经支气管镜肺减容术的研究进展

【摘要】  　　目的：探讨支气管镜肺减容术的作用机制、适应证、安全性、疗效、前景。方法：与肺减容术相似，通过纤维支气管镜向肺气肿部分的支气管置入单向活瓣。活瓣通过阻止气体进入、允许气体排出导致肺组织萎缩达到减容目的。结果：支气管镜肺减容术能提高肺功能、运动耐量、生活质量和生存率。结论：在一些肺气肿患者中应用支气管镜肺减容术是安全的、有价值的。将支气管镜肺减容术应用于临床有可能简化肺减容手术、扩大适应证、降低发病率和死亡率及医疗费用。

【关键词】  支气管镜肺减容术 肺气肿

　　Bronchoscopic lung volume reduction

　　YANG Lian-feng

　　(Department of medicine，banqiao commune hospital of Ninghe county，Tianjin 301507,China)

　　【Abstract】 Objective:To evaluate the feasibility，indications，safety，effects and prospects of bronchoscopic lung volume reduction.Methods：In a less invasive bronchoscopic approach designed to mimic LVRS，one-way valves are inserted into selected bronchi in emphysematous portions of the lung.The valves create atelectasis of emphysematous lung tissue by preventing air from entering，while allowing venting of expired gas.Results：Bronchoscopic lung volume reduction has been shown to improve pulmonary function，exercise capacity，quality of life and also survival.Conclusion：Bronchoscopic lung volume reduction is safe and valuable in some patients with pulmonary emphysema.Bronchoscopic lung volume reduction has the potential for simplifying volume reduction，extending indications，and reducing morbidity，mortality，and costs in humans.

　　【Key words】 Bronchoscopic lung volume reduction;Emphysema

　　目前已有研究证明，肺减容术(lung volume reduction surgery，LVRS)，即手术切除病损、过度膨胀的肺组织，可改善很多晚期肺气肿患者的呼吸功能。尤其对上叶肺气肿严重而运动耐量差者，LVRS较内科治疗效果显著[1]。但其创伤较大、术后明显的并发症和早期5%的死亡率，限制了LVRS的临床应用。近年来，微创LVRS的概念被提出，并通过研究取得一定成果，为患者和医师带来多种治疗选择[2]。正在研究的材料和技术包括经纤维支气管镜向支气管内置入单向活瓣，以诱发气肿病变的肺萎陷;通过支气管镜向气肿病变区域的肺内注射某些聚合物，诱发局限性肺不张和肺纤维化;经支气管镜行支气管内转流，以增加呼出气流;经微创切口对靶区肺组织实施负压吸引、缝扎。这些术式的共同目标是达到与LVRS相同的疗效，减少或避免开放手术带来的创伤、高风险和复原时间长等不利影响[4,5]。现对经支气管镜肺减容术(bronchoscopic lung volume reduction，BLVR)的临床研究进展综述如下：

　　1 作用机制

　　LVRS治疗肺气肿的主要机制：①切除严重肺气肿组织可恢复肺的弹性回缩力，使邻近相对正常的肺组织扩张，在呼气时维持气道的扩张，使气道阻力下降;②缩小肺容积，部分解除胸廓及膈肌的运动受限，恢复胸廓弹性，改善肺顺应性和膈肌的收缩力;③切除严重病变肺组织，减少无效通气，恢复正常通气/血流比值，从而改善肺弥散功能;④恢复肺、胸廓及膈肌的弹性，缓解对组织血管的压迫作用，有利于减少肺心血管阻力及右心负荷，改善右心功能。基于以上理论，有人设想可以不通过手术来完成此方案，而通过纤维支气管镜进行LVRS，设想的方法包括：①采用栓塞物堵塞目标区域使部分肺萎陷;②给目标区域充满氧气等可吸收气体促进肺不张;③将抗表面活性物质注入目的支气管;④移除表面活性物质使肺快速萎陷;⑤注入生物相容性胶等封闭目的支气管，导致最大程度的肺不张。

