急性呼吸窘迫综合征

急性呼吸窘迫综合征疾病概述

      急性呼吸窘迫综合征是指肺内、外严重疾病导致以肺毛细血管弥漫性损伤、通透性增强为基础,以肺水肿、透明膜形成和肺不张为主要病理变化,以进行性呼吸窘迫 和难治性低氧血症为临床特征的急性呼吸衰竭综合征。ARDS是急性肺损伤发展到后期的典型表现。该病起病急骤,发展迅猛,预后极差,死亡率高达50%以 上。ARDS曾有许多名称,如休克肺、弥漫性肺泡损伤、创伤性湿肺、成人呼吸窘迫综合征。其临床特征为呼吸频速和窘迫,进行性低氧血症,X线呈现弥漫性肺 泡浸润。本症与婴儿呼吸窘迫综合征颇为相似,但其病因和发病机制不尽相同,为示区别。
      在许多情况下,创伤者可发生呼吸损害。多发性肋骨骨折、肺挫伤、肺破裂、血胸和气胸等造成胸廓及胸腔内的直接损伤是常见的原因。头部创伤后意识昏迷者,由 于血液和胃内容物的误吸或神经源性反射性肺水肿,引起呼吸损害也不少见。近年来,对非胸廓的创伤者发生的急性呼吸衰竭,越来越被注意;如大量输血及输液过 多,骨折后的脂肪栓塞,以及创伤后感染,都是造成呼吸窘迫综合征的熟知原因。                

急性呼吸窘迫综合征病理病因

疾病病因

    诱发ARDS的原发病或基础疾病或始动致病因子很多归纳起来大致有以下几方面:

    1.休克:各种类型休克,如感染性、出血性心源性和过敏性等,特别是革兰阴性杆菌败血症所致的感染性休克。

    2.创伤:多发性创伤,肺挫伤,颅脑外伤烧伤、电击伤、脂肪栓塞等。

    3.感染:肺脏或全身性的细菌、病毒、真菌原虫等的严重感染。

    4.吸入有毒气体:如高浓度氧、臭氧、氨氟、氯、二氧化氮光气、醛类、烟雾等。

    5.误吸:胃液(特别是pH值<2.5溺水、羊水等。

    6.药物过量:巴比妥类、水杨酸、氢氯噻嗪秋水仙碱、阿糖胞昔、海洛因美沙酮、硫酸镁、特布他林链激酶、荧光素等。毒麻药品中毒所致的ADRS在我国已有报道,值得注意。

    7.代谢紊乱:肝功能衰竭尿毒症、糖尿病酮症酸中毒。急性胰腺炎2%-18%并发急性呼吸窘迫综合征。

    8.血液系统疾病:大量输人库存血和错误血型输血、DIC等。

    9.其他:子痛或先兆子痫、肺淋巴管癌。肺出血一肾炎综合征系统性红斑狼疮、心肺复苏后,放射治疗器官移植等。

    综上所述创伤、感染、休克是发生ADRS的三大诱因占70%-85%,多种致病因子或直接作用于肺,或作用于远离肺的组织造成肺组织的急性损伤,而引起相 同的临床表现。直接作用于肺的致病因子如胸部创伤、误吸、吸人有毒气体各种病原微生物引起的严重肺部感染和放射性肺损伤等;间接的因素有败血症。休克、肺 外创伤药物中毒、输血、出血坏死型胰腺炎体外循环等。

发病机理

    ARDS的病因各异,但是病理生理和临床过程基本上并不依赖于特定病因,共同基础是是肺泡-毛细血管的急性损伤。肺损伤可以是直接的,如胃酸或毒气的吸 入,胸腔创伤等导致内皮或上细胞物理化学性损伤。而更多见的则是间接性肺损伤。虽然肺损伤的机制迄今未完全阐明,但已经确认它是系统性炎症反应综合征的一 部分。在肺泡毛细血管水平由细胞和体液介导的急性炎症反应,涉及两个主要过程即炎症细胞的迁移与聚集,以及炎症介质的释放,它们相辅相成,作用于肺泡毛细 血管膜的特定成分,从而导致通透性增高。

    一、炎症细胞的迁移与聚集

    几乎所有肺内细胞都不同程度地参与ARDS的发病,而作为ARDS急性炎症最重要的效应细胞之一的则是多形核白细胞(PMNs)。分离人且间质中仅有少量 PMNs,约占1.6%。在创伤、脓毒血症、急性胰腺炎、理化刺激或体外循环等情况,由于内毒素脂多糖(LPS)、C5a、白细胞介素-8(IL-8)等 因子作用,PMNs在肺毛细血管内大量聚集,首先是附壁流动并黏附于内皮细胞,再经跨内皮移行到肺间质,然后藉肺泡上皮脱屑而移至肺泡腔。这一过程有多种 黏附分子的参与和调控。PMNs呼吸暴发和释放其产物是肺损伤的重要环节。肺泡巨噬细胞(Ams)除作为吞噬细胞和免疫反应的抗原递呈细胞外,也是炎症反 应的重要效应细胞,参与ARDS的发病,经刺激而激活的AMS释放IL-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和IL-87等促使PMNs在肺趋化和聚集很 可能是ALI的启动因子。血小板聚集和微栓塞是ARDS常见病理改变,推测血小板聚集和微栓塞是ARDS常见病理改变,推测血小板及其产物在ARDS如病 机制中也起着重要作用。近年发现肺毛细血管和肺泡上皮细胞等结构细胞不单是靶细胞,也能参与炎症免疫反应,在ARDS在次级炎症反应中具有特殊意义。

    二、炎症介质释放

    炎症细胞激活和释放介质是同炎症反应伴随存在的,密不可分,这里仅为叙述方便而分开讨论。以细菌LPS刺激为例,它与巨噬细胞表面受体结合,引起细胞脱落 和细胞小器释放众多介质,包括:①脂类介质 如花生四烯酸代谢产物、血小板活化因子(PAF);②反应性氧代谢物 有超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、羟根(OH?)和单体氧(IO2),除H2O2外,对称氧自身虚夸。③肽类物质 如PMNs/Ams蛋白酶、补体底物、参与凝血与纤溶过程的各种成份、细胞因子,甚至有人将属于黏附分子冢族的整合素也列如此类介质。前些年对前两类介质 研究甚多,而近年对肽类介质尤其是炎前细胞因子和黏附分子更为关注,它闪可能是启动和推动ARDS“炎症瀑布”、细胞趋化、跨膜迁移和聚集、炎症反应和次 级介质释放的重要介导物质。

