ARDS机械通气治疗进展
http://www.100md.com
《急诊医学》
作者：牛天平 陈天铎
单位：牛天平(730030 兰州，兰州医学院附属二院，甘肃省兰州急救中心)；陈天铎(730030 兰州，兰州医学院附属二院，甘肃省兰州急救中心)
关键词：
急诊医学000131 机械通气是急性呼吸窘迫综合症(ARDS)最重要的治疗手段之一，随着对ARDS病理生理学认识的不断深入以及ARDS机械通气实验与临床研究的广泛开展，对ARDS机械通气治疗策略有了一些新的进展，可能有助于提高机械通气的治疗效果，改善ARDS的治疗。
1 既往对ARDS病理生理的认识及机械通气策略
既往认为ARDS主要的病理生理特点是：①肺泡上皮和肺毛细血管内皮受损致通透性增加，含蛋白质的液体渗出到肺间质和肺泡腔导致非心源性肺水肿。②肺泡Ⅱ型上皮细胞受损，肺表面活性物质减少，使肺泡早期关闭，容量变小，导致广泛分布的肺不张，功能残气减少。③肺间质和肺泡水肿、充血、肺不张、肺顺应性下降，呼吸功耗增加，氧耗量增加。④V/Q失衡，肺内分流增加[1]。因此，传统的机械通气策略推荐使用较大的潮气量来使萎陷的肺泡复张，这种机械通气策略主要有以下调节取向：采用流量控制、容积切换通气方式；潮气量10～15ml/kg；维持动脉血气在正常状态(特别是pH值和/或PaCO2)；保持吸气时间短于呼气时间(I∶E<1)；在不致氧中毒的吸氧浓度下(FiO2<0.5)以最小的PEEP达到足够的动脉氧合(PaO2>8kPa，1kPa＝7.5mmHg)；监测气道压但不对其作严格限制。在这种通气策略下，临床医师只关心气体交换和血流动力学情况并据以调节潮气量和PEEP水平，而很少注意这种调节可能产生的肺损伤。
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2 对ARDS的新认识和机械通气策略的转变
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(gravitationally dependent areas)存在广泛的肺水肿和肺不张，而在上肺区(nondependent areas)存在通气较好的肺泡。不同体位下肺CT扫描证实了重力依赖性肺带液体积聚现象，ARDS时参与气体交换的肺容量减至正常肺容量35%～50%[2]，严重ARDS甚至减至20%[10]。当使用适用于全肺通气的常规潮气量时，会导致通气肺泡的过度扩张，产生肺泡外气体、系统性气体栓塞和弥漫性肺损伤等所谓气压伤(barotrauma)[2]。研究证实这些“气压伤”主要是由于肺泡过度膨胀所致的容积伤(volume trauma)或称为气量伤(volutrauma)[3，4]。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(transalveolar pressure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[4]。
, 百拇医药
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(Volume targeted)为压力目标型(pressure targeted)。临床上以气道平台压为指标，使其低于30～35cmH2O[2.4]。②为避免肺泡过度扩张，可降低通气量，采用许可性高碳酸血症(permissive hypercapnia)策略[5，10]。③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。④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[2.4.9]。⑤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[2.4]。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。其它一些呼吸支持技术，包括气管内吹气技术(TGI)、俯卧位通气(pronepositioning)、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—ECCO2R，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[2.6.7.8]。
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3 ARDS机械通气实施
3.1吸入氧浓度(FiO2)选择 争取使长期FiO2<0.6。
3.2 PEEP水平的调节 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)，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逐渐增加PEEP，观察相同吸气流速下压力—容积曲线，使其值定于下转折点之上及使肺过度扩张的上转折点之下，如图1所示[4]。
