摘要
自20世纪70年代以来,俯卧位(PP)一直被用于治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的严重低氧血症,因为它可以有效地改善气体交换。与仰卧位(SP)相比,将患者置于PP位影响更均匀的潮气量分布,部分原因是扭转了垂直胸膜压梯度,而垂直胸膜压梯度在背侧区域变得更负。PP还通过减少心脏和腹部的叠加压力来改善背外侧区域的静息肺容量。相反,肺灌注仍优先分布于肺背侧区域,从而改善了肺泡通气/灌注的整体关系。此外,更大的组织块悬挂在更宽的背胸壁上,影响整个肺的胸膜压力的更均匀分布,从而减少异常的应变和应力发展。这被认为可以改善呼吸机诱导的肺损伤的严重程度或发展,并可能部分解释为什么PP可以降低严重ARDS的死亡率。40多年的临床试验持续报告了大约70%的ARDS患者的氧合改善。PP的早期启动比亚急性期启动更有可能改善氧合。最大氧合改善发生在几个小时到几天的广泛时间框架内。随机对照试验的荟萃分析表明,PP仅在相对严重的ARDS患者中提供生存优势(PaO2/ FIO2<150 mm Hg)。此外,当患者潮气量较小(≤8 mL/kg)、PEEP较高(10-13 cm H2O), PP会话持续时间较长(> 10-12 h/会话)。联合辅助治疗(高呼气末正压、再灌注、吸入性血管扩张剂)与PP在改善氧合方面有附加作用,可能对非常严重的ARDS患者稳定气体交换特别有帮助。
简介
自20世纪70年代以来,俯卧位(PP)一直被用于治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的严重低氧血症。1- - - - - -3.梅林1观察到,在晚期囊性纤维化中,儿童自发地用手和膝盖站立以改善通风。一项同时进行的研究报告称,仰卧位被动机械通气(SP)导致通气主要分布在灌注减少的非依赖性肺区。4基于认识到急性呼吸衰竭与功能剩余容量(FRC)减少有关,而SP增强依赖性气道闭合,Bryan5提示PP可能招募并稳定依赖的肺段。随后的两个小型ARDS病例研究报告的平均PaO2从SP到PP分别增加47和53 mm Hg。2,3.
尽管大量的观察性和随机对照试验(rct)证明了PP在改善氧合方面的有效性,但这并没有转化为改善的结果。然而,最近发表的具有里程碑意义的PROSEVA研究6以及大量rct meta分析的一致结果7- - - - - -13在患有严重急性呼吸窘迫综合征的受试者中,早期和长时间应用聚丙烯可明显降低死亡率。这是自具有开创性的ARDS网络试验以来,在ARDS管理方面取得的最重大进展14(VT)十多年前的通风。由于PP很可能在严重ARDS的治疗中变得普遍,本综述旨在为临床医生提供资源,以更好地理解PP所基于的生理学原理,并详细检查其对气体交换、血流动力学、呼吸机诱导的肺损伤(VILI)的影响,以及基于40年临床证据的结果。
这篇综述首先集中在解释病人体位如何影响肺和胸部力学和肺泡通气/灌注(V一个/ Q)的关系。它还结合了我们对肺生理学的最新了解。随后,本文系统回顾了1974年至2014年PP临床试验的气体交换、血流动力学、VILI、相关不良反应以及PP对其他支持治疗的影响。
PP对胸部力学的影响
PP的理论基础是基于一个由一层薄膜(即隔膜)隔开的密度差异很大的器官组成的胸腹隔室模型。5器官密度的差异因其各自体积的差异而进一步放大,腹部间隔室为10l,而胸部间隔室为5l。15腹腔有2个刚性壁(由骨盆和脊柱固定)和2个柔性壁(它的腹面和隔膜)。因此,两种胸膜压(PPL)和腹内压(IAP)会随着体位的变化而改变,从而导致腹壁的柔韧部分(图1).这反过来又会影响隔膜的形状和位置。18
在SP中,腹腔内的静水压力超过胸腔内的静水压力的5倍(即1.0 vs 0.2 cm H)2O/cm高度)。4此外,垂直IAP梯度强烈影响垂直PPLSP的梯度。19肥胖和病态肥胖进一步放大了这些腔室之间静水压力的差异,其中IAP从正常的5-7 mm Hg (7-9 cm H)增加2O)至11-16毫米汞柱(14-16厘米高)2O)。20.与腹腔内脓毒症或创伤相关的ARDS常与腹间室综合征相关,其中IAP异常升高(>25 mmhg或34 cm H2O)。21在所有情况下,最高IAP在背侧区域测量,并传递到胸膜间隙,从而压缩肺的背外侧区域。
呼吸系统顺应性反应(CRS)到PP的变化是复杂的。许多观察性研究报告CRS在两个手术对象中从SP转向PP时没有改变或略有下降22,23以及患有ARDS的人。24- - - - - -30.其他研究报告了CRS在被放入PP后,31,32经过一段时间的PP之后,24或者受试者回到SP。33也有证据表明,肺外源性ARDS (ARDS经验值)更有可能表现出减少CRS当放入PP时,26可能归因于特征性胸壁顺应性降低的加重(C连续波)在那种情况下被发现。34
PP一般减少C连续波,但影响的程度在一定程度上取决于衬垫的使用和类型、床垫类型以及基线腹部围度和硬度。相反,肺顺应性的改变(Cl)取决于肺功能的恢复程度。作为一个例子,Lee等人35报告称,那些对PP有改善氧合反应的人也有相应的C改善l和CRS尽管C项显著下降连续波(从172到124毫升/厘米H2O),而无应答者的C和C均无变化l或C连续波.佩洛西等36C连续波(从205到147毫升/厘米H2O)但C没有提高l.
Blanch等人31观察到对PP有反应的患者在CRS氧合提示肺复充。佩洛西等人36Guerin等人37通过测量呼气末肺容积(EELV)的变化来评估PP期间的肺招募。Guerin等人37在不到一半的受试者中发现了肺招募的证据,但肺招募与氧合相关。相比之下,佩洛西等人36发现这些变量之间没有相关性。氧合的改善通常发生在C没有相应改善的情况下RS,表明改善V一个在许多情况下,/Q与PP可能是主要的机制。
SP被动通气时,胸廓缩小,FRC相应减少约17% (0.5 L),而腹容量增加。15结果膈肌背侧移位,导致局部静息肺容量降低,Cl.在被动机械通气和生理VT(5-6 mL/kg)时,吸入量优先分布于非依赖性的肺腹侧区。4例如,与SP的自主呼吸相比,被动机械通气时的胸腔扩张增加了总胸部扩张的40%至72%。38
PP最初用于临床外科手术。正是在那里,通气和血流动力学不稳定的问题(来自下腔静脉腹部部分的压迫)被归因于胸部和腹部运动受限。39解决方法是用填充物支撑上胸和盆腔区域,使吸气腹部运动不受限制,从而改善胸尾扩张和通气分布。对肥胖患者(平均体重指数为35公斤/米)采用胸腹支撑2)进行选择性手术,佩洛西等人22报告了20%的增长lC减少了20%连续波平均FRC增加220%。相比之下,同样的研究人员发现,在非肥胖受试者(平均体重指数为23公斤/米2)进行择期手术时,FRC改善150%并不伴随任何C的改善l或C连续波.23两项研究都使用了传统的V字T策略(分别为12和10 mL/kg理想体重)通常不用于急性呼吸衰竭患者。
值得注意的是,用于支撑胸部的特定方法可能与身体习惯同样重要。矛盾的是,胸部填充物会恶化依从性如果整个胸部纵向支撑,使前腹壁也受压。39在ARDS患者中,在PP期间需要填充物支持不是一个重要因素。例如,艾伯特等人40发现PP对实验性ARDS患者的区域横膈膜运动没有明显的改变。Chiumello等人41C项正确。连续波矛盾的是,在PP期间使用胸部和腹部支撑的受试者(102 mL/cm H2O vs 158 mL/cm H2O),因为支承部位接触压力增加(29 cm H2O vs 17 cm H2O分别带和不带填充支持)。然而,Cl当使用支架时(102 mL/cm H2O vs 93 mL/cm H2选项C为正确答案l与C连续波无论是否使用胸部和腹部支撑,对肺气体交换或血流动力学均无影响。然而,其他人警告说,允许腹部自由运动可能是基线血流动力学不稳定患者的一个重要考虑因素,特别是如果这种情况发生在腹腔内高压的情况下。20.
