Efficacy of thoracoscopic pulmonary bulla resection in treating giant emphysematous bulla complicated with moderate to severe pulmonary hypofunction
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摘要:目的
观察单孔和双孔胸腔镜下肺大疱(PB)切除术治疗巨型肺大疱(GEB)伴中重度肺功能减低患者的临床效果。
方法将GEB伴肺功能中重度减低患者92例随机分为研究组46例(采用单孔胸腔镜下PB切除术治疗)和对照组46例(采用双孔胸腔镜下PB切除术治疗)。比较2组手术情况、术后康复情况、肺功能指标[第1秒用力呼气量占预计值百分比(FEV1%)、最大通气量占预计值百分比(MVV%)]、动脉血气指标{动脉血氧分压[pa(O2)]、动脉血二氧化碳分压[pa(CO2)]}、血清炎性因子[C反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)]、转化生长因子β受体1(TβR1)、成纤维细胞生长因子10(FGF-10)水平、6 min步行距离(6 MWD)、圣乔治呼吸问卷(SGRQ)评分、并发症发生率、复发率。
结果研究组出血量、胸腔引流量少于对照组，术后带管时间、住院时间短于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05); 研究组术后1周血清CRP、IL-6、TβR1、FGF-10水平均低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05); 2组术后6个月FEV1%、MVV%、pa(O2)高于术前, pa(CO2)低于术前，差异有统计学意义(P < 0.05); 2组术后6个月6 MWD、SGRQ评分高于术前，差异有统计学意义(P < 0.05); 研究组并发症发生率为8.70%, 低于对照组的23.91%, 差异有统计学意义(P < 0.05); 2组术后12个月内复查术侧胸部CT, 均无PB复发病例。
结论胸腔镜下PB切除术治疗中重度肺功能减低GEB患者，可提高患者肺功能，改善生活质量。单孔胸腔镜手术能进一步减轻手术创伤，降低并发症发生率，促进术后康复。
Abstract:ObjectiveTo observe the clinical effects of single- and double-port thoracoscopic pulmonary bulla (PB) resection in the treatment of giant emphysematous bulla (GEB) patients with moderate to severe pulmonary hypofunction.
MethodsA total of 92 GEB patients with moderate to severe pulmonary hypofunction were randomly divided into study group with 46 cases (treated with single-port thoracoscopic PB resection) and control group with 46 cases (treated with double-port thoracoscopic PB resection). Surgical condition, postoperative recovery, pulmonary function indexes [forced expiratory volume in the first second as a percentage (FEV1%), maximal ventilatory volume as a percentage (MVV%)], arterial blood gas indexes {arterial partial pressure of oxygen [pa(O2)], arterial partial pressure of carbon dioxide [pa(CO2)]}, serum inflammatory factors [C-reactive protein (CRP), interleukin-6 (IL-6)], transforming growth factor β receptor 1 (TβR1), fibroblast growth factor-10 (FGF-10), 6 minutes walking distance (6 MWD), St. George′s Respiratory Questionnaire (SGRQ) score, incidence of complications and recurrence rate were compared between two groups.
ResultsThe bleeding volume and thoracic drainage volume in the study group were significantly less than those in the control group, and the postoperative catheterization time and hospital stay were significantly shorter than those in the control group (P < 0.05); the serum levels of CRP, IL-6, TβR1 and FGF-10 in the study group were significantly lower than those in the control group at 1 week after operation (P < 0.05); the FEV1%, MVV% and pa(O2) in both groups at 6 months after operation were significantly higher than those before operation, while pa(CO2) was significantly lower than that before operation (P < 0.05); the 6 MWD and SGRQ score at 6 months after operation in both groups were significantly higher than those before operation (P < 0.05); the incidence of complications in the study group was 8.70%, which was significantly lower than 23.91% in the control group (P < 0.05); there was no case with recurrence of PB in both groups after re-examination of chest CT on the operation side within 12 months after operation.
ConclusionFor GEB patients with moderate to severe pulmonary hypofunction, thoracoscopic PB resection can significantly improve patient's lung function and quality of life. Single-port thoracoscopic surgery can further alleviate surgical trauma, and reduce the incidence of complications and promote postoperative recovery.
