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【协和医学杂志】雾化吸入吲哚菁绿检测肺切除术中漏气的双中心临床研究

来源 2026-06-23 20:28:34 疾病防控

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肺切除术后漏气作为胸外科常见并发症,其发生率可达20%~50%[1-2]。肺漏气不仅延长胸腔引流管留置及住院时间,还会增加脓胸、肺炎、呼吸衰竭等严重并发症的发生率[3],因此术中识别并修补肺漏气点至关重要[4]。目前,术中评估肺漏气的金标准是向胸腔内液体灌注试验(如注水试验)[5],即在手术侧肺通气的同时,通过观察气泡确定漏气点的位置与数量,该方法虽具有较高准确性,但在胸腔镜手术中,处于通气状态的肺组织常阻碍术野,可能导致部分漏气点被遮挡而遗漏。

近年来,基于吲哚菁绿(ICG)的近红外荧光成像技术已成功应用于肺部肿瘤及胸导管等结构的术中定位与导航[6-8]。日本学者Yakota等[9]首次报道了雾化吸入ICG可对肺切除创面的漏气点进行荧光标记,但该研究未设立对照组,无法评估其对临床结局的改善作用。本团队前期开展的一项小样本前瞻性研究初步证实,该技术可能有助于降低肺术后漏气的发生率[10]。为进一步明确其临床价值,本研究通过双中心随机对照试验,系统评估雾化吸入ICG技术对胸腔镜肺切除术后漏气的影响,以期为降低肺切除术后相关并发症的发生提供循证依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究为双中心、前瞻性、随机对照试验,纳入2024年9月—2025年10月在北京大学人民医院(中心A)和北京航天总医院(中心B)接受胸腔镜肺切除手术的患者。

纳入标准:(1)年龄>18岁;(2)拟接受胸腔镜肺切除手术;(3)自愿参加本研究。

排除标准:(1)对ICG或碘剂过敏;(2)患有哮喘或肺不张。

将入组患者随机分为试验组与对照组,随机序列由第三方统计人员使用SPSS 26.0软件生成,采用区组随机化方法(区组大小为4),并按研究中心进行分层。为确保分配隐藏,将随机号码装入密封、不透明、连续编号的信封中,由不参与手术及数据采集的科研助理保管。患者入组后,按信封编号顺序拆封并执行分组。

本研究已于中国临床试验注册平台进行注册(注册号:ChiCTR2400080627),并已通过北京大学人民医院伦理委员会审批(审批号:2024PHB049-002),所有患者在参与研究前均签署书面知情同意书。

1.2 研究方法

本研究的主要终点为术后漏气发生率,次要终点包括术后漏气持续时间>24 h的发生率、胸腔引流管留置时间。术中漏气点根据Macchiarini标准(MSS)进行分级,0级为无漏气、1级为偶见可计数气泡、2级为连续成串气泡、3级为大量成簇状堆积气泡。不同中心及不同组对漏气点的处理原则一致,对MSS 1级漏气点采用电凝联合生物材料进行处理,对MSS 2级和3级漏气点进行缝合或切除,处理后再行水浸试验,确保无漏气残留。试验组行水浸试验后,进行ICG荧光成像检测(雾化吸入ICG并采用近红外荧光胸腔镜观察),对检出的漏气点进行处理后,再次行水浸试验及ICG检查确保无残余漏气;对照组仅行传统水浸试验及相应处理。

使用数字化电子引流瓶(Thopaz Chest Drain System, Medela Inc.)检测术后漏气情况,该系统可提供持续负压吸引并实时显示瞬时漏气情况。术后漏气定义为数字化电子引流瓶在-8 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)负压下,漏气量>0 mL/min[10-11],判定标准基于数字引流系统(Thopaz)自动记录的客观数据。持续性漏气定义为漏气时间>5 d。术后随访及数据提取工作由2名不参与手术操作且对分组信息不知情的研究员完成。术后1个月复查胸部CT,并进行门诊评估。