    三、肺泡毛细血管损伤和通透性增高

    维持和调节毛细血管结构完整性和通透性的成分包括细胞外基质、细胞间连接、细胞骨架以及胞饮运输与细胞底物的相互作用。ARDS的直接和间接损伤对上述每 个环节都可以产生影响。氧自身基、蛋白酶、细胞因子、花生四烯酸代谢产物以及高荷电产物(如中性粒细胞主要阳离子蛋白)等可以通过下列途径改变膜屏障的通 透性;⑴裂解基底膜蛋白和(或)细胞粘附因子;⑵改变细胞外系纤维基质网结构;⑶影响细胞骨架的纤丝系统,导致细胞变形和连接撕裂。

急性呼吸窘迫综合征疾病特征

    除与有关相应的的发病征象外,当肺刚受损的数小时内,患者可无呼吸系统症状,随后呼吸频率加快,气促逐渐加重,肺部体征无异常发现,或可听到吸气时细小湿 啰音,X线胸片显示清晰肺野,或仅有肺纹理增多模糊,提示血管周围液体聚集,动脉血气分析示PaO2和PaCO2偏低,随着病情进展,患者呼吸窘迫,感胸 部紧束,吸气费力,紫绀,常伴有烦躁,焦虑不安,两肺广泛间质浸润,可伴奇静脉扩张,胸膜反应或有少量积液,由于明显低氧血症引起过度通气,PaCO2降 低,出现呼吸性碱中毒,呼吸窘迫不能用通常的氧疗使之改善,如上述病情继续恶化,呼吸窘迫和紫绀继续加重,胸片示肺部浸润阴曩大片融合,乃至发展成“白 肺”,呼吸肌疲劳导致通气不足,二氧化碳潴留,产生混和性酸中毒,心脏停搏,部分患者出现多器官衰竭。

    起病多急骤,典型临床经过可分4期。

    1.损伤期 在损伤后4~6h以原发病表现为主,呼吸可增快,但无典型呼吸窘迫,X线胸片无阳性发现。

    2.相对稳定期 在损伤后6~48h,经积极救治,循环稳定,而逐渐出现呼吸困难,频率加快,低氧血症,过度通气,PaCO2降低,肺体征不明显,X线胸片可见肺纹理增多,模糊和网状浸润影,提示肺血管周围液体积聚增多和间质性水肿。

    3.呼吸衰竭期 在损伤后24~48h呼吸困难,窘迫和出现发绀,常规氧疗无效,也不能用其他原发心肺疾病来解释,呼吸频率加快可达35~50次/min,胸部听诊可闻及 湿啰音,X线胸片两肺有散在斑片状阴影或呈磨玻璃样改变,可见支气管充气征,血气分析PaCO2和PaCO2均降低,常呈代酸呼碱。

    4.终末期 极度呼吸困难和严重发绀,出现神经精神症状如嗜睡,谵妄,昏迷等,X线胸片示融合成大片状浸润阴影,支气管充气征明显,血气分析严重低氧血症,CO2潴留,常有混合性酸碱失衡,最终可发生循环功能衰竭。

急性呼吸窘迫综合征检查鉴别

疾病检查

    肺功能测定

    1.肺量计测定 肺容量和肺活量,残气,功能残气均减少。呼吸死腔增加,若死腔量/潮气量(VD/VT)>0.6,提示需机械通气。

    2.肺顺应性测定:在床旁测定的常为胸肺总顺应性,应用呼气末正压通气的患者,可按下述公式计算动态顺应性(Cdyn)顺应性检测不仅对诊断、判断疗效,而且对监测有无气胸或肺不张等合并症均有实用价值。

    Cdyn = 潮气量

    最大气道内压-呼气末正压

    3.动脉血气分析 PaO2降低,是ARDS诊断和监测的常用指标。根据动脉血氧分析可以计算出肺泡动脉氧分压差(PA-aO2)、静动脉血分流(Qs/Qt)、呼吸指数 (PA-aO2/PaO2),氧合指数(PaO2/FiO2)等派生指标,对诊断和评价病情严重程度十分有帮助。如Qs/Qt增被提倡用于病情分级,以高 于15%,25%和35%分别划分为轻、中、重不同严重程度。呼吸指数参照范围0.1~0.37,>1表明氧合功能明显减退。>2常需机械通 气。氧合指数参照范围为53.2~66.7kPa(400~500mmHg),ARDS时降至26.7kPa(200mmHg)。

    肺血管通透性和血流动力学测定

    1.肺水肿液蛋白质测定 ARDS时,肺毛细血管通透性增加,水分和大分子蛋白质进入间质或肺泡,使水肿液蛋白质含量与血浆蛋白含量之比增加,若比值>0.7,考虑ARDS,<0.5为心源性肺水肿。

    2.肺泡-毛细血管膜通透性(ACMP)测定 应用双核素体内标记技术,以113铟(113In)自体标记转铁蛋白,用以测定肺的蛋白质积聚量,同时以99m锝(99mTc)自体标记红细胞,校正胸内 血流分布的影响。分别算出113铟、99m锝的肺心放射计数比值,观察2小时的变化得出血浆蛋白积聚指数。健康人参考值为0.138×10-3/min。

    3.血流动力学监测 通过通入四腔漂浮导管,可同时测定并计算肺动脉压(PAP)、肺动脉毛细血管楔压(PCWP)、肺循环阻力(PVR)、PVO2、CVO2、Qs/Qt及 热稀法测定心输出量(CO)等,不仅对诊断、鉴别诊断有价值,而且对机械通气治疗,特别是PEEP对循环功能影响,亦为重要的监测指标。ARDS患者平均 脉动脉压增高>2.67kPa,肺动脉压与肺毛细血管楔压差(PAP-PCWP)增加(>0.67kPa),PCWP一般 1.57kPa(16cmH2O),则为急性左心衰竭,可排除ARDS。

