ISSN : 1301-5680
e-ISSN : 2149-8156
TURKISH JOURNAL OF
THORACIC AND
CARDIOVASCULAR SURGERY
Turkish Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery     
ESTIMATION OF PULMONARY FUNCTION AFTER RESECTION USING PERFUSION SCINTIGRAPHY
Akın Eraslan BALCI, Şevval EREN, Refik ÜLKÜ, Cemal ÖZÇELİK, * Tansel Ansal BALCI
Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi, Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, DİYARBAKIR
*Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Nükleer Tıp Anabilim Dalı, DİYARBAKIR

Abstract

Pulmonary complications and mortality rate after lung resection increase, if FEV1 < 1 L/s postoperatively. Pulmonary function tests and lung scans were studied in 29 patients underwent resection pre- and postoperatively in estimating postoperative pulmonary function. No difference was present between estimated postoperative FEV1 from the perfusion scan and observed postoperative FEV1 (p = 0.5413). The correlation was present between removed lung perfusion rate and resection-related decrease in FEV1 (r = 0.5158 ve p < 0.05). Perfusion scans can be performed accurately in estimating postoperative pulmonary function.

Operasyon riskini yükselten faktörler zorlu vital kapasitenin (FVC) ve birinci saniye zorlu ekspirasyon volümünün düşük olması (postoperatif beklenen FEV1 < 0.7 L/s), yaşın 70'den fazla olması, hipoksemi (pO2 < 50 mmHg), CO2 retansiyonu (pCO2 > 45 mmHg), egzersiz toleransının zayıf olması (44 merdiven basamağını çıkamama) ve koroner hastalığı, aort kapak hastalığı, ritm bozukluğu gibi major kardiyak problemlerdir [1]. Bu tür hastalar genellikle opere edilmezler. Operasyon riski, alışıldığı üzere spirometrik testler kullanılarak değerlendirilir. Birinci saniye zorlu ekspiratuar volümü (FEV1) < 2 L/s olan hastalarda akciğer perfüzyon sintigrafilerinin çalışılması gereklidir [2].

Bir litrenin altındaki FEV1'de CO2 retansiyonu insidansı artar ve eksersiz toleransı azalır. Dolayısıyla çıkarılacak akciğer kısmının bütün akciğer fonksiyonuna katkısı bilinmelidir. Bronkospirometri, lateral pozisyon testi, tek taraflı olarak pulmoner arterin balonla oklüzyonu ve perfüzyon sintigrafileri bu amaca hizmet eder. Bunların arasında kantitatif ölçüm sağlayan perfüzyon ve ventilasyon sintigrafileri, akciğer fonksiyonunun dağılımı konusunda güvenli bilgi verir. Postoperatif pulmoner fonksiyon sağlıklı bir şekilde tahmin edilebilirse, geçireceği rezeksiyondan sonra FEV1'i, kritik kabul edilen 0.8-1 L'nin altına düşecek olan hastalar önceden belirlenebilir.

Bu çalışmada sintigrafik yöntem kullanılarak torakotomiden sonra akciğer perfüzyonunda ortaya çıkan değişmeler ve spirometrik testlerle de solunum fonksiyonlarında oluşan değişiklikler saptanmıştır. Rezeksiyon sonrası ölçülen FEV1 değeriyle, operasyondan önce akciğer perfüzyon sintigrafisi çekilerek hesaplanan tahmini postoperatif FEV1 değeri arasında, anlamlı farkın olup olmadığı araştırılmıştır. Fark anlamlı değilse, sintigrafik yönteme daha sık ve daha güvenle başvurmak söz konusu olabilecektir. Ayrıca, çıkarılan akciğer kısmının, perfüzyona katkısı oranında, postoperatif solunum fonksiyonlarında da değişiklik olup olmadığını araştırmak için, çıkarılan akciğerin perfüzyon yüzdesiyle, postoperatif spirometrik FEV1 değeri arasında korelasyon aranmıştır.

