数字胸腔引流系统在肺切除术中的应用价值

贺高升 何明 综述 朱辉 审校

据最新全球癌症数据统计显示，肺癌每年估计有220 万新发病例和180 万死亡病例，已成为全球第二大最常见癌症和最主要的癌症死亡原因，约占诊断癌症的1/10（11.4%）和死亡的1/5（18.0%）[1]。近些年低剂量CT 的应用以及新型冠状病毒肺炎流行期间CT的筛查，使得更多的肺部高危结节及早期肺癌被发现，对于这些患者获益最大的治疗方法仍然是进行手术治疗[2]。肺切除术后，需常规放置胸腔闭式引流管，其目的是引流胸腔积液及胸腔积气，加速肺复张[3]，并监测漏气和胸腔引流情况。无论手术方式如何，引流管的存在均会引起不同程度的疼痛甚至是影响肺功能的恢复[4]，因此，胸腔闭式引流管能否尽早拔除是决定患者术后病程的关键因素，并影响术后恢复速度和住院时间[5]。为了改善引流效果，实现更快的拔除胸腔引流管，相关研究不断开展，胸腔引流系统的改进也在不断探索中，目前最新研发出的数字胸腔引流系统已在部分胸外中心开展应用，体现出巨大的潜力，本文就数字胸腔引流系统在肺切除术中的应用价值进行综述。

1 胸腔引流系统发展历程

胸腔引流系统拥有悠久的历史，1875 年Gotthard Bulau 发明了第一个经典水封胸腔闭式引流系统，由水下密封容器与胸管的连接组件构成，允许空气和液体从胸膜腔单向运动[6]。二十世纪初，这一引流系统在世界范围内得到了广泛的应用，然而在应用过程中却发现其并不适合用来引流较大量的胸腔积液，因为随着引流积液的不断增加，胸腔引流瓶中的液面会不断上升，从而增加了进一步引流的阻力。为了解决这一问题，在1926 年研发出双腔引流系统，其在单腔瓶的基础上另外增加了一个水封瓶，将引流液与水封液分离，很好地避免了因引流液增多而导致引流阻力的增加[7]。

对于肺部长期大量漏气的患者，应用负压吸引会取得更好的引流效果并可以加速愈合，但在应用过程中发现调节适当的吸引压力较为困难，当负压压力过大时，可能造成肺组织损伤并加重漏气，而当压力过小时又达不到预期的吸引效果[8]。研究者为此又试图在双腔引流系统的基础上增加一个调压瓶，用来缓冲过大的吸引压力，使得吸引压力始终维持在一个相对安全的范围内，并最终形成了目前所为广泛应用的三腔引流系统[8]。

在快速康复和精准外科理念的推动下，研究者试图寻求一种方法能够更加客观地评估肺切除术后患者肺部是否有漏气及漏气量值，这对于患者术后的治疗具有重要意义，他们为此开发出了床旁空气泄漏定量装置，将其连接到胸管测量10～15 min，便可得到一个较为准确的漏气值，不过其测量时间较长，且不能连续测量。2005 年全球第一个数字引流系统问世，不仅可以实时、精确地测量漏气值及胸膜压力，还可以提供稳定的负压吸引，使得胸腔引流系统进入了一个新纪元[9]。

综上所述，传统胸腔引流系统虽然取得了巨大的突破，但其仍存在一定的弊端：1）便携性差，传统水封瓶必须保持直立且置于较低位置，一但倾倒可能引发气胸，负压吸引需连接壁式吸引或负压吸引泵，严重影响患者活动及转运[8]；2）稳定性较差，由于潜在的虹吸效应，传统水封瓶的吸引压力可能会随着瓶身放置的高度变化而变化[10]，从而不能为胸腔内提供稳定的吸引压力，增加了长时间漏气的风险[11]；3）客观性较差，在术后肺部漏气时，水封瓶只能依靠用力呼气或咳嗽时引流室中的气泡来判断患者是否存在肺部漏气、漏气的多少，这种评估方法主要依赖于医师对气泡的主观解释。根据这样非客观评估所做出拔除引流管的决策后，再次气胸或置入胸腔引流管的情况时有发生，同时这些气泡也会产生一定的噪音，引起患者的焦虑或影响睡眠。随着便携式数字胸腔引流系统的出现，这些情况已得到改善，并可能带来一些额外的优势。

