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胸腺瘤受试者的肺功能分析:一项20年的回顾性队列研究 2023-12-16

Analysis of Pulmonary Function in Thymoma Subjects: A 20-Year Retrospective Cohort Study

胸腺瘤受试者的肺功能分析:一项20年的回顾性队列研究

Hongyun RuanBin LiuXinting YangXuehui ShangQi Li

CC BY-NC-ND 4.0 · Thorac Cardiovasc Surg 2023; 71(05): 425-431, DOI: 10.1055/s-0042-1749320

关键词:手术,胸腺瘤,肺功能检查,上呼吸道阻塞(UAO),队列研究

研究背景胸腺瘤是前纵隔最常见的肿瘤。然而,还没有研究对胸腺瘤各阶段和肺功能之间的相关性进行评估。本研究的目的是描述根据不同分期系统分层的胸腺瘤患者的肺功能。

方法:对2001年1月至2019年12月间143例进行了胸腺切除的胸腺瘤患者的临床资料进行回顾性分析。所有受试者均接受了使用Master Screen测试系统进行的肺功能检查(PFT)和总呼吸阻力测量。

结果:本文作者评估了143例被诊断为胸腺瘤的患者:下列指标显现出了显著差异:肺活量、深吸气量(IC)、肺总容量(TLC)、残气量/肺总容量(RV/TLC)、用力肺活量、一秒用力呼气量,一秒用力呼气量与用力肺活量的比值,呼气峰值流速,吸气峰值流速,最大自主通气量,总呼吸道阻力,一氧化碳扩散能力(DLCO)跨越上呼吸道的分类的平均值。不同Masaoka分期的受试者的PFT是不同的。III期和IV期患者RV和RV/TLC均高于正常水平,而IV期患者DLCO低于正常水平,在II期和III期患者中,IC平均值存在显著性差异。

讨论:胸腺瘤受试者的肺功能模式与肿瘤的位置和大小显著相关,而与临床Masaoka分期无关。

前言

胸腺瘤是前纵隔最常见的肿瘤。它常见于中老年人群,男女比例大致相等。该肿瘤是来源于通常负责T淋巴细胞成熟的胸腺上皮细胞,可根据是否存在包膜侵袭分为“恶性”或“良性”。尽管胸腺瘤的发病机理尚不明确,但先前的组织学证据表明胸腺瘤经常伴随有丰富的T细胞浸润。随后,异常条件性T细胞被释放到循环中,从而导致自身免疫异常,例如重症肌无力(MG)、血液病症和结缔组织疾病。

只有三分之一的受试者出现胸痛、咳嗽和其他症状。相比之下,三分之一到一半的受试者的胸片上显示无症状的前纵隔肿块。在后一种情况下,发展缓慢的胸腺瘤倾向于浸润邻近的胸部器官。因此,最初的临床表现主要与肺门或气管侵犯有关。肿瘤进展是肺功能参数变化的原因。然而,目前,还没有研究对胸腺瘤分期和肺功能之间的相关性进行评估。肺功能检查是重要的胸外科术前评价指标之一,术前准备是手术成功的关键所在。在本研究中,对北京胸科医院20年来胸腺瘤患者的肺功能进行了回顾性分析。

方法

研究对象

本研究在北京胸科医院进行,这是一家治疗结核病和胸部肿瘤的三级医院。本研究回顾性分析了2001年1月至2019年12月期间因胸腺瘤接受胸腺扩大切除术的143例受试者的病历。所有受试者诊断均基于病理结果,区别于患有可能影响肺功能的并发症的受试者,包括哮喘、慢性阻塞性肺病、既往结核病发作、肺切除术、长期暴露于有毒气体或粉末、胸部畸形、慢性心功能不全、慢性肾功能不全和重度贫血。人口统计学数据(例如性别和年龄)和临床数据(例如体重指数(BMI)、吸烟状况、合并MG、临床发现等)是从电子档案中提取的。本研究采用的方案经首都医科大学附属北京胸科医院伦理委员会批准。考虑到本研究对患者受试者的伤害风险不超过最低限度,机构审查委员会批准豁免患者知情同意。

肺功能检查

所有受试者均使用Master Screen测试系统(Jaeger,Wurzburg,德国)进行肺功能检查(PFT),并使用Master Screen脉冲振荡测量系统(Jaeger,Wurzburg,德国)进行总呼吸阻力测量。得到以下参数:肺活量占预期值的百分比(VC% pred),吸气量占预期值的百分比(IC% pred),肺总容量占预期值的百分比(TLC% pred),残气量占预期值的百分比(RV% pred),残气量与肺总容量的比值(RV/TLC% pred),用力肺活量占预期值的百分比(FVC% pred),1秒用力呼气量占预期值的百分比(FEV1% pred),1秒用力呼气量与用力肺活量的比值(FEV 1/FVC),最大自主通气量占预期值的百分比(MVV% pred),峰值吸气流速(PIF),峰值呼气流速占预期值的百分比(PEF% pred),总呼吸道阻力占预期值的百分比(Rtot% pred)、一氧化碳弥散量占预期值的百分比(DLCO% pred)、扩散系数(DLCO/VA% pred)。肺功能检测标准由欧洲呼吸学会发布。

