摘要
ARDS患者从仰卧位向俯卧位的变化会沿依赖-非依赖轴产生更均匀的气组织比分布，并使肺部压力和劳损分布更加均匀。俯卧位的改变通常伴随着动脉血气的明显改善，这主要是由于更好的总体通气/灌注匹配。氧合作用改善和死亡率降低是ARDS患者俯卧位的主要原因。解释死亡率降低的主要原因是非依赖性肺区域的过度扩张和依赖性肺区域的周期性开放和闭合较少。实施俯卧位的唯一绝对禁忌症是不稳定的脊柱骨折。从仰卧变为俯卧的操作需要一支由4至5名医护人员组成的熟练团队。最常见的不良事件是褥疮和面部浮肿。最近，俯卧位的使用已扩展到受COVID-19ARDS影响的非插管自发呼吸患者。这种干预对结果的影响仍然不确定。。
介绍
俯卧位已经使用了很多年，现在被推荐用于重度或中重度急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者接受有创机械通气镇静和肌松。在仍在进行的年冠状病*病（COVID-19）大流行中，临床医生基本上采用了俯卧体位，甚至在患者自主呼吸插管前使用。本文就俯卧位的生理效应、如何设置呼吸机、俯卧位对患者预后影响的证据及今后的发展方向作一综述。
俯卧位对肺/胸壁，呼吸力学、通气、灌注和气体交换的影响
肺和胸壁的结构一起扩张，容积相同，它们的弹性特性是串联的：（Ers=El+Ew）。同时，它们的柔度特性并行地增加：Crs=[（ClCw）/（Cl+Cw）]。肺和胸壁的局部顺应性因这些结构的解剖形态、重力的局部效应和病变肺的不均匀力学性质的不同而不同。因此，在过渡到俯卧位时，整体呼吸系统的顺应性可能保持不变、恶化或改善。这些可能的变化及其原因最好是通过分别考虑胸壁和肺来理解的。
胸壁顺应性
总胸壁顺应性受其前、后、腹三个解剖边界的刚度或柔韧性的影响。仰卧位时，顺应性的变化受腹壁和胸前壁的影响最大，而俯卧位时，胸后壁和腹壁是关键的决定因素。由于解剖学原因，后胸壁（包括脊柱和肩胛骨）比前壁（胸骨和肋骨）柔顺性差。相反，在俯卧位时，床面阻碍了前部结构的扩张，而腹部顺应性保持相对不变。因此，胸壁顺应性降低是一种自然的反应。
肺顺应性
在ARDS患者中，肺顺应性主要由肺开放通气（即开放肺单位的数量）决定。值得注意的是，ARDS患者和正常人的特异性肺顺应性相似，表明表面活性物质改变或早期纤维化在改变肺的内在机械特性方面并不占优势。因此，肺顺应性的任何变化主要是由于新肺单位的开放和/或已开放肺单位的机械特性的改善，这些肺单位在容积-压力曲线上达到更有利的位置。在俯卧位，这种有利的位移可能是由于促进了总应力和应变的均匀分布。
考虑到这些因素，俯卧位和总体顺应性降低的预期反应是平台压力增加（容量控制通气）或潮气量减少（压力控制通气）。如果没有观察到这些预期的变化，则表明肺顺应性的改善抵消了胸壁柔韧性的位置性降低。因此，简单观察从仰卧位到俯卧位变化后的平台压力（或潮气量）可以提示肺可复张性的程度。
通气与灌注
我们认为区分充气（形态学概念）和通气（生理学概念，肺充气的结果）的概念是非常重要的。CT扫描可以精确量化充气程度，即气体和组织之间的比率。在图1中，我们表示了正常和ARDS患者俯卧位和仰卧位的气体组织比率。如图所示，与仰卧相比，俯卧时肺单位的充气更均匀，这意味着用于扩张肺的力（跨肺动脉压，即肺应力）分布更均匀。主要原因是改善了胸壁和肺的形状匹配。俯卧位与仰卧位相比，胸膜压力的重力梯度、局部呼气末和吸气末肺容积、局部通气和通气灌注比都更均匀。
有些出乎意料的是，俯卧位和仰卧位的灌注分布相似。重要的是，与区域灌注不均一性的分区解释相反，肺血流的重力分布只有轻微的改变，因为当背侧区域转向非依赖位置时，会导致大部分灌注继续流向背侧区域。因此，观察到的气体交换变化（通气/灌注比的直接函数）是区域通气变化的主要原因。