一项关于PP期间胸部力学的最详细和有趣的研究比较了PP与低水平PEEP对肺炎诱发ARDS力学异质性的影响。在这个患者群体中,Vieillard-Baron等人42报道了PP在消除内源性PEEP方面与低水平的体外PEEP相当。PP还降低了气道阻力、呼气时间常数和肺中功能性非交流慢室的滞留体积。因此,CRS增加,P华2降低了。本研究中所有受试者均无阻塞性肺病史。
通气/灌注的关系
气道和肺血管的结构在各自的分支角度和直径上都有小的不对称。这些不对称性随着每一代的产生而增加,导致在水平和垂直维度上的通气和灌注不均一分布。43特别重要的是,与血管结构的影响相比,只有1-25%的肺灌注是由重力介导的。44这被称为弹簧效应,44在这种情况下,肺类似于一个可变形的弹簧,它在自身的重量下会扭曲(例如,更多的弹簧线圈聚集在垂直方向的弹簧底部)。因此,仰卧时背部的肺组织密度和肺血管密度较大,直立时背部的肺组织密度和肺血管密度较大。重力随体位的变化也会影响区域静息肺泡大小,因为重力会影响区域跨肺压力梯度(肺泡-胸膜压力)。在SP中,从肺腹侧到背侧,经肺压力降低(即变得更正),导致肺泡尺寸更小,但也有可能在潮汐通气期间发生更大的吸气量变化。45
PP通风分布
在自发通气时,横膈膜收缩引起相对较大的PPL有利于背外侧区域通风分布的梯度,从而最大化V一个/ Q匹配。然而,在被动机械通气(特别是生理VT), V一个/Q匹配变得不那么有效的VT主要分布于肺腹侧。4这是由胸壁的胸腔组成部分解释的,它的位移是不均匀的。腹侧胸壁相对于背侧胸壁具有更大的运动自由度,因此SP中不均匀移位的倾向更加突出。36从历史的角度来看,这方面的胸部力学也解释了最初采用超自然VT在早期几十年的机械通气实践中。46- - - - - -48
除了这些问题,还增加了SP中心脏对肺(特别是左肺)的叠加压缩力。49此外,在肺部或全身炎症以及创伤的情况下,作用于肺部的压缩力更为重要。水肿肺和胸壁(包括腹部部分)的叠加压力使血管密集的背外侧肺组织塌陷。50
治疗PP患者与SP患者的临床相关性部分基于胸腔内的肺组织分布。相当大比例的肺组织朝向胸部背侧。在SP中,大约20%的肺组织位于腹侧平面,而背侧平面(低于心脏水平)的比例为50%。51尽管在PP患者中,组织块向胸腔腹侧重新分布,52相对较少的组织质量暴露于压缩力。此外,被动机械通气在PP中引起更大的背外侧膈移位,导致较大的区域容积变化(图2).53,54此外,在PP期间,心脏几乎完全靠在胸骨上,并对左下叶和部分右下叶进行减压。49
重力对肺气体分布的影响由吸气开始时肺泡大小的空间分布决定,而肺泡大小的空间分布反过来又由PPL梯度(最小的分数气体含量发现在肺基底)。43此外,与FRC相比,当吸气始于残余容积时,由于气道关闭,依赖肺的容积变化很小(这模拟了严重ARDS的机械状况)。43随着肺的膨胀,肺泡的大小分布变得更加均匀。
有趣的是,对PP中通风分布的研究无法检测到重力P的影响PL梯度,因为与SP相比,肺泡组织密度分布更均匀。此外,在PP中自主呼吸或麻醉呼吸(即被动机械通气)的正常受试者中,FRC的区域肺容量分布不受垂直梯度的影响。55一个简化的,更均匀的PPL梯度(因此更均匀的跨肺压梯度)与PP诱导更均匀分布的组织应力。这是因为较大的肺背侧组织块沿相对较大的水平背侧胸壁悬浮。具体来说,在PP中,胸椎横径与胸椎高度之比为3:1。56
一个有用的类比是把肺比作一个三角形的弹簧,从它的顶端(类似于SP)和底部(类似于PP)交替悬挂(图3).57重力和从较大的背胸壁区域悬挂的较大组织块的综合作用在整个肺中产生更均匀的应力分布,从而导致更均匀的肺泡大小(图3).
PP肺灌注
与肺容积分布的这些变化相一致,一些研究发现,在PP中,肺灌注相对不受重力影响,尽管持续偏向于背侧肺,但肺灌注分布似乎更均匀。52,58,59在某种程度上,这是因为重力对SP和PP之间肺灌注的垂直影响估计占分布差异的4 - 7%,4 - 13%,高达21-41%,这取决于方法。43,60
对于背侧灌注偏置的持续性与体位无关,已经提出了几种合理的解释。肺血管内皮生成一氧化氮在背侧肺明显大于腹侧肺。61此外,由于更多的肺组织位于背侧平面,与腹侧肺相比,有更多可用的肺血管和更高的电容来容纳心输出量,无论重力如何。因此,肺背侧区域血管阻力保持较低。此外,由于分形几何的原因,高导血管所在的地理区域之间趋于接近,而距离较远的肺区域之间血管大小分布呈负相关。62这表明腹侧肺组织拥有更小口径的血管,因此阻力增加。
气道封闭和V一个PP过程中实验ARDS和PEEP的/Q匹配
在犬正常生理条件下,PP的相对作用已略有改善aO2P没有变化华2而是增加V一个/Q匹配从0.83到0.94。63在猪身上也有类似的发现一个/Q在SP和PP之间从0.72增加到0.82。64
当在犬中诱发ARDS时,从SP到PP的改变会导致P的显著改善aO2归因于肺内分流减少(约50%)和减少的影响区域V一个/ Q异质性。40,65这种影响的主要位置被发现在背侧肺。维纳等人66报道SP中影响区域肺灌注的明显腹背侧重力梯度在PP中消失,因为大部分灌注继续优先分布在肺背侧区域。
尽管如此,损伤引起的血管外肺水仍然均匀分布在整个肺部。肺水肿增加PPL导致SP的区域跨肺压下降到区域临界闭合压以下。64因此,在PP中,在背外侧肺区肺水肿程度相同的情况下,区域性PPL减少(变得更负),有利于在肺灌注比例较高的肺区域招募和参与潮汐通气的可能性。
另一个重要的考虑是P的位置影响PL梯度在容量过载时被放大,因此垂直PPLSP (0.53 ~ 0.71 cm H)梯度显著增加2O/cm)与PP (0.17 ~ 0.27 cm H2O /厘米)。临床意义是积极的液体复苏(如败血症或创伤性ARDS复苏时发生的)对SP患者的依赖性气道闭合有更大的促进作用。67
严重的高血容量会引起腹腔积液,导致腹胀。升高的IAP降低C连续波显著增加平均PPL背外侧区域- 0.2至+4.2 cm H2O)。68此外,在ARDS存在时,升高的IAP传导至胸腔,同时升高肺动脉压并压迫胸静脉。这增加了肺水肿的形成,加重了经毛细血管的液体过滤,同时也损害了肺泡液体的清除。69研究IAP增加对P的影响PL和V一个SP与PP之间的/Q, Mure等70发现PP主要通过降低V来增加氧合一个/Q异质性与SP比较,腹胀时影响更为显著。
增加了V的复杂度一个急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的/Q错配是缺氧性肺血管收缩强度分布不均的新证据。71- - - - - -73简而言之,肺血管收缩因肺区而异。更强烈的血管收缩发生在腹侧肺区,而最弱的反应(因此肺灌注的最大相对增加)发生在背外侧区域。有证据表明,在这些区域内,一氧化氮的内皮细胞表达本质上较高,这可能调节对内皮素-1(在缺氧时释放的一种有效血管收缩剂)的反应。肺区域之间的血管平滑肌分布和密度也可能不均匀,从而改变对缺氧的代偿反应。72
此外,当局部缺氧严重时(即肺泡PO2< 50mmhg)时,低氧肺血管收缩不能作为代偿机制。73潜在的临床相关性是PP可以通过促进肺泡募集和增加背背区肺泡通气来补偿较弱的血管收缩反应,从而消除或至少改善肺部血管收缩的刺激。
最后,SP和PP对肺灌注的影响有很大差异。在正常生理条件下,应用高水平PEEP (20 cm H2SP中的O)通过将肺灌注从上、中区域重新分配到肺背侧区域,夸大了影响肺灌注的重力。这会产生非常高V的区域一个和增加的VD/ VT,部分原因是心排血量恶化。74为了避免这种混淆效应,其他人使用低水平PEEP (5 cm H2O),发现SP组肺灌注异质性仅小幅增加(15%)。75
