俯卧位治疗急性呼吸窘迫综合征(ARDS)
作者：许永华 杨兴易
单位：许永华 (综述) 中国人民解放军急救医学中心；杨兴易 (审校) 上海长征医院急救科，上海 200003
关键词：
中国急救医学990758 ARDS以直接或间接的肺损伤引起的非心源性肺水肿为特征，严重的低氧血症是其突出表现和诊断标准之一。目前临床改善ARDS病人氧合主要应用呼气末正压(PEEP)和高吸入氧浓度(FiO2)，另一治疗措施是采用俯卧位(prone position,PP)。本文就近年来PP临床应用效果和作用机理的研究综述如下。
1 临床应用
1976年Piehl等[1]首次报道5名各种原因引起的ARDS病人使用PP后30～120分钟所有人动脉血氧分压(PaO2)明显提高，未发现任何不利影响。此后，PP改善ARDS病人氧合的临床研究不断开展。下表列举了近年来PP应用效果的报道。
, http://www.100md.com
附表 近年来PP应用效果 作者
病人数
氧合指标
时间a
反应b人数
死亡率
Msrtinez[2]
14
PaO2，Qs/Qt
30min
10(71%)
, http://www.100md.com
未报道
Cattinoni[3]
10
PaO2
10min
2(20%)
未报道
Pappert[4]
12
PaO2
30min
8(67%)
, http://www.100md.com
5/12
Vollman[5]
15
AaDO2
20min
9(60%)
未报道
Fridrich[6]
20
PaO2/FiO2
80min
, 百拇医药
20(100%)
2/20
Chatte[7]
32
PaO2/FiO2
60min
25(78%)
18/32
Flaatten[8]
14
PaO2/FiO2
, http://www.100md.com
60min
13(93%)
6/14
Blanch[9]
23
PaO2/FiO2
60min
16(70%)
未报道
Gattinoni[10]
54
, http://www.100md.com
PaO2/FiO2
6h
43(81%)
未报道
Servillo[11]
12
PaO2/FiO2
60min
10(83%)
未报道
注：a—PP开始至反应时间
, http://www.100md.com
b—氧合指标较仰卧位(SP)时提高10～20%视为对PP反应
Qs/Qt：肺内分流：AaDO2：肺泡-动脉血氧分压差
PP改善氧合具有下列特点：①PP对血流动力学无明显影响[2-11]，同时能提高氧输送(DO2)[9]；②PP改善氧合的作用随ARDS病因、病程和病情的不同而具有差异性。Fridrich等[6]研究的20名创伤后ARDS病人均在诊断后即以PP治疗，结果80分钟后所有病人PaO2/FiO2显著提高。而Blanch等[9]认为ARDS病程是影响PP效果的重要因素，对PP无反应者的病程和机械通气时间显著长于反应者，处于ARDS晚期，由于肺纤维化和气肿样病灶等限制性肺疾病病理改变严重破坏气体交换功能和肺机械特征，降低PEEP恢复萎陷肺泡的功能，因而这些病人PP时也不能获得肺部通气和血流的有利分布。③PP改善氧合的时间效应呈现多种形式： 一是快速效应，PP后即刻(几分钟后)出现，并在PP时持续存在[7，12]；二是延迟效应，部分病人氧合作用的改善经多次实施PP或PP维持较长时间后才表现出来[12]；三是记忆效应，由PP回到SP后氧合下降的幅度减少[12]。尽管临床研究结果肯定了PP改善ARDS病人氧合的有利作用，PP可能是降低ARDS死亡率的因素之一[12]，但所有研究均存在一个明显的缺陷，即均非随机对照研究，而且列入研究的病人数较少。
, 百拇医药
2 ARDS肺损伤的重力依赖性分布
ARDS肺部病理表现为弥漫性肺泡损害，早期呈肺泡和肺间质水肿，进而发展为肺纤维化，其肺损伤分布具有“不均一性”和重力依赖的特征。CT扫描显示较高密度的浸润广泛分布于肺重力依赖区(下垂区)，水肿液静水压效应引起的肺不张散在分布于“正常”肺组织间[13]，而且随着病程进展，肺依赖区出现气肿样病灶[14]。进一步研究表明肺水肿的分布随体位改变，Werf等[5]观察到ARDS病人SP时胸片显示的心影在PP时消失，提示重力依赖性肺水肿的存在；CT扫描显示PP时背侧肺密度增高区域消失，同时含气肺泡的萎陷较SP时减轻[3]。