　　1.1 肺萎陷、局灶性纤维化 麻省波士顿Brigham妇女医院的Ingenito博士及其同事进行了一项动物试验。他们采用一种新型经支气管镜进行的LVRS替代疗法，用冲洗液和以纤维蛋白为基础的胶质物使病变肺组织的靶区域萎陷、封闭和结痂。研究人员在试验开始时检查了12只绵羊的动、静态肺功能，采用吸入木瓜蛋白酶(每周7000U，持续4周)的方法制造肺气肿模型羊(EMPH)，使其肺容积、顺应性和气道阻力显著增加。12只绵羊随后被分成3组，每组4只，分别给予外科手术减容(surgical volume reduction，SVR)，经BLVR、仅行支气管镜检查(bronchoscopy alone，假-BLVR)等处理。研究人员在其后的8～12周内对试验动物进行了肺功能检查和肺组织学观察以评估各组的反应。结果发现，BLVR组和SVR组的肺总量和残气量均显著下降，且降低幅度相似。组织学检查显示，采用BLVR导致肺萎陷的20个靶区域中有11个出现局部结痂(成功率为55%)，其中11个靶区域中有3个出现无菌性脓肿[6]。王咏梅等的实验结果与此相似[7]。BLVR通过阻塞引流支气管，造成靶区肺萎陷或形成灶性纤维化。过度充气的肺体积减少，使其余相对正常肺获得更多通气。这可能是BLVR改善通气的重要原因。此外，BLVR的术后并发症较SVR少。这一初步研究提示，动物的LVRS可以不通过外科手术，而采用经支气管镜的方法以及一种以纤维蛋白为基础的新型胶质系统来实现。Ingenito等继续对EMPH研究，并用组织工程学原理解释BLVR的机制。组织学发现，肺组织有规律挛缩和瘢痕化[8];结果提示BLVR术后早期即可形成瘢痕组织，取代过度充气肺，使肺总量下降，呼吸功能改善。萎陷肺组织，与相邻肺贴近、粘连，进而促进纤维化进程[9]。如果能提供安全的干预手段，促进局限肺纤维化，则这一机制显然比单纯期待肺萎陷成功率更高。曾报道应用组织封闭剂和四环素作为支气管封堵液行支气管镜肺减容术，可使靶段肺组织形成瘢痕组织，从而明显减少肺体积，达到肺减容目的。

　　1.2 通气血流再分布 通气血流比例失调是慢性阻塞性肺气肿的主要病理生理改变之一。区域性的V/Q比例过高，形成生理死腔;而V/Q比例过低，则形成生理分流。这两者都是造成肺换气障碍的原因。依据COPD病理生理学变化规律，目前临床肺减容手术的靶区，通常是通气/血流比值不合理的区域。BLVR术后靶区肺组织仍存留于胸腔内。因此，观察靶区肺的通气血流情况成为可能，同时也极为必要。在COPD患者，放射性核素扫描中局部肺组织可以显示出通气灌注不匹配[10]。这些区域是肺减容手术的最佳靶区。在人类，通常上肺通气多于下肺，而血流灌注少于下肺。慢性阻塞性肺疾病中，上肺过度充气，而相对灌注不足，V/Q比例过高，形成生理无效腔，影响肺换气。BLVR术后，靶区V/Q比例降低。同时，更多的肺循环量分布到相对通气较好的区域。通气血流比例的优化是术后肺功能改善的原因之一。BLVR减少肺容积，显著降低靶区肺组织通气和血流灌注量，并使病变较轻的肺组织获得更多通气和血流灌注，由此提高术后肺通、换气功能[3]。BLVR无手术切缘漏气、术后肺动脉高压等并发症，相对安全。随着微创手术在临床上的推广应用，BLVR有望拓宽肺减容术的适应证，乃至替代开放手术。

　　1.3 呼吸力学优化 Hopkinson 等[11]报道，在双侧肺隔肌前外侧放置电极，刺激膈神经诱发跨膈压变化，BLVR术后其峰值上升，且认为功能残气量的降低与此相关;术后运动呼吸频率和食管内压力时间乘积较基础水平提高;术后脚踏车耐受时间延长且与肺活量、弥散量、肺顺应性、呼气末肺容量和食管内压力时间乘积改善相关;术后有或无肺萎陷者，均观察到上述呼吸生理功能的改善。可见，BLVR为术后带来的动态肺功能改善，源于术后呼吸力学状态的优化，包括肺组织弹性回缩力的恢复和动态肺充气过度的缓解。

　　2 手术治疗

　　2.1 适应证 BLVR尚处于临床探索阶段，能为何种患者带来益处有待大量资料证实。目前较为公认的适应病例与NETT发布的LVRS适应证[1]相符。Snell等的入选标准就是符合LVRS适应证[12];Toma等的报道中，8例肺气肿者术前经高分辨CT和通气灌注扫描证实非均质型肺气肿[13]。理论上说，BLVR创伤小，较安全，有可能拓宽LVRS适应证。对于靶区的选择，目前研究基本上限于上叶或者病变破坏严重的肺段;通过影像检查和通气灌注扫描证实，占据较大胸腔容积，周围肺组织受压而缺乏血流灌注[14]。

