作者：蘇建華 車國衛

單位：四川大學華西醫院

車國衛教授，主任醫師，博士生導師，現任四川大學華西醫院胸外科副主任。中國醫師協會胸外科醫師分會微創專家委員會常務委員，四川省醫學會胸心外科分會常委，四川省醫學會胸心外科分會青年委員會副主任委員。

外科治療是肺癌患者獲得根治的主要方法，但 術後併發症（肺部相關併發症）是影響患者圍手術期快速康復及術後生存質量的主要因素，甚至威脅患者生命。患者術前肺功能狀態直接與術後併發症相關，因此，肺功能測試是肺癌患者術前必備檢查之 一。肺功能檢測（PFT）目前仍 延用 1992 年美國麻醉協會推薦的檢測方法及評價標 準，主要適用於肺葉切除術及全肺切除術的術前評估，臨床上以其簡單、易用和良好的預測效能得到世界範圍內的廣泛認可。但隨著肺癌外科治療人群的變化及手術方式的發展，肺功能檢查的侷限性日漸 顯露。肺癌外科治療人群的變化：1）早期肺癌（如小結節等），新輔助化療和二次手術（轉移瘤、肺重複癌）患者比例均增加；2）高齡（>65 歲）和具有伴隨疾病（如：糖尿病、高血壓和慢性阻塞性肺疾病）的患者顯著增加。手術方式的變化：胸腔鏡手術已成為主流術式（80%以上），開放手術已成為腔鏡手術的補充。肺段切除比例增加，肺葉切除有所降低，全肺切除顯著減少。準確的術前肺功能評估及肺康復訓練是預防術後併發症的主要措施，同時也是加速肺康復的主要內容。本文結合國內外術前肺功能評估應用的現狀及研究進展進行綜述。

術前肺功能檢查的常用指標及其優勢與不足

當前肺功能測試的主要優勢為簡單、醫療成本低、重複性好。研究表明一秒用力呼氣容積（FEV1）和用力肺活量（FVC）是術前評估肺功能的主要指標。術前肺功能測試在上世紀50年代被認為是評估胸外科術後併發症發生率和死亡率最有效的方法。直到70年代仍提 示 FEV1<1.2L，殘氣量>3.3L 和肺總量（TLC）>7.9L 與術後併發症發生率呈正相關。近年來人們對肺功能的認識不斷加深，對肺術後併發症發生原因的分析顯示，術前肺功能指標FEV1和FVC等已不能準確評估肺功能狀況和預測肺切除術後的風險， 需增加一氧化碳彌散量（DLCO）等指標。

1.1 FEV1

1971年，有學者，研究發現針對支氣管肺癌行肺葉切除術後，發生肺部相關併發症的患者術前肺功能評估FEV1 均<2L，認為術前 FEV1 絕對值大小與術後併發症發生與否密切相關。研究術前 FEV1 大小與術後併發症發生的關係發現，肺切除術需 FEV1>2L，肺葉切除術需 FEV1>1 L，肺段切除術需 FEV1>0.6 L，這個標準以其臨床應用的可靠性和簡便性一直被沿用至今。根據上世紀70年代 3 個研究中心超過2000份病例的研究顯示，當肺葉切除FEV1>1.5 L和全肺切除 FEV1>2L時患者的死亡率< 5%，英國胸科協會（BTS）指南要求肺葉切除術需 FEV1>1.5 L和全肺切除術需FEV1>2L。但單純用 FEV1 絕對值預測肺功能數值較低（如老年、身材瘦小和女性）的肺癌手術患者術後併發症，其預測變異性較大。尤其是近年來肺 外科技術和管理的進步對肺功能的要求呈下降趨 勢，使 FEV1 絕對值在臨床應用中的不足更加突出。

FEV1 絕對值受年齡、身高、體重等因素的影響，不能完全滿足肺外科手術風險的評估，而 FEV1%則 是個體化的評價指標，對肺切除術可行性的預測價 值受到了研究者的關注。術前 FEV1%（實測值/預計 值）<30% ，患 者術後呼吸相關併發症發生率高達 43%，而 FEV1%>60%者併發症發生率僅為12%。 研究表明 FEV1%是肺切除術後肺部併發症獨立預測 因素且優於 FEV1 絕對值。另一研究也得到了相似 的結果：FEV1 每下降 10%，肺相關併發症發生率增加1.1 倍，而心血管併發症發生率增加 1.3 倍。也有建議把 FEV1%和 MVV%結合來預測左全肺切除術後心 肺併發症發生率。因此，認為 FEV1%=60%是預測 術後肺部併發症最佳臨界值，或 FEV1%≥80%，則不 需要進一步評估就能進行肺切除手術。2013 年美國胸科醫師協會（ ACCP）肺切除術前評估指南中，初篩沒有FEV1絕對 值和百分比的相關推薦，建議術前用預計術後肺功能作為預測指標。