1.3 ICG雾化吸入

ICG(浓度为2.5 mg/mL,丹东医创药业)采用改良雾化系统进行气溶胶吸入。雾化装置由一次性使用微网雾化器(北京万生人和科技有限公司)与T型管组成。患者在术中经气管插管吸入ICG雾化液20 s(约4个呼吸周期),吸入过程中维持气道峰压(Ppeak)为20~25 cm H2O,呼吸频率为12次/min。吸入完成后,恢复单肺通气模式,采用近红外荧光胸腔镜系统(珠海迪谱医疗)探查肺表面,将出现ICG沉积的荧光点判定为可疑漏气位置。

1.4 手术操作流程

对照组于肺切除术后行传统水浸试验,即向胸腔内注入生理盐水,维持气道峰压在20 cm H2O,观察有无气泡形成并记录漏气部位。试验组在完成传统水浸试验后,将胸腔内生理盐水排干,行ICG雾化吸入试验。若ICG荧光点出现在初次水浸试验未发现的漏气部位,则对该额外荧光点位置进行二次水浸试验验证,以明确是否为真实漏气点。两组患者均依据MSS标准处理漏气点:对MSS 1级漏气点采用电凝联合生物材料进行处理,对MSS 2~3级漏气点予以缝合或切除。

1.5 样本量估算

基于前期试验结果,对照组漏气率为50%,设定试验组漏气率降至25%,在双侧检验水准α=0.05、把握度(1-β)=0.8的条件下,采用PASS 15.0软件计算得出每组所需样本量为82例,考虑约10%的脱落率,最终确定每组样本量不少于90例。

1.6 统计学处理

采用Stata 15.0和GraphPad Prism 9.0软件进行统计分析。不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以频数(百分数)表示,组间比较采用卡方检验,当理论频数过低时采用Fisher精确检验。所有假设检验均为双侧检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料

本研究共纳入181例患者,其中试验组90例、对照组91例,患者筛选流程图详见图1。

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图1 患者筛选流程图

试验组和对照组患者的中位年龄分别为62.5岁、66岁,有吸烟史的患者占比分别为34.7%、33.0%,接受肺段切除术及肺叶切除术的患者占比分别为84.4%、82.5%,恶性肺部病变者占比分别为93.3%、95.6%(表1)。

表1 两组患者的一般临床资料比较

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经雾化吸入ICG后的漏气点在近红外荧光胸腔镜下呈现为清晰的荧光聚集点(图2)。

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图2 雾化吸入ICG后肺漏气点的近红外荧光成像

A.肺塌陷状态下,仍可清晰显像(箭头示荧光聚集点);B.荧光聚集点于水浸试验中可见气泡溢出,证实为真实漏气点

2.2 雾化ICG检测肺漏气的效果

试验组与对照组术中漏气点检出率分别为37.8%(34/90)和19.8%(18/91),两组相比差异具有统计学意义(P=0.003),见表2。

表2 两组患者术中漏气及术后恢复情况

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试验组术中共识别出49处荧光聚集点,经二次水浸试验验证,其中 46处为真实漏气点,高于对照组(21处);其余3处为假阳性点,阳性率为93.9%。此外,仅有1处经水浸试验确认的漏气点在荧光下未显影,假阴性率为2.1%。试验组的中位漏气点检出数显著高于 对照组[ 0(0, 1)比 0(0, 0),P=0.004]。在漏气严重程度方面,试验组与对照组中的MSS 2~3级漏气点占比分别为78.3%(36/46)与81.0%(17/21),且均接受缝合或切除处理。试验组术后发生漏气的患者占比显著低于对照组(25.6%比50.5%,P<0.001),中位带管时长显著低于对照组[3(2, 4)比4(3, 5),P=0.008)],提示该技术有利于减少术后漏气发生,并缩短带管时长。

在调整年龄、性别、吸烟史、呼吸系统疾病史、手术方式及研究中心等混杂因素后,多因素Logistic回归分析显示,ICG雾化吸入是减少术后漏气的独立保护因素(OR=0.34,95% CI:0.17~0.68, P=0.002)(表3)。