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图1 压力—容积曲线
以上三项监测得出的PEEP水平提示所加PEEP已使尽可能多的萎陷肺泡开放，再增加PEEP将造成肺泡的过度扩张。这一水平的PEEP视为“最佳PEEP(best PEEP)”。也有学者推荐最低PEEP法即通过Swan-Ganz导管监测血流动力学参数和氧输送量，寻找理想的组织氧合和最低的PEEP水平[2]。
3.3 潮气量(VT)的选择 目前推荐小潮气量通气(VT6～8ml/kg)，VT的调节在定容方式下应参考气道平台压(Pplat)，使Pplat低于30～35cmH2O；VT的大小还需根据PEEP水平作调整，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，采取许可性高碳酸血症策略，许可一定程度的高碳酸血症，PaCO2一般不宜高于10.66～13.33kPa.pH不宜低于7.20，若pH<7.20可补碱[2.4]。采用许可性高碳酸血症是基于：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，即可以“许可”这种状态。这是一种权衡利弊之后，不得以而为之的选择，在使用中应警惕其副作用，特别是注意排除颅内高压、严重心功能不全等禁忌症[10]。
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3.4 辅助通气措施选择 当采取上述方法难于有效改善氧合或为达到更好的人—机协调，可采用以下方式[2]：①压力控制和反比通气：选择PCV、IRV、VC-IRV、PC-IRV任一模式，I∶E在1～4∶1范围，但应注意过高PEEPi和Paw可能导致的肺损伤和血流动力学危害。PC-IRV时因VT不恒定，须密切监测呼出VT和分钟通气量(Vm)。②俯卧位通气：ARDS患者在常规机械通气氧合改善不理想时，从仰卧位转为俯卧位通气可显著改善氧合。③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吹气流量以间歇(吸气或呼气)或连续气流送O2，可减少死腔通气(VD)，促进CO2排出。④高频通气(HFV)：选择高频喷射通气(HFJV)、高频正压通气(HFPPV)和高频振荡通气(HFOV)，可在一定范围纠正肺泡萎陷，改善气体交换，但尚缺乏多中心的前瞻性随机临床研究。⑤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，可显著增加通气时O2的摄取和CO2排出，提高PaO2，降低PaCO2，增加肺顺应性，对血流动力学和其它脏器无不利影响。⑥体外或肺外气体交换：选择ECMO、ECCO2—R、IVOX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。
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参考文献
1，何冰.成人呼吸窘迫综合征患者的机械通气.中华结核和呼吸杂志，1994，17：增刊：48.
2，刘又宁，陈良安，俞森洋.机械通气与临床.第二版.北京：科学出版社，1998.355～365.
3，Parker JC，HernandezLA，Peevy KJ.Mechanisms of ventilator induced lung injury.Crit Care Med，1993，21：131.
4，Kang-Hoe Lee，Tow-Keang Lim.急性呼吸窘迫综合征.医学进展，1998，3：31.
5，Tuxen DV.Permissive hypercapnic ventilation.Am J Respir Crit Care Med，1994，150：870.
, http://www.100md.com
6，Imanaka HK，acmarek RM，Ritz R，et al.Tracheal gas insulfflation-pressure contral versus volume controlventilation：a lung model study.Am J Respir Crit Care Med，1996，153：1019.
7，Hirschl RB.全部和部分液体通气疗法对ARDS的气体交换、肺顺应性和肺损伤的影响.Crit Care Med，1996，24：1001.
8，Gauger PG.部分液体通气治疗幼儿ARDS病人的初步经验.Crit Care Med，1996，24：12.
9，Fort P.高频振荡通气在急性呼吸窘迫综合征中应用的研究.Crit Care Med，1997，25：937.
10，朱蕾，钮善福.许可性高碳酸血症通气.国外医学呼吸系统分册，1998，18：214.