1.2 一氧化碳彌散量（DLCO）

20世紀80年代有研究發現若術前患者DLCO<60%， 則術後肺部併發症發生率約為40%，且死亡率高達20%， 並認為DLCO 可作為術前評估肺切除手術風險的重要指標。DLCO 的臨床價值在於可以預測術後併發症 發生率、死亡率、再入院率和術後生存質量。

肺葉切除術患者DLCO是否為術前必需和常規檢查項目存在爭議，爭議在於 DLCO檢查是否應為術前常規檢查，還是針對術前 FEV1 低下的患者。僅 57%的患者有術前彌散功能檢查結果，歐洲胸外科數據庫中只 有23%的肺切除患者有彌散值。研究提示FEV1>80% 的患者中，約 40%的患者 DLCO<80%，7%的患者 PPO DLCO<40%，因而 ERS/ESTS 指南建議 DLCO 檢查應為肺切除患者術前常規。

預計術後肺功能（PPOPF）臨床應用進展

2003 年 ACCP 指南 PPO FEV1 計算公式如下：

肺葉切除 PPO FEV1=術前實測 FEV1×（剩餘肺段數/總肺段數）

全肺切除 PPO FEV1=術前實測 FEV1×（1-切除的有灌注的肺）。 依據此公式提出肺葉切除術 PPO FEV1 的下限為 0.8 L。有學者認為 PPO FEV1 值 為 0.7 L 時也可耐受開胸肺癌肺葉切除術。因此，採用這個公式得出的 PPO FEV1 也可能存在和 FEV1絕對值同樣的問題，會影響那些如老年患者，身材瘦小和女性患者等本來肺功能數值較低者的術前評估。因此 2007 年 ACCP 指南建議用 PPO FEV1 百分比作為評估手術風險的指標。2007 年和 2013 年 ACCP 指南 PPO FEV1%計算公式如下：

全肺切除 PPO FEV1%=術前實測 FEV1×（1-切除的有灌注的肺）

肺葉切除 PPO FEV1%= 術前實測 FEV1 ×（1-y/ z），其中 y 為被切除的有功能的或者通暢的肺段，z 為 有功能的肺段總數，術前實測 FEV1 值最好是使用支氣管擴張劑後測得。

肺切除術前評估 PPO FEV1 的臨床作用是為進一步測試或者排除手術治療提供線索。有研究報道 當 PPO FEV1%<40%，術後併發症發生率和死亡率會增加到 16%～50%。也有發現 PPO FEV1%<30%時， 術後併發症發生率增加至 60%。兩項研究（一項研究 6例患者，死亡3例；另一項研究10例，死亡5例） 均顯示 PPO FEV1%<40%，時死亡率達 50%，但兩項 研究存在樣本量太小的侷限，因此需要進一步驗 證。另有報道13例患者 PPO FEV1%<40%，其中 5 例在手術後死亡；4 例相似肺功能患者，其中2例在圍手術期死於呼吸衰竭。一項包含 400 例接受肺切除術患者的研究發現，隨著PPO FEV1 和 PPO DLCO 的下降，術後肺部併發症發生風險增加（PPO 肺功能每下降 5%，併發症風險增加 10%）。有學者認為 PPO FEV1%是肺切除術後併發症的最佳預測指標。

PPO FEV1 臨床應用中存在以下問題：術後實際 肺功能被高估，一項前瞻性研究結果表明術後第1天實際 FEV1 比預計低 30%。所以，2009 年 ERS/ESTS 指南建議：對中、重度 COPD 合併肺癌患者，PPO FEV1 不能單獨作為肺切除高危因素的唯一標準。若 FEV1>70%，則 PPO FEV1%可顯著預測肺切除術 後併發症，而 FEV1<70%時，二者相關性不明顯；（對 這種現象的解釋可能是因為“肺減容效應”），在中度到重度COPD合併肺癌患者，切除肺實質後可能改善肺彈性回縮，改善氣道阻力和改進通氣/血流比。“肺減容效應”在肺切除早期就發生，對161例肺切除術患者測試術後肺功能（中位數為 8 天），發現術前 FEV1<70%者平均 FEV1 損失 12.6%，而術前 FEV1>70%者平均FEV1 損失為 30%；這一發現也被類似研究證實，肺葉切除後第一天肺功能損失和 COPD 指數成反比關係。