在中度和高水平正压时,SP和PP之间的肺灌注分布模式(在垂直和水平平面上)均有明显不同2呼气末正压时,非依赖性(背侧)肺的灌注没有改变,在呼气末正压为20 cm H时,灌注增加2O。76在所有PEEP水平下PP的水平平面内灌注不均一性也较低。其他研究报道了PP期间呼气末正压时肺灌注分布的异质性降低。77此外,尽管区域(重力)效应对肺灌注分布的影响解释了SP期间PEEP响应的结果,但这种影响在PP期间不存在。这一发现再次强化了这样的观点,即肺血管的解剖和/或生理差异主要决定了PP中的肺灌注分布。
PP中越均匀的跨肺压分布可能导致PEEP时肺扩张越均匀,因此可能导致微不足道的肺灌注再分配。75通过应用PEEP对SP和PP之间通气分布的研究,支持了这一推测。在0和10 cm H的SP下,通风分布的总体和等重力平面内的不均匀性都有所增加2O偷看。相比之下,PP的重力不均一性较小,且施用10 cm H2O PEEP使得通气分布更加均匀。78
在另一项ARDS实验研究中,应用中等水平PEEP (10 cm H2O)导致SP和PP都有明显的肺泡招募。79在SP和PP中,正压正压均导致通气和灌注向依赖肺的重新分配。然而在SP中,正压正压诱导的肺泡招募仅发生在背侧肺,而在PP期间施加正压正压则影响肺背腹侧的肺泡招募。
PP对ARDS患者氧合的影响
自1974年以来,至少有40项观察性研究报告,大多数被置于PP中的ARDS患者的氧合表现出轻微到显著的改善。2,3.,24,26,27- - - - - -33,35- - - - - -37,42,56,80- - - - - -105不论肺损伤分类(肺性ARDS [ARDS]p]或ARDS经验值),26,56,84,86,87,91,102具体病因(肺炎,42愿望,90在大范围手术后,29创伤,33急性脑损伤,One hundred.,101病态肥胖的存在105或者严重烧伤和吸入性损伤94),或肺损伤程度。33,36,85据报道,在儿科ARDS中,氧合也有显著改善,106- - - - - -109有或没有呼吸窘迫综合征的新生儿110- - - - - -112有其他原因的低氧血症患者,87和心胸113,114以及其他外科科目23还有静水性肺水肿患者97和慢性阻塞性肺病。115
最详细的临床研究PP对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的气体交换,无论是直接(肺)损伤(ARDS)p)或ARDS经验值从间接血源性来源,报道SP的主要缺陷是肺泡V不均匀一个/ Q匹配。56当被试被置于PP, V一个/Q错配率从44%下降到34%。然而,这些改进在返回SP时基本上失去了。
在渗出期早期(如≤3 d),充血性和压迫性肺不张为主要特征时,PP可能对改善氧合最有效。29,31而不是ARDS的中期(如>1周),此时纤维化和II型细胞增生更为普遍。116例如,在ARDS发病3 d内启动PP可导致P的显著改善aO2/ FIO2与大约5 d起爆相比。97该研究还发现,静水性肺水肿患者对早期ARDS有类似的氧合反应,而肺纤维化患者(类似于ARDS中期)则没有改善。尽管如此,一些研究报告了即使在ARDS发病后平均6-11 d开始PP,氧合也有显著改善。24,27,30.,33,82,86,87
阳性氧合反应的发生率
使用PP改善氧合的受试者比例根据任意的研究标准而变化,包括被认为与氧合改善相关的截止值以及评估反应所选择的时间点。它还由抽样对象的数量决定。在回顾的31项观察性研究中,54%至100%的研究显示氧合改善。20%的研究报告了<70%的受试者有积极的氧合反应,35,56,80,81,85,9447%的受试者报告了70-85%的阳性反应,3.,30.,32,37,82,84,86,92,97,102,105,108,11533%的研究发现,约90%的受试者氧合改善。24,27- - - - - -29,33,83,87- - - - - -89,99,One hundred.大多数研究都使用了10-20毫米汞柱的临界值aO2或PaO2/ FIO232,36,56,85,95,10或P增加10-20%aO2/ FIO2在临床上很重要。31,83,86,91,97,105
氧合反应的大小
PP对氧合改善的实际平均值和范围比用于评估疗效的最小分界值更令人印象深刻。在观察性研究中,PaO2,平均增加23 - 78毫米汞柱,或提高34-62%。2,3.,24,56,80,81,101观察性研究中PaO2/ FIO2,平均增加21 - 161毫米汞柱(改善19-168%)。26,27,29- - - - - -33,36,37,82,84- - - - - -97,42,103,105,108P的改善幅度aO2/ FIO2在患有急性呼吸窘迫综合征的非肥胖受试者和病态肥胖受试者之间的差异显著(分别为104毫米汞柱和61毫米汞柱,P= .04),并且在更大比例的受试者中观察到(分别为77% vs 50%,P= .044)。105
在无ARDS的受试者中也有类似的阳性反应,其中平均PaO2/ FIO2从39-192 mm Hg增加(改善24-267%)。23,87,97,113,115在少数提供表格数据的干预性PP研究中,PaO2(28-37毫米汞柱)和PaO2/ FIO2(60-75 mm Hg)进行记录。117- - - - - -119只有Curley等人的儿科研究120平均P有适度改善aO2/ FIO230毫米汞柱在早期急性呼吸窘迫综合征。
氧合反应的时间和病因学方面
在PP过程中,提高氧合所需的时间变化很大。无论ARDS分类如何,典型的反应是氧合迅速的初始改善(即< 30分钟),随后在一个延长的、可变的时间框架内逐渐增加。在两种ARDS中p和ARDS经验值, Papazian等人8673%的PP应答者表现出P的快速(1小时)改善aO2/ FIO2,而27%的患者反应缓慢,需要6小时p,兰格等人80报道说PaO2在30分钟时从70毫米汞柱增加到90毫米汞柱,在2小时时达到112毫米汞柱56报道了类似的结果,PaO2/ FIO2ARDS患者在30分钟内从98毫米汞柱改善到136毫米汞柱,在2小时内改善到146毫米汞柱p或ARDS经验值.
在较长时间内稳定的氧合改善一直是许多研究的一致特征。在创伤相关的ARDS中,Fridrich等人24发现P立即增加aO2/ FIO2在20小时内持续改善。同样,在严重烧伤相关的ARDS中,Hale等人94观察到平均PaO2/ FIO2放置PP后几乎立即增加(从87毫米汞柱增加到133毫米汞柱),并稳步改善,直到36小时达到236毫米汞柱的峰值92描述了早期氧合稳定(2-4小时)和持续改善超过8小时的受试者。Stocker等27观察对象最长需要24小时之前氧化改善。
ARDS患者p和ARDS经验值在强度和时间进程方面可能会有不同的反应。Lim等人26观察患有ARDS的受试者p需要2 h的PP才能显著改善PaO2/ FIO2(37%),而ARDS患者经验值在30分钟(45%)有显著改善,但在2小时(46%)没有进一步改善。在ARDS患者中p, Jolliet等85PaO2/ FIO2超过30分钟,而L'Her等人89报告P逐渐增加aO2/ FIO21、4、12 h93报道了在PP中>15 h才能实现P的显著增加aO2/ FIO2在患有严重ARDS的受试者中p.患有ARDS或ARDS的患者经验值McAuley等人的研究88PaO2/ FIO2更重要的是,在这段时间内,有反应的受试者数量从73%(1小时)增加到100%(20小时)。
两项研究探索了超长时间的PP疗程对氧合的影响(≥48小时)97发现PaO2/ FIO2从130毫米汞柱(30分钟)持续改善到48小时218毫米汞柱。此外,他们观察到晚反应者往往是患有ARDS的受试者p或者那些处于综合症晚期的人。最后,Romero等人98维持PP 55小时,也报告了P在整个过程中相似的持续改善aO2/ FIO2(92毫米汞柱vs 227毫米汞柱)p.
