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)科大學附屬婦產醫(yī)院疼痛科，南京210004；2 徐州市中心醫(yī)院康復科；3 徐州醫(yī)科大學附屬徐州康復醫(yī)院康復科

現(xiàn)已證實環(huán)境污染、吸煙、飲酒、高脂飲食習慣等與肺癌發(fā)病有關，近年來研究表明，缺乏體力活動鍛煉也是肺癌發(fā)病的危險因素之一［1］。因此，有學者建議將運動能力低下納入肺癌的臨床診斷標準［2］。心肺耐力（CRF）即有氧運動能力已被納入臨床生命體征的評估。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相關。研究表明，相比吸煙、高血壓、高膽固醇等危險因素，CRF預測心肺系統(tǒng)疾病的病死率效能更高，科學評估CRF有助于對不良結局的發(fā)生風險進行分級［3］。原發(fā)性肺癌患者兼有氣道和肺實質病變，其心肺功能異常具有復雜、多樣的特點［4］。心肺運動試驗（CPET）可評估人體在運動中的應激表現(xiàn)、代謝需求增加等一系列生理反應，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，為后續(xù)臨床治療及康復提供參考。

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。納入標準：①經纖維支氣管鏡活檢、CT引導下肺穿刺活檢或肺切除術后病理證實為原發(fā)性肺癌，根據TNM分期，均為Ⅰ期肺癌［6］；②年齡40 ～ 80歲，意識清楚，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具有小學及以上文化水平，具有良好的理解力和依從性；⑤對本研究知情同意并簽署知情同意書。排除標準：①合并冠心病、高血壓病、代謝綜合征、甲狀腺功能亢進癥、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等相關慢性疾病者；②有《美國胸科學會和癌癥患者運動測試指南》規(guī)定的運動測試檢查禁忌證者；③體育相關職業(yè)者；④接受過放化療等肺癌相關治療者；⑤同時合并其他腫瘤、尚在積極治療期間，或近3年內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例納入對照組，均排除肺部疾病。本研究經徐州市中心醫(yī)院倫理審查委員會批準（XZXY-LJ-20191025-021）。對兩組間部分差異有統(tǒng)計學意義的基線資料采用1∶1傾向性評分匹配降低混雜偏倚，卡鉗值設定為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，有運動習慣15例、無運動習慣10例。對照組男14例、女11例，年齡（61.12 ± 6.76）歲，BMI（24.39 ±2.92）kg/m2，有運動習慣14例、無運動習慣11例。

1.2 心肺功能評估方法 采用南京瀚雅公司生產的HIGHERMed心肺運動測試儀（型號SMAX58CE）進行CPET檢查，運動設備為功率自行車（型號V6001-0004），測定受試者從安靜狀態(tài)、熱身、運動到恢復期整個階段的血壓、血氧飽和度（SPO2）、12導聯(lián)心電圖、各項肺通氣及氣體交換等數據。測試前需對儀器進行氣體、容量和流量定標，根據患者個體情況選擇10 ～ 20 W/min的Ramp方案，進行癥狀限制性最大負荷運動測試［7］。達到最大運動負荷后［8］，操作醫(yī)師將負荷解除，之后進入3 min運動恢復期，運動停止后繼續(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指標。采用V-斜率法確定無氧閾（AT）。從測試系統(tǒng)中導出檢測數據，包括峰值攝氧量（peakVO2）、峰值公斤攝氧量（peakVO2/kg）、無氧域時攝氧量（VO2@AT）及公斤攝氧量（VO2/kg@AT）、峰值氧脈搏（peak O2pulse）及峰值氧脈搏/預計值（peak O2pulse%）、二氧化碳通氣當量最低值（VE/VCO2nadir）及斜率（VE/VCO2slope）、峰值分鐘通氣量（VE）、分鐘通氣量/預計值（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/預計值（HRpeak%）、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）等指標。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件。經Shapiro-Wilk檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料以表示，兩組比較采用兩獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，兩組比較采用Mann WhitneyU檢驗。計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組通氣功能指標比較 見表1。

