心脏手术后急性呼吸窘迫综合征患者俯卧位通气治疗效果及有效时长观察

江雅倩，陈钊，徐海燕，吴前胜，周雁荣

（华中科技大学同济医学院附属同济医院a.护理部；b.心脏大血管外科，湖北 武汉 430030）

俯卧位通气（prone position）是一项通过促进患者背部肺泡复张、提升通气血流比例进而提升患者氧合指数及改善低氧血症的重要措施[1]，其有效性已被国内外多项研究证实[2-3]，目前已成为临床上治疗急性呼吸窘迫综合征 （acute respiratory distress syndrome）的有效手段之一[4]。由于心脏手术复杂性高、耗时长以及体外循环技术的应用等原因，患者在术后更容易出现肺不张情况[5-6]，从而引发急性呼吸窘迫综合征[7]，故越来越多的研究尝试将俯卧位通气应用于心脏手术后患者。然而，由于心脏手术患者俯卧位通气治疗实施要求高、难度大、人力资源消耗多等因素，此项技术在实施方案上仍在探索过程中，尤其是俯卧位通气治疗时长。目前已有指南提出急性呼吸窘迫综合征患者单日俯卧位通气治疗时长应达到12 h 以上[8]，但这一规律是否适用于心脏手术后的患者还有待探索，因此，本研究将通过回顾性数据来分析心脏手术后急性呼吸窘迫综合征患者在不同俯卧位通气治疗时长下的各项通气指标情况，探讨其治疗效果的安全性和有效性，同时对单次俯卧位通气治疗的有效时长也进行探索，为进一步的临床应用提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 回顾性纳入武汉市某三级医院心脏外科重症监护室2021 年12 月-2022 年3 月的住院患者作为研究对象，纳入标准如下：（1）心脏手术后机械通气患者；（2）符合2012 年ADRS 柏林诊断标准[9]，且动脉血氧合指数 （oxygenation index）＜150 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、吸入氧浓度分数（fraction of inspiration O2）≥0.6、呼 气 末 正 压 （positive endexpiratory pressure）≥5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）；（3）术后至少实施1 次俯卧位通气治疗；（4）至少有1 次俯卧位通气治疗时长＞4 h；⑤年龄≥18 岁。

1.2 研究方法

1.2.1 资料收集 通过查阅电子医疗病历及护理记录回顾等方式进行资料收集，包含以下内容：年龄；性别；身体质量指数（body mass index，BMI）；吸入氧浓度分数；基线动脉血气分析结果（俯卧位通气治疗前最近一次结果）；俯卧位通气治疗过程中第4 小时、第8 小时、第12 小时的动脉血气分析结果；俯卧位通气治疗结束后第6 小时的动脉血气分析结果；单次俯卧位通气时长；俯卧位通气治疗过程中相关并发症（如压力性损伤、眼面部水肿、手术切口相关损伤等）。动脉血气分析结果包括氧分压（PaO2）与二氧化碳分压（PaCO2），同时计算氧合指数=氧分压/吸入氧浓度分数；氧合指数增长率=（俯卧位通气治疗组氧合指数-基线氧合指数）/基线氧指、氧合指数增长速度=（俯卧位通气治疗组氧合指数-基线氧合指数）/时间、PaO2增长率=（俯卧位通气治疗组PaO2-基线PaO2）/基线PaO2、PaO2增长速度=（俯卧位通气治疗组PaO2-基线PaO2）/时间。采用Excel 软件双人录入数据并核对。

1.2.2 统计学方法 采用SPSS 24.0 进行数据分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差表示，非正态分布的计量资料用中位数、四分位数表示，计数资料用频数、构成比表示。根据数据类型、是否正态分布及方差齐性检验结果选择相应的检验方法，包括单因素方差分析、配对样本t 检验、Mann-Whitney U 检验及Kruskal-Wallis H 检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料结果 本研究最终纳入23 例患者，其中男性18 例（78%），女性5 例（22%）；年龄34～72（54.04±11.83）岁；BMI 为（27.17±2.77），所有患者在俯卧位通气治疗过程中均未出现相关并发症。23 例患者共接受29 次俯卧位通气治疗，所有患者的基线通气指标资料完整，无缺失值，单次俯卧位通气治疗时长在5～24 h，由于治疗时间长短不一，同时部分血气分析结果存在缺失值，因此，本研究根据可获得的俯卧位通气治疗4 h、8 h 及12 h 时的血气分析结果分为3 组，最终俯卧位通气治疗4 h 组有27 例次，8 h 组21 例次，12 h 组14 例次，再根据各组纳入患者的基线资料生成3 组相对应的基线组。俯卧位通气治疗结束后6 h 时血气分析可获取结果为25 例次，根据基线资料同样生成相应的对照组。

