ARDS患者呼吸机相关性肺损伤的肺保护策略_张敏

一、发生机制 除了患者自身疾病，呼吸机使用后出现的容积 伤、气压伤、萎陷伤和生物伤等是造成 VALI 的主要 原因。有动物研究示使用胸腹束缚造成限制性肺扩 张可以明 显 减 轻 肺 水 肿，从 而 证 实 肺 的 过 度 膨 胀 （ 容积伤） 而不是气道压力 （ 气压伤） 导致了 VALI ［2］。在 缺 乏 呼 气 末 正 压 （ Positive end-expiratory pressure，PEEP） 的情况下，肺单位周期性的开放与 关闭（ 萎陷伤） 明显加重肺损伤 ［3］。生物伤是指各 种原因导致的肺泡损伤最后都会诱发细胞介导的局 部炎症反应，释放的多种炎症介质和细胞因子可进 入体循环 影 响 各 个 器 官，导 致 多 器 官 功 能 不 全［4］。 综上所述，气压伤、容积伤和萎陷伤不仅是机械性损 伤，从本质上来说是由机械力诱导的，以炎症细胞激 活为基础的生物伤。此机制可解释患者的低氧程度 与预后没有必然的联系，大多数 AＲDS 患者死于多 器官功能衰竭（ multiple system organ failure，MSOF） 而非低氧性呼吸衰竭的临床研究结果［5］。 二、VALI 高危患者的筛查
三、肺保护性通气策略 1． 低潮气量通气： 根据潮气量不同，机械通气可 以分为小潮气量 （ 6 ～ 8 mL / kg） 通气、正常潮气量 （ 8 ～ 12 mL / kg） 通气和大潮气量（ 12 ～ 15 mL / kg） 通 气。大规模临床研究已经证实，对 AＲDS 患者采用 肺保护性机械通气策略能够明显促进气体交换并提 高氧合指标，降低肺泡及循环中血浆炎性因子表达， 缩短机械通气时间，降低患者病死率。其中，美国一 项针对 AＲDS 通气策略的大规模前瞻性随机对照多 中心研究中，在一定 PEEP 水平下，小潮气量通气组 （ 6 mL / kg） 患者的气道平台压为（ 25 ± 6） cm H2 O， 病死率为 31% ； 而常规潮气量通气组（ 12 mL / kg） 患 者的 气 道 平 台 压 为 （ 33 ± 8 ） cm H2 O，病 死 率 为 40% 。这说明小潮气量通气对 AＲDS 患者具有保护 作用［13］。尽管有令人信服的证据，低潮气量通气并 未被全面应用于临床实践中，这主要由于两方面原 因： 首先是 AＲDS 高危患者的筛查困难，目前临床医 生正使用一些工具筛查 AＲDS 高危患者，或者可以 更有效的鉴别出哪些患者可能正在经历有害的机械 通气。其次，我们所谓的小潮气量是否是真正意义 的“小潮气量”？ 就目前来说，部分针对小潮气量通 气策略的研究多为动物实验，而对于哺乳动物来说 6 mL / kg 的通气量实际上可能是属于其“正常潮气 量”的范畴，而并非真正意义的小潮气量。在 AＲDS 患者的研究中，我们所谓的小潮气量也是根据其理 想体重计算得出的［14］。然而在临床实践中，对于不 同性别、不同体型的患者来说，其真正意义的“小潮 气量”可能 与 我 们 的 计 算 值 存 在 差 异。有 研 究 表 明，对 AＲDS 患者使用保护性通气的黄金标准 （ 潮 气量为 6 mL / kg，平台压小于 30 cm H2 O） 还是导致 了肺的极度膨胀和 VALI［15］。 2． 呼气末正压（ PEEP） ： PEEP 的作用机制主要 是： ①防止肺泡萎陷，减少肺内分流； ②增加功能残 气量，促进肺泡-毛细血管间的气体交换； ③增加肺 泡内压，减少液体渗出； ④促进肺泡表面活性物质生 成，改善肺的顺应性； ⑤使肺泡保持开放状态，防止 VALI 的发生。PEEP 可以改善氧合以及预防萎陷伤 被人们普遍接受，然而在实际应用中仍然存在许多 有争论的问题，例如如何准确获得最佳 PEEP，既能 使肺泡处于开放状态达到最大氧合，又不会影响心 排出量或诱发肺损伤。早期试验在比较 AＲDS 患者