表1 兩組通氣功能指標比較（）

表1 兩組通氣功能指標比較（）

注：與對照組相比，*P＜0.05。

組別肺癌組對照組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 兩組運動能力指標比較 肺癌組peakVO2、peak-VO2/kg、VO2/kg@AT低于對照組（P均＜0.05）。見表2。

表2 兩組運動能力指標比較（）

表2 兩組運動能力指標比較（）

注：與對照組相比，*P＜0.05。

組別n peak O2 pulse %肺癌組對照組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指標比較 兩組其他CPET指標差異無統(tǒng)計學意義（P均＞0.05）。見表3。

表3 兩組其他CPET指標比較（）

表3 兩組其他CPET指標比較（）

組別肺癌組對照組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)病風險呈負相關［9-10］，其中包括肺癌。相對于晚期肺癌，早期肺癌患者的日?；顒幽褪苄韵鄬^好，但鮮有研究對比其與健康人的心肺功能。因此，本研究對擬行治療的早期肺癌患者CRF變化進行觀察和分析。CPET能夠客觀、定量評價活動耐力、心臟儲備功能，反映受試者從靜息、熱身、運動期到恢復期各個階段的通氣水平和氣體交換效率，有助于治療前篩查CRF異常的個體，為后續(xù)康復治療提供參考。

VE/VCO2即體內排出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影響VD/VT。本研究中，肺癌組運動測試中VE/VCO2nadir、VE/VCO2slope均顯著高于對照組，表明肺癌患者運動過程中與肺血流實現(xiàn)氣體交換的無效通氣遠遠高于正常人。有研究表明，可使用VE/VCO2最低值或AT時的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已被證實可作為慢性阻塞性肺疾病患者伴肺動脈高壓的標志，VE/VCO2slope還可用于慢性心力衰竭患者預后評估和通氣系統(tǒng)障礙分級［13］。靜息時PETCO2正常值為36 ～ 42 mmHg，在輕度到中度運動時通常上升3 ～ 8 mmHg（受呼吸模式影響）［14］。雖然不能經由PETCO2對受試對象（尤其肺部疾病患者）精確預測動脈血CO2分壓值，但其可用于觀察動脈血CO2分壓變化。肺癌組運動時PETCO2顯著低于對照組，提示肺癌組肺灌注受限。

本研究結果還顯示，肺癌組peakVO2及peak-VO2/kg低于對照組。反映早期肺癌患者循環(huán)系統(tǒng)轉運至肌群的氧氣供應和肌肉代謝的氧氣需求失衡。peakVO2/kg是預測肺癌患者外科手術治療后肺部并發(fā)癥發(fā)生的重要指標之一。有指南指出，當peak VO2/kg數值高于20 mL/（kg·min）時，術后肺部并發(fā)癥發(fā)生風險較低；當數值低于10 mL/（kg·min）時，并發(fā)癥發(fā)生風險較高［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，其運動耐量均呈降低趨勢，尤以合并慢性阻塞性肺疾病者更為顯著［17］，與本研究結果相似。相對于peakVO2/kg，VO2/kg@AT反映的是肌肉線粒體利用氧的能力，可反映亞極量運動負荷，不受人為因素的影響，重復性更好。本研究中肺癌組VO2/kg@AT低于對照組，提示早期肺癌患者存在氧運動能力的下降。

O2pulse指攝氧量與心率的比值，即心臟每搏量與動靜脈血O2差的乘積［18］。血紅蛋白的利用率、肺里動脈血氧飽和度及外周攝取氧的能力都能影響動靜脈血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低于對照組，但無統(tǒng)計學意義，可能與本研究樣本量不足有關。

耿燦茹等［19］研究發(fā)現(xiàn)，術前預康復有助于提高60歲以上肺癌患者的肺功能和運動耐力，降低術后并發(fā)癥的發(fā)生率。李露等［20］研究認為，系統(tǒng)呼吸訓練可改善肺癌患者術后短期呼吸運動功能，縮短術后住院時間。本研究結果顯示，早期肺癌患者即存在運動能力下降，通氣功能、氣體交換效率下降。上述結果提示，早期肺癌患者有必要進行系統(tǒng)的康復訓練，有助于降低術后肺部并發(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，上述研究結果仍需擴大樣本量、多中心研究以進一步驗證。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治療后的心肺功能動態(tài)改變。