PP中氧合的其他时间方面包括反复PP后的可重复性改善,随着时间的推移进行性和持续性改善(特别是在返回SP后),以及最初的气体交换改善失败是否代表最终的治疗失败。有证据表明,在两名ARDS患者中p以及患有ARDS的患者经验值,最初对PP无应答者可能在随后的尝试中成为应答者。3.,33在与创伤和高风险手术相关的ARDS受试者中,Johannigman等人29描述了PP治疗6天内持续的高氧合显著改善率(86%)。同样,弗里德里希等人24报道称,大约一半患有创伤相关ARDS的受试者反应缓慢,需要1周的延长PP疗程(约20小时)。然而,平均而言,这些受试者在机械通气约1周时开始PP。Easby等人90观察到ARDS患者在反复进行PP治疗后氧合持续改善的趋势p.斯托克等人27发现氧合逐渐改善,直到第三次试验后达到平台期。类似地,Charron等人121报告称,84%的受试者需要≥3个PP疗程,持续18小时以稳定氧合。
许多观察性研究报告称,受试者恢复SP后,氧合情况持续改善。2,24,32,35,36,80,86,87,89,94,98,113这被称为“组织记忆”,但更准确地说,其机制是由胸部压力-体积曲线特征描述的组织迟滞。122然而,许多这些观察都是有时间限制的(例如,在恢复仰卧位后1-2小时),因此FRC和氧合的进行性损失,特别是在有晕厥和/或IAP高度升高的患者中,可能会在更长的时间内发生。
急性呼吸窘迫综合征PP期肺泡通气与复充
聚丙烯对磷的影响华2在临床研究中并不一致。大多数观察性研究报告P华2,23,24,27,29,31,35,56,80- - - - - -82,85,91,103有时增加P华2在页。3.,56这一发现令人费解,因为通过更好的V, PP改善了气体交换一个/Q匹配和肺内分流减少,都与改善生理死区分数(VD/ VT)。123在一些研究中,PP增加了P华2因为C减少了连续波减少VT受试者采用压力控制通气进行小通气。56
然而,大量的研究报告了磷含量的下降华2与页。28,93,98,42,104,115,124- - - - - -126Romero等人98发现P的初始值递减华2在PP中停留30分钟(54 ~ 45 mm Hg)后,持续改善超过55 h (39 mm Hg)。普罗蒂等人104研究对象采用容积或压力控制通风。他们认为P降低了华2或改进Cl从肺泡募集(增加VT在压力控制通气过程中分娩)或在容积控制通气过程中肺泡死隙的整体减少。另一种机制有时可以解释磷含量的急剧下降华2急性呼吸窘迫综合征和肺心病患者肺动脉高压和相关的心内分流的降低(见PP对右心功能的影响)。125
最近,几名调查人员93,95,104,126将接受PP治疗的受试者分为PaO2或P华2急救员。普罗蒂等人104观察到改善的P华2而不是PaO2与肺损伤程度和招募潜力有关。是什么区别了P华2有反应者与无反应者的区别在于无充气组织的数量。间接P华2反应表明肺水肿的大小和作用于肺背侧的压缩力以及PP的招募潜力。Charron等93发现被归为P华2P < 0.05, P < 0.05华2> 2 mm Hg)降低肺泡死隙,C升高RSPaO2/ FIO2.
相比之下,根据PaO2反应与CO的变化无关2相关变量或CRS.P的最大降幅华2与15小时相比,PP在9小时后发生了最大的改善aO2/ FIO2.李等人,95然而,报道只有PaO2对PP的反应与严重ARDS患者28天的死亡率相关。虽然P华2有反应者与无反应者,差异无统计学意义。
Galiatsou等人在一项研究中检查了PP在弥漫性ARDS和大叶性ARDS受试者之间进行招募操作后的影响。124发现PP使磷含量显著下降华2仅在大叶性ARDS患者中,并且与Charron等人的发现一致,93正P华2反应也与PaO2/ FIO2和CRS.使用CT成像,Galiatsou等。124发现PP增加了未充气的背侧肺组织的招募,同时减少了腹侧和中肺的过度充气肺组织。124在弥漫性ARDS患者中,PP减少了肺不充气的数量,但没有减少肺过度充气的数量。这表明正的P华2对PP的反应可能表明非充气肺组织的大小及其可招募性,但也表明更均匀的气体分布和过度充气的减少。
PP也会降低P华2通过减少不均匀的肺排空和内源性PEEP。Vieillard-Baron等人42发现应用低水平PEEP (6 cm H2O)和PP可使重度ARDS患者平均气道阻力降低24%,呼气时间常数降低23%,C升高RS平均P降低22%华2这些变化与“慢室”减少55%相吻合,“慢室”代表气体滞留在肺部区域,在潮汐通气期间“沟通不良”,可能表明这些区域过度充气,因此有拉伸相关肺损伤的风险。
最后,进行事后分析126纳入PP多中心随机对照研究的225名受试者报告P华2反应(P华2降低≥1 mm Hg)可改善28 d生存,而PaO2反应(PaO2/ FIO2升高≥20 mm Hg)与结局无关。P华2应答者平均降低6毫米汞柱,死亡率为35%华2无应答者平均增加6毫米汞柱,死亡率为52%。此外,当所有随机分配到PP组的受试者被检查时,平均P没有净变化华2(0.4±8.2 mm Hg)aO2/ FIO2(70±70 mm Hg)。
这一发现有助于解释样本水平磷的缺乏华2在小型观察性研究中,P华2有反应者和无反应者将否定P的队列水平变化华2尽管氧合的整体改善。作者将改进后的P华2增加非通气肺的补充,超过了降低C的负面影响连续波.这表明CO2(它的扩散能力大约是O的20倍2跨组织)对灌注更敏感,因此是ARDS肺招募的更好标记123因此可能间接意味着VILI风险的降低。
综上所述,当ARDS患者被置于PP时,可能有几种机制促进了气体交换的改善。这些机制包括膈肌位置和/或潮汐膈肌运动的改变,心源性肺压迫的减少,以及肺背侧尾侧经肺压力的增加促进了肺泡招募(图4).经肺压力分布越均匀,肺泡大小和区域呼气末肺容量也越均匀。因此,地区合规性和VT分配也应该变得更加均匀。此外,这些对肺容量的影响也通过减少局部缺氧肺血管收缩和增加总V来减少肺血管阻力异质性一个/ Q匹配。
PP对气道分泌物清除及呼吸机相关性肺炎的影响
PP可能通过促进分泌物排出来改善气体交换。大多数ARDS患者对PP的反应是氧合增加,没有明显的分泌物引流。127然而,一些研究2,80,82,87,114,115据报道,一些受试者在使用PP后出现大量分泌动员,这可能改善氧合和肺泡通气,并可能降低呼吸机相关肺炎(VAP)的发病率。
推测PP可能通过几种机制降低VAP的发生率。长期以来,仰卧位的长期固定与由肺不张和分泌物潴留引起的“实性肺炎”有关,主要是在下叶的后段和上段。128这是因为气管和主支气管朝向背部,有利于重力流动和随后的分泌物沉淀到肺部深处。129因此,PP可促进前向中央气道引流,促进分泌物清除。PP被认为可以限制胃食管反流和口咽分泌物在气管内管袖上的淤积,从而限制感染分泌物的微量吸入进入下呼吸道。129然而,其他研究发现PP与胃残余容积增加的发生率较高相关,这是吸入性肺炎的危险因素。130
一些随机对照试验研究了PP对VAP发病率的影响,并将其作为次要结局,结果不一。在唯一一项以VAP发生率为主要结果的RCT中,接受间歇性PP(4小时/天)治疗的急性脑损伤患者,与床头抬高维持在20度的SP患者相比,显示出VAP发生率下降的强烈趋势(分别为20% vs 38%)P= .14点)。131在创伤相关的ARDS中,Voggenreiter等132发现VAP患病率明显低于SP(分别为62%和89%,P< . 05)。在有各种原因的低氧性急性呼吸衰竭的受试者中,Guerin等118还发现随机分配到PP治疗组的受试者的VAP患病率(20.6% vs 24.1%)和发病率密度(1.66/100 d vs 2.14/100 d)均显著降低。在一项过早终止的随机对照试验中,大多数受试者患有ARDSp, Mancebo等133PP组VAP患病率为18.4%,SP组为15%,差异无统计学意义。P=主板)。此外,一项为期9年的回顾性多中心PP研究分析了2400名患有PaO2/ FIO2<300 mm Hg,并报道PP对VAP的发病率无影响。134因此,高水平证据的优势提示PP可降低多种急性呼吸衰竭患者VAP的发生率。数据还提示,作为预防措施,置入PP的患者应采取反向trendelenburg位,以进一步降低胃食管反流和误吸风险。
PP对肺泡液清除的影响
有报道称PP可增强血管外肺水的清除,这可能部分解释了为什么一些患者在长时间保持这种体位后才表现出更好的氧合。88在P型急性呼吸窘迫综合征患者中也观察到液体清除增强aO2对招募行动做出反应。135肺泡招募可能通过同时招募肺泡壁中的水通道蛋白以及增加可用于液体再吸收的肺泡总表面积来增加肺泡的水肿清除。135在患有ARDS的儿科受试者中,在PP期间,氧合增加与正液平衡减少三分之二有关。109PP期间血管外肺水和肺泡蛋白的测量还没有研究。这可能是一个未被重视的方面,无论是气体交换和肺力学改善在ARDS与PP。
PP的血流动力学效应
手术中与PP相关的低血压经常发生,归因于血管内液耗竭和IAP升高压迫下腔静脉的联合作用导致的静脉回流减少。39,136然而,在血流动力学稳定的受试者中,PP不会引起全身血压或心脏指数的显著变化。24,29,31,33,35,36,80- - - - - -82,84- - - - - -86,88,91,105此外,大多数研究没有发现差异24,31,33,35,36,80- - - - - -82,85或PP期间中心静脉压、肺动脉压、肺动脉闭塞压或肺血管阻力小幅升高。29,91,113这表明血管压升高可能反映了C降低的联合作用连续波PP时正压通气。137值得注意的是,临床研究只纳入了血流动力学功能稳定的受试者,因此在使用PP前进行彻底的血流动力学评估是很重要的。例如,已知有心肌梗死或缺血性心脏病病史的患者在使用PP时容易出现收缩和舒张功能障碍。138
IAP对PP期血流动力学的影响