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肺大疱(PB)是由肺泡内压力升高导致肺泡壁破裂融合形成的含气囊腔，多继发于小支气管的炎性病变，当PB体积达到一侧胸腔的1/3~1/2时称为巨型肺大疱(GEB)[1-2]。胸腔镜手术具有创伤小、恢复快、并发症少等优点，已成为临床治疗PB的标准术式[3]。国内外研究[4-5]指出，胸腔镜下PB切除术是治疗GEB患者的有效方法，可改善症状和肺功能。但对于中重度肺功能减低GEB患者，其肺功能相对较差，手术耐受性较低，手术风险很高，对于此类患者的手术方法、围术期管理有更高要求[6]。本研究收集胸腔镜下PB切除术治疗中重度肺功能减低GEB患者的临床资料，回顾性分析单孔与双孔胸腔镜手术的治疗效果及对肺功能、生活质量的影响，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
收集2015年3月—2021年3月河北省胸科医院GEB伴肺功能中重度减低患者92例，随机分为研究组46例，采用单孔胸腔镜下PB切除术治疗; 对照组46例，采用双孔胸腔镜下PB切除术治疗。研究组男40例，女6例，年龄50~74岁，平均(62.25±6.39)岁; GEB最大径7~21 cm, 平均(10.12±1.48) cm; 患病部位左侧20例，右侧26例; 肺部感染21例，无感染25例; 吸烟史30例，无吸烟史16例。对照组男43例，女3例，年龄48~74岁，平均(61.42±6.13)岁; GEB最大径6~19 cm, 平均(9.55±1.42) cm; 患病部位左侧17例，右侧29例; 肺部感染16例，无感染30例; 吸烟史25例，无吸烟史21例。本研究经本院伦理委员会审批通过, 2组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 纳入与排除标准
纳入标准: ①入院时中重度肺功能减低，即第1秒用力呼气量占预计值百分比(FEV1%) < 50%、最大通气量占预计值百分比(MVV%) < 60%; ② CT提示存在GEB, 即有显著的靶区(图 1A); ③单侧患病; ④年龄 < 75岁; ⑤既往无胸部手术史; ⑥初次患PB; ⑦临床资料、随访资料完整。
排除标准: ① CT提示双肺弥散性大疱性肺气肿，无相对正常肺组织; ②患侧有显著的、广泛的胸膜粘连、钙化; ③既往有明确胸膜炎病史; ④合并其他器官系统功能障碍; ⑤恶性肿瘤; ⑥肺部感染控制不佳; ⑦患者依从性差; ⑧自身免疫性疾病。
1.3 方法
2组胸腔镜下PB切除术均由同一团队医生完成，有肺部感染者术前给予敏感抗生素控制感染，肺部无显著感染后再行手术。采用美国史塞克胸腔镜，进入手术室后常规行双腔气管插管和全身麻醉，患者取健侧卧位，行健侧肺通气，采用低潮气量肺保护通气。
1.3.1 研究组
采用单孔胸腔镜下PB切除术治疗，于腋前线第4肋骨上缘做3~5 cm切口，置入胸腔镜、手术器械，全面探查胸腔及肺组织，明确PB大小、形态、位置、范围(图 1B), 用垫管状奈维(可吸收修补材料)的腔镜直线切割缝合器(Endo-GIA)于PB基底部将PB切除(图 1C), 若存在其他较小PB，用电刀或电凝钩烁去除，完成后行胸膜腔粘连固定，膨肺后注水，确认无漏气后彻底清除洗液，年龄 < 70岁者用铜绿假单胞菌制备的溶液均匀涂抹胸膜腔脏壁层胸膜，年龄≥70岁者用无菌医用滑石粉均匀喷洒在胸膜腔，切口处放置胸腔闭式引流管并注药封闭肋间神经，关闭切口。
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图 1 研究组典型病例手术前后CT及术中图像A: 术前CT图像，显示胸腔内巨型肺大疱，体积超过一侧胸腔1/3, 并且挤压纵隔产生移位; B、C: 术中，探查肺大疱范围及基底部，并分离大疱与周围组织粘连带，用垫管状奈维的腔镜直线切割缝合器(Endo-GIA) 切除肺大疱; D: 术后2周CT图像，显示原右肺受压肺组织已复张，恢复正常肺功能。1.3.2 对照组
采用双孔胸腔镜下PB切除术治疗，于腋中线第7肋或第8肋间做1.5 cm切口为观察孔，于腋前线第4肋骨上缘做1.5~2.5 cm切口为操作孔，胸腔及肺组织、PB切除等操作与研究组一致，关胸前由观察孔向侧后方放置24号引流管至胸腔顶部。术毕停麻醉药物后可将患者转为平卧位，将呼吸机调整为压力控制模式，待动脉血二氧化碳分压[pa(CO2)]降低至50 mmHg以下及患者意识、自主呼吸恢复后拔除气管插管。回病房监护室后常规给予心电、血氧饱和度、呼吸等监护，继续雾化吸入扩张气管、化痰药物，静脉滴注敏感抗生素，营养支持、呼吸功能锻炼等治疗。复查胸部X线检查，如患者肺膨胀较差，可以加用低恒压吸引，促进肺膨胀。
1.4 观察指标
