俯臥位通氣在急性呼吸窘迫綜合征治療中的研究進展

高麗麗,吳泰華,賀環宇

(大連醫科大學附屬第一醫院 呼吸與危重醫學科，遼寧 大連 116011)

自1974年首次將俯臥位通氣(prone position ventilation，PPV)應用于急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)救治至今40多年的時間里，PPV因具有改善氧合、減少呼吸機相關性肺損傷等優點，在ARDS患者的治療，包括近期新型冠狀病毒肺炎導致ARDS患者的治療中發揮了重要作用，顯著降低了ARDS患者的死亡率[1-2]。本文就PPV在ARDS治療中的研究進展進行總結。

1 俯臥位通氣的作用及機制

1.1 改善氧合

臨床研究發現，PPV可以改善氧合。Black等[3]研究發現，俯臥位30 min可使75%急性呼吸衰竭患者的氧飽和度顯著提高。Jahani S等[4]也報道PPV可以改善ICU內急性呼吸衰竭行機械通氣患者的氧飽和度和氧分壓。PPV通過增加肺組織背側的通氣，增加肺容積，減少肺泡容積不連區的數量，同時因體位的改變、重力的影響，肺部背側的血流向腹側移動，使肺部血流得以重新分配，從而使通氣血流比提高[5]，進而改善氧合。

1.2 利于血流動力學穩定

首先，PPV改善氧合，在一定程度上緩解了低氧對肺血管的收縮作用；同時，PPV減輕了肺過度充氣，減少了擴張的肺泡對毛細血管網的壓力，二者使肺泡血管阻力降低，從而降低肺動脈壓力，減輕右心室后負荷，改善右室收縮功能[6]；另一方面，俯臥姿勢可以將血液從無壓力狀態轉移到有壓力的腹側血管，從而增加靜脈回流，使心臟指數升高，改善左室收縮功能[7]，從而使血流動力學穩定。在PROSEVA研究中，與非俯臥位相比，俯臥位時低血壓的發生率差異沒有統計學意義[8]。Jozwiak等[7]經肺動脈導管和經食道超聲心動圖測定PPV時ARDS患者血流動力學指標，發現左、右心前負荷和平均動脈壓增加，肺動脈壓和血管阻力降低，其中50%患者心輸出量增加。同時，因PPV增加腹腔內血管壓力，因此保障了遠端器官血流動力學穩定。如對21例ARDS患者俯臥位和仰臥位比較發現肝臟灌注不受影響[9]，在Hering R等[10]研究中發現PPV時腎血流動力學穩定，腎臟血流量、腎小球濾過率和尿液不受俯臥體位的影響。

1.3 促進分泌物的排出

仰臥時因氣管、主支氣管的引流方向、分泌物重力作用的影響，痰液等分泌物聚集在肺部背側，不利于引流排出，可能導致肺不張，繼發肺部感染[11-13]。而俯臥位姿勢有利于痰液等分泌物由肺部背側細小的支氣管向腹側的主支氣管、氣管的引流，并且因為俯臥位克服了重力的影響，促進痰液等分泌物的引流排出。另外俯臥位時因呼吸力學的改變，可減少對呼吸道纖毛運動的影響，使痰液等分泌物的引流更容易，更充分。

有研究發現PPV可通過促進分泌物的排出，減少ARDS患者機械通氣中發病率很高的并發癥——呼吸機相關性肺炎(ventilator associated pneumonia，VAP)的發生[14]。PROSEVA試驗中也證實PPV可以減少VAP發生的風險，降低ARDS死亡率[8]。

