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肺移植
該文的醫學專家
最近審查：04.07.2025
对于呼吸衰竭患者，肺移植是一种挽救生命的选择，即使采用最佳药物治疗，患者仍有较高的死亡风险。最常见的适应症包括慢性阻塞性肺病 (COPD)、特发性肺纤维化、囊性纤维化、α1-抗胰蛋白酶缺乏症和原发性肺动脉高压。不太常见的适应症包括间质性肺疾病（例如结节病）、支气管扩张和先天性心脏病。
对于大多数不伴有心脏损害的肺部疾病，单肺移植和双肺移植均能取得同等的成功率；慢性弥漫性感染（例如支气管扩张）除外，此时首选双肺移植。艾森曼格综合征及任何伴有严重不可逆性心室功能障碍的肺部疾病均需进行心肺联合移植；肺心病并非此类移植的指征，因为肺移植后该病常复发。单肺移植和双肺移植的实施频率相同，且至少是心肺联合移植的八倍。
相对禁忌症包括年龄（单肺移植 65 岁，双肺移植 60 岁，心肺移植 55 岁）、主动吸烟、既往胸部手术，以及对于某些囊性纤维化患者和某些医疗中心而言，由伯克霍尔德菌耐药菌株引起的肺部感染，这会显著增加死亡风险。
几乎所有肺脏均来自脑死亡、心脏仍在跳动的尸体捐献者。少数情况下，如果尸体捐献者的器官不合适，则使用活体捐献者器官进行移植（通常用于亲子移植）。捐献者必须年龄在65岁以下，从未吸烟，且无活动性肺部疾病，具体表现为氧合（Pa O2 /Fi O2 > 250-300 mmHg），肺顺应性良好（吸气峰压< 30 cm H2O，潮气量15 ml/kg，呼气正压= 5 cm H2O），支气管镜检查可见正常大体形态。捐献者和接受者必须符合解剖学（通过X线检查确定）和/或生理学（肺总容量）标准。
转诊移植时机应根据阻塞程度（FEV1，1 秒用力呼气量，对于患有 COPD、α1-抗胰蛋白酶缺乏症或囊性纤维化的患者，FEV - 用力呼气量 < 预计值的 25-30%）；Pa < 55 mmHg；Pa c > 50 mmHg；对于原发性肺动脉高压患者，右心房压力 > 10 mmHg 和收缩压峰值 > 50 mmHg；疾病的临床、放射学和生理症状的进展）等因素确定。
肺移植仍然是现代移植学中发展较慢的领域之一。肺移植的成功实施取决于供体和受体的正确选择、排斥反应的早期诊断、免疫抑制的有效性以及术后正确的抗感染治疗。
伴有肺实质或脉管系统破坏的终末期肺病的发展是成年患者致残和死亡的主要原因之一。目前已开发出几种用于治疗终末期肺病的移植方案，每种方案都有其自身的理论和实践优势。这些方案包括肺移植和心肺移植。肺移植手术的选择主要基于保留自体肺的后果。例如，如果对侧肺存在感染或严重的大疱性肺气肿，则不适宜进行单肺移植。交叉感染会感染健康的移植肺，而自体肺的严重大疱性疾病会导致严重的灌注-通气不匹配和纵隔移位。在这种情况下，应优先考虑双肺移植。单肺移植无需体外循环 (CPB) 即可进行，并且很少并发出血。单肺移植的另一个优点是，与双肺移植中的单气管吻合术相比，进行的支气管吻合术的并发症明显减少。
双肺移植在治疗终末期肺动脉高压方面可能带来更佳的功能预后。双肺移植需要体外循环（CPB），并进行全身肝素化和广泛的纵隔解剖，这两项操作均会显著增加术后凝血病的风险。近期在临床实践中使用的双侧序贯肺移植术，可能成为双肺阻断移植的一种替代方案，因为它兼具双支气管吻合术的优势，且无需体外循环。
