重症病毒肺炎ARDS患者俯卧位通气

魏娇娜阎锡新河北医科大学第二医院呼吸危重症一科发布于2022-02-16 浏览 4396 收藏

ARDS是导致重症新型冠状病毒肺炎患者死亡的重要原因，俯卧位通气的应用有利于改善患者的氧合，且清醒俯卧位通气及其与无创通气的联合应用均取得了一定的临床效果，但其具体应用指征、时机、通气时间等问题仍需更多研究加以验证。

在新型冠状病毒（SARS-CoV-2）导致的肺炎患者中，部分表现为急性低氧性呼吸衰竭，甚至急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。ARDS是导致重症新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者死亡的重要原因。COVID-19患者ARDS的发病率在不同的研究中差别较大，一项纳入44项共14866例患者的meta分析显示，ARDS的发病率在2%～59%不等，平均为14%^[1]。发病率及预后差异的原因与不同发病人群流行病学特征、发现病例方式、病理改变、救治举措等因素不同相关。

新型冠状病毒肺炎病理特征对治疗策略的影响

从组织病理学角度来讲，无论是SARS-CoV-2感染还是其他病毒感染，引起呼吸衰竭或ARDS的患者有着相似的肺部病理特征。但事实上，不同患者、不同疾病阶段以及不同区域肺部病变复杂多样，在疾病早期多表现为弥漫性肺泡损伤和渗出性肺泡炎，部分患者还可有透明膜形成；到了疾病晚期，可见肺泡腔渗出物机化和肺间质纤维化^[2]。尽管COVID-19呼吸衰竭早期肺部病变相对一致，但随着时间的推移，差异逐渐明显。结合临床及影像学表现，了解具体COVID-19患者的病理学特征，有助于理解肺损伤机制，制订相应的治疗策略，包括不同呼吸支持方法与俯卧位通气方式实施，从而降低死亡率。

COVID-19重症患者往往表现为不同程度的低氧血症。在疫情早期，COVID-19低氧血症患者的呼吸管理一直依赖于传统ARDS治疗的肺保护性通气策略。而随着治疗经验的积累以及对COVID-19患者影像学及肺部病理改变多样化的了解，优化治疗方案显示出重要作用。

Gattinoni等^[3]认为COVID-19导致的ARDS与典型的ARDS并不完全相同，强调了COVID-19相关ARDS患者的异质性，并提出了两种主要表型，即L型（也称高顺应性亚型，表现为低弹性回缩力、高顺应性、保留肺通气）和H型（也称低顺应性亚型，表现为高弹性回缩力、低顺应性、肺通气差）。作者还提出应根据患者的肺复张能力和顺应性来合理选择目标潮气量。如建议对L型COVID-19相关ARDS并发高碳酸血症的患者，给予较大的潮气量（＞6 ml/kg）和一般水平的呼气末正压（PEEPex）。认为即使较大的潮气量可能增加呼吸驱动压，但因L型患者肺顺应性被认为是高的，所以呼吸机相关性肺损伤的发生率并不高，此时实施清醒俯卧位通气也没有改善氧合效果。而相对于L型，H型与典型的重症ARDS更相似，更适合选择肺保护性通气策略，即较高的PEEP、小潮气量以及联合俯卧位通气。

也有专家进行了更精细的划分，根据病变范围和力学特点将COVID-19分为三种表型：表型1主要位于胸膜下区域的多发性、局灶性、可能是磨玻璃样阴影；表型2为不均匀分布的肺不张和支气管周围阴影；表型3呈斑片状、ARDS样改变。这种划分与Gattinoni等对COVID-19-ARDS患者的分型相似，表型L与表型1相似，表型H与表型3类似，表型2则反映了疾病进展的过渡表型。这些不同的表型归因于不同的病理生理机制，因此需要不同的通气策略。表型1肺部病变范围较小，肺部顺应性好，但低氧血症可能也比较严重，对症支持治疗及经鼻高流量氧疗可能是主要的治疗方法，而不主张高PEEP，也不主张俯卧位通气。表型2以肺不张为主，采用高PEEP和俯卧位通气可增加重力依赖区的肺泡通气量，使塌陷肺泡趋于复张。表型3类似中重度ARDS的典型胸部CT表现，伴肺泡水肿和低顺应性，呼吸参数设置应遵循典型重症ARDS的一般原则，联合俯卧位通气效果更佳。

