俯臥位通氣在主動脈夾層術(shù)后低氧血癥中的應(yīng)用

李 穎，阿曼古麗·莫明，王正凱，宋云林

主動脈夾層（aortic dissection，AD）是因血管內(nèi)膜破裂，血流進入中膜層，使內(nèi)膜與外膜分離，形成真假兩腔的大血管疾病。其發(fā)病率和病死率均較高，每10萬名患者中有15例發(fā)生AD的風險，65～75歲患者中，發(fā)病率可高達每年每10萬人中35例［1］。目前，對于Stanford A型夾層推薦進行緊急手術(shù)治療［2］，而因手術(shù)過程復(fù)雜、耗時較長、需深低溫停循環(huán)輔助和輸血量大等因素的影響，術(shù)后容易出現(xiàn)低氧血癥，增加患者的治療難度進而影響患者的預(yù)后［3-4］。低氧血癥作為急性A型主動脈夾層（type A aortic dissection，TAAD）術(shù)后最常見的并發(fā)癥，與患者機械通氣（mechanical ventilation，MV）時間、ICU住院時間、死亡率和住院費用增加有關(guān)。

20世紀70年代，俯臥位通氣（prone position ventilation，PPV）作為一種改善急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者嚴重低氧血癥的方法首次被提出，隨后逐漸被證實為改善嚴重低氧血癥的簡單且安全的方法。PPV能快速改善氧合，副作用較少，降低患者病死率、MV時間以及呼吸機相關(guān)性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）發(fā)生率等［4-5］。因此，本文對AD術(shù)后出現(xiàn)低氧血癥的原因、相關(guān)危險因素、PPV改善低氧血癥的作用機制以及其在夾層術(shù)后低氧血癥患者中的應(yīng)用進行綜述。

1 AD術(shù)后低氧血癥

1.1 AD術(shù)后出現(xiàn)低氧血癥的原因低氧血癥是指動脈血氧分壓（PaO2）低于正常值范圍，PaO2的正常范圍：13.3-（0.04×年齡）±0.67（kPa）或100-0.3×年齡±5（mmHg），而術(shù)后低氧血癥是指在進入ICU后6 h內(nèi)評估氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）＜200［4］。目前對TAAD術(shù)后出現(xiàn)低氧血癥的機制尚不清楚，但考慮心肺轉(zhuǎn)流（cardiopulmonary bypass，CPB）是最主要的因素，因患者血液與多種合成材料直接接觸而引起全身的炎癥反應(yīng)和急性肺損傷［6］。隨著炎性因子的釋放，肺泡上皮和肺毛細血管內(nèi)皮的通透性增加，形成肺水腫，出現(xiàn)嚴重的肺通氣血流比值（V/Q）失調(diào)，導(dǎo)致頑固性的低氧血癥。CPB還引起內(nèi)皮細胞的通透性增高與血管生成素-2（angiopioetin-2，Ang-2）水平升高，引起微循環(huán)灌注紊亂［7］，同時因缺血再灌注損傷心肌和肺及造成肺泡和內(nèi)皮的損傷而導(dǎo)致氣體交換障礙和肺水腫，增加低氧血癥發(fā)生的風險［8］。此外，其發(fā)生也可能與其他心功能不全、全身麻醉、手術(shù)創(chuàng)傷、氣管插管及手術(shù)引起的應(yīng)激等諸多因素相關(guān)。

1.2 AD術(shù)后出現(xiàn)低氧血癥的危險因素目前，TAAD與低氧血癥之間的聯(lián)系尚未充分研究。因此，對TAAD術(shù)后發(fā)生低氧血癥的危險因素進行分析，早期針對危險因素進行及時的干預(yù)和治療，以提高手術(shù)治療效果和降低圍手術(shù)期死亡率是非常有必要的。慢性阻塞性肺病、肥胖、吸煙史、血流動力學不穩(wěn)定、急診手術(shù)、復(fù)雜心臟手術(shù)、術(shù)后肺部感染等都是危險因素［9］；體重指數(shù)＞25 kg/m2、深低溫停循環(huán)、術(shù)前PaO2/FiO2≤300、術(shù)后的24 h內(nèi)輸血量＞6 U是獨立危險因素［10］；吸煙和CPB時間可作為獨立預(yù)測因素，但也有研究提出吸煙可能不是術(shù)后發(fā)生低氧血癥顯著的獨立預(yù)測因素［11］。其中肥胖患者是因肺的順應(yīng)性下降，呼吸阻力以及呼吸功增加而引起低氧血癥；而且大多數(shù)肥胖患者都會有慢性過度炎癥和氧化應(yīng)激，直接破壞細胞膜，釋放趨化因子和血管活性物質(zhì)。輸血可誘發(fā)各種微血栓的形成，進而直接影響肺功能而導(dǎo)致低氧；同時，儲存血液中的紅細胞攜帶氧氣的能力差并且具有免疫抑制的作用，大大增加了感染的風險。