定义

根据上呼吸道阻塞(UAO)患者的流量-容积曲线(FVL),基于阻塞部位和病变性质,将胸腺瘤患者按照Miller和Hyatt的定义分为5组。可变胸外UAO(VE-UAO)的特征为存在吸气平台期和FEF50%/FIF50%>1(见图1A);可变胸内UAO(VI-UAO)的特征为存在呼气平台期和FEF50%/FIF50%<1(见图1B); 固定UAO的特征为在吸气或呼气过程中口径没有变化(见图1C); 单侧主支气管阻塞型(UMBO)的特征为FVL中的蝴蝶形图案(见图1D)。此外,根据前面所述的改良Masaoka分类对受试者进行临床分期。

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图1 流量-容积曲线(F-V曲线)(虚线为法向流速-容积曲线)

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A.可变胸外UAO:阻塞部位位于胸腔入口之外。在吸气过程中,气道压力低于大气压力,气管壁趋于塌陷和闭合,吸气阻力增大,导致吸气流量明显受限。呼气时,由于气道压力高于大气压力,气道趋于扩张,气流限制可能不明显。F-V曲线的特征为存在吸气平台期和FEF50%/FIF50%>1。

B. 可变胸内UAO(VI-UAO):阻塞部位位于胸腔入口内。吸气时,胸部负压增加,气道扩张,气道阻力降低,吸气相气流受限不明显。呼气时胸腔内负压明显下降,气管回缩,气道阻力增加,加重原有阻塞,表现为呼气流量明显受限,尤其在力依赖性呼气的早中期,表现为PEF、FEF25%、FEF50%明显下降。F-V曲线的特征为存在呼气平台期和FEF50%/FIF50%<1。

C. 固定UAO:病变部位更广泛或僵硬,气流限制不再受呼吸阶段的影响。其特征为在吸气或呼气期间缺乏口径变化,吸气和呼气流量显著受限,并且显示平台期FEF50%/FIF50%接近1。

D. 单侧主干支气管阻塞型(UMBO):健侧支气管阻力正常,早期呼吸流量迅速上升至峰值,故初始流量大。患侧支气管阻力增加,呼吸流量减慢,终末流量明显减少。F-V曲线呈双蝶形(D)变化。

统计分析

所有数据均表示为平均值标准偏差(SD)。使用欧洲呼吸学会指南提出的预测值。对于正态分布的变量,使用Student t检验比较不同组间受试者的平均呼吸参数,而对于非正态数据,使用Wilcoxon秩和检验。所有计算均使用SPSS 21.0进行(IBM Corp., Armonk, 美国纽约)。显著性水平设定为p<0.05。

结果

人口统计学和临床特征

本文作者评估了143名被诊断为胸腺瘤的受试者。143例受试者中48%为男性(年龄,平均±SD:48.4±12.1岁)。81例受试者(56.6%)具有高BMI值,28.0%受试者有吸烟史。64例受试者(44.8%)患有MG,其中23例(16%)上睑下垂和41例(28. 1%)呼吸困难。胸腺瘤发生部位多见于前纵隔或前纵隔和上级纵隔,占病例的86.7%(124/143),并且12.6%主要位于上级纵隔,剩下的0.7%位于后纵隔。(表1)

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表1 | 本研究纳入的胸腺瘤患者的人口统计学和临床特征

UAO组中的肺功能测试

基于UAO分类分层,肺功能参数总结见表2。VI-UAO组PEF、MVV均低于正常值,RV/TLC略高于正常值。固定组VC、IC、FVC、FEV1、PEF、MVV、DLCO均低于正常值。此外,UMBO组的FEV 1和DLCO水平低于正常水平,但RV和RV/TLC水平较高。

总之,在四个组中观察到VC、IC、TLC、RV/TLC、FVC、FEV 1、FEV 1/FVC、PEF、PIF、MVV、Rtot和DLCO的平均值存在显著性差异(p<0.05)。以正常受试者为对照组,VI-UAO组、固定-UAO组、UMBO组之间差异均存在显著性(p<0. 05)。

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表2 | 基于上呼吸道阻塞分类分层的胸腺瘤受试者肺功能参数

