摘要
Chartis越来越多地用于支气管镜下重度肺气肿治疗前侧支通气评估。然而,其预后价值受到气道塌陷现象的限制。塌陷现象的发生频率和临床意义在很大程度上仍然未知。
我们回顾性分析了2010年5月至2013年11月在自主呼吸(n=55)或喷射通气(n=37)下接受Chartis评估的92例患者。重新评估侧支通气状态(阳性/阴性/塌陷现象/不清楚),并与高分辨率计算机断层扫描(HRCT)裂缝分析和临床反应相关。
在不存在塌陷现象的情况下,Chartis测量与HRCT裂隙分析的预测价值具有可比性。在所有评估中,有31.5%的人观察到塌陷现象,在下叶更为常见(44.9%)与上叶16.9%),射流通气下41.4%与自主呼吸组22.1%)。在有塌陷现象的叶瓣中,69.8%为完全裂。ebv治疗目标叶塌陷现象和完全性裂的患者多数是应答者(n=11/15)。所有有裂隙缺损的瓣膜塌陷患者均无反应(n=3)。
在没有塌陷现象的情况下,Chartis测量可可靠地预测阀门处理的响应。对于有塌陷现象的患者,治疗决定应基于HRCT检测裂缝完整性。胸廓评估应在自主呼吸下进行。
摘要
侧枝通气评估时发生塌陷现象较多,需加裂隙分析http://ow.ly/Y76Ej
简介
在过去十年中,使用支气管内阀(EBVs)的支气管镜肺减容术(BLVR)已成为严重肺气肿的一种新的治疗选择[1].ebv的安全性和有效性已在VENT(支气管肺气肿姑息试验)研究中得到证明,然而,该研究也表明,对所有ebv治疗患者的治疗反应并不一致[2,3.].侧支通气成为影响ebv疗效的最重要因素,成为患者选择的关键问题。
健康个体的叶间裂通常不完整[4,5]和肺气肿患者[6- - - - - -8]因为相邻裂片之间存在实质桥。肺气肿时气道阻塞和肺实质破裂促进了气流通过这些桥,重新填充瓣膜阻塞的目标叶,防止体积减少[9].VENT研究的回顾性分析显示,通过高分辨率计算机断层扫描(HRCT)评估裂缝完整性是治疗效果的主要前提条件[2,3.].BeLieVeR-HIFi研究最近证实,EBV治疗可显著改善选定的完整叶间裂患者的肺功能[10].
近年来,Chartis肺评估系统已可用来直接测量支气管镜检查时的叶间侧支通气[11,12].Chartis由一个气囊导管和一个带有流量和压力传感器的控制台组成。气囊导管被放置在目标叶口,以阻塞气道和引导气流通过其中心腔。控制台的气门机构只允许呼气流量,模拟目标瓣完全气门闭塞的情况。连续呼气流量> 5min(或总呼气量超过1l)提示肺叶经侧支通道再充盈,流量逐渐下降并最终停止提示无侧支通气[1].
Chartis在早期的研究中进行了前瞻性评估,显示在预测EBV治疗反应的准确性为75%,并且似乎与裂隙分析相关[13- - - - - -15].最近的一项前瞻性研究表明,在Chartis评估证实的无叶间侧支通气的肺气肿患者中,EBV治疗后肺功能和运动能力显著改善[16].然而,广泛的临床应用表明,肺气肿患者动态呼气气道塌陷可导致Chartis评估时流量突然停止,导致测量不确定[17,18].这种“低流量”或“塌陷”现象的临床意义仍然难以捉摸,因为在早期的研究中没有记录。随着不依赖侧支通气的治疗方案越来越多地出现,EBV放置前侧支通气的准确评估变得更加重要[19- - - - - -21].
