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徐冰 三甲
徐冰 副主任医师
四川省人民医院 小儿外科

Nuss手术矫治漏斗胸患者肺功能的变化(中华医学杂志[J]. 2010,90(26):1816-1819)

徐冰  刘文英*

(四川大学华西医院小儿外科,成都 610041)

﹡通讯作者:刘文英,email:wenyingl@126.com

摘要目的 通过对我院漏斗胸患者手术前后的肺功能进行检测,对比其各项主要指标,从而分析得出我院漏斗胸患者Nuss手术后短期内肺功能的变化情况。方法 选择2007年3月至2008年1月之间我科收治的漏斗胸患者45人。术前3天测量肺功能,采用非胸腔镜辅助Nuss微创漏斗胸矫形手术,术后2个月复查肺功能。统计分析患者手术前后肺功能的变化,进一步年龄分层,按相同方法分别对<12 岁和≥12岁患者进一步分析年龄对手术结果的影响分析。结果 表示肺容量的指标中,VC术后较术前有明显的降低,RV、TLC术后较术前有降低,RV/TLC术后较术前有升高;按年龄分层后分析数据,可见大年龄组患者TLC术后较术前有降低,小年龄组患者TLC术后与术前无明显的改变。代表肺通气功能的各项指标中,MVV、PEF、MMEF、V75、V50、V25术后较术前有改善,FVC术后较术前有降低,FEV1和BR术后较术前则无明显的改变;按年龄分层后分析数据,可见PEF、MMEF、V50、V25等指标在小年龄组患者中术后较术前有改善,而大龄患者PEF、MMEF、V50、V25四项指标在大龄患者组术前术后相比无明显变化;FEV1在小年龄组患者中术后较术前无明显变化,而在大年龄组患者中术后较术前有降低;MVV在小年龄组患者中术后较术前无改善,在大年龄组患者中术后较术前有升高。结论 接受非胸腔镜辅助Nuss手术的漏斗胸患者术后短期内肺功能相比术前总体无明确的改善;多数肺容量指标相比术前有降低;多数通气功能指标相比术前有提高;小年龄患者接受手术后,肺容量降低的程度小于大年龄组,而通气功能的改善优于大年龄组。四川省医学科学院·四川省人民医院小儿外科徐冰

关键词  漏斗胸;肺功能;Nuss

Pulmonary function in patients with pectus excavatum before and after Nuss procedure.XU Bing,LIU Wenying*. Department of Pediatric Surgery, West China Hospital of Sichuan University. Chengdu 610041, China

AbstractObjective To evaluate the pulmonary function in patients with pectus excavatum before and after Nuss procedure.  Methods  45 patients treated from March 2007 through January 2008 were involved in this study. Pulmonary function was assessed 3 days before and 2 months after surgery. Non-thoracoscopy-aided Nuss procedure was performed for correction. The data were analyzed and stratified according the age (<12 years and ≥12 years).  Results Within the indices of lung capacity, VC, RV, and TLC were significantly decreased after surgery, while RV/TLC was elevated. When stratified according to age, postoperative TLC value as decreased in older group, and no significance was noted in younger group. As to the indices of ventilation function, postoperative MVV, PEF, MMEF, V75, V50, and V25 were improved, FVC was decreased, while FEV1 and BR were found with no significant change. When stratified according to age, PEF, MMEF、V50、V25 were improved after surgery in younger group, as in contrast to those in older group. No significant change of FEV1 was noted after surgery in younger group, while a significant decrease was found in older group. No significant change of MVV was noted in younger group, and significant improvement was present after surgery in the older group.        Conclusion In general, the Nuss procedure brought no significant improvement of pulmonary function in short term followup. Most of the indexes pertaining to capacity of lung decreased, whereas most of those pertaining to ventilation function elevated. Decrease of capacity of lung was significantly lower in younger patients than in older ones, and the improvement of ventilation function was better in younger than in older.

