俯卧位通气在急性呼吸窘迫综合征治疗中的研究进展

高丽丽,吴泰华,贺环宇

(大连医科大学附属第一医院 呼吸与危重医学科，辽宁 大连 116011)

自1974年首次将俯卧位通气(prone position ventilation，PPV)应用于急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)救治至今40多年的时间里，PPV因具有改善氧合、减少呼吸机相关性肺损伤等优点，在ARDS患者的治疗，包括近期新型冠状病毒肺炎导致ARDS患者的治疗中发挥了重要作用，显著降低了ARDS患者的死亡率[1-2]。本文就PPV在ARDS治疗中的研究进展进行总结。

1 俯卧位通气的作用及机制

1.1 改善氧合

临床研究发现，PPV可以改善氧合。Black等[3]研究发现，俯卧位30 min可使75%急性呼吸衰竭患者的氧饱和度显著提高。Jahani S等[4]也报道PPV可以改善ICU内急性呼吸衰竭行机械通气患者的氧饱和度和氧分压。PPV通过增加肺组织背侧的通气，增加肺容积，减少肺泡容积不连区的数量，同时因体位的改变、重力的影响，肺部背侧的血流向腹侧移动，使肺部血流得以重新分配，从而使通气血流比提高[5]，进而改善氧合。

1.2 利于血流动力学稳定

首先，PPV改善氧合，在一定程度上缓解了低氧对肺血管的收缩作用；同时，PPV减轻了肺过度充气，减少了扩张的肺泡对毛细血管网的压力，二者使肺泡血管阻力降低，从而降低肺动脉压力，减轻右心室后负荷，改善右室收缩功能[6]；另一方面，俯卧姿势可以将血液从无压力状态转移到有压力的腹侧血管，从而增加静脉回流，使心脏指数升高，改善左室收缩功能[7]，从而使血流动力学稳定。在PROSEVA研究中，与非俯卧位相比，俯卧位时低血压的发生率差异没有统计学意义[8]。Jozwiak等[7]经肺动脉导管和经食道超声心动图测定PPV时ARDS患者血流动力学指标，发现左、右心前负荷和平均动脉压增加，肺动脉压和血管阻力降低，其中50%患者心输出量增加。同时，因PPV增加腹腔内血管压力，因此保障了远端器官血流动力学稳定。如对21例ARDS患者俯卧位和仰卧位比较发现肝脏灌注不受影响[9]，在Hering R等[10]研究中发现PPV时肾血流动力学稳定，肾脏血流量、肾小球滤过率和尿液不受俯卧体位的影响。

1.3 促进分泌物的排出

仰卧时因气管、主支气管的引流方向、分泌物重力作用的影响，痰液等分泌物聚集在肺部背侧，不利于引流排出，可能导致肺不张，继发肺部感染[11-13]。而俯卧位姿势有利于痰液等分泌物由肺部背侧细小的支气管向腹侧的主支气管、气管的引流，并且因为俯卧位克服了重力的影响，促进痰液等分泌物的引流排出。另外俯卧位时因呼吸力学的改变，可减少对呼吸道纤毛运动的影响，使痰液等分泌物的引流更容易，更充分。

有研究发现PPV可通过促进分泌物的排出，减少ARDS患者机械通气中发病率很高的并发症——呼吸机相关性肺炎(ventilator associated pneumonia，VAP)的发生[14]。PROSEVA试验中也证实PPV可以减少VAP发生的风险，降低ARDS死亡率[8]。

1.4 减少呼吸机相关性肺损伤

PPV改善了呼吸力学，使肺组织的应力-应变分布差异更加均匀，使胸膜压力梯度均匀化，肺泡膨胀与通气均匀化[15-16]，从而减少呼吸机相关性肺损伤。在动物实验中通过计算机断层扫描分析显示发现，PPV时肺部应力-应变的均匀化与其对呼吸机所致肺损伤的保护作用有关[17]。对急性肺损伤患者行CT研究发现PPV可以减轻肺过度膨胀，无通气或通气不良的肺肿块质量下降，从而减少呼吸机相关性肺损伤[18-19]。在高压力低PEEP的呼吸机相关性肺损伤模型中，俯卧位组肺水肿和组织学损伤较仰卧位组减少约30%[20]。Nakos等[21]也发现俯卧位使整个肺组织病理学改变分布更均匀，并且肺损伤比仰卧组减少了大约50%。

PPV可减少促炎症细胞因子的产生。Papazian等[22]发现，与仰卧位相比，俯卧12 h后可以减轻支气管肺泡灌洗液中性粒细胞以及促炎症细胞因子IL-1、IL-6和IL-8水平。Chan等[23]研究22例因社区获得性肺炎致ARDS行肺保护性通气的患者仰卧及俯卧位的细胞因子IL-6的变化，发现72 h后，俯卧位IL-6 (196±47)pg/mL较仰卧位 (278±53)pg/mL下降。综上，PPV通过改善氧合，减少高氧暴露，改善呼吸力学，减少促炎症细胞因子的释放降低呼吸机相关性肺损伤的风险。

2 PPV的适应证和禁忌证

2.1 适应证

PPV是ARDS患者肺保护性通气的理想方法之一。它不需要特殊设备，几乎适用于所有病人。具体的适应证包括：(1)48 h内发生急性呼吸窘迫综合征，并符合以下所有标准：①PaO2/FiO2比值≤150 mmHg，②FiO2≥0.6，③PEEP≥10 cmH2O；(2)平均动脉压>65 mmHg(服用或不服用药物)[24]。2019年关于ARDS的治疗指南中推荐PaO2/FiO2比值<150 mmHg的ARDS患者应采用俯卧位，推荐等级1+级，强烈认同[25]。