3 PP改善氧合的机理
3.1 血流再分布 体位对肺部血流分布的影响小，PP时并未发现血液灌注的垂直分布[16]，因此单纯以体位改变使肺部血流重新分布不能解释PP时氧合的改善。
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3.2 通气再分布 肺损伤动物实验表明PP时胸腔压力(Ppl)重力性梯度较SP时明显减少，局部肺通气更为均匀[17]。SP时Ppl重力梯度和肺水肿使背侧肺局部的Ppl增高，跨肺压(Ptp)下降至气道开放压以下，从而使背侧肺区在其闭合容量之下，引起局部通气/灌注(Vr/Qr)比下降，分流增加，而PP时Ptp超过或至少接近气道开放压，使背侧甚至腹侧肺区的通气改善，Vr更为均匀，低Vr/Qr比区域减少，从而分流下降使氧合改善[18]。Broccard等[19]的犬ARDS模型实验亦发现PP时背侧肺局部呼出气量(Ver)增加，Ver/Qr增高，同时组织病理学异常较SP时明显减轻。因此，Ppl或Ptp在肺损伤时是决定Vr大小的关键因素，PP时其更为均匀的分布直接导致背侧肺区Vr的增加，这是氧合改善的主要原因。在12名压力控制机械通气的ARDS病中，Pappert等[4]观察到PP时V/Q比不均一性的改善，发现反应者分流率减少的程度与正常肺泡通气/血流(VA/Q)比(0.1～10)区域血流的增加量是一致的，作用认为由于缺氧性肺血管收缩不受体位影响，因而氧合改善不可能是因为血流的再分布，而是由于PP后背侧肺区Ptp的有利改变使萎陷的肺泡复张，减少了右向左分流。
, 百拇医药
3.3 呼吸系统机械特征的改善 Blanch等[9]和Servillo等[11]均发现PP时仅反应者的呼吸系统顺应性(Crs)增加，可能是因为背侧局部肺不张的复张。由于实验技术的限制，尚不能区分Crs中肺顺应性(CL)和胸壁顺应性(CW)何者升高，而ARDS呼吸系统主要表现为CL降低，推测PP时CL增高是主要因素[11]。有研究表明PP时CL改善，而CW不变[17]。
3.4 尚有研究表明正常人PP时肺功能残气量(FRC)增加[20]，但ARDS病人PP时FRC是否增加及其改善氧合的作用尚待进一步的研究。另外，PP时气道分泌物易于清除也是改善氧合的因素之一。
, 百拇医药
3.5 PP改善氧合的时间效应[12] 其表现可分为快速反应、延迟反应和记忆效应等三种形式。PP后即时出现背侧肺通气的有利再分布是PP快速改善氧合的基础，而延迟反应和记忆效应则是因为PP后水肿液的再分布利于其再吸收，或者反复PP后肺通气量的增加扩大了PEEP的效应。
4 结语
与其他与其他ARDS治疗方法相比，PP具有无创和廉价的优点，是改善机械通气ARDS病人氧合的简单而有效的方法，临床应用证明是安全的，并无严重的并发症。PP时吸入潮气量在肺损伤单位更为均匀的分布可以降低呼吸机诱导肺损伤的危险，同时FiO2的降低也减少了氧中毒的发生[9]。因此PP应成为改善ARDS病人氧合的第一线治疗方法，但其对ARDS预后的影响尚需进一步随机对照的临床研究。
, 百拇医药 参考文献
1 Piehl MA,Brown RS. Use of extreme position changes in acute respiratory failure Crit Care Med,1976,4(1):13-14.
2 Martinez M,Diaz E,Joseph D,et al.Improvement in Oxygenation by prone position and nitric oxide in patients with acute respiratory distress syndrome.Inten Care Med,1999,25(1):29-36.
