Wentylacja w pozycji leżącej i leżącej u dorosłych pacjentów z zespołem ostrej niewydolności oddechowej: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials
Abstract
Celem tej metaanalizy było porównanie skuteczności i bezpieczeństwa wentylacji w pozycji leżącej i leżącej u dorosłych pacjentów z zespołem ostrej niewydolności oddechowej (ARDS). Systematycznie przeszukiwano elektroniczne bazy danych PubMed, Embase i Cochrane Library od momentu ich powstania do września 2020 roku. Ryzyko względne (RR) i średnie ważone różnice (WMD) wraz z odpowiadającymi im 95% przedziałami ufności (CI) wykorzystano do obliczenia zbiorczych wyników przy użyciu modeli efektów losowych. Do końcowej metaanalizy wybrano 12 randomizowanych badań kontrolowanych, które zrekrutowały łącznie 2264 dorosłych z ARDS. Ryzyko śmiertelności u pacjentów, u których stosowano wentylację w pozycji leżącej było o 13% niższe niż u pacjentów, u których stosowano wentylację w pozycji leżącej, ale efekt ten nie był istotny statystycznie (RR: 0,87; 95% CI: 0,75-1,00; = 0,055). Nie stwierdzono istotnych różnic między wentylacją w pozycji leżącej i leżącej na boku w odniesieniu do czasu trwania wentylacji mechanicznej (WMD: -0,22; = 0,883) lub pobytu na OIT (WMD: -0,39; = 0,738). Zsumowane wartości RR wskazują, że u pacjentów, u których stosowano wentylację w pozycji na brzuchu, częściej występowała punktowa ocena ciśnienia (RR: 1,23; = 0,003), przemieszczenie rurki torakotomijnej (RR: 3,14; = 0,047) oraz niedrożność rurki intubacyjnej (RR: 2,45; = 0,001). Wyniki wskazują, że ułożenie na brzuchu podczas wentylacji może mieć korzystny wpływ na śmiertelność, chociaż częstość występowania kilku zdarzeń niepożądanych była istotnie zwiększona u tych pacjentów.
1. Wprowadzenie
Zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) jest poważnym zaburzeniem u krytycznie chorych pacjentów, które charakteryzuje się zaburzeniem barier śródbłonkowych, nieprawidłowym nabłonkiem pęcherzyków płucnych, przepuszczalnością naczyń płucnych i obrzękiem płuc bogatym w białko. Śmiertelność ARDS pozostaje wysoka, a łączny wskaźnik śmiertelności w naszej metaanalizie wyniósł 43%, wahając się od 26% do 58%. Śmiertelność w ciężkim ARDS przekracza 60%, chociaż strategie wentylacji niskoobjętościowej i niskociśnieniowej zostały zastosowane w celu zmniejszenia uszkodzenia płuc wywołanego przez respirator. Dlatego wysiłki zmierzające do ograniczenia mechanicznego uszkodzenia płuc podczas wentylacji inwazyjnej są szeroko stosowane w celu poprawy przeżywalności pacjentów z ARDS.
Wentylacja w pozycji pronującej została przyjęta u pacjentów z ARDS w celu poprawy utlenowania i rekrutacji płuc. Mechanizmy obejmowały poprawę dopasowania wentylacja-perfuzja, końcowo-wydechową objętość płuc i uraz płuc wywołany przez respirator. Przeprowadzono wiele randomizowanych badań kontrolowanych (RCT) porównujących wentylację w pozycji na brzuchu z pozycją na plecach, a ich wyniki są zróżnicowane. Nadal nie ma pewności co do różnic w skuteczności i bezpieczeństwie stosowania pozycji na brzuchu w porównaniu z pozycją na plecach w wentylacji dorosłych z ARDS. Dlatego też przeprowadzono tę metaanalizę, opartą na opublikowanych RCT, w celu oceny skuteczności i bezpieczeństwa wentylacji w pozycji na brzuchu w porównaniu z pozycją na plecach u pacjentów z ARDS.
