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肺气肿外科治疗的历史

    要探索医学的起源,以及内中耳鼻咽喉科学作为其分支专业诞生于何时,极有必要回顾希波克拉底以前的时代,毫无疑问这个时期在 摘要为了探索治疗肺气肿的有效手术方法,人们在过去的一个世纪中付出了巨大的努力。回顾肺气肿外科治疗的发展历史,大致可分为早期探索、肺移植、肺减容术三个阶段。其中80年代的肺移植术和90年代发展的肺减容术被认为是治疗终末期肺气肿的最有效疗法。尤其是肺减容术的应用为广大肺气肿患者的治疗提供了新希望。
 肺气肿是一种严重威胁人类健康的慢性阻塞性肺部疾病,临床表现为进行性呼吸困难。终末期肺气肿病人的5年生存率仅为25%左右,目前尚缺少治疗这一常见病和多发病的有效的内科手段。为探索治疗肺气肿的有效手术方法,人们在过去的一个世纪中付出了艰苦的努力并取得了一些成绩。其中80年代的肺移植术和90年代发展的肺减容术已成为治疗终末期肺气肿的最有效方法。本文分三个阶段系统回顾肺气肿外科治疗的发展历史。
 早期探索时期
     手术治疗肺气肿的探索可追溯至胸外科建立之初,并随着对肺气肿病因、病生理认识的深入而发展变化。这一阶段,人们基于当时的认识,努力通过手术消除肺气肿的病因或矫正其病生理变化,以期达到治疗目的。
     肺的过度充气和胸廓的扩张是人们最早注意到的肺气肿的病生理变化。1906年,Frenud认为肺气肿时,胸廓的扩张能力不足以代偿肺组织膨胀,从而导致一系列症状,为此设计了肋软骨切除术,以增加胸廓的活动。具体方法是:手术切除单侧或双侧多根肋软骨及其骨膜,甚至再横断胸骨来加强其效果。虽然初步研究的结果显示此种手术对肺气肿的治疗有一定作用,但疗效很不稳定。因此,此种术式没有被认可。
     之后,基于认识到肺膨胀是导致胸廓扩张和一系列呼吸系统症状的主要原因,肺气肿手术的重点便转为设法缩小肺的体积。1927年Voelcker报告了使用后侧椎体旁胸廓成形术,将肺气肿时水平走行的肋骨恢复至正常的倾斜位置,以缩小胸廓达到压缩肺体积的目的。1947年Allison设计了隔神经切断术来限制气肿肺的过度膨胀。由于这两种术式是建立在上述错误病理生理的认识上,导致患者的胸廓或膈的运动能力更为低下,所以术后呼吸困难反而加重。
     随着对肺气肿研究的深入,人们发现,横膈位置下移且变短使膈的运动减弱,是引起呼吸困难的原因之一,手术的目的转为抬高膈的位置。1924年,Reich和Piaggio Blanco报告了人工气腹治疗肺气肿的研究。他们向患者腹腔内充入一定量的气体,之后定期补充,通过增大腹压上抬横膈。临床结果表明有一定的疗效。但是,人工气腹的适应症始终未确定,而且需要定期充气,还会造成腹痛等不良反应,故此种疗法被很快淘汰。1934年,Alexander设计了特殊的腹带,用于压迫腹壁增加腹压来治疗肺气肿并取得了一定的效果。但此疗法不适用于腹部膨隆的病人,也不便于日常使用,因此未能得以推广。
     本世纪中期,有理论认为肺气肿是肺组织营养不良的继发改变,可通过改善血供阻止这种变化。1952年,Crenshaw设计了壁层胸膜切除术,使胸壁的血流能通过新生的侧枝血管提供给外周肺组织。最初的临床实践显示了一定的效果。但是,肺气肿病理生理变化中的很重要问题是通气功能受损,壁层胸膜切除术只是提供了有限的血液而不改善通气,故无法从根本上改善呼吸功能。
