ARDS中的俯卧位（上）

翻译：王剑荣    编辑：孙雁鸣

俯卧位是一种能够快速实现、易于实施的干预措施，是一种在50多年前提出的改善气体交换的方法。最初作为难治性低氧血症的经验性治疗进行临床推广，后面在各种呼吸条件下使用俯卧位进行了多个临床试验，尤其是在具有里程碑意义PROSEVA试验中，该试验显示了严重急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者降低死亡率的获益。在这项试验和相应的荟萃分析之后，专家共识和社会指南建议使用俯卧位来治疗严重的ARDS。目前的新型冠状病毒病（COVID-19）大流行使俯卧位成为医学的焦点，包括在清醒、自主呼吸、非插管的急性低氧性呼吸衰竭患者中广泛实施俯卧位。目前已经进行了多项临床试验来研究俯卧位在这些患者中的安全性和有效性，同时增强了我们对俯卧位对呼吸衰竭的影响的理解。在这篇综述中，我们讨论了生理学、临床预后数据、实用性考虑和俯卧位的相关问题。

在2019年之前，在重症监护病房（icu）住院患者中约有10%符合急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的标准，这是一种与高发病率、死亡率和高费用消耗的疾病。ARDS患者的主要支持治疗措施包括低潮气量机械通气和实施俯卧位（翻转患者胸、腹部）的措施。历史上，俯卧位的使用仅限于已发展为ARDS的严重疾病形式。自2019年以来，ARDS发病率飙升，主要原因是新型冠状病毒病（COVID-19）大流行，导致全球出现超过40亿例次COVID-19病例。临床表现包括急性低氧性呼吸衰竭的高发生率和进展为ARDS，使全球医疗保健系统和提供者紧张。在大流行早期医生治疗ARDS患者的策略旨在采用使用俯卧位最大化气体交换，在没有机械通气但气体交换受损的患者也是如此，尽管缺乏证据表明俯卧位在这些情况下是有效的。在这篇综述中，我们讨论的俯卧位的生理原理及其在插管患者和非插管急性低氧性呼吸衰竭患者的应用，俯卧位治疗ARDS的里程碑式的试验数据，没有插管患者的近期临床试验的结果，实施俯卧位的实际考虑，和相关的问题/未来的研究方向。

病理生理学

人类通过肺将大气中的氧气有效转移到人体循环中，在细胞呼吸中起着关键作用。大自然似乎更喜欢肺部处于俯卧位，因为大多数哺乳动物，如狗、猫、马和非人类的灵长类动物，主要生活在这种姿势下。进化中直立的位置使人类的呼吸系统暴露于不同的和复杂的物理和生理上的相互作用中。这些因素包括重力的影响，周围结构如心脏和横膈的相互作用，体重和习惯，以及肺、血管系统和胸膜的病理生理变化。以下的病理生理变化可以解释其位置上的差异。

通气

通气周期中经肺压力的变化有助于肺泡膨胀和肺通气。跨肺压计算为气道压和胸膜压的差值。在仰卧位，由肺、心脏和腹部压力的重量产生的静水压力导致腹侧胸膜压（在人体前方）的胸膜压更低。因此，当人类仰卧时，前部的肺泡扩张，而肺的背侧（人类后部）的肺泡扩张较小。当患者长时间保持仰卧位时，这些较小扩张的呼吸单位可能进展为明显的肺不张。

当仰卧位患者改变为俯卧位时，周围结构的重力和压迫重新分配了呼吸系统中的各种动力压力。后胸膜腔压比前胸膜腔压更低。心脏向胸骨移动，周围的横膈向尾侧移动。CT扫描可以具体量化胸骨和椎骨之间体积中气体和组织的比例，使仰卧位和俯卧位之间的比较，如图2所示。俯卧位最终通过扩张不足或塌陷的后气道和前肺泡恶性膨胀的减少，导致通气分布更均匀。

虽然改善位置通气的均匀性对于获取大气或补充氧气至关重要，但只有在肺灌注的等效匹配的情况下，才能实现其对氧合的积极影响。理想情况下，充分通气的肺泡应该有匹配的、足够的血流量，从而充分利用其潜力将氧气转移到循环中。理想的通气/灌注（V/Q）比值为1，这意味着所有通气的氧气都暴露在灌注血管中。通气和灌注的任何差异都会导致通气和灌注的不匹配，比如极端的包括死腔区到血流的不匹配，并导致V/Q值分别高于或低于1。

灌注

仰卧位灌注时，重力导致后部肺泡灌注增加。如前所述，这些后肺泡通气不良，经常塌陷。因此，接受最高灌注的后肺泡通气相对较差。另一方面，通气性较好的前肺泡接受的灌注相对较低。这些因素导致仰卧位患者更大程度的V/Q不匹配，导致氧合不良。

改为俯卧的姿势增加了一些好处。重力的逆转，改变了周围的结构，如心脏和横膈，最终导致更均匀的肺灌注。优先定位提高了V/Q比率。最近一项利用高分辨率功能性肺磁共振成像的研究显示，俯卧位的V/Q比值接近1-1.6（前后），这是最理想的。相比之下，仰卧位的V/Q比值从后区到前区范围为1.6 - 3。

自20世纪60年代以来，人们对其进行了大量关于通气和灌注的生理学研究，包括放射肺活量测定、单光子发射计算机断层扫描。

    正电子发射断层扫描和磁共振成像（MRI）。虽然一些研究表明通气和灌注的位置变化没有变化，但大多数研究，包括最近使用更高分辨率功能MRI的研究，表明在俯卧时V/Q梯度有改善。在正常的健康环境下，体位的差异对整体氧合的影响很小，这是由于强大的代偿机制，如高通气和灌注储备。然而，位置的变化会极大地影响患病和受损的呼吸系统。俯卧位可能导致一组患者有更好的氧合，而其他一组患者可能没有意识到差异，因为许多复杂的因素必须相互作用才能改善氧合。这些因素包括病理生理过程的程度和位置，如肺不张、实变、肺间质受累、灌注的局部和区域差异、影响低氧性血管收缩、心排血量和贫血的影响。此外，特定的干预措施可以补充俯卧位的影响：通过机械通气或高流量鼻插管增加呼气末正压，通过镇静和神经肌肉阻滞剂减少患者－呼吸机的不同步性，以及使用有助于改善肺血管床流量和心输出量的药物。

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