第一秒用力呼气量与肺癌患者术后肺部感染的相关性

蒋 虹， 李 隽， 童皖宁， 赵红霞， 闫丽娟

(海军军医大学附属长海医院精准医学中心，上海 200081)

我国肺癌高发，据相关统计显示每年超过20万人因肺癌而死亡。早期肺癌尤其是局限期非小细胞肺癌，手术切除病灶是其首选的治疗方法。但肺癌手术开胸切除一定的肺组织，对肺功能的损害较大，此外肺癌患者本身即合并有肺通气功能障碍。肺部感染是肺癌术后最常见的并发症，是肺癌患者围手术期死亡的主要原因。肺癌术后肺部感染的发生，有诸多因素的影响，如高龄、既往糖尿病病史、呼吸系统疾病史以及术后疼痛等[1-4]。因此，临床上研究怎样减少肺部感染的发生对于保障肺癌手术患者的安全具有重要意义。肺功能测定是肺癌患者必须进行的一项常规检查，包含用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、第一秒用力呼气量(forced espirotory volume in one-second, FEV1)、最大分钟通气量(maximun minute ventilation volume, MVV)等[5-7]。各个指标的测定利于制定肺癌患者的手术方案，并为降低术后并发症提供依据。其中FEV1是最能反映患者呼吸气道活动的有意义的指标，临床诸多研究提示其与肺癌术后肺部并发症存在一定的关系[2]。本研究通过回顾性分析海军军医大学附属长海医院诊治的肺癌手术患者为研究对象，探讨FEV1与肺癌术后并发症的关系，以期能降低临床上术后肺部感染并发症的发生。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2012年1月—2018年1月海军军医大学附属长海医院虹口院区胸外科行手术治疗的肺癌患者124例为研究对象。根据术后是否发生肺部感染分为肺部感染组(n=24)和无感染组(n=100)。肺部感染组男性19例(78%)，平均年龄(62.64±5.80)岁，无感染组男性78例(79.2%)，平均年龄(58.74±6.22)岁，两组性别、年龄差异无统计学意义(P>0.05)。术后肺部感染组纳入标准参考美国胸科协会和美国传染病协会指南标准： (1) 术后肺部X线胸片显示阳性;(2) 体温升高;(3) 术后白细胞增高;(4) 有咳嗽浓痰等临床症状。剔除标准： 术前即有肺部感染患者。整理患者的年龄、性别、吸烟史、既往有无大手术史等一般临床资料，以及与围手术期康复密切相关的基础疾病： 糖尿病、心血管病、呼吸系统病。心血管病史指患有高血压、冠心病史、心脏瓣膜病等，呼吸系统病史指患有慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘、肺结核、支气管扩张症、间质性肺炎以及慢性阻塞性肺病病史。通过比较两组患者围手术期相关因素与术后肺部感染发生的关系，确定影响术后肺部感染的相关指标。

同期选取50例肺癌患者，构建术后肺部感染的预测模型并计算其灵敏度和特异度。排除标准： 近期感染史，近2个月内激素类药物服用史，其他严重脏器病变患者。

1.2 方法

所选患者均完善术前检查，做好术前评估，根据肺癌患者病灶的具体位置以及患者的具体情况选择手术方案。所选患者中，其中胸腔镜手术82例(肺部感染组16例，无感染组66例)，开胸手术42例(肺部感染组8例，无感染组34例)，全部患者均进行系统淋巴结清扫术。所选患者围手术期常规预防性使用抗生素(头孢替安，1g)，具体应用为术前30min、术中每3h应用，至术后24h。对于可疑存在术后肺部感染患者需进行痰细菌培养以及药敏实验，明确诊断并根据检测结果调整应用抗生素(头孢哌酮舒巴坦，2g)。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 一般资料比较

所选124例肺癌手术患者，其中术后肺部感染组患者24例，无感染组100例，总体术后肺部感染发生率为19.35%。比较两组患者相关危险因素，结果显示： 在既往合并糖尿病病史、吸烟指数、FEV1方面，术后肺部感染组与无感染组存在明显差异(P<0.05)；而在手术方式、手术时间以及既往呼吸系统病史方面差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1所选患者一般资料比较

项目全组(n=124)无感染组(n=100)肺部感染组(n=24例)P合并症 高血压31(25%)25(25%)6(25%)0.094 2型糖尿病14(11.3%)8(8%)6(25%)0.020 呼吸系统疾病史50(40.3%)42(42%)8(33.3%)0.421大手术史23(16.9%)18(18%)5(20.8%)0.840吸烟指数(年支)295.5±260.32227.5±254.69377.9±230.010.028FEV1(%)92.24±5.2490.23±5.2484.24±5.250.011术式 胸腔镜手术82(66.1%)66(66%)16(66.7%)0.55 开胸手术42(33.9%)34(34%)8(33.3%)0.67失血量/mL245.24±5.23260.12±4.23254.12±6.280.24手术时间/min240.24±66.24234.24±5.28244.24±8.840.68肿瘤最大径/cm3.20±1.083.14±1.083.44±1.220.92