可复张性
当从仰卧位转移到俯卧位时，在CT扫描上观察到的最显著的变化是从背侧到腹侧的密度重新分布。为了解释这一发现，由于叠加压力，后续的CT扫描分析最终在海绵模型中达到顶峰。因此，在湿肺中，从肺重量沿垂直轴逐渐增加的压力从最依赖的肺单位挤压气体。事实上，在仰卧位时，最背部的肺单位往往没有气体。俯卧位可以逆转这个过程（虽然不是1:1的比例）。俯卧时，背侧（现在是非依赖的肺单位）倾向于开放，而腹侧（以前是开放的）倾向于塌陷。值得注意的是，通常在相同的气道压力下，肺的平均密度保持不变，因为组织质量和气体容积不变。然而，可能改变的是气体分布。尽管文献中经常提到俯卧位导致肺复张，但人们通常忘记了，尽管不是1:1的比例，但复位与肺前区塌陷有关。因此，俯卧位对可复吸性的净影响取决于肺的形状（即依赖性肺段与非依赖性肺段的相对质量），以及横膈膜曲率对腹压传递的影响。在一个假想的，完美的圆形肺和均匀的膈肌穹窿中，由于背侧开口等于腹侧塌陷，可复性为零。实际上，背侧肺的重量大于腹侧，这解释了最终的净肺复张（见图2）。
充氧
我们现在有了讨论气体交换与俯卧位关系所需的所有元素。事实上，三种元素可能在不同程度上有助于改善氧合。
1.第一个因素是在呼吸循环中开放通气和灌注的组织数量。如果背肺的复张超过腹肺的去复张，并且由于灌注的分布基本上没有变化，氧合应该得到改善。事实上，灌注量保持不变，但俯卧时开放通气的肺单位更多。
2.第二个因素是肺膨胀的同质化程度。不均匀性与通风不均有关。鉴于灌注几乎保持不变，更均匀的通气会导致通气/灌注比更均匀的分布，这反映在减少静脉混合和减少死腔。
3.胸壁顺应性的区域性改变也可能有助于改善氧合。事实上，由于前胸壁顺应性较低，横膈膜弯曲，潮气量的分布向肺的后腹旁区域移动，在那里通常没有仰卧位通气。这种改善源于分流和通气灌注异质性的减少，这种异质性的发生是因为肺部在解剖学上类似一个圆锥体，当患者俯卧与仰卧时，肺部能以较少的变形进入其圆筒状的胸腔。这反过来减少了肺背侧区域的肺不张，而肺背侧区域分流在ARDS中优先分布。
二氧化碳消除
通常被忽略的变量是俯卧位的PaCO2反应。当俯卧位与相同分钟通气时的PaCO2降低相关时，临床结果似乎更有利。补充灌流和先前塌陷的单位导致分流减少，从而有利于PaCO2的减少。此外，更均匀的充气应与源自仰卧时相对过度充气的肺单位的死腔减少相关。我们可能会想知道在俯卧位通气后增加PaCO2的可能机制。在未经调整的压力控制通气中，俯卧位胸壁顺应性的降低会导致潮气量减少，从而降低肺泡通气。如果在容量控制通气中，由于胸壁顺应性降低导致的胸膜压升高可能会减少静脉回流，如果伴有局部灌注减少，则会增加死腔。
俯卧位与血流动力学
在APRONET研究中，不做俯卧位最常见的原因之一是平均动脉压低于65mmHg。然而，血流动力学损伤，ARDS中的常见情况，本身并不是俯卧位的禁忌症。在PROSEVA试验中，俯卧位对生存率有好处，俯卧位组有72%的患者接受了血管升压药治疗，这一比例与对照组没有差别。然而，所有患者在纳入时血流动力学稳定，因为平均动脉压不保持≥65mmHg是排除标准。重要的是要强调俯卧位，当充分执行时，不会引起血流动力学副作用，甚至可以改善血流动力学。
在系统回顾和荟萃分析中，俯卧位的少数副作用中没有描述血流动力学损伤，俯卧位患者心律失常的发生率较低。医生俯卧位的方式可能会改变其对血流动力学的影响。Chiumello等人曾报道当俯卧位使用胸盆式支架时，会显著降低每搏量和增加心率，而在没有任何支架的情况下俯卧位没有观察到任何影响，可能是因为骨盆支架会降低静脉回流。某些胸部支撑结构有可能增加胸内压，从而可能降低全身静脉回流。