Key word pectus excavatum  pulmonary function  Nuss procedure

 

漏斗胸(pectus excavatum)是小儿最常见的先天性胸廓畸形,约占小儿胸壁畸形的90%以上。漏斗胸不仅因其畸形外观导致患儿严重心理损伤,还可因凹陷的前壁压迫心脏而影响患儿的心脏功能,同时也造成了心脏的转位。胸骨及其肋软骨的下陷可造成胸廓容积的缩小,限制了肺的运动,因此该畸形对心肺功能有不良影响[1]。本研究通过对我院漏斗胸患者手术前后的肺功能进行检测,对比其各项主要指标,从而分析得出我院漏斗胸患者Nuss手术后短期内肺功能的变化情况。

材料和方法

一、一般资料

本研究选择2007年3月至2008年1月之间我科收治的漏斗胸患者。患者均为初次手术,术前各项血液检查正常,能够配合顺利完成肺功能检查的患者;既往无胸部手术史和心脏病手术史,无合并胸肺部疾病和影响呼吸功能疾病,无合并严重心脏疾病和心功能异常;术后能坚持定期随访,术中术后未出现严重不良事件或严重不良反应,术后未出现胸肺部疾病和影响呼吸功能疾病。最终确定符合研究条件患者45人,年龄范围4-19岁,平均年龄10.36岁,胸廓指数(Haller index)在3.7~10.2之间。其中男性35人,女性10人,男:女3.5:1。其中<12 岁者26人,≥12岁者19人。

Parameters

 

<12 岁

22

4

26

≥12岁

13

6

19

 

35

10

 

二、治疗方法

所有患者术前均行常规血液检查,胸部X光及CT,心脏超声,心电图检查 ,术前3天测量肺功能。麻醉均采用气管插管七氟醚吸入麻醉。手术方法均采用非胸腔镜辅助Nuss微创漏斗胸矫形手术。所有手术均由同一组医生完成。术后所有患者予两联抗生素预防感染,术后予静脉镇痛泵镇痛。术后第二天鼓励患者下床活动,并行呼吸功能训练。术后第7天出院。术后3个月门诊复诊,检查肺功能。

三、肺功能的测量

所有患者均于术前3天及术后3个月测量肺功能。本组肺功能检查均于受试者静息15~20分钟后测定。除静息通气量取坐位外,余均为站立位。每项指标检测2~3次取最高一次测得值供分析。测量指标:肺活量(VC)、残气量(RV)、肺总量(TLC)、残气量/肺总量(RV/TLC)、最大通气量(MVV)、用力肺活量(FVC)、第一秒通气量(FEV1)、最大呼气流量(PEF)、最大呼气中段流量(MMEF)、呼出肺活量的75%时的气体流量(V75)、呼出肺活量的50%时的气体流量(V50)、呼出肺活量的25%时的气体流量(V25)、通气含量百分比(BR)。为了统一比较标准,全部测量数据均校正至标准的37℃饱和水蒸气和环境压力下的肺内气量。本组采用实际值/预计值来表示肺功能的情况。

四、数据分析

    统计分析采用spss13.0,所有检验水准均为0.05。对所有数据进行正态性分布检验,结果显示,只有VC数据呈正态分布,其它数据均呈偏态性分布。以此为基础,首先对VC采用参数检验,每个受试者术前术后的数据进行配对t检验(paired-samples T test);其它数据采用非参数检验,同理,每个受试者术前术后的数据进行配对设计两样本均数的非参数检验(Two-Related-Sample Tests)。进一步对患者按年龄分层,按相同方法分别对<12 岁和≥12岁患者进一步分析年龄对手术结果的影响分析。

结果

1、肺容量指标

表示肺容量的指标中,VC术后较术前有明显的降低(详见表1),RV、TLC术后较术前有降低,RV/TLC术后较术前有升高(详见表2)。

按年龄分层后分析数据,可见大年龄组患者TLC术后较术前有降低,小年龄组患者TLC术后与术前无明显的改变(详见表3)。

<12

VC

RV

TLC

RV/TLC

≥12

VC

RV

TLC

RV/TLC

 

2、肺通气功能指标

代表肺通气功能的各项指标中,MVV、PEF、MMEF、V75、V50、V25术后较术前有改善,FVC术后较术前有降低,FEV1和BR术后较术前则无明显的改变(详见表2)。

按年龄分层后分析数据,可见PEF、MMEF、V50、V25等指标在小年龄组患者中术后较术前有改善,而大龄患者PEF、MMEF、V50、V25四项指标在大龄患者组术前术后相比无明显变化;FEV1在小年龄组患者中术后较术前无明显变化,而在大年龄组患者中术后较术前有降低;MVV在小年龄组患者中术后较术前无改善,在大年龄组患者中术后较术前有升高。(详见表4)。

