肺气肿肺减容手术治疗

北京大学人民医院胸外科(100044)

王俊

肿气肿是以异常的持续性终末细支气管远端气腔扩大、腔壁破坏而没有明显纤维变化

为特征的肺部疾病。其治疗以内科为主，但对终未肺气肿的疗效极为有限，病情仍进行性

恶化。以往外科治疗是肺移植为唯一手段，然而供体少、费用高、适应症窄、免疫抑制剂

的不良反应等问题严重限制其临床应用。近年来，人们设计出切除部分过度膨胀肺组织的

新术式一一肺减容术(lungvolumereductionsurgery，LVRS)治疗肺气肿，取得了满意的

效果，为肺气肿的治疗带来了希望。

一、肺减容手术的历史

1957年，美国外科医师Brantigan在前人经验和对胸腔生理了解的基础上，对肺气肿

及其治疗提出了新的认识，即肺减容术的概念。他认为：正常情况下，胸膜腔内负压使肺

扩张，扩张的肺产生弹性回缩力，放射状作用于小气道，牵引其扩张。肺气肿时，有限的

胸腔中容纳了体积明显膨胀的肺组织，胸膜腔的负压消灭，使弹性回缩力消失。小气道呼

气时易于塌陷，引起呼吸困难。只要通过外科手段切除部分无功能肺组织，恢复肺和胸廓

正常比例，就可以重建肺弹性回缩力，改善呼吸困难。

1957至1959年，Brantigan对33例病人施行了分期肺减容术，术后大部分患者的呼

吸困难症状明显改善，但有6例死亡，主要原因是术后漏气。这种手术没有被学术界接

受。但Brantigan对肺减容术的最初探索，为LVRS后来的发展，奠定了基础。

直到1994年，Cooper医师在肺移植的实践中认识到了Brantian理论的正确性和实用

性。他重新设计了手术切口，改善了视野：使用了切开缝合器加快了肺组织的切割和缝合

速度；尤其是使用新材料一一特别牛心包垫片加固肺切缘，大大减少了肺漏气，提高了手

术的安全性。Gmper最初的20例肺减容手术无一死亡。并且肺功能指标和呼吸困难的症

状也都显著得到改善。也oper的报告震惊了胸外科界，1995年开始肺减容术在世界各地

先后广泛开展起来，拯救了大批终末期肺气肿病人的生命。1996年初，王俊医师在北京

成功地实施了国内第一例肺减容手术，这标志着这种手术在我国正式应用于临床。

二、肺减容术的原理

肺减容术可改善肺气肿患者的肺功能，缓解呼吸困难症状，增加运动耐力和提高生活

质量。其作用原理主要可概括为以下四个方面：

1.正常情况下，胸膜腔内的负压是呼吸的动力之一，并放射状牵引着无软骨的小气

道，使之扩张：肺气肿时，胸廓中容纳了过度膨胀的肺组织，胸膜腔内的负压明显减小，

使小气道的外向弹性拉力降低，小气道呼气时塌陷，呼吸道阻力增大；且肺弹性回缩力减

小，呼气动力减小，使用力呼气流速下降。肺气肿肺减容术，减少肺体积，恢复胸膜胸内

负压，重建肺弹性拉力，减少呼吸道梗阻，增大呼气动力。

2.肺气肿病变多为非均匀分布，造成了通气、血流的分布不均匀，通气/血流比失

调。肺减容术切除部分无功能的病变区，一定程度上纠正了失调的通气/血流比，从而改

善了呼吸功能。

3.胸廓增大时，脯肌低平、半径增大且变短，使产生胸腔内负压的效率降低，呼吸

肌易疲劳，甚至牵动下位肋骨内向运动，变吸气动作为呼气动作；脯与胸壁、腹壁正常位

置关系的丧失也对肺充气产生不利影响。肺气肿肺减容术减少了胸腔内容的体积，恢复了

胸廓和脯的正常解剖形态，改善了呼吸功能。

4.血流动力学的改变肺气肿时，部分肺组织病变严重，使临近肺组织不同程度被

压缩，通气减少，局部肺循环阻力增大，右心室负担加重，同时肺充气扩张使胸内压增

高，回心血量减少。肺减容术后，被压缩的肺组织得以重新扩张，降低右心负荷，胸内压

降低可增加回心血量，改善血流动力学状况。另外一个重要的方面是呼吸功能的改善可一

定程度上纠正低氧血症，缓解因缺氧造成的肺动脉高压，防止右心衰的发生。

三、手术适应症

理想的手术病人应符合以下三种情况：①一系列病理生理变化仅由严重的肺气肿所

