俯卧位通气对重症肺炎患者谵妄的影响研究

邱瑾,袁啸晟,许莉莉,阮正上,杨智清,戈晓华

(1.上海交通大学 护理学院,上海 200025;2.上海交通大学医学院附属新华医院 麻醉与重症医学科,上海 200092;3.上海交通大学医学院附属新华医院 儿急危重症医学科;4.上海交通大学医学院附属新华医院 感染科;5.上海交通大学医学院附属新华医院 护理部)

谵妄是危重患者最常见的脑功能障碍表现[1],发病率高达70%～80%[2]。谵妄不仅会降低肢体和认知功能,延长住院时间,甚至会危及生命[3]。54%的重症监护病房(intensive care unit,ICU)谵妄由氧合功能受损引起[4],缺氧会引起大脑组织和细胞的低灌注性氧化损伤,进而出现注意力和认知方面的缺陷[5]。此外,炎症因子会破坏血脑屏障,导致神经元损伤和神经退行性病变,进而发生谵妄[6]。俯卧位通气(prone position ventilation,PPV)能够降低肺内分流,还可以促进背侧的肺复张,产生更均匀的通气[7-8]。目前关于俯卧位通气对谵妄的影响实证研究较少,既往研究[8-9]表明,俯卧位通气能够在纠正缺氧的同时,减轻患者的肺部炎症。本研究采用回顾性观察研究方法,旨在探索俯卧位通气对ICU重症肺炎患者发生谵妄的影响,从而为此类患者谵妄预防提供循证依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 便利抽样选择2022年12月至2023年1月上海市某综合性三级甲等医院ICU收治的重症肺炎伴低氧血症患者共141例。纳入标准:(1)机械通气;(2)氧合指数氧分压/吸入氧浓度[(partial pressure of oxygen,PaO2/Fraction of inspiration O2,FiO2),P/F]≤300 mmHg[10](1 mmHg=0.133 kPa);(3)年龄≥18岁;(4)住ICU时长≥7 d患者。排除标准:(1)骨盆、颈椎、脊柱骨折、多发创伤伴不稳定骨折等需固定体位不易翻动;(2)颅内压增高未得到有效控制;(3)有开放性腹部伤;(4)妊娠;(5)极其严重血流动力学不稳定;(6)电解质紊乱患者。本研究经医院伦理委员会审批通过(XHEC-D-2023-031)。本研究为回顾性队列研究,根据公式计算队列研究样本量[11],使用PASS 15.0软件,设置检验水准α=0.05、检验效能Power=0.8,根据预实验结果PPV组发病概率P1=0.41,对照组发病概率P2=0.69。计算出n=46,即样本量为每个队列46人,2个队列共92例。

1.2 方法

1.2.1 分组与体位 采用回顾性队列研究方法,将“进行俯卧位通气”作为暴露因素,分为PPV组和对照组。两组均采用同一型号呼吸机,对照组采用正常仰卧位,PPV组根据《急性呼吸窘迫综合征患者俯卧位通气规范化流程》进行俯卧位通气[12]。PPV时间为每日下午16:00至次日早晨8:00。

1.2.2 观察指标 (1)P/F为动脉血氧分压,FiO2为吸入氧浓度。研究者根据电子信息系统记录,获取患者行干预前(T1)以及干预后1 d(T2)和3 d(T3)以及7 d(T4)8:00采集的动脉血气结果中的PaO2与pH,根据护理文书中FiO2的记录计算P/F。(2)炎症因子:研究者根据电子信息系统记录,获取患者T1、T2、T3和T4上午8:00采集的动脉血气结果中的c反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、白细胞介素-6 (interleukin- 6,IL-6)、IL-8以及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等4种炎症因子水平。(3)谵妄:由研究者和责任护士共同使用中文版ICU意识模糊评估法量表(confusion assessment method of intensive care unit,CAM-ICU)[13]对患者进行谵妄评估。当患者对语言刺激有反应时[Richmond躁动镇静量表(Richmond agitation and sedation scale,RASS)评分≥-3分],每日8:00、16:00即可对患者开始谵妄评估,包括:①意识状态的急性改变或反复波动;②注意力障碍;③意识水平改变;④思维紊乱。若特征①和②均为阳性,加上③或④中一项阳性,即可诊断谵妄。谵妄发生率=谵妄发生人数/总人数100%。

1.2.3 资料收集 研究者通过电子信息系统收集并整理患者临床一般资料,包括年龄、性别、入院方式、基础疾病(高血压、糖尿病、心脏病)、急性生理与慢性健康评分(acute physiology and chronic health evaluation-Ⅱ,APACHE Ⅱ;患者入ICU 24 h内由经管主治医生评分)、生命体征、血氧饱和度(Saturation of Peripheral Oxygen,SpO2)、压力性损伤[14]、住ICU时长等,双人录入信息并核对,并根据纳排标准进行筛选,缺失的资料予以剔除,共排除样本35例,最终纳入106例。

2 结果

2.1 入ICU时患者基础资料 本研究最终共纳入106例进行回顾观察并分析,其中PPV组(n=54)、对照组(n=52)。入ICU时,两组患者的年龄、性别、入院方式、基础疾病情况、APACHE Ⅱ评分、生命体征、实验室检查等基础资料比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。详见表1。