2 数字胸腔引流系统的应用及优势

2.1 数字引流系统可促进肺漏气愈合

肺部漏气是肺切除术后最常见的并发症，发生率约占所有术后并发症的50%[12]，其中超过5 天的称为长时间漏气（prolonged air leakage，PAL）[13]，占8%～10.4%[14-15]，即使术中外科医师应用多种技术，包括应用肺密封剂，覆盖生物材料、缝线加固等，术后肺漏气仍不可避免。长时间的漏气延缓了拔管时间及肺功能的恢复，增加了患者术后疼痛，同时也是延迟出院的主要因素[4，16]，另外长时间带管还可增加脓胸[17]、房颤、血栓栓塞、肺气肿、肺炎和呼吸衰竭等的风险[18]，因此，术后需要尽快改善漏气程度并拔除胸腔闭式引流管。

数字胸腔引流系统在应对上述问题展现出较大的优势，首先其可以连续测量、记录漏气流量和胸膜腔压力[8]，并根据胸膜腔内压不断调节其吸引压力使胸膜腔压力处于预设压力范围内，从而减少胸膜内压大幅波动，降低肺部长时间漏气的风险[11]，同时，可通过相应软件导出数据进行分析与处理。其次，目前大多数研究认为，在确认残余肺完全再扩张后，以及在过去至少6 h 内空气流量连续小于20 mL/min 时，可拔除胸腔引流管[19]，但这时普通胸腔引流瓶仍可看到一些气泡而不能拔管，从而延长了拔管时间，使患者经受不必要的痛苦与花费。数字胸腔引流系统可提供实时客观的漏气数据，以及过去24h 或72 h 漏气曲线图，能够为做出及时、安全的拔管决策提供有效的数据支持。最重要的是，数字胸腔引流系统集储液瓶、吸引泵于一体，且无需水封，在任何位置均可以提供稳定的、持续的负压吸引，具有良好的便携性，术后长期大量漏气患者应用该系统可有效缩短住院时间。

肺切除术后，尤其是存在肺部漏气时，使用数字胸腔引流系统具有更大的优势，但对于数字胸腔引流装置的最佳抽吸压力目前尚不清楚，且不同应用中心之间存在差异。Mitsui 等[20]进行的一项回顾性研究发现：胸管吸引压力与漏气持续时间显著相关，低吸引压力可以更快改善术后漏气。Holbek 等[21]的随机对照试验也得出了同样的结论，即低吸力水平（-2 cmH2O）能够显著缩短引流时间、漏气停止时间和总液体产出量，而不增加并发症。我国罗少龙等[22]，在135 例患者中进行的一项前瞻性研究，来探讨常规引流压力（-8 cmH2O）与低引流压力（-2 cmH2O）之间的优异性，最终得出低负压（-2 cmH2O）可改善肺顺应性，促进肺复张、减少残腔，缩短肺漏气时间、促进肺漏气部位的修复，具有更好的效果。

陈东来等[23]，将超大负压吸引值（-30 cmH2O）应用于术后难治性持续性大量漏气患者，也取得了积极的结果，但其只纳入8 例患者，存在一定的局限性。因此，最佳负压吸引压力值的设定仍存在一定争议。

综合上述研究来看，肺术后尤其是伴有肺部漏气患者，应用数字胸腔引流系统采用较小的负压吸引（-2 cmH2O）似乎更具有优势，可能是由于较小的吸引压力降低了胸膜腔压力，从而降低了肺表面漏气点的压力负荷，随之漏气流量减少。数字胸腔引流系统负压设置范围为（-1～-30）cmH2O，但是否存在一个所有手术都适用的最佳压力设定值以及低引流压力是否确实比常规压力更佳等问题尚需要更进一步的探索。

2.2 数字引流新系统可有效引流胸腔积液

除术后肺漏气外，胸腔引流量也是决定拔除胸腔引流管的另一重要因素，过多的胸腔积液积聚可引发呼吸困难，甚至是肺不张和肺炎。正常生理状况下，胸水在胸膜腔内不断形成并吸收，且形成和吸收保持恒定平衡，肺切除术后，正常的生理平衡受到破坏，导致胸水的形成和积聚显著增加。

负压吸引可以有效地引流术后产生的胸腔积液[24-25]，传统胸腔引流系统只能提供恒定不变的压力，而且压力的大小不会根据胸腔内压的变化而变化，在这种固定压力下持续抽吸会增加跨胸膜液体滤过的压力梯度，并可能增加局部炎症反应[26]。相反，数字引流系统能够根据胸腔内压不断调整吸引压力而使得胸腔内压更为稳定，还能够促进胸腔积液的快速排出以及胸水循环的恢复。

