编者按
新冠疫情已经蔓延4个月，随着世界各国疫情发展，更多的研究学者把眼光放眼未来，希望能从各个角度，找到办法，为应对将来可能的大流行做好准备。我们也将逐步引入并介绍这样的一些文章，以期提供思路和借鉴。北京时间今天（4月29日），包括多名诺贝尔奖得主、国家级科学院院士等顶尖科学家担任编委的国际独立期刊Inference，在《新型冠状病*和新冠肺炎》专题中，最新发表了文章ThePhysiologyandBiophysicsofRespiratoryTherapy（《藏在呼吸治疗里的生理学和生物物理学》）。来自纽约州立大学的生物学教授J.ScottTurner介绍了与急性呼吸窘迫综合征密切相关的治疗技术——呼吸治疗，并认为高频通气技术（HFV），作为一种风险较低的人工通气替代方法，可能可以在急诊医学中发挥作用，帮助应对下一次几乎肯定会发生的大流行病。世界顶尖科学家论坛已获得文章授权转载。藏在呼吸治疗里的生理学和生物物理学
作者：J.ScottTurner
严重的新冠病*感染会妨碍血液供氧并且致使呼吸困难，而导向的可能的结果之一就是暴发性和潜在致命性肺炎。这种急性呼吸窘迫综合症可由直伤肺部的损伤以及呼吸道感染引起。呼吸治疗的目标是维持血液供氧，直到渡过危机。治疗是分阶段进行的，可以包括使用皮质类固醇来减少炎症，以及通过鼻腔插管补充氧气。如果这些治疗方法都不能缓解患者的痛苦，医生将转而向病患的肺部人工通气——或是通过密封在口鼻周围的面罩，抑或是通过一根插入气管的管子。接受机械通气的早产儿,图源Vapotherm
人工通气是护理病人过程中的一种激烈而又危险的干预措施，也有其自身的一套风险。这些风险包括与人工呼吸机相关的肺部损伤和与人工呼吸机相关的肺炎。这两种情况都能使肺部遭受严重的损伤，这也可能导致永久性的呼吸功能障碍。对于数量相当大的比例的患者来说，并发症是致命的。由于这些原因，需要采用替代疗法。其中有些涉及到熟练的护理。定期对病人进行体位调整，例如，从仰卧位到俯卧位或者侧卧位，可以重新分配肺内的液体。这可以让肺部受损的部分排空并重新开放气体交换，从而帮助维持血液供氧。这些策略可以显著减少呼吸机使用的时间，减少肺部损伤和肺炎的可能性。其他的替代方法也很奇特：不使用空气（氧气和氮气的混合物）给病人通气，而是使用氦气和氧气的混合物，称为氦氧混合气。氧气通过氦气的扩散速度比通过氮气的扩散速度要快，这可以加快氧气输送到肺泡，即肺部深处的小袋，在这里与血液进行气体交换。一氧化氮有时被用来扩张肺部的小血管，来改善血流和血液氧合。每种选项都会有它自己的风险和缺点。氦气价格昂贵且稀有，因此在大面积的病人中使用它是不现实的。一氧化氮可能会有很大的副作用，包括损害血压，在临床上有风险，因为心脏问题可能会导致心力衰竭。对于慢性阻塞性肺病、肺气肿、肺气肿、肺纤维化和其他慢性肺部疾病患者来说，密切