我们中心在Chartis方面有丰富的经验,自2010年5月以来,Chartis一直是我们评估BLVR前侧支通气的首选方法。我们对92例连续使用Chartis评估EBV放置的患者进行了回顾性分析,以评估在“现实生活”临床常规设置中塌陷现象的频率和分布。评估通气方式(自主呼吸)与侧支通气评估中的喷射通气)影响Chartis的预后。我们还研究了Chartis的结果,特别是塌陷现象,如何与传统的基于hrct的可视裂缝分析相关联。最后,我们分析了塌陷现象与临床结果的关系。
方法
患者人群
本研究所(Asklepios Fachkliniken)自2010年5月至2013年11月连续对92例患者进行Chartis评估,进行回顾性分析。患者已转我院进行BLVR评估。HRCT扫描显示患者有严重的肺气肿,严重的气道阻塞(1秒内用力呼气量(FEV)1)/用力肺活量(FVC) <70%和FEV1尽管有足够的标准治疗,但仍有恶性通货膨胀(预计剩余容积(RV) >160%)和相关呼吸困难(改良医学研究委员会(mMRC)评分≥1)[22].患者特征总结于表1.所有患者在评估EBV植入前2个月均无活动性肺部感染症状,且无慢性阻塞性肺疾病加重。回顾性患者分析得到了慕尼黑大学伦理委员会的批准(UE-Nr 167-13)。在临床评估和内镜治疗过程中,所有患者均获得书面知情同意,接受HRCT扫描和支气管镜检查,并进行Chartis评估和瓣膜置放(如适用)。
基线评估
在支气管镜检查前按照我们机构遵循的标准程序进行筛查,包括病史、体格检查、mMRC量表评估呼吸困难[23]、以圣乔治呼吸问卷(SGRQ)评估生活质素[24]、超声心动图、支气管扩张剂后肺活量测定[25]、容积描记术测量肺容积[26], 6分钟行走试验(6MWT) [27]、胸片、HRCT及99米Tc大聚集白蛋白灌注显像。
HRCT成像及裂隙分析
使用DICOM工作站检查可用HRCT扫描的图像质量(Synedra View Professional 3.2.0.15;Synedra Information Technologies, Innsbruck, Austria),如果切片厚度<2 mm的轴向图像可用于多平面重建,则接受该图像进行裂缝分析。为便于分析,将右侧斜裂分为两部分:上部介于右侧上、下叶之间,下部介于右侧中、下叶之间。在矢状面、冠状面和轴向切面上进行目视评估,在至少在一个平面上可以看到完整的分离两个相邻叶时,称为完整。如前所述,在不完全裂缝中,缺陷的大小通过在两个垂直平面(矢状面和冠状面或轴向面)上乘以其最大直径来近似[28].对于由两个不同裂纹相连的裂片,通过将两个单独裂纹的缺陷尺寸相加来估计总缺陷尺寸。裂缝分析的代表性实例见在线补充图E1。
侧支通气的Chartis评估
如前所述,于2010年5月至2012年9月在局部麻醉和镇静下对自主呼吸患者在柔性支气管镜下进行Chartis评估[12].患者接受最高25ml 1%利多卡因局部麻醉,并使用2.5 - 5mg咪达唑仑镇静,必要时额外使用20 - 40mg重复异丙酚boli。为了改善检查条件,2012年10月后采用全麻下(使用阿托品、瑞芬太尼、异丙酚和米真空)联合刚柔支气管镜和喷射通气(Mistral;actronic医疗系统,Hirzel,瑞士;呼吸频率每分钟15次1,吸气压力150-250 kPa)。通过HRCT(肺气肿破坏最严重的叶)和灌注显像(灌注最低的叶)目视评估确定目标叶。对现有的Chartis报告进行了重新分析,并回顾性地分为四种不同的表型:正侧支通气(CV+)、负侧支通气(CV -)、塌陷现象(CP)和不清楚。分析是根据我们小组和其他人建立的特定标准进行的(表2) [1,17,18].典型的Chartis输出模式显示在图1.