在PP过程中增加IAP是一个特别值得关注的问题,它受到所使用的支撑面类型的影响。米歇莱等人139报道称气垫床垫(相对于泡沫床垫)可以防止IAP的增加并保存肝脏灌注,但对血流动力学、血管外肺水或肺气体交换没有影响。赫林等人140发现没有腹部支撑的气垫床垫导致IAP增加2毫米汞柱,同时心脏指数小幅增加,维持足够的肾功能。
赫林等人在随后的研究中重复了这些结果,141其中,同样2毫米汞柱的IAP增加不影响胸内血容量、肝功能或胃粘膜灌注。作者得出结论,血流动力学功能受损可能在血管内容量不足的患者中更为普遍。140,141Matejovic等人在使用没有腹部支撑的气垫床垫时也发现了类似的结果,142其中PP未引起血流动力学、腹腔灌注压、肝内脏灌注、肝功能或尿量的变化。PP仅在18%的受试者中产生了显著的IAP (>3 mm Hg)。然而,这些研究中没有受试者出现腹内高压(≥15 mm Hg),因此这些结果不能推广到IAP高度升高的患者。
PP对ARDS右心功能的影响
急性肺动脉高压是ARDS的常见特征,有多种来源,包括低氧血症、高碳酸血症、酸中毒以及间质水肿和弥散性动脉和微血管栓塞引起的肺血管阻塞。143- - - - - -146急性肺心病发生在22-25%的ARDS患者中,在P型急性肺心病患者中增加到50%aO2/ FIO2< 100mmhg。147急性肺心病与机械通气时的高驱动压力和ARDS的感染原因独立相关;急性肺心病的存在使死亡率从36%增加到60%。148
在一名严重ARDS患者中,Legras等人125报道PP引起卵圆孔分流瞬时接近停止,同时肺血管压力降低。PP增加PaO2/ FIO2从59到278毫米汞柱,P华2肺血管阻力指数显著下降(从514达因·秒/厘米下降到234达因·秒/厘米)5/ m2)和右心室尺寸的ARDS已报道与PP,与P增加相一致aO2/ FIO2.28同样,在伴有急性肺心病的严重ARDS中,PP显著增加PaO2/ FIO2降低P华2这与右心室变小和心脏指数增加相吻合。149
大约19%的ARDS患者有中等至较大的卵圆头未闭,并伴有右心室增大或急性肺心病,急性肺心病因PEEP加重。150急性肺心病和卵圆头未闭在ARDS中的流行及其与死亡率增加的相关性可能部分解释了最近报道的严重ARDS的死亡率下降。
PP在急性脑损伤中的作用
两项研究检查了PP如何影响急性脑损伤和ARDS或肺炎患者的神经血管功能和脑组织氧合。Reinprecht等人One hundred.在蛛网膜下腔出血和ARDS患者中使用16小时的PP疗程。颅内压(ICP)适度增加(从10±4 mmhg增加到16±4 mmhg),脑灌注压降低(从74±8 mmhg降低到67±7 mmhg), PaO2/ FIO2显著增加(范围37-183毫米汞柱)在88%的受试者。这导致脑组织氧张力显著增加(从27±4到35±5 mmhg)。改良PaO2Nekludov等人报道,PP可适度增加ICP(从12±6 mm Hg增加到15±4 mm Hg)101急性脑损伤和肺炎患者。平均动脉压较ICP明显升高,脑灌注压由66±7 mmhg升高至73±8 mmhg, P升高24%aO2.
重要的是,这些研究招募了ICP和冠状动脉灌注压通过血管升压药、甘露醇和心室引流得到良好控制的受试者。尽管有这些疗法,Reinprecht等人One hundred.发现置于PP组的受试者有更高的ICP >20 mm Hg (18% vs SP组2%)和脑灌注压<60 mm Hg (22% vs 8%)的发生率。然而,PP将脑组织氧张力<20 mm Hg的发生率从SP的33%降低到10%。在急性脑损伤和急性呼吸窘迫综合征患者中使用聚丙烯应谨慎对待,并仅限于基线ICP可维持在<20 mm Hg和血流动力学稳定的患者。
PP对实验性和临床ARDS患者VILI的影响
在健康动物中,由于重力、区域牵引和区域压缩的影响,在静态和动态条件下,依赖、非依赖和中肺区域具有不同的应力-应变特征。在SP的静态条件下,肺本质上是不均匀的。在膨胀过程中,非相关区域的应力-应变曲线较为陡峭,而相关区域的应力-应变曲线上升较为平缓。PP期间,肺区间应力-应变比的区域差异较为一致,且在每个区域内,应力相对于应变的上升更为缓慢。151
几个ARDS的实验模型,包括有和没有VILI,已经检验了PP与SP相比是否具有保护肺的益处。152- - - - - -156布罗卡德等人152油酸联合高牵张损伤,在肺各处产生相似程度的肺水肿。然而,在PP的依赖肺区,组织学损伤不那么严重和广泛。在高拉伸低peep VILI模型中,53PP引起的损伤较轻,分布更均匀。与SP相比,肺水肿和组织学损伤减少了约30%155也报告了整个肺更均匀分布的组织病理学变化,肺损伤大约比SP少50%。
PP还可将VILI的发生延迟50-80%。153,154这是由于肺密度分布更均匀的背腹轴。肺稍短较宽,估计肺应变相应减少28%,与PP中更均匀的胸压分布一致。154桑塔纳等人156发现PP导致肺弹性和粘弹性降低,与更均匀的肺泡空气/组织比分布相关。
最重要的发现之一是Nakos等人的发现,155测定肺、肝、肾、小肠和膈的凋亡指数。在暴露于高拉伸低peep VILI模型仅90分钟后,SP组动物在肺、肝和膈肌中有明显更高的凋亡评分,并且在其他器官中有更高评分的趋势(图5).细胞凋亡(“程序性细胞死亡”)是由器官内部或器官之间释放的信号分子引起的。这可能部分解释了为什么ARDS的死亡率是由多器官系统衰竭而不是难治性低氧血症引起的。这些信号分子(以及细菌和促炎介质)的肺转位和传播到体循环被认为是负责的机制。157,158
只有2项临床研究比较了SP和PP之间促炎介质的表达159研究发现,与SP相比,PP降低了支气管肺泡灌洗液中中性粒细胞水平和IL-1β、IL-6和IL-8的促炎介质水平。特别值得关注的是IL-8(中性粒细胞的化学引诱细胞因子),它是由肺泡上皮细胞和巨噬细胞在过度拉伸时分泌的。肺损伤是由中性粒细胞浸润和随后的蛋白水解酶释放造成的。160这强调了PP在改善VILI的重要性,通过影响更均匀的胸膜压力梯度和更均匀的区域EELV, VT分布,以及整个肺部的应变-应力关系。
Chan等人161在2个时间点检测了PP和SP在ARDS中的细胞因子谱及其对早期死亡率的影响。22名社区获得性肺炎相关ARDS患者被随机分为PP组或SP组,两组均接受肺保护通气。在基线、24小时和72小时测量血浆IL-6水平。基线IL-6水平在PP组高于SP组(分别为396±31 pg/mL vs 323±50 pg/mL),但在72小时内PP组(196±47 pg/mL)稳定下降,而SP组(278±53 pg/mL)。IL-6水平可预测所有受试者14 d的死亡率(PP组18%;27%的SP)。社区获得性肺炎中IL-6水平与疾病严重程度直接相关。162PP可以通过改善氧合降低暴露于高氧环境来降低VILI风险,高氧环境是IL-6表达的强大兴奋剂。163虽然治疗组之间28天死亡率无差异(36%),但早期死亡率可能受到该机制的影响。有趣的是,IL-6水平通常在高氧暴露约10 d时达到峰值,163由此推测促炎介质的过度表达可能会影响ARDS患者的早期死亡。
PP的随机对照试验
自2001年以来,有10项随机对照试验比较了PP和SP在成人ARDS受试者中的结果,6,117- - - - - -119,132,133,164患有ARDS的儿科患者120或昏迷的人来预防ARDS。131解释这些研究很困难,因为研究方法和终点差异很大。出于伦理原因,一些研究117- - - - - -119,133,164允许从SP到PP的抢救治疗交叉,3项研究包括8%,11712%,164和21%118最初分配到SP治疗组的受试者。在一项研究中,缺乏足够的人员来进行转弯动作,影响了被分配到PP研究部门的27%的受试者,117而在另一项研究中,25%的受试者违反了坚持8小时俯卧训练的规定。118
2001年至2005年发表的成人ARDS研究值得注意的是,PP疗程时间有限(4-8小时/天),117,118,131,132包括轻度或中度低氧血症的受试者117,118,131,132或患有急性呼吸衰竭(非ARDS)的患者,117相对大VT值(10 mL/kg),117,118,131并且缺乏辅助协议来规范护理。117,118,161此外,在一些研究中,尚不清楚受试者在入组前患ARDS的时间。117,118在2005年之后发表的4项主要成人研究中,受试者在ARDS发病后72小时内入组,并将研究划分为更严重的ARDS。6,119,133,164此外,这些研究的目标是更长的PP持续时间(20 h/d);更密切地注意保护肺部的通气,包括VT呼气末正压(≥10 cm H2O);在呼吸机管理和镇静方面更多地依赖于协议护理。这些研究中最严格的(PROSEVA)在详细、严格、协议化的护理方面也提供了最令人印象深刻的积极结果。6
许多研究也没有通过设计来评估死亡率120,131,132,161或者很难维持足够的注册人数。117- - - - - -119,133因此,解释死亡率一直很困难。尽管存在这些局限性,但一些研究表明PP可改善严重ARDS患者的死亡率。卧位-仰卧位I研究的事后分析117发现PaO2/ FIO2≤88 mm Hg的PP组比SP组死亡率降低(分别为23%比47%;相对风险= 0.49,95% CI = 0.25 ~ 0.95)。同样,在俯卧-仰卧II研究中,164PaO2/ FIO2与SP相比,PP治疗<100 mm Hg也有改善ICU死亡率的趋势(分别为45.9% vs 55.3%)。P= 0。25)
Mancebo等人133发现PP组与SP组的严重急性生理评分(SAPS II)有更高的趋势(43比38,P= .08),但随机分配到PP组的患者ICU死亡率较低(分别为43% vs 58%,P=点)。此外,ARDS发病后延迟发生PP是预测死亡率的重要因素(优势比为2.83,95% CI: 1.63-4.90,P<措施)。133费尔南德斯等人119发现PP组与SP组60天死亡率较低的相似趋势(38% vs 53%,P= 3)。即使是最小的研究131,132PP组28天死亡率较SP组低(5% vs 16%)13228% vs 46%131).