① 手术情况(手术时间、出血量)和术后康复情况(术后带管时间、胸腔引流量、住院时间)。②术前、术后1周血清炎性因子[C反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)]、转化生长因子β受体1(TβR1)、成纤维细胞生长因子10(FGF-10)水平，采用酶联免疫吸附法(试剂盒厂家: 北京晶美生物工程)检测各指标水平。③术前、术后6个月肺功能指标(FEV1%、MVV%)、动脉血气指标{动脉血氧分压[pa(O2)]、pa(CO2)}, 分别采用德国耶格MASTER SCREEN肺功能仪、美国雅培I-STAT血气分析仪检测。④术前及术后6个月6 min步行距离(6 MWD)、圣乔治呼吸问卷(SGRQ)[7]评分, 6 MWD值越大提示运动耐力越好, SGRQ评分总分100分，分值越高提示生活质量越好。⑤并发症发生率。⑥术后12个月内复发情况。
1.5 统计学方法
采用SPSS 22.0软件处理，计数资料以例数描述，采用χ2检验。计量资料以(x±s)描述，采用t检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 手术和术后康复情况
2组均在全胸腔镜下完成手术，无中转开胸、死亡、再次插管上呼吸机及二次手术病例。研究组出血量、胸腔引流量少于对照组，术后带管时间、住院时间短于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 1。
表 1 2组手术和术后康复情况比较(x±s)组别 手术时间/min 出血量/mL 术后带管时间/d 胸腔引流量/mL 住院时间/d 研究组(n=46) 110.98±16.71 90.24±10.61* 9.73±1.65* 184.36±21.71* 10.92±2.28* 对照组(n=46) 105.12±15.24 96.17±12.39 10.54±1.80 196.53±24.09 12.15±2.46 与对照组比较, *P < 0.05。 2.2 血清炎性因子及TβR1、FGF-10水平
2组术后1周血清CRP、IL-6、TβR1、FGF-10水平均较术前降低，且研究组较对照组低，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 2组血清炎性因子及TβR1、FGF-10水平比较(x±s)组别 时点 CRP/(mg/L) IL-6/(ng/L) TβR1/(ng/mL) FGF-10/(ng/mL) 研究组(n=46) 术前 18.39±4.21 25.13±5.42 87.35±9.26 198.72±23.65 术后1周 8.65±2.16*# 14.28±2.74*# 16.22±3.78*# 98.22±14.61*# 对照组(n=46) 术前 17.82±3.89 24.70±5.19 85.69±9.51 195.88±22.34 术后1周 10.13±2.28* 16.31±3.05* 19.56±4.21* 105.87±15.94* CRP: C反应蛋白; IL-6: 白细胞介素-6; TβR1: 转化生长因子β受体1; FGF-10: 成纤维细胞生长因子10。
与同组术前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。2.3 肺功能和动脉血气指标
2组术前及术后6个月FEV1%、MVV%、pa(O2)、pa(CO2)比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组术后6个月FEV1%、MVV%、pa(O2)较术前提高, pa(CO2)较术前降低，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 3。
表 3 2组肺功能和动脉血气指标比较(x±s)组别 时点 FEV1%/% MVV%/% pa(O2)/mmHg pa(CO2)/mmHg 研究组(n=46) 术前 45.23±4.29 53.71±5.45 66.79±7.18 45.16±5.37 术后6个月 54.82±6.35* 68.26±4.19* 75.20±7.69* 41.05±4.27* 对照组(n=46) 术前 45.51±4.36 54.18±5.60 67.15±7.22 45.41±5.18 术后6个月 54.29±6.10* 67.48±3.82* 74.34±7.50* 41.68±4.53* FEV1%: 第1秒用力呼气量占预计值百分比; MVV%: 最大通气量占预计值百分比; pa(O2): 动脉血氧分压; pa(CO2): 动脉血二氧化碳分压。与同组术前比较, *P < 0.05。 2.4 6 MWD、SGRQ评分
2组术前及术后6个月6 MWD、SGRQ评分比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组术后6个月6 MWD、SGRQ评分较术前提高，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 4。