2. Materiały i metody
2.1. Źródła danych, strategia wyszukiwania i kryteria selekcji
Badanie to zostało przeprowadzone zgodnie z zasadami Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) Statement . Do metaanalizy zakwalifikowano RCT badające skuteczność i bezpieczeństwo wentylacji w pozycji na brzuchu w porównaniu z pozycją na plecach u pacjentów z ARDS. PubMed, Embase i Cochrane Library były przeszukiwane od początku ich istnienia do września 2020 roku, a następujące terminy wyszukiwawcze były łączone przez AND lub OR: body posture, body position, prone position, prone positioning, ARDS, respiratory failure, and lung injury. Listy referencyjne wyszukanych badań zostały również przejrzane ręcznie w celu zidentyfikowania nowych lub dodatkowych badań.
Dwóch autorów niezależnie przeprowadziło selekcję badań, a wszelkie konflikty zostały rozstrzygnięte w drodze dyskusji, aż do osiągnięcia konsensusu. Kryteria włączenia obejmowały: (1) pacjenci, dorośli z ARDS; (2) interwencja, pozycja na brzuchu; (3) kontrola, pozycja na wznak; (4) wyniki, wyniki dotyczące skuteczności, w tym śmiertelność, czas trwania wentylacji mechanicznej i pobyt na OIT, oraz wyniki dotyczące bezpieczeństwa, w tym wszelkie zdarzenia niepożądane zgłoszone ≥2 badania; oraz (5) projekt badania: RCT.
2.2. Gromadzenie danych i ocena jakości
Abstrakcja danych i ocena jakości były dokonywane przez dwóch autorów, a wszelkie spory były rozstrzygane przez dodatkowego autora. Zebrane zmienne obejmowały: nazwisko pierwszego autora, rok publikacji, kraj, wielkość próby, średni wiek, odsetek pacjentów płci męskiej, średnie ciśnienie parcjalne tlenu w krwi tętniczej (PaO2), frakcyjne stężenie tlenu wdechowego (FIO2), średnie dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP), średnie FIO2, czas trwania ARDS, czas przebywania w pozycji leżącej, wentylację ochronną płuc i zgłoszone wyniki. Do oceny jakości włączonych badań zastosowano skalę Jadad, uwzględniającą randomizację, zaślepienie, ukrycie przydziału, wycofanie i porzucenie badania oraz zastosowanie analizy intention-to-treat. Punktacja w skali Jadad wahała się od 0 do 7; badania z wynikiem ≥5 określono jako wysokiej jakości.
2.3. Analiza statystyczna
Efektywność leczenia wentylacji w pozycji na brzuchu i w pozycji na plecach przypisano jako dane dychotomiczne i ciągłe, a ryzyko względne (RR) i średnie ważone różnice (WMD) z 95% przedziałami ufności (CI) obliczono przed połączeniem danych. Obliczono oszacowania połączonych efektów i zastosowano je w modelu efektów losowych (metoda DerSimonian-Laird). Testy heterogeniczności przeprowadzono za pomocą statystyki I2 i Q, a I2 ≥ 50,0% lub < 0,10 uznano za istotną heterogeniczność . Przeprowadzono analizy wrażliwości dla śmiertelności, czasu trwania wentylacji mechanicznej i pobytu w OIT w celu oceny solidności połączonych wyników. Następnie przeprowadzono analizy podgrup dla śmiertelności w zależności od wielkości próby, średniego wieku, odsetka mężczyzn, czasu trwania interwencji, wentylacji ochronnej płuc i jakości badania. Różnice między podgrupami oceniano za pomocą testu interakcji P . Do oceny tendencyjności publikacji dla śmiertelności zastosowano wykres lejkowy, test Eggera i test Begga. Wszystkie połączone efekty zostały określone za pomocą testu Z, a dwustronny < 0,05 został uznany za statystycznie istotny. Do wszystkich analiz statystycznych w tym badaniu użyto oprogramowania STATA (wersja 12.0, Stata Corporation, College Station, TX, USA).