致；②病变分布不均一，存在可供切除的“靶区”；③胸廓过度膨胀。由于肺减容手术之

大规模临床应用的历史还很短，尚缺乏疗效的长期随访资料；目前的手术适应症是相对

的，还有待进一步充实和完善c

(一)一般情况

1.年龄<75岁；

2.营养状况70%～130%标准体重；

3.戒烟>6个月；

4.有能力参加康复训练，康复训练后能够以1英里/小时的速度在踏板上行走30分钟。

(二)中到重度肺气肿

1.临床标准

(1)明确诊断非肺大疱性肺气肿，严格内科治疗后仍有严重的呼吸困难；

(2)临床稳定>1个月c

2.影像学标准

(1)肺气肿表现；

(2)肺过度充气表现；

(3)CT和同位素显像示病变分布高度异质。

(三)生理功能检查

1.肺量计

(1)FEV1<35%预计值；以20-40%为佳；

(2)吸人β受体激动剂前后FEV1变化≤20%；

(3)FEV1/FVC≤60%。

2.体积描记仪

(1)RV>250%预计值；

(2)TLC>120%预计值；

(3)RV/TLC>60%；

(4)滞留气量增加；TLC(体积描记仪测)>TLC(气体法测)。

3.气体交换DLco<50%预计值。

4.心功能左、右心功能正常。

应该指出，完全符合手术适应症的患者极少。这里介绍的手术适应症只是作为临床工

作中病人选择的参考指标。这些标准在实践的过程中也在不断完善充实，如严重病变

FEV1<500ml、肺部实性占位怀疑肺癌、依颇机械通气、均一病变、PaCO2>55mmHg、

激素使用>10mg强的松当量/日等被列为手术禁忌症，同时也有学者对这些患者进行了肺

减容术的探索，并取得了一定疗效。

多数学者认为：病变分布非均一，手术剩余组织病变轻，病变以上叶为主，部分肺组

织被压缩及RV/TLC明显升高的患者手术效果好，特别是病变以上叶为主且病变分布非

均一者预后最佳。而那些年龄>75岁，高碳酸血症伴或不伴弥散功能严重减退(DIco<

25%)，术前需氧>4L/min及6分钟步行距离在训练前后均<200m的病人的预后则不良。

四、手术禁忌症

肺减容手术禁忌症也是相对的。

(一)病变过轻、过重或病变均-

1.FEV1>50%预计值；

2.RV<150%预计值；

3.TLC<100%预计值；

4.PaCO2>55mmHg

5.机械通气；

6.病变均一分布。

(二)不宜手术或不能耐受手术

1.肺动脉收缩压>45mmHg；平均肺动脉压>35mmHg；

2.使用肾上腺皮质激素>10mg强的松当量/天；

3.严重哮喘、支气管扩张或气管炎target=_blank>慢性支气管炎伴大量脓痰；

(2)临床稳定>1个月c

2.影像学标准

(1)肺气肿表现；

(2)肺过度充气表现；

(3)CT和同位素显像示病变分布高度异质。

(三)生理功能检查

1.肺量计

(1)FEV1<35%预计值；以20-40%为佳；

(2)吸人β受体激动剂前后FEV1变化≤20%；

(3)FEV1/FVC≤60%。

2.体积描记仪

(1)RV>250%预计值；

(2)TLC>120%预计值；

(3)RV/TLC>60%；

(4)滞留气量增加；TLC(体积描记仪测)>TLC(气体法测)。

3.气体交换DLco<50%预计值。

4.心功能左、右心功能正常。

应该指出，完全符合手术适应症的患者极少。这里介绍的手术适应症只是作为临床工

作中病人选择的参考指标。这些标准在实践的过程中也在不断完善充实，如严重病变

FEV1<500ml、肺部实性占位怀疑肺癌、依颇机械通气、均一病变、PaCO2>55mmHg、

激素使用>10mg强的松当量/日等被列为手术禁忌症，同时也有学者对这些患者进行了肺

减容术的探索，并取得了一定疗效。

多数学者认为：病变分布非均一，手术剩余组织病变轻，病变以上叶为主，部分肺组

织被压缩及RV/TLC明显升高的患者手术效果好，特别是病变以上叶为主且病变分布非

