Critical Care Medicine：反常体位：“抬头”是否总能改善力学和 实施肺保护？

翻译 刘玲 东南大学附属中大医院

审校 徐静媛 东南大学附属中大医院

目的：作为临床护理标准，头部抬高体位可增加呼气末跨肺压和肺容积。然而，在急性呼吸窘 迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）中这种垂直倾斜对力学的直接影响 取决于肺是复张的还是过度膨胀的。我们假设在中重度ARDS患者中，床头抬高会减轻胸壁 负担，但对呼吸系统顺应性（respiratory system compliance，CRS）产生不利影响。

设计：前瞻性生理性研究。

地点：美国的两家医学ICU。

患者：17例中重度ARDS患者。

干预：患者采用容量控制模式进行有创机械通气。在基线（无倾斜）和随后的床头抬高15°的状 态下监测气道压力。在基线和抬高状态下，通过手动胸壁加压以确定CRS是增加还是异常下 降，CRS异常下降提示呼气末过度膨胀。

测量和主要结果：床头抬高导致平台压升高[仰卧位变化值：2.8 ± 3.3 cm H2 O（P = 0.01）；俯 卧位变化值：3.3 ± 2.5 cm H2 O（P = 0.004）]，驱动压升高[仰卧位变化值：2.9 ± 3.3 cm H2 O（P = 0.01）；俯卧位变化值：3.3 ± 2.8 cm H2 O（P = 0.007）]以及CRS下降[仰卧位变化值：3.4 ± 3.7 mL/cm H2 O（P = 0.01）；俯卧位变化值：3.1 ± 3.2 mL/cm H2 O（P = 0.02）]。床头抬高后，手动胸 壁加压可使CRS和驱动压恢复到基线值（倾斜前）。

结论：在ARDS进展期，床头抬高会对CRS产生不利影响，因此会影响在肺保护性策略中通常 关注的平台压和驱动压的值。这些改变可完全被手动胸壁加压逆转，提示更直立体位存在过 度膨胀。倾斜体位应被看作与潮气量和呼气末正压一样，是跨肺压和肺保护的可调整因素。

专家述评

刘玲 江苏省重症医学重点实验室，东南大学附属中大医院重症医学科

机械通气是急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）治疗的主要支持手段^[1]。然而，由于肺损伤的异质性， ARDS患者机械通气的最佳参数设置仍然面临挑战。过度膨胀和塌陷在肺内同时存在，其程度可能取决于发病时间、疾病进展、设定的 潮气量、呼气末正压（positive end-expiratory pressure，PEEP）以及肺外呼吸系统顺应性等。因此如何实现肺保护通气仍是临床医师面临 的一大难题。

抬高床头（30-45°）是ICU的标准护理，可能有益于机械通气患者减少呼吸机相关肺炎的发生^[2]。从生理学角度来说，更直立的体位 使得膈肌下移，增加了肺容积，进而减少了肺不张的形成^[3,4]。但是，对于晚期ARDS患者，肺不张、实变和纤维化逐渐取代了早期的肺水 肿和肺泡塌陷，导致肺可复张性下降。因此，对于此类患者更直立的体位可能导致肺内过度膨胀的比例增加明显高于肺复张的比例， 进而导致呼吸力学的恶化，增加气道峰压（peak pressure，Ppeak ）和平台压（static airway pressure，Pplat ），降低呼吸系统顺应性（respiratory system compliance，CRS），可能无法达到肺保护性通气的目的。这种现象逐渐受到重视，并有观点提出通过胸壁加压可能逆转床头抬 高导致的呼吸力学恶化。

该前瞻性多中心的研究共纳入了17例主要由新型冠状病毒（COVID-19）导致的中重度ARDS患者，评估了体位和胸壁加压对此类 患者呼吸力学的影响^[5] 。发现无论是仰卧位还是俯卧位，与基线相比，床头抬高后Pplat 和驱动压（driving pressure，DP）均明显升高，CRS明 显下降。而无论是仰卧位还是俯卧位床头抬高后胸壁加压可均增加CRS。证实了床头抬高可增加晚期ARDS患者平台压并降低呼吸系 统顺应性，而胸壁加压可逆转这种改变，提示更垂直的体位吸气末肺过度膨胀更加明显。

胸壁加压虽然降低了胸壁顺应性，但同时降低了此类患者正常通气肺泡的过度膨胀，导致Pplat降低并提高CRS，提示在ARDS晚期 肺纤维化的患者床头抬高时，可以通过胸壁加压的方式减缓肺泡过去膨胀。同时，俯卧位通气也是通过限制因胸壁顺应性而改善非重 力依赖区的过度膨胀^[6]。但是该研究的重要局限性在于未能直接证实床头抬高导致的肺通气及血流匹配的变化。

该研究的临床意义在于对于ARDS晚期肺纤维化的患者，应更关注床头抬高、下床坐位等体位改变膈肌下移可能导致的肺泡过度 膨胀，并通过胸壁或者腹部加压的方式减缓体位改变可能导致的呼吸力学影响。

参考文献：

1.Meyer NJ, Gattinoni L, Calfee CS: Acute respiratory distress syndrome. Lancet 2021; 398(10300):622-37

2. Drakulovic MB, Torres A, Bauer TT, et al: Supine body position as a risk factor for nosocomial pneumonia in mechanically ventilated patients: A randomised trial. Lancet 1999; 354:1851-8

3. Marini JJ, Tyler ML, Hudson LD, et al: Influence of headdependent positions on lung volume and oxygen saturation in chronic air-flow obstruction. Am Rev Respir Dis 1984; 129:101-5

4. Lumb AB, Nunn JF: Respiratory function and ribcage contribution to ventilation in body positions commonly used during anesthesia. Anesth Analg 1991; 73:422-6.