俯卧位最有趣的生理效应之一是它也可以改善血流动力学。在PROSEVA研究中，Guerin等人观察到俯卧位组心脏骤停较少（6.8%对13.5%），随机分组后28天内无肺外功能障碍天数也较高。在18例ARDS患者中，所有患者在俯卧位通气都有右心室扩张，Jozwiak等人报道，约一半患者的心脏指数没有变化，另一半患者的心脏指数增加，这与右心室去负荷有关。心脏指数增加的患者，仰卧时心脏指数依赖于前负荷。在42例重症ARDS患者中，21例最初出现右心室收缩超负荷的急性肺源性心脏病患者中，延长俯卧位通气运动（18h）可导致右心室功能正常化。这种右心室去负荷与心脏指数的显著增加和心率的降低有关。这些影响可以解释为俯卧位对呼吸力学和血气交换的影响（图3）。事实上，低氧血症、高碳酸血症、高驱动压和平台压≥27cmH2O是发生急性肺心病的危险因素。俯卧位通过补充肺部，有可能降低低氧血症、高碳酸血症、驱动压力和平台压力，从而改善右心室功能和血流动力学。当临床指示ARDS患者吸入一氧化氮时，应更好地将其用于俯卧位，因为它对氧合和肺循环有相加作用。另一个潜在的机制是它能够避免应用过高的PEEP，据报道，当在积极的楼梯复张动作后应用PEEP时，会降低存活率并对血流动力学产生有害影响。俯卧位对血流动力学的影响，尤其是对右心室功能的影响如何参与其对预后的有益影响仍有待确定。我们已经知道，血气的改善并不能解释PROSEVA研究中观察到的存活率的增加。换言之，俯卧位在应答者和无应答者中都是有益的，因为它们通常是由气体交换参数的变化来定义的。
适应证和禁忌症
在ARDS患者中实施俯卧通气有两个主要适应症：需要改善氧合，如前所述，以及俯卧位降低死亡率的可能性。尽管对36例易发生肺衰竭的患者进行了随机研究，但未选择易发生肺衰竭的患者没有明显的保护作用。因此，许多年来，俯卧位通气矫治仅用于严重低氧血症的抢救治疗。然而，回顾过去，所有这些早期研究都存在方法学上的问题，可能导致假阴性结论（例如，检测死亡率差异的能力不足，仅使患者每天进行短时间的内旋，使用过多的镇静剂）。年，Guerin及其同事发现，在PaO2/FiO2比值mmHg的患者中，每天至少使用16小时的俯卧通气可将90天死亡率从41%降低到23.6%，且无实质性不良影响。尽管有这个惊人的结果，5年后俯卧通气只被用于33%的严重ARDS患者。为什么没有使用它，最常见的解释是氧合功能没有受到足够的损害，这可能在很大程度上是因为俯卧位通气只能作为严重低氧血症的抢救治疗。工作量的增加和训练有素的工作人员不足也可能是原因之一。俯卧位时，非依赖性肺区的过度扩张较少，依赖性肺区的循环性空域开放和关闭较少，这可能是呼吸机引起肺损伤的原因。在呼吸机诱导的肺损伤使ARDS复杂化的程度上，这些有益的效果表明，俯卧通气应该在综合征的早期而不是晚期实施。重要的是，这些影响发生在所有肺部，甚至那些完全正常的，因此也会发生在轻度或中度ARDS患者。然而，有几项研究报告，俯卧通气不能降低PaO2/FiO2比值mmHg患者的死亡率，但对于死亡率终点来说，俯卧通气的作用仍然不足，并且/或者使用更高水平的镇静剂使其混淆。有趣的是，这些研究的两个荟萃分析中的置信区间表明，额外的试验可能在临床意义上降低轻度或中度ARDS患者的死亡率。此外，可以说，并非所有患者都必须使用深度镇静和肌肉肌松。相反，建议在常规临床实践中单独滴定这些药物。
禁忌症