2.2 不同俯卧位通气治疗时长组与基线组血气分析结果差异分析 俯卧位通气治疗4 h、8 h、12 h 3组的氧合指数、PaO2均显著高于其相对应的基线组，且差异均具有统计学意义（P 均＜0.05），PaCO2则差异无统计学意义（P 均＞0.05），具体结果详见表1。

表1 不同俯卧位通气治疗时长组与其基线组血气分析比较

2.3 不同俯卧位通气治疗时长组间各项通气指标结果差异分析 俯卧位通气治疗3 组间的氧合指数、氧合指数增长率、PaO2、PaO2增长率、PaCO2均差异无统计学意义（P 均＞0.05），氧合指数增长速度与PaO2增长速度差异具有统计学意义（P 均＜0.05），结果详见表2。进一步采用两两分析后，结果显示仅俯卧位通气治疗4 h 组与12 h 组间的氧合指数与PaO2增长速度比较差异有统计学意义（P 均＜0.05），结果见表3。

表2 不同俯卧位通气治疗时长组间各项通气指标结果差异比较

表3 不同俯卧位通气治疗时长组间氧合指数与PaO2 增长速度的两两比较

2.4 俯卧位通气治疗结束6 h 组与基线组血气分析结果差异分析 采用配对样本t 检验与Mann-Whitney U 检验比较俯卧位通气治疗结束6 h 后与其基线的血气分析结果的差异，结果显示，氧合指数与PaO2仍明显高于俯卧位通气治疗前，且差异有统计学意义（P 均＜0.05），PaCO2仍无统计学差异（P＞0.05），结果详见表4。

表4 俯卧位通气治疗结束6 h 组与基线组血气分析结果差异比较（n=25）

3 讨论

3.1 俯卧位通气在心脏手术后急性呼吸窘迫综合征患者中应用的安全性 目前，俯卧位通气实际应用率较低[10]，而心脏手术患者手术切口位置特殊、管道通路多等问题又进一步增加了其实施难度。因此，为确保患者安全，减少不良事件，本研究在手术切口及其引流管护理上进一步采取措施。患者俯卧位通气过程中，手术切口处均予以胸带进行固定，并将引流管从胸带开口处拉出，可根据患者的手术切口位置适当调整胸带开口位置，避免将管道完全包裹在其中而影响观察及引流效果；患者身下常规放置4个软枕，根据患者手术切口及引流管位置调整摆放，尽量减少对切口及管道的压迫，同时在切口周围粘贴减压敷贴，避免管道压迫皮肤造成压力性损伤；由于部分管道质地较软，难以避免患者自身重力对管道产生压迫，因此每间隔2 h 要采用翻身枕进行左右翻身，定时查看并挤压管道，确保管路畅通。此外，有研究表明肥胖是心脏术后发生低氧血症的危险因素之一，且肥胖患者多次累积俯卧位通气治疗后死亡风险也将升高[11-12]，而本研究中患者的BMI 平均值高达（27.17±2.77），超重患者较多，这类患者在俯卧位通气过程中不易翻动，因此要加强其生命体征的观察与护理。最终本研究中所有患者均未出现相关并发症或不良事件，说明在满足合理的评估与妥善的实施方案前提下，可以确保俯卧位通气在心脏手术患者中应用的安全性，但应对相关护理人员加强培训，优化实施方案，并在实施过程中加强对生命体征、手术切口及引流管的观察。