    4.肺血管外含水量测定 目前用染料双示踪稀释法测定,由中心静脉或右心导管管注入5cm靛氰绿染料葡萄糖液10ml,然后在股动脉通过与热敏电阻连接的导管记录热稀释曲线,并用 密度计检测染料稀释曲线,再通过微机处理计算肺水量,可用来判断肺水肿的程度,转归和疗效,但需一定设备条件。

疾病诊断

    至今由于缺乏特异的检测指标,给早期早期带来困难。凡有可能引起ARDS的各种基础疾病或诱因,一旦出现呼吸改变或血气异常,均应警惕有本征发生的可能。 建立诊断综合临床、实验室及辅助检查,必要的动态随访观察,并排除类似表现的其他疾病。为疾病统计和科研需要,必须依据确定的诊断标准。历年来曾有各家提 出的各种诊断标准,差别甚大。欧美学者在1992年分别在美国和欧洲的学术会议上商讨、1992年同提出、并在1994年各种杂志发表的关于ALI和 ARDS定义和诊断标准,最近在我国被广泛介绍和推荐。

    ARDS诊断标准

    除规定PaO/FiO≤26.7kPa(200mmHg)外,其余指标与ALI相同。

    1995年全国危重急救学学术会议(庐山)仿照上述标准提出我国ARDS分期诊断标准如下:

    1.有诱发ARDS的原发病因。

    2.先兆期ARDS的诊断应具备下述5项中的三项: ⑴呼吸频率20~25次/分。 ⑵(FiO20.21)PaO2≤9.31kPa(≤70mmHg),>7.8kPa(60mmHg) ⑶PaO2/FiO2≥39.9kPa(≥300mmHg) ⑷PA-aO2(FiO20.21)
    3.32~6.65kPa(25~50mmHg) ⑸胸片正常。

    4.早期ARDS的诊断应具备6项中3项。

    (1)呼吸频率>28次/分;
    (2)(FiO20.21)PaO2≤7.90kPa(60mmHg)>6.60kPa(50mmHg);
    (2)PaCO2FiO2≤39.90kPa(≤300mmHg)>26.60kPa(>200mmHg);
    (4)(FiO21.0)PA-aO2>13.30kPa(>100mmHg)<26.60kPa(<200mmHg);
    (5)胸片示肺泡无实变或实变≤1/2肺野。

    5.晚期ARDS的诊断应具备下述6项中3项:
    
    ⑴呼吸窘迫,频率>28次/分。 ⑵(FiO20.21)PaO2≤6.60kPa(≤50mmHg) ⑶PaCO2>5.98kPa(>45mmHg) ⑷PaO2/FiO2≤26.6kPa(≤200mmHg) ⑸(FiO21.0)PA-aO2>26.6kPa(>200mmHg) ⑹胸片示肺泡实变≥1/2肺野。

    中华医学会呼吸病学分会1999年制定的诊断标准如下:

    1、有ALI/ARDS的高危因素。

    2、急性起病、呼吸频数和(或)呼吸窘迫。

    3、低氧血症:ALI时动脉血氧分压(PaO2)/吸入氧分数值(FiO2)≤300mmHg;ARDS时PaO2/FiO2≤200mmHg;

    4、胸部X线检查显示两肺浸润阴影。

    5、PAWP≤18mmHg,或临床上能除外心源性肺水肿。

    同时符合以上5项条件者,可以诊断ALI或ARDS。

疾病鉴别

    本病须与大片肺不张、自发性气胸、上呼吸气道阻塞、急性肺拴塞和心源性肺水肿相鉴别,通过询问病史、体检和胸部x线检查等可作出鉴别。心源件肺水肿患者卧 位情时呼吸困难加重。咳粉红色泡沫样痰,双肺底有湿哆音,对强心、利尿等治疗效果较好;若有困难,可通过测定PAwP、超产心动阁检查来鉴别。

急性呼吸窘迫综合征用药治疗

    ARDS治疗的关键在于原发病及其病因,如处理好创伤,迟早找到感染灶,针对病的菌应用敏感的抗生素,制止炎症反应进一步对肺的损作;更紧迫的是要及 时纠正患者严重缺氧,赢得治疗基础疾病的宝贵时间。在呼吸支持治疗中,要防止拟压伤,呼吸道继发感染和氧中毒等并发症的发生。根据肺损伤的发病机制,探索 新的药理治疗也是研究的重要方向。

(一)治疗

    ARDS治疗应积极治疗原发病,防止病情继续发展。更紧迫的是要及时纠正患者严重缺氧。在治疗过程中 不应把ARDS孤立对待,而应将其视为多脏器功能障碍综合征(MODS)的一个组成部分。在呼吸支持治疗中,要防止呼吸机所致肺损伤(VILI)、呼吸道 继发感染和氧中毒等并发症的发生。根据肺损伤的发病机制,探索新的药理治疗也是研究的重要方向。

    1.一般治疗 ARDS患者处于高代谢状态,应及时补充热量和高蛋白、高脂肪营养物质。应尽早给予强有力的营养支持,鼻饲或静脉补给。应将病人放在半坐位,在氧气充足、 湿化的床罩内,做肋间神经封闭以控制胸痛,促使病人咳嗽;应考虑做鼻气管吸痰,经支气管镜吸引及气管切开吸痰。

    2.控制静脉输液量 一般应适当控制液体量,降低肺血管内静水压限制液体输入,在保证血容量、稳定血压前提下,要求出入液量轻度负平衡(-500~-1000ml/d)。在内 皮细胞通透性增加时,胶体可渗至间质内,加重肺水肿,故在ARDS的早期血清蛋白浓度正常时不宜给胶体液。使肺小动脉楔压(PAWP)维持在 1.37~1.57kPa(14~16cmH2O)。一般输液量控制在1ml/(kg?h)。

    3.药物治疗

    (1)激素治疗:激素治疗ARDS是通 过激素的综合作用。糖皮质激素可以降低肺毛细血管通透性,减少渗出,减轻肺间质水肿和透明膜的形成所致的弥散障碍。同时糖皮质激素可以增加肺泡表面活性物 质的生成,降低表面张力,减少肺泡萎陷所致的肺内分流。