3 Gattinoni L,Pelosi P,Vitale G,et al.Body position changes redistribute lung computed-tomographic density in patients with acute respiratory failure.Anesthesiology,1991,74(1):15-23.
, 百拇医药
4 Pappert D,Rossaint R,Slama K,et al.Influence of positioning on ventilation-perfusion relationships in severe ARDS.Chest,1994,106(5):1511-16.
5 Vollman KM,Bander JJ.Improved oxygenation utilizing a prone positioner in patients with ARDS.Inten Care Med,1996,22(10):1105-11.
6 Fridrich P,Krafft P,Hochleuthner H,et al.The effects of long-term prone position in patients with trauma-induced ARDS.Anesth-Analg,1996,83(6)1206-11.
, 百拇医药
7 Chatte G,Sab JM,DuBois JM,et al.Prone position in mechanically ventilated patients with severe acute respiratory failure.Am J Respir Crit Care Med,1997,155(2):473-8.
8 Flaatten H,Aardal S,Hevroy O.Improved oxygenation using the prone position in patients with ARDS.Acta Anaes Scand,1998,42(2):329-334.
9 Blanch L,Mancebo J,Perez M,et al.Short-term effects of prone position in critically ill patients with ARDS.Crit Care Med,1997,23(10):1033-1039.
, 百拇医药
10 Gattinoni L,Togoni G,Brazzi L,et al.Ventilation in the prone position.Lancet,1997,350(9080):815.
11 Servillo G,Roupie E,Derobertis E,et al.Effects of ventilation in ventral decubitus position on respiratory mechanics in adult respiratory distress syndrome.Inten Care Med,1997,23(12):1219-1224.
12 Stocker R,Neff T,Stein S,et al. Prone positioning and low-volume pressure-limited ventilation improve survial in patients with severe ARDS.Chest,1997,111(10):1008-1017.
, http://www.100md.com
13 Gattinoni L,Pesenti A,Torresin A.Adult respiratory distress syndrome profiles by computed tomography.J Thorac Imag,1986,1(1):25-30.
14 Gattinoni L,Dandrea L,Pelosi P,et al.Lung structure and function in different stages of severe adult respiratory distress syndrome.JAMA,1994,271(12):1772-1779.
15 Werf Ts,Wolf RF, Tulleken JE,et al.The vanishing heart-deterioration on chest radiography with clinical improvement during prone position ventilation.Brit J Radiology,1998,71(4):477-499.
, 百拇医药
16 Glenny RW,Lamm WJE,Albert RK,et al.Gravity is a minor determinant of pulmonary blood flow distribution.J Appl Physiol,1991,71(3):620-629.
17 Mutoh T,Guest RJ,Lamn WJE,et al.Prone position alters the effect of volume overload on regional pleural pressures and improves hypoxemia in pegs in vivo.Am Rev Respir Dis,1992,146(2):300-306.
18 Lamn WJE,Graham MM,Albert RK.Mechanism by which the prone position improves oxygenation in acute lung injury.Am J Respir Crit Care Med,1994,150(1)184-193.
, 百拇医药
19 Broccard A,Shapiro R,Schmitz L,et al.Influence of prone position on the extent and distribution of lung injury in a high tidal volume oleic acid model of acute respiratory distess syndrome.Crit Care Med,1997,25(1):16-27.
20 Pelosi P,Croci M,Calappi E,et al.The prone position during general anesthesia minimally affects respiratory mechamics while improving functional residual capacity and increasing oxygen tension.Anesth Analg,1995,80(7):955-960.