Methods

Nisan 1995 - Nisan 2000 tarihleri arasında, posterolateral torakotomi insizyonu kullanılarak ameliyat edilen hastalar arasından seçilen 29 hasta çalışmaya alındı. Pnömonektomililer, birden fazla operasyon geçirenler ve FEV1 değerleri 2 L'nin üzerinde olan hastalar çalışmaya alınmadı. Yaş ortalaması 59.82 ± 4.23 (69-51), erkek / kadın oranı 21 / 8 olup, 29 hastada 33 rezeksiyon yapılmıştı. Rezeksiyon nedenleri hastaların %48.27'sinde bronş kanseriydi (14 / 29). Bronş kanserlerinin 9'u epidermoid karsinom, 2'si adenokarsinom, 2'si büyük hücreli karsinom ve 1'i adenoskuamöz karsinomdu. Bronşektazi, rezeksiyon nedenlerinin %37.93'ünü oluşturmaktaydı (11 / 29). Preoperatif değerlendirme döneminde kuşkulanılmamış olan akciğer apsesi nedeniyle rezeksiyon %6.9 oranındaydı (2 / 29). İntraoperatif "frozen-section"ın sonuç vermediği 2 hastadan birinde postoperatif tanı hamartom, diğerinde de organize pnömoni gelmişti (Tablo 1).
Tanı ve operasyonların dağılımı

Bütün hastalara preoperatif dönemde spirometri yöntemiyle solunum fonksiyon testleri çalışıldı ve 23'üne de perfüzyon sintigrafisi yapıldı. Postoperatif dönemdeyse 23 hastaya spirometri yapıldı (Tablo 2). Perfüzyon sintigrafisinin amacı ve önemi hastalara anlatılarak; hem hastalardan hem de etik kuruldan bu tetkik için izin alındı. Solunum fonksiyon testi ilk 13 olguda Cosmed Pony Spirometer ve sonraki olgularda V-MAX 22 Sensor Medics marka cihazla yapıldı. Test postoperatif 15-21. günler arasında tekrarlandı. Postoperatif dönemde, non-narkotik analjeziklerle etkin ağrı kontrolu başarıldı. Birinci gün hastalar ambule edildi ve göğüs perküsyonu, öksürmeye teşvik ve triflow ile solunum egzersizlerine başlandı. Akciğerin sintigrafik incelenmesinde makroagrege albumin (MAA) hazır kiti ve radyonüklid olarak da Mo-99/Tc-99m jeneratöründen elde edilen Tc-99m perteknetat (serbest teknesyum) kullanıldı. Kit prospektüsündeki talimatlara uygun olarak Tc-99m MAA hazırlandı. Her hastaya 4 mCi Tc-99m MAA, supin pozisyondayken periferik bir venden enjekte edildi. Onbeş dakika sonra, gamma kamera masasına supin pozisyonda yatırılan hastalardan posterior, anterior, sağ ve sol postero-oblik, sağ ve sol lateral pozisyonlarda imajlar alındı. Çekimlerde Toshiba GCA-601E ve GE Millennium marka gamma kameralar ve düşük enerjili, paralel delikli genel amaçlı kolimatör kullanıldı.