均一者预后最佳。而那些年龄>75岁，高碳酸血症伴或不伴弥散功能严重减退(DIco<

25%)，术前需氧>4L/min及6分钟步行距离在训练前后均<200m的病人的预后则不良。

四、手术禁忌症

肺减容手术禁忌症也是相对的。

(一)病变过轻、过重或病变均-

1.FEV1>50%预计值；

2.RV<150%预计值；

3.TLC<100%预计值；

4.PaCO2>55mmHg

5.机械通气；

6.病变均一分布。

(二)不宜手术或不能耐受手术

1.肺动脉收缩压>45mmHg；平均肺动脉压>35mmHg；

2.使用肾上腺皮质激素>10mg强的松当量/天；

3.严重哮喘、支气管扩张或慢性支气管炎伴大量脓痰；

(2)临床稳定>1个月c

2.影像学标准

(1)肺气肿表现；

(2)肺过度充气表现；

(3)CT和同位素显像示病变分布高度异质。

(三)生理功能检查

1.肺量计

(1)FEV1<35%预计值；以20-40%为佳；

(2)吸人β受体激动剂前后FEV1变化≤20%；

(3)FEV1/FVC≤60%。

2.体积描记仪

(1)RV>250%预计值；

(2)TLC>120%预计值；

(3)RV/TLC>60%；

(4)滞留气量增加；TLC(体积描记仪测)>TLC(气体法测)。

3.气体交换DLco<50%预计值。

4.心功能左、右心功能正常。

应该指出，完全符合手术适应症的患者极少。这里介绍的手术适应症只是作为临床工

作中病人选择的参考指标。这些标准在实践的过程中也在不断完善充实，如严重病变

FEV1<500ml、肺部实性占位怀疑肺癌、依颇机械通气、均一病变、PaCO2>55mmHg、

激素使用>10mg强的松当量/日等被列为手术禁忌症，同时也有学者对这些患者进行了肺

减容术的探索，并取得了一定疗效。

多数学者认为：病变分布非均一，手术剩余组织病变轻，病变以上叶为主，部分肺组

织被压缩及RV/TLC明显升高的患者手术效果好，特别是病变以上叶为主且病变分布非

均一者预后最佳。而那些年龄>75岁，高碳酸血症伴或不伴弥散功能严重减退(DIco<

25%)，术前需氧>4L/min及6分钟步行距离在训练前后均<200m的病人的预后则不良。

四、手术禁忌症

肺减容手术禁忌症也是相对的。

(一)病变过轻、过重或病变均-

1.FEV1>50%预计值；

2.RV<150%预计值；

3.TLC<100%预计值；

4.PaCO2>55mmHg

5.机械通气；

6.病变均一分布。

(二)不宜手术或不能耐受手术

1.肺动脉收缩压>45mmHg；平均肺动脉压>35mmHg；

2.使用肾上腺皮质激素>10mg强的松当量/天；

3.严重哮喘、支气管扩张或慢性支气管炎伴大量脓痰；

4.既往胸腔手术史及严重胸膜腔粘连；

5.胸廓或胸壁畸形等影响手术操作的因素；

6.冠心病及既往充血性心衰病史；

7.恶性肿瘤等严重影响短期预后的疾病；

8.精神状况不稳定；不愿接受肺减容手术，或不能按要求完成术前肺及身体康复训

练者，或不能配合手术者。

迄今，严格的手术禁忌症也未确立，但严重的脊柱后突畸形，平均肺动脉压>

35mmHg或收缩压>45mmHg，严重的冠心病，既往胸腔手术史或胸膜固定，长期哮喘，

支气管扩张或慢性支气管炎伴大量脓痰已被公认为肺减容术的绝对禁忌症。

总的说来，据国外经验，接受筛选的肺气肿患者中，有约20～30%的患者最终符合

要求并接受肺减容术的治疗。

五、术前准备

肺气肿患者为手术高危人群，身体许多器官的功能均有减退，因此，良好的术前准备

显得尤为重要。术前准备主要有以下几项内容：①一般情况的改善，包括营养状况、水、

电解质平衡等；②逐步减少口服激素用量，可予激素吸入替代；③化痰止咳，必要时痰培

养+药敏；④康复训练，包括呼吸及身体的康复训练；⑤手术当日，可予支气管扩张剂以

预防支气管痉挛，长期服用激素的患者的激素加量。