不同Masaoka分期受试者的肺功能检查

本文作者进一步分析了不同Masaoka分期受试者的肺功能参数。如表3所示,所有组的肺通气和呼吸力学平均水平均在正常水平内。相反,III期和IV期受试者的RV和RV/TLC高于正常水平,而IV期受试者的DLCO值低于正常水平。值得注意的是,IC的平均水平在II期和III期之间显示出显著差异(p=0.04)。

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表3 基于Masaoka分期分层的胸腺瘤受试者肺功能参数的对比

肺功能与MG的相关性

合并MG与呼吸功能不全有显著相关性,因此本研究比较了MG组与非MG组的肺功能指标。如表4所示,MG组中存在并发症的受试者的MVV和DLCO平均水平低于正常水平,更可能低于非MG组,但差异无统计学意义。

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表4 | 胸腺瘤合并重症肌无力患者肺功能指标比较

讨论

据悉,本研究是第一个通过分层分类描述胸腺瘤患者肺功能的研究。本研究数据表明胸腺瘤患者的肺功能模式与肿瘤的位置和大小显著相关,而与临床Masaoka分期无关。在VI-UAO受试者中,观察到的最大差异是肺通气参数,反映了呼气流量受阻。受UMBO影响的受试者中的气流受阻发生在呼吸相的后部,从而导致低FEV1和DLCO值。对于固定UAO受试者,由于呼气和吸气相的气流受限,多个参数值超出呼气值。此外,指导治疗和预测临床结果的Masaoka分类标准,对肺功能参数的影响有限。一种可能的解释是纵隔为肿瘤生长提供了空间补偿。只有当它侵入膈肌和邻近肺组织时,这种效应才会出现,从而持续挤压肺组织,使RV和RV/TLC的预测值升高。

确定阻塞性功能障碍的最重要参数是FEV 1/FVC比值。无论FEV 1是否在正常范围内,低FEV 1/FVC是发病率和死亡率的独立的风险因素。在本研究的队列中,作者证实了与其他组相比,固定UAO受试者具有最低的FEV 1/VC水平,表明该组中的受试者特别是在胸腺切除术后,死亡率增加。本研究应更加关注这些具有较高呼吸功能障碍风险的受试者。

本研究结果提示,对于胸腺瘤的位置, 87%的肿瘤位于前纵隔或前纵隔和上级纵隔,这与先前的研究结果一致。这一结果真实地反映了胸腺在宿主体内的正常位置。值得注意的是,胸腺瘤患者中BMI值高的个体比例不平衡的高。众所周知,成年人胸腺退化为脂肪组织。Silva最近的一项实验研究表明,高脂饮食导致胸腺脂质分布异常,这表明脂质代谢对胸腺的结构和功能产生重大影响。胸腺内脂肪的过度积累可能会增加胸腺上皮细胞恶性转化的可能性。但还需要更直接的实验证据来阐明脂质代谢与胸腺瘤发病机制之间的相关性。

鉴于围手术期死亡率较高,MG被认为是胸腺瘤的不良预后因素。相反,最近的一些报道显示MG是胸腺瘤的潜在有利预后因素。在本研究中,作者发现MG和非MG组之间的肺功能参数无显著差异。一方面,合并MG可导致胸腺瘤的早期诊断,且较少晚期。另一方面,这种现象与广泛用于治疗这两种疾病的类固醇的益处有关。

作者认可该项研究的一些局限性。首先,所有受试者均从单个中心入组。方法上的偏差会削弱结论的可信度。其次,本文作者没有建立基线肺功能与术后临床结果之间的关系。虽然如此,本研究通过不同的分层分类扩展了对胸腺瘤患者肺功能的了解。

结论

总之,本文数据表明胸腺瘤患者的肺功能模式与肿瘤的位置和大小显著相关,而与临床Masaoka分期无关。与其他组相比,固定UAO受试者具有最低的FEV 1/VC水平,表明这些受试者死亡几率增加。此外,MG组与非MG组之间的肺功能参数无显著差异。在胸腺瘤受试者中注意到具有高BMI值的个体不平衡的高比例,暗示了脂质代谢与胸腺瘤发病机制之间的潜在相关性,但这需要在未来进一步研究。

中文内容仅供参考,一切以英文原文为准。

本期论文中文解读

彭榆莉

/初稿

李逸尘

 /初审

范成铭

/校审

范成铭,博士

The Thoracic and Cardiovascular Surgeon 编委

中南大学湘雅二医院

范成铭博士的研究方向是心血管外科、缺血性心脏病的干细胞治疗。他主持了国家自然科学基金青年项目、湖南省自然科学基金优秀青年项目等多项课题。已在国际期刊发表学术论文55篇。他还是美国心脏协会AHA成员、动脉硬化、血栓形成和血管生理学委员会成员、国际动脉粥样硬化学会会员。