早期肺癌患者心肺功能變化觀察

王丹，陳偉，任夢怡，王心宇，冉欣，李瑾

1 南京市婦幼保健院 南京醫(yī)科大學(xué)附屬婦產(chǎn)醫(yī)院疼痛科，南京210004；2 徐州市中心醫(yī)院康復(fù)科；3 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬徐州康復(fù)醫(yī)院康復(fù)科

現(xiàn)已證實(shí)環(huán)境污染、吸煙、飲酒、高脂飲食習(xí)慣等與肺癌發(fā)病有關(guān)，近年來研究表明，缺乏體力活動(dòng)鍛煉也是肺癌發(fā)病的危險(xiǎn)因素之一［1］。因此，有學(xué)者建議將運(yùn)動(dòng)能力低下納入肺癌的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)［2］。心肺耐力（CRF）即有氧運(yùn)動(dòng)能力已被納入臨床生命體征的評(píng)估。CRF水平與心血管疾病、全因病死率、各種惡性腫瘤病死率呈負(fù)相關(guān)。研究表明，相比吸煙、高血壓、高膽固醇等危險(xiǎn)因素，CRF預(yù)測心肺系統(tǒng)疾病的病死率效能更高，科學(xué)評(píng)估CRF有助于對(duì)不良結(jié)局的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)［3］。原發(fā)性肺癌患者兼有氣道和肺實(shí)質(zhì)病變，其心肺功能異常具有復(fù)雜、多樣的特點(diǎn)［4］。心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)（CPET）可評(píng)估人體在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)激表現(xiàn)、代謝需求增加等一系列生理反應(yīng)，客觀量化心血管和呼吸系統(tǒng)的功能［5］。本研究借助CPET，觀察早期肺癌患者的心肺功能特點(diǎn)，為后續(xù)臨床治療及康復(fù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料與方法 選擇2019年8月—2021年8月在徐州市中心醫(yī)院胸外科就診的早期肺癌患者納入肺癌組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)纖維支氣管鏡活檢、CT引導(dǎo)下肺穿刺活檢或肺切除術(shù)后病理證實(shí)為原發(fā)性肺癌，根據(jù)TNM分期，均為Ⅰ期肺癌［6］；②年齡40 ～ 80歲，意識(shí)清楚，生命體征平穩(wěn)，能良好溝通、配合檢查；③治療前均行CPET檢查；④具有小學(xué)及以上文化水平，具有良好的理解力和依從性；⑤對(duì)本研究知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并冠心病、高血壓病、代謝綜合征、甲狀腺功能亢進(jìn)癥、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等相關(guān)慢性疾病者；②有《美國胸科學(xué)會(huì)和癌癥患者運(yùn)動(dòng)測試指南》規(guī)定的運(yùn)動(dòng)測試檢查禁忌證者；③體育相關(guān)職業(yè)者；④接受過放化療等肺癌相關(guān)治療者；⑤同時(shí)合并其他腫瘤、尚在積極治療期間，或近3年內(nèi)曾接受過惡性腫瘤治療的患者。選擇同期于體檢中心體檢的健康人群46例納入對(duì)照組，均排除肺部疾病。本研究經(jīng)徐州市中心醫(yī)院倫理審查委員會(huì)批準(zhǔn)（XZXY-LJ-20191025-021）。對(duì)兩組間部分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的基線資料采用1∶1傾向性評(píng)分匹配降低混雜偏倚，卡鉗值設(shè)定為0.03，最終兩組各納入25例。肺癌組男13例、女12例，年齡（60.96 ± 9.03）歲，BMI（24.14 ±3.68）kg/m2，周圍型肺癌17例、中央型肺癌8例，有運(yùn)動(dòng)習(xí)慣15例、無運(yùn)動(dòng)習(xí)慣10例。對(duì)照組男14例、女11例，年齡（61.12 ± 6.76）歲，BMI（24.39 ±2.92）kg/m2，有運(yùn)動(dòng)習(xí)慣14例、無運(yùn)動(dòng)習(xí)慣11例。