表 4 2组6 MWD、SGRQ评分比较(x±s)组别 时点 6 MWD/m SGRQ评分/分 研究组(n=46) 术前 247.12±52.39 59.76±6.28 术后6个月 312.84±62.57* 82.64±7.15* 对照组(n=46) 术前 250.37±54.10 61.35±6.42 术后6个月 308.99±60.82* 81.52±7.36* 6 MWD: 6 min步行距离; SGRQ: 圣乔治呼吸问卷。
与同组术前比较, *P < 0.05。2.5 并发症
研究组并发症发生率为8.70%, 对照组为23.91%, 差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 5。2组并发症均经保守治疗治愈。
表 5 2组并发症比较[n(%)]组别 切口感染 肺不张 肺内感染 皮下气肿 合计 研究组(n=46) 0 2(4.35) 1(2.17) 1(2.17) 4(8.70)* 对照组(n=46) 2(4.35) 2(4.35) 4(8.70) 3(6.52) 11(23.91) 与对照组比较, *P < 0.05。 2.6 复发情况
2组术后12个月内复查术侧胸部CT, 均无PB复发，患者活动耐力较术前显著好转。
3. 讨论
经过数十年的发展，胸腔镜手术已经成为外科技术及临床常用的成熟手术方法，其优势在于不切断胸部肌肉、无需撑开肋骨，对机体内环境影响小，术后恢复快，在胸外科应用的范围日益增大[8-9]。但国内外鲜有对中重度肺功能减低GEB患者以胸腔镜手术治疗的研究报道。
本研究结果显示，采用常规双孔胸腔镜下PB切除术治疗中重度肺功能减低GEB患者，能显著提高患者肺功能，改善生活质量，可作为治疗此类患者的安全的、有效的手术方法。国内相关研究[10]指出，单孔胸腔镜PB切除术有助于降低手术创伤，减轻炎性应激反应，提高手术安全性。为进一步提高中重度肺功能减低GEB患者胸腔镜手术安全性，本研究创新性采用单孔胸腔镜下PB切除术治疗此类患者，结果发现单孔胸腔镜手术能达到与双孔胸腔镜手术相近的肺功能、动脉血气改善效果，且同样能提高患者运动耐力，改善生活质量，说明采用单孔胸腔镜下PB切除术治疗中重度肺功能减低GEB患者是安全可行的。
本研究结果显示，与双孔胸腔镜手术比较，单孔胸腔镜手术能显著减少出血量及胸腔引流量，降低并发症发生率，有效促进患者术后康复。分析原因为：双孔胸腔镜手术需要做观察孔和操作孔，手术创伤性相对较大，易导致肋间血管出血，而单孔胸腔镜手术将观察孔和操作孔合二为一，能显著降低对胸壁肌层、肋间肌肉和神经的损伤，从而减少术中出血量，降低并发症发生风险，促进术后康复[11-12]。本研究还发现，单孔胸腔镜手术能更显著地下调中重度肺功能减低GEB患者术后血清CRP、IL-6、TβR1、FGF-10水平。CRP、IL-6是反映创伤炎症反应的指标，其水平越高提示手术创伤炎症越严重[13-14]。而TβR1是与PB形成密切相关的受体蛋白，其表达增加能促进PB发生发展[15]。FGF-10是细胞发育过程中的调节因子，大量表达于发育中的肺间充质，其水平升高提示肺组织损伤加重[16-17]。由此可见，单孔胸腔镜手术能进一步减轻患者术后创伤炎症，更有效地抑制TβR1、FGF-10表达，这与其能减轻手术创伤密切相关，从而降低手术操作引起的创伤应激，且能加快术后康复，下调创伤应激相关炎性因子及TβR1、FGF-10表达水平。陈健等[18]研究结果显示，部分GEB患者术后血清CRP、IL-6水平明显高于术前。而本研究中GEB患者术后血清CRP、IL-6水平均低于术前，与上述研究结果存在一定差异，这可能与检测时间不同有关，陈健等[18]研究中血清CRP、IL-6水平检查时间为术后2 d, 而本研究为术后7 d, 术后2 d仍存在明显的手术创伤应激，术后7 d手术创伤应激显著减轻，从而导致血清CRP、IL-6水平存在差异。但本研究未动态监测术后血清CRP、IL-6等指标水平，这也是本研究的不足之处，未来工作中仍需进一步完善。
此外，无论采用单孔还是双孔胸腔镜下PB切除术治疗中重度肺功能减低GEB患者，术后12个月内复查术侧胸部CT均无PB复发病例，进一步说明其具有较高可行性。需要注意的是，准确辨认GEB与正常肺组织间界限是手术切除PB的关键, PB以外的正常肺组织弹性差，阻断肺通气后肺组织萎陷差，外观类似PB, 与真正PB间的界限难以辨认，此时可将PB刺破一小口，放气减压使PB呈半萎陷状态，其与正常肺组织间界限可较清晰显现出来。采用切割缝合器切除PB时，将钉仓垫管状奈维后从紧邻大疱基底部的正常肺组织处缝切，有助于减少术后针眼漏气和PB复发。
综上所述，胸腔镜下PB切除术是治疗中重度肺功能减低GEB患者的安全、有效方法，在改善患者肺功能、运动耐力及生活质量方面具有良好效果，其中单孔胸腔镜手术能进一步减轻手术创伤，降低并发症发生率，更有效抑制TβR1、FGF-10表达，促进术后康复。