其中，以康复训练最为重要。实践表明，康复训练可使肺气肿患者的呼吸困难症状、

运动耐力、运动能力和生活质量得到显著的改善，有效地降低手术风险b

(一)康复训练的目的和手段

术前康复训练的目的是尽可能矫正患者生理、心理、精神状态及最大限度恢复社会功

能，降低于术风险。实施的手段包括院内训练和院外训练，时间一般为6～8周，预期的

目标是参加者可完成30分钟以上的踏车运动；或以1英里(1.6公里)/小时的速度行走

30分钟以上。

(二)康复训练内容和方法

康复训练由院内训练和院外训练组成。是一项多学科的工作，其内容涉及医学的诸多

方面。

1.教育教青的内容应包括呼吸解剖，呼吸生理，疾病及治疗的简介。

2.功能锻炼对于肺减容术前功能锻炼的必要性目前还有争论，但多数学者认为，

术前锻炼可提高对手术的耐受性、加快术后恢复和术后尽早锻炼，还可以为手术疗效的判

定提供基准。功能锻炼多分为四个组成部分，分别是运动训练、呼吸训练、清除呼吸道分

泌物和躯体柔韧训练(略)。

另外还有屏气训练、快吸气训练等呼吸肌力量训练和以非创伤性的呼气末正压通气为

代表的呼吸肌放松训练，这两种训练，疗效尚未得到证实。

3.营养支持如前述，肺气肿患者多有营养不良，合适的营养支持对于加快手术的

恢复，减少手术风险十分重要。

4.心理康复肺气肿患者由于呼吸功能严重不全，生活难以自理，常遇到一些诸如

焦虑和抑郁等心理问题。通过教育，亲友帮助和自身康复训练的成绩，摆脱心理上的阴

影，以平静的心态迎接手术，是术前的重要内容。

六、肺减容手术方法

肺减容术诞生至今，有了一定的发展和变化。其手术方法存在激光治疗，手术切除及

两者结合的方法三种。

(一)麻醉及监测

肺减容术的麻醉采用全身麻醉。为减少术中、术后麻醉性镇痛药物的用量和其对呼

吸、消化道功能的影响，术前常规置硬膜外管，予硬膜外管麻醉止痛。通气采用左双腔支

气管插管，单肺通气。对于双侧手术，已完成手术的一侧行单肺通气时，强调通气压力宜

小，满足潮气量即可，防止压力过大引起切缘及术中损伤的部位肺组织破裂漏气。术中监

测项目包括心电图、血氧饱和度，应建立动脉通道监测动脉压并定时查动脉血气。监测呼

气末二氧化碳分压对调节通气量有一定帮助。有条件还应测心输出量和肺动脉压。

(二)手术材料

肺气肿时肺组织被破坏，组织强度降低，切缘缝合时的针孔在肺复张时可能被撕裂造

成漏气，Brantigan对于肺减容术最初的探索，正是由于未解决好切缘漏气的问题，手术

死亡率高，使得肺减容手术没有被学术界广泛接受。

为了解决切缘漏气的问题，有人曾尝试牛心包片、特氟龙等材料作肺切缘的垫片。

Cooper认为，理想的垫片材料除无菌和良好的组织相容性外，还应满足原料充足；无孔；

易于切割；结实；肺复张后可防止切缘漏气；厚度较薄，垫片重叠后不影响切缘的牢固订

合等条件，相比之下牛心包垫片是最理想的选择。GX3per的实践获得了成功，赋予了肺

减容术新生。现在，国外肺减容术用垫片的技术已成熟并实现了商品化，产品有多种。牛

心包垫片至今仍是肺减容术的最佳选择。但牛心包片价格昂贵：据统计，国外双侧胸腔镜

肺减容术使用的牛心包垫片需3000～4000美元。

在国内，受进口牛心包垫片价格制约，肺减容手术推广困难。1999年，王俊领导的

课题组已在国内首先研制开发出拥有自主知识产权的牛心包片产品，成功用于肺气肿肺减

容术，显著降低了手术费用。为肺气肿肺减容手术在我国的普及和发展提供了可能。

(三)手术方法

1.胸骨正中切口肺减容术

(1)切口：胸骨正中切口的制作同常规。

(2)切除组织定位切除组织的定位由术前检查结果和术中观察共同决定。一般来

说，理想的切除组织，应具备下述3个特点，①X线检查，特别是CT显示局部组织的严

重破坏，存在大量含气空腔，此为解剖学定位；②核医学通气显像显示局部大量滞留气

体，灌注显像显示局部血流量严重减小，此为功能定位；③由于肺弹性下降和血流减少使