Solunum fonksiyon testi ve sintigrafi yapılan hastaların sayısı

Çekimden sonra imajlar bilgisayara yüklendi. Anterior ve posterior imajlarda her iki akciğerden ve lezyon bölgesinden "region of interest" (ROI) (ilgi alanı) çizilerek, bu alanlardan sayımlar elde edildi. Her iki akciğerde çizilen ROI'lerden elde edilen sayımların, anterior ve posterior projeksiyonlarda ayrı ayrı ortalamaları alındı. Bu ortalama sayıya göre, rezeksiyon yapılacak olan lezyonlu bölgenin, toplam sayım içindeki yüzdesi hesaplandı. Elde edilen sayı 100'den çıkarılarak lezyonsuz, başka bir deyişle ameliyat sonrası yerinde bırakılacak olan akciğer kısmının, perfüzyona katılma yüzdesi bulundu. Daha sonra bu yüzde preoperatif FEV1 ile çarpılarak, rezeksiyondan sonraki tahmini FEV1 hesaplandı. Örnek olarak, Tablo 3'deki 7 no'lu sağ üst lobektomi hastası alınırsa; bu hastada sağ akciğerin anterior ve posterior sintigrafik imajlarından sırasıyla 324125 ve 249876 sayımları elde edilmiş ve sağ akciğerin toplam sayımı 324125 + 249876 / 2 = 287000.5 olarak bulunmuştu. Aynı yöntemle sol akciğerin toplam sayımı da 199236 bulunmuştu. Buna göre her iki akciğerdeki toplam perfüzyon 287000.5 + 199236 = 486236.5 bulundu. Rezeksiyonu planlanan sağ üst lobun (ROI), bilgisayarda çizilerek alınan anterior ve posterior sayımları da sırasıyla 49197 ve 67399 olmuştu. Buna göre ROI'nin sayımı 49197 + 67399 / 2 = 58298 olur. Sağ üst lobun perfüzyona katılma yüzdesi ise 58298 / 486236.5 x 100 = 12 olarak bulunur. Lezyonsuz bölgenin (rezeksiyon sonrası yerinde kalacak olan) perfüzyona katkı yüzdesi, 100 - 12 = 88'dir. Hastanın rezeksiyon öncesi spirometreyle ölçülen FEV1'i, 1.81 L olduğundan, sağ üst lobun çıkarılmasından sonra, gerçekleşmesi beklenen FEV1, 88 x 1.81 / 100 = 1.592 L'dir. Her hastada rezeksiyon sonrası spirometriyle ölçülerek bulunan gerçek postoperatif FEV1, yukarıda anlatıldığı şekilde hesaplanan tahmini postoperatif FEV1 ile karşılaştırıldı. Değerler bağımlı gruplardan ölçümle elde edildiği ve grup sayıları 30'un altında olduğu için, istatistiksel analizde "Wilcoxon eşleştirilmiş testi" kullanıldı; p < 0.05 ise farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu kabul edildi [3].

Sonuçlar.

Rezeksiyon öncesi ve sonrası ölçülen FEV1'lerdeki değişme hesaplanarak, çıkarılan akciğerin perfüzyona katkı yüzdeleriyle birlikte, Micrososft Excel 2000 bilgisayar programına yüklendi; rank korelasyon sabiti (korelasyon katsayısı, r) hesaplandı ve korelasyon eğrisi çizdirildi.

Results

Hastaların FEV1 ve sintigrafik değerleri Tablo 3'de toplu olarak görülmektedir. Spirometriyle ölçülen operasyon öncesi ortalama FEV1 1.55 ± 0.34 (2-0.72) L operasyon öncesi akciğer sintigrafisi yapılarak hesaplanan tahmini postoperatif FEV1 1.31 ± 0.25 (1.6-0.71) L geçirilen rezeksiyondan sonra spirometriyle ölçülen FEV1, 1.15 ± 0.25 (1.6-0.66) L idi. Sintigrafiyle tahmin edilen postoperatif FEV1 değeriyle, postoperatif spirometriyle ölçülen FEV1 değeri arasında anlamlı fark yoktu (p = 0.5413). Buna göre perfüzyon sintigrafisi, postoperatif FEV1 değerini doğru şekilde kestirmede güvenilir bir yardımcıdır. Preoperatif spirometrik FEV1 ile hem tahmini postoperatif, hem de ölçülen postoperatif FEV1 değerleri arasındaki fark ise anlamlıydı (p < 0.05) (Tablo 4).
Sonuçların karşılaştırılması