收稿：1999-05-27, http://www.100md.com
单位：许永华 (综述) 中国人民解放军急救医学中心；杨兴易 (审校) 上海长征医院急救科，上海 200003
关键词：
中国急救医学990758 ARDS以直接或间接的肺损伤引起的非心源性肺水肿为特征，严重的低氧血症是其突出表现和诊断标准之一。目前临床改善ARDS病人氧合主要应用呼气末正压(PEEP)和高吸入氧浓度(FiO2)，另一治疗措施是采用俯卧位(prone position,PP)。本文就近年来PP临床应用效果和作用机理的研究综述如下。
1 临床应用
1976年Piehl等[1]首次报道5名各种原因引起的ARDS病人使用PP后30～120分钟所有人动脉血氧分压(PaO2)明显提高，未发现任何不利影响。此后，PP改善ARDS病人氧合的临床研究不断开展。下表列举了近年来PP应用效果的报道。
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附表 近年来PP应用效果 作者
病人数
氧合指标
时间a
反应b人数
死亡率
Msrtinez[2]
14
PaO2，Qs/Qt
30min
10(71%)
, http://www.100md.com
未报道
Cattinoni[3]
10
PaO2
10min
2(20%)
未报道
Pappert[4]
12
PaO2
30min
8(67%)
, http://www.100md.com
5/12
Vollman[5]
15
AaDO2
20min
9(60%)
未报道
Fridrich[6]
20
PaO2/FiO2
80min
, 百拇医药
20(100%)
2/20
Chatte[7]
32
PaO2/FiO2
60min
25(78%)
18/32
Flaatten[8]
14
PaO2/FiO2
, http://www.100md.com
60min
13(93%)
6/14
Blanch[9]
23
PaO2/FiO2
60min
16(70%)
未报道
Gattinoni[10]
54
, http://www.100md.com
PaO2/FiO2
6h
43(81%)
未报道
Servillo[11]
12
PaO2/FiO2
60min
10(83%)
未报道
注：a—PP开始至反应时间
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b—氧合指标较仰卧位(SP)时提高10～20%视为对PP反应
Qs/Qt：肺内分流：AaDO2：肺泡-动脉血氧分压差
PP改善氧合具有下列特点：①PP对血流动力学无明显影响[2-11]，同时能提高氧输送(DO2)[9]；②PP改善氧合的作用随ARDS病因、病程和病情的不同而具有差异性。Fridrich等[6]研究的20名创伤后ARDS病人均在诊断后即以PP治疗，结果80分钟后所有病人PaO2/FiO2显著提高。而Blanch等[9]认为ARDS病程是影响PP效果的重要因素，对PP无反应者的病程和机械通气时间显著长于反应者，处于ARDS晚期，由于肺纤维化和气肿样病灶等限制性肺疾病病理改变严重破坏气体交换功能和肺机械特征，降低PEEP恢复萎陷肺泡的功能，因而这些病人PP时也不能获得肺部通气和血流的有利分布。③PP改善氧合的时间效应呈现多种形式： 一是快速效应，PP后即刻(几分钟后)出现，并在PP时持续存在[7，12]；二是延迟效应，部分病人氧合作用的改善经多次实施PP或PP维持较长时间后才表现出来[12]；三是记忆效应，由PP回到SP后氧合下降的幅度减少[12]。尽管临床研究结果肯定了PP改善ARDS病人氧合的有利作用，PP可能是降低ARDS死亡率的因素之一[12]，但所有研究均存在一个明显的缺陷，即均非随机对照研究，而且列入研究的病人数较少。
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2 ARDS肺损伤的重力依赖性分布