1.4 減少呼吸機相關性肺損傷

PPV改善了呼吸力學，使肺組織的應力-應變分布差異更加均勻，使胸膜壓力梯度均勻化，肺泡膨脹與通氣均勻化[15-16]，從而減少呼吸機相關性肺損傷。在動物實驗中通過計算機斷層掃描分析顯示發現，PPV時肺部應力-應變的均勻化與其對呼吸機所致肺損傷的保護作用有關[17]。對急性肺損傷患者行CT研究發現PPV可以減輕肺過度膨脹，無通氣或通氣不良的肺腫塊質量下降，從而減少呼吸機相關性肺損傷[18-19]。在高壓力低PEEP的呼吸機相關性肺損傷模型中，俯臥位組肺水腫和組織學損傷較仰臥位組減少約30%[20]。Nakos等[21]也發現俯臥位使整個肺組織病理學改變分布更均勻，并且肺損傷比仰臥組減少了大約50%。

PPV可減少促炎癥細胞因子的產生。Papazian等[22]發現，與仰臥位相比，俯臥12 h后可以減輕支氣管肺泡灌洗液中性粒細胞以及促炎癥細胞因子IL-1、IL-6和IL-8水平。Chan等[23]研究22例因社區獲得性肺炎致ARDS行肺保護性通氣的患者仰臥及俯臥位的細胞因子IL-6的變化，發現72 h后，俯臥位IL-6 (196±47)pg/mL較仰臥位 (278±53)pg/mL下降。綜上，PPV通過改善氧合，減少高氧暴露，改善呼吸力學，減少促炎癥細胞因子的釋放降低呼吸機相關性肺損傷的風險。

2 PPV的適應證和禁忌證

2.1 適應證

PPV是ARDS患者肺保護性通氣的理想方法之一。它不需要特殊設備，幾乎適用于所有病人。具體的適應證包括：(1)48 h內發生急性呼吸窘迫綜合征，并符合以下所有標準：①PaO2/FiO2比值≤150 mmHg，②FiO2≥0.6，③PEEP≥10 cmH2O；(2)平均動脈壓>65 mmHg(服用或不服用藥物)[24]。2019年關于ARDS的治療指南中推薦PaO2/FiO2比值<150 mmHg的ARDS患者應采用俯臥位，推薦等級1+級，強烈認同[25]。

2.2 禁忌證

PPV的禁忌證包括絕對禁忌證和相對禁忌證，絕對禁忌證包括：(1)不穩定的頸椎、胸椎、腰椎、骨盆、顱骨或面部骨折；(2)顱內壓升高、腦水腫或頻繁癲癇發作；(3)靜脈血栓栓塞治療時間<48 h。相對禁忌證包括：(1)眼壓升高或近期眼科手術、面部外傷，或最近15 d的口腔頜面外科手術；(2)嚴重的血流動力學不穩定，心律不穩定，心室輔助裝置，主動脈內球囊反搏，近期胸骨切開，新安裝的起搏器<48 h；(3)咯血，氣道不穩定(雙腔氣管插管)，新的氣管造口<15 d，支氣管胸膜瘺，肺移植；(4)妊娠中期或晚期，腹部嚴重膨脹，腸缺血，腹腔間隔室綜合征，近期腹部手術或造口，廣泛的腹股溝或腹部軟組織損傷；(5)胸壁異常、后凸畸形或晚期關節炎；(6)超過20%的體表燒傷[26]。

關于PPV的一個重要突破性試驗——PROSEVA試驗顯示接受PPV治療的受試者與仰臥位組比較其28 d(16.0% vs. 32.8%)和90 d的(23.6% vs. 41.0%)死亡率顯著下降[8]，而且表明早期、延長俯臥位(16 h/d)時間，對嚴重ARDS(PaO2/FiO2<150 mmHg)及嚴格制定通氣參數(PEEP>5 cmH2O，FiO20.6，預測的平均VT為6.1 mL/kg)的患者效果明顯。從這個角度來說，正確選擇病人和早期開始俯臥療法是這個戰略成功的關鍵因素。