表1 患者入ICU时基础资料(N=106)

2.2 两组患者预后情况 两组患者通气后7 d,PPV组的谵妄发生率较对照组低(P<0.05),谵妄发生时间和持续时间以及压力性损伤发生率比较差异均无统计学意义(均P>0.05);PPV组和对照组入住ICU时间分别为(13.52±4.62)d、(14.21±4.89)d,两组比较差异无统计学意义(t=0.751,P=0.454)。详见表2。

表2 两组患者预后情况比较[n(%)]

2.3 两组患者的pH与P/F情况 两组患者T1、T2、T3、T4的pH差异均无统计学意义(P>0.05)。PPV组患者T3、T4的P/F高于对照组(P<0.05),且随时间的增加呈上升趋势,详见表3。

表3 两组患者pH和P/F比较[M(P25,P75)]

2.4 两组患者的炎症因子情况 结果显示,PPV组患者T3、T4的CRP、IL-6、IL-8和TNF-α均低于对照组(均P<0.05),且PPV组的CRP、IL-6、IL-8呈下降趋势。详见表4。

表4 两组患者的炎症因子情况(n=106)

3 讨论

3.1 俯卧位通气通过改善氧合降低谵妄发生率 本研究中两组患者的年龄、基础疾病等均无统计学差异(P>0.05),而PPV组的患者俯卧位通气后的谵妄发生率更低,且P/F呈上升趋势,可能是因为俯卧位通气改善了氧合。发生缺氧时,脑细胞的代谢方式无法满足供给神经细胞生理需要的能量[15],同时会引起大脑组织和细胞的低灌注性氧化损伤,最终可能导致患者大脑功能受损和神经元细胞损伤,出现长期的认知障碍[5,9],而提高氧合水平可能是降低谵妄发生风险的有效措施。俯卧位通气可以改变膈肌的运动方式和位置,促进肺通气区域的气体交换[9],并通过血流灌注、减少纵隔和心脏对肺的压迫提高氧合水平[8];同时,既往研究[5]显示,P/F一定程度上也与谵妄风险呈负相关。可见,俯卧位通气能够通过改善氧合降低重症患者的谵妄发生率。这也提示ICU护士应充分发挥主观能动性,对患者的氧合情况进行早期评估与监测,对低氧血症患者尽早进行针对性干预,并增加谵妄的评估频次,以改善预后。

3.2 俯卧位通气通过控制炎症降低谵妄发生率 本研究中,俯卧位通气3 d后与7 d后,PPV组患者CRP、IL-6、IL-8和TNF-α水平均低于对照组(P<0.05),且俯卧位通气前与第1天、第3天间差异均有统计学意义(P<0.01),提示俯卧位通气可能通过控制炎症水平降低谵妄发生率。高水平的炎症因子对大脑固有免疫系统的激活也是谵妄发生的重要机制[16,6],其在外周神经和中枢神经相互作用的过程中起决定性作用[17-18]。机械通气重症肺炎患者存在严重的全身性炎症[19],这会导致巨噬细胞和单核细胞被激活,炎症因子被释放并穿过受损的血脑屏障,致使神经元功能障碍甚至死亡,从而诱发谵妄[6,18]。因此,降低炎症因子水平也对预防谵妄有重要作用。既往研究[18]表明,通过俯卧位通气改善氧合能够促进肺内气体交换,纠正缺氧,抑制过度的炎症反应并降低炎症因子分泌,从而减轻机械通气患者组织暴露于高浓度氧时发生的肺部炎症损伤,降低谵妄发生率。炎症因子水平的评估有利于ICU护士早期识别谵妄发生的高危人群,提前预防及干预,从而降低谵妄的发生率。

3.3 俯卧位通气不会增加患者压力性损伤风险 有研究[20]指出,俯卧位通气可能会引起压力性损伤发生风险的增加[20]。本研究中两组患者压力性损伤发生率差异无统计学意义(P>0.05)。可见俯卧位通气时采用恰当的护理措施,如定期评估患者皮肤情况、定时更换头部和肢体位置,以及予以受压部位处粘贴减压材料及适当按摩减压等皮肤保护性措施[21],并组织专业团队定期监测预防措施实施情况,可一定程度降低患者压力性损伤发生率。但压力性损伤的发生可能与使用肌肉松弛药物及通气时间长有关,因此,需选择适当的俯卧位通气时间并动态评估患者的镇静深度[20],同时须注意预防或及时处理长时间俯卧位可能带来的并发症。

4 小结

本研究结果表明,PPV组患者的谵妄发生率显著低于对照组,且俯卧位通气后P/F更高,炎症因子水平更低。可见俯卧位通气可能是通过改善氧合和抑制炎症水平来降低谵妄发生风险,对预防谵妄有积极作用。不足之处:(1)本研究仅适用于重症肺炎伴低氧血症的机械通气患者,对于其他患者的影响有待进一步研究;(2)患者病情较重,治疗复杂且不能完全统一,干扰因素较多;(3)本次研究纳入观察者样本量小,缺少大样本的多中心临床研究。