PPO FEV1 的這種不足僅限於根據肺段和術前 FEV1 計算應用時，彌補方法有兩種。一是採用術後肺功能，通過迴歸分析發現術後第一天實測 FEV1 比 PPO FEV1 有更好的預測作用 ；二是建議計算 PPO FEV1 時採用定量通氣/灌注顯像等影像學技術。在實際臨床工作中，這種影像技術不是常用技術，但是 灌注顯像是用於預測肺切除術後肺功能最廣泛的方法。ERS2009 年指南建議如果支氣管鏡檢查或 CT 檢查沒有發現有氣管阻塞，計算術後肺功能可以基於肺段計算。

上世紀 90 年代有學者第一次提出 PPO DLCO 可以預測肺切除術後肺部併發症發生率和死亡率，其計算方法和 PPO FEV1 相同。研究表明 PPO DLCO 低 於 40% 的患者，術後死亡率高達 23%，建議把 PPO DLCO 作為預測肺切除術後肺部併發症獨立高危因 素。有研究選取了 PPO FEV1 或 PPO DLCO<40%的65 例患者，術後死亡 4 例，心肺併發症 34 例。考慮 到圍手術期護理和手術技巧的進步，建議把 PPO DLCO 極限值定為 30%。有學者建議結合預測術後肺功能，把 PPO FEV1×PPO DLCO<1650 視為不能進行手術；也有建議把 PPO DLCO 值作為患者術後進入ICU的依據，以減少手術風險。

手術方式的改進和 VATS 的成熟運用促進了患者術後恢復，接受 VATS 手術患者比接受開胸手術患者術後肺功能下降程度低。應加強圍手術期管理和治療，根據情況選取局部切除等方法，制定個體化的治療方案，取得更好的臨床效果。因此，ACCP 指 南（2013 版）建議 PPO FEV1 和 PPO DLCO>60%則肺切除手術風險低危；當 PPO FEV1 或 PPO DLCO 介於 30% 和 60% 之間 ，則 建議行簡易運動試驗 ；當 PPO FEV1 或 PPO DLCO<30%時，則建議行心肺運動試驗 以評估手術風險。

運動測試臨床應用進展

目前，肺癌手術患者呈現高齡化和伴發疾病增多的趨勢，尤其是高血壓和糖尿病患者的增多使隱匿的心臟疾病增多，導致術後風險增加，而現有術前肺功能檢測只能發現肺通氣是否存在障礙，不能確定術前是否存在心肺功能障礙。但運動試驗可用於補充現今肺切除術前評估心肺功能的不足。開胸手術引起的氧耗量由靜息時的110mL/（min·m2）增加到術後的 170mL/（min·m2），增加幅度為50%，與運動試驗中氧耗增加類似，同時高氧耗量持續時間長，因此需要足夠的心肺功能儲備才能滿足術後氧耗量的增加，從理論上證明術前足量心肺功能儲備的重要性。

3.1 簡易運動測試

簡易運動測試可以粗略估計患者有氧運動能力， 具有簡單易操作的優點，缺點為有氧運動能力檢測方 法比較粗略。常用方法有：6 分鐘步行試驗；步行往返 試驗（shuttle walk test，SWT）；爬樓梯試驗SCT（stair climb test）。

3.1.1 6分鐘步行試驗（6MWT）

6分 鍾步行距離與COPD 和肺移植患者的健康調查和最大 耗氧量（VO2max）密切相關， 然而步行試驗測試結果和肺切除術後併發症風險關係 還需研究，一些研究者發現 6 分鐘步行測試和術後併發 症無相關性。因而ERS/ESTS 指南建議不把 6 分鐘步行 試驗作為術前評估方法。