3. Wyniki i dyskusja
3.1. Przeszukiwanie literatury
W sumie 363 badania zostały zidentyfikowane w wyniku wstępnego przeszukania elektronicznej bazy danych, a 183 badania pozostały po usunięciu duplikatów publikacji. Następnie wykluczono 155 badań, ponieważ ich tematyka nie była istotna. Pozostałe 28 badań zostało poddanych pełnotekstowej ocenie, a 12 RCT zostało wybranych do ostatecznej analizy. W wyniku przeglądu list referencyjnych wyszukanych badań uzyskano 23 potencjalnie włączone badania, ale żadne nowe badania nie spełniły kryteriów włączenia (Rycina 1).
3.2. Charakterystyka badań
W tabeli 1 podsumowano charakterystykę badań i pacjentów. W sumie do badania włączono 2264 dorosłych z ARDS z 12 RCT, a liczebność próby wahała się od 16 do 791. Osiem RCT przeprowadzono w jednym kraju, a cztery były badaniami wieloośrodkowymi prowadzonymi w dwóch krajach. Średni wiek pacjentów z poszczególnych badań wynosił od 41,4 do 64,5 roku, a frakcja męska pacjentów wahała się od 37,5% do 87,5%. Sześć RCT obejmowało pacjentów, którzy otrzymywali ochronną wentylację płuc, a pozostałe sześć badań obejmowało pacjentów, którzy nie otrzymywali ochronnej wentylacji płuc. Seven of the included trials were of high quality (two studies had Jadad scores of 6, and five studies had Jadad scores of 5), and the remaining five trials were of low quality (three studies had Jadad scores of 4, one study had a score of 3, and the remaining study had a score of 2).
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Both group; ARDS: acute respiratory distress syndrome; FIO2: fractional concentration of inspired oxygen; NA: not available; PaO2: partial pressure of arterial oxygen; PEEP: positive end-expiratory pressure.
|
3.3. Śmiertelność
Wpływ wentylacji w pozycji leżącej na brzuchu na ryzyko śmiertelności odnotowano w 11 RCT. Wyniki zbiorcze wskazują na zmniejszenie ryzyka śmiertelności o 13% w przypadku wentylacji w pozycji na brzuchu w porównaniu z pozycją na brzuchu, chociaż to zmniejszenie ryzyka nie było istotne statystycznie (RR: 0,87; 95% CI: 0,75-1,00; = 0,055; Rycina 2). Test heterogeniczności wskazywał na potencjalnie istotną heterogeniczność (I2 = 40,5; = 0,079). Analiza wrażliwości wykazała, że ułożenie na brzuchu w stosunku do pozycji leżącej może być związane z mniejszym ryzykiem śmiertelności u pacjentów z ARDS, jeśli wykluczy się badania przeprowadzone przez Gattinoni i wsp. lub Guérin i wsp. Subgroup analyses indicated that prone versus supine positioning was associated with lower risk of mortality if the mean age of patients was <60.0 years, the percentage of male patients was <70.0%, or intervention was used as protective lung ventilation (Table 3). Finally, the interaction P test indicated that the treatment effect of prone versus supine positioning on mortality could be affected by the percentage of male patients ( = 0.001), and whether used as protective lung ventilation ( = 0.012).
|
|
3.4. Czas trwania wentylacji mechanicznej i pobyt na OIT
Liczba dostępnych badań dotyczących czasu trwania wentylacji mechanicznej i pobytu na OIT wynosiła odpowiednio sześć (7 kohort) i sześć (7 kohort). Nie wykryto istotnych różnic pomiędzy ułożeniem na brzuchu i na wznak w zakresie czasu trwania wentylacji mechanicznej (WMD: -0,22; 95% CI: -3,14 do 2,70; = 0,883; Rycina 3) lub pobytu na OIT (WMD: -0,39; 95% CI: -2,70 do 1,91; = 0,738; Rycina 4). Stwierdzono istotną heterogeniczność dla czasu trwania wentylacji mechanicznej (I2 = 91,8; < 0,001), natomiast nieistotną heterogeniczność wykryto dla pobytów na OIT (I2 = 43,5; = 0,101). Analizy wrażliwości wskazały, że ułożenie na brzuchu w stosunku do pozycji leżącej może być związane z krótszym czasem trwania wentylacji mechanicznej i dłuższym pobytem na OIT (ryc. 5 i 6).
