俯卧位机械通气治疗肺内外源性急性呼吸窘迫综合征的比较研究

黄 鹤 李 雨 田昭涛*

[文章编号] 1672-8270(2015)09-0082-04 [中图分类号] R563.8 [文献标识码] A

俯卧位机械通气治疗肺内外源性急性呼吸窘迫综合征的比较研究

黄 鹤①李 雨①田昭涛①*

[文章编号] 1672-8270(2015)09-0082-04 [中图分类号] R563.8 [文献标识码] A

目的：探讨俯卧位机械通气对肺内外源性急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的治疗作用。方法：选取60例ARDS患者，按ARDS病因不同分为肺内源性ARDS组(ARDSp)和肺外源性ARDS组(ARDSexp)，每组30例。两组患者均早期予以俯卧位机械通气治疗，记录仰卧位及俯卧位2 h，4 h和6 h的动脉血氧分压(PaO2)，吸入氧浓度(FiO2)、氧合指数(PaO2/FiO2)、胸肺顺应性(Cst)以及气道阻力(Raw)，并采用澳大利亚USCOM监护仪进行连续心功能监测。结果：通气2 h时，ARDSexp组PaO2/FiO2即较通气前显著升高，4 h达峰值；且ARDSexp组通气3 h内PaO2/FiO2较其他时间点及ARDSp组显著增高，其余组间则差异无统计学意义。ARDSp组和ARDSexp组通气4 h时PaO2/FiO2均较相应仰卧位显著增高。ARDSp组通气4 h时Raw较通气前显著降低，且明显低于其他时间点。结论：无论是ARDSp组还是ARDSexp组俯卧位机械通气均能显著改善氧合等指标，同时对患者血流动力学各项指标影响很小，是患者早期支持治疗的重要而有效的手段。

急性呼吸窘迫综合征；俯卧位通气；氧合

[First-author’s address] Department of Critical Care Medicine, Jinan Military General Hospital, Jinan 250031, China.

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)的实质是肺源性或肺外致病因素引起肺泡塌陷，造成通气和(或)血流比例失调，从而产生严重的低氧血症。肺复张术(RM)可使大量塌陷的肺泡重新张开，改善其病理过程，是近年公认救治ARDS的重要手段[1-2]。由于肺内源性和肺外源性病理改变不同，俯卧位机械通气对其治疗效果亦不同，同时对患者血流动力学各项指标影响尚不清楚，本研究通过对60例不同病因的ARDS患者进行俯卧位通气治疗，以观察其在治疗过程中氧合功能和血流动力学的变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2011年1月至2013年4月济南军区总医院重症医学科新发ARDS患者60例，其中男性40例，女性20例；年龄17～53岁，平均年龄(38±18)岁；ARDS诱因：胸部外伤15例，腹部创伤5例，多发伤11例，急性坏死性胰腺炎10例，肺部感染10例，农药中毒9例。依据患者发生ARDS的原因不同将其分为肺内源性ARDS(ARDSp)组和肺外源性ARDS(ARDSexp)组，每组30例。ARDSp组急性生理学与慢性健康状况Ⅱ(acute physiology chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ)评分为(34.5±2.2)分，ARDSexp组APACHEⅡ评分为(32.0±1.6)分，两组一般情况比较无差异，具有可比性。

1.2 诊断方法

采用2012年ARDS柏林诊断标准[3]即：①起病时间，高危者1周以内新发的症状或症状加重(如气促、呼吸窘迫等)；②胸部影像，无法用胸腔积液、肺不张或结节完全解释的双肺斑片状模糊影；③肺水肿原因，无法完全由心衰或容量负荷过重解释的呼吸衰竭，如无危险因素则需通过客观检测(如超声心动图)鉴别心源性肺水肿；④低氧血症，轻度为200mm Hg＜动脉血氧分压(PaO2)/吸入氧浓度(FiO2)≤300mm Hg，且呼气末正压(positive end expiratory pressure，PEEP)或持续气道正压通气(continuous positive airway pressure，CPAP)≥5cm H2O，中度为100mm Hg＜氧合指数(PaO2/FiO2)≤200mm Hg，且PEEP≥5cmH2O，重度为PaO2/FiO2≤100mm Hg，且PEEP≥5cm H2O。

1.3 治疗方法

积极治疗原发病，包括手术、抗感染及祛痰等综合治疗，两组均未应用激素，同时均早期给予俯卧位机械通气治疗，观察时间为6 h，通气期间予以适当的镇静和肌松处理。采用PB-840型呼吸机辅助呼吸，通气模式为压力控制通气模式，压力水平为10～20cm H2O，PEEP为8～20mm H2O，俯卧位时肩部和髋部用软垫垫起。