最近,PROSEVA研究小组6纳入466例严重ARDS (PaO2/ FIO2在F上<150 mm HgIO2>0.6和PEEP >5 cm H2O).对于呼吸机管理、抢救治疗、脱机、镇静和麻痹使用了明确的方案。受试者在插管后33小时内随机分组,PP平均持续17小时/天。PP组28 d和90 d的死亡率明显低于SP组(分别为16%和33%)。P< .001, 21% vs 41%,P<措施)。在28和90 d时,PP组和SP组的无呼吸机天数也都更长(分别为14 d和10 d)。P<措施;分别为57天和43天,P<措施)。
随机对照试验的meta分析
目前已经发表了6篇关于研究PP的rct的正式系统综述和荟萃分析,7- - - - - -11,13以及“患者水平的元分析”。12简而言之,荟萃分析汇集了来自同一疾病的治疗试验的数据,这些试验采用了类似的设计,要么动力不足,要么产生了不一致的结果。荟萃分析的目的是确定汇总数据的分析是否能够提供明确的、有统计学意义的证据,证明治疗干预确实有效。如上所述,对rct进行可信的荟萃分析的困难在于研究之间的方法变异性(例如PP的持续时间、PP的起始相对于ARDS的发作、ARDS的严重程度、PEEP和V)T管理、方案的使用、不统一的研究终点等)。下面简要总结了这些发现及其对临床实践的影响。
荟萃分析研究的主要重点是评估PP对死亡率的影响,每项研究往往有不同的方法来研究这个问题。当在所有rct中考虑所有受试者时,尽管PP在氧合方面有明显改善,但与SP相比,PP没有显示出死亡率的好处。然而,当元分析将焦点限制在V较小的受试者时T水平(≤8 mL/kg),11高PEEP水平(10-13 cm H2O),10PP会话持续时间较长(> 10-12小时/次);9- - - - - -11和纳入更严重的疾病(PaO2/ FIO2≤150 mm Hg),9,10,13PP明显降低了死亡风险,分别为34%、43%、29-38%和15-29% (表1).需要强调的是,后期PP研究招募了诊断后25-72小时内处于早期ARDS(渗出期)的受试者,6,119,120,133,164PP更有可能改善VILI和右心劳损,因此更有可能降低死亡率。
PP相关的不良事件
随机对照试验的荟萃分析还发现PP发生压疮的风险显著更高(29-49%),9,10,13以及与丰富的分泌物动员引起的气管内管阻塞相关的气道并发症(58-218%)。9,10PP组与SP组发生心动过速、心动过缓或心脏骤停的风险无显著差异。10
这些发现与观察性研究中类似并发症的报告一致。15项涉及297名受试者的研究发现,与PP相关的不良事件风险没有增加。2,3.,32,35,36,56,80,81,83,84,90,91,105,115,121其他15项涉及401名受试者的观察性研究也报告了与PP相关的不良事件风险增加。24,26,27,29- - - - - -31,33,82,85- - - - - -89,92,108与随机对照试验的元分析一致,9,10,13PP后24小时内出现压疮(尤其是前额和前胸壁)。85,113面部水肿在置入后迅速逆转26,31,33,84,88,89在PP状态下,将被试置于反向trendelenburg状态可以改善。105
其他报道的并发症相对较少,包括肠内喂养不耐受(9-25%),26,31,89明显的氧饱和度降低(6-8%),82,92血管内线条消失(3-12%);25,29,82意外拔管(1-3%)。24,82血流动力学不稳定的发生率约为2-4%。24,85,86,108一项观察性研究报告了与PP相关的心脏骤停,30.而Guérin等6发现SP组的受试者出现心脏骤停的几率明显更高。低血压被注意到是一种短暂的现象,在转弯过程中最常发生,当受试者短暂地置于侧卧位时。85
在严重多发性创伤中,Offner等人30.报告了严重的并发症,包括腹部中线伤口裂开和面部和胸部严重的压力坏死,尽管勤奋,积极的皮肤护理。这些并发症往往发生在老年人,以及那些有麻醉或需要高剂量血管升压药物的人。L'Her等人89报告了45%的压疮发生率,其中20%是严重的(III期或IV期)27报告一例在PP期间发生眼部感染性溃疡,需要角膜移植。一例植入硅胶乳房的女性在PP中仅24小时就出现严重的双侧乳房坏死。165该病例有几个值得注意的危险因素,包括高龄(73岁),高血管加压药物需求,以及植入物由纤维组织固定。
在与PROSEVA试验相关的子研究中,166被分配到PP研究组的受试者有较高压疮发生率的趋势(20.8 vs14.3/ 1000 d,P= 0。06)。独立危险因素包括年龄>60岁(优势比1.53;P= .002),体重指数>28.4 kg/m2(1.98,P= 04)。回顾性研究21例h1n1相关ARDS患者,报告5例患者在PP延长期间发生继发性硬化性胆管炎。167这种特殊的并发症与高PEEP和血管加压治疗有关,导致胆管周围血管丛低灌注导致胆管缺血。21例患者均有严重ARDS,呼气末正压>15 cm H2O和PP疗程12 h/d。5例发生严重胆管炎的患者为病态肥胖(体重指数37±6 kg/m)2)并连续几周每天都需要PP。
将PP纳入捆绑护理
PP在一个可变的时间过程中改善氧合,可能在12-24小时后达到平台,26,79,88,89但在某些情况下,改善持续30-55小时97,98这是多种因素相互作用的结果,包括IAP增加和C异常连续波压迫性肺不张,尽管呼气末正压高(即14cm H),但仍持续小气道闭合2O)。168气道闭合的发生既不同步,分布也不均匀,特别是在依赖的肺区域,这些肺区域开放延迟,关闭迅速,且EELV较低。169
有效的肺复充需要压力和时间的结合,时间主要反映肺和胸壁气道关闭和应力松弛(组织屈服)特性的影响。170重新打开塌陷的小气道是一个动态过程,具有可变的时间过程。171为了恢复塌陷的小气道,施加的气道压力必须克服气道衬里液的表面张力、粘度和膜厚,而这些又受到气道半径、周围肺泡施加的轴向壁牵引以及功能性表面活性剂的存在的影响。171,172衬里液表面张力的增加需要更高的气道压力来打开塌陷的气道,而衬里液粘度的增加则增加了依次打开塌陷气道所需的时间。172
高水平PEEP和招募策略
在一组特别严重的ARDS患者中,PP本身可能不足以稳定气体交换并将VILI的风险降至最低。开发一种综合高水平呼气末正压、招募操作和吸入性血管扩张剂的多层面方法,可能会提高PP的有效性并加速稳定气体交换。这可能会降低与长时间暴露于有毒水平的氧气、高呼气末正压和聚丙烯相关的不良反应的可能性。一些前瞻性研究比较了聚丙烯对呼气末正压有效性的影响91以及招聘策略124,173- - - - - -175改善严重ARDS患者的肺气体交换和力学。
Gainnier等人91表明PEEP和PP对肺复张有加性影响,但也受肺损伤特征的调节:弥漫性分布损伤与限制性损伤,或依赖区域(大叶)或局部(斑块)。局限性浸润的受试者在PaO2/ FIO2当呼气末正压从0至15 cm H逐步调整时2O可以是SP(~ 110-130毫米汞柱)或PP(~ 160-220毫米汞柱)。相反,弥漫性损伤的受试者通过增加P值对相同的呼气末正压调整有反应aO2/ FIO260至160毫米汞柱(SP)和140至240毫米汞柱(PP)。这表明,在伴有局限性肺损伤的严重ARDS中,PP可能比PEEP更有效,而对于弥漫性损伤的患者,进一步提高PEEP的试验可能会获得额外的益处。
PP已经测试了各种形式的招募策略,包括周期性的叹息,173吸气后高压暂停时间延长,175短时间的压力控制或超正压通气124或高水平CPAP。174使用螺旋CT成像,Galiatsou等124比较了PP对SP中招聘策略的影响。与之前关于PP和PEEP的研究一致,91加利亚苏等人124报道了PP和补氧操作对改善氧合有附加作用。然而,与Gainnier等人的发现相反,91在大叶性浸润的受试者中,PP在增加招募操作方面比弥漫性浸润的受试者更有效。加利亚苏等人124发现招募操作后PP可改善肺通气,降低VILI的风险。在招募无通气的背侧肺和逆转腹侧肺过度充气方面,PP比SP更有效。