表3 术后漏气影响因素的多因素Logistic回归分析

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安全性方面,所有患者术中均实时监测Ppeak和血氧饱和度(SpO2),雾化期间未发生支气管痉挛或SpO2下降。所有患者术后1个月随访时均未出现ICG相关严重不良事件。

3 讨论

本研究创新性研发了一套结合微网雾化器和T型管的新型术中雾化给药系统,该技术方案与Yokota等[9,12]的方法存在显著差异。基于临床前研究数据,当ICG浓度设定为2.5 mg/mL时,仅需20 s的雾化吸入即可在漏气部位观察到明显的荧光信号。值得注意的是,本研究发现ICG吸入检测的平均操作时间仅为37 s,整体方便快捷。由于本研究所采用的雾化系统和ICG均为临床常规耗材,价格低廉、获取便捷,适合临床广泛应用。

ICG雾化吸入的显著优势是经ICG标记的漏气部位能够产生持续稳定的荧光信号,这一特性在肺萎陷状态下尤为突出,这使得外科医师能够在手术过程中对漏气部位进行全面探查,而不受肺充气状态下视野受限的影响。在本研究中,试验组术中漏气点检出数高于对照组,证实该技术具有更高的检出率。值得注意的是,即使某些微小的肺部漏气部位无需手术干预,在ICG雾化吸入后仍能观察到明显的荧光表现,提示该技术具有较高的检测灵敏度。

此外,试验组中仅有1处由钳夹意外损伤导致的漏气点在吸入ICG气溶胶后未能显示足够的荧光信号。Yokota等[9]的研究证实,被血液或胸膜液等液体覆盖的漏气部位可能影响ICG在肺泡-胸膜瘘口的染色效果。此外,研究发现部分荧光显像点经重复传统水浸试验确认并非实际漏气部位,这可能与ICG吸入过量或局部肺气肿有关,具体机制尚有待进一步研究阐明。因此,在执行该技术时,必须确保胸腔充分干燥并严格控制ICG的吸入剂量。

本研究发现,术中及术后1个月内所有患者均未出现相关不良反应,证实ICG吸入检测安全性良好,但未来仍需开展大样本研究全面评估该技术的安全性。目前,ICG气溶胶吸入后采用荧光成像技术检测漏气部位的相关机制尚未完全阐明。当ICG以气溶胶形式吸入后,笔者推测其可能优先通过漏气部位而非正常胸膜区域到达肺表面,同时漏气部位受损的肺泡-毛细血管屏障使得ICG能够与胸膜间隙中的血浆蛋白结合。在近红外荧光成像下,这些区域会产生特征性荧光信号,从而在漏气与非漏气区域之间形成鲜明对比。这一假设也提示必须严格控制ICG的吸入剂量,避免因过量吸入导致的假阳性结果。既往研究表明,肺切除术后发生漏气的患者占比为20%~50%,这与本研究中对照组的患者占比相一致。此外,试验组的术后漏气及术后漏气持续时间>24 h的发生率显著低于对照组,提示该技术可能有助于降低肺手术后漏气的发生率和持续时间,从而减少相关并发症的发生风险。

本研究存在一定局限性:(1) ICG吸入检测无法评估漏气的严重程度,ICG显像结果与漏气量之间的关系尚有待深入研究;(2)由于检测结果依赖于手术团队的主观判断,因此漏气点的识别可能存在观察者偏倚;(3)不同手术方式的技术差异可能影响ICG吸入方法的有效性。

综上所述,本研究首次采用前瞻性随机对照设计,系统评估了ICG雾化吸入技术在肺切除术中检测漏气点的临床价值,明确了ICG雾化吸入后肺漏气点的荧光显像特征。通过与传统水浸试验的直接比较,证实了该技术用于术中漏气识别的可行性与有效性。该技术安全、高效、操作简便、成本可控,能够突破传统水浸试验的视野局限,显著提高术中漏气点检出率,降低术后漏气发生率,具有良好的临床应用潜力。未来可采用标准化手术方案进一步评估ICG技术在不同手术场景中的有效性和普适性。

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