吸收性肺不张发生缓慢，病变严重的部位表现为肺组织持续膨胀，此为术中直视下定位。

(3)手术步骤双侧肺减容术，一般病变较重的一侧先手术。

1)上叶肺减容手术：用于上叶为主的病变。右侧的减容操作从前正中接近水平的位

置开始，左侧则自舌叶的位置开始，切除经肺尖向后外侧延伸，终止于斜裂上端，整个切

缘呈“n”形，切除量约为上叶的1/2～2/3。肺切除是用开胸直线切开缝合器配合牛心

包片完成。

2)下叶肺减容手术：适用于下叶为主的病变。首先断下肺韧带，增加下叶的活动度，

再用带牛心包垫片的直线切开缝合器作肺切除；切除由下叶底部的正中开始，将切开缝合

器的一半置于脯面，另一半置于下肺叶的前面，自下叶前内基底段开始绕下叶底部向后上

连续切除至背段之尖部。下叶减容也可自下叶前方向上进行，经叶间裂，背段顶部，沿下

叶后外侧到达脯面。当整个下肺叶严重破坏时，切缘应与斜裂平行且靠近肺门，几乎将下

叶全部切除。但要注意，即使整个肺叶病变严重，仍不宜行肺叶切除术；因为这样可能造

成切除量过多，使术后残留空腔和长时间漏气；而且对于叶间裂不完整的患者，肺叶切除

可能引起严重的漏气。术中如见肺大殖，应一并处理。

手术中，具体切除量应根据肺过度充气的程度和剩余组织的破坏程度决定，对于多数

患者，在术中切除的肺组织约占一侧肺容量的20%～30%，约为30～110g/侧(包括牛心

包垫片)。每一次操作形成的切缘应相互重叠，避免切缘间的脏层胸膜因张力过高而破裂。

有人主张上叶肺减容应切断下肺韧带以便胸顶残腔的消灭。但尚未被广泛认可。

一侧手术完毕，严密对合纵隔处胸膜，予单肺通气，进行对侧手术，手术方法同上。

已手术一侧的肺组织单肺通气时容易因为通气压力过大而破裂漏气，应低压力和低潮气量

通气，允许患者存在短暂的高碳酸血症。

2.胸腔镜肺减容术

(1)体位双侧胸腔镜手术，多采用侧卧位，一侧术毕，再改变体位，进行对侧操作。

(2)切口胸腔镜肺减容术通常需要一个胸腔镜套管和2～3个操作套管切口，其位

置根据手术需要和术者的个人习惯而异。

(3)切除组织定位同胸骨正中切口肺减容术。

(4)手术方法胸腔镜肺减容术多使用300硬胸腔镜，以利于上叶顶部和前后肺门的

观察。如遇病变严重区域术中持续膨胀，卵圆钳夹持困难时，可刺破肺组织放气。叶间裂

处的漏气难于控制，切割时注意避开叶间裂。所有操作均应细致，避免撕裂糟脆的肺组织

造成漏气。胸腔镜肺减容术的切除顺序、切除量、检查漏气的方法及处理同胸骨正中切口

肺减容术。

3.激光治疗

激光治疗是使用激光对肺进行照射，使肺组织皱缩，以达到肺减容的目的。因激光穿

透力有限，只能使肺大炮和位于表面的病变严重的肺组织收缩，故其用于大疱性肺气肿的

治疗更为有效。常用的光源有Nd：YAG(掺钕钇铝石榴石激光)、氢激光和KTP激光

(KTP倍频Nd：YAG激光)。因激光治疗可引起严重的炎症反应，只能用于单侧手术。

手术人路采用胸骨正中切口或胸腔镜，方法见上。肺减容术照射的范围，为包括叶间裂在

内的全部肺表面。照射的功率各家报告不一，一般脉冲波时使用功率40W，脉冲间隔0.5

秒。连续波照射时，多用KTP激光或YAG激光，功率8～15W。为使肺组织得到最大的

皱缩而又不造成脏层胸膜的缺损，对照射的能量应有恰当的控制，颜色较深的部分，对光

能的吸收较好，照射剂量应适当减小。经验表明，使用激光行单侧肺减容术，总能量平均

为22，000J左右。激光治疗后，迟发性气胸发生率高，多见于术后2周以内，因此这段

时间内，患者与医务人员需保持密切联系。

七、术后处理

术后应尽早拔除气管插管，减少机械通气的时间；胸腔引流管水封不加负压吸引，除

非出现>30%的气胸或严重的皮下气肿，则加5～1OmIH20的负压。上述两条是减少术后

漏气的关键。

监测项目包括生命体征、中心静脉压、血氧饱和度、动脉血气。应使患者PaCO2

（责任编辑：jbwq）