  

<12

MVV

FVC

FEV1

PEF

MMEF

V75 

V50

V25

BR

≥12

MVV

FVC

FEV1

PEF

MMEF

V75 

V50

V25

BR

 

表1 术前和术后肺功能指标VC的比较(n=45, X±SD)

Parameters

术前(%)

术后(%)

t

df

P

VC

88.99±24.83

73.51±17.07

-4.506

44

0.000﹡

 

表2 术前和术后其他肺功能指标的比较(n=45, 中位数/四分位数)

Parameters

术前(%)

术后(%)

z

p

RV

139.00

(102.50, 172.00)

134.50

(108.00, 164.00)

-3.412

0.001﹡

TLC

95.50

(81.00, 109.00)

93.00

(78.50, 99.50)

-1.992

0.046﹡

RV/TLC

148.00

(119.50, 177.50)

157.00

(108.90, 167.25)

-2.252

0.024﹡

MVV

90.00

(74.00, 115.00)

108.40

(83.00, 129.20)

-3.298

0.001﹡

FVC

86.00

(75.50, 100.00)

70.00

(62.40, 84.00)

-4.589

0.000﹡

FEV1

82.50

(73.00, 96.00)

80.30

(70.00, 88.00)

-1.964

0.050

PEF

86.00

(72.60, 98.70)

97.00

(70.00, 114.10)

-2.365

0.018﹡

MMEF

90.00

(64.00, 107.10)

103.00

(85.00, 117.10)

-3.280

0.001﹡

V75

72.00

(49.50, 96.60)

95.00

(81.00, 124.00)

-3.827

0.000﹡

V50

86.00

(61.55, 103.70)

98.00

(70.00, 109.90)

-2.235

0.025﹡

V25

84.00

(70.50, 109.35)

96.30

(71.00, 106.20)

-2.376

0.017﹡

BR

87.00

(82.00, 91.40)

86.00

(82.78, 91.00)

-0.210

0.833

 

表3  术前和术后肺功能指标VC按年龄分层的比较(<12岁组n1=26, ≥12岁组n2=19,X±SD)

Parameters

术前(%)

术后(%)

t

df

P

VC

 

 

 

 

 

<12

92.02±30.40

79.67±19.80

-2.343

25

0.027﹡

≥12

85.78±17.50

67.34±12.26

-4.778

18

0.000﹡

 

表4 术前和术后其他肺功能指标按年龄分层的比较(<12岁组n1=26, ≥12岁组n2=19, 中位数/四分位数)

Parameters

术前(%)

术后(%)

z

P

RV

 

 

 

 

<12

144.00

(102.50, 219.50)

128.00

(89.00, 164.00)

-1.566

0.117﹡

≥12

133.50

(106.25, 172.00)

134.50

(120.75, 188.00)

-0.242

0.809

TLC

 

 

 

 

<12

95.00

(81.25, 107.25)

93.50

(83.0, 101.00)

-1.080

0.280

≥12

95.50

(80.25, 111.25)

86.00

(75.75, 99.25)

-2.788

0.005﹡

RV/TLC

 

 

 

 

<12

150.00

(134.00, 186.50)

133.00

(108.70, 157.75)

-3.765

0.000﹡

≥12

138.05

(108.50, 169.50)

176.00

(157.00, 195.00)

-3.211

0.001﹡

MVV

 

 

 

 

<12

92.50

(76.50, 123.75)

97.00

(83.50, 132.25)

-0.395

0.693

≥12

88.00

(65.50, 114.00)

108.40

(79.00, 129.20)

-2.093

0.036﹡

FVC

 

 

 

 

<12

91.40

(74.55, 117.25)

81.70

(69.93, 108.75)

-2.248

0.025﹡

≥12

84.00

(77.00, 93.50)

68.00

(61.00, 70.90)

-3.261

0.001﹡

FEV1

 

 

 

 

<12

84.00

(70.50, 95.85)

83.00

(80.65, 90.25)

-0.013

0.990

≥12

81.00

(74.50, 98.50)

70.00

(63.40, 73.00)

-3.039

0.002﹡

PEF

 

 

 

 

<12

86.5

(71.8, 99.25)

107.40

(73.58, 142.05)

-2.095

0.036﹡

≥12

84.00

(73.50, 99.20)