3.5. Adverse Events
The risks of adverse events between prone and supine positioning are summarized in Table 4. Overall, patients that received prone position ventilation were associated with greater risk of pressure scores (RR: 1.23; 95% CI: 1.07–1.42; = 0.003), displacement of a thoracotomy tube (RR: 3.14; 95% CI: 1.02–9.69; = 0.047), and endotracheal tube obstruction (RR: 2.45; 95% CI: 1.42–4.24; = 0.001) than those received supine position ventilation. No significant differences between prone and supine positioning were observed for the risks of displacement of tracheal tube (RR: 1.35; 95% CI: 0.47–3.84; = 0.579), unplanned extubation (RR: 1.02; 95% CI: 0.73–1.43; = 0.906), selective intubation (RR: 2.64; 95% CI: 0.26–26.73; = 0.411), loss of venous access (RR: 1.52; 95% CI: 0.22–10.26; = 0.669), hemoptysis (RR: 0.85; 95% CI: 0.35–2.05; = 0.717), cardiac arrest (RR: 0.71; 95% CI: 0.40–1.26; = 0.245), pneumothorax (RR: 0.86; 95% CI: 0.58–1.29; = 0.471), and ventilator-associated pneumonia (RR: 1.34; 95% CI: 0.65–2.76; = 0.427).
|
3.6. Publication Bias
Publication bias for mortality was assessed by funnel plots, Egger’s test, and Begg’s test, and the results suggest potential publication bias for mortality ( value for Egger’s test: 0.076; value for Begg’s test: 0.276; Figure 7). The conclusions were not changed after adjustment for publication bias by using the trim and fill method (RR: 0.87; 95% CI: 0.75–1.00; = 0.054; Figure 8) .
4. Dyskusja
Wentylacja mechaniczna jest szeroko stosowana w celu poprawy utlenowania i zmniejszenia szkodliwych skutków u pacjentów z ARDS, chociaż to, czy ułożenie na brzuchu podczas wentylacji może poprawić kliniczne punkty końcowe w porównaniu z ułożeniem na plecach, pozostaje niejasne. Kilka wcześniejszych badań sugerowało, że przyszłe RCT powinny być przeprowadzane na większych próbach, a obecna metaanaliza przedstawia najlepsze aktualne dowody dotyczące skuteczności i bezpieczeństwa pozycji na brzuchu w porównaniu z pozycją na plecach podczas wentylacji mechanicznej pacjentów z ARDS. Te ilościowe analizy obejmowały 2264 dorosłych z ARDS w szerokim zakresie charakterystyki pacjentów. Nasze wyniki wskazują, że u pacjentów z ARDS, u których zastosowano wentylację w pozycji na brzuchu, może wystąpić mniejsze ryzyko śmiertelności, krótszy czas trwania wentylacji mechanicznej i dłuższy pobyt na oddziale intensywnej terapii, chociaż łączne oszacowanie efektów nie wskazuje na istotne różnice między grupami. Co więcej, u pacjentów z ARDS, u których zastosowano ułożenie na brzuchu, istotnie zwiększono ryzyko wystąpienia punktowych zmian ciśnienia, przemieszczenia rurki torakotomijnej i niedrożności rurki intubacyjnej. Wreszcie, skuteczność leczenia pozycjonowania na brzuchu w porównaniu z pozycjonowaniem na wznak w odniesieniu do ryzyka śmiertelności może zależeć od odsetka mężczyzn i od tego, czy jest ono stosowane jako wentylacja ochronna płuc.
