肺癌患者胸腔鏡輔助下與開胸肺葉切除術后房顫發生率及心率變異性的關系

要彤 何庚戌 李方江 濮仁富 劉俊堂 趙雷 蔡寶松 張雁

論著

肺癌患者胸腔鏡輔助下與開胸肺葉切除術后房顫發生率及心率變異性的關系

要彤 何庚戌 李方江 濮仁富 劉俊堂 趙雷 蔡寶松 張雁

目的研究經胸腔鏡與開胸肺葉切除術后房顫發生率的區別以及術后心率變異性的差別，進一步探討自主神經系統在肺癌患者肺葉切除術后房顫發生中的作用。方法選取2012年1月至2016年6月我院60歲以上接受胸腔鏡下肺葉切除術的肺癌患者作為胸腔鏡組，既往數據庫中接受開胸肺葉切除術的肺癌患者作為開胸組，兩組各112例。兩組患者的性別、年齡等基礎臨床資料相匹配，在術后經動態心電圖監測96 h，分析房顫發生率以及術后不同時間段的心率變異性指標變化。結果術后共有39例患者出現房顫，發生率為17.4%，其中胸腔鏡組為19例、開胸組為20例;房顫發生時間均在術后24 h之后。兩組之間房顫發生率比較，差異無統計學意義(16.9%vs. 17.9%，P=0.88)。兩組之間的術后整體心率變異性無明顯區別。結論胸腔鏡手術并不能降低肺癌患者房顫的發生率;不同手術策略對肺葉切除術后心率變異性無影響。自主神經機制可能是肺葉切除術后房顫發生的重要機制之一。

肺癌；房顫；胸腔鏡輔助下肺葉切除術；開胸手術；心率變異性

術后的房性心律失常，尤其是房顫在老年人非心臟手術的胸外科術后發病率在20%左右[1]。術后房顫的發生是肺葉切除術后常見的并發癥，會導致患者住院時間延長、監護室停留時間延長和住院費用的增加，并有導致腦栓塞的危險性。因此了解房顫發生的危險因素、機制和預防,對于肺葉切除術患者尤為重要。經胸腔鏡肺葉切除術由于不撐開肋骨、創傷小、恢復快以及腫瘤學上的可接受性，已經在臨床上廣泛應用[2]。由于其微創性，胸腔鏡技術在很多方面可能會明顯優于開胸手術，尤其對于老年患者。部分文獻報告胸腔鏡手術并不能夠降低患者術后房顫的發生比例[3-5]，在我們以前的研究中發現肺葉切除術后房顫的發生與自主神經功能有關[6]，本研究旨在研究胸腔鏡下肺葉切除術與開胸肺葉切除術房顫的發生率的差別，以及在手術后不同時間段心率變異性指標的改變之間是否存在區別，以進一步探討肺葉切除術后房顫發生的機制。

1 臨床資料

1.1 入選標準

經解放軍第二五一醫院道德倫理委員會批準，對我們中心2012年10月至2016年6月年齡>60歲的肺癌患者與我們數據庫中的資料進行對照研究。入選標準：術前影像學確定為臨床Ⅰ期病例，年齡>60歲，術前竇性心律實施胸腔鏡肺葉切除術的112例患者作為胸腔鏡手術組。排除標準：術前非竇性心律、口服Ⅰ或Ⅲ類抗心律失常藥物、肺楔形切除、雙肺葉切除、全肺切除術、胸壁侵犯切除等廣泛切除的患者。術前由于高血壓或冠心病而口服β受體阻滯劑的患者在術后第一天重新開始口服上述藥物。此胸腔鏡手術組與以往我們在研究心率變異性在房顫發生機制中作用的開胸肺葉切除術的112例患者的年齡、性別進行匹配。患者術前簽訂知情同意書。

1.2 麻醉與手術

所有的患者均由同一名經驗豐富的胸外科醫生和麻醉醫生進行手術和麻醉。所有的患者均采用標準的麻醉誘導和術中藥物維持以及術中液體限制。術后鎮痛采用鎮痛泵靜脈內泵入。所有的患者均給予解剖性肺葉切除術和單側縱隔淋巴結系統性清掃，分別經胸腔鏡和開胸手術，肺血管、支氣管均用腔鏡切割縫合器處理，發育不全的肺裂用切割縫合器處理。胸腔鏡手術采用三孔式手術方式，操作孔約4 cm，觀察孔在腋中線第7肋間，輔助操作孔在肩胛下角處。開胸手術采用腋前線至腋后線之間切口，長約8～12 cm，不損傷背闊肌，經由第4或第5肋間開胸器撐開肋骨進入胸腔手術。

