俯臥位機械通氣對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征患者動脈氧合及血流動力學(xué)的影響研究

徐 盈，張燕芳，陳國兵，鐘 玲，張 凌

急性肺損傷(acute lung injury，ALI)/急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是由多種炎性遞質(zhì)及效應(yīng)細胞共同參與，并呈級聯(lián)放大的瀑布樣炎性繼發(fā)性損傷與繼發(fā)性彌漫性肺實質(zhì)損傷[1]。其預(yù)后較差，病死率高達36%～45%[2]。機械通氣是ALI/ARDS重要的治療手段之一。隨著人們對ALI/ARDS病理生理學(xué)認識的不斷深入以及ALI/ARDS機械通氣實驗與臨床研究的廣泛開展，機械通氣治療ALI/ARDS策略有了新進展，有助于提高治療效果?；颊甙Y狀如低潮氣量、允許性高碳酸血癥和俯臥位通氣受到臨床廣泛關(guān)注。臨床采用俯臥位機械通氣(prone position ventilation，PPV)作為改善ALI/ARDS患者頑固性低氧血癥的方法之一，其對患者循環(huán)狀態(tài)的影響也成為觀察研究的重點。本研究通過觀察在實施PPV治療前后ALI/ARDS患者的動脈氧合及心排血量(CO)等指標變化，分析該治療方法對動脈氧合及血流動力學(xué)的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2009年7月—2011年6月云南省第一人民醫(yī)院急診科收治的肺內(nèi)和/或肺外因素所致的ALI/ARDS患者67例，診斷依據(jù)1994年歐美危重病及呼吸疾病專業(yè)ARDS聯(lián)席會議提出的標準[3]。其中男36例，女31例；年齡55～89歲，平均(72.5±19.5)歲；重癥肺炎24例，誤吸性肺炎9例，大手術(shù)后9例，重癥胰腺炎7例，多發(fā)傷7例，肺挫傷6例，腹腔感染5例。入選患者均為常規(guī)呼吸機輔助治療后低氧血癥仍然嚴重者。排除標準：血流動力學(xué)不穩(wěn)定者；顱內(nèi)壓增高者；急性出血者；頜面部創(chuàng)傷者；脊柱損傷者；骨科手術(shù)者；骨盆骨折者；胸骨骨折者；近期腹部手術(shù)者；妊娠等不宜采用PPV治療者；連續(xù)胸膜漏氣(尤其是雙側(cè))，PPV益處不多者。

1.2 研究方法

1.2.1 PPV通氣模式 在丙泊芬、咪達唑侖常規(guī)鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜后使用美國Puritan BENNETT840呼吸機進行控制通氣，潮氣量6～8 ml/kg,吸氣時間1.0～1.2 s，峰流速45 L/min，呼吸頻率14～20 次/min，吸入氧濃度40%～100%，呼氣末正壓(PEEP) 12～18 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。無論患者低氧血癥的程度如何均及早給予PPV治療,PPV治療時在PEEP 12～18 cm H2O 范圍內(nèi)選擇一個不影響患者血流動力學(xué)的最佳PEEP值，保證血氧飽和度(SaO2)>85%；若不能保證SaO2>85%，則根據(jù)患者病情增加氧氣濃度以達到治療目的。

1.2.2 PPV實施方法 無需特殊的翻身床，但床面必須柔軟。首先充分吸盡患者呼吸道內(nèi)分泌物，給予適當肌松劑和鎮(zhèn)靜劑，穩(wěn)定10 min后將患者移至病床一側(cè)再轉(zhuǎn)俯臥位(prone position，PP)，并用軟墊墊起患者雙肩及髂部以保證胸腹部的活動，使患者頭部偏向一側(cè)，注意檢查各種導(dǎo)管有無脫落并做好固定。從PP開始至轉(zhuǎn)為仰臥位(supine position，SP)后2 h各呼吸機指標保持不變，維持中心靜脈壓(CVP)穩(wěn)定，不使用利尿劑。

1.3 觀察指標

1.3.1 血氣分析指標的測定 使用GEMpremier3000血氣分析儀測量酸堿度(pH)值、動脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)，計算氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)。若PaO2/FiO2在PPV后上升>20%，則認為效果良好。

1.3.2 血流動力學(xué)指標的測定 使用美國SOLAR8000M監(jiān)護儀記錄心率(HR)；經(jīng)橈動脈置管后監(jiān)測有創(chuàng)平均動脈壓(MAP)，經(jīng)中心靜脈置管監(jiān)測CVP。應(yīng)用美國Edwards Lifesciences 公司生產(chǎn)的Vigileo監(jiān)護儀，利用動脈波形分析原理進行連續(xù)監(jiān)測CO、每搏量(SV)和每搏量變異率(SVV)。分別在患者PP前、PP 1 h、PP 2 h、SP 1 h、SP 2 h檢測并記錄以上指標。