自然通气和机械通气条件下不同表型Chartis的代表性输出模式。a)正侧支通气(CV+表型)。在自发通气条件下,呼气时有流量,吸气时停止,导管可检测到目标叶负压。在机械通气下,在整个测量过程中有持续的呼气流量。吸气时的正压使邻近肺叶膨胀,压缩闭塞的目标肺叶。因此,在呼吸机的吸气阶段,呼气流量略有增加。这两种现象的叠加导致机械通气中Chartis流动信号呈锯齿状。在整个测量过程中,流体持续流动,阻力保持较低。总呼出量通常很快超过1l的阈值。b)侧支负通气(CV -表型)。 At the beginning the Chartis signal resembles the CV+ phenotype under both spontaneous and mechanical ventilation. During the assessment there is a gradual decrease and eventual cessation of flow, while resistance gradually rises to infinity. Total exhaled volume (TEV) exceeds the threshold of 50 mL. c) Collapse phenomenon. Poor flow signal is detected upon placing the balloon in the orifice of the target lobe. Once the measurement is activated there is a sudden stop of flow and resistance suddenly increases to infinity. d) Delayed collapse phenomenon. Although a variably short period of flow is detected, total exhaled volume does not exceed the threshold of 50 mL, rendering the assessment inconclusive, as it reflects a delayed dynamic airway collapse rather than true absence of collateral ventilation.
支气管阀门
在全麻和喷射通气下,在刚柔联合支气管镜下进行瓣膜植入。Zephyr瓣膜(Pulmonx, Redwood City, CA, USA)在个体解剖的基础上,在节段或亚节段水平上单侧放置于目标叶,以达到完全闭塞的目的,如前所述[29].对于前15例患者,在Chartis评估为CV+时也植入瓣膜,因为当时发表的关于Chartis的数据和临床经验非常有限。这些患者的数据作为会议摘要提交[30.].基于这一经验,后来避免了CV+患者的瓣膜治疗。
临床随访
内镜干预后3-6个月进行随访,包括支气管扩张器后肺活量测定、体容积描记术、6MWT、mMRC量表、SGRQ和胸片。使用最小临床重要差异原则,根据特定应答者定义标准评估治疗患者的临床应答[31].接受ebv治疗的患者必须满足以下三个或三个以上的标准,才能被视为应答者:ΔFEV1≥12%或100 mL [32,33], ΔRV≥−8%或−400 mL [34], ΔVC >12%, Δ6MWT≥27 m [35], ΔmMRC≥1点[36], ΔSGRQ≥4个单位[37],最后,胸片显示目标叶完全或部分不张。
统计分析
采用D 'Agostino-Pearson综合正态检验评估数据集的正态性。两组比较使用非参数Mann-Whitney u检验,而三组比较使用非参数Kruskal-Wallis单因素方差分析伴Dunn's事后修正。采用非参数Spearman秩法计算相关系数。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析,评价基于缺损大小的侧支通气正负侧支分析的准确性。所有数据分析和图表制备均使用Prism版本5 (GraphPad, San Diego, CA, USA)和MedCalc版本12 (MedCalc Software, Ostend, Belgium)统计软件包。p值≤0.05被认为是显著的。
结果
患者群体和基线特征