1.3 術后監護

患者術后進入監護室進行96 h的動態心電圖監測，此項研究的終點是新發生的持續>30 s的房顫，房顫的診斷通過術后96 h內的Holter記錄診斷。我們檢查第一次房顫發生時的心電圖記錄，因為這時沒有抗心律失常藥物的治療而影響我們的檢查結果。

1.4 動態心電圖的心率變異性分析

心率變異性分析由北方學院第一附屬醫院心功能科完成。雙重導聯心電圖記錄通過Marquette 8500 Holter記錄儀記錄。從術后進入監護室開始連續記錄72～96 h，然后將數據輸入Marquette 8000掃描儀進行自動數據分析，信號采集在128 Hz，并由一名經驗豐富的心電圖分析師和心內科醫生進行校正分析。當分析心率變異性指標時，只應用正常R-R間距進行心率變異性分析，剔除早搏前后的R-R間距及所有比前一個R-R間距延長20%以上的R-R間距，計算并顯示心率變異性時域分析和頻域分析資料。分析術后2 h、8 h、12 h和24 h的相對應時間窗的心率變異性。

時域指標：① 總體標準差(SDNN):所有正常竇性心律R-R間期的標準差，單位ms，反映自主神經功能整體的變化。② 差值均方根(RMSSD)：全程相鄰NN間期之差的均方根，單位為ms，用于反映快變化成分的大小；③ PNN50：相鄰NN 間期相差>50 ms的個數占總心跳次數的百分比，描述心動周期的逐博變異，是心率變異性中快速變化成分。

頻域指標：① 高頻帶(HF)：0.15～0.4 Hz，它反映迷走神經調節功能，與呼吸性心律不齊有關。② 低頻帶(LF):0.04～0.15 Hz,與壓力感受器反射系統的活動有關，反映交感神經和迷走神經的復合調節功能，某些情況下可反映交感神經張力。③ 低頻帶和高頻帶的比值(LF/HF)：反映交感神經和迷走神經的均衡性。頻域分析用快速傅立葉轉換方法獲得心率功率譜密度，并分析低頻成分、高頻成分及低頻與高頻比率并將具體值轉化成自然數的對數以lnLF、lnHF表示。

1.5 統計學分析

2 結果

在2012年10月至2016年6月共有463例肺癌患者接受擇期的肺葉切除術，其中年齡60歲以上、符合入選標準的患者為146例，給予胸腔鏡下肺葉切除。與2007年12月至2013年1月開胸進行肺葉切除術進行心率變異性研究的281例患者進行匹配，最后進入研究的為經胸腔鏡手術患者112例和開胸肺葉切除術患者112例。術前基本資料兩組之間沒有明顯區別，包括由于冠心病使用β受體阻滯劑的患者比例均無明顯差別。術后共39例患者發生房顫，術后總體房顫發生率為17.4%，其中胸腔鏡手術組為19例、開胸手術組為20例，房顫發生時間均在術后24 h之后，兩組間比較，差異無統計學意義 (16.9%vs. 17.9%，P=0.88)。兩組患者均順利恢復，無死亡。術后肺不張、持續漏氣、氣胸、肺炎的發生比例兩組之間比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。開胸手術組住院時間明顯較胸腔鏡手術組長(表1)。

兩組術后心率變異性指標均較術前明顯升高，表明術后自主神經系統興奮性明顯增強；而兩組手術后2 h、8 h、12 h和24 h的心率變異性指標各項之間比較，差異無統計學意義。反映自主神經整體功能的總標準差(SDNN)、反映迷走神經功能的頻域指標HF、反映交感神經張力的指標LF、反映交感神經與迷走神經均衡性的指標LF/HF在手術后各個時間段兩組之間比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2、表3。

表1 患者臨床資料 n=112

續表

表2胸腔鏡組和開胸組之間心率變異性時域性指標在術后不同時間的變化n=112

指標胸腔鏡手術組開胸手術組t值P值RR間期/ms 術前2h620±108612±1300.500.43術后8h683±109708±1041.760.89術后12h670±118706±1291.570.59術后24h657±108648±1320.560.79SDNN/ms術前2h35±2637±281.380.81術后8h50±3748±370.400.12術后12h61±4355±311.200.51術后24h63±4258±330.990.77rMSSD/ms術前2h31±2633±360.480.79術后8h42±6038±580.510.08術后12h43±4136±531.110.81術后24h51±3945±560.930.76pNN50(%)術前2h2.1±4.82.3±5.50.290.66術后8h3.8±3.13.2±5.60.990.73術后12h3.5±5.22.6±5.71.230.41術后24h3.9±5.92.7±6.61.430.32

