骨骼肌功能测定联合登楼试验对慢阻肺合并肺癌患者术后心肺并发症的预测价值

贺泽民 魏强 刘柯婷 李红 曹伯雄 昝自亮 冯昊 黄浩

肺癌是发病率和死亡率均较高的恶性肿瘤,手术目前仍为首选的治疗方式,慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是肺癌的独立危险因素,非小细胞肺癌 (non-small cell lung cancer,NSCLC)患者中约40%～60%合并有COPD,肺功能较差,术后心肺并发症较多,影响围手术期安全[1]。预判术后出现心肺并发症的可能,并予以术前干预非常重要。静态肺功能难以检测到患者的运动耐力和心脏功能储备,心肺功能运动试验(cardiopulmonary exercise testing,CPET)作为金标准,却受到客观条件限制不能满足临床需要。有研究发现骨骼肌功能能一定程度反映慢阻肺严重程度,登楼试验常常作为低肺功能患者的补充检查手段,二者联合检测能否预测COPD合并NSCLC患者术后心肺并发症尚不清楚,本文对该试验进行探索。

资料与方法

一、临床资料

回顾性分析2021年2月—2022年11月于四川大学华西空港医院胸外科就诊的COPD合并NSCLC患者资料。纳入标准:(1)年龄≥18岁;(2)根据GOLD诊断标准[2],确诊为COPD;(3)病历资料齐全;(4)所有患者均行肺切除手术治疗,病理诊断符合非小细胞肺癌。排除标准:(1)合并其他严重呼吸道疾病,如哮喘急性发作、支气管扩张症、活动性肺结核及胸腔积液等;(2)合并手术禁忌;(3)既往胸部手术病史;(4)存在认知障碍、严重骨关节病、近期心肌梗死等骨骼肌功能测定、登楼试验禁忌。最终入选272例COPD合并肺癌患者,年龄31～87岁,平均(57.72±8.92)岁,其中男性197例、女性75例。本研究已通过我院伦理委员会批准(2022-KS-06)。

二、研究方法

记录所有研究对象的年龄、性别、病程、身高、体重、BMI、吸烟史和饮酒史。测定股四头肌肌力、呼吸肌肌力和6 min步行试验(6-minute walking test, 6MWT)、登楼试验、术前肺功能检查包括FEV1%(≥60%/<60%)和DLCO%(≥60%/<60%)。所有检测均由同一名操作者进行,减少人为误差。

1 股四头肌肌力 通过WDF-50数显推拉力计(温州韦度电子有限公司)测定患者股四头肌肌力。测量时受试者坐在高椅上,背部紧靠椅背,双脚离地,以标准卷尺测量优势小腿内侧关节线至内踝的节段长度。膝关节屈曲90°,将测功板置于小腿前侧,垂直于胫骨长轴。要求受试者以小腿推动测功板产生最大膝关节伸展力,并保持5 s,所产生的最大力以kg为单位。共测量3次,每次测量间隔30 s,取3次测量的最大值为股四头肌肌力。

2 呼吸肌肌力 通过便携式肺功能检测仪(赛客厦门医疗器械有限公司,闽械注准20172070241)测定呼吸肌肌力。嘱受试者用嘴含住过滤器,尽可能缓慢深吸气,直到空气充满肺部。

3 6MWT测试方法 操作规程依据6MWT专家共识进行[3]。嘱受试者在30 m过道上沿直线来回行走6 min,测量患者的步行距离。若患者在6 min内出现胸闷、气喘、胸痛、头晕或运动性低氧等,立即停止试验并对症处理。

4 登楼试验 所有患者由同一名医生引导,以平常登楼速度登楼5层,累积登楼高度为16.5m。记录患者是否完成登楼试验,若无法达到5层或达到5层后终止,记录是否完成登楼试验及测定登楼前后心率(HR)和指尖血氧饱和度(SpO2) ,计算出登楼前、后心率变化值(ΔHR)和登楼前后SpO2变化值(ΔSpO2) 。

5 所有完成肺切除(包括肺叶切除、肺段切除、楔形切除)的患者,统计患者手术方式(开胸/微创手术)、切除范围(肺叶/亚肺叶),手术时间(3小时内/>3小时),术中出血量(100mL以内/>100mL)。记录患者术后心肺并发症情况, 术后并发症采用STS/ESTS 标准[4](肺持续漏气、肺部感染、心律失常、急性心肌梗死、肺栓塞、心力衰竭、隆胸、支气管胸膜瘘、二次气管插管、死亡等),观察终点指标包括:术后出现并发症、好转出院,记录终点事件及时间。

三、统计学分析

结 果

一、两组一般资料比较

共纳入研究对象272例,术后发生心肺并发症84例,占入组病例数 30.9%;完成肺叶切除手术122例(44.9%),亚肺叶切除包括肺段和楔形切除手术150例(55.1%);开胸手术包括中转开胸61例(22.4%),胸腔镜手术211例(77.6%);手术时间≥210min的99例(36.4%),手术出血量≥100mL的91例(33.5%)。单因素分析发现,在不同股四头肌力、呼吸肌力、6WMT、吸烟史、登楼试验、DLCO%、FEV1%、心率、指尖氧饱和度、手术时间、手术方式、切除范围、出血量的病例组间发生术后心肺并发症的比例不同(P<0.05)(见表1)。