Metaanaliza przeprowadzona przez Alsaghir i Martin obejmowała pięć badań i wykazała, że pozycjonowanie na brzuchu nie przyniosło dodatkowych korzyści w odniesieniu do śmiertelności, natomiast poprawiło utlenowanie w porównaniu z pozycjonowaniem na wznak. Co więcej, ułożenie na brzuchu może być związane z mniejszym ryzykiem śmiertelności u pacjentów z większym nasileniem choroby. Metaanaliza przeprowadzona przez Sud i wsp. obejmowała 9 RCT i wykazała, że wentylacja na brzuchu była związana ze zmniejszonym ryzykiem śmiertelności u pacjentów z ciężką hipoksemią. W 2014 roku dokonali oni aktualizacji tego badania i uwzględnili 11 RCT. Wskazują oni, że pozycjonowanie na brzuchu może poprawić śmiertelność u pacjentów z ARDS, którzy otrzymali ochronną wentylację płuc. Badanie przeprowadzone przez Hu i wsp. obejmowało 9 RCT i sugerowało, że pozycja na brzuchu w porównaniu z pozycją na brzuchu była związana z mniejszym ryzykiem śmiertelności u pacjentów z ciężkim ARDS, wysokimi poziomami PEEP lub którzy otrzymali długotrwałe pozycjonowanie na brzuchu. Ta metaanaliza 11 RCT wykazała, że wentylacja w pozycji na brzuchu istotnie zmniejszała ryzyko śmiertelności u pacjentów z ciężką postacią ARDS lub u pacjentów, którzy otrzymali wystarczająco długi czas ułożenia w pozycji na brzuchu. Ponadto pacjenci, u których stosowano pozycjonowanie na brzuchu, mieli zwiększone ryzyko wystąpienia odleżyn i poważnych problemów z drogami oddechowymi. Mora-Arteaga i wsp. zidentyfikowali 7 RCT i stwierdzili, że wentylacja w pozycji na brzuchu może zmniejszyć ryzyko śmiertelności u pacjentów z małą objętością oddechową, przedłużoną pronacją, rozpoczynającą się w ciągu pierwszych 48 godzin rozwoju choroby i ciężką hipoksemią. Munshi i wsp. przeprowadzili metaanalizę 8 badań RCT i stwierdzili, że pozycja na brzuchu jest związana z mniejszym ryzykiem śmiertelności wśród pacjentów z umiarkowanym lub ciężkim ARDS lub stosujących pozycję na brzuchu przez co najmniej 12 godzin dziennie. Jednakże, ograniczenia tych badań obejmowały kilka innych wyników skuteczności i bezpieczeństwa, które nie zostały obliczone, lub analizy podgrup dla ryzyka śmiertelności w zależności od innych cech pacjentów nie zostały przedstawione. Dlatego też przeprowadzono obecny przegląd systematyczny i metaanalizę w celu oceny skuteczności i bezpieczeństwa pozycji na brzuchu w porównaniu z pozycją na wznak u pacjentów z ARDS.
Podsumowanie wyników wskazuje, że pozycja na brzuchu w porównaniu z pozycją na wznak nie była związana z ryzykiem śmiertelności, chociaż wniosek ten nie był stabilny i mogły na niego wpłynąć dwa konkretne badania indywidualne. Ponadto zauważyliśmy, że ułożenie na brzuchu w stosunku do pozycji leżącej było związane z niższym ryzykiem śmiertelności, gdy średni wiek pacjentów wynosił <60,0 lat, odsetek pacjentów płci męskiej wynosił <70,0% lub interwencja była stosowana jako wentylacja ochronna płuc. Potencjalne przyczyny tego stanu rzeczy obejmowały (1) ułożenie na brzuchu może zmniejszyć ryzyko uszkodzenia płuc spowodowane siłami naprężenia i odkształcenia; (2) ciężki ARDS jest związany z nadmiernym ryzykiem uszkodzenia płuc spowodowanego siłami ścinającymi i odkształcającymi z powodu niskiego stosunku dobrze napowietrzonych tkanek płuc do słabo napowietrzonych lub nienapowietrzonych tkanek płuc; (3) skuteczność leczenia jest większa u młodszych pacjentów z ARDS niż u starszych pacjentów z ARDS, co można wyjaśnić różnicą w ciężkości choroby, która może wpływać na rokowanie dla pacjentów z ARDS; (4) wynik analizy podgrup wskazuje, że korzystny wpływ na śmiertelność u kobiet może być wyjaśniony przez czynniki związane ze stylem życia i ciężkością choroby, podczas gdy ten wynik jest oparty na proporcji mężczyzn, a ta analiza zapewnia tylko względny wynik; i (5) stosowanie ochronnej wentylacji płuc było związane z niższym ryzykiem uszkodzenia płuc poprzez minimalizację objętości oddechowych i optymalizację PEEP .
