在全国氢医学大会上，哈尔滨医科大学杨万超教授介绍了关于“氢氧混合吸入对肺叶切除患者术后肺功能的影响及机制（氢66.6%+氧33.3%）”的临床研究，引起了医学领域的关注。

一方面，肺癌是发病率较高的一种疾病，肺癌患者和肺结核患者适用于肺叶切除手术，要面对术后肺功能保护的问题；另一方面，杨教授团队对于氢氧混合气体抗氧化、抗炎症、抗细胞凋亡、携氧弥散等作用机制进行过多次实验研究，分享的内容非常扎实深刻。此外，国内最早接触氢氧医学的科学家之一——谢克亮教授也将氢氧混合吸入用于肺癌根治手术并发症的治疗，并取得重要学术成果。下面就为大家介绍这两项关于氢氧保护肺部的研究。

氢氧吸入保护肺叶切除患者术后肺功能

肺叶切除手术会对肺功能产生较大影响，可能会提升肺部疾病以及其他并发症的风险。

肺叶切除手术的不良影响有：
1、肺叶切除手术中会使用单肺通气的措施，可能会造成急性肺损伤、诱发炎症因子激活。（单肺通气：胸科手术病人经支气管导管只利用一侧肺(非手术侧)进行通气的方法，避免手术产生的液体分泌物进入健康一侧的肺部。）

2、手术中产生的反复多次肺部萎陷—复张，可能会引起氧化应激反应和缺血再灌注损伤。

3、手术操作过程中，会产生肺损伤、肺通气面积减少。

4、术后患者疼痛剧烈、因疼痛影响患者的呼吸，导致分泌物坠积、肺不张等情况。

上述这些因素都会导致肺损伤、肺功能下降。总结来看，肺叶切除手术副作用主要集中在四点：①炎症反应、②氧化应激反应、③缺血再灌注损伤、④疼痛。在过往的研究中，已经有大量实验证明氢分子对以上四种机制的改善作用。

氢分子已知的作用机制

因此，杨教授团队设计了一项时长为8个月的临床实验，以研究氢氧对开胸/胸腔镜下行肺叶切除患者术后肺功能的影响及机制。在得到伦理批准以后，研究团队选择66位患者进行临床实验。其中C组患者吸入33.3%氧气的空气，H组患者吸入66.6%氢气+33.3%氧气。

临床入组标准

肺叶切除手术+单肺通气示意图

患者入组以后，H组患者在肺叶切除手术后经鼻导管吸入氢氧混合气体（浓度：66.6%氢气+33.3%氧气，流量：3000ml/min），C组患者吸入氧气（浓度33.3%）。

除了气体吸入的差异以外，手术过程中，C组与H组采用完全相同的麻醉诱导、麻醉维持、术后镇痛方法。术后，研究团队观察指标如下：

其中，患者血液中TNF-α、IL-6、IL-10为炎症因子，浓度高低代表炎症水平的高低。SOD为代表氧化应激指标。

肺功能方面，研究团队发现，H组在吸入氢氧混合气体3天后，“用力肺活量”、“最大深呼吸后最大呼气量”、“每分钟最大通气量”、“每分钟最大通气量占预计值的百分比”，四项指标好于C组，说明氢氧混合吸入有效改善肺叶切除患者术后肺功能状况。

同时，H组患者胸腔积液引流量、引流管插管时长方面的数据也优于C组患者。这说明，氢氧混合吸入对患者术后并发症具有更佳缓解作用，如下：

那么，为何吸入氢氧混合气体的患者，恢复情况要比吸入单纯氧气的患者更好呢？研究团队通过测量患者血液中炎症因子浓度，揭示了其中奥秘。

TNF-α（肿瘤坏死因子α，主要炎症反应介质之一）

IL-6（白介素6，促炎因子）

IL-10（白介素10，抗炎因子）

SOD（超氧化物歧化酶，抗氧化指标）

研究发现，在感染或创伤后，促炎细胞因子的上调作为直接反应和/或作为正在进行的细胞损伤的标志发生。梅杜里等人发现：白细胞介素 IL-6、IL-8 和肿瘤坏死因子 TNF-α 的基线和持续升高的血浆水平是死亡率的强烈预测。【1】