表1 两组一般资料比较

二、COPD合并肺癌术后发生并发症的影响因素

选取(表1)中单因素分析P<0.05的指标,通过多因素Logistic回归分析进一步评估。以并发症的发生作为因变量。变量赋值如下: 并发症发生为1,并发症未发生为2;登楼试验未完成为1,完成为2; DLCO%<60%为1,≥60%为2;ΔHR≥30次/min为1,<30次/min为2;ΔSPO2≥4 %为1,小于4%为2;手术时间≥210min为1,<210min为2;呼吸肌力、股四头肌力、6MWT以实际值纳入。结果显示呼吸肌肌力、股四头肌力、6MWT、登楼试验、术前DLCO%、△HR、△SpO2、手术时间是慢阻肺合并肺癌患者术后心肺并发症的独立影响因素(见表2)。

表2 术后并发症的影响因素

讨 论

对于准备肺切除手术的患者,术前心肺功能的评估在有效的判断手术适应证、切除范围、围手术期可能发生心肺并发症等方面有着非常重要的作用。目前我国针对肺切除术前心肺功能评估方法已达成专家共识[5],主要是通过肺功能,包括FEV1、DLCO、预测术后第一秒用力呼气容积(PPO-FEV1)以及预测术后肺一氧化碳弥散量(PPO-DLCO)及心肺运动测试 (CPET) 等来评估,其中CPET是评估 NSCLC 患者手术风险的金标准。但在慢阻肺合并非小细胞肺癌的手术患者中,围手术期心肺并发症发生率较高,有研究报道合并COPD的非小细胞肺癌患者术后发生心肺并发症的概率为40.54%,明显高于单纯NSCLC组22.35%[6]。然而,目前评估COPD合并NSCLC术后心肺并发症的手段有限,尚无全面反映心肺功能状况的评估手段,需要更多检测手段来评估围手术期发生心肺并发症的相关风险。我们的研究通过分析COPD合并NSCLC患者的骨骼肌功能水平及登楼试验,明确了骨骼肌功能测定联合登楼试验对COPD合并NSCLC患者术后发生心肺并发症的预测能力。

本研究显示,在并发症组中,代表骨骼肌功能指标的股四头肌力、呼吸肌力及6WMT均低于非并发症组,通过多因素分析结果提示,股四头肌力、呼吸肌力及6WMT对COPD合并NSCLC术后发生心肺并发症有预测价值(P<0.05)。Han-Yu Deng等[7]研究显示,非小细胞肺癌手术切除后出现肌肉减少症的患者预后明显差于未出现肌肉减少症的患者,尤其是早期患者,肌肉减少症是NSCLC患者术后并发症发生的独立危险因素。有研究显示[8],COPD患者主要表现为外周肌肉中有氧代谢类型的I型肌纤维线粒体数量减少。患者骨骼肌线粒体中自噬蛋白上调,从而引起骨骼肌肌力减弱。另有研究发现,骨骼肌功能与其蛋白通路失衡有关,COPD患者肌肉中泛素蛋白连接酶增多,上调自噬溶酶体通路表达,肌蛋白合成受阻,致使骨骼肌萎缩。有研究报道[9],骨骼肌功能减弱是肺癌切除术后出现并发症的危险因素,术后并发症发生率(29.0%), 较骨骼肌功能正常患者(4.2%)增高。因此,骨骼肌功能减弱与术后心肺并发症发生有关。

CPET等运动能力指标长期以来一直作为肺切除术后心肺并发症的主要预测指标,所有学者已达成一致意见,近年来,较多研究发现,登楼试验在肺切除手术的术前评估中有重要意义,能一定程度替代CPET。2013年版美国胸科医师协会肺切除手术术前评估指南中[10],对低肺功能患者建议进一步完善CPET等运动能力的评估。我们的研究显示:能否完成登楼试验、登楼前后血氧饱和度变化及心率变化对COPD合并NSCLC术后发生心肺并发症有预测价值(P<0.05)。多个学者研究显示,登楼试验中的登楼高度、登楼时间、登楼氧饱和度变化、心率变化等指标可以作为一线的心肺功能筛查指标,对肺切除术后并发症有预测作用,董静思等[11]对171例NSCLC患者进行术前登楼试验评估手术并发症风险,结果提示登楼试验中血氧饱和度变化能有效预测术后并发症,是一个简便而有效的方法。这些结果,与我们的研究结果相同,但各研究中心在登楼试验过程中,登楼高度、登楼速度等并不完全一致,可能出现结果差异。对COPD合并NSCLC患者登楼试验过程中可能导致COPD急性发作,临床操作中应做好相应医疗保障。

我们的研究还发现,除骨骼肌功能和登楼试验外,吸烟、手术时间、手术切除范围、FEV1%、DLCO%、出血量及手术方式在并发症组和非并发症组间的差异具有统计学意义。但进一步多因素分析发现,仅有手术时间及DLCO%与COPD合并NSCLC术后发生心肺并发症独立相关(P<0.05),切除范围和手术时间与并发症发生有关。肖飞等[12]对766例低肺功能合并肺癌患者术后并发症因素分析发现,切除范围和手术时间与并发症发生有关。杨杰等[13]对1806名肺癌手术患者术后并发症影响因素分析发现,手术时间>240min是术后心肺并发症的预测因素。手术时间作为术后心肺并发症的预测因素与我们的研究结果一致。但是我们的研究提示手术切除范围对COPD合并NSCLC术后心肺并发症并无预测价值,分析原因可能是慢阻肺患者肺气肿压迫肺组织,肺切除后释放部分空间,使肺有效腔增加所致。因此,手术时间与DLCO%对COPD合并NSCLC术后心肺并发症有预测价值。

综上所述,骨骼肌功能测定、登楼试验、手术时间及DLCO%可以作为COPD合并肺癌患者的手术风险的评估手段,一定程度上能预测术后心肺并发症的发生,对COPD合并NSCLC术后心肺并发症有预测价值。但由于此次研究时间较短,病例数较少,为单中心研究,结果仍存在一定的不足,后期需通过大样本量、多中心的研究进一步验证。