2 PPV改善低氧的原理

低氧血癥的治療重點是以糾正低氧血癥為目標，近年來主要推行肺保護性通氣策略，但對于一些頑固性的低氧血癥患者效果不佳。而PPV對這種嚴重頑固性的低氧血癥患者效果明顯，且沒有明顯的副作用，被認為是治療嚴重低氧血癥簡單有效的輔助方法［3］。

圖1 A型主動脈夾層術(shù)后低氧血癥的原因

當患者處于仰臥位時，由于肺腹側(cè)、心臟和腹部臟器的重量，背側(cè)的胸膜壓力會增加，這會降低肺背側(cè)區(qū)域的跨肺壓，進而減少背側(cè)區(qū)域的局部通氣；而血管壓力又是因重力作用會優(yōu)先灌注這些區(qū)域，出現(xiàn)低通氣高灌注的V/Q比失調(diào)的現(xiàn)象，臨床上表現(xiàn)為低氧血癥。然而，當患者處于俯臥位時，可以減少縱膈和心臟對肺部的壓迫，使腹腔內(nèi)壓降低，改善局部膈肌的運動，增加功能殘氣量；肺血流也重新分布，改善重力依賴區(qū)的通氣血流比，還促進分泌物的引流，從而達到改善患者氧合的目的。

一般普遍認為，俯臥位改善氧合主要是通過減少肺內(nèi)分流（Qs/Qt）、肺通氣血流的重新分布以及改善V/Q比，但有研究顯示俯臥位和仰臥位時的灌注分布是相似的，翻為俯臥位時，肺血流的重力分布變化是很小的［12］。由此可見，V/Q比的改善可能主要由于俯臥位與仰臥位相比，改善肺的順應(yīng)性，促進背側(cè)肺泡的復(fù)張，增加處于開放狀態(tài)的肺泡數(shù)量，使得通氣更加均勻，以此來抵消因重力依賴而通氣不足，使得肺泡的通氣量與血液灌注量相互匹配［13］。肺在解剖學上類似于錐形，當患者俯臥位時，剛好與圓柱形胸廓相適應(yīng)，扭曲度較小，進而可以減少分布在肺背部肺不張區(qū)域的分流。據(jù)資料顯示［14］，俯臥位能顯著改善低氧的原因，可能是以下幾點：①在呼吸周期中能重新復(fù)張進行通氣和灌注的肺泡數(shù)。如果肺背側(cè)的復(fù)張肺泡的數(shù)量超過腹側(cè)的塌陷肺泡的數(shù)量，基于灌注分布基本不變，患者氧合情況就能得到明顯改善；②肺泡擴張的同質(zhì)化程度。因為若不同肺泡擴張程度不同，則會引起各個肺泡的通氣量不均勻，又基于肺泡灌注是幾乎保持不變的，最終導(dǎo)致V/Q比失調(diào)，反之，若能保證各肺泡的擴張程度均勻，則有利于改善V/Q比失調(diào)，減少死腔量；③胸壁順應(yīng)性的局部改變。由于前胸壁的順應(yīng)性較低和橫膈膜的彎曲，吸入氣體向肺后腹旁區(qū)移動，而在仰臥位通氣時不存在這種情況。見圖2。

圖2 體位變化對肺部的影響

3 PPV在夾層術(shù)后低氧患者中的應(yīng)用

3.1 PPV與呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure，PEEP）聯(lián)合應(yīng)用PEEP是在呼氣末為了維持氣道壓力高于大氣壓而給予的正壓，能防止肺泡因完全呼出氣體而導(dǎo)致的塌陷，減少肺泡間的剪切傷，改善肺的順應(yīng)性，減少肺內(nèi)分流，增加氣體彌散進而提高PaO2。研究表明，相比單純給予PEEP，將其與PPV聯(lián)合應(yīng)用能讓患者PaO2明顯升高且不影響血流動力，說明了二者聯(lián)合應(yīng)用的安全性［15-16］。