5. Selickman J, Crooke PS, Tawfik P, et al: Paradoxical Positioning: Does "Head Up" Always Improve Mechanics and Lung Protection? Crit Care Med 2022; 50(11):1599-606

6. Gattinoni L, Taccone P, Carlesso E, et al: Prone position in acute respiratory distress syndrome. Rationale, indications, and limits. Am J Respir Crit Care Med 2013; 188:1286-93

专家述评

孙骎/邱海波 江苏省重症医学重点实验室，东南大学附属中大医院重症医学科

本研究是一项设计缜密的前瞻性生理学研究，评估了体位变化和胸壁加压对新型冠状病毒（COVID-19）感染导致的中重度急性 呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者呼吸力学的影响。发现床体倾斜可增加晚期ARDS患者平台压并降低 呼吸系统顺应性，提示更垂直的体位加重了吸气末肺过度膨胀；而胸壁加压可逆转呼吸力学的恶化。

床头抬高体位对呼吸力学的影响主要源于膈肌位置的变化[1,2] 。床头倾斜会导致膈肌下移、吸气末肺容积增加，而肺容积增加导致 的呼吸力学的变化，往往取决于ARDS患者的病程及本身的肺部特征。由于ARDS患者肺损伤高度不均一，肺泡塌陷、过度膨胀同时存 在，施加于患者的任何治疗方式，比如增加潮气量、呼气末正压（positive end-expiratory pressure，PEEP）等，都可能导致肺泡塌陷、过度 膨胀比例的变化[3] 。值得注意的是，尽管研究纳入的是中重度ARDS患者，但大部分患者病程较长、顺应性显著降低。这类患者在ARDS 的中后期，突出的病理生理变化可能表现为肺纤维化的进展、可复张性低，体外改变导致吸气末过度膨胀的影响可能更为显著。基于 本研究纳入病例的特点，研究结论是否能外推到早期或非COVID-19导致的中重的ARDS患者仍需要进一步论证。

胸壁加压是最近几年被关注的一种新“治疗理念”，其本意为通过外部施力增加胸壁弹性阻力、从而改变驱动压在肺和胸壁的分 布。在潮气量和PEEP等参数不变的前提下，胸壁加压则可能导致驱动压升高[4] 。但很有意思的是，有学者观察到，对于COVID-19导致 的晚期ARDS患者，在仰卧位给予胸壁加压后，患者反而表现为平台压下降、呼吸系统顺应性增加[5,6] 。这种“反常”的现象，重新引起了 大家对胸壁加压的关注。去年一项针对COVID-19导致ARDS的研究发现，胸壁加压治疗并不能使得所有患者的呼吸系统顺应性改善， 仅基线呼吸系统顺应性较低的患者，可能从胸壁加压治疗中获益[7] 。总结目前针对胸壁加压的研究，此治疗方式并不普遍适用于所有 ARDS患者，仅病程中晚期、顺应性显著降低、死腔增加的患者，可能从胸壁加压治疗获益。

在仔细分析本项研究的纳入人群时，不难发现此研究纳入的患者总体病程长、基线顺应性差，且基线的CO2 水平显著升高，提示这 群患者可能突出的病理生理改变包括顺应性下降、肺动态过度膨胀以及死腔率的增加。因此，对于这类患者床头抬高会导致呼吸力学 的恶化，而胸壁加压可逆转此变化。此研究中，部分病程较长、CO2 水平较高的患者，仍接受很高水平的PEEP是否恰当仍有待商榷，高 PEEP是否导致死腔率的进一步增加值得关注。

总之，在严密的呼吸力学监测下，对于COVID-19导致的晚期ARDS患者，可以尝试采用胸壁加压以减缓直立体位可能导致的吸气 末肺过度膨胀。

参考文献

1.Marini JJ, Tyler ML, Hudson LD, et al: Influence of headdependent positions on lung volume and oxygen saturation in chronic air-flow obstruction. Am Rev Respir Dis 1984; 129:101-5

2.Lumb AB, Nunn JF: Respiratory function and ribcage contribution to ventilation in body positions commonly used during anesthesia. Anesth Analg 1991; 73:422-6

3.Katira BH, Osada K, Engelberts D, et al: Positive End-Expiratory Pressure, Pleural Pressure, and Regional Compliance during Pronation: An Experimental Study. Am J Respir Crit Care Med 2021 May 15; 203(10):1266-1274

4.Carteaux G, Tuffet S, Mekontso DA: Potential protective effects of continuous anterior chest compression in the acute respiratory distress syndrome: physiology of an illustrative case. Crit Care 2021; 25(1):187

5.Kummer RL, Shapiro RS, Marini JJ, Huelster JS, Leatherman JW: Paradoxically improved respiratory compliance with abdominal compression in COVID-19 ARDS. Chest 2021; 160(5):1739–42

6.Eberlein M, Schmidt GA, Brower RG: Chest wall strapping. An old physiology experiment with new relevance to small airways diseases. Ann Am Thorac Soc 2014; 11(8):1258–66

7.Umbrello M, Lassola S, Sanna A, et al: Chest wall loading during supine and prone position in patients with COVID-19 ARDS: effects on respiratory mechanics and gas exchange. Crit Care 2022 Sep 13; 26(1):277