85.00

(70.00, 107.00)

-0.524

0.601

MMEF

 

 

 

 

<12

83.00

(49.50, 108.80)

107.75

(91.75, 140.75)

-3.492

0.000﹡

≥12

91.00

(68.00, 105.00)

88.00

(79.00, 116.10)

-0.022

0.983

V75

 

 

 

 

<12

70.50

(41.75, 98.50)

97.50

(87.68, 147.88)

-3.289

0.001﹡

≥12

72.00

(58.50, 96.60)

94.00

(57.00, 123.90)

-2.254

0.024﹡

V50

 

 

 

 

<12

85.15

(56.25, 117.35)

103.95

(81.80, 129.98)

-2.527

0.011﹡

≥12

86.00

(64.00, 100.00)

75.00

(54.00, 103.00)

-0.684

0.494

V25

 

 

 

 

<12

86.80

(70.38, 120.50)

111.10

(89.33, 143.03)

-2.933

0.003﹡

≥12

84.00

(65.00, 100.50)

93.00

(65.00, 99.00)

-1.107

0.268

BR

 

 

 

 

<12

82.75

(74.25, 88.50)

82.78

(77.89, 88.21)

-0.853

0.394

≥12

91.40

(86.00, 92.58)

90.00

(86.00, 93.50)

0.240

0.810

 

讨论

目前关于漏斗胸对患者心肺功能的影响认识还不完全统一,有些甚至互相矛盾。各国学者针对漏斗胸患者心肺功能及漏斗胸矫形术后患者心肺功能的变化进行了大量的研究[2-6]。多数研究表明,对于术前存在心功能异常的漏斗胸患者,术后其心脏功能多数能得到改善。而漏斗胸患者肺功能的变化,则存在较多的争议,同时也是目前国际国内研究的热点。

2003年之前,关于漏斗胸患者肺功能的研究都是基于传统的漏斗胸矫治手术,如胸骨翻转术、Ravitch手术及其他改良Ravitch手术治疗之上的。Nuss手术与传统漏斗胸手术相比无需胸前大切口,不需切断胸壁肌肉,不需肋软骨或胸骨切除,手术时间短、创伤小、恢复快,能长期保持胸部伸展性、柔韧性和弹性[7, 8]。随着Nuss手术矫治漏斗胸的广泛开展,国外近年来特别是近一年来,基于Nuss手术的漏斗胸肺功能研究逐渐增多,而其结论仍存在较大的争议。多数研究者认为术前漏斗胸患者与正常患者相比肺功能低下,术后肺功能只有一小部分改善,总体上来说认为手术对肺功能无明显的改善作用但也没有明显的损害[9-14]。国内目前尚无与Nuss手术相关的肺功能研究报道。

目前国外关于Nuss手术前后患者肺功能的研究都是基于胸腔镜下Nuss手术的研究。本组采用的为非胸腔镜辅助下实施Nuss手术,而国内其他中心多选择胸腔镜下施术,相比胸腔镜Nuss手术,非胸腔镜手术由于不需进入胸腔内操作,胸壁损伤更小,因而手术本身对患者肺功能的干扰更小,因而基于非胸腔镜下Nuss手术的研究对了解漏斗胸患者术前术后肺功能变化更有意义。

本组肺容量的各项指标中RV/TLC的升高加上VC的下降,提示气道的气体潴留,该指标的异常提示胸廓及肺的弹性下降。过去多数基于传统的漏斗胸矫治手术如胸骨翻转术、Ravitch手术的肺功能研究认为其原因可能为: 1、胸骨区的广泛手术影响了与呼吸有关的几种重要吸气肌肉功能;2、胸骨肋软骨的手术破坏;3、新生的纤维肋软骨的弹性较正常胸廓的透明肋软骨的弹性差;4、肺内气体的淤潴导致肺的顺应性的下降[2, 3]。Nuss手术与传统漏斗胸手术相比无需胸前大切口,不需切断胸壁肌肉,不需肋软骨或胸骨切除,手术时间短、创伤小、恢复快,相比能长期保持胸部伸展性、柔韧性和弹性。本组患者用的为非胸腔镜辅助下实施Nuss手术,不需进入胸腔内操作,胸壁损伤更小。但本组在表示肺容量的指标中,VC术后较术前有明显的降低,RV、TLC术后较术前降低,RV/TLC术后较术前有升高。可见仍存在胸廓及肺的弹性下降。我们认为是Nuss内固定钢板对胸壁有一定的限制作用。