比较在SP中进行的招募操作与在PP后1和6小时进行的招募操作,Rival等175报道称,在ARDS患者中,将招募动作与PP结合的反应更为明显p.PaO2/ FIO2在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)中,在SP中第一次补充动作后,血压从115 mmhg增加到128 mmhg,在PP中最后一次补充动作后,血压增加到230 mmhg经验值PaO2/ FIO2在SP的补充动作后,从102 mmhg增加到107 mmhg,在PP的最后补充动作后,增加到154 mmhg华2在每次补进动作后,也降低了2-4 mmhg, PP中从基线到最后一次补进动作,总降低了约7 mmhg。最相关的事实是,补进动作后的氧合改善在SP中是短暂的,但在PP中是持续的。
在ARDS早期经验值, Oczenski等人174发现PaO2/ FIO2(60%)在只分析那些对PP也有反应的受试者时,采用招募策略aO2/ FIO2在PP中,6小时后,从SP中的147 mm Hg改善到225 mm Hg,然后在募集操作后,又增加到368 mm Hg,在PP中,这一改善持续了3小时以上华2和CRS在另一项关于早期ARDS的研究中,Pelosi等人173报告称,在PP中加入叹息呼吸,以达到45厘米H的平台压力(Pplat)2O增加平均PaO2SP的使用(分别为37±17 mm Hg和16±11 mm Hg)。在PP中应用叹息时,EELV增加了17%,肺弹性降低了17%,但在SP中应用时影响很小。此外,在SP中,叹息呼吸和PP的组合使EELV比基线测量值增加了35%。
迄今为止,只有一项RCT报告了招聘策略与PP相结合对结果的影响。在最近一项对116名严重ARDS患者的研究中,Zhou等人176报告与对照组相比,采用招募操作和PP管理的患者28天死亡率、机械通气持续时间和ICU住院时间均有所降低。不幸的是,目前只有英文的研究摘要,因此目前还没有对方法和结果的彻底检查。总而言之,有限数量的使用各种肺泡充氧方法的观察性研究一致表明,将充氧操作与PP结合可以增强氧合,当PP本身不能改善氧合时应考虑使用。
吸入血管舒张药
吸入血管扩张剂,如一氧化氮(INO),雾化前列环素,或前列地尔,用于改善严重ARDS的氧合。177这些药物可作为选择性血管扩张剂,增强通气肺泡的灌注,从而改善肺泡的静脉曲张一个/ Q。6项涉及85名受试者的观察性研究检查了INO和PP对ARDS患者气体交换和血流动力学的联合影响。178- - - - - -182在其中5项研究中,联合疗法在改善各种病因的早期严重ARDS受试者的氧合方面具有附加效应。例如,mean PaO2或PaO2/ FIO2使用INO平均增加29%,仅使用PP平均增加47%,但当一起使用时,氧化性平均提高了88%。25,179- - - - - -182此外,联合这些疗法显著提高了应答者的患病率,从54% (INO)和76% (PP),到92%。25,179,180,182
有研究发现PP可适度增强INO降低肺血管阻力的作用25或者平均肺动脉压,182而其他人则没有。179- - - - - -181在解释这些研究时,一个重要的警告是,不仅参与研究的受试者数量很少(n= 14),而且INO剂量(1 - 13ppm)和PP时间(30分钟至6小时)都有很大差异。虽然结合这些疗法进一步提高了氧合和反应率,但剂量和时机的最佳组合仍然未知。
捆绑治疗严重急性呼吸窘迫综合征的研究尚处于起步阶段,对患者预后的潜在影响尚不清楚。然而,几项涉及肺保护通气联合PP的治疗试验的荟萃分析,13更高的窥视,183神经肌肉阻断剂,184以及招聘策略185表明这些个别疗法可以改善最严重的ARDS受试者的结果。自2006年以来,我们已经建立了一种使用PP保护肺通气、前列环素雾化和先前描述的招募操作的变体(超正压正压压力控制通气)的捆绑方法。186在难治性ARDS的可怕情况下。为了说明目的,本文总结了该技术的两个案例(无花果。而且7).
我们发现只有在内在危及生命的情况下才有必要使用这些非常措施,其中尽管对SP进行了最大限度的治疗,但气体交换仍不能稳定。总的来说,这些病例的共同特征是严重的ARDS并发异常低的C连续波从病态肥胖,腹间室综合征,或严重的畸形。我们的经历与Barbas等人所描述的相似186为了稳定气体交换,有时需要在PP中进行持续数小时的充注操作。在PP中执行招募操作是可取的,因为C降低了连续波胸膜压力梯度分布更均匀,减少肺压力和气压伤的可能性。但是,应该强调的是,在大多数严重ARDS病例中,我们发现PEEP水平在16 ~ 24 cm H之间2聚丙烯中的氧足以稳定气体交换。
体外膜氧合
近年来,聚丙烯已被用作体外膜氧合(ECMO)的辅助治疗重度ARDS患者187- - - - - -194所有研究均为回顾性研究,包括病例报告或病例系列。尽管有最大的ECMO和/或通气支持(如PEEP = 20 cm H),但仍因严重低氧血症而使用PP2O),不能脱离ECMO,或不能治疗肺不张。PP通常在ARDS发生后8-10 d开始。189- - - - - -191与其他研究一样,PP改善了氧合,当受试者重新使用SP时,氧合得以维持。在一个病例中,PP诱导了明显的分泌物引流,肺功能显著改善,加速了ECMO的脱机。189
PP疗程的持续时间从4小时到24小时不等。有时,改良的135°PP手法被用于保护血管内导管不受压或脱出。187,194术中无导管脱位。另外两项关于在ECMO期间接受PP的假定ARDS受试者的回顾性研究192,193或者持续肾替代疗法193也没有报道与PP相关的血管内导管相关或泵相关并发症。由于都使用了颈内导管和股静脉导管,导管位置似乎不影响潜在风险。尽管在这些研究中只观察到51名受试者,但这表明ECMO和持续肾替代治疗都不应被认为是严重ARDS患者PP的绝对禁忌症。
实际考虑:适应证、PEEP策略、降压治疗
关于PP的几个重要的实际问题是在ARDS患者中何时、如何以及在谁身上应该考虑这种治疗。根据PROSEVA研究结果以及一些meta分析,在中度重度(PaO2/ FIO2≤150mmhg)或严重ARDS (PaO2/ FIO2<100毫米汞柱)使用最近的柏林定义。195然而,这给PaO2/ FIO2用于起始PP的标准也应同时考虑PEEP和F的量IO2以及是否采用正确的保护心脏的通气策略。
多项证据表明,在考虑PP之前,患者应首先接受高PEEP试验(如16-20 cm H)2O)。通过CT扫描成像,估计克服叠加的静水压力压缩肺和胸壁弹性反冲所必需的压力要求呼气末正压水平在16 - 18 cm H之间2O。196一项以较低的拐点作为早期ARDS设定PEEP水平指南的研究综述也表明,相当一部分ARDS患者需要将PEEP水平设置在13 - 20 cm H之间2O(假设3厘米H2O被添加到测量的较低的拐点)。197如果初始试验中相对较高的呼气末正压不能将氧合稳定在临床无毒的FIO2(如0.60)在合理时间内(如4-12 h),则应强烈考虑PP。这一建议完全基于临床经验,即许多ARDS患者仅在此范围内应用PEEP后,氧合就表现出迅速而显著的改善。
相比之下,本综述前面总结的大量有信服力的证据表明,在严重急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者(其中50%发展为并发症)中,应使用PP替代高呼气末正压,以恢复和稳定肺部并预防肺心病。147较高的PEEP水平需要耐受较高的Pplat,以维持合理的肺泡通气水平,避免酸中毒加重ARDS的肺动脉高压和右心劳痛。198此外,尽管使用了肺保护通气,即使是中等水平的呼气末正压(如13 cm H2O)损害右心室功能;199急性呼吸道酸中毒会进一步加重病情。200在右心脏保护方法中,目标是Pplat < 27 cm H2O和弹性驱动压力(P平台−PEEP) <17 cm H2O。147这就需要将呼气末正压限制在大约10-12 cm H2O.因此,坚持正确的保心通气策略,实际上有必要将PP纳入中重度ARDS的管理策略。