2010年5月至2013年11月间Chartis评估的92名受试者被确定并纳入回顾性分析。86例患者成功通过Chartis评估,并将目标叶分为CV+、CV -和CP。6名患者被归类为不明确,因为他们不符合为这三组设定的任何标准。研究流程图如图所示图2.如表1,两组间在人口统计学数据、肺功能、运动能力和基线生活质量方面无显著差异。
流程图显示病人组和程序。转到我们机构进行评估的患者进行了肺活量测定、高分辨率计算机断层扫描(HRCT)和裂隙分析,并选择符合支气管镜肺减容(BLVR)的患者在支气管内瓣膜治疗前进行了chartis辅助侧支通气评估,并使用特定的标准将其分为四种表型:CV+(正侧通气),CV -(负侧通气),CP(塌陷现象),不清楚。mMRC:改良医学研究委员会呼吸困难量表。
HRCT裂缝分析
85名受试者的HRCT扫描具有足够的回顾性分析质量。在联机补充表E1中给出了单个裂纹和整个裂片中总缺陷尺寸的分布和定量。右侧水平裂缺陷最多,其次为右侧斜裂和左侧斜裂。相应的,从右上叶到中叶、右下叶、左叶,裂隙缺损的发生率和大小依次减少。
图表分析和倒塌现象的频率
92例患者中有149个叶瓣被评估。中给出了对应于各个叶的Chartis结果表3.与裂隙缺损的频率分布相关,右侧CV+表型更常见,尤其是在上叶,而左侧CV -表型更常见。
CP表型在所有评估中占31.5%,在右肺和左肺的下叶比上叶更常见(40.6%)与10.7%和47.8%与分别为22.5%)。有趣的是,所有出现左上叶塌陷现象的患者(n=9)均出现了左下叶塌陷现象。此外,在22例左下叶塌陷的患者中,有10例也出现了左上叶塌陷的现象,只有4例患者被归类为CV+或CV -, 1例属于不清楚组。其中7例患者无法对左上肺叶进行评估。
通风方式对Chartis结果的影响
喷气通气患者的CP表型几乎是自主呼吸患者的两倍(41.4%)与22.1%, p<0.05;图3一).相应地,喷射通气患者Chartis预后(CV+或CV -)较不明确(28.6%)与CV+为11.4%,p<0.05; CV+为40.3%与CV -为37.1%;图3一).这种转变在下叶更为明显(CP表型54.3%)与34.1%;权威Chartis结果31.4%与分别为60.9%;图3 b)与上叶比较(CP表型29.4%与13.9%;最终Chartis结果64.7%与分别为77.7%;图3 c).在线补充表E2显示,与机械通气组相比,自主呼吸组患者在基线时的超充气情况略少。此外,两组间基线特征无显著差异。
通气方式对Chartis预后的影响及与裂隙分析的相关性。根据通气模式,Chartis表型的频率描述为a)所有叶,b)下叶和c)上叶,其中表明在机械通气下,塌陷现象的结果增加(n=70)与自发通气(n=77),主要以牺牲CV+结果为代价。CV+:侧支正通表型;CV -:侧支通气阴性表型;CP:崩溃现象表型。d) CV+叶与CV -和CP叶相比,裂隙缺陷显著增加。图表示四分位范围的中位数。e)受试者工作特性曲线分析显示裂缝缺陷截止点为6.8 cm2哪种Chartis测量更有可能导致CV+结果。f)裂隙缺陷的大小与Chartis评估时测量的总呼气量(TEV)呈正相关。*: p < 0.05;* * *: p < 0.0001。
Chartis与裂隙分析的相关性
所有85例HRCT扫描患者的Chartis结果与相应的裂分析之间的关联,共代表139个叶,总结在表4.CP表型的大部分叶裂(69.8%)为完全裂。CV+ (mean±se米31.8±6厘米2),与CV -(1.8±0.8 cm2, p<0.001)和CP叶(6.7±2 cm)2(p < 0.001);图3 d).此外,对于明确的Chartis结果(CV+或CV -),裂隙分析观察到强相关性(p<0.0001, r=0.61)。然而,有7个叶瓣被指定为CV -伴不完全裂,9个叶瓣被指定为CV+伴完全裂。进行ROC分析以确定裂缝缺陷截断点,在此点上Chartis测量更有可能产生CV+结果(图3 e).截止间隙值为6.8 cm2区分CV -和CV+表型的敏感性为69%,特异性为92% (p<0.001,曲线下面积0.811,95% CI 0.708-0.891)。此外,在Chartis评估中,也观察到裂隙缺陷的大小与总呼出量之间有一定的相关性(p=0.004, r=0.40;图3 f).
与临床结局的相关性
我们队列中72例患者接受了瓣膜治疗(图2),平均(范围)为3.5(2-6)个瓣膜,以实现完全的大叶闭塞。66例患者有随访数据(表5).
18例发生靶叶塌陷现象。这18例患者中有11例(61%)对EBV治疗有反应,所有患者都有完全裂。7例无反应,其中3例不完全裂,缺损大小分别为60.1、18.3和6.9 cm2.