    适应证有:ARDS晚期纤维增殖期、脂肪栓塞引起的ARDS、急性胰腺炎、误吸、呼吸道烧伤和 有毒性气体吸入、脓毒性休克并发的ARDS。 

    激素治疗ARDS的原则是早期、大剂量、短疗程:所谓早期应在肺泡毛细血管内膜明显受损前。另外激素治疗ARDS的机制之一是GC-GCR复合物 是体内主要的抗炎因子,GC-GCR对多种炎性因子起关键性阻断作用,但GC-GCR效应只能抑制炎症因子的释放,对已释放的炎性介质无能为力。鉴于此原 因对于ARDS的治疗宜早。

    激素治疗ARDS的注意事项:

    ①ARDS治疗需要综合治疗。积极治疗原发疾病,特别是控制感染,改善通气和组织氧供,防止 进一步肺损伤和肺水肿是目前治疗的主要原则。而激素治疗ARDS这是其中的一个环节。②注意预防与减少激素的并发症,例如感染扩散或继发性感染、消化道出 血、机体免疫力下降等。

    (2)扩血管药物:扩血管药物具有降低肺动脉压,减轻右心室负荷,提高右心输出量作用,其治疗ARDS主要是提高肺血流灌注, 增加氧运送,改善全身氧合功能。

    扩血管药物的作用无选择性,既可引起肺血管扩张降低肺动脉压,也可引起全身血管扩张降低全身血压。硫氮 酮引起肺血管扩张,肺动脉压下降,全身血压下降,右心输出量无提高,氧合功能恶化;硝普钠引起肺动脉压下降,右心输出量提高但伴有明显的全身血压下降,氧 合功能恶化。扩血管药物对低氧性肺血管收缩有拮抗作用,抑制低通气区肺血管收缩,使通气良好区的血液向低通气区分流,使低通气区血流量增加,流出该区的血 液含氧量下降,此即肺内分流增加。硝普钠、硫氮酮等均有这类作用发生。

    吸入一氧化氮,半衰期极短,只作用于肺循环引起肺血管扩张,不作用于体循环,故 不引起血压下降;而且吸入给药的NO只进入肺的通气区,不进入无通气区,因而不引起肺内血液分流,因此NO改善氧合功能,也明显地提高了ARDS患者临床 治愈率。吸入NO的优势是仅对ARDS肺的单一脏器血管起扩张作用,不进入体循环引起血压下降,但这一点又恰是NO治疗ARDS的劣势。近年研究证 明,ARDS死亡的原因主要是多器官功能障碍综合征(MODS),吸入NO不扩张体循环血管改善全身微循环,肺外脏器如胃肠道、肝脏、肾脏等功能不改善甚 至恶化,而肠道缺血促进细菌易位,这将反过来使已经改善的肺功能重新变坏。 NO即血管内皮细胞衍生舒张因子,具有广泛生理学活性,参与许多疾病的病理生理过程。在ARDS中的生理学作用和可能的临床应用前景已有广泛研究。

    一般认 为NO进入通气较好的肺组织,扩张该区肺血管,使通气与血流比例低的血流向扩张的血管,改善通气与血流之比,降低肺内分流,以降低吸氧浓度。另外NO能降 低肺动脉压和肺血管阻力,而不影响体循环血管扩张和心输出量。有学者报导,将吸入NO与静脉应用阿米脱林甲酰酸(almitrine bismyslate)联合应用,对改善气体交换和降低平均肺动脉压升高有协同作用。后者能使通气不良的肺区血管收缩,血流向通气较好的肺区;并能刺激周 围化学感受器,增强呼吸驱动,增加通气;其可能产生的肺动脉压升高可被NO所抵消。目前NO应用于临床尚待深入研究,并有许多具体操作问题需要解决。

    (3) 氧自由基清除剂、抗氧化剂:过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT),可防止O2和H2O2氧化作用所引起的急性肺损伤;尿酸可抑制O2、OH的 产生和PMN呼吸爆发;维生素E具有一定抗氧化剂效能。脂氧化酶和环氧化酶途径抑制剂,如布洛芬等可使血栓素A2和前列腺素减少,抑制补体与PMN结合, 防止PMN在肺内聚集。

    (4)免疫治疗:是通过中和致病因子,对抗炎性介质和抑制效应细胞来治疗 ARDS。目前研究较多的有抗内毒素抗体,抗TNF、IL-1、IL-6、IL-8,以及抗细胞黏附分子的抗体或药物。由于参与ALI的介质十分众多,互 相之间的关系和影响因素十分复杂,所以仅针对其中某一介质和因素进行干预,其效应十分有限。

    4.机械通气 一旦确诊,就要考虑急送加强治疗病房或急诊做气管切开术,以吸除痰液,降低气管阻力,减小呼吸无效腔和呼吸作功。合理、及时应用机械辅助通气。常规机械通 气治疗ARDS存在的问题研究发现,ARDS时肺泡损伤的分布并不是均匀的,即部分区域肺泡闭陷,部分区域肺泡保持开放和正常通气。通常受重力影响在下肺 区存在广泛的肺水肿和肺不张,而在上肺区存在通气较好的肺泡。肺CT扫描证实了不同体位下存在重力依赖性肺液体积聚现象,ARDS时参与气体交换的肺容量 减至正常肺容量35%~50%,严重ARDS甚至减至20%。当使用适用于全肺通气的常规潮气量时,会导致机械通气相关性肺损伤VALI。VALI的发生 率为4%~15%,表现为:

    ①肺泡外气体:包括肺间质、纵隔、皮下气肿和气胸、气腹、心包和腹膜后积气以及全身性气体栓塞(如肺静脉、脑、冠状动脉栓塞 等)。

    ②弥漫性肺实质损伤:包括肺泡上皮和血管内皮损伤、水肿、出血、肺透明膜形成、炎细胞浸润、肺泡不张等。且上述表现易被基础疾病掩盖,弥漫性肺实质 损伤与急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)等的病理改变相似,有时难以区分。基于以上认识,需要对以往的高气道压、正常或大潮气量的机械 通气策略加以修正,采用能够限制肺泡跨壁压(为吸气末肺泡压与胸腔内压之差)和尽量减少呼吸周期中肺泡内压力和容积变化的方法,从以动脉血气为标准转向通 气压力限制的策略。