传统上，根据导致ARDS的病因不同，常常将ARDS分为肺内源性与肺外源性ARDS。肺内源性ARDS主要导致肺泡的损伤，以肺实变为主，肺弹性阻力增高；而肺外源性ARDS则首先是血管内皮细胞损伤，首先导致肺间质水肿，以肺渗出所致的磨玻璃样改变为主，肺和胸壁的弹力阻力均增高。但就肺部实变程度来讲，相对于肺内型ARDS，肺外型ARDS肺实质结构性损伤要轻一些，只是还有肺外某一个甚至多个器官损伤，救治难度更大。鉴于肺内源性与肺外源性ARDS在病理生理方面的差异，进行呼吸支持时的治疗策略也有所差异。Gattinoni等^[4]发现，提高PEEP可导致肺内源性ARDS患者肺弹性阻力的升高，但却减小肺外源性ARDS患者肺弹性阻力和胸壁弹性阻力。尽管PEEP会增加ARDS患者肺呼气末容积，但提高PEEP对肺外源性ARDS患者来讲有助于肺泡的复张、促进氧合改善，而对肺内源性ARDS患者作用并不明显。相反，肺气压伤的发生率却可能大大增加。这仍然与肺部结构破坏有关。一项纳入73例ARDS患者的前瞻性研究还发现，俯卧位通气对肺外源性ARDS患者的氧合改善优于肺内源性ARDS，并在俯卧位后6小时显示出优势^[5]。在俯卧位通气时，有助于肺内通气的重新分布和局部经肺压的改变，这都会对氧合改善起到积极作用。而对于以肺实变为主的肺内源性ARDS患者来讲，俯卧位通气对肺内气体重新分布所起的作用可能有限，特别是分布严重不均的弥漫性化脓性肺炎更是如此。但这与COVID-19患者俯卧位通气相关研究结果不同。可能是因为病毒性肺炎肺部病变相对均匀，肺泡结构破坏相对较轻，可恢复性明显好于化脓性肺炎带来的结构损伤。因此，在适当高PEEP的基础上，实施俯卧位通气对改善肺底部肺泡有效通气量有益，除了俯卧位增加背部肺通气，改善V/Q比例改善氧合外，俯卧位有益于减少环境刺激带给患者的精神紧张，使患者安静而降低氧耗，有助于改善氧合。而部分COVID-19患者严重肺实变，俯卧位通气效果并不能满足氧合的需求，仍需要体外膜肺氧合（ECMO）支持。

新型冠状病毒肺炎呼吸支持与俯卧位通气效果

《新型冠状病毒肺炎诊疗方案第八版》指出，当PaO₂/FiO₂低于200 mmHg应给予经鼻高流量氧疗（HFNC）或无创机械通气（NIV）^[2]。接受HFNC或NIV的患者，在无禁忌证的情况下，建议同时实施清醒俯卧位通气，俯卧位通气的时间应大于12小时。一项纳入6大洲40个国家的多中心研究统计了各种呼吸支持策略在COVID-19患者中的应用，轻型COVID-19低氧血症患者中HFNC应用最为广泛（53.8%），NIV次之（24.5%），中度COVID-19患者以NIV为主，占47%，重症患者中有93%采取了有创机械通气（IMV）^[6]。部分患者使用HFNC或NIV治疗的失败风险高，例如，COVID-19患者由于大量肺泡塌陷、严重低氧血症作用产生强烈的呼吸驱动，导致吸气末跨肺压显著增加，产生严重的容量伤和气压伤；另外，受NIV漏气、管路开放及面罩开放等影响，如果无法提供持续足够的呼吸末正压，将导致呼气末肺泡再次塌陷，反复周期性复张塌陷肺泡的强剪切力将进一步加重肺损伤。此外，当患者高热、烦躁时，呼吸频率增快，呼吸驱动压增加，潮气量增大，从而导致跨肺压增加，呼吸机相关性肺损伤发生率也增加。而NIV联合清醒俯卧位通气成为COVID-19救治的新探索。