2.2 禁忌证

PPV的禁忌证包括绝对禁忌证和相对禁忌证，绝对禁忌证包括：(1)不稳定的颈椎、胸椎、腰椎、骨盆、颅骨或面部骨折；(2)颅内压升高、脑水肿或频繁癫痫发作；(3)静脉血栓栓塞治疗时间<48 h。相对禁忌证包括：(1)眼压升高或近期眼科手术、面部外伤，或最近15 d的口腔颌面外科手术；(2)严重的血流动力学不稳定，心律不稳定，心室辅助装置，主动脉内球囊反搏，近期胸骨切开，新安装的起搏器<48 h；(3)咯血，气道不稳定(双腔气管插管)，新的气管造口<15 d，支气管胸膜瘘，肺移植；(4)妊娠中期或晚期，腹部严重膨胀，肠缺血，腹腔间隔室综合征，近期腹部手术或造口，广泛的腹股沟或腹部软组织损伤；(5)胸壁异常、后凸畸形或晚期关节炎；(6)超过20%的体表烧伤[26]。

关于PPV的一个重要突破性试验——PROSEVA试验显示接受PPV治疗的受试者与仰卧位组比较其28 d(16.0% vs. 32.8%)和90 d的(23.6% vs. 41.0%)死亡率显著下降[8]，而且表明早期、延长俯卧位(16 h/d)时间，对严重ARDS(PaO2/FiO2<150 mmHg)及严格制定通气参数(PEEP>5 cmH2O，FiO20.6，预测的平均VT为6.1 mL/kg)的患者效果明显。从这个角度来说，正确选择病人和早期开始俯卧疗法是这个战略成功的关键因素。

3 PPV注意事项

3.1 PPV时间

2013年的PROSEVA研究中建议俯卧位至少持续16 h/d，直到持续氧合改善达到PaO2/FiO2≥150 mmHg，PEEP≤10 cmH2O和FiO2≤0.6至少4 h的指标后可将患者重新定位到仰卧位[27]。2018年Christiana Care Health Services Interprofessional Clinical Practice Guideline中也建议对于中重度ARDS患者每天保持16 h俯卧姿势[26]。过早仰卧位会导致病情反复和机械性肺损伤[8]。最近的一项前瞻性、单中心的生理学研究通过测定肺力学、肺容积及血气等生理指标，建议PPV应至少持续24 h，如果24 h后PaO2/FiO2<150 mmHg，需要延长俯卧位时间。如果患者仰卧位后PaO2/FiO2<150 mmHg，需要再次俯卧位至少24 h[28]。Munshi L等[29]通过8个随机试验评估成人俯卧姿势与仰卧位进行机械通气对比，发现当将俯卧位用于中重度ARDS患者(PaO2/FiO2< 200 mmHg)，持续时间较长(>12 h)时可以降低死亡率。综上，建议俯卧位在12～16 h以上，可以有效发挥PPV的作用，并且降低ARDS的死亡率，但俯卧位最佳时间目前尚未确定。

3.2 终止PPV的指征

何时终止PPV，需要在实施过程中结合患者的病情及密切观察监测指标决定。如果在俯卧位下，发现心脏骤停，SpO2<85%或PaO2<55 mmHg持续时间>5 min，心率<30次/min持续时间>1 min，收缩压<60 mmHg持续时间>5 min，需要立即终止PPV[27]。

4 PPV的并发症

在LUNG SAFE研究中发现PPV应用率极低(16.3%)[30]。在 APRONET 研究中也只有32.9%的ARDS患者接受PPV治疗[31]。原因之一是临床医师顾虑其并发症。PPV的常见并发症包括：各种管路移位或堵塞(包括气管内、胸部、中央通路和尿路导管)、血流动力学损害、眼睛伤害和压疮等[9]。在既往的试验里，俯卧组并发症发生率明显高于对照组[32-33], 但后来在PROSEVA试验中，由于专业知识和技能的提高，并严格遵循操作标准，PPV患者的并发症减少，效益/风险比大大提高。

在与PROSEVA试验相关的子研究中，发现166例俯卧位研究组的受试者压疮的发生率较高[34]，随机对照试验的荟萃分析也发现俯卧位组患者发生压疮的风险高达2%～49%[14，35]。压疮最常发生在俯卧位第1周[34]，前额和前胸壁压疮常出现在俯卧位24 h内[36]，尤其面部压疮可能会对患者及其家属产生心理影响。为了减少和避免并发症的发生，需要医护人员严格按照操作流程并熟练掌握PPV的操作步骤，如需要3～4名技术熟练的医务人员协同完成，将病人的头转向一侧，两臂举过头顶，将柔软的枕头放置在前额、双侧肩部、髂嵴和膝盖上预防皮肤受压，防止腹部压迫和静脉回流不良，以避免任何与压迫相关的损伤。需要检查气管插管，呼吸机通道，静脉导管等其他引流管是否通畅，并在通气过程中始终保持在原位。需要调整镇静剂和肌肉松弛剂的剂量，以达到深度镇静的理想效果。同时要严密监测各种指标，比如生命体征(呼吸、心率、心律、血压、指脉氧)、俯卧后30 min、4 h及恢复仰卧位前的血气分析，这样才能避免和减少并发症的发生。

众所周知，PPV已被公认为三大提高ARDS患者生存率的干预措施之一，在27个重症监护室完成的PROSEVA研究发现，PPV可使ARDS死亡率显著降低[8]。但由于临床医护人员对其作用认识不足，缺乏执行操作方面的专门技能，担心其并发症及疗效等原因，没有在临床工作中广泛开展。希望通过本文对PPV在ARDS患者治疗中研究进展的总结，使广大临床工作者更好地了解、掌握PPV在ARDS中的应用，更好地应用于危重症患者的救治。