    (1)ARDS的机械通气策略:目前提供的机械通气策略,主要有以下几个方面:

    ①为减小肺泡跨壁压,避免肺泡过度扩张,改变以往的 容积目标型为压力目标型。临床上以气道平台压为指标,使其低于2.94~3.43kPa(30~35cmH2O)。

    ②可通过改变呼吸时比,采用反比通气(IRV)或容量控制反比通气(VC-IRV)及压力控制反比通气(PC-IRV)的 方法减低气道峰压(PIP),提高气道平均压(Paw)形成适当水平的内源性PEEP(PEEPi)改善氧合利于萎陷肺泡复张,减少肺泡表面活性物质丢 失。

    ③尽量减少机械通气的强制性,加强自主呼吸的作用,促进机械通气与自主呼吸的协调。如高频振荡通气(HFOV)、压力释放通气(APRV)等技术的应 用。

    ④应用肺力学参数准确调整PEEP水平,寻找“最佳PEEP”,使之既可以防止呼气末肺泡萎陷,又同时避免过度增加肺泡压。

    ⑥鉴于ARDS的肺损伤状 态会随病程变化,强调动态呼吸监测,据以及时调整通气参数。其他一些呼吸支持技术,包括气管内吹气技术(TGI)、俯卧位通气(prone positioning)、液体通气(LV)、肺外气体交换技术(体外膜氧合——ECMO,体外去除二氧化碳——ECCO2-R,血管内氧合技术—— IVOX)等,已在研究中显示了一定的临床应用前景。 

    ARDS与低潮气量通气Gattiononi等根据肺组织病变程度的不同将ARDS患者的肺组织分为3部分。

    ①肺组织发生实变:并且无通气功 能;

    ②肺组织发生过度膨胀而导致肺大疱;

    ③肺组织的结构和功能正常,有正常的通气/血流比值。然而,研究发现, ARDS患者肺的病理改变是弥漫性的,各区域之间的肺组织顺应性存在着较大的差异,由于肺不张及水肿,使肺的有效充气容积明显减少,严重者仅为正常肺容积 的25%。因此,用正常潮气量通气势必导致气道压力过高及肺泡过度膨胀引起肺容积伤。低潮气量通气是减少肺泡过度膨胀最简单的方法之一。Lee等对手术后 需要使用呼吸机的患者分别使用低潮气量(6ml/kg)和标准潮气量(12ml/kg)进行机械通气,结果发现,低潮气量通气组患者的肺部感染的发生率低 及气管插管的时间明显缩短,患者病死率降低。然而,来自多中心的研究结果显示,低压低潮气量通气[潮气量<8ml/kg;气道峰 压<2.94kPa(30cmH2O)]与常规机械通气[潮气量为10~15ml/kg;吸气峰压<4.9kPa(50cmH2O)]相比,

    患者的病死率及并发症并无明显的差别。此外,低潮气量通气可引起小气道的闭合、进行性肺不张以及分泌物的潴留和高CO2血症等。传统认为应代偿性增加通气 频率以维持正常的PaCO2水平,但通气频率增加(>25~30次/min)可使呼气时间缩短,导致肺内气体潴留并产生内源性PEEP,引起呼吸、 循环系统负效应;若频率过快,即使无内源性PEEP,也可影响心脏功能。因此,低潮气量通气在ARDS患者中还应联合其他肺保护性通气策略,可能会达到取 长补短的作用。

    ARDS与容许性高CO2血症容许性高碳酸血症:采用小潮气量、低分钟通气量,容许有一定程度的高碳酸血症(一般PaCO2不宜高于 10.7~13.3kPa(80~100mmHg),pH值不宜低于7.20。若pH值过低可补以碱剂。其理论基础是:

    ①对机械通气所致容积性肺损伤的重 视,力图避免吸气时肺泡的过度扩张

    ②认为血中一定程度的高碳酸血症和低pH值不至对人体有明显损伤,即可“容许”这种状况。这是一种权衡利弊之后,不 得已而为之的治疗选择,在使用中要警惕其副作用,特别注意排除禁忌证(颅内高压,严重心功能不全等)。容许性高CO2血症是低潮气量通气不可避免的结果, 在正常情况下,高CO2血症对机体的危害主要通过以下两方面的机制:

    ①降低体液的pH值。

    ②在吸入空气时,通过降低PaO2,产生严重的低氧血症,而高 CO2血症本身对机体的影响并不严重。

    机械通气与正常呼吸状态有所不同:

    ①机械通气时因通气不足以及高CO2血症导致的低氧血症可通过氧疗进行纠 正;

    ②低潮气量通气而产生的高CO2血症并不意味着患者呼吸衰竭的加重;

    ③一定程度的高CO2血症对机体并无太大的损害;

    ④对已经发生肺损伤的患者,若使 用机械通气使CO2恢复正常,往往加重原有的肺损伤。为此,人们提出了容许性高CO2血症的概念。但容许PaCO2增高的极限以及上升的速度还存在争议。 一般认为,患者可以耐受10~12h内逐渐升高的CO2血症,甚至13.3kPa(100mmHg)也未发现有明显的血流动力学的改变。Carvalho 等对25例患者快速诱导高CO2血症,发现PaCO2快速升高的初期可引起严重的血流动力学变化,但36~48h后血流动力学逐渐恢复正常。上述结果表 明,只要心脏储备功能及血容量正常,快速升高CO2亦可被耐受。 

    但有以下情况时,容许性高CO2血症应慎用:

    ①缺血性心脏病;

    ②左或右心功能衰竭;

    ③肺动脉高压;

    ④颅脑损伤。

    (2)ARDS进行机械通气时潮 气量(VT)的选择:目前推荐小潮气量通气(VT 6~8ml/kg),VT的调节在定容方式下应参考气道平台压(Pplat),使Pplat低于2.94~3.43kPa(30~35cmH2O);VT 的大小还需根据PEEP水平做调整,PEEP水平高VT宜小。在小VT通气条件下,可适当增加呼吸频率来代偿保证分钟通气量,但呼吸频率不宜高于30次 /min,否则亦易导致肺损伤。此时可接受低通气状态,采取容许性高碳酸血症策略,许可一定程度的高碳酸血症,PaCO2一般不宜高于 10.7~13.3kPa(80~100mmHg)。pH值不宜低于7.20,若pH<7.20可补碱。