当诊断为慢性肺动脉高压并伴有右心室衰竭时，首选的治疗方法是心肺联合体移植。然而，如果心脏功能得以保留，对于晚期肺病患者，移植孤立肺可能是最佳选择。
呼吸系统的解剖和生理特征以及终末期实质性肺疾病的病理生理变化 终末期实质性肺疾病的病因包括限制性、阻塞性或感染性。限制性肺疾病的特征是间质纤维化，肺弹性和延展性丧失。大多数纤维化疾病本质上是特发性的（原因不明），但也可能由吸入性损伤或免疫过程引起。间质性肺疾病会影响血管，随后表现为肺动脉高压。此类疾病的功能性表现为肺容量和弥散能力下降，而气流速度保持不变。
终末期阻塞性肺病最常见的病因是吸烟引起的肺气肿，但也有其他病因，包括哮喘和一些相对罕见的先天性疾病。其中包括与严重大疱性肺气肿相关的α1-抗胰蛋白酶缺乏症。阻塞性疾病会导致气道阻力大幅增加，呼气流量降低，残气量大幅增加，通气-血流灌注关系紊乱。
囊性纤维化和支气管扩张是肺部疾病终末期的感染性病因。囊性纤维化会导致外周气道被黏液阻塞，从而引发慢性支气管炎和支气管扩张。此外，肺血管疾病的终末期也可能是原发性肺动脉高压的结果，这是一种病因不明的相对罕见疾病，其表现为肺动脉血管阻力 (PVR) 升高，这是由于肺动脉 (PA) 肌肉增生和小直径小动脉纤维化所致。肺动脉床变形的另一个原因是先天性心脏病，伴有艾森曼格综合征和弥漫性动静脉畸形。
任何肺部疾病终末期移植的主要指征是耐受性逐渐恶化、需氧量增加和二氧化碳潴留。其他预先决定移植的因素包括出现持续输液支持需求以及出现身体和社会能力丧失。
是否进行手术取决于功能障碍的进展速度以及右心室代偿肺动脉高压进展的能力。鉴于供体器官的有限性，肺移植的具体禁忌症包括：严重营养不良、神经肌肉疾病或呼吸机依赖（因为呼吸肌力量对于成功康复至关重要）；严重胸壁畸形或胸膜疾病（使手术和术后通气复杂化）；以及右心室衰竭进展或糖皮质激素依赖（因为类固醇会阻碍吻合口气道的愈合）。
[ 单肺移植
单肺移植手术包括肺切除术、新肺植入，以及将带血管蒂的大网膜移位至支气管。如果原肺损伤程度相同，且没有胸膜瘢痕形成的证据，则出于技术原因，选择左肺进行移植：接受者的右肺静脉比左肺静脉更难接近，左支气管较长，且左胸腔更容易容纳比接受者更大的供体肺。大多数外科医生倾向于在切除过程中使供体肺塌陷，为此会使用支气管阻断器和双腔支气管导管。
麻醉诱导时采用快速插管技术，优先使用不具有心脏抑制和组胺生成作用的药物（例如依托咪酯、维库溴铵）。对于肺大疱或肺血管阻力增加的患者，以及需要 100% 氧气来维持可接受的动脉血饱和度的情况，应避免使用一氧化二氮。大剂量阿片类药物、强效气管插管联合长效肌肉松弛剂可成功用于维持麻醉。随着单肺通气的开始，通常会出现气体交换和血流动力学的急剧紊乱。在这些情况下改善氧合的方法包括在依赖肺中使用 PEEP、CPAP 或在独立肺中使用高频通气并缝合肺动脉。如果此时 PAP 急剧增加，则可能发生右心室衰竭。
血管扩张剂和/或正性肌力药可减轻右心负荷；如果无效，应继续进行单肺通气。同样，如果在肺切除术前钳闭肺动脉导致血流动力学参数或全身动脉氧饱和度下降，则可能需要使用体外循环呼吸机。