1.4 检测指标

观察期间均给予患者持续心电、血压监测，分别记录仰卧位和俯卧位2 h、4 h以及6 h的PaO2、呼吸频率(RR)、PEEP体位改变与否、FiO2、PaO2/FiO2、胸肺顺应性(Cst)以及气道阻力(Raw)。采用澳大利亚USCOM监护仪进行连续心排量(CO)、心脏指数(CI)、每博量(SV)以及每博量变异率(stroke volume variation，SVV)监测。

1.5 统计学方法

采用SPSS 15.0统计软件对研究数据进行统计处理。数据以均数±标准差(x-±s)表示，采用方差分析和组间比较q检验进行统计学处理，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 呼吸机指标变化

俯卧位机械通气后两组患者FiO2减少RR减慢，两组间同时间点比较差异无明显变化，ARDSexp组潮气量(Vt)较ARDSp组同时间点显著增加(见表1)。

表1 两组患者呼吸机指标的变化(x-±s)

2.2 体位变化

俯卧位机械通气后，两组患者PaO2、PaO2/ FiO2、动脉血氧饱和度(SaO2)及Raw均显著增加，动脉血pH值、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)和Cst则无明显变化，但ARDSexp组和ARDSp组同一时间点比较，PaO2/FiO2显著增加，SaO2和Raw无显著变化(见表2)。

患者在仰卧位和俯卧位状态下CO、CI、SV及SVV各参数比较，差异均无统计学意义(见表3)。

表2 体位变化对两组患者动脉血气、Cst和Raw的影响(x-±s)

表3 体位变化对两组患者心功能的影响(x-±s)

2.3 并发症情况

所有患者能够耐受俯卧位治疗，无气胸、纵隔气肿等气压伤的发生。其中两例出现面部皮肤受压红肿和水肿情况，转为仰卧位后症状减轻并消失。

3 讨论

机械通气是治疗ARDS的重要手段，随着对ARDS病理生理变化认识的深入，机械通气策略也有了相应的进展，其中RM和俯卧位通气成为治疗ARDS的重要手段。RM主要是“打开肺”即复张萎陷肺泡和“保持肺开放”，即避免重新肺泡萎陷，其对ARDS的治疗作用得到国内外多数学者的认可。但临床中也有遇到对RM无反应的ARDS患者，对于这部分患者，ARDS机械通气的另一策略俯卧位通气则显得更加重要[4-7]。

俯卧位通气实际上在1976年已由Douglas等[8]首次报道，其可提高ARDS患者的氧合，并推测改善ARDS患者氧合是因为俯卧位增加了患者的功能残气量。近20年的研究对ARDS俯卧位通气治疗机制及临床应用等方面有了更深入的了解，但测定结果并未发现功能残气量的增加，而是以ARDS肺部弥漫性肺泡损害为特征，即不均一性和重力依赖性的病理生理特点，并认识到俯卧位通气可起到以下作用。

(1)减小重力性胸腔压力梯度，使背侧胸腔内压接近甚至超过气道开放压，从而使肺泡萎陷高发的背侧肺泡重新开放。ARDS时，越靠近背侧区域的肺组织水肿及肺不张越严重，俯卧位时水肿液向腹侧重新分布，背侧肺组织通气改善，而腹部肺组织通气仅有轻度减少。

(2)Jolliet等[9]发现，缺氧性肺血管收缩不受体位的影响，肺的灌流总是优先分布于背侧区域，俯卧位时不会有血流再分布。故在灌注不变的情况下，俯卧位时背侧肺通气增多，从而改善通气和(或)血流比例，减少肺内分流。

(3)由于ARDS时肺泡受损并不均一，部分肺泡随呼吸周期压力变化而反复开闭，产生较大剪切力，进一步损伤肺泡。如前所述，俯卧位通气可对重力性压力梯度和重力性水肿液分布产生积极影响，从而使全肺通气趋向均匀，降低了肺泡间的剪切力。

(4)仰卧位可减轻心脏及腹腔器官对肺组织的压迫，而Krayer等[10]的临床研究证实了俯卧位时背侧膈肌向尾端运动幅度增加，这可减少对胸腔和背侧肺的压力。

俯卧位还便于肺内分泌物的引流和吸引，改善通气及气体交换。俯卧位通气改善ARDS患者氧合的众多机制与RM有着显著的区别，因此本研究中对不同原因的ARDS患者采用俯卧位通气并观察其获益情况。尽管有学者认为，RM不能改善ARDS患者的氧合可能与复张的压力和时间不够有关，但过高的压力可增加呼吸机相关性肺损伤(ventilator-associated lung injury，VILI)的风险。Eisner等[11]总结718例ALI/ ARDS患者的临床资料后发现，高PEEP可使气压伤的风险增加93%。机械通气治疗的目的不仅要改善患者的氧合，还需符合肺的病理生理机制，同时要最大限度地避免VILI发生，而俯卧位通气在很大程度可达到其目的，且对患者血流动力学无明显影响，与国内其他学者研究结果一致[12]。但俯卧位主要并发症为皮肤、黏膜的压迫受损以及气管插管、动静脉管道和各种引流管的压迫、扭曲、移位及脱出等。Messerole等[13]认为，实施俯卧位通气应制定具体的操作规程并严格遵照其步骤实施，可避免或减少并发症的发生。