    (3)ARDS与PEEP水平的调 节:PEEP水平调节原则是即能使低顺应性区肺泡开放,同时又不至使正常顺应区肺泡过度扩张。一般使肺泡内呼气末压力保持在 0.49~1.47kPa(5~15cmH2O)。确定最佳PEEP的方法有:

    ①连续计算不同PEEP下静态顺应性(Cstat),(Cst=呼气VT/ 吸气末肺泡内压-呼气末肺泡内压=呼气VT/平台压-总PEEP),寻找与Cstat由升到降的转折点相对应的PEEP水平。

    ②在相同吸气流速下改变 PEEP水平,观察气道峰压的同步变化,寻找当峰压增加幅度开始大于PEEP增加幅度的转折点对应的PEEP水平。

    ③理想PEEP的选择应依据肺静态顺应 性、静态压力-容量曲线(PV曲线)的拐点(inflexion)而定。在ARDS患者,该曲线呈S形,中间部分较陡,近似直线,但在顶部、底部较平坦, 与中间直线连接处分别称为上、下拐点。下拐点是小气道开启和闭合的转折点,将PEEP的值调节至稍高于下拐点的值,以避免小气道的周期性开闭,减轻或消除 剪切伤。同时,气道的峰压力也不应高于上拐点,使机械通气始终处于肺静态顺应性的直线部分。但应该注意的是,PEEP的最佳效应需要20~30min或更 长的时间方可充分地表现出来。

    然而,应用PV曲线选择PEEP仍有一定的局限性:

    ①ARDS患者的PV曲线的拐点是随着病情的不同阶段而不断变化发展 的,有些患者甚至测不出拐点。

    ②绘制PV曲线需要阻塞气道,对危重患者可能有致命的危险。因此,有研究提出,应用动态压力容积环(PVloop)来确定最 佳PEEP,使用方便,无需阻塞气道,PVloop的吸气相曲线有与PV曲线形态及意义相似的上、下拐点。但在测定PVloop时应注意减慢吸气流速,甚 至反比通气,以减轻或消除气流成分的影响,但这对于自主呼吸的患者往往难以耐受。

    此外,PEEP的选择还应考虑对心脏功能的影响,PEEP几乎影响心 脏的每一次作功,影响心脏的前、后负荷以及心脏的收缩功能,甚至影响心排血量。因此,在应用PEEP时应加强对患者心脏功能的监测;同时,适量的容量负荷 是必不可少的。但由于PEEP的应用可造成对患者容量负荷判断上的困难,一般认为PEEP<0.98kPa(10cmH2O)对血流动力学并无明显 影响。但在进行血流动力学测定时应注意肺局部顺应性改变、肺动脉导管尖端的位置、平均气道压高低、内源性PEEP等因素对压力测定的影响。因此,若病情许 可,可在充分氧合的情况下,暂时脱离呼吸机,如脱机后血压立即升高,表明PEEP对血流动力学有影响;如脱机后数秒内血压升高,常提示内源性PEEP的存 在;若患者置有肺动脉导管,可给予补液试验,观察心血管反应;床边超声也是评估容量状态安全、有效的方法;动脉波形与呼吸周期同步周期性增减,甚至包括基 线的摆动常提示有血容量不足。

    (4)压力预设通气与反比通气治疗ARDS:压力预设通气已经是临床上首选的通气模式。压力预设通气包括:压力控制通 气;压力控制反比通气;气道压力释放通气;压力控制间隙指令通气及压力支持通气等。压力预设通气的优点是机械通气与患者的同步性好,减少了肺容积伤的发生 率。理论上,反比通气IRV通过增加I∶E比例,降低吸气流速,从而降低了PIP,增加平均气道压,可以在较低的PEEP水平上降低肺内分流,同时使萎陷 的肺泡重新扩张,改善气体交换。IRV通过增加吸气时间,稳定肺单位,改善气体交换,允许气体呼出,又不至于肺泡关闭时容积过小,从而导致肺表面活性物质 缺乏区域的稳定性复张,可作为PEEP的替换方法。 

    但在ARDS患者中应用反比通气的资料甚少,虽然Abel等发现反比通气可以降低ARDS患者的病死率,但不能排除因其他治疗措施的改善所产生的 治疗效果,且可能出现内源性PEEP,当吸比呼过大时还可引起气胸、心血管抑制等并发症,部分患者可能需要使用镇静剂才能施行反比通气。近来研究还发现, 平均气道压增加是产生容积伤的主要原因,由此限制了反比通气的临床应用。

    (5)俯卧位通气:低氧性肺血管收缩是一种自身保护机制,可增加通气较好的肺 组织的血流,因此,体位的改变对ARDS患者肺内的血流分布并无明显的影响。由于仰卧位通气时,从前胸向后背部存在胸腔压力梯度,负值逐渐降低,加上组织 水肿及分泌物的潴留等原因,使背部的肺泡易于闭合塌陷,产生通气不足。而俯卧位时,由于各部位肺组织的经肺压力趋向一致,可形成更为均匀的通气血流比值, 从而改善氧合。Gattinoni等研究表明,俯卧位10min即可以使肺组织的密度发生重分布,10~45min后氧合改善,在体位变动时,仅有少量肺 血流发生重新再分布现象。临床结果也表明,俯卧位时肺内分流率下降,肺顺应性增加,氧合指数(PaO2/FiO2)增加。俯卧位虽然并发症很少,对血流动 力学也无明显影响。但仍有角膜溃疡、面部水肿以及气管导管意外脱出的报道。由于俯卧位可影响静脉回流,对颅内高压者应慎用。此外,清醒的患者应用俯卧位通 气时有时需要应用镇静剂或神经肌肉阻断剂。

