俯卧位通气在新型冠状病毒感染中的应用及需要注意的问题
俯卧位通气在新型冠状病毒感染中的应用及需要注意的问题
从20世纪70年代开始，俯卧位通气作为一种可以改善氧合的方法，用于治疗急性低氧性呼吸衰竭患者，特别是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者。新型冠状病毒感染（COVID-19）发生后，临床医生普遍采用俯卧位通气策略治疗COVID-19所致低氧血症，尤其用于未插管的保留自主呼吸的患者，即清醒俯卧位通气治疗，取得了较好疗效。现对俯卧位通气在COVID-19相关低氧血症中的临床应用、作用机制及注意事项进行阐述。
一、俯卧位通气治疗ARDS的临床应用与机制
俯卧位通气通过改善肺通气及促进肺泡复张，提高氧合指数并促进二氧化碳排出，降低肺循环阻力；亦通过降低驱动压和避免过高的呼气末正压（PEEP）改善右心功能。
二、俯卧位通气治疗在COVID-19相关低氧血症中的临床应用
COVID-19是由新型冠状病毒引起，以肺内皮屏障破坏、弥漫性肺泡损伤、肺泡-毛细血管气体交换功能障碍及氧弥散能力损伤为病理生理表现的疾病。COVID-19最主要的临床表现为低氧血症，而俯卧位通气治疗作为一种可以改善氧合的治疗策略，可用于治疗COVID-19相关低氧血症，特别是在未进行气管插管的保留自主呼吸的患者中，即清醒俯卧位通气治疗。
清醒患者俯卧位通气的研究最早可追溯到1977年，Douglas等对急性呼吸衰竭患者的研究发现，俯卧位通气可降低有自主呼吸的低氧血症患者的插管率。Ding等对未插管的中重度ARDS患者的多中心前瞻性队列研究显示，早期俯卧位通气联合经鼻高流量氧疗治疗中度ARDS患者，可避免气管插管，且耐受性良好。COVID-19相关低氧血症患者清醒时俯卧位通气治疗可明显改善氧合，降低呼吸驱动，同时在降低气管插管率方面具有一定益处，尤其是与经鼻高流量氧疗或无创通气联合应用。一项多中心随机对照研究，纳入1 121例应用经鼻高流量氧疗且氧合指数小于300 mmHg的COVID-19相关低氧血症患者，结果显示，俯卧位通气治疗组氧合及呼吸频率明显改善，且治疗效果在调整为仰卧位后仍能维持，28 d内插管率低于未行俯卧位通气治疗组，但28 d病死率差异无统计学意义。Perez-Nieto等对清醒俯卧位通气治疗的研究则发现，清醒非插管的COVID-19相关低氧血症患者，俯卧位组的插管率为23.6%（119/505），低于仰卧位组［40.4%（130/505）］；俯卧位组病死率为19.8%（100/505），低于仰卧位组［37.3%（120/505）］。一项比较早期组（经鼻高流量氧疗启动24 h内）和晚期组（经鼻高流量氧疗启动24 h后）应用清醒俯卧位通气治疗COVID-19相关低氧血症患者的预后研究显示，两组的氧合指数无显著差别，但早期组的28 d病死率低于晚期组。Esperatti等探讨了俯卧位通气时长对经鼻高流量氧疗的COVID-19相关低氧血症患者的影响，结果显示，每天俯卧位通气超过6 h可减少气管插管的风险，每天俯卧位通气超过8 h可降低住院死亡的风险。上述研究提示COVID-19相关低氧血症患者，采用经鼻高流量氧疗联合清醒俯卧位通气治疗，在改善氧合的同时，可降低插管率及病死率。
对接受机械通气的COVID-19相关低氧血症患者，俯卧位通气治疗是否有效，目前尚缺乏随机对照研究。Ziehr等对机械通气的COVID-19患者的观察性研究发现，俯卧位通气治疗后患者的氧合指数和肺顺应性有所改善。一项多中心回顾性队列研究对2 338例中重度低氧血症危重患者（氧合指数≤200 mmHg）进行俯卧位通气效果的分析发现，在入ICU的两天内开始俯卧位通气的患者，死亡风险低于未开始俯卧位通气的患者。上述研究证实，在接受机械通气的患者早期行俯卧位通气治疗，对重症COVID-19相关低氧血症有益。Zaaqoq等研究了在体外膜肺氧合支持下俯卧位通气对COVID-19相关低氧血症患者预后的影响，结果显示，俯卧位通气治疗组生存率为33%，高于行仰卧位通气组（29%），提示俯卧位通气可改善在体外膜肺氧合支持下COVID-19相关低氧血症患者的预后。因此，对危重型COVID-19患者，俯卧位通气是一项非常重要的挽救性治疗措施。
三、俯卧位通气治疗在COVID-19相关低氧血症中的可能机制