3.1.2 SWT

SWT是指患者在10m距離來回步行， 步行跟隨已錄製的固定節律，速度逐漸增加，直到呼吸困難或者不能繼續步行為止，記錄步行距離、每30秒檢測一次血氧飽和度、Borg 評分、恢復時間和運動停止原因。如果患者不能完成 250 米的步行距離，其VO2max<10 mL/（min·m2），則手術風險高危，而步行距離超過 450 m，且 VO2max>15 mL/（min·m2），則手術風險低危。研究發現 SWT 會低估 VO2max，ERS/ESTS 指南建議不能把 SWT 單獨作為評估術後風險的指 標，可以作為一個篩選試驗。完成 250 m 以上的患者有 90%表現出 VO2max>15 mL/（min·m2），因此建議COPD 患者不能完成心肺功能運動試驗（CPET）時，SWT 可作為篩選試驗。

3.1.3 SCT

一項研究對 640 例肺切除患者進行症狀 限制性 SCT，爬樓高度低於 12 m 的患者術後併發症 的發生率是能完成高度 22 米患者的 2 倍，死亡率高 達 13 倍；能完成高度 22 m 以上的患者死亡率在 1%以 下，並且在能完成 22 m 的患者中，即使 PPO FEV1 和/ 或 PPO DLCO<40%，死亡率也為 0，而<12 m 的患者死 亡率為 20%。另一種標準化爬樓梯測試顯示，參考 指標為爬樓梯的速度而不是高度。用爬樓階梯數代 替高度來標準化運動測試，Brunelli 發現這個標準值 是老年患者肺切除術後心肺併發症的重要預測指 標。ERS/ESTS 指南建議把標準化症狀限制性 SCT 作 為肺切除術前第一線篩選試驗。

3.2 CPET

CPET得出的指標被認為是術前評價肺切除手術風險的金標準，與簡易運動測試相比，CPET 具有以下優點：1）在受控制的環境中連續監測各種心源性和呼吸參數；2）是一個標準化運動測試，具有良好的可重複性；3）可 準確地識別氧轉運系統中的各種問題，從而在圍手術 期中及時處理，以提高心肺整體功能狀態。峰值耗氧量（VO2peak）是可直接獲得且 最重要的可反映運動能力的參數。

CPET 被最早報道可用於全肺切除手術患者的術 前評估，VO2max 與肺切除術後死亡率密切相關。 同時發現 VO2max 用於評價不同年齡和身高的患者， 利用絕對值可能會過多排除那些適合肺切除手術的 患者，建議 VO2max 應用體重進行校正，以最大公斤耗 氧量評估手術風險更為科學，並發現如果 VO2max<15 mL/（ min·m2），肺切除術後併發症發生率達 100%，而 VO2max>20mL/（min·m2）時 並 發 症 發 生 率 為10%。Bolliger 等運用大數據分析發現 VO2max 佔預 計值的百分比也是一個很好的預測術後併發症的參 數，患者 VO2max佔預計值的 75%以上，肺切除術後並 發症發生率為 10%，而 VO2max 佔預計值的 43%以下，術後併發症發生率為 90%。2013 年 ACCP 指南建議 VO2max>20 mL/ （ min·m2）或預計值高於 75%，肺切除術後併發症風險低；而 VO2max<10 mL/（min·m2）或預計值低於 35%，則為手術禁忌。

問題與展望

目前術前肺功能檢查指標仍不能滿足臨床需 要，主要體現在以下幾個方面：1）肺功能檢查主要以 通氣指標為主，不能完全反映肺功能的真實狀態。 2）靜態肺功能檢測不能檢測到患者的運動耐力和心 髒功能儲備。3）肺切除術後肺部併發症主要原因是 痰瀦留，而目前檢測方法不能預測患者術後的排痰 能力。4）微創手術的大量運用，當前的肺功能檢測 標準也不能真實反映術前的危險因素。從理論和實 踐上，應該和手術方式同樣變化的術前評估體系和 高危因素預防治療卻未發生變化。肺功能檢測已從 單純的肺通氣和部分換氣功能檢測，延伸到亞極量（登樓試驗）和極量（心肺運動試驗）檢測，以及最近 研究比較多的最大氧耗量和能量代謝，以期達到準 確的心肺功能評價。當前的研究及標準方案的制訂 仍存在臨床應用單一的問題，能否正確評估術前肺 功能，以簡單、實用的術前臨床應用肺功能評估方法 是目前的研究方向和重點。

節選自：中國腫瘤臨床2017年第44卷第7期