表3 胸腔鏡手術組和開胸手術組之間術后心率變異性指標頻域指標的變化對比 n=112

續表

3 討論

隨著腔鏡技術的發展，胸腔鏡下肺葉切除由于其創傷小、恢復快而在臨床得到廣泛應用，而腔鏡技術的應用能否降低術后房顫的發生比例也受到很多學者的關注。在幾個大的回顧性研究中發現非心臟手術的胸部外科開胸手術后房顫的發生率在20%左右[7]。相反的在Jaklitsch等[8]報告的32例高齡患者經胸腔鏡肺葉切除術后房顫的發生率為3.1%，Charagozloo等[9]報告房顫發生率為9.4%(17/194)，McKenna等[10]報告的最大一組單中心1 100例胸腔鏡肺葉切除術后房顫的發生率是2.9%。這些報告似乎說明胸腔鏡下手術，減輕了由于肋骨牽開開胸手術引起的外科應激反應，而導致房顫發生率下降。這些差別可能是由于對房顫的確定、監測方法以及預防都存在明顯的區別，當遙測心電裝置使用時可以發現在高齡患者接受肺葉切除手術后房顫發生率高達27%[11]。因此在很多研究中由于無法監測到無需處理的無癥狀性房顫或“靜默”性發作的房顫而明顯低估了術后房顫的發生率。在Park等[5]的研究中對244例肺葉切除患者進行了對照研究發現胸腔鏡手術并沒有明顯降低房顫的發生率。Falcoz等[4]對歐洲胸外科協會的數據庫中解剖性肺葉切除術的病例進行回顧性分析，經傾向性匹配后對比了開胸手術和經胸腔鏡手術各2 721例，發現在術后臨床需要處理的房顫發生率上無明顯區別(5.1%vs. 4.3%，P=0.143 3)。在我們的研究中使用Holter對224例年齡60歲以上的患者進行對照研究,手術由一名經驗豐富的胸心外科醫生進行,術中對于肺血管、支氣管均采取一樣的處理方法，采用腔鏡的切割縫合器進行處理，避免了由于結扎而引起的肺靜脈的牽張而引起的手術方案的差異。對于術后的監測我們采用術后72 h動態心電圖監測，結果發現房顫的總體發生率為17.4%(39/224)，且均在術后24 h之內，發現胸腔鏡手術組房顫的發生(19/112 )與開胸手術組(20/112)比較，差異無統計學意義，與以往的報道[3-5]一致。

肺葉切除術后房顫的確切機制尚未完全闡明。在以往的研究中表明自主神經系統可能在房顫的發生機制中發揮一定的作用[12]。年齡是術后房顫發生的唯一的獨立危險因素，50%的非小細胞肺癌患者在65歲以上，30%的患者在70歲以上。在本研究中我們主要針對年齡60歲以上的患者進行研究，發現房顫的總體發生率為17.4%，與以前的報道一致。而胸腔鏡手術與開胸手術組之間房顫的發生率無明顯差別，胸腔鏡手術并沒有降低房顫的發生率。雖然房顫的確切發病機制目前并不明確，但由于解剖性肺葉切除導致的自主神經去神經化和應激誘導的神經內分泌機制可能對于易發房顫患者起到了主要作用。