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图 1 研究组典型病例手术前后CT及术中图像
A: 术前CT图像，显示胸腔内巨型肺大疱，体积超过一侧胸腔1/3, 并且挤压纵隔产生移位; B、C: 术中，探查肺大疱范围及基底部，并分离大疱与周围组织粘连带，用垫管状奈维的腔镜直线切割缝合器(Endo-GIA) 切除肺大疱; D: 术后2周CT图像，显示原右肺受压肺组织已复张，恢复正常肺功能。
表 1 2组手术和术后康复情况比较(x±s)
组别 手术时间/min 出血量/mL 术后带管时间/d 胸腔引流量/mL 住院时间/d 研究组(n=46) 110.98±16.71 90.24±10.61* 9.73±1.65* 184.36±21.71* 10.92±2.28* 对照组(n=46) 105.12±15.24 96.17±12.39 10.54±1.80 196.53±24.09 12.15±2.46 与对照组比较, *P < 0.05。 
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表 2 2组血清炎性因子及TβR1、FGF-10水平比较(x±s)
组别 时点 CRP/(mg/L) IL-6/(ng/L) TβR1/(ng/mL) FGF-10/(ng/mL) 研究组(n=46) 术前 18.39±4.21 25.13±5.42 87.35±9.26 198.72±23.65 术后1周 8.65±2.16*# 14.28±2.74*# 16.22±3.78*# 98.22±14.61*# 对照组(n=46) 术前 17.82±3.89 24.70±5.19 85.69±9.51 195.88±22.34 术后1周 10.13±2.28* 16.31±3.05* 19.56±4.21* 105.87±15.94* CRP: C反应蛋白; IL-6: 白细胞介素-6; TβR1: 转化生长因子β受体1; FGF-10: 成纤维细胞生长因子10。
与同组术前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。
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表 3 2组肺功能和动脉血气指标比较(x±s)
组别 时点 FEV1%/% MVV%/% pa(O2)/mmHg pa(CO2)/mmHg 研究组(n=46) 术前 45.23±4.29 53.71±5.45 66.79±7.18 45.16±5.37 术后6个月 54.82±6.35* 68.26±4.19* 75.20±7.69* 41.05±4.27* 对照组(n=46) 术前 45.51±4.36 54.18±5.60 67.15±7.22 45.41±5.18 术后6个月 54.29±6.10* 67.48±3.82* 74.34±7.50* 41.68±4.53* FEV1%: 第1秒用力呼气量占预计值百分比; MVV%: 最大通气量占预计值百分比; pa(O2): 动脉血氧分压; pa(CO2): 动脉血二氧化碳分压。与同组术前比较, *P < 0.05。
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表 4 2组6 MWD、SGRQ评分比较(x±s)
组别 时点 6 MWD/m SGRQ评分/分 研究组(n=46) 术前 247.12±52.39 59.76±6.28 术后6个月 312.84±62.57* 82.64±7.15* 对照组(n=46) 术前 250.37±54.10 61.35±6.42 术后6个月 308.99±60.82* 81.52±7.36* 6 MWD: 6 min步行距离; SGRQ: 圣乔治呼吸问卷。
与同组术前比较, *P < 0.05。
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表 5 2组并发症比较[n(%)]
组别 切口感染 肺不张 肺内感染 皮下气肿 合计 研究组(n=46) 0 2(4.35) 1(2.17) 1(2.17) 4(8.70)* 对照组(n=46) 2(4.35) 2(4.35) 4(8.70) 3(6.52) 11(23.91) 与对照组比较, *P < 0.05。
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1. 陈梁，梁旭，安戈彪. 缩唇—腹式呼吸训练对胸腔镜肺大疱切除术患者术后并发症及康复效果影响. 中国科技论文在线精品论文. 2024(04): 620-625 . 
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