一旦供体肺重新灌注，缺血期就结束了，但全身动脉血氧饱和度通常较低，直到移植物恢复正常通气。此时，可能需要进行支气管镜检查以清除气道中的分泌物或血液，以恢复移植物充气。支气管吻合口完成后，将网膜沿完整的血管蒂移入胸腔，并包裹在支气管吻合口周围。关闭胸腔后，将支气管插管替换为标准气管插管。
双肺移植
双肺移植最常用于原发性肺动脉高压或囊性纤维化患者。双肺阻断移植手术需仰卧位进行，由于双肺同时置换，因此必须进行体外循环。手术中采用心脏停搏，对包含所有四个肺静脉口的左心房残端进行吻合术。气道在气管水平被阻断，因此需使用标准气管插管。由于气管的全身动脉供应受损，因此需用带血管网膜包裹气管。广泛的心脏后夹层剥离通常会导致心脏去神经支配，术后出血难以控制。对于同一组适合进行双肺阻断移植的患者，已引入双侧序贯单肺移植，但双侧序贯单肺移植无需体外循环和气管吻合术。该手术的相对缺点是随着连续植入，第二次肺移植的缺血时间显著延长。
肺移植手术
将含有前列腺素的冷晶体保存液经肺动脉注入肺部。供体器官在原位或经体外循环系统用冰冷生理盐水冷却后取出。同时给予预防性抗生素治疗。
单肺移植需要进行后外侧开胸手术。切除自体肺，并与供体肺相应的支气管、肺动脉和肺静脉残端进行吻合。支气管吻合术需要套叠（将一端插入另一端）或用大网膜或心包包裹以实现充分愈合。单肺移植的优点是手术技术更简单，无需人工心肺机和全身抗凝剂（通常情况下），尺寸选择准确，并且同一供体的对侧肺适合另一位接受者。缺点包括自体肺和移植肺之间可能存在通气/血流不匹配的情况，以及单支气管吻合口可能愈合不良。
双肺移植需要进行胸骨切开术或前横切口开胸术；手术过程类似于两次连续的单肺移植。其主要优点是可以完全切除所有受损组织。缺点是气管吻合口愈合不良。
心肺复合体移植需要进行胸骨内侧切开术，并进行肺心旁路手术。手术中会形成主动脉、右心房和气管吻合口，气管吻合口位于分叉处正上方。由于冠状动脉-支气管侧支位于心肺复合体内部，因此该手术的主要优点是移植功能得到改善，气管吻合口愈合更可靠。缺点是手术时间较长，需要人工循环装置，需要精确选择供体大小，并且每个患者需要使用三个供体器官。
在移植肺再灌注前，受者通常会接受静脉注射甲基泼尼松龙。常规免疫抑制治疗包括钙调神经磷酸酶抑制剂（环孢素或他克莫司）、嘌呤代谢抑制剂（硫唑嘌呤或霉酚酸酯）和甲基泼尼松龙。移植后前两周，预防性使用抗胸腺球蛋白或OKTZ。为了使支气管吻合口正常愈合，可停用糖皮质激素；并用更高剂量的其他药物（例如环孢素、硫唑嘌呤）代替。免疫抑制治疗应无限期持续。
尽管接受了免疫抑制治疗，大多数患者仍会发生排斥反应。超急性、急性和慢性排斥反应的症状和体征相似，包括发热、呼吸困难、咳嗽、SaO 2下降、X 线片上出现间质浸润以及 FEV 下降超过 10-15%。超急性排斥反应必须与早期移植物功能障碍相鉴别，后者是由移植过程中的缺血性损伤引起的。诊断可通过支气管镜经支气管活检确诊，活检结果可显示小血管周围淋巴细胞浸润。静脉注射糖皮质激素通常有效。复发性或难治性病例的治疗方法多种多样，包括大剂量糖皮质激素、气雾化环孢素、抗胸腺球蛋白和逆转录-β-葡萄糖。