ARDS肺部病理表现为弥漫性肺泡损害，早期呈肺泡和肺间质水肿，进而发展为肺纤维化，其肺损伤分布具有“不均一性”和重力依赖的特征。CT扫描显示较高密度的浸润广泛分布于肺重力依赖区(下垂区)，水肿液静水压效应引起的肺不张散在分布于“正常”肺组织间[13]，而且随着病程进展，肺依赖区出现气肿样病灶[14]。进一步研究表明肺水肿的分布随体位改变，Werf等[5]观察到ARDS病人SP时胸片显示的心影在PP时消失，提示重力依赖性肺水肿的存在；CT扫描显示PP时背侧肺密度增高区域消失，同时含气肺泡的萎陷较SP时减轻[3]。
3 PP改善氧合的机理
3.1 血流再分布 体位对肺部血流分布的影响小，PP时并未发现血液灌注的垂直分布[16]，因此单纯以体位改变使肺部血流重新分布不能解释PP时氧合的改善。
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3.2 通气再分布 肺损伤动物实验表明PP时胸腔压力(Ppl)重力性梯度较SP时明显减少，局部肺通气更为均匀[17]。SP时Ppl重力梯度和肺水肿使背侧肺局部的Ppl增高，跨肺压(Ptp)下降至气道开放压以下，从而使背侧肺区在其闭合容量之下，引起局部通气/灌注(Vr/Qr)比下降，分流增加，而PP时Ptp超过或至少接近气道开放压，使背侧甚至腹侧肺区的通气改善，Vr更为均匀，低Vr/Qr比区域减少，从而分流下降使氧合改善[18]。Broccard等[19]的犬ARDS模型实验亦发现PP时背侧肺局部呼出气量(Ver)增加，Ver/Qr增高，同时组织病理学异常较SP时明显减轻。因此，Ppl或Ptp在肺损伤时是决定Vr大小的关键因素，PP时其更为均匀的分布直接导致背侧肺区Vr的增加，这是氧合改善的主要原因。在12名压力控制机械通气的ARDS病中，Pappert等[4]观察到PP时V/Q比不均一性的改善，发现反应者分流率减少的程度与正常肺泡通气/血流(VA/Q)比(0.1～10)区域血流的增加量是一致的，作用认为由于缺氧性肺血管收缩不受体位影响，因而氧合改善不可能是因为血流的再分布，而是由于PP后背侧肺区Ptp的有利改变使萎陷的肺泡复张，减少了右向左分流。
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3.3 呼吸系统机械特征的改善 Blanch等[9]和Servillo等[11]均发现PP时仅反应者的呼吸系统顺应性(Crs)增加，可能是因为背侧局部肺不张的复张。由于实验技术的限制，尚不能区分Crs中肺顺应性(CL)和胸壁顺应性(CW)何者升高，而ARDS呼吸系统主要表现为CL降低，推测PP时CL增高是主要因素[11]。有研究表明PP时CL改善，而CW不变[17]。
3.4 尚有研究表明正常人PP时肺功能残气量(FRC)增加[20]，但ARDS病人PP时FRC是否增加及其改善氧合的作用尚待进一步的研究。另外，PP时气道分泌物易于清除也是改善氧合的因素之一。
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3.5 PP改善氧合的时间效应[12] 其表现可分为快速反应、延迟反应和记忆效应等三种形式。PP后即时出现背侧肺通气的有利再分布是PP快速改善氧合的基础，而延迟反应和记忆效应则是因为PP后水肿液的再分布利于其再吸收，或者反复PP后肺通气量的增加扩大了PEEP的效应。
4 结语
与其他与其他ARDS治疗方法相比，PP具有无创和廉价的优点，是改善机械通气ARDS病人氧合的简单而有效的方法，临床应用证明是安全的，并无严重的并发症。PP时吸入潮气量在肺损伤单位更为均匀的分布可以降低呼吸机诱导肺损伤的危险，同时FiO2的降低也减少了氧中毒的发生[9]。因此PP应成为改善ARDS病人氧合的第一线治疗方法，但其对ARDS预后的影响尚需进一步随机对照的临床研究。
, 百拇医药 参考文献
1 Piehl MA,Brown RS. Use of extreme position changes in acute respiratory failure Crit Care Med,1976,4(1):13-14.
2 Martinez M,Diaz E,Joseph D,et al.Improvement in Oxygenation by prone position and nitric oxide in patients with acute respiratory distress syndrome.Inten Care Med,1999,25(1):29-36.