     50年代,人们发现肺气肿患者可伴有气管膜部或软骨的薄弱,以致呼气胸内压增高时,大气道可塌陷甚至闭塞。1954年,Hissen设计了气管成形术,即使用自身或合成材料加固气管的膜部,避免上述情况发生。这种术式没有取得确定的疗效,而且操作困难,又存在异物反应,没有被学术界接受。
     二次世界大战前后,自主神经的手术风靡一时。人们认识到通过切除肺的自主神经可消除气道痉挛,减少气道分泌物及扩张血管增加肺的血供。最初的努力是1923年Kummel应用交感神经节切除术治疗哮喘及其引起的肺气肿。之后,人们设计了交感神经切除术,迷走神经切除术,颈动脉球切除术,肺门神经切除术等多种术式用以治疗肺气肿,解除病人的呼吸症状。但这些术式都没有确切的疗效,甚或带来诸多问题,早已不再使用。
     由于当时认识水平有限,上述各种术式所依据的理论,或是错误,或是片面,均没有真正反映肺气肿的病生理变化。因而手术不可能取得预期的效果。弥漫性肺气肿的手术治疗自60年代起,一度走入低潮。但这些前人的开拓性工作,特别是此间美国医师Brantigan对肺减容术的最初探索,为后来肺气肿外科的发展,奠定了基础。
 肺移植
     肺移植技术的出现是肺气肿治疗历史上的一个飞跃,它第一次通过外科手段使终末期肺气肿患者的生活质量及预后得到长期改善。为肺气肿的外科治疗带来了一线曙光。1963年,美国胸外科医师Hardy等开创性地进行了人类首例单侧肺移植手术,患者术后生存了18天。此后的20余年间,又有一些医师先后进行了近40例尝试,但除1968年一例生存达10个月外,均由于排异反应、气管吻合口瘘、感染、呼吸衰竭等原因,于术后近期死亡。肺移植的发展一度陷入困境。这期间,Steven进行了单肺移植治疗肺气肿的试验,也都因种种原因失败了,因而得出结论:单肺移植不适用于治疗肺气肿。
     直到80年代,肺移植技术才获得突破并成功地用于治疗终末期肺气肿病人。1981年,以Reitz为首的美国斯坦福移植中心的心肺联合移植获得成功,成为肺移植发展史中重要的里程碑。1983年,免疫抑制剂环抱霉素A正式用于临床,大大降
 低了免疫排斥的发生率。上述两项成就极大地推动了肺移植的发展。1986年,加拿大多伦多Cooper医师等成功完成了一组单肺移植并长期存活。2年之后,即1988年,他们又实现了双肺移植。自此,肺移植的方法体系基本建成并进入临床常规使用阶段。
     Cooper等设计双肺移植的主要目的是治疗肺气肿和感染性肺疾患,且取得了良好的效果,为多数学者接受。但是,双肺移植的并发症和死亡率相对较高,尤其是一次很难得到两个可供使用的供肺,这就限制了肺移植在肺气肿治疗中的应用。经过进一步的探索,1988年,勇敢的法国医生Mal向以往的理论挑战,成功进行了2例单肺移植治疗肺气肿的临床试验,证明了此种方法的可行性和有效性。受Mal启发,美国人Kaiser和Cooper等开展了更大规模的临床试验并取得良好效果,进一步证实了单肺移植治疗肺气肿的安全性和有效性。至此,肺移植治疗肺气肿的两大基本术式:单肺和双肺移植正式形成。
     现在,肺移植治疗肺气肿已在国外广泛开展,占肺移植总数的1/3一1/2,成为肺移植最主要的手术适应症。其效果也较好,4年生存率近60%。但是,肺移植技术也有很大的局限性,首先是供体缺乏,手术例数十分有限,难以满足众多肺气肿患者的要求,许多终末期肺气肿病人在等待移植的过程中去世;其次,肺移植费用昂贵,加上长期免疫抑制剂的费用,使其难以推广;再次,长期使用免疫抑制剂会降低机体防御力,增加感染机会,也会诱发某些造血系统肿瘤。因此,肺移植技术的发展不能真正解决肺气肿的治疗问题。