    (6)ARDS与气道压力释放通气:气道压力释放通气(airway pressure release ventilation,APRV) 适用于自主呼吸比较强的病人,用来促进机械通气与自主呼吸的协调,减少机械通气的强制性。APRV的原理是在呼气回路上设置阀值阻力活瓣和压力释放活瓣。 压力释放活瓣开放时,气体从此活瓣流出,引起大呼气发生,使气道压和FRC降低,PEEP释放。压力释放活瓣开启的频率、压力释放时间的长短和释放程度都 是可调的。而在压力释放的间歇期,呼出气流通过阀值阻力活瓣而产生PEEP,PEEP水平也是可调的。APRV可以增加急性呼吸衰竭患者的肺泡通气,改善 氧合。机制为:压力释放活瓣关闭时,PEEP使FRC增加,萎陷肺泡复张,有利于氧气向肺毛细血管内弥散;当压力释放活瓣开放时,气道内PEEP水平降 低,呼出气量增加,CO2排出增多。待压力释放活瓣重新关闭后,PEEP水平和FRC又迅速恢复到原来水平。所以肺泡通气量的增加取决于释放容量和 APRV的频率,而释放容量是由肺顺应性、气道阻力PEEP水平、压力释放时间和释放梯度等决定的。

    (7)ARDS其他通气治疗模式:

    ①气管内吹 气(TGI):在气管插管旁置入通气管道,尖端距隆突1cm,以6L/min吹气,可减少无效腔通气(VD),促进CO2排出。常用TGI按送气的时相可 分为两类,即持续TGI(CTGI)和呼气相TGI(expiratory washout,EWO),前者在吸气和呼气相均送气,后者仅在呼气相送气。吸气相时TGI,导管气流作为总吸入气量的一部分,增加吸气总量,并使导管尖 端区外的解剖无效腔旁路,导管周围产生湍流,促进CO2排出。CTGI简单易行,为许多学者所采用。呼气相时TG1、导管气流可冲洗气管或仪器无效腔内的 CO2,增加肺泡通气量。

    在应用某些通气方式(如压力控制通气)加用CTGI时,气道峰压常常会超过预置压力水平而增加气压伤的危险,并对血流动力学 产生不良影响。CTGI与PCV结合,可有效地改善肺泡通气,有利于CO2的排除,对血流动力学和氧动力学无明显影响,可作为实施肺保护策略时防止CO2 过高的辅助通气手段;为了防止气道压过高,在设计和实施CTGI时,将PRV作为CTGI必备的部分加以考虑是必不可少的,PRV的应用为加大TGI流 速,以达到最大冲洗效果及在反比通气时使用CTGI提供了安全保障。

    ②高频通气(HFV):近来,Krishnan等又提出了高频通气(HFV)应用 于急性肺损伤(ALI)及ARDS患者,他们发现HFV有两方面的优点:

    A.使用低潮气量,在不引起肺过度膨胀的条件下增加肺内呼气末容积。

    B.改善肺的 通气及换气功能,维持患者PaCO2水平处于正常或接近正常水平。

    ③液体通气(LV):是先将呼吸性气体有高度可溶性、表面张力低,且对组织无任何损 害的液体——全氟溴辛烷(perfluorocty bromide)经气管注入肺,然后进行正压通气,此法可显著增加通气时氧的摄取(PaO2提高4倍)和CO2的排出,并降低肺泡表面张力,增加肺顺应 性。从而既可保证气体交换又可控制气道压和VT于安全水平,且对血流动力学和其他脏器无不利影响。若注入液量等于肺总量,称为全LV,若注入液量等于功能 残气量,称为部分LV。因全LV呼气阻力高,近年倡用部分LV。液体自然挥发约每小时2ml/kg,LV时应定时补充PFC液。若病情好转欲停用LV,只 要停止补充PFC液,随着肺内PFC液的挥发,部分LV则可逐渐自动转为气体通气。

    ④体外或肺外气体交换:选择ECMO、ECCO2-R、IVOXS 其中方式,避免机械通气所致肺损伤,使肺充分休息,以肺外气体交换装置提供患者必要的氧合和CO2排出。但目前尚未普及应用,缺乏经验,有待更多的研究证 实其临床应用价值。

    呼吸支持治疗

    1.氧疗 纠正缺氧刻不容缓,可采用经面罩持续气道正压(CPAP)吸氧,但大多需要藉助机械通气吸入氧气。一般认为FiO2>0.6,PaO2 仍<8kPa(60mmHg),SaO2<90%时,应对患者采用咱气末正压通气PEEP为主的综合治疗。

    2.机械通气

    ⑴呼气末正压通气(PEEP) 1969年Ashbaugh首先报道使用PEEP治疗5例ARDS患者,3例存活。经多年的临床实践,已将PEEP作为抢救ARDS的重要措施。PEEP 改善ARDS的呼吸功能,主要通过其吸气末正压使陷闭的支气管和闭合的肺泡张开,提高功能残气(FRC)。

    PEEP为0.49kPa(5cmH2O) 时,FRC可增加500ml。随着陷闭的肺泡复张,肺内静动血分流降低,通气/血流比例和弥散功能亦得到改善,并对肺血管外水肿分嘏产生有利影响,提高肺 顺应性,降低呼吸功。PaO2和SaO2随PEEP的增加不断提高,在心排出量不受影响下,则全身氧运输量增加。经动物实验证明,PEEP从零增至 0.98kPa(10cmH2O),肺泡直径成正比例增加,而胸腔压力变化不大,当PEEP>0.98kPa,肺泡直径变化趋 小,PEEP>1.47kPa(15cmH2O),肺泡容量很少增加,反使胸腔压力随肺泡压增加而增加,影响静脉血回流,尤其在血容量不足,血管收 缩调节功能差的情况下,将会减少心输出量,所以过高的PEEP虽能提高PaO2和SaO2,往往因心输出量减少,反而影响组织供氧。过高PEEP亦会增加 所胸和纵膈氧肿的发生率。最佳PEEP应是SaO2达90%以上,而FiO2降到安全限度的PEEP水平〔一般为1.47kPa(15cmH2O)〕。患 者在维持有效血容量、保证组织灌注条件下,PEEP宜人低水平0.29~0.49kPa(3~5cmH2O)开始,逐渐增加至最适PEEP,如 PEEP>1.47kPa(15cmH2O)、SaO2<90%时,可能短期内(不超过6h为宜)增加FiO2,使SaO2达90%以上。应 当进一步寻找低氧血症难以纠正的原因加以克服。当病情稳定后,逐步降低FiO2至50%以下,然后再降PEEP至≤0.49kPa(5cmH2O),以巩 固疗效。