1.3.3 不良反應(yīng) 觀察患者皮膚黏膜損傷、血壓下降、嘔吐胃內(nèi)容物等不良反應(yīng)的發(fā)生情況。

2 結(jié)果

2.1 ALI/ARDS患者不同時間點血氣分析指標的比較 以PaO2升高>10 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)為改善患者氧合狀態(tài)的有效指標，其中59例(88.1%)有效。不同時間點的PaO2、PaO2/FiO2比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。PP 1 h、PP 2 h、SP 1 h、SP 2 h的PaO2、PaO2/FiO2均高于PP前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。不同時間點的pH值、PaCO2比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表1)。

Table1 Comparison of blood gas indicators at different time points among ALI/ARDS patients

時間pH值PaO2(mmHg)PaCO2(mmHg)PaO2/FiO2(mmHg)PP前743±006 74±16 43±4205±68 PP1h740±015107±12?37±4242±26?PP2h730±005109±15?35±6265±31?SP1h735±006107±28?42±3256±50?SP2h731±006 97±12? 43±3216±55?F值06444111101871P值0637000003550000

注：與PP 前比較，*P<0.05；pH=酸堿度，PaO2=動脈血氧分壓，PaCO2=二氧化碳分壓，PaO2/FiO2=氧合指數(shù)

2.2 ALI/ARDS患者不同時間點血流動力學(xué)指標的比較 ALI/ARDS患者不同時間點的HR、MAP、CVP、CO、SV、SVV比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表2)。

Table2 Comparison of hemodynamic indicators at different time points among ALI/ARDS patients

時間HR(次/min)MAP(mmHg)CVP(cmH2O)CO(L/min)SV(ml)SVV(%)PP前102±2089±17103±4248±12121±1076±01PP1h 98±17 95±8 85±32 38±22125±1982±03PP2h102±1997±12 95±36 45±16129±1886±02SP1h 89±11 87±8 88±32 39±21169±2182±06SP2h 89±15 91±7 89±36 47±16135±1581±03F值111205084163115220P值033200690502016603530052

注：HR=心率，MAP=平均動脈壓，CVP=中心靜脈壓，CO=心排血量，SV=每搏量，SVV=每搏量變異率

2.3 不良反應(yīng)的發(fā)生情況 PPV后29例(43.3%)ALI/ARDS患者出現(xiàn)受壓部位皮膚潮紅，但沒有皮膚黏膜的損傷；11例(16.4%)出現(xiàn)皮下水腫加重；6例(9.0%)出現(xiàn)嘔吐胃內(nèi)容物；5例(7.5%)出現(xiàn)血壓下降；其余患者均未觀察到并發(fā)癥的發(fā)生。67例患者中有8例(11.9%)對PPV治療無反應(yīng)。

3 討論

ALI/ARDS是各種原因?qū)е碌姆蚊氀軆?nèi)皮細胞和肺泡上皮細胞損傷引起的彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫，從而出現(xiàn)以呼吸窘迫及進行性低氧血癥為特征的臨床綜合征。糾正缺氧是治療ALI/ARDS的主要目標，其中應(yīng)用呼吸機為患者提供正壓機械通氣治療是挽救ALI/ARDS患者最重要的治療方式，其策略始終圍繞如何使萎縮或不張的肺泡復(fù)張，提高肺容積，減少肺內(nèi)分流和糾正低氧血癥[4]。

本研究研究結(jié)果顯示，ALI/ARDS患者PPV治療能較好地改善氧合狀況和增加肺復(fù)張容積，患者PP前通氣時平均PaO2/FiO2為(205±68)mm Hg，調(diào)整為PPV治療后59例(88.1%)患者的氧合狀況得到顯著改善。Owens等[5]在2008年總結(jié)并發(fā)表了麻省總醫(yī)院1997—2003年內(nèi)記錄的22例經(jīng)食管導(dǎo)管檢測的ALI/ARDS患者的胸廓順應(yīng)性，發(fā)現(xiàn)不同個體之間胸廓順應(yīng)性存在較大差別。此發(fā)現(xiàn)提示在對ALI/ARDS患者進行正壓機械通氣治療時，跨肺壓的正確解讀、患者胸廓順應(yīng)性的評分是保證有效肺復(fù)張可能。由于ALI/ARDS肺組織的不均一性，塌陷和不張是其重要的病理改變，是導(dǎo)致頑固性低氧血癥的主要原因。塌陷和不張肺組織主要分布在重力依賴區(qū)，而非重力依賴區(qū)的肺泡相對維持正常通氣。在形態(tài)學(xué)變化上，PP時胸膜腔壓力梯度減小，背側(cè)肺組織重新開放，增加了氣體分布的均勻性。由于肺水腫組織的重力作用，發(fā)生ALI/ARDS的患者這一梯度改變更加明顯，胸腔內(nèi)壓差異的梯度減少有利于肺內(nèi)氣體重新分布。當從SP轉(zhuǎn)化為PP時，胸腔內(nèi)壓仍將受到重力影響，但胸廓形態(tài)及縱隔位置的改變會部分抵消肺組織重力的作用，減少胸腔內(nèi)壓力梯度。并且PP時水腫液的重新分布增加了患者肺順應(yīng)性，增加了肺功能殘氣量；同時ALI/ARDS改為PP后背側(cè)肺的通氣改善減少了右向左分流，而PP時肺臟幾乎不受心臟重量影響，這可能是PPV治療ALI/ARDS的機制之一。病理結(jié)果證實，PP時ARDS肺泡充氣分布均勻，肺泡內(nèi)水腫液減少，肺出血、肺炎性表現(xiàn)明顯改善[6]。PPV改變了膈肌的運動方式和位置，利于分泌物的引流，改善肺依賴區(qū)的通氣血流灌注，減少縱隔和心臟對肺的壓迫，改變胸壁的順應(yīng)性，從而改善氧合，控制感染，治療難治性低氧血癥。

