单向活瓣肺减容术在重度慢性阻塞性肺疾病治疗中的应用

时亚萍 周正 齐景宪 刘剑波

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是临床常见病、多发病。其主要临床特征是持续存在的呼吸系统症状和气流受限。王辰院士等发表的“中国成人肺部健康研究”显示，在我国20岁以上COPD患病率约8.6%,40岁以上更高达13.7%。简略估计我国COPD数近1亿人，提示我国慢阻肺发病率仍然呈现高态势进展[1]。重度慢性阻塞性肺疾病病人数也与日俱增。外科肺减容手术(LVRS)通过切除病变肺组织，可减少过度充气，但术后高死亡率限制LVRS的推广应用[2-4]。近年来，单向活瓣肺减容(BLVR)成为一种新的治疗手段，尤其适用于临床症状严重的重度慢性阻塞性肺疾病患者[5-9]。由于费用及技术限制，在我国多以个案报道，本研究分析30例患者术前、术后数据指标，进一步分析其应用价值。

研究对象与方法

一、研究对象

选取2014年1月——2020年1月在郑州大学第二附属医院收治的第一诊断为重度慢性阻塞性肺疾病的30例患者。均为男性，年龄47～74岁，平均年龄(59.8)岁。本研究经郑州大学第二附属医院伦理委员会批准(2021206)，所有患者均签署知情同意书。

1 入选标准：①重度COPD患者，经积极规范扩张气道、抗感染、氧疗支持及雾化吸入激素等辅助治疗，症状不缓解或加重；②6分钟步行距离≥140米③吸入支气管扩张剂后第一秒用力呼气容积(FEV1)<35%预计值④残气容积(RV)>150%预计值⑤肺总量(TLC)>120%预计值⑥PaO2>45mmHg⑦肺容积过度膨胀⑧胸部HRCT及肺通气灌注显示有通气血量不均区域(靶区)存在⑨年龄：40～75岁⑩戒烟>6个月。

2 排除标准：①预计生存期不超过2年，且基础情况差，麻醉或气管插管检查不能耐受者②肺功能FEV1<20%预计值，DLCO<20%预计值③肺叶不完整或存在侧枝通气者④先前有肺移植、外科肺减容手术史⑤有全身性疾病、肿瘤、重度支气管扩张及反复肺部感染史等⑥6个月内曾并发心肌梗死、心力衰竭、严重心律失常⑦不签署知情同意书，不愿意或无力完成筛选及基础数据收集的患者。

二、研究方法

符合入组的患者，指导其签署知情同意书并嘱患者在院外进行为期4周的规范化药物治疗及肺康复锻炼，以排除依从性较差的患者。支架置入治疗前检测并记录患者肺功能、胸部HRCT、心脏彩色多普勒超声心动图、肺通气灌注扫描、血气分析、6MWD、 SGRQ评分。根据胸部HRCT及肺通气灌注扫描结果，由小组成员中3人以上的医师共同决定单项活瓣置入部位、数目及尺寸。按纤维气管镜(潘太克斯 PENTAX,G121988,日本)常规操作，在局麻或全麻下通过支气管镜确定BLVR的预置部位，并将装有单向活瓣覆膜支架的鞘管(FS8091028003 长度85cm 北京普益盛济科技有限公司)送到预置靶区支气管开口，观察病变情况，后按单向活瓣(FS8091028001 7mm*10mm 8mm*10mm)说明书指导，在纤维支气管镜直视观察下确定预置靶区无误后，释放支架。手术治疗后监测血压、血氧饱和度、心率等生命体征。6h后待生命体征稳定，复查胸部CT了解活瓣前后肺复张情况。

随访：分别于术后1月、3月、6月、12个月行肺功能、胸部HRCT、心脏彩色多普勒超声心动图、肺通气灌注扫描、血气分析、6MWD及SGRQ生活质量评分。

三、观察指标

1 肺功能：检测第一秒用力呼气容积(FEV1),残气量(RV)，一氧化碳弥散量(DLCO)指标。

2 血气分析：术前、术后抽取患者清晨桡动脉血2mL，采用动脉血气分析仪测定血氧分压、二氧化碳分压(PaO2、PaCO2)。

3 运动能力：指导患者进行6分钟步行距离，并采用SGRQ生活质量评分进行生活质量评估。

四、统计学分析

结 果

一、活瓣置入情况

患者共置入单向活瓣104枚。其中4名患者因瓣膜位置欠佳，行2次调整，第2次操作过程均未见明显不适。

二、各组肺功能指标比较

与术前相比，术后FEV1、RV、DLCO指标数值较前改善，FEV1、RV、DLCO差异有统计学意义(P<0.05)(见表1)。

三、各组运动能力比较

与术前相比，术后圣·乔治(SGRQ)生活质量评分、6MWD指标均较前改善，差异有统计学意义(P<0.05)(见表2)，其中1例患者在术后7年随访中，6MWD仍为200米。