3 PPV注意事項

3.1 PPV時間

2013年的PROSEVA研究中建議俯臥位至少持續16 h/d，直到持續氧合改善達到PaO2/FiO2≥150 mmHg，PEEP≤10 cmH2O和FiO2≤0.6至少4 h的指標后可將患者重新定位到仰臥位[27]。2018年Christiana Care Health Services Interprofessional Clinical Practice Guideline中也建議對于中重度ARDS患者每天保持16 h俯臥姿勢[26]。過早仰臥位會導致病情反復和機械性肺損傷[8]。最近的一項前瞻性、單中心的生理學研究通過測定肺力學、肺容積及血氣等生理指標，建議PPV應至少持續24 h，如果24 h后PaO2/FiO2<150 mmHg，需要延長俯臥位時間。如果患者仰臥位后PaO2/FiO2<150 mmHg，需要再次俯臥位至少24 h[28]。Munshi L等[29]通過8個隨機試驗評估成人俯臥姿勢與仰臥位進行機械通氣對比，發現當將俯臥位用于中重度ARDS患者(PaO2/FiO2< 200 mmHg)，持續時間較長(>12 h)時可以降低死亡率。綜上，建議俯臥位在12～16 h以上，可以有效發揮PPV的作用，并且降低ARDS的死亡率，但俯臥位最佳時間目前尚未確定。

3.2 終止PPV的指征

何時終止PPV，需要在實施過程中結合患者的病情及密切觀察監測指標決定。如果在俯臥位下，發現心臟驟停，SpO2<85%或PaO2<55 mmHg持續時間>5 min，心率<30次/min持續時間>1 min，收縮壓<60 mmHg持續時間>5 min，需要立即終止PPV[27]。

4 PPV的并發癥

在LUNG SAFE研究中發現PPV應用率極低(16.3%)[30]。在 APRONET 研究中也只有32.9%的ARDS患者接受PPV治療[31]。原因之一是臨床醫師顧慮其并發癥。PPV的常見并發癥包括：各種管路移位或堵塞(包括氣管內、胸部、中央通路和尿路導管)、血流動力學損害、眼睛傷害和壓瘡等[9]。在既往的試驗里，俯臥組并發癥發生率明顯高于對照組[32-33], 但后來在PROSEVA試驗中，由于專業知識和技能的提高，并嚴格遵循操作標準，PPV患者的并發癥減少，效益/風險比大大提高。

在與PROSEVA試驗相關的子研究中，發現166例俯臥位研究組的受試者壓瘡的發生率較高[34]，隨機對照試驗的薈萃分析也發現俯臥位組患者發生壓瘡的風險高達2%～49%[14，35]。壓瘡最常發生在俯臥位第1周[34]，前額和前胸壁壓瘡常出現在俯臥位24 h內[36]，尤其面部壓瘡可能會對患者及其家屬產生心理影響。為了減少和避免并發癥的發生，需要醫護人員嚴格按照操作流程并熟練掌握PPV的操作步驟，如需要3～4名技術熟練的醫務人員協同完成，將病人的頭轉向一側，兩臂舉過頭頂，將柔軟的枕頭放置在前額、雙側肩部、髂嵴和膝蓋上預防皮膚受壓，防止腹部壓迫和靜脈回流不良，以避免任何與壓迫相關的損傷。需要檢查氣管插管，呼吸機通道，靜脈導管等其他引流管是否通暢，并在通氣過程中始終保持在原位。需要調整鎮靜劑和肌肉松弛劑的劑量，以達到深度鎮靜的理想效果。同時要嚴密監測各種指標，比如生命體征(呼吸、心率、心律、血壓、指脈氧)、俯臥后30 min、4 h及恢復仰臥位前的血氣分析，這樣才能避免和減少并發癥的發生。

眾所周知，PPV已被公認為三大提高ARDS患者生存率的干預措施之一，在27個重癥監護室完成的PROSEVA研究發現，PPV可使ARDS死亡率顯著降低[8]。但由于臨床醫護人員對其作用認識不足，缺乏執行操作方面的專門技能，擔心其并發癥及療效等原因，沒有在臨床工作中廣泛開展。希望通過本文對PPV在ARDS患者治療中研究進展的總結，使廣大臨床工作者更好地了解、掌握PPV在ARDS中的應用，更好地應用于危重癥患者的救治。