1.2 心肺功能評(píng)估方法 采用南京瀚雅公司生產(chǎn)的HIGHERMed心肺運(yùn)動(dòng)測試儀（型號(hào)SMAX58CE）進(jìn)行CPET檢查，運(yùn)動(dòng)設(shè)備為功率自行車（型號(hào)V6001-0004），測定受試者從安靜狀態(tài)、熱身、運(yùn)動(dòng)到恢復(fù)期整個(gè)階段的血壓、血氧飽和度（SPO2）、12導(dǎo)聯(lián)心電圖、各項(xiàng)肺通氣及氣體交換等數(shù)據(jù)。測試前需對(duì)儀器進(jìn)行氣體、容量和流量定標(biāo)，根據(jù)患者個(gè)體情況選擇10 ～ 20 W/min的Ramp方案，進(jìn)行癥狀限制性最大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)測試［7］。達(dá)到最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷后［8］，操作醫(yī)師將負(fù)荷解除，之后進(jìn)入3 min運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期，運(yùn)動(dòng)停止后繼續(xù)觀察3 min終止測試，記錄測試終止原因及測試過程中的相關(guān)指標(biāo)。采用V-斜率法確定無氧閾（AT）。從測試系統(tǒng)中導(dǎo)出檢測數(shù)據(jù)，包括峰值攝氧量（peakVO2）、峰值公斤攝氧量（peakVO2/kg）、無氧域時(shí)攝氧量（VO2@AT）及公斤攝氧量（VO2/kg@AT）、峰值氧脈搏（peak O2pulse）及峰值氧脈搏/預(yù)計(jì)值（peak O2pulse%）、二氧化碳通氣當(dāng)量最低值（VE/VCO2nadir）及斜率（VE/VCO2slope）、峰值分鐘通氣量（VE）、分鐘通氣量/預(yù)計(jì)值（VE%pred）、潮氣末氧氣分壓（PETO2）、潮氣末二氧化碳分壓（PETCO2）、最大功率（peakWR）、峰值呼吸商（RERpeak）、靜息心率（HRrest）、峰值心率（HRpeak）、峰值心率/預(yù)計(jì)值（HRpeak%）、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）等指標(biāo)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件。經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25，P75）表示，兩組比較采用Mann WhitneyU檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組通氣功能指標(biāo)比較 見表1。

表1 兩組通氣功能指標(biāo)比較（）

表1 兩組通氣功能指標(biāo)比較（）

注：與對(duì)照組相比，*P＜0.05。

組別肺癌組對(duì)照組PETCO2（mmHg）37.90 ± 2.86*42.60 ± 3.35 n 25 25 VE/VCO2slope 29.32 ± 4.19*24.72 ± 3.10 VE/VCO2nadir 29.60 ± 3.25*25.70 ± 2.89 VE（L/min）46.95 ± 9.64 41.88 ± 11.01 VE%pred 68.32 ± 12.46*51.28 ± 10.83 PETO2（mmHg）115.71 ± 4.60*112.35 ± 4.17

2.2 兩組運(yùn)動(dòng)能力指標(biāo)比較 肺癌組peakVO2、peak-VO2/kg、VO2/kg@AT低于對(duì)照組（P均＜0.05）。見表2。

表2 兩組運(yùn)動(dòng)能力指標(biāo)比較（）

表2 兩組運(yùn)動(dòng)能力指標(biāo)比較（）

注：與對(duì)照組相比，*P＜0.05。

組別n peak O2 pulse %肺癌組對(duì)照組peak O2 pulse（mL/bpm）9.17 ± 2.19 10.04 ± 2.12 25 25 Work rate（watt）109.52 ± 25.23 121.88 ± 29.84 peakVO2（mL/min）1 274.60 ± 246.35*1 480.64 ± 315.78 peakVO2/kg［mL/（kg·min）］17.00 ± 1.18*20.15 ± 2.02 VO2@AT（mL/min）875.80 ± 184.14 912.80 ± 204.91 VO2/kg@AT［mL/（kg·min）］11.68 ± 2.56*13.98 ± 2.81 90.20 ± 17.66 93.40 ± 13.87

2.3 兩組其他CPET指標(biāo)比較 兩組其他CPET指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。見表3。

表3 兩組其他CPET指標(biāo)比較（）

表3 兩組其他CPET指標(biāo)比較（）

組別肺癌組對(duì)照組n 25 25 RERpeak 1.15 ± 0.10 1.15 ± 0.06 HRrest（次/分）79.04 ± 12.60 75.16 ± 8.71 HRpeak（次/分）146.04 ± 19.75 142.36 ± 27.84 HRpeak%91.76 ± 11.96 86.00 ± 16.46 ΔSBP（mmHg）57.52 ± 16.40 46.84 ± 25.72 ΔDBP（mmHg）8.96 ± 11.25 6.68 ± 12.45

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)，CRF水平與多種惡性腫瘤發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)［9-10］，其中包括肺癌。相對(duì)于晚期肺癌，早期肺癌患者的日常活動(dòng)耐受性相對(duì)較好，但鮮有研究對(duì)比其與健康人的心肺功能。因此，本研究對(duì)擬行治療的早期肺癌患者CRF變化進(jìn)行觀察和分析。CPET能夠客觀、定量評(píng)價(jià)活動(dòng)耐力、心臟儲(chǔ)備功能，反映受試者從靜息、熱身、運(yùn)動(dòng)期到恢復(fù)期各個(gè)階段的通氣水平和氣體交換效率，有助于治療前篩查CRF異常的個(gè)體，為后續(xù)康復(fù)治療提供參考。