表1 肺功能

表2 运动能力

表3 血气分析

四、各组血气分析比较

与术前相比，术后PCO2、PO2指标较前改善，差异有统计学意义(P<0.05)(见表3)。

讨 论

COPD临床表现主要是咳嗽、咳痰、胸闷、呼吸困难等呼吸道症状。常规治疗包括戒烟、支气管扩张剂、抗感染、支持氧疗和肺康复锻炼等[10]，但药物治疗仅延缓症状未能阻止肺功能进一步下降。尤其针对重度慢性阻塞性肺疾病的治疗效果更是差强人意。而支气管镜单向活瓣肺减容术：通过支气管镜在肺功能较差或无功能的肺段置入单向活瓣覆膜支架(见图1)，呼气时活瓣打开排出气体，吸气时瓣膜关闭阻止气体进入，使过度充气的肺组织逐渐萎限，达到肺减容目的。如下图。相关研究显示，BLVR治疗重度慢性阻塞性肺疾病能显著改善患者的呼吸困难、肺功能、运动耐量、生活质量[5, 7, 9, 10]。

图1 单向活瓣置入术

其主要机制包括：①增加支气管壁的弹性回缩力，恢复对小气道的牵引力，降低小气道阻力，使呼吸通畅；②加强呼吸肌的功能；③肺总量和残气量减少，改善肺通气/血流(V/Q)比例；④改善血流动力学。目前，国外主要使用两种类型的瓣膜:支气管内“鸭嘴”瓣膜(Zephyr, Pulmonx Inc, Redwood City, CA, USA)和支气管内“伞”瓣膜(IBV, Spiration Inc, Redwood, WA, USA)[11, 12]。

重度COPD患者由于病变肺实质过度膨胀压迫周围健康肺组织，引起肺动态顺应性及呼吸肌效率降低，导致肺泡缺氧。氧分压降低可促进肺血管收缩；同时缺氧可引起继发性红细胞数量增加，红细胞比容升高、血液黏稠度增加；低氧还可损伤血管内皮细胞，增加机体内皮衍生收缩因子的合成[13]；而且长期反复炎症刺激气道，可加重血管内皮细胞损伤, 激活凝血因子，进一步加重血液黏度，导致血管管腔壁狭窄。这些因素共同作用于肺动脉，引起肺动脉高压，导致呼吸功能差。单向活瓣置入后，残余气量减少，肺毛细血管压力降低，肺动脉压力减轻，氧分压增加，进一步改善患者心肺功能指标。本研究中患者术后肺功能、6MWD和运动能力指标均优于术前，与国外相关研究结论高度契合[14]。以1年后随诊结果为例：FEV1(增加175mL)，RV(改善105mL)、症状(降低10.32分)、活动(降低10.15分)、影响(降低26.67分)、6MWD(增加99.6米)，指标较前均改善。复查胸部CT，可见术后影像学较术前明显改变(见图2、3)。Zoumot Z等研究显示BLVR术后能改善右心室功能,减轻肺血管阻力，进一步降低PAP[15]。

图2 胸部CT

图3 胸部CT

单向活瓣BLVR可提高患者运动能力及生活质量。重度COPD患者气流受限、氧分压降低，血流动力学缓慢，导致磷酸盐和氢离子的积累，增加肌肉疲劳和通气驱动力，导致慢性阻塞性肺疾病患者的运动能力降低[16]。运动能力受限导致骨骼肌逐渐失用性萎缩，加重病情进展。SGRQ生活质量评分是呼吸内科较常用的测量表，可准确、可靠的反映患者生活质量、症状持续时间等。本研究通过比较该项指标，显示术后SGRQ生活质量指标较术前上升，其原因可能是支气管瓣膜可缓解肺功能，改善氧合，促进肺功能恢复，增强日常生活活动能力，进一步提高生活质量[17]。

单向活瓣BLVR可改善患者血气指标。单向活瓣可促进心脏血管侧枝循环形成,改善内皮功能,提高冠脉血流量，增加冠状动脉血流灌注，增强心肌收缩力，提高机体摄氧率，改善氧合指数，缓解血氧分压及二氧化碳分压。本研究显示术后各组患者心肺指标较前改明显改善，且RV>563mL改善更加明显。综上所述, 单向活瓣肺减容术对重度COPD 患者的治疗具有显著意义，值得临床进一步推广。但目前研究样本较小仍需扩大样本量，加大研究。