PPV主要是通過重新分布肺內(nèi)通氣和改變局部跨肺壓，來增加肺容積、改善氧合。ALI/ARDS早期以肺泡和間質(zhì)水腫及壓迫性肺不張為主，PP后胸腔內(nèi)壓力梯度迅速下降，重力依賴區(qū)跨肺壓增加，使早期ALI/ARDS的壓迫性肺不張迅速復(fù)張，增加肺容積[7-8]。但由于PPV治療是一種特殊體位，治療過程中對血流動力學(xué)是否有影響是必須要考慮的。本研究發(fā)現(xiàn)，不同時間點ALI/ARDS患者的HR、MAP、CVP、CO、SV、SVV比較無差異。提示其對血流動力學(xué)沒有明顯影響。Hering等[9]對16例ARDS患者的研究發(fā)現(xiàn)，PP時CO、有效腎血流量都沒有明顯改變。而本研究采用的CO監(jiān)測應(yīng)用微創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)“動脈波形分析”原理進行連續(xù)CO監(jiān)測并通過SVV指導(dǎo)容量治療，與脈波指示劑連續(xù)心排血量監(jiān)測(PiCCO)相比創(chuàng)傷更小而且不需要溫度稀釋法校正CO，具有更好的運用前景。

本研究中出現(xiàn)的部分患者(8例，11.9%)對PPV治療沒有反應(yīng)，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是否與患者病情過重有關(guān)尚需進一步研究證實。本研究發(fā)現(xiàn)，部分患者由SP轉(zhuǎn)變?yōu)镻P時，會出現(xiàn)血壓下降，但一般持續(xù)時間較短，不需要變換為SP。在兩種體位下進行肺復(fù)張對患者血流動力學(xué)的影響，有研究發(fā)現(xiàn)，SP和PP時肺復(fù)張即刻心臟指數(shù)(CI)、每搏量指數(shù)(SVI)、全心舒張末期容量指數(shù)(GEDVI)、全心射血分數(shù)(GEF)顯著下降，CVP、SVV顯著升高，復(fù)張結(jié)束后可恢復(fù)至復(fù)張前水平[10]。這可能是因為肺復(fù)張時胸腔內(nèi)壓力增大，導(dǎo)致下腔靜脈回流減少所致。但患者在SP和PP時進行肺復(fù)張對血流動力學(xué)的影響無差異，說明患者肺復(fù)張期間血流動力學(xué)的變化與患者的體位無關(guān)。本研究中，PPV后29例(43.3%)患者出現(xiàn)受壓部位皮膚潮紅，但沒有皮膚黏膜的損傷；11例(16.4%)出現(xiàn)皮下水腫加重；6例(9.0%)出現(xiàn)嘔吐胃內(nèi)容物；5例(7.5%)出現(xiàn)血壓下降；其余患者均未觀察到并發(fā)癥的發(fā)生。說明采用PPV治療ALL/ARDS患者并無嚴重不良反應(yīng)的發(fā)生，安全性較好。在PPV治療時，應(yīng)進行持續(xù)有創(chuàng)動脈血壓、心電圖、氧飽和度監(jiān)測，必要時可在翻身前將吸入氧濃度提高，部分患者可考慮預(yù)防性應(yīng)用抗心律失常藥物，同時注意支撐物放置不當可致腹內(nèi)壓增加、下腔靜脈受壓而引起低血壓[11-13]。

綜上所述，通過研究認為采用PPV治療可減少ALI/ARDS患者呼吸機相關(guān)性肺損傷的發(fā)生，并且對體循環(huán)和肺循環(huán)血流動力學(xué)沒有明顯不良影響，近期治療效果較好。由于本研究均為危重患者，不能耐受持續(xù)超過2 h的PPV治療，因此更長時間的效果難以評估；且由于樣本量較少，本研究未將ALI與ARDS患者分組分析，因此今后還有待于進行大樣本的ALI與ARDS分組分析。

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