2.2 肺癌患者术后肺部感染的危险因素分析

以肺部感染为因变量，合并糖尿病、吸烟指数、手术方式、FEV1、手术时间作为自变量，进行Logistic多因素回归分析，结果提示FEV1是肺癌患者术后肺部感染发生的重要独立预测因素之一(OR=1.94，P=0.002)，见表2。

表2 肺癌术后合并肺部感染多因素Logistic回归分析Tab.2 Multivariate Logistic regression analysis on pulmonary infection after lung cancer operation

2.3 模型队列与验证队列的基线数据和围手术期资料比较

以FEV1为变量构建预防术后肺部感染的预测效能，结果显示AUC为0.652(95%CI： 0.540～0.752)，灵敏度83%，特异度52%。提示验证队列的基线数据以及术前变量与模型队列差异不存在统计学意义，见表3。通过回归方程验证术后肺部感染，具有较高的灵敏度(AUC为0.842,95%CI： 0.001～1.052，灵敏度86%，特异度74%)。

表3 模型队列与验证队列的基线数据和围手术期资料比较Tab.3 Comparison between baseline data from model and validation cohorts and perioperative data

3 讨 论

肺癌是当前恶性肿瘤中最为常见的一种，工业发达，环境大气污染的蔓延，使得肺癌的发病率逐年上升，近年来呈现发病日益年轻化趋势，严重威胁人们的身体健康及生命安全。目前，非小细胞肺癌首选手术治疗的方式，但外科手术无论是胸腔镜还是开胸手术均是一种创伤性治疗，可引起呼吸障碍、肺组织容量降低、膈肌运动等紊乱，影响通气功能和换气功能[8-10]。其中原因，手术本身与术前麻醉，术后伤口疼痛引起的咳嗽能力限制，术后血流动力学改变，血管床面积减少，右心负荷增加，会引起患者呼吸及循环系统紊乱，可导致术后并发症。根据文献报道[11]，伴随胸部手术广泛开展，术后肺部感染并发症的发生率居高不下。

以往的研究[12]表明，肺癌手术并发术后肺部感染的影响因素包括性别、年龄、手术方式、吸烟史、并发症、住院时间等，本研究将术后肺部感染和未发生感染组进行比较，提示两组患者的吸烟指数、合并糖尿病病史，以及肺功能指数FEV1存在明显差异有统计学意义，而进一步的多因素Logistic分析结果表明，吸烟指数、糖尿病病史、FEV1值均为术后肺部感染的预测因素。这与长期烟雾刺激可损伤呼吸道黏膜，支气管分泌增多，并减弱纤毛的运动清扫能力，使炎症反应增加有关[13]。而糖尿病患者的高血糖可增加血浆渗透压、机体代谢改变、导致疾病免疫功能的下降,肺部感染发生概率增加[14]。

研究[11]表明，术后肺部感染并发症发生率与肺功能障碍程度成正比，已成为胸外科手术围手术期死亡的主要原因之一。FEV1是指第1秒内呼出的气体量，简单易行，是反应肺通气功能的灵敏指标。FEV1与患者的咳嗽能力息息相关，而有效咳嗽对于预防术后肺部感染具有积极的作用[15]。本研究结果表明，FEV1是预测肺癌患者术后肺部感染的有效指标，术前FEV1值较低的患者术后发生肺部感染概率较高，以FEV1为变量构建预防术后肺部感染的预测效能，通过回归方程验证术后肺部感染，具有较高的灵敏度。说明通过术前肺功能评估手术安全性、预测术后并发症的发生率并发现可能的危险因素尤为重要。另外，与其他年龄、性别、吸烟指数、合并症等预测因素不同，FEV1可以通过呼吸功能锻炼而得到改善，说明通过改善术前患者的FEV1水平可能可以降低肺癌患者术后肺部感染并发症的发生率，具体的影响程度有待今后进一步研究探讨。

此外本研究结果中手术方式在术后肺部感染组与无感染组差异无统计学意义，而有研究[16]显示手术方式亦与肺部感染的发生密切相关，使用胸腔镜手术方式创伤更小，患者疼痛轻、术后恢复快，一定程度上能降低术后肺部感染的发生。这也正是本研究存在的部分局限性： 首先,本研究为回顾性分析,部分患者信息欠精确;其次,样本量相对少,而且为单中心分析容易造成偏倚。下一步研究将扩充样本量和并展开多中心分析和前瞻性研究,以期获得更准确数据和结论。综合各方面研究提示在肺癌手术过程中，除了完善的术前准备亦要重视手术方式的选择，在保证手术效果的基础上选择创伤更小的方式。并且在术前综合患者的各方面情况，预测术后可能存在的问题，而不能只关注患者的手术效果。