然而對PEEP水平以及PPV時間的合理控制是二者聯(lián)合應(yīng)用起到更好作用的基礎(chǔ)。PPV時間應(yīng)至少維持24 h，若24 h后患者PaO2/FiO2仍低于150時，則應(yīng)延長且推薦盡早使用。較高水平的PEEP有利于肺復(fù)張，但也會促進炎性因子的釋放［17］，故選擇適合的PEEP水平仍然是一個難題。有研究表明，PEEP水平比標準水平降低29%，能顯著增加呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性、減少死腔通氣和降低高碳酸血癥，同時可減少血管活性藥物的劑量；而相對較高水平的PEEP可能會因顯著增加胸內(nèi)壓，減少靜脈回流而對血流動力學產(chǎn)生不利影響［18］。一個多中心的大型隨機臨床試驗證實，在中度至重度ARDS患者中，與低PEEP相比，肺復(fù)張和滴定PEEP的策略增加了28 d死亡率［19］。因此，總的來說，明確認為較低水平的PEEP可能更加有益，同時臨床上可以通過觀察潮氣量的變化、平臺壓大小以及氧飽和度數(shù)值來進行合理的調(diào)整。

3.2 PPV與無創(chuàng)聯(lián)合治療的效果早期使用無創(chuàng)通氣（noninvasive ventilation，NIV）或高流量鼻導(dǎo)管（high flow nasal catheter，HFNC）主要目的是改善氧合，避免氣管插管。其中接受HFNC的低氧血癥患者插管率低于接受NIV或標準氧療的患者，因為HFNC提供較低的跨肺壓通氣（transpulmonary pressure ventilation，TPPV），有利于減少呼吸機相關(guān)性肺損傷（ventilatory-induced lung injury，VILI）［20］。早期PPV聯(lián)合HFNC/NIV可避免多數(shù)患者進行氣管插管，患者清醒并接受HFNC或NIV治療時，對PPV的耐受性普遍較好，痰液引流也較順暢［21］。但這些早期PPV聯(lián)合HFNC或NIV方法，適用于非插管的患者，可避免插管。然而，夾層患者術(shù)后已是氣管插管狀態(tài)，因此PPV聯(lián)合NIV/HFNC的方法可以用于術(shù)前改善患者術(shù)前的氧合狀態(tài)，盡力避免或降低術(shù)后出現(xiàn)低氧血癥的可能性。

3.3 PPV的療效盡管PPV有許多益處，但仍沒被廣泛應(yīng)用，對于AD術(shù)后低氧血癥患者中的應(yīng)用相關(guān)文獻報道也少之又少。這可能是由于目前的一些研究結(jié)果存在相互矛盾的觀點以及對于可能出現(xiàn)的并發(fā)癥過度擔憂等。比如，一項系統(tǒng)綜述［22］提出，PPV不應(yīng)該常規(guī)用于所有急性低氧性呼吸衰竭患者，但可考慮用于嚴重低氧性呼吸衰竭患者。雖然類似薈萃分析有助于明確PPV在心外術(shù)后頑固性低氧血癥中應(yīng)用的有效性和安全性，但因研究人群的異質(zhì)性使得結(jié)果難以推廣。許多方面，包括決策和技術(shù)等仍然存在爭議，將需要進行更多的研究，提高現(xiàn)有證據(jù)的質(zhì)量。