3 Gattinoni L,Pelosi P,Vitale G,et al.Body position changes redistribute lung computed-tomographic density in patients with acute respiratory failure.Anesthesiology,1991,74(1):15-23.
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4 Pappert D,Rossaint R,Slama K,et al.Influence of positioning on ventilation-perfusion relationships in severe ARDS.Chest,1994,106(5):1511-16.
5 Vollman KM,Bander JJ.Improved oxygenation utilizing a prone positioner in patients with ARDS.Inten Care Med,1996,22(10):1105-11.
6 Fridrich P,Krafft P,Hochleuthner H,et al.The effects of long-term prone position in patients with trauma-induced ARDS.Anesth-Analg,1996,83(6)1206-11.
, 百拇医药
7 Chatte G,Sab JM,DuBois JM,et al.Prone position in mechanically ventilated patients with severe acute respiratory failure.Am J Respir Crit Care Med,1997,155(2):473-8.
8 Flaatten H,Aardal S,Hevroy O.Improved oxygenation using the prone position in patients with ARDS.Acta Anaes Scand,1998,42(2):329-334.
9 Blanch L,Mancebo J,Perez M,et al.Short-term effects of prone position in critically ill patients with ARDS.Crit Care Med,1997,23(10):1033-1039.
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10 Gattinoni L,Togoni G,Brazzi L,et al.Ventilation in the prone position.Lancet,1997,350(9080):815.
11 Servillo G,Roupie E,Derobertis E,et al.Effects of ventilation in ventral decubitus position on respiratory mechanics in adult respiratory distress syndrome.Inten Care Med,1997,23(12):1219-1224.
12 Stocker R,Neff T,Stein S,et al. Prone positioning and low-volume pressure-limited ventilation improve survial in patients with severe ARDS.Chest,1997,111(10):1008-1017.
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13 Gattinoni L,Pesenti A,Torresin A.Adult respiratory distress syndrome profiles by computed tomography.J Thorac Imag,1986,1(1):25-30.
14 Gattinoni L,Dandrea L,Pelosi P,et al.Lung structure and function in different stages of severe adult respiratory distress syndrome.JAMA,1994,271(12):1772-1779.
15 Werf Ts,Wolf RF, Tulleken JE,et al.The vanishing heart-deterioration on chest radiography with clinical improvement during prone position ventilation.Brit J Radiology,1998,71(4):477-499.
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16 Glenny RW,Lamm WJE,Albert RK,et al.Gravity is a minor determinant of pulmonary blood flow distribution.J Appl Physiol,1991,71(3):620-629.
17 Mutoh T,Guest RJ,Lamn WJE,et al.Prone position alters the effect of volume overload on regional pleural pressures and improves hypoxemia in pegs in vivo.Am Rev Respir Dis,1992,146(2):300-306.
18 Lamn WJE,Graham MM,Albert RK.Mechanism by which the prone position improves oxygenation in acute lung injury.Am J Respir Crit Care Med,1994,150(1)184-193.
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19 Broccard A,Shapiro R,Schmitz L,et al.Influence of prone position on the extent and distribution of lung injury in a high tidal volume oleic acid model of acute respiratory distess syndrome.Crit Care Med,1997,25(1):16-27.
20 Pelosi P,Croci M,Calappi E,et al.The prone position during general anesthesia minimally affects respiratory mechamics while improving functional residual capacity and increasing oxygen tension.Anesth Analg,1995,80(7):955-960.
收稿：1999-05-27, http://www.100md.com