COVID-19所致低氧血症的初始阶段的特点是肺灌注改变、过度炎症反应、高凝状态，随着病情进展出现炎症性水肿，进而出现肺实变加重——更类似于典型的ARDS。在COVID-19早期，低氧血症是由肺通气和肺灌注不匹配决定，主要与免疫血栓形成、毛细血管内皮损伤和新生血管形成有关。40%~50%的COVID-19所致低氧血症患者中可观察到肺通气正常或增加，内皮细胞损伤和免疫微血栓形成导致肺血流减少，产生高V̇/Q.区；过度炎症反应、肺血管床减少、血管麻痹扩张、新生血管形成可导致局部区域肺血流增加，产生低V̇/Q.区。尽管COVID-19相关低氧血症患者俯卧位对重力依赖区肺泡开放的改善程度明显差于传统ARDS，但有研究发现其俯卧位可减少死腔，将通气不足的肺区域周围的血流重新分配至灌注不足而通气正常的肺区域，可使腹侧的高V̇/Q.区比例减少。随着COVID-19相关低氧血症逐渐进展加重，肺通气不足区域进一步扩大，肺实变增加，肺顺应性进行性降低；肺内分流和无通气/无灌注区域增多。俯卧位可增加其重力依赖区肺泡开放，改善通气分布，同时减少肺内分流。COVID-19相关低氧血症患者肺血流灌注调控障碍，使得俯卧位时肺灌注比例的改变起到了改善氧合的作用。在进行气管插管的COVID-19相关低氧血症患者中，俯卧位时氧合指数的改变取决于背侧肺泡开放增加及腹侧肺泡开放减少之间的平衡，决定这一平衡的是背侧肺实变情况。在俯卧位通气治疗无反应的病程较长的COVID-19相关低氧血症患者中，研究者观察到患者存在较高的肺实变组织占比、二氧化碳分压、弹性阻力，提示这个时期患者的肺组织可能发生了纤维化样的改变。
此外，俯卧位通气可减轻COVID-19相关低氧血症患者的肺损伤。严重低氧血症、肺容量变化及炎症引起的代谢改变可导致呼吸驱动增加，其目的是增加分钟通气量以补偿机体缺氧。在肺顺应性相对正常的COVID-19相关低氧血症患者中，高潮气量和呼吸困难可与无呼吸困难即“沉默性低氧血症”同时存在。过高的吸气压引起跨肺压剧烈波动及局部肺组织过度牵拉，导致肺应变和应力增大，诱发患者自发性肺损伤，加剧呼吸衰竭。有研究通过测量食管压和动态跨肺压评估呼吸肌所产生的吸气功，结果显示，俯卧位时呼吸做功显著降低，主要与呼吸频率的降低有关。俯卧位通气可通过减少自主吸气努力降低肺损伤风险。俯卧位时，腹侧胸壁运动受限，导致总胸壁顺应性下降，可使局部通气分布不均程度降低，进而减少肺泡的过度扩张，改善呼吸力学。仰卧位压迫腹侧胸壁使其弹性降低亦可达到类似的效果，提示胸廓顺应性的改变是俯卧位通气治疗中的一个潜在机制。
四、俯卧位通气在COVID-19相关低氧血症中应用的注意事项
对伴有低氧血症且需进行氧疗的COVID-19相关低氧血症患者应尽早实施俯卧位通气治疗。而对伴有中重度ARDS且接受机械通气和/或体外膜肺氧合治疗的COVID-19相关低氧血症患者，应充分评估后实施俯卧位通气。
俯卧位通气治疗的绝对禁忌证是不稳定的面部、脊柱骨折。其他相对禁忌证包括：血流动力学不稳定、不稳定的骨盆或长骨骨折、开放性腹部伤口和颅内高压等。肥胖和晚期妊娠患者俯卧位风险较高，但不应将二者视为禁忌证。通过特殊护理措施，如避免压迫腹部和骨盆、连续进行胎心监测等，对COVID-19相关低氧血症的孕妇进行俯卧位通气治疗是安全可靠的。
俯卧位通气实施过程中可发生各种并发症，包括气管插管脱出、移位或阻塞、动静脉置管脱落、呕吐或鼻饲管脱出、血流动力学波动、消化道出血、心律失常，严重可能出现心脏骤停。在俯卧位通气进行中，亦可能出现眼球损伤、外周神经损伤、腹内压增高、压力性皮肤损伤及可逆性面部水肿。随着俯卧位通气时间的延长，上述并发症的发生率可能增高。同时需特别关注心脏相关事件的发生。20%~30%的COVID-19患者存在心脏标志物水平升高，既往有心血管疾病的患者中发生率更高，且肌钙蛋白升高的频率和幅度越大提示疾病越严重，预后越差。特别是高龄、既往存在心血管疾病的老年患者，心脏功能较脆弱，肺损伤进展、俯卧位体位改变及不耐受均导致心脏事件的“导火索”，进而影响其整体预后。因此，俯卧位通气治疗依赖于经验丰富和训练有素的医护团队，按照俯卧位通气治疗相关流程和管理规范，以最大限度提高疗效及减少相关损害。
清醒俯卧位通气治疗存在延迟气管插管的风险，故早期识别俯卧位成功/失败有助于临床医师优化呼吸支持策略。ROX指数（即末梢血氧饱和度/吸入氧浓度与呼吸频率的比值）作为判断高流量氧疗成功的预测指标之一，可用于识别清醒俯卧位治疗的结局。Ibarra-Estrada等的研究发现，清醒俯卧位成功相关因素包括较高的ROX指数、较低的肺部超声评分和较低的D-二聚体，同时与入组前3天内进行较长的俯卧位治疗时间（大于8 h/d）相关。
五、总结和展望
俯卧位通气治疗在COVID-19相关低氧血症中取得了较好的临床效果。由于病理生理学过程和特点不同，俯卧位通气在COVID-19中的作用机制有所不同，需进一步研究。尽管如此，俯卧位通气仍是治疗COVID-19相关低氧血症的有效手段之一，尤其是清醒患者。在实施俯卧位通气治疗过程中，应加强监测及关注其相关不良事件和并发症，以改善患者预后。