俯卧位的唯一绝对禁忌症是不稳定的脊柱骨折。相对的禁忌症包括血流动力学不稳定、骨盆或长骨骨折不稳定、腹部开放性创伤和颅内压升高，如果头部和颈部的位置部分阻碍了脑静脉引流。然而，在后一种情况下，可以测量颅内压并作为指导，以便于定位，避免这种不良影响。影响寰枕关节的类风湿性关节炎患者在放置颈圈前不应俯卧位通气。大规模肥胖，世界范围内ICU人口的增加，不应被视为禁忌症，因为这些患者往往受益。晚期妊娠被认为是一个禁忌症，但适当的定位，以限制腹部和骨盆压迫，并利用胎儿心脏音的持续监测，允许这些患者的内旋。这些相对禁忌症中的一些可以与参与患者医疗的临床团队逐案讨论。
呼吸机设置的选择
低潮气位与肺通气有协同保护作用。俯卧位的生存益处似乎取决于同时使用低潮气量。关于俯卧位对ARDS患者生存益处的机制已经讨论过。俯卧位通气也可能与PEEP有协同作用。肺充气过度和肺充气过度可导致肺充气过度加重。因为俯卧位减少了局部肺应变的不均匀性，降低了胸壁顺应性，较高的PEEP可能不太可能导致局部俯卧过度膨胀。在考虑易患ARDS患者的呼吸机设置时，患者至少应接受与PROSEVA试验一致的支持。这些设置包括以6毫升/千克预测体重为目标的低潮气量、低于30cmH2O的平台气道压力、为实现这一目标所需的潮气量减少以及至少中等的PEEP水平。然而，一些考虑因素表明，可能更具保护性的设置在俯卧位是可行的。首先，俯卧位通气通常伴随着持续的神经肌肉阻滞。因此，当决定俯卧时，患者对呼吸机设置的耐受性有时需要更深的镇静和肌松的潜在权衡不是一个因素。第二，俯卧位通气通常可以改善氧合，减少死腔通气。气体交换的改善似乎不能预测存活益处，但它们确实创造了一个机会，在面对严重高碳酸血症或低氧血症的限制之前，可以进一步修改呼吸机设置。因此，利用前倾相关的气体交换改善和伴随的神经肌肉阻滞，将潮气量降低到6ml/kg以下，预测体重降至可耐受的最低值，或适当考虑允许性高碳酸血症，可能是有益的。即使在神经肌肉阻滞和内旋的情况下，PEEP滴定也不可能与肺保护呈单向或线性关系。如果设置得太低，可能会发生小气道潮气末塌陷，易导致肺不张，随着时间的推移，肺可能逐渐失去营养，减少可用于潮气通气的充气婴儿肺容积。如果设置得太高，PEEP肯定会加剧潮气末的过度膨胀和血流动力学不稳定。理想的PEEP滴定策略，不管患者的位置如何，仍不明确，部分原因是如何解决预防肺不张和恶性肺膨胀之间的竞争关系尚不清楚。然而值得强调的是，俯卧位与仰卧位相比，对过度拉伸和肺不张的影响较小。
将潮气量降低到最低耐受值有助于通过降低肺不张和恶性肺膨胀的风险来缓解PEEP滴定的紧张状态。以患者为中心的俯卧位临床试验一直使用相对较低的PEEP策略，但只要平台压力不超过30cmH2O，就没有尝试将潮气量降低到6mL/kg预测体重以下。如果目标是更低的潮气量，较高的PEEP可使肺通气和局部力学均匀化，而潮气末过度膨胀的风险较小。虽然有人提出了协同效应，但其潜在的临床益处尚未得到验证。
无论如何，只要在俯卧位期间对呼吸机进行调整，就应在每次患者回到仰卧位时进行重新评估，以确保呼吸机设置保持安全且耐受性良好。根据换气时气体交换和呼吸力学的变化指导我们在每次俯卧位-仰卧位时调整呼吸机参数设置。
如何在床边实施俯卧位
俯卧位的绝对或相对禁忌症已经在前面提到过。相反，ECMO和ECCO2R患者可采用俯卧位。在最近一项涉及23个ECMO中心的国际调查中，6%的患者在ECMO第一天使用俯卧位，15%的患者在整个ECMO过程中使用俯卧位。遗憾的是，只有26%的病例在ECMO开始前采用俯卧位。
病床