巨噬细胞分泌TNF-α、IL-6、IL-8等炎症因子。

在细胞受损、炎症的过程中，IL-6、IL-8等提升，而在修复过程中IL-10提升。

氢氧预防肺癌围期手术并发症

2020年8月份，天津医科大学总医院麻醉科的谢克亮教授团队发表了一篇氢氧吸入对抗肺癌根治手术肺部并发症的临床研究。【2】

与杨万超教授团队思路不同的是，谢克亮教授是在手术之前为临床患者吸入氢氧气体，并观察术后并发症的结果。

实验过程中，H组使用潓美氢氧气雾化机进行氢氧混合吸入（66.6%氢气+33.3%氧气）C组吸入33.3%氧气的空气。并在单肺通气前5分钟（T0）和单肺通气1小时（T1）取桡动脉血进行分析。得到结果如下：

可以看到，和T0相比较，2组T1时患者气道峰压、平台压、驱动压升高，肺动态顺应性和氧合指数降低（P<0.05，具有统计学意义）。与C组比较，H组T1时气道峰压、平台压、驱动压降低，肺动态顺应性和氧合指数升高（P<0.05，具有统计学意义）。

动态肺顺应性：是指在呼吸周期中，气流未阻断时测得的肺顺应性，此受气道阻力的影响，当动态肺顺应性随呼吸频率改变而变化者，为频率依赖顺应性。因此，小气道阻塞患者，动态肺顺应性随呼吸频率增加而降低

氧合指数：即氧分压/吸氧浓度，是反映呼吸功能的重要指标。

谢克亮教授团队也对患者进行肺泡灌洗液IL-6的浓度测量，结果如下：

与C组比较，H组T1时病人肺泡灌洗液IL-6浓度降低（P<0.05，具有统计学意义）。

本研究表明，与C组比较，H组吸入氢氧混合气体的患者肺泡灌洗液IL-6浓度降低，肺动态顺应性升高，说明氢气可以降低病人胸腔镜肺癌根治手术后肺部并发症的发横，其机制与减轻肺部炎症、改善肺顺应性有关。

单肺通气可以诱发肺组织炎症反应，导致IL-6浓度升高【3】，IL-6主要由内皮细胞产生，通过调节炎症介质的表达参与到肺损伤的过程中。研究表明，降低肺泡灌洗液IL-6浓度，病人术后肺部并发症降低【4】，也有研究证实，机械通气肺动态顺应性和术后肺部并发症呈负相关【5】。

因此，该临床中，氢氧混合吸入组出现IL-6降低、肺动态顺应性升高，表示氢氧混合吸入可以降低胸腔镜肺癌根治手术肺部并发症的发生，其机制和减轻炎症、改善肺顺应性有关。

与C组比较，氢氧混合吸入的H组患者7天内肺部并发症发生率降低，这与杨万超教授团队进行的术后氢氧吸入保护肺功能的结果相呼应！
根据这两位教授的研究，在肺部切除手术前、手术后均使用氢氧混合吸入，会对减轻术后并发症发生率，具有积极意义！

 

参考资料：

【1】Meduri GU et al.  Inflammatory cytokines in the BAL of patients with ARDS. Persistent elevation over time predicts poor outcome. Chest. 1995

【2】Niu et al.氢气対病人胸腔镜肺癌根治木后肺部并发症发生的影响. Effect of hydrogen on occurrence of pulmonary complications after thoracoscopic radical resection of lung cancer. Chin J Anesthesiol .2020

【3】Yin H et al, Systemic and alveolar inflammatory reponse in the dependent and nondependent in patients undergoing lung resection surgery. Eur J Anaesthesicl,2016

【4】De la Gala F et al, Postoperative pulmonary compalication , pulmonary and systemic inflammatory responses after lung resection surgery with prolonged one-lung ventilation.Aandomized conteolled trial comparing inteavenous and inhalational anaesthesia,2017

【5】Neto AS at al, Association between driving pressure and development of postoperative pulmonary complications in patients undergoing mechanical patient data,Lancet Respir Med ,2016