目前有研究认为全胸腔镜下肺切除术后只要排除漏气，胸腔引流小于500 mL/d，并且引流液为非肉眼乳糜状，可在术后48 h 内拔除胸管[26]。对于该标准的安全性也有研究进行验证，在该标准下仅导致2.8%的患者出现术后复发性积液[27]。在临床实践中，多数外科医生为避免因胸腔积液重新插入胸管，以及胸腔积液引起的发热等并发症，大多将小于200 mL/d作为拔管标准，应用数字胸腔引流系统可精准得知患者胸腔引流量，并据此做出客观的拔管决定。另外，使用期间胸膜压力波动更小，能够有效地减少胸膜渗出，从而减少胸腔引流量[28-29]，同时该系统拥有抗反流装置及滤菌器能够减少胸腔感染。也有少部分研究表明应用数字胸腔引流系统在减少胸腔引流液方面没有太大的优势甚至使得引流量增加[31，30]。因此，需要根据具体情况，全面评估负压引流系统的应用前景。

2.3 数字引流系统的创新应用

目前，对于长时间漏气的预测尚无统一且足够有效的标准，大都结合患者性别、吸烟史、体质指数、肺气肿、肺功能、胸膜黏连、肺切除类型和切除位置进行预测[13]。Takamochi 等[31]在一项研究中尝试用一种新的方法预测PAL，即根据数字胸腔引流系统显示的漏气峰值以及漏气趋势将肺术后漏气分为5 种模式，而后分析这5 种模式与PAL 的关系，结果发现，如果在术后72 h 内峰值漏气为100 mL/min 或更多，或漏气模式为反复加重并缓解或漏气无改善趋势，其发生PAL 机率较大，可考虑给予积极处理，如胸膜固定或再次手术等。另外还通过数字胸腔引流系统观察到当漏气量下降到20 mL/min 以下后，胸膜压便会出现波动，即表明漏气停止的信息不仅可以从漏气值的变化中得到，还可以从胸膜压波动的增加中得到，这为做出拔管决策提供了新的依据[34]。

Shintani 等[32]也进行了一项类似的研究，其根据术后72 h 漏气曲线图，将术后漏气分为4 种模式，其中变异模式（即术后4 天内漏气量呈现出不同程度的减少和增加并始终＞20 mL/min）的患者术后即刻漏气量较大且漏气时间和置管时更长，且多数需要再次手术或胸膜固定等治疗。另外漏气量为0 mL/min 或＞30 mL/min 不断变化的患者拔除胸管后，再发气胸或皮下肺气肿的机率较大，所以需更加慎重地做出拔管决策。上述研究为更准确地预测PAL 提供了新的可能，即分析患者术后数字引流系统中的漏气趋势，其中漏气波动幅度较大或长时间无下降趋势，有较大机率发生PAL，针对相应患者可尽早加以干预来减少PAL的发生。但在应用较小吸引压力时，胸膜腔压力也随之降低，较低的胸膜腔压力能够减少漏气的流量，随之可能会改变漏气模式，造成PAL 预测的准确性下降。应用数字引流系统判断漏气是否停止时，除了根据具体漏气值以及胸膜压波动的增外，Eriguchi 等[33]进行的一项研究发现了新的依据，其回顾性分析714例肺术后患者胸腔内压，发现无肺漏气患者的平均胸膜腔内压约为-12 cmH2O，而在肺漏气的患者中，设定常规压力（-8 cmH2O）下，漏气期的平均胸膜腔内压维持在约-8～-10 cmH2O；设定较小压力（-1 cmH2O）下，漏气的平均胸膜腔内压维持在约-5 cmH2O。当漏气消失时，两者胸膜腔内压立即下降达到约-12 cmH2O。因此，还可通过胸膜内压的变化来识别漏气的发生与停止，且在较温和的吸力下更易识别。总体来说，数字胸腔引流系统具有以下优点：1）由“干封”取代水封，因此该装置能够放置于任何高度，即便是倾倒也无需担心，方便患者术后活动及转运；2）根据胸腔内压自动调节吸引压力，使得胸腔内始终维持在预设的压力范围内，促进胸膜固定；3）能够实时地、客观地显示肺漏气及引流液数值，有助于临床医生判断术后恢复情况及拔除引流管时间[34]，同时相应数据可导出、可处理；4）在引流瓶已满、管路松、脱落或阻塞、设备故障、蓄电池耗尽时均可发出警报，以便能够更快地处理相应状况。除以上优势外，数字引流系统在硬件上存在一定的不足，主要表现为观察及记录患者引流量时仍需到病床旁，如果能够实现远程实时监测患者引流状况，可以在很大程度上减少医护人员日常工作负担，而且对于带管出院患者将会更加安全。

3 结语

肺切除术后，尤其是肺段或肺叶切除术后且并发肺漏气时，应用数字胸腔闭式引流系统可加快肺部漏气的愈合、减少胸腔引流量、缩短带管时间及住院时间，从而减少患者病痛及住院花费，值得推广应用。但应用数字胸腔引流系统时设置多大的吸引压力，以及对于行肺楔形切除术、肺段切除术是否具有同样的优势有待进一步探索。

本文无影响其科学性与可信度的经济利益冲突。