在临床实践中,降压PP治疗在很大程度上取决于患者的反应,在PEEP和F的背景下解释与氧合相关的优先事项IO2目的、预防VILI和肺心病的注意事项。在随后使用平均17-20小时的PP疗程的随机对照试验中,满足预定停药标准所需的PP天数平均为4、8和10天6,133,164在Voggenreiter等人的研究中,132PP疗程平均为11小时,受试者在停止前平均需要7天。
各种标准已被用于测试PP的停用,这可能解释了研究之间在所需PP疗程数量上的广泛差异。PROSEVA研究6需要一个PaO2/ FIO2>150毫米汞柱在FIO2≤0.6,PEEP≤10 cm H2O,可以转化为PaO290毫米汞柱。费尔南德斯等119似乎需要一个稳定的PaO2/ FIO2≥250mm HgIO20.5,且PEEP≤8 cm H2同样,Voggenreiter等人在尝试停止PP前进行12小时的O132强制稳定PaO2/ FIO2在PP和SP中≥300 mm Hg 48小时后,停止使用PP。
目前,还没有办法确定停止PP的任何特定标准是否是最佳的。依靠P的反转aO2/ FIO2急性呼吸窘迫综合征(ARDS,即PaO2/ FIO2> 300 mmHg)似乎受到用于表示充分肺充能的值的影响,这被定义为达到P值aO2+ P华2>400毫米汞柱(±5%)在FIO2为1。191然而,在ARDSp或亚急性期患者中,可能存在有限的PP招募,从而实现PaO2/ FIO2>300可能不是一个现实的期望。PROSEVA标准的明显优势是,当氧合相当稳定时,它允许一个积极的挑战来测试PP的停用。这反过来可能有助于缩短机械通气的持续时间(尽管是间接的),但可能会增加气体交换不稳定的风险。相反,在停用PP前需要更大的肺招募和稳定可能会减少低氧血症复发的发生率,但可能不必要地延长机械通气的持续时间。
手动与自动PP
在适当的人员配置下,手动PP操作相对容易快速执行。201因此,每个临床医生都需要明确的角色,对所有准备和程序步骤进行清晰、详细的描述,这些步骤可以在培训员工和实际操作过程中使用。这确保了患者护理的所有方面都得到了解决,从准备到转向,将患者维持在PP中,并将其返回SP。最好将其设计为床边易于获得的清单格式。在旧金山总医院开发的这种检查表是作为模板提供的(见补充材料在http://www.rcjournal.com).提供自动PP的病床是可用的,其优点是需要更少的临床医生来完成手术,并在紧急情况下提供更快的能力将患者送回SP。
PP以恒定的速率产生压疮。166因此,无论采用何种PP技术,都需要积极主动的护肤,充分填充压力点。在PROSEVA研究中,6在PP之前,在前额、胸部、髂骨和膝盖放置胶粘垫以防止皮肤侵蚀。其他人则为PP制作了特殊的头部支撑装置,202,203其中一种被发现可以显著降低手动PP过程中面部皮肤溃疡的发生率和面积。202其他减少压疮发生率和严重程度的建议可以在其他地方找到。127
连续旋转治疗与PP结合
自20世纪90年代以来,持续旋转治疗已被用于改善ARDS的氧合。204,205与SP相比,持续旋转治疗可改善氧合;改善的幅度与PP相当。204两项小型研究比较了PP和连续旋转疗法,206,207然而,两项研究都发现PaO2/ FIO2,在一项研究中,持续旋转治疗的氧反应率明显低于PP(分别为50% vs 83%)。207在另一项研究中基本相同(分别为69%和68%)。206然而,最详细的生理学研究205发现连续旋转治疗的PaO2/ FIO2仅适用于轻度至中度ARDS(肺损伤评分≤2.5),且对严重或长期ARDS无明显改善。
21%的受试者报告血流动力学不稳定,需要修改连续旋转治疗,而PP组无不稳定。206之前,Jolliet等人85当受试者短暂处于侧卧位时,报告在转向PP期间短暂的血流动力学不稳定。在本研究中,连续旋转治疗中使用的最大侧对侧旋转为124°,周期为4分钟。206Rotoprone床的资源出版物(KCI治疗支持系统,圣安东尼奥TX),208建议在侧卧位的顶点停留1分钟,在每侧40°到62°之间持续旋转治疗。PP-连续旋转治疗建议在SP中以3.25小时和0.75小时的周期进行。已有研究表明PP-连续旋转治疗与PP联合Rotoprone床可能会增加低血压的发生率,因为耐受连续旋转治疗需要增加镇静。57
据称,将连续旋转治疗与PP结合的好处是改善皮肤破损。208然而,Bajwa等人报道了新的压疮和皮肤撕裂的发生率99与本文综述的其他PP研究相似。此外,连续旋转疗法固有的彻底和持续的姿势改变不能被认为是保护肺部的。相反,它可能是通过在整个肺中不断产生巨大的胸膜压力梯度来增强vili。胸横径是胸椎高度的3倍,56成年人的身高在12到25厘米之间。209这表明,当患者以62°侧卧位放置时,整个肺部可能存在异常广泛的胸膜压力梯度和叠加静水压力(因此肺泡应变-应力关系)。当需要高水平的呼气末正压时,这成为一个特别重要的因素。
招募既需要压力,也需要时间,在俯卧位进行时更有可能更快产生效益。此外,对于有大叶性、斑块性或弥漫性肺损伤的患者,不可能知道持续旋转治疗是否比复吸引起更多的过度充气。此外,在早期ARDS(肺泡水肿普遍存在)中,剧烈的左右位置变化增加了促炎介质或细菌扩散到肺部非损伤区域的风险。210在严重ARDS中,持续旋转治疗可能对改善氧合无效,可能会增加炎症的扩散,也可能加重VILI。因此,PP期间应避免持续旋转治疗,或谨慎使用轻度旋转治疗。
总结
综上所述,PP对胸部力学和气体交换生理的主要影响是使P更均匀PL这种分布反过来导致整个肺的肺泡大小更加均匀。这种效果是由相应的减少心脏和腹部的压缩效果来补充的。相反,肺灌注相对不受位置变化的影响,因此PP中肺灌注仍优先分布于肺背侧区域一个/Q以及在存在实验性或临床ARDS时,通过降低气道和肺泡塌陷的招募门槛来促进肺招募。
绝大多数证据表明,无论病因或起始时间如何,大多数ARDS患者(≥70%)在PP治疗中都有改善的氧合。早期使用PP干预似乎更有效,但在亚急性期使用PP时,经常有改善氧合的报道。氧合最大改善的时间过程从几小时到几天不等。然而,大多数研究表明,PP疗程应不少于10-12小时,最好是16-20小时。PP对改善肺泡通气的影响不太一致,可能是由于最近的证据表明,PaO2和P华2对PP的反应,反映肺损伤的程度和分布。许多研究报告对P华2可能是由于这两个子组的平衡。
随机对照试验的meta分析表明,PP在相对严重的ARDS患者中具有生存优势(PaO2/ FIO2< 150 mm Hg)。这反映了PP对延迟VILI发病或降低VILI严重程度的影响。降低低氧性肺血管收缩和血管阻力也可能降低发生肺心病的可能性,而肺心病被认为会增加ARDS的死亡风险。将其他辅助疗法与PP相结合,似乎在改善氧合方面具有附加效应,从而为临床医生提供了一系列稳定气体交换的策略。
脚注
- 通信:Richard H Kallet,旧金山总医院,呼吸护理服务,NH:GA-2, 1001波特雷罗大道,旧金山,CA 94110。电子邮件:rich.kallet在}{ucsf.edu.
Kallet先生在2014年12月9日至12日在内华达州拉斯维加斯举行的AARC大会2014年第30届新视野研讨会上发表了这篇论文的一个版本。
与本文有关的补充材料可在http://www.rcjournal.com.
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