本研究结果显示，俯卧位通气治疗不同原因的ARDS患者取得了良好的效果，再次证实其对不同原因导致的ARDS所起的治疗效果并不相同，而这种差异是由ARDSp和ARDSexp不同的病理生理特点所造成。ARDSp的病理变化以肺泡腔内改变为主，导致肺部实变，俯卧位无法在短期内改善肺的炎症性渗出而发挥改善氧合的作用；而ARDSexp是由于肺外炎症介质的激活导致肺小血管的充血、肺泡萎陷和间质水肿，俯卧位通气可在短时间内对重力性压力梯度和重力性水肿液分布产生影响而改善氧合。本研究中患者通气前后Cst均无显著改变，但ARDSp组通气4 h后Raw较通气前显著降低，且显著低于其他时间点，考虑与气道分泌物充分引流相关，表明ARDSp俯卧位通气改善氧合的机制中以气道分泌物引流、改善肺的炎症性渗出更为重要。虽然俯卧位通气可以显著改善氧合、减少肺损伤的发生，但关于俯卧位通气可否改善ARDS患者的预后仍存在争议[14]。Taccone等[15]在不同卧位通气治疗ARDS患者的对照研究中对照观察了342例ARDS患者(仰卧位通气174例，俯卧位通气168例)28 d及6个月的病死率，其结果两组均无显著差异。ARDS是多器官功能障碍综合征中器官序贯衰竭的一个环节，PaO2/FiO2＜100mm Hg者很难存活，故在此环节中若不能短时间内有效改善机体氧供，减少肺损伤的各种因素(包括VILI)，将诱发或加快多器官功能障碍综合征的进程。

综上所述，俯卧位通气作为ARDS机械通气重要策略之一，可以改善ARDS患者的氧合，降低VILI的风险，尤其为那些RM无效的ARDS患者赢得宝贵的抢救时间。由于其操作方法本身对肺脏有着更高的安全性，技术要领易掌握，不依赖特殊设备，在临床尤其在高海拔地区、平均氧分压低于平原的医疗单位中有良好的应用价值。应该注意，俯卧位通气宜在ARDS早期使用，如到后期再使用，往往会因为可改善的肺组织减少而效果不佳。

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Comparative study on acute respiratory distress syndrom originating from pulmonary disease and extra-pulmonary disease treated via prone position mechancal ventilation/ HUANG He, LI Yu, TIAN Zhao-tao// China Medical Equipment,2015,12(9)∶82-85.

Objective∶ To discuss what impact prone position ventilation (PPV) plays in treatment of acute respiratory distress syndrom (ARDS)originating from pulmonary disease(ARDSp) and extra-pulmonary disease(ARDSexp). Methods∶ Retrospective case-control cohorts study. Sixty patients with ARDS were included, were classified two groups which were originated from pulmonary disease(n=30) and extra-pulmonary disease(n=30), they were ventilated in PPV. And oxygenation of 0,2,4, and 6 hours in PPV, static compliance(Cst), airway resistance(Raw) of were evaluated. The Ultrasonic Cardiac Output Monitor was applied to monitor the cardiac function. Results∶ At 2 hours after ventilation in ARDSexp group, PaO2/FiO2have been improved significantly. The longer duration of PPV seemed to be associated with continuous improvement and peaks at 4 hours. In ARDSexp group PaO2/FiO2after ventilation at 3 hours exceeds the other groups. At 4 hours after ventilation, PaO2/ FiO2of both ARDSp and ARDSexp groups of PPV have been improved than that of supine position. After ventilation for 4 hours, the RAW of ARDSp decreases dramatically and considerably below the other groups. Conclusion∶ PPV was a safe and effective maneuver for improving oxygenation in patients with ARDSp and ARDSexp. Both ARDSp and ARDSexp clearly appear to benefit from PPV, particularly in ARDSexp group. PPV aslo influenced haemodynamics in patients rarely.

Acute respiratory distress syndrom; Prone position ventilation; Oxygenation

黄鹤,女,(1979- ),博士，主治医师。济南军区总医院重症医学科，研究方向：危重病救治。

2014-12-04

①济南军区总医院重症医学科 山东 济南 250031

*通讯作者：tianzhaotao@yahoo.com

DOI∶ 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.09.026