中国呼吸与危重监护杂志 2014 年 3 月第 13 卷第 2 期 http： / / www． cjrccm． com
AＲDS 患者呼吸机相关性肺损伤的肺保护策略
张敏 郑瑞强
苏北人民医院扬州大学临床医学院重症医学科（ 江苏扬州 225000）
·211·
·综述·
急性呼吸窘迫综合征（ acute respiratory distress syndrome，AＲDS） 是指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的疾病，其主要的临 床特征为急性起病，胸部 X 线片示双肺弥漫性渗出 （ 非 左 房 高 压 引 起 ） ， 氧 合 指 数 ≤ 300 mm Hg （ 1 mm Hg = 0. 133 kPa） ［1］。绝大多数 AＲDS 患者 都需要 机 械 通 气 治 疗，而 呼 吸 机 相 关 性 肺 损 伤 （ ventilator- associated lung injure，VALI） 是机械通气 患者治疗中可能出现的并发症，也是加重肺损伤的 一种医源性因素。因此，在临床工作中 AＲDS 的治 疗不仅包括 AＲDS 的及时识别和病因治疗，预防及 减轻继发性肺损伤亦是极其重要的一个方面。本文 主要对 AＲDS 患者 VALI 的防治措施进展进行阐述。
中国呼吸与危重监护杂志 2014 年 3 月第 13 卷第 2 期 http： / / www． cjrccm． com
·213·
2． 改善机械通气患者的人机同步： 人机不同步 除影响氧合、增加呼吸做功及引发患者不适外，更可 能导致跨肺压升高而增加 VALI。一个随机研究中， 349 例重度 AＲDS 患者在第一个 48 h 内分别随机接 受神经肌肉阻断剂和安慰剂的治疗，两组均采取肺 保护性通气。结果显示，治疗组在第 28 和 90 d 的 生存率明显提高，并有更少的机械通气时间和气胸 发生率，以及更低的肺外器官衰竭率［24］。表明神经 肌肉阻断剂在 AＲDS 患者机械通气中的使用可能减 少 VALI 的发生率。
四、辅助通气策略 1． 俯卧位通气（ prone position ventilation） ： 俯卧 位通气可以从三个关键方面减轻 VALI： （ 1） 俯卧位 通气时，由 于 跨 肺 压 压 力 梯 度 消 失，跨 肺 压 更 加 一 致，使原本不张的肺组织重新开放，使整体肺组织的 通气更加均一，避免了采用高 PEEP 肺复张手法引 起的局部肺组织过度通气； （ 2） 俯卧位通气时，肺组 织顺应性改善，降低了气道压力，避免了气压伤的发 生； （ 3） 俯卧位通气可以明显改善氧合，降低吸入氧 浓度，避 免 了 高 浓 度 吸 氧 引 起 的 气 道 损 伤。1974 年，Bryan［20］首先观察到当 AＲDS 患者俯卧位通气 时氧合改善，提倡使用俯卧位通气作为治疗 AＲDS 的辅助方法。Nakos 等［21］的动物实验提示，俯卧位 通气可以明显减少机械通气时肺损伤的发生，减少 肺及其他器官的细胞凋亡。另外，Valenza 等［22］的 动物研究也发现，大鼠进行机械通气时，俯卧位组与 仰卧位组最终均有肺损伤发生，且程度相似，但俯卧 位通气组的大鼠发生肺损伤的时间明显晚于仰卧位 组，而且俯卧位通气组大鼠的肺内损伤分布更加均 一。