43例靶叶CV -。这43例患者中34例(79%)对治疗有效(3例不完全裂,缺损大小分别为15.9、6.0和4.3 cm29例仍无反应(1例缺损大小为6.9 cm,存在不完全裂缝)2).
最后,2例患者被指定为目标叶CV+,均无临床反应。其中1例患者可进行裂隙分析,显示不完全裂隙,缺损大小为24.9 cm2.
讨论
这项回顾性分析首次详细阐述了Chartis在侧支通气测量过程中最近发现的塌陷现象。17,18].我们报告它的频率和分布。我们提出了关于支气管镜检查中使用的通气模式对Chartis评估中塌陷现象出现的影响的新信息。我们评估Chartis结果,特别是塌陷现象,与裂隙分析的相关性,并提供临床相关的裂隙缺损临界值,超过该临界值,Chartis上预计将记录侧支通气。最后,我们的数据为塌陷现象的临床意义提供了重要的见解。
在Chartis测量过程中,根据我们的定义[17然而,正如我们的研究结果所描述的那样,在临床实践中经常观察到,并且在下叶更为普遍。在最近的一份关于自发呼吸期间Chartis评估的回顾性报告中[38塌陷现象的发生频率为18.7%(78/406叶),与自主呼吸组的21.7%相比有明显差异。在报告中[38塌陷现象几乎只出现在下叶。塌陷现象很可能是间接在激活的Chartis导管球囊远端产生负压的结果。导管只允许呼气,防止吸入,因此空气只能逸出,而不能通过导管重新填充气囊远端腔室。由此产生的负压显然是足够的,至少在一些肺气肿患者中,使远端气道塌陷,减少弹性后坐力,阻止进一步从目标叶周围流向Chartis导管的气流。在肺气肿患者进行支气管肺泡灌洗(BAL)时,也可以观察到类似的现象:主动抽吸导致气道塌陷,BAL液滞留在周围。据观察,FEV1/植被覆盖度与BAL采收率成正比[39].然而,在我们的队列中,无论是FEV1/FVC比值及其他肺功能测试基线值在塌陷现象与其他Chartis表型间均有显著差异。下肺叶塌陷现象的高发表明,在严重肺气肿的情况下,下肺叶的气道比上肺叶更容易不稳定和塌陷,这一现象在肺气肿患者内窥镜可及的中央气道支气管镜检查中也可频繁观察到。这种气道不稳定的不均匀分布的原因仍然未知。
有趣的是,我们的数据表明,在全身麻醉和喷射通气下进行Chartis评估会增加塌陷现象的频率。这一发现可以归因于两个可能的因素。首先,在这种情况下,横膈膜完全放松,并压迫肺,特别是下肺叶。其次,气囊导管阻塞目标叶,将吸气气流引导到邻近叶,在呼吸机吸气阶段,这些叶膨胀并进一步压缩目标叶。这种双重作用可能会导致目标叶的气道塌陷,阻止从周围到Chartis导管的气流。在自主呼吸时,即使在中度镇静下,膈肌的向下运动也会扩张目标和邻近的叶瓣,增加弹性后坐力并维持气流。这一观察结果具有重要意义,因为它可以导致临床实践的改变,以提高Chartis的效率。当然,其他形式的通气或镇静,如。正压通风通过气管内管或喉罩在封闭系统中,可能导致不同的病理生理后果。
在Chartis评估中,大多数被指定为CP的叶瓣显示完全裂。CP裂片与CV+裂片相比,有不完全裂缝的裂片明显更小。这可能表明在侧支通气低或无侧支通气的情况下,塌陷现象更有可能发生。高侧支通气可通过快速回填阻塞叶来防止动态气道塌陷通过间接渠道。
