Effects of prone positioning on lung protection in patients with Acute Respiratory

Distress Syndrome

AJRCCM Articles in Press. Published on January 24, 2013 as 10.1164/rccm.201207-1279OC

俯卧位对急性呼吸窘迫综合征肺保护的研究

潘纯

一、研究背景

1.目前研究认为呼吸机相关性肺损伤是由肺泡的过度膨胀和反复塌陷复张导致的剪切力引起。

2.对于ARDS患者，PEEP不仅能够促进肺泡开放并且减少反复塌陷复张肺泡的比例，而且能够促进血管外肺水重新分布、改善通气血流比例和维持肺泡表面活性物质活性。对于高可复张患者，高PEEP能够改善ARDS患者的病死率，然而，由于低可复张患者，PEEP有增加肺泡过度膨胀的风险。

3.俯卧位通气通过改变重力依赖区，复张未通气肺组织，改善肺组织的不均一分布，与高PEEP联合，可能能够降低高PEEP带来的过度膨胀的风险。

二、研究目的

俯卧位联合高PEEP对ARDS肺复张、潮汐性塌陷和过度膨胀及肺的可复张性的影响

三、研究方法

1.纳入标准

(1)年龄＞18岁

(2)符合ARDS诊断标准

(3)机械通气24-72小时

(4)临床需要行CT检查

2.排除标准

(1)年龄小于18岁

(2)存在俯卧位的禁忌征

(3)孕妇

3.实验流程

(1)潮气量设置

ARDS患者给予镇静肌松，机械通气给予容量控制，潮气量6ml/kg。

(2)PEEP选择及体位变化

随机给予患者仰卧位和俯卧位，每个体位下，分别给予PEEP5cmH2O和15cmH2O,在更改PEEP之前给予45cmH2O行充分肺复张，在每个体位和PEEP水平下，计算呼吸系统顺应性。

(3)CT的评估

1)患者使用CT扫描PEEP5cmH2O、15cmH2O和45cmH2O下肺呼气末屏气状态，并且根据CT密度值分别分为过度膨胀(-901~-1000)、正常通气(-501~-900)、通气不良(-101~-500)和无通气(-100~100)。

2)可复张肺比值的计算=(5cmH2O塌陷肺组织-45cmH2O塌陷肺组织)/肺总重量；如患者仰卧位时可复张肺组织大于13%，则提示患者为高可复张。

四、统计学方法

不同的PEEP水平和体位的比较，使用重复测量的two-way方差分析。低可复张和高可复张肺两者之间的比较使用t检验。

五、结果

1.纳入患者基本状况

纳入了24例ARDS患者，14例患者肺部CT出现斑片状改变，6例患者出现弥漫性改变，四例患者出现肺叶CT密度降低。研究流程见图1.

图1. 研究流程

2.肺不均一性分布

PEEP从5cmH2O增加到15cmH2O，在患者俯卧位和仰卧位时都能够改善氧合和肺顺应性，减少未通气肺组织并且增加正常通气的肺组织，但是也增加了过度膨胀肺组织的量。然而，俯卧位在PEEP15cmH2O时，更能够改善氧合和顺应性，并且减少未通气肺组织和过度膨胀肺组织的量。

图 1. 仰卧位和俯卧位下，不同PEEP对ARDS患者肺容积和肺重量的影响

其中HIT：过度膨胀肺组织；WAT通气良好肺组织；PAT：通气不良肺组织；NAT无通气肺组织

3.体位联合PEEP对肺均一性的影响

俯卧位联合高PEEP能够明显降低潮汐性塌陷和开放肺组织，然而俯卧位或高PEEP的单一措施，是不能够降低潮汐性塌陷和开放肺组织，并且在高PEEP情况下，俯卧位时过度膨胀也较仰卧位明显降低(图2)。

图2. 俯卧位与高PEEP对ARDS患者潮汐性肺泡塌陷和过度膨胀的影响

六、讨论

1.俯卧位改善肺组织的均一分布

俯卧位能改善肺组织的均一分布，并不增加过度膨胀。对于塌陷肺组织分布在重力依赖区的患者，俯卧位通气能促进更多的肺泡复张，这提示ARDS形态学能作为肺可复张性评价的一个指标。另外，对于低可复张患者，俯卧位通气能够在PEEP复张肺组织的基础上，促进剩余塌陷肺泡复张，所以，对于重度ARDS患者，即使肺复张效果不佳，也应该尝试俯卧位通气。

2.高PEEP对肺均一性的影响

该研究中发现，在仰卧位时，高PEEP会引起肺组织的过度膨胀和潮汐性的过度膨胀，而并不能减少未通气肺组织，所以，在ARDS患者PEEP选择时，需要警惕高PEEP引起肺组织过度膨胀和潮汐性过度膨胀的发生。

3.俯卧位和PEEP的交互作用

俯卧位和高PEEP能够相互协同促进肺复张，并且减少高PEEP引起的过度膨胀和潮汐性过度膨胀的发生。其主要机制主要是由于俯卧位能够降低胸腔内压力梯度并且促进跨肺压的均一化，减轻肺损伤。

4.肺可复张性的评价

该研究中以可复张肺重量占肺总重量13.9%为截点将患者分为高可复张和低可复张，然而Gattinoni在2010年提出以9%为截点来区分患者高可复张和低可复张。这两个研究可复张性的区分是依赖于研究人群可复张肺重量的中位数为截点，目前尚无统一的标准区分肺的可复张性。

七、结论

俯卧位通气能够协同高PEEP促进肺复张并改善潮汐性的肺复张，并且能够减轻高PEEP引起的潮汐性过度膨胀。