在本组肺通气功能各项指标中,MMEF与肺弹性回缩压成正比,与上游气道阻力成反比。一些研究者认为MMEF、FVC、FEV1是测定小儿通气功能的敏感指标,FEV1及V25在决定是否存在小气道梗阻方面尤其有重要的意义[15, 16]。本组患者中MVV、PEF、MMEF、V75、V50、V25术后较术前均有改善,FEV1则无明显的改变。可以认为本组漏斗胸患者Nuss手术后肺通气功能较术前有所改善。将数据按年龄分层后,可以看出<12岁年龄组的MMEF、V50、V25的术后指标较术前有明显的改善,而≥12岁年龄组术前术后则无明显的统计学差异;而FEV1在≥12岁年龄组则有下降。本组患者术前FEV1和V25明显低于正常值,提示患儿存在着小气道气流通气受阻。这可能由于术前漏斗胸患儿反复的呼吸道感染,局部反复的炎性渗出使小气道管壁发生纤维化及增厚,这些不可逆的病理变化造成小气道的阻力增加。有作者认为儿童时期的呼吸道疾病可导致成人肺对各种刺激因子和感染因素高度敏感,在适当的条件下产生永久性气道改变,发展成为慢性阻塞性肺疾病(COPD),而反复的呼吸道感染是漏斗胸患儿术前常见的症状[1]。可见,早期手术治疗,更有利于漏斗胸患者肺通气功能的改善。术后本组患者FVC有显著的降低,这与患者术后VC的下降相一致。国外类似的研究显示短时间内患者肺功能有轻度下降,其中VC和FVC有明显的降低,FEV1变化不明显,与本研究结果相符[11, 14]。BR是判断呼吸代偿功能的重要依据。本组采用标准为:BR在93%~87%为轻度下降,87%~60%为中度下降,低于60%为重度下降。本组病例手术前后均有BR的下降,无明显的统计学差异。说明短期内手术对患儿在运动耐量方面的改善不明显。一些作者发现漏斗胸患儿术后肺功能的动态检查,其运动耐量较术前有明显的改善[17]

国内外多数研究显示漏斗胸术后患者活动能力有明显的改善,这与本组患者术后随访结果相符合[11]。但本研究与国外大多数研究认为Nuss手术矫治漏斗胸术前后患者总体肺功能无明显改变,这些表明需要在运动的情况下进一步深入测试患者的心肺功能来阐明这一机制,对患者术后肺功能的变化需要长期随访。

目前关于漏斗胸肺功能的研究大多数集中于成人和较大年龄组儿童,随着漏斗胸手术技术的改进,微创技术的广泛使用,漏斗胸的手术年龄逐渐小龄化,而对于小年龄儿童,尤其是婴幼儿的心肺功能情况,国内外几乎未见研究报道,其障碍在于小年龄漏斗胸患者肺功能的测量困难,目前已经有了通过CT扫描对肺容量进行计算从而估算肺功能的报道,不失为解决小年龄漏斗胸患者肺功能测量困难的一个办法[18]。而基于Nuss手术的肺功能研究在国内仍是空白,国外的相关研究仍存在较大争议。因此,对Nuss手术治疗漏斗胸的心肺功能方面的研究尚需进一步开展,特别是关于小年龄患者的研究,以判定是否存在继发性损害及其严重程度,并协助制定最佳手术年龄,判定手术后效果。

结论

接受非胸腔镜辅助Nuss手术的漏斗胸患者术后短期内肺功能相比术前总体无明确的改善;多数肺容量指标相比术前有降低;多数通气功能指标相比术前有提高;小年龄患者接受手术后,肺容量降低的程度小于大年龄组,而通气功能的改善优于大年龄组。

 

参考文献

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5.             Malek, M.H., et al., Cardiovascular function following surgical repair of pectus excavatum: a meta-analysis. Chest, 2006. 130(2): p. 506-16.

6.             Malek, M.H., et al., Pulmonary function following surgical repair of pectus excavatum: a meta-analysis. Eur J Cardiothorac Surg, 2006. 30(4): p. 637-43.

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徐冰
徐冰 副主任医师
四川省人民医院 小儿外科
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