不到50%的患者会发生慢性排斥反应（1年或更长时间后），其形式为闭塞性细支气管炎，或较少见的动脉粥样硬化。急性排斥反应可能会增加慢性排斥反应的风险。闭塞性细支气管炎患者表现为咳嗽、呼吸困难和FEV1下降，有时伴有或不伴有呼吸道疾病的体征或影像学证据。鉴别诊断必须排除肺炎。诊断依据支气管镜检查和活检。目前尚无特别有效的治疗方法，但可考虑使用糖皮质激素、抗胸腺球蛋白、油井管、吸入性环孢素和再次移植。
最常见的手术并发症是气管或支气管吻合口愈合不良。不足20%的单肺移植患者会出现支气管狭窄，导致呼吸困难和气道阻塞；可通过扩张和支架置入治疗。其他手术并发症包括因喉返神经或膈神经损伤导致的声音嘶哑和膈肌麻痹；因胸段迷走神经损伤导致的胃肠道运动障碍；以及气胸。部分患者可能出现室上性心律失常，这可能是由于肺静脉-心房缝合引起的传导改变所致。
肺移植的预后如何？
1 年时，活体移植患者的存活率为 70%，而尸体移植患者的存活率为 77%。总体而言，5 年存活率为 45%。原发性肺动脉高压、特发性肺纤维化或结节病患者的死亡率较高，而 COPD 或 α1-抗胰蛋白酶缺乏症患者的死亡率较低。单肺移植的死亡率高于双肺移植。1 个月内最常见的死亡原因是原发性移植物衰竭、缺血和再灌注损伤以及感染（如肺炎）（巨细胞病毒除外）；1 个月至 1 年之间最常见的死亡原因是感染，1 年后是闭塞性细支气管炎。死亡的危险因素包括巨细胞病毒错配（供体阳性，接受者阴性）、HLA-DR 错配、糖尿病以及之前需要机械通气或正性肌力支持。疾病复发罕见，在间质性肺疾病患者中更为常见。由于过度换气反应，运动耐量受到一定限制。心肺移植术后患者及移植物1年存活率为60%。
肺移植后患者状况评估
孤立肺移植术后患者的治疗包括强化呼吸支持以及排异反应和肺部感染的鉴别诊断，为此可使用柔性支气管镜进行经支气管活检。早期呼吸衰竭可能由于保存或再灌注损伤而发生，其特征是动脉肺泡氧梯度明显升高、肺组织弹性下降（肺顺应性降低）以及尽管心脏充盈压较低，但仍存在实质浸润。在这些情况下，通常使用PEEP机械通气，但考虑到新修复气道吻合术的特殊性，吸气压力应维持在最低水平。FiO2也应维持在可获得足够血氧饱和度的最低水平。
除了手术并发症（可能包括出血、血胸和气胸、早期移植物功能障碍以及需要长时间机械通气）外，肺移植还存在极高的感染并发症风险。在移植的内脏器官中，肺的独特之处在于它直接暴露于环境中。淋巴引流受损、纤毛上皮功能不足以及气道缝合线的存在——这些因素以及其他因素增加了移植肺对感染的易感性。术后第一个月，细菌是肺炎的最常见病因。此后，巨细胞病毒肺炎成为最常见的病因。肺移植后急性排斥反应很常见，仅凭临床特征很难与感染相鉴别。这种鉴别至关重要，因为用于治疗排斥反应的皮质类固醇可能会加重肺炎，并促进全身性脓毒症。支气管镜检查中获得的支气管肺泡灌洗液或痰液样本可能有助于诊断感染病因。必须进行经支气管或开放性肺活检才能确定排斥反应的诊断。
出血是整块双肺移植后最常见的并发症，尤其是在患有胸膜疾病或艾森曼格综合征且纵隔血管侧支丰富的患者中。膈神经、迷走神经和喉返神经在肺移植过程中风险极大，它们的损伤使撤机机械通气和恢复充分自主呼吸的过程变得复杂。大多数支气管吻合口通常可发生一期愈合；极少数情况下，支气管瘘会导致狭窄，可通过硅胶支架和扩张术成功治疗。相反，气管吻合口失败常常导致致命的纵隔炎。心肺移植后曾报道过闭塞性细支气管炎，其特征是小呼吸性细支气管的破坏。