 肺减容手术
     50年代后期,美国外科医师Brantigen提出了肺气肿的新理论:认为正常情况下胸膜腔内负压使肺扩张,扩张的肺产生弹性回缩力,放射状作用于无软骨环的小气道,牵引其扩张。肺气肿时,有限的胸腔中容纳了体积明显膨胀的肺组织,胸膜腔的负压消失,使弹性回缩力消失。小气道呼气时易于塌陷,引起呼吸困难。只要通过外科手段切除部分无功能肺组织,恢复胸膜腔的负压,就可以重建肺弹性回缩力,改善呼吸困难。Brantigen的临床实践取得了预期的结果。但由于没有解决好气肿肺组织的针孔漏气问题,其术后并发症的发生率很高,死亡率也高达16%。他的理论和初步肺减容手术方法没有被学术界广泛接受。
     直到40余年后,Cooper医师肺移植的实践中认识到了Brantigen理论的正确性和实用性。他重新设计了手术切口,改善了视野;使用了切开缝合器,加快了肺组织的切割和缝合速度;尤其是使用新材料-特制牛心包垫片加固肺切缘,大大减少了
 肺漏气,提高了手术的安全性。Cooper最初的20例肺减容手术无一死亡。并且肺功能指标和呼吸困难的症状也都显著得到改善。Cooper的报告震惊了胸外科界,1995年开始肺减容术在世界各地先后广泛开展起来,拯救了大批终末期肺气肿病人的生命。1996年初,王俊医师在北京成功地实施了我国第一例肺减容手术。
     肺减容术的推广,也有逐步丰富和成熟的过程。已有多种术式和手术方法被用于完成肺减容的操作。目前,从术式上主要分为正中开胸和胸腔镜手术两种:从范围分单侧或双侧;从手术方法上可分为带或不带牛心包垫片加固的缝合切开器切割缝合和激光切割。许多研究被用于比较上述不同术式和方法的安全性,有效性。结果表明,胸腔镜与开胸手术效果类似,但更安全。双侧与单侧危险相近,但各项指标改善更为明显。几种手术方法的比较表明,使用带有牛心包垫片的缝合切开器切割缝合肺组织最为安全有效。大量临床实践证实:肺减容手术可使肺气肿患者的主观症状、运动耐力、肺功能指标得到很大的改善,这种改善可持续2年以上。患者术后两年的生存率(80%)明显高于条件相似的未术者(64%)。然而,更远期的追踪随访还待完成。目前认为,对于选择合适的终末期肺气肿患者,经系统术前肺功能和身体康复训练,再采用牛心包垫加固的缝合切开器行双侧胸腔镜肺减容术是最佳选择。
     在国外,肺减容术已得到了学术界的认可,并已成为终末期肺气肿外科治疗的标准术式之一。但在国内,其应用还极为有限;主要是由于肺减容手术费用昂贵,术后监护费用亦很高;同时大部分医院缺少术前系统肺功能和身体康复训练的条件,病人术前准备不够完善。目前我国大规模开展肺减容手术的条件尚不成熟。研制开发安全、有效、价廉的垫片材料和手术器械,以替代昂贵的进口产品;建立健全术前肺功能和身体康复训练机制;建立全国肺减容协作组,开展较大规模的临床观察和分析,从而确立国人的手术适应症和手术方法,是我们今后努力的方向。
     综上所述,经过几代人的不懈努力,肺气肿的外科,已经走过了早期探索时期,进入了比较成熟的肺移植、肺减容术阶段,并取得了肯定的临床效果。尤其是肺减容术因其安全、有效,应用范围广,为广大终末期肺气肿病人带来了治愈的希望。
  


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