使用各种类型的床。很多时候，标准的重症监护病房床位被用于PROSEVA研究。一些重症监护室也采用了低空气损失床系统。相比之下，自动俯卧位通气床在许多情况下不用于俯卧患者。
俯卧位
将患者置于俯卧位有许多不同的方法。在进行操作时，应遵循当地协议，以降低工作人员（背部受伤）和患者受伤的风险。通常，患者的手臂与躯干平行或处于游泳“爬行”姿势，腹部无支撑，面部转向右侧或左侧。这种体位每2-4小时更换一次。虽然建议闭眼以预防结膜炎和角膜溃疡，但薄薄的水胶体敷料用于预防压疮还是有争议的。气管内导管和固定气管内导管。将横卷放置在骨盆和胸部下方并没有被证明能改善氧合，通常会导致胸壁顺应性降低和胸膜压力增加。对于气管造口术患者，特别设计的带镜子的一次性俯卧位头垫可提高对气管导管的接触，并便于使用封闭系统进行气管内吸痰。整个过程中的标准监测应包括脉搏血氧饱和度和有创动脉血压。为了避免并发症，俯卧位通气操作需要实际的技能和复杂的协调工作，包括医生和护士。当ECMO患者采用俯卧位时，至少有6名工作人员参与，其中4人负责患者的旋转，1人负责ECMO回路，1人（通常是医生）负责气管插管的管理和保护（见视频）。需要注意的是，如果没有视频中显示的特定枕头，特别是在没有颈椎问题的情况下，也可以实施俯卧位。
俯卧位持续时间
研究表明，患者接受倾向性治疗的时间越长，获益就越大。必须强调的是，在PROSEVA研究中，俯卧姿势是每天进行的，即使在前一疗程中氧合没有改善。事实上，解释结果改善的机制是复杂的，不可能局限于气体交换的改善。即使在ECMO患者中，肺部浸润的定位（胸部X光片、肺部超声、CT扫描）也不能预测氧合的改善。当肺部形态显示俯卧位时，一项试验发现对患者预后没有益处。停止俯卧位治疗的通常标准是氧合改善，可采用允许自主或辅助通气的通气模式，PaO2/FiO2比值相对于仰卧位下降20%以上，或俯卧位期间发生危及生命的并发症。
不良事件
俯卧位转换过程中可能会发生各种并发症，例如器械移位，呕吐，静脉通路丢失，意外拔管，气管内插管移位和阻塞，血液动力学不稳定，臂丛神经损伤和溃疡。在正常志愿者长时间俯卧期间，已经出现了眼部并发症，如眼内压升高。ARDS患者的数据很少。一项正在进行中的试验策略是，预防ARDS患者长时间俯卧位（包括眼）的并发症。然而，已经表明，俯卧位和仰卧位之间气压伤，呼吸机相关性肺炎，意外导管拔除和计划外拔管的发生率无差异，而气管内阻塞和压疮随俯卧位而增加。例如，在PROSEVA试验中，俯卧位组和仰卧位组在意外拔管、选择性支气管插管或气管插管阻塞的发生率方面没有差异。很可能，通过员工培训和协作可以避免这种复杂情况。一旦进入俯卧位，与保持俯卧位相关的后果和医疗工作量不会增加。然而，当俯卧位持续时，可逆性面部水肿是可以预测的。ECMO患者只报告了轻微的并发症，但同样，这些手术必须由经验丰富且训练有素的团队进行。为了使利益最大化，危害最小化，必须优先考虑安全问题。应向照顾者提供继续教育和培训。
在ARDS患者中，除俯卧位持续时间外，还观察到年龄、血流动力学不稳定、其他器官功能障碍、ICU住院时间、固定和营养状况等因素对压疮的影响。据报道，在第7天，俯卧位组的压疮患者发生率高于仰卧位组（面部和胸部前部）。然而，在ICU出院时，两组患者的压疮发生率不再存在差异。
临床对结果的影响及试验总结在过去的30年里，俯卧位机械通气的作用已经经历了严格的评估。研究设计的演变表明，随着时间的推移和先前研究的综合，随着时间的推移，最佳分娩方式和合适的人群可能会产生结果。
对俯卧位的初步研究表明，急性呼吸衰竭的所有严重程度的氧合均有改善。此外，当仰卧位恢复通气时，对氧合的影响被发现是持续的。但是，正如ARDS文献中先前的研究所表明的，改善氧合并不总是转化为重要的以患者为中心的临床结果，如死亡率。