    ⑵反比通气(IRV) 即机械通气呼(I)与呼(E)的时间比≥1:1。延长正压吸气时间,有利气体进入阻塞所致时间常数较长的肺泡使之复张,恢复换气,并使快速充气的肺泡发生 通气再分布,进入通气较慢的肺泡,改善气体分布、通气与血流之比,增加弥散面积;缩短呼气时间,使肺泡容积保持在小气道闭合的肺泡容积之上,具有类似 PEEP的作用;IRV可降低气道峰压的PEEP,升高气道平均压(MAP),并使PaO2/FiO2随MAP的增加而增加。同样延长吸气末的停顿时间有 利血红蛋白的氧合。所以当ARDS患者在PEEP疗效差时,可加试IRV。要注意MAP过高仍有发生气压伤和影响循环功能、减少心输出量的副作用,故 MAP以上不超过1.37kPa(14cmH2O)为宜。应用IRV,时,患者感觉不适难受,可加用镇静或麻醉剂。

    ⑶机械通气并发症的防治 机械气本身最常见和致命性的并发症为气压伤。由于ARDS广泛炎症、充血水肿、肺泡萎陷,机械通气往往需要较高吸气峰压,加上高水平PEEP,增加MAP 将会使病变较轻、顺应性较高的肺单位过度膨胀,肺泡破裂。据报告当PEEP>2.45kPa(25cmH2O),并发气胸和纵隔气肿的发生率达 14%,病死率几乎为100%。现在一些学者主张低潮气量、低通气量,甚至允许有一定通气不足和轻度的二氧化碳潴留,使吸气峰压 (PIP)<3.92kPa(40cmH2O)<1.47kPa(15cmH2O),必要时用压力调节容积控制(PRVCV)或压力控制反比 通气压力调节容积控制〔PIP,<2.94~3.43kPa(30~35cmH2O)〕。

    因外也有采用吸入一氧化氮(NO)、R氧合膜肺或高频通气,可减少或防止机械通气的气压伤。

    3.膜式氧合器 ARDS经人工气道机械通气、氧疗效果差,呼吸功能在短期内又无法纠正的场合下,有人应用体外膜肺模式,经双侧大隐静脉根啊用扩张管扩张扣分别插入导管深 达下腔静脉。现发展了血管内氧合器/排除CO2装置(IVOX),以具有氧合和CO2排除功能的中空纤维膜经导管从股静脉插至下腔静脉,用一负压吸引使氮 通过IVOX,能改善气体交换。配合机械通气可以降低机械通气治疗的一此参数,减少机械通气并发症。

(二)预后

    ARDS病情危重,且病因复 杂,20世纪70年代初期报道的病死率高达90%,尤其以脓毒症引起ARDS病死率最高。近年来,机械通气治疗技术有很大提高,早期积极的呼吸支持治疗大 大减少了严重低氧血症引起的严重并发症和死亡。同时注意对多脏器功能障碍的防治措施;此外对某些引起ARDS的基础疾病治疗效果有所提高,因此,20世纪 90年代以来,病死率有明显下降(30%~40%)。目前尚缺乏针对ARDS发病机制的特异性治疗方法,因此,近年来,ARDS的病死率未能进一步降低, 临床结果仍难令人满意。

    ARDS存活者在恢复过程中肺功能和综合生命质量仍会有一定程度损害的表现。例如拔除气管插管后2周仍有较明显的限制性通气功 能障碍和弥散功能障碍,以后逐步恢复,至6~12个月时改善最为明显,可达预计值的80%~90%。1年以后未见进一步的改善。生命质量评分同样显示,插 管后2周生命质量仍差,以后逐步改善。5年随访时大体恢复。

急性呼吸窘迫综合征疾病预防

    对高危的患者应严密观察,加强监护,一但发现呼吸频速,PaO2降低等肺损伤表现,在治疗原发开门见山时,应早期给予呼吸支持和其它有效的预防及干预措施,防止ARDS进一步发展和重要脏器损伤。

    ARDS的预后除与抢救措施是否得当有关外,常与患者原发病,并发症以及对治疗的反应有关,如严重感染所致的败血症得不到控制,则预后极差,骨髓移植并发 ARDS死亡率几乎100%,若并发多脏器功能衰竭预后极差,且与受累器官的数目和速度有关,如3个脏器功能衰竭持续1周以上,病死率可高达98%,经积 极治疗后,若持续肺血管阻力增加,示预后不良,脂肪栓塞引起的ARDS,经积极处理,机械通气治疗可获得90%存活,刺激性气体气体所致的急性肺水肿和 ARDS,一般脱离现场,治疗及时,亦能取得较好的疗效,另ARDS患者若经PEEP0.98(10cmH2O)治疗后,PaO2明显上升,预后较 好,ARDS能迅速得到缓解的病人,大部分能恢复正常,在40%肺功能异常的ARDS恢复者中,20%示阻塞性通气损害,30%弥散量降低,25%运动时 PaO2下降。

    一旦出现ARDS,预后较为严重,处理也复杂和困难,重要在于预防及早期治疗,ARDS通常作为全身多器官功能障碍综合征的一部分,在临床上,很难看到单 纯的ARDS而同时病人不合并其他器官的功能障碍,实际上大多数的ARDS患者为肺外器官功能不全或创伤,感染等所造成,随后引起肺本身发生功能障碍,进 一步导致肺发生感染,再反过来加重ARDS病情,因此将ARDS作为全身多器官功能障碍综合征的一部分给予处理,是ARDS治疗成功的基本概念,对休克, 重度创伤病人,尤应注意以下几点:

    ①发生休克后迅速恢复循环血容量;

    ②保留气道内导管,直至病人完全清醒及充分的通气;

    ③积极鼓励病人进行深呼吸;

    ④经常更换体位;

    ⑤凡输血超过4个单位者,应使用标准的滤过器过滤,应尽量避免过多地输注陈旧的库存血液;

    ⑥补充营养;

    ⑦控制过量过快输液;

    ⑧给纯氧不宜时间过长,最好应用40%浓度的氧气;

    ⑨防止胃液误吸入肺,尤其对神志昏迷的病人。