3.2 俯卧位通气在心脏手术后急性呼吸窘迫综合征患者中应用的有效性 本研究结果显示，进行俯卧位通气治疗后，不论是通气4 h、8 h 还是12 h，患者的PaO2与氧合指数均能得到显著提升，有效改善氧合功能，且并未发生任何不良反应。同时，一项心脏术后低氧血症患者俯卧位通气应用效果的Meta分析结果也显示其能有效改善患者的氧合指数、降低机械通气时长，以及缩短ICU 住院时间与总住院时间[13]。此外，在结束俯卧位通气治疗6 h 后，患者的PaO2与氧合指数仍高于治疗前，说明俯卧位通气治疗具有一定的延续性效果。但von Warden burg等[14]则认为，只有尽早地实施俯卧位通气才能安全有效地改善急性呼吸窘迫综合征。由于本研究中绝大多数患者的PaCO2处于正常水平，因此俯卧位通气治疗前、后及过程中均无明显变化，而对于俯卧位通气能否同时改善高碳酸血症还需要进一步的研究与探讨。综合看来，俯卧位通气是一项有效可行的辅助通气措施，可用于心脏术后的手术患者，这也提示临床工作者，若患者心脏术后并发急性呼吸窘迫综合征，在常规治疗方法改善效果不佳时，可尽早考虑进行俯卧位通气治疗。

3.3 心脏手术后急性呼吸窘迫综合征患者俯卧位通气治疗有效时长的探索 急性呼吸窘迫综合征患者俯卧位通气治疗的有效时长一直以来都没有统一的定论，Mcauley 等[15]的研究结果显示俯卧位通气通气12 h 后氧合指数才有显著改善，但Miyamoto 等[16]的研究结果显示俯卧位通气治疗8～16 h 后，氧合指数就不再有明显提升，而造成这一差异的原因与急性呼吸窘迫综合征的发病成因紧密相关。急性呼吸窘迫综合征患者的发病原因常分为肺内源性与外源性两种，肺内源性急性呼吸窘迫综合征发病机制与肺内的炎症反应、肺实质性病变相关，而肺外源性急性呼吸窘迫综合征发病机制则是与肺外炎性介质进入肺内引发损伤相关[17]。由于外源性急性呼吸窘迫综合征患者的肺泡腔结构相对正常，因此在进行俯卧位通气治疗后，更容易得到改善，所需要的有效通气时长相对更短，有研究显示在俯卧位通气治疗0.5 h后氧合指数便有显著提升[18-19]，而肺内源性急性呼吸窘迫综合征患者，尤其是大量肺实质性病变的新冠肺炎患者，俯卧位通气治疗的时间需要更长，部分研究认为应延长至24 h 以上[20-21]。本研究中，大部分患者手术前肺功能正常，急性呼吸窘迫综合征多由体外循环技术应用等外源性因素造成，因此在应用俯卧位通气治疗后，短时间内PaO2与氧合指数便有显著提升。然而，尽管本研究并未观察到俯卧位通气治疗4 h、8 h 与12 h 间的PaO2、氧合指数有统计学差异，但从均值上来看，俯卧位通气治疗8 h 以内有较明显的上升趋势，而8～12 h 之间则无明显差异。同样，从PaO2与氧合指数的平均增长速度来看，俯卧位通气治疗8 h 内的增长速度低于4 h，但差异无统计学意义，而俯卧位通气治疗12 h 内的增长速度明显下降，与4 h 内的增长速度显示出统计学差异，说明在俯卧位通气治疗8～12 h 后，PaO2与氧合指数的上升趋势变缓。因此，从本研究目前的结果来看，患者的氧合指数与PaO2在通气4 h 内的增长较为明显，在8～12 h 后增长幅度有所减缓，但未能观察到这种增长趋势是否停止，这可能与本研究样本量较小及观察时长不足有关，因此仍需要进一步采用大样本研究来探究其有效时长。

尽管未能观测到具体的有效时长，但本研究仍可为临床护理人员提供一定参考：在患者未发生不良事件的前提下，建议单次俯卧位通气时间应超过8 h；对于治疗8 h 后改善效果显著的患者，应及时对呼吸机参数进行调整，帮助患者尽早脱离呼吸机；若改善效果不佳，可考虑延长单次俯卧位通气治疗时间或进行多次治疗，但同时也应注意预防或及时处理长时间俯卧位可能带来的并发症。

[致谢] 感谢华中科技大学同济医学院公共卫生学院陈子威博士及刘洪杰博士对本文统计学方面的指导与帮助!