FEV1 değerlerinde rezeksiyonun yol açtığı değişim miktarı (DFEV1) ortalama 0.43 ± 0.25 [1.02-(-0.06)], çıkarılan akciğer bölümünün perfüzyon yüzdesi (% P) ortalama 18.45 ± 3.62 (24.4-12) idi. % P ve DFEV1 arasında korelasyon vardı. Zira korelasyon katsayısı 0.5158 olup, %95 güvenilirlik aralığında anlamlı korelasyonu ifade etmekteydi (p < 0.05) (Şekil 1). Hesaplanan postoperatif FEV1, hiçbir hastada kritik kabul edilen 1 L'nin altında değildi. Ancak 9 hastada ölçülen FEV1, 1 L'nin altındaydı. Bunlardan da yalnızca ikisi 0.8 L'nin altındaydı (0.6 ve 0.7 L) (Tablo 2).

% Perfüzyon ve FEV1 değişimi arasındaki ilişki

İntraoperatif kosta kırığı, postoperatif solunum yetmezliği ve exitus hiçbir hastada olmadı. Ameliyat sonrasında 1 hastada 13 güne kadar uzayan hava kaçağı, 1 hastada yara enfeksiyonu ve 2 hastada bronkoskopi gerektiren atelektazi görüldü. Buna göre postoperatif komplikasyon oranı %13.8 (4 / 29) idi. Ağrı yakınması için verilen non-narkotik analjezikler ilk 8 saatten sonra etkin oldu ve postoperatif 8. günden sonra ağrıdan yakınan hasta olmadı.

Discussion

Akciğer perfüzyon sintigrafilerinin postoperatif FEV1, vital kapasite, fonksiyonel rezidüel kapasite ve maksimum volunter ventilasyonu kestirmede doğru sonuçlar verebileceği, gerek lateral pozisyon testi, gerekse tek soluk ventilasyon testi kullanılarak yapılan sintigrafilerde vurgulanmıştır [4-6]. Ancak lateral pozisyon testi teknik zorlukları olan ve daha ileri çalışmalar gerektiren bir testtir. Perfüzyon sintigrafilerinde, çeşitli radyofarmasötikler kullanılabilir. Çalışmamızda, hücresel düzeyde perfüzyonu daha iyi gösterebilen Tc-99m ile işaretli makroaggrege albumin kullanılmıştır. Lateral pozisyon testinde, Tc-99m MAA başarılı olmuştur [5].

Çıkarılan akciğer kısmının perfüzyon yüzdesiyle, postoperatif solunum ve egzersiz kapasiteleri arasındaki korelasyon yüksektir (r = 0.86-0.95) [5,6]. Çalışmamızda gerek bronş kanseri için, gerekse kanser dışı nedenlerle yapılan lobektomilerde perfüzyon sintigrafisinin güvenilir ve FEV1'deki azalmayla korele olduğu gösterilmiştir. Ancak korelasyon daha düşük bulunmuştur (r = 0.5158). Bunun nedeni olasılıkla, postoperatif solunum testlerinin daha erken (15-21 gün) yapılmış olmasıdır. Benzer çalışmalarda postoperatif solunum fonksiyon testi ikinci [7], üçüncü ve altıncı [8,9] aylarda yapılmış ve korelasyon daha yüksek bulunmuştur. Rezeksiyon sonrası solunum fonksiyon kaybı anatomik kayıptan daha fazladır, ancak fonksiyonlar 6. aya kadar düzelmeye devam eder [10]. Pnömonektomi yapılan olguların uzun dönemli izlemlerinde, hesaplanan postoperatif FEV1 değerleriyle ölçülen FEV1 değerleri arasında uyumun olmadığı ve FEV1'in yanıltıcı olabileceği de söylenmiştir [11]. Bir başka çalışmada ise, lobektomili hastalarda hesaplanan postoperatif FEV1'in operasyondan sonra ölçülen gerçek FEV1 değerinden 250 ml, pnömonektomideyse 500 ml düşük olduğu görülmüştür [12]. Akciğerde ventilasyon / perfüzyon dengesizliği olduğu zaman, daha düşük olanı akciğer fonksiyonunu kısıtlayacağından, aslında ventilasyon ve perfüzyon sintigrafisinin birlikte yapılması savunulmuştur [6]. Bu öneriyi klinik rutininde teknik olarak uygulamak zordur, ventilasyon sintigrafisi ancak iyi seçilen hastalarda uygulanabilir. Ayrıca başka açılardan, non-rezektabl olmayan hastalara yapılan perfüzyon sintigrafilerinde rezektabilitelerinin kısıtlanmadığı da söylenmiştir [6]. Cerrahiden önce hastaların iyi bir şekilde değerlendirilmesi esansiyeldir. Bu değerlendirmede, tümörün teknik olarak rezektabilitesi kadar, hastanın torakotomiyi tolere edip edemeyeceği de göz önünde tutulmalıdır [13]. Perfüzyon sintigrafisi, başka yönlerden rezektabilitesi kuşkulu olan hastalarda, hastaları rezeksiyondan uzaklaştırmak için değil, rezeksiyon kapsamına almak için kullanılmalıdır. Sonuç olarak; 1) Pulmoner fonksiyon kaybı, radyonüklid pulmoner sintigrafiyle doğru olarak tahmin edilebilir; 2) Tc-99m MAA ile perfüzyon sintigrafisi basit ve olasılıkla da en iyi tahmin yöntemidir; 3) Cerrahiden sonra 1 L'nin üzerinde olacağı tahmin edilen FEV1, düşük cerrahi morbidite ve mortaliteyi gösterir.