然而已有的大部分研究表明，對夾層術(shù)后的低氧血癥患者實施PPV，可快速改善患者氧合狀況、縮短MV時間及住院時間，且不影響血流動力學穩(wěn)定，臨床上可推廣［3，23］。比如，冠狀動脈旁路移植術(shù)后的急性呼吸衰竭患者，觀察常規(guī)機械通氣的基礎(chǔ)上實施仰臥位和俯臥位的效果，發(fā)現(xiàn)兩組患者血流動力學參數(shù)并無差異，但PPV組明顯改善了氣體交換和氧合情況，并若能仔細定位并定期檢查，可避免壓瘡和氣道阻塞等不良事件的發(fā)生［24］；Moller等［25］回顧性分析TAAD術(shù)并術(shù)后出現(xiàn)低氧血癥患者的資料，提出PPV對TAAD術(shù)后低氧血癥患者有顯著益處，并即使在嚴重的血流動力學不穩(wěn)定的患者中也具有良好的耐受性，對于重度低氧血癥患者推薦采用PPV；von Wardenburg等［26］回顧性分析了心臟術(shù)后低氧患者實施PPV的情況，發(fā)現(xiàn)PPV若盡早實施，則是一種安全有效的輔助治療措施，且并發(fā)癥發(fā)生率較低；Saha等［27］回顧性分析了心臟術(shù)后接受PPV治療的低氧血癥患者，發(fā)現(xiàn)患者氧合水平顯著改善且盡早使用可減少VILI；Kim等［28］給肺移植術(shù)后的頑固性低氧血癥患者實施PPV，成功逆轉(zhuǎn)了超大肺移植術(shù)后的肺不張，改善了患者的難治性低氧血癥；一項隨機對照研究比較心臟術(shù)后出現(xiàn)肺不張而導(dǎo)致低氧血癥的患者分別給予仰臥位或俯臥位聯(lián)合進行肺復(fù)張后的療效，結(jié)果顯示心臟術(shù)后早期，與仰臥位相比，俯臥位聯(lián)合肺復(fù)張可糾正肺不張并改善肺氧合［29］；一項Meta分析也顯示了PPV與常規(guī)仰臥位通氣相比能夠降低低氧患者的病死率、MV時間及VAP發(fā)生率，但兩者ICU住院時間并無差異［30］。

因此，PPV可推廣于心臟手術(shù)后（或夾層術(shù)后）出現(xiàn)嚴重低氧血癥的患者，并且盡早實施改善患者預(yù)后。此外，功能殘氣量（function residual capacity，F(xiàn)RC）和肺部超聲評分具有明顯的相關(guān)性［31］，F(xiàn)RC與PPV時間呈負相關(guān)，在臨床上對AD術(shù)后低氧血癥患者除了觀察氧飽和度之外，也可以以此作為參考來評估PPV療效。

3.4 實施PPV后并發(fā)癥的預(yù)防雖然PPV能顯著改善頑固性低氧，但也會引起一些并發(fā)癥，如眼面部水腫、壓瘡、氣道相關(guān)的并發(fā)癥、胃內(nèi)容物反流誤吸及血流動力學紊亂等［32］。胸部是PPV時極易被擠壓的部位，隨著俯臥位時間延長，會因持續(xù)受到心臟和肺部等臟器的擠壓，手術(shù)切口的愈合會受到影響并且存在裂開的風險。因此，在臨床上除了需要嚴格按照《急性呼吸窘迫綜合征患者俯臥位通氣治療規(guī)范化流程》實施之外［33］，還需對AD術(shù)后患者提前進行使用敷貼與胸帶對胸部進行固定，這樣可避免術(shù)區(qū)因擠壓而裂開等的并發(fā)癥；也可使用特制的俯臥位墊（設(shè)有胸、腹集于一體的方形結(jié)構(gòu)，其主要材料為慢回彈的記憶棉，通過均勻分布身體重量對胸部產(chǎn)生的壓力，能有效避免胸部受壓迫而減小術(shù)區(qū)擠壓的程度），防止這些不良事件的發(fā)生［34］。此外也要控制好俯臥位時長，當時間超過12 h后不僅不利于切口愈合，還會增加發(fā)生壓瘡的風險，若處理不當會引起感染，嚴重時會導(dǎo)致患者死亡［35-36］。

4 總 結(jié)

AD作為進展迅速、死亡率極高的大血管疾病，尤其是TAAD，一旦發(fā)現(xiàn)就需要立即進行手術(shù)治療。但由于手術(shù)時間長，并需要在全麻和CPB輔助下進行，極大程度上增加了患者術(shù)后發(fā)生低氧血癥的風險，而PPV則能快速有效地改善低氧血癥，且實施難度相對較小，也不會增加患者經(jīng)濟負擔，完全可以作為一種心臟術(shù)后低氧血癥患者早期快速康復(fù)的有效方法。