尽管如此，迄今未有随机临床试验能够明确指 出在 AＲDS 患者中常规使用俯卧位通气能够降低病 死率。同时有多个荟萃分析得出的结论是，虽然常 规使用俯卧位通气没有提高 AＲDS 患者的生存率， 但它确实改善了氧合。并且，其中的一项荟萃分析 发现在更高危重评分患者中俯卧位通气对存活率有 益［23］。 总之，没有明确的证据表明在 AＲDS 患者中常 规使用俯卧位通气可以减少 VALI 和死亡率。但三 分之二患者的氧合有所改善，同时有迹象表明，这项 技术可能增加更危重病患的生存率。然而，就目前 而言，俯卧位通气仍然是用于难治性低氧血症改善 氧合而不是常规用于减少 VALI。
进行低水平 ［（ 8. 3 ± 3. 2 ） cmH2 O］或高水平 PEEP ［（ 13. 2 ± 3. 5） cmH2 O］通气中发现，两组死亡率没 有明显 差 异［16］。 而 后，有 研 究 证 实 高 水 平 PEEP ［（ 14. 6 ± 3. 4） cm H2 O 比（ 9. 8 ± 2. 7） cm H2 O］下的 保护性“肺 开 放”策 略 可 以 减 少 低 氧 血 症 的 发 生 率［17］。同 时，一 项 大 型 随 机 对 照 研 究 证 实，运 用 PEEP 使平台压到达 28 ～ 30 cm H2 O 的“肺开放”策 略较最小肺膨胀策略（ PEEP 5 ～ 9 cm H2 O） ，可以缩 短机械 通 气 时 间，减 少 器 官 衰 竭 持 续 时 间［18］。而 2010 年完成的一项荟萃分析显示，在 PaO2 ： FiO2 ＜ 200 mm Hg 的 AＲDS 患者中使用更高水平的 PEEP， 院内病死率显著降低［19］。这表明更高水平的 PEEP 可能使肺损伤严重的患者受益。
·212·
Chin J Ｒespir Crit Care Med，March 2014，Vol. 13，No. 2 http： / / www． cjrccm． com
（ 1 cm H2 O = 0. 098 kPa） 或高峰压 （ ＞ 35 cm H2 O） ， 能够及时警告临床医生。有前瞻性研究证实电子监 控系统发出的警报中 59% 是合适的，而 74% 的警报 可促使及时干预，从而阻止有害的通气发生［11-12］。
2． 对 VALI 患者的检测： 对 VALI 的检测手段包 括生物标志物以及电子监控系统的使用。其中，理 想的生物标志物可以确定 AＲDS 患者肺损伤的程 度，亦可用于指导 AＲDS 治疗和预测预后。炎症标 记物如可溶性肿瘤坏死因子受体（ sTNFＲs） 1 和 2， 白细 胞 介 素 6 和 8 在 血 液 中 的 表 达 浓 度，都 与 AＲDS 患者不良预后相关。人可溶性晚期糖基化终 末产物受体（ sＲAGE） 与Ⅰ型肺泡上皮细胞损伤相 关，其血浆表达水平与肺损伤的严重程度以及高潮 气量通气下患者病死率的增加呈正相关［9］。Ⅱ 型 肺泡上皮细胞产生的肺表面活性物质相关蛋白 D 浓度也与肺 损 伤 患 者 临 床 预 后 有 关［10］。 尽 管 这 些 生物标记与有害机械通气相关联，但都对 VALI 没 有特异性。肺损伤预测评分、遗传识别和生物标记 物的联合使用属于一个更广泛的肺保护策略，可能 有助于识别患者肺损伤风险，并对疾病严重程度和 预后情况进行分类，达到重点个别保护干预。在电 子监控系统管理运用方面，当 AＲDS 患者（ 选择使 用氧合和影像学标准） 接受潜在有害通气时（ 例如 高潮气量（ ＞ 8 mL / kg） ，高平台压 （ ＞ 30 cm H2 O）