References

1) Reilly JJ. Evidence-based preoperative evaluation of candidates for thoracotomy. Chest 1986;89:127-35.

2) Gass GD, Olsen GN. Preoperative pulmonary function testing to predict postoperative morbidity and mortality. Chest 1986;89:127-35.

3) Sümbüloğlu K, Sümbüloğlu V. Biyoistatistik. Özdemir Basımevi; Ankara, 1995;58-148.

4) Corris PA, Ellis DA, Hawkins T, et al. Use of radionuclide scanning in the preoperative estimation of pulmonary function after pneumonectomy. Thorax 1987;42:285-91.

5) Schoonover GA, Olsen GN, McLain C, et al. Lateral position test and quantitative lung scan in the preoperative evaluation for lung resection. Chest 1984;86:854-9.

6) Wernly JA, DeMeester TR, Kirchner PT, et al. Clinical value of quantitative ventilation-perfusion lung scans in the surgical management of bronchogenic carcinoma. J Thorac Cardiovasc Surg 1980;80:535-43.

7) Izquierdo JM, Pac JJ, Casanova J, et al. Lung resection surgery in patients with functional limits. Arch Broncholneumol 1995;31:328-32.

8) Hirose Y, Imaeda T, Doi H, et al. Lung perfusion SPECT in predicting postoperative pulmonary function in lung cancer. Ann Nucl Med 1993;7:123-6.

9) Larsen KR, Lund JO, Svendsen UG, et al. Prediction of postoperative cardiopulmonary function using perfusion scintigraphy in patients with bronchogenic carcinoma. Clin Physiol 1997;17:257-67.

10) Shields TW. General features of pulmonary resections. In: Shields TW, LoCicero III J, Ponn RB, eds. General thoracic surgery. Philadelphia: Williams&Wilkins, 2000: 375-84.

11) Ladurie ML, Ranson-Bitker B. Uncertainties in the expected value for forced expiratory volume in one second after surgery. Chest 1986;90:222-8.

12) Zeiher BG, Gross TJ, Kern JA. Uncertainties in the expected value for forced expiratory volume in one second after surgery. Chest 1986;90:222-8.

13) Nugent AM, Steele IC, Carragher AM, et al. Effect of thoracotomy and lung resection on exercise capacity in patients with lung cancer. Thorax 1999;54:334-8.