对于Chartis表型(CV+或CV -)明确的患者,Chartis结果与裂隙分析相关性良好。这与欧洲多中心Chartis试验的结果一致[14,15].然而,在Chartis评估时,我们确实观察到一小组具有CV -表型的不完全裂患者。因此,并不是所有在HRCT上可见的裂隙缺陷都与侧支通气有关。在这种情况下,量化裂隙可能具有临床价值。在我们的研究中使用的近似缺陷区域的方法可以很容易地应用于临床常规,特别是在无法获得基于计算机的评估工具的帮助时[28].我们的数据显示缺陷面积为6.8 cm2作为区分与侧支通气相关的裂隙缺损的临床重要分界点。该值显示出良好的特异性,但敏感性不是最佳的,应以前瞻性的方式进一步验证。我们观察到,在Chartis评估中,更宽的裂缝间隙导致呼气量增加,这进一步支持了裂缝缺陷主要负责侧支通气的概念。然而,除了缺损的大小外,邻近裂隙处的肺气肿破坏程度也可能影响侧支血流的大小。最后,我们还观察了一些完全裂和CV+表型的患者,但由于我们没有对这些患者进行瓣膜治疗,因此不可能对这一亚组进行进一步的临床分析。
裂缝完整性作为侧支通气的替代品和Chartis直接测量侧支流量都有缺点。小的裂隙可能与侧支通气无关,而即使在HRCT扫描中似乎完全裂的患者中也可能存在侧支通气。此外,Chartis测量是一个技术要求高的过程,在一定比例的情况下可能导致不确定的输出。因此,我们认为两者是相辅相成的程序,相互弥补对方的缺点,没有一个是优于另一个的。
我们关于塌陷现象的临床意义的发现构成了我们研究的另一个重要方面。大多数接受EBV治疗的完全性裂塌陷现象患者对治疗反应良好。然而,所有有裂隙缺损的患者均无反应。当在评估目标叶时出现塌陷现象时,建议同时评估相邻叶,特别是左叶,上下叶侧支通气状态应相同[18].然而,根据我们的数据,频繁测量邻近的波瓣也会导致坍缩现象,使这个过程不确定。根据我们的观察,我们建议在这些情况下,治疗决定应基于裂缝分析;靶叶有塌陷现象和完全裂的患者应接受EBV治疗,而临床上有重要裂缺损的塌陷现象患者很可能对治疗无效。
目前的研究有一定的局限性。一是所分析数据的回顾性性质,这可能会引入选择偏差。我们根据临床指示对目标叶和邻近叶进行了Chartis评估,但对所有患者的所有四个主要叶进行的Chartis评估并不均匀。这可能导致关于叶间Chartis表型分布的数据存在偏差。关于通气方式对Chartis结果影响的数据来自于两个不同时间点的两个不同患者队列的回顾性比较,而不是来自同一队列的个体内比较。我们认为需要前瞻性研究来提供更可靠的数据。此外,由于我们没有治疗大多数CV+表型患者,与欧洲多中心试验相比,我们的研究不能提供Chartis与临床结果相关的敏感性和特异性的全面信息[14,15].最后,坍缩现象的定义略有不同,这限制了与其他作者的结果进行比较[17,18,38].
总之,我们的研究结果证实Chartis肺评估系统是规划BLVR手术的一个有价值的工具,因为一个明确的Chartis结果与裂隙分析和临床结果有很好的相关性。然而,我们提供的证据表明,在Chartis评估侧支通气时观察到的崩溃现象限制了其诊断效果。应优先采用自主呼吸,而不是喷射通气,以限制剖宫产过程中塌陷现象的发生。塌陷现象不应被误解为侧支通气缺失,因为目标叶塌陷现象的患者与侧支通气阴性目标叶患者相比,对瓣膜的反应可能性较低。当在目标叶观察到塌陷现象时,识别裂性缺损患者是重要的,因为他们可能不会从EBV治疗中受益,并可能遭受副作用。但完全性裂有塌陷现象的患者应考虑进行瓣膜治疗。
确认
作者要感谢Bernd King (Asklepios Fachkliniken Munich-Gauting, Gauting, Germany)获得HRCT扫描。
脚注
编辑评论呼吸呼吸J2016;47: 1606 - 1610。
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- 收到了2015年11月25日。
- 接受2016年1月25日。
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