　　2.2 麻醉方法 采用全静脉麻醉，术前30min肌内注射东莨菪碱0.3mg、地西泮10mg。患者入室后开放静脉通道，静注咪唑安定0.05～0.1mg/kg、芬太尼0.1～0.15mg、丙泊酚1.5～2mg/kg、阿曲库铵0.5mg/kg诱导，经口明视插入ID9.0气管导管，连接可控性气道三通，行机械通气，设置通气模式为压力控制通气(PCV)、潮气量8～10m1/kg、压力15～20cmH2O、频率12～14次/min，吸呼比1：2.5。术中以丙泊酚3～5mg/(kg·h)、芬太尼1μg/(kg·h)、阿曲库铵0.4mg/(kg·h)持续静脉输注维持麻醉。

　　2.3 手术方法 手术方法报道较多的是经支气管镜向靶区引流支气管放置单向阀(EVI)。置入物由镍钛合金支架和内容的海绵体制成，可以阻止气体进入靶区肺内，而允许气体和分泌物排出[13]。支架被装配在塑胶制成的胶囊中[16]经硬质气管镜放入纤维支气管镜，达靶区亚段支气管。在透视下定位，导丝导引下，支架由导引管置入预定部位。经支气管镜插入吸引管，抽出远端肺内气体。展开支架，必要时置入物可用抓钳移动[14]。Ingenito等在EMPH中使用专门设计的纤维支气管镜在靶区定位后，将顶端带球囊的多腔导管，送达预定部位，向远端注射50ml冲洗液，负压吸净液体，并使肺萎陷;从导管端孔注入纤维蛋白黏合剂，封闭全部靶区亚段支气管[6]。

　　3 术后近期结果

　　3.1 近期疗效 多组临床研究[12,14]结果初步显示，BLVR在主观症状和静态肺功能指标上带来的改善是毋庸置疑的，但肺容量减少尚依据不足，术后近期的改善可能更多的来源于通气血流重分布。新近有相对样本较多的资料显示，BLVR术后动态肺功能提高，且与呼吸力学状况改善相关[17]。从目前临床应用效果来看，BLVR术后近期疗效满意[18]。

　　3.2 近期并发症 文献记载的并发症包括持续性咳嗽、阻塞物吸出、支架破碎、气胸和胸腔感染、低氧血症、肺炎、COPD症状急性加重等[12～14]。发生率各家报道不一。由于样本例数不足，观察时间较短，方法和条件不统一，尚无法判定。

　　4 展望

　　作为LVRS的延伸和创新，BLVR尚处于实验和临床试用阶段。首先，BLVR治疗肺气肿的机制尚不明确。与直观的切除病变肺组织相比，能否起到相同的改善呼吸力学状况的作用，尚待证实。其次，理想的无创性或微创性手术应能替代开放式LVRS，并在此基础上拓宽手术适应证。但目前BLVR仅限于治疗高度非均质型肺气肿，且已有报道均为上叶病变。虽然肺功能极差病例有望获得治疗机会，但BLVR适应证的确立仍需长期探索。第三，由于观察期短，术后并发症发生率和严重性易被低估。如植入物和药液引发的炎症、变态反应、细胞突变、置入物移位和破碎等，全麻等其他风险也不容忽视。而肺功能一旦再次衰退，可否重复治疗等问题均待解决。BLVR的合理手术方式有待探讨并加以统一。总之，BLVR能简化肺减容手术，若拓宽其适应证，降低并发症和病死率，前景乐观。推测通过几周的时间可以使目的无功能区域萎陷和瘢痕形成，导致该区域肺容积减少而达到治疗目的，同时期望无感染或炎症等并发症发生。经支气管镜肺减容术无手术创伤，仅需要简单的纤维支气管镜操作，手术的创伤以及医疗费用也因之大大降低，这种方法可在疾病的某一阶段进行，可重复操作，对不适合LVRS的患者也提供了治疗的可能性。BLVR应用于患者尚有一些局限性，但现有的结果是令人鼓舞的。BLVR创伤性小，有降低病死率和减少医疗费用的潜力，同时，可重复性操作及在近期通过气管镜可将栓塞物取出的优点更降低了该方法的风险[15]。进一步完善BLVR 技术方法，将有更多的目前认为不适于手术治疗的肺气肿患者从中受益。

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作者单位：天津市宁河县板桥卫生院内科，天津 宁河 30150