VE/VCO2即體內(nèi)排出1 L的CO2所需要的VE。VE/VCO2slope異常升高通常表示死腔通氣增加，機(jī)體通氣效率下降［11］，通氣效率主要受無效腔/潮氣量比值（VD/VT）、動(dòng)脈血CO2分壓的影響。肺通氣—灌注失衡以及解剖無效腔的體積尤其會(huì)影響VD/VT。本研究中，肺癌組運(yùn)動(dòng)測試中VE/VCO2nadir、VE/VCO2slope均顯著高于對(duì)照組，表明肺癌患者運(yùn)動(dòng)過程中與肺血流實(shí)現(xiàn)氣體交換的無效通氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常人。有研究表明，可使用VE/VCO2最低值或AT時(shí)的VE/VCO2來衡量心功能不全患者肺部氣體交換的效率［12］。異常增高的VE/VCO2slope已被證實(shí)可作為慢性阻塞性肺疾病患者伴肺動(dòng)脈高壓的標(biāo)志，VE/VCO2slope還可用于慢性心力衰竭患者預(yù)后評(píng)估和通氣系統(tǒng)障礙分級(jí)［13］。靜息時(shí)PETCO2正常值為36 ～ 42 mmHg，在輕度到中度運(yùn)動(dòng)時(shí)通常上升3 ～ 8 mmHg（受呼吸模式影響）［14］。雖然不能經(jīng)由PETCO2對(duì)受試對(duì)象（尤其肺部疾病患者）精確預(yù)測動(dòng)脈血CO2分壓值，但其可用于觀察動(dòng)脈血CO2分壓變化。肺癌組運(yùn)動(dòng)時(shí)PETCO2顯著低于對(duì)照組，提示肺癌組肺灌注受限。

本研究結(jié)果還顯示，肺癌組peakVO2及peak-VO2/kg低于對(duì)照組。反映早期肺癌患者循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)至肌群的氧氣供應(yīng)和肌肉代謝的氧氣需求失衡。peakVO2/kg是預(yù)測肺癌患者外科手術(shù)治療后肺部并發(fā)癥發(fā)生的重要指標(biāo)之一。有指南指出，當(dāng)peak VO2/kg數(shù)值高于20 mL/（kg·min）時(shí)，術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較低；當(dāng)數(shù)值低于10 mL/（kg·min）時(shí)，并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高［15-16］。研究發(fā)現(xiàn)，肺癌患者無論是否合并慢性阻塞性肺疾病，其運(yùn)動(dòng)耐量均呈降低趨勢，尤以合并慢性阻塞性肺疾病者更為顯著［17］，與本研究結(jié)果相似。相對(duì)于peakVO2/kg，VO2/kg@AT反映的是肌肉線粒體利用氧的能力，可反映亞極量運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，不受人為因素的影響，重復(fù)性更好。本研究中肺癌組VO2/kg@AT低于對(duì)照組，提示早期肺癌患者存在氧運(yùn)動(dòng)能力的下降。

O2pulse指攝氧量與心率的比值，即心臟每搏量與動(dòng)靜脈血O2差的乘積［18］。血紅蛋白的利用率、肺里動(dòng)脈血氧飽和度及外周攝取氧的能力都能影響動(dòng)靜脈血O2差。O2pulse下降，提示心肺功能較差，常因心排血量降低所致，肺疾病患者的肺血氧含量低也是影響因素之一。本研究中，肺癌組peak O2pulse低于對(duì)照組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與本研究樣本量不足有關(guān)。

耿燦茹等［19］研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前預(yù)康復(fù)有助于提高60歲以上肺癌患者的肺功能和運(yùn)動(dòng)耐力，降低術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。李露等［20］研究認(rèn)為，系統(tǒng)呼吸訓(xùn)練可改善肺癌患者術(shù)后短期呼吸運(yùn)動(dòng)功能，縮短術(shù)后住院時(shí)間。本研究結(jié)果顯示，早期肺癌患者即存在運(yùn)動(dòng)能力下降，通氣功能、氣體交換效率下降。上述結(jié)果提示，早期肺癌患者有必要進(jìn)行系統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練，有助于降低術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率。

本研究尚存在一些不足之處：本研究為單中心回顧性分析，上述研究結(jié)果仍需擴(kuò)大樣本量、多中心研究以進(jìn)一步驗(yàn)證。未來我們將通過建立和完善隨訪系統(tǒng)，全面了解早期肺癌患者接受康復(fù)治療后的心肺功能動(dòng)態(tài)改變。