Połączone wyniki tego badania wskazują na brak istotnych różnic między pozycją na brzuchu a pozycją na plecach dla czasu trwania wentylacji mechanicznej i pobytu na OIT. Wnioski te nie są stabilne i mogą ulec zmianie po wykluczeniu poszczególnych badań. Badanie przeprowadzone przez Taccone i wsp. wykazało, że czas przeżycia pacjentów, u których zastosowano ułożenie na brzuchu był istotnie dłuższy niż w przypadku ułożenia na plecach, co może wynikać z faktu, że protokoły wentylacji mechanicznej różniły się w poszczególnych badaniach. Ponadto, czas trwania wentylacji mechanicznej i pobytu na OIT były istotnie skorelowane z ciężkością ARDS, co może wpływać na rokowanie pacjentów z ARDS. Ponadto, heterogeniczność pomiędzy włączonymi badaniami dla czasu trwania wentylacji mechanicznej, która może być wyjaśniona przez różne cechy i stan choroby dla włączonych pacjentów. Działania niepożądane zostały również podsumowane pomiędzy pozycją na brzuchu i na wznak u pacjentów z ARDS. Zauważyliśmy, że ułożenie na brzuchu wiązało się z większym ryzykiem wyników ciśnieniowych, przemieszczenia rurki torakotomijnej i niedrożności rurki intubacyjnej. Wyniki te były jednak oparte na mniejszej liczbie włączonych badań, a rezultat ten wymaga weryfikacji w dużym badaniu RCT.
Należy podkreślić kilka mocnych stron tego badania: (1) błędy selekcji i dotyczące czynników zakłócających były mniejsze, ponieważ analiza ta opierała się na RCT; (2) w badaniu tym wykorzystano dużą liczebność próby, a wyniki są bardziej wiarygodne niż w przypadku pojedynczych badań; oraz (3) przeprowadzono analizy stratyfikowane na podstawie charakterystyki pacjentów, co pozwala na uzyskanie bardziej eksploracyjnych wyników. Należy jednak również uznać kilka ograniczeń: (1) wykryto znaczną heterogeniczność dla kilku wyników, których nie można było zinterpretować w analizach podgrup; (2) analiza tego badania opierała się na opublikowanych artykułach, a dane niepublikowane nie były dostępne; oraz (3) nie były znane podstawowe terapie dla pacjentów z ARDS, które również wpływają na rokowanie w ARDS.
5. Conclusion
Wyniki tego badania wskazują, że ułożenie na brzuchu może odgrywać ważną rolę w ryzyku śmiertelności, szczególnie u pacjentów <60.0 lat, odsetek mężczyzn <70.0%, lub interwencja z zastosowaniem wentylacji ochronnej płuc. Ponadto nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy pozycją na brzuchu i na plecach w zakresie czasu trwania wentylacji mechanicznej i pobytu na oddziale intensywnej terapii. Pacjenci z ARDS, u których stosowano wentylację w pozycji na brzuchu, mogli doświadczać zwiększonego ryzyka wyników ciśnieniowych, przemieszczenia rurki torakotomijnej i niedrożności rurki dotchawiczej. Wyniki te powinny być zweryfikowane w kolejnych dużych badaniach RCT.
Dostępność danych
Dane użyte do poparcia wyników tego badania są zawarte w artykule.
Konflikt interesów
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów w związku z publikacją tej pracy.
Podziękowania
Ta praca była wspierana przez 2017 Guangdong Medical Research Fund Project (grant nr A2017567) i 2020 Natural Science Foundation of Guangdong Province (grant nr 2020.A1515010383).