在我們以往的研究中發現房顫的發生與術后在高交感神經張力的背景下迷走神經張力競爭性升高有關，心率變異性指標充分說明了自主神經調節機制的失衡在肺葉切除術后房顫發生中的作用[6]。Amar等[13]的研究中也發現副交感神經的復蘇并與增強的交感神經的競爭可能是胸外科術后房顫發生的誘發機制。而胸腔鏡下手術是否會降低術后自主神經系統調節性失衡機制在房顫發生中的作用呢？在研究中我們比較了在術后2 h、8 h、12 h和24 h胸腔鏡手術組與開胸手術組之間心率變異性的時域性指標和頻域性指標,發現兩組與術前比較心率變異性指標均明顯升高，表明術后自主神經系統明顯活躍性增強。而兩組之間整體心率變異性之間無明顯差別，表明手術策略的選擇對術后心率變異性的改變并無影響，微創胸腔鏡下肺葉切除并未使心率變異性的改變減小。心臟內以及心臟表面存在大量的自主神經元，心臟及心臟傳導組織受左右迷走神經(心傳出副交感結前神經元)及左右形狀神經節(心傳出交感神經元)的支配，經由肺門及周圍的縱隔胸膜進入心肌組織[14]，Wickramasingle等[15]的研究發現這兩種神經均在左上肺靜脈上部、右上肺靜脈前上部以及兩個下肺靜脈下部分布較多。由于解剖性肺葉切除需要廣泛游離肺門組織、并徹底系統的清掃淋巴結，而肺門及其周圍的縱隔胸膜是交感及迷走神經進入肺及心臟的部位，因此廣泛徹底的解剖肺門部位以及縱隔淋巴結的清掃可能會導致自主神經的破壞，一側自主神經的損傷可能會引起心臟自主神經支配的單側去神經化，因此在手術后高交感神經張力的背景下會出現自主神經系統對心臟調節的失衡，導致房顫的發生。胸腔鏡下肺葉切除與開胸手術肺葉切除術在肺門解剖、淋巴結清掃等環節上并無明顯差異，可能這也是導致術后兩組之間心率變異性變化無差別的原因，進而對術后房顫的發生率沒有明顯影響。不同的肺葉切除方式對房顫的發生也有影響，全肺切除術后發生率為24%～67%，肺葉切除術后為12%～30%，而肺楔形切除、肺段切除術以及開胸探查術后發生率較低[16]，可能與肺門的解剖程度有關，也有研究右肺切除術的房顫發生率較左肺切除術高。這些差異可能與自主神經在心臟各部位分布差異有關。可見自主神經機制在肺葉切除術后房顫的發生中具有重要意義。

總之,我們的研究中發現胸腔鏡下肺葉切除并沒有降低術后房顫并發癥的比例，胸腔鏡下肺葉切除與開胸肺葉切除術后心率變異性無明顯差別，這些發現支持了自主神經機制在肺葉切除術后房顫發生機制中的作用。無論腔鏡輔助下的肺葉切除術還是開胸手術下肺葉切除術，房顫的預防策略都不應該忽略。

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Comparisonoftheincidenceofatrialfibrillationandheartratevariabilityaftervideo-assistedthoracoscopicsurgeryandopenlobectomyforlungcancer

YaoTong1,HeGeng-xu2,LiFang-jiang1,PuRen-fu2,LiuJun-tang2,ZhaoLei2,CaiBao-song2,ZhangYan2

(1. Department of Cardiac Function Examination, the First Affiliated Hospital of Hebei North College; 2. Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, the 251st Hospital of PLA, Zhangjiakou Hebei 075000, China)

ObjectiveTo compare the incidence of atrial fibrillation(AF) and heart rate variability(HRV) after pulmonary lobectomy by video-assisted thoracoscope and thoracotomy pulmonary lobectomy, and to discuss further the role of autonomic nervous system in the mechanism of AF among the patients with lung cancer after pulmonary lobectomy.MethodsA total of 112 patients with lung cancer over 60 years old were enrolled in our study as the thoracoscope group. They had accepted pulmonary lobectomy by video-assisted thoracoscope from January 2012 to June 2016 in our hospital. From the previous database we selected another 112 ones with lung cancer who had accepted open lobectomy as the thoracotomy group. The basic clinical data such as sex and age matched well between the two groups. By Holter monitoring of 96 hours, the changes of AF incidence and HRV indexes at different time intervals after the operation were analyzed.ResultsPostoperative AF occurred in 39 patients with an incidence rate of 17.4%,among whom 19 were found in the thoracoscope group and 20 in the thoracotomy group. In the two groups, AF both occurred 24 hours after the surgery. There was no statistically significant difference of AF incidence between the thoracoscope and thoracotomy groups(16.9%vs. 17.9%,P=0.88). The postoperative HRV indexes did not vary significantly between the two groups.ConclusionFor the patients with lung cancer, the postoperative incidence of AF cannot be reduced by video-assisted surgery. HVR indexes after pulmonary lobectomy donot change with different surgical strategies. The mechanism of autonomic nerve may play an important role in the pathogenesis of postoperative AF.

lung cancer; atrial fibrillation; pulmonary lobectomy by video-assisted thoracoscope; thoracotomy; heart rate variability

國家自然科學基金資助項目(81270225)

075000河北 張家口，河北北方學院第一附屬醫院心臟功能檢查科(要彤，李方江);中國人民解放軍第二五一醫院胸心血管
外科(何庚戌，濮仁富，劉俊堂，趙雷，蔡寶松，張雁)

要彤，主治醫師，主要從事心電圖及心臟電生理的診療工作。

何庚戌，E-mail：hegengxu@aliyun.com

R734.2;R540.4

A

2095-9354(2017)05-0312-06

10.13308/j.issn.2095-9354.2017.05.003

2017-08-15)

(本文編輯：郭欣)