有趣的是，直到最近的研究才发现俯卧姿势对死亡率没有影响。早期研究的特点是包括ARDS的所有严重程度、俯卧位持续时间较短以及终止每日俯卧位疗程的阈值较低（表1）。然而，一项荟萃分析汇集了年4项最大研究的数据，结果显示严重低氧血症患者亚组的死亡率有所提高。从理论上讲，这一队列可能从俯卧位的生理影响中获得最大的益处，因为俯卧位的水肿和肺泡塌陷量较大。
年之前的全部文献为Guerin及其同事最近的中重度ARDS俯卧位试验奠定了基础。在参与PROSEVA试验的名患者中，俯卧组和仰卧组的28天死亡率分别为16%和33%（p0.；俯卧位死亡的危险比为0.39（95%可信区间（CI）为0.25–0.63）。
在一项荟萃分析中，八项随机试验（名患者）历时12年，评估了俯卧位对ARDS所有严重程度的影响。每天俯卧位超过12小时和研究局限于中重度ARDS与死亡率相关[RR0.74（95%CI0.56-0.99）]。俯卧位似乎一直有益于ARDS患者中低氧血症较多的亚组；然而，由于缺乏详细的汇总数据，评估mmhg的特定PaO2/FiO2阈值是不可行的。然而，到目前为止，汇集的数据已经证明了严重ARDS的一致益处。年美国胸科学会/欧洲重症监护医学会/重症监护医学会成人ARDS患者机械通气临床实践指南强烈建议重度ARDS患者每天接受俯卧位超过12小时。法国重症监护医学会（SRLF）年关于ARDS管理的指南强烈建议对PaO2/FiO2比值低于mmHg的ARDS患者实施俯卧位治疗。由于没有针对轻中度ARDS患者的试验，一项法国试验正在准备评估俯卧位有益的特定PaO2/FiO2阈值。
未回答的问题，研究和结论的新途径
俯卧位对中重度ARDS患者有效，这些患者接受有创机械通气、持续输注神经肌肉阻滞和低潮气量。俯卧位似乎没有得到充分利用，而COVID-19大流行表明临床医生实际上广泛采用了这种策略。例如，在西班牙一个多中心队列中，名COVID-19相关的ARDS患者中，76%的患者使用了俯卧位，63%的轻度ARDS患者使用俯卧位。正在进行的研究表明，COVID19肺炎的作用机制（例如血流的再分配）可能不同于其他更常见形式的ARDS，作者强调，并非所有COVID-19插管机械通气患者都能受益于俯卧位。尽管提倡长俯卧位训练，但最佳持续时间并没有确定。包括肺和胸壁力学、电阻抗断层扫描和生物标记物在内的多模态监测可帮助临床医生更好地确定将患者移回仰卧位和/或恢复俯卧位的时间。如何在俯卧位调整呼吸机设置是尚未解决的问题。临床医生大多减少由于更好的氧合通常与俯卧位通气观察FiO2的结果。在试验中发现，尽管低PEEP水平可能有助于临床获益，但俯卧位患者的PEEP水平低于预期。在俯卧位使用食管压力引导策略的尝试，平均而言，与人类的PEEP和FiO2表相比，未能显示出生理益处，与实验数据一致。尽管COVID-19大流行已经在酝酿中，但在自发呼吸的非插管患者中使用俯卧位还是得到了促进。迄今为止，在接受高流量氧气或无创通气的患者中，关于插管前该策略的可行性和有效性的观察研究结果是平衡的。试验计划验证这种策略是否可以降低插管率和提高生存率。
综上所述，俯卧位在ARDS的治疗中占据了应有的地位，了解俯卧位在非插管患者中是否也能证实其对临床结果的有益影响是很重要的。
---IntensiveCareMed.Dec;46(12):-.
doi:10./s34---w.EpubNov10.
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