NIV能够提供PEEP以维持肺泡开放，但并不能很好地改善COVID-19-ARDS肺不均一性的问题，而俯卧位通气时肺泡通气较仰卧位有助于改善V/Q比，使肺内生理分流减少，还可以使重力依赖区肺泡趋于复张，同时，非重力依赖区肺泡的过度通气状态减轻，不仅能增加肺的顺应性，还能有效避免呼吸机相关性肺损伤，显示出NIV联合清醒俯卧位通气的优势，增加NIV救治的成功率，特别是在COVID-19患者呼吸衰竭早期。很多研究对于俯卧位通气的效果给出了不同的评价，多数研究显示俯卧位通气对氧合改善是有效的。PROSEVA研究显示PaO₂/FiO₂低于150 mmHg的ARDS患者，俯卧位通气（17±3 h/d）可以使患者住ICU的28天生存率明显改善，氧合状况也有所改善^[7]。Galiatsou等^[8]将ARDS患者仰卧位与俯卧位进行CT扫描，发现俯卧位后肺复张增加、过度膨胀减少。俯卧位通气还因为改善气体交换功能从而降低过高PEEP设置与过高气道压力需求引起的血流动力学改变^[9]。从COVID-19临床救治过程中看到，85.7%的IMV患者接受了俯卧位通气，46.2%的NIV患者也尝试了清醒俯卧位通气^[10]。实施清醒俯卧位通气的COVID-19患者多数为中度ARDS患者，欧洲国家占44%，亚洲国家占27.2%。可以看出清醒俯卧位通气10 min后患者氧合即可有明显改善，且多数患者对清醒俯卧位通气的耐受程度较高，15%的患者表示能够接受，41%的患者感觉良好，26%的患者主观感受非常好^[11]。还有研究指出，对于单侧病变患者，患侧在下方的侧卧位通气有益于改善氧合（优于俯卧位与仰卧位）；抬高床头45°、腿部低垂45°有利于改善ARDS患者的氧合，可以使氧分压由（94±33）mmHg升高至（142±49）mmHg^[12]。另有一项多中心前瞻性研究还显示，无论是成功组还是失败组，早期清醒俯卧位通气联合NIV较单独应用NIV氧合改善更显著，即使对于治疗失败的患者，多数也能改善氧合，但肺部病变进展迅速、某些肺外因素均可能导致治疗失败^[13]。

新冠肺炎呼吸衰竭清醒俯卧位通气的几个热点问题

1．清醒俯卧位通气的最佳持续时间尚不明确

Hong等^[14]研究发现，俯卧位8～12 h时氧合改善程度最高，首次俯卧位后氧合改善程度是中重度ARDS患者生存率的重要预测因素，氧合指数改善越明显，死亡率越低。清醒俯卧位通气7.5 h/d还可以显著降低气管插管率（6.7% vs. 33.3%）^[15]。另外也有研究显示俯卧位通气时间不少于16 h/d可以降低ARDS全因死亡率^[16]。能否通过延长俯卧位通气时间来继续改善氧合仍需继续探讨。

2．无创通气联合清醒俯卧位通气的时机

对于轻中度呼吸衰竭，有中重度呼吸困难、呼吸频率≥30次/min、辅助呼吸肌参与呼吸或有胸腹矛盾运动的患者可应用NIV。对于因肺炎（包括非COVID-19）诱发的轻中度ARDS患者（150 mmHg≤P/F＜300 mmHg），无明显呼吸窘迫、尚未插管的中重度COVID-19患者，影像学显示ARDS双侧重力依赖区浸润影表现以及可以耐受体位改变的患者可以尝试联合应用清醒俯卧位通气。建议每日俯卧位通气的时间应尽可能延长（＞12 h/d）。当吸入空气时SpO₂＞92%持续24 h的患者可以结束俯卧位通气。当俯卧位通气后低氧血症无改善，或出现呼吸频率过快、潮气量过大或吸气努力过强等情况时，往往提示疗效不佳，应及时进行IMV，避免延误气管插管，增加死亡率。另外，对于血流动力学不稳定的患者或有其他NIV、俯卧位通气禁忌证的情况也应及时终止俯卧位通气。在实际救治过程中，还可以通过影像学变化、氧合指数和PaCO₂变化以及呼吸力学改变来评估及预测清醒俯卧位通气的疗效。明确峰压与平台压增加原因也是选择通气参数、肺复张与俯卧位通气策略的前提，如通常只有相对均一的肺实变，特别是有重力依赖性实变，俯卧位通气效果会比较好。而肺实变明显、大量胸腔积液患者NIV俯卧位通气失败率高。

3．无创通气联合清醒俯卧位通气效果预测

PaO₂/FiO₂改善≥20%提示俯卧位通气反应良好；PaCO₂下降亦提示俯卧位治疗有效。重症COVID-19患者如何进行分层的呼吸支持治疗一直备受关注。无论是在H1N1病毒性肺炎、H7N9人禽流感肺炎还是COVID-19的救治过程中，通过NIV、俯卧位通气救治成功的病例均不在少数。NIV联合清醒俯卧位通气是COVID-19救治过程中的一大亮点，这种低成本却高效的呼吸支持策略可以在短期内改善患者氧合，避免疾病进展，进而改善预后。但是，COVID-19低氧血症清醒俯卧位有效改善氧合的原因可能还是要归因于肺部病变相对均一、实变程度较轻；其次，患者缺氧程度、NIV依从性、肺实变程度、甚至年龄、全身状况等都会影响NIV清醒俯卧位通气的效果。所以，既不应将俯卧位通气作为一种山穷水尽之后的补救措施，也不应因NIV在肺内型ARDS治疗效果的有限性而否定其联合清醒俯卧位通气在COVID-19救治中的作用。具体应用指征、时机、俯卧位通气时间等问题仍需要继续研究，以利于推广。

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