溫差將更加明顯。該方法出現的平面與膨脹萎陷法出現的平面沒有完全重疊,熱成像法較膨脹萎陷法出現的平面小,且較為圓滑,可能是邊界處的熱量傳導所致[27]。
動脈導航線法簡化了手術步驟,且已有多項研究[4, 12]證實了阻斷動脈后顯示平面同膨脹萎陷法顯示平面一致。在實際運用中,TIP可能更適用于肺色澤好的年輕患者。由于TIP法無需膨肺后等待保留段帶走氧氣,因此能進一步縮短手術時間;無需特殊設備與試劑,但需要更多的臨床病例研究證實其臨床效果。熱成像法由于需要額外的熱成像儀,且顯示平面較膨脹萎陷法顯示平面小而圓滑,術中不能準確確定段間平面,增加了切除結節的不確定性,在臨床應用前需進行深入研究。
3.2 肺靜脈單向阻斷法
傳統肺段切除以每個肺段為最小手術切除單位,認為肺段切除適用于位于肺段中央的結節[28]。Wu等[29]根據結節在肺段中的解剖位置將結節分為3類:肺段中央型、位于肺段內的亞段邊緣型、段間亞段邊緣型(也稱為段間結節)。主張肺段切除術中應以亞肺段作為基本切除單元。有研究[30]表明,下葉背段邊緣的結節預后較基底段切除差,其中可能的原因為下葉背段邊緣結節單純行背段切除不易保證足夠的切緣。因此,對于段間結節,需行聯合肺段或亞肺段切除以獲得足夠的切緣。與肺段切除相比,亞段切除需對段門結構進行更精細的操作,而聯合亞段切除則需逐一分離2~3個靶亞段的支氣管和血管。
2021年本團隊提出了肺循環單向阻斷法來辨識段間平面[23]。使用三維重建確定供應靶段的肺動脈分支和收集靶段的肺段內靜脈或段間靜脈屬支,阻斷流經結節的相應肺段動脈或靜脈后,等待10 min,顯現出膨脹區(富氧區)和萎陷區(乏氧區)的分界線,此分界線即為肺切除的范圍,再行靶段支氣管及肺血管的分離。相比動脈導航線法,肺循環單向阻斷法首次發現了無論阻斷肺動脈還是肺靜脈均能顯示清晰的肺段間平面,這就為術者在術前規劃中根據不同肺段的解剖特點及肺結節位置,選擇優先阻斷肺動脈或肺靜脈提供了更多的選擇。比如對某些肺段(如雙上肺前段)先阻斷部位表淺的肺靜脈可能更為方便。肺循環單向阻斷法的出現降低了聯合肺段切除或聯合亞段切除的手術難度,強調了肺靜脈阻斷在肺段切除術中對于結節定位和識別的作用,尤其當結節為段間結節時,準確阻斷段間靜脈后出現的富氧區和乏氧區的變化,更有助于對切除范圍的識別和準確切除。另有研究[31]表明,在針對肺癌患者的肺切除術中,首先阻斷肺靜脈已被證明可以減少手術中循環腫瘤細胞的播散,有利于非小細胞肺癌患者的生存。這可能是由于肺靜脈阻斷后,手術中即使擠壓肺組織也不易使腫瘤細胞進入血液循環的緣故[32-33]。這一觀念也為肺段切除術中首先阻斷肺靜脈提供了腫瘤學理論基礎。
基于肺循環單向阻斷法,在中葉分段切除實踐中,我們提出了VVBA(vein,ventilation,bronchus,artery)法[34]。中葉V4或V5位于肺門前方縱隔胸膜下,部位表淺,受干擾少,可以先行分離阻斷,然后行純氧膨肺,數分鐘后可見段間平面,此時再處理靶段支氣管和動脈,此過程可以參考呈粉紅色的靶區組織來準確辨識殘存段門結構的歸屬,由表及里逐一處理靜脈、支氣管、動脈,行單向式中葉分段切除。該方法不需要處理水平裂,可以有效避免肺組織或葉間淋巴結干擾,簡化了中葉分段切除的難度。
在前期實踐的基礎上,本團隊提出了功能保護性亞肺葉切除或稱解剖性流域肺切除術這一概念。本法利用三維重建確定結節部位及相應流域血管,術前規劃時注意保證充足的切緣,以結節所在肺動脈分支灌注區或肺靜脈屬支引流區為基本切除單元,于術中分離并阻斷該血管,隨后正壓充氧,待靶區界限出現后直接以切割縫合器處理段間平面。該方法在手術中不單獨處理支氣管,僅阻斷與結節關聯密切的血管(動脈或靜脈)。與解剖性肺段切除術相比,它的優點是操作簡單、手術時間短、出血量少、并發癥少。而與楔形切除術相比,本法更客觀準確,由于保證了保留肺組織的通氣血流比值,因而肺功能保護更好。該手術是一種介于楔形切除和解剖性肺段切除之間的平衡策略,它利用了楔形切除的簡便性和快捷性,同時兼顧了解剖性肺段切除的準確性和精確性[35]。
那在肺靜脈單向阻斷或肺動脈單向阻斷中,兩者顯示的段間平面是否一致呢?本團隊發現在基于VVBA法的中葉分段切除中,阻斷V5后顯示的段間平面較阻斷A5后顯示的段間平面小,可能的原因為阻斷V5后并沒有中斷A5與V4b之間區域的肺循環,A5泵出的血液仍能經段間靜脈(V4b)回流;然而,阻斷A5,再次膨肺后,由于V4b和A5之間的肺循環中斷,導致A5與V4b之間的區域形成膨脹區。表明單向肺循環阻斷的段間平面顯示為肺動脈分支和收集靶段的肺段內靜脈或段間靜脈屬支流域范圍,但該方法僅為個案報道[36],仍待大量研究證實。
4 總結與展望
近年來隨著針對小結節型肺癌的肺段切除術的普及運用,各種不同的段間平面辨識方法被發現且逐步運用于臨床。在臨床實踐中,胸外科醫生需要基于結節位置及性質、肺段切除難度和已有的儀器設備,選擇合適的段間平面識別方法,以達到最佳的手術效果。相信隨著越來越多以小結節為主要表現的早期肺癌患者被篩查出來,及針對這些患者的以肺段切除術為代表的各種亞肺葉切除術的廣泛開展,一些簡單而實用的段間平面辨識方法會得到越來越廣泛的應用,一些新的段間平面識別方法也會不斷涌現。
利益沖突:無。
作者貢獻:鄧源林負責論文設計及初稿撰寫;帖紅濤負責文獻搜集與篩查,論文審閱與修改;葛明建負責論文審閱與修改。