(收稿：1999-05-26), http://www.100md.com
单位：牛天平(730030 兰州，兰州医学院附属二院，甘肃省兰州急救中心)；陈天铎(730030 兰州，兰州医学院附属二院，甘肃省兰州急救中心)
关键词：
急诊医学000131 机械通气是急性呼吸窘迫综合症(ARDS)最重要的治疗手段之一，随着对ARDS病理生理学认识的不断深入以及ARDS机械通气实验与临床研究的广泛开展，对ARDS机械通气治疗策略有了一些新的进展，可能有助于提高机械通气的治疗效果，改善ARDS的治疗。
1 既往对ARDS病理生理的认识及机械通气策略
既往认为ARDS主要的病理生理特点是：①肺泡上皮和肺毛细血管内皮受损致通透性增加，含蛋白质的液体渗出到肺间质和肺泡腔导致非心源性肺水肿。②肺泡Ⅱ型上皮细胞受损，肺表面活性物质减少，使肺泡早期关闭，容量变小，导致广泛分布的肺不张，功能残气减少。③肺间质和肺泡水肿、充血、肺不张、肺顺应性下降，呼吸功耗增加，氧耗量增加。④V/Q失衡，肺内分流增加[1]。因此，传统的机械通气策略推荐使用较大的潮气量来使萎陷的肺泡复张，这种机械通气策略主要有以下调节取向：采用流量控制、容积切换通气方式；潮气量10～15ml/kg；维持动脉血气在正常状态(特别是pH值和/或PaCO2)；保持吸气时间短于呼气时间(I∶E<1)；在不致氧中毒的吸氧浓度下(FiO2<0.5)以最小的PEEP达到足够的动脉氧合(PaO2>8kPa，1kPa＝7.5mmHg)；监测气道压但不对其作严格限制。在这种通气策略下，临床医师只关心气体交换和血流动力学情况并据以调节潮气量和PEEP水平，而很少注意这种调节可能产生的肺损伤。
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2 对ARDS的新认识和机械通气策略的转变
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(gravitationally dependent areas)存在广泛的肺水肿和肺不张，而在上肺区(nondependent areas)存在通气较好的肺泡。不同体位下肺CT扫描证实了重力依赖性肺带液体积聚现象，ARDS时参与气体交换的肺容量减至正常肺容量35%～50%[2]，严重ARDS甚至减至20%[10]。当使用适用于全肺通气的常规潮气量时，会导致通气肺泡的过度扩张，产生肺泡外气体、系统性气体栓塞和弥漫性肺损伤等所谓气压伤(barotrauma)[2]。研究证实这些“气压伤”主要是由于肺泡过度膨胀所致的容积伤(volume trauma)或称为气量伤(volutrauma)[3，4]。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(transalveolar pressure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[4]。
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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(Volume targeted)为压力目标型(pressure targeted)。临床上以气道平台压为指标，使其低于30～35cmH2O[2.4]。②为避免肺泡过度扩张，可降低通气量，采用许可性高碳酸血症(permissive hypercapnia)策略[5，10]。③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。④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[2.4.9]。⑤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[2.4]。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。其它一些呼吸支持技术，包括气管内吹气技术(TGI)、俯卧位通气(pronepositioning)、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—ECCO2R，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[2.6.7.8]。
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3 ARDS机械通气实施
3.1吸入氧浓度(FiO2)选择 争取使长期FiO2<0.6。
3.2 PEEP水平的调节 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)，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逐渐增加PEEP，观察相同吸气流速下压力—容积曲线，使其值定于下转折点之上及使肺过度扩张的上转折点之下，如图1所示[4]。
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图1 压力—容积曲线
以上三项监测得出的PEEP水平提示所加PEEP已使尽可能多的萎陷肺泡开放，再增加PEEP将造成肺泡的过度扩张。这一水平的PEEP视为“最佳PEEP(best PEEP)”。也有学者推荐最低PEEP法即通过Swan-Ganz导管监测血流动力学参数和氧输送量，寻找理想的组织氧合和最低的PEEP水平[2]。
3.3 潮气量(VT)的选择 目前推荐小潮气量通气(VT6～8ml/kg)，VT的调节在定容方式下应参考气道平台压(Pplat)，使Pplat低于30～35cmH2O；VT的大小还需根据PEEP水平作调整，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，采取许可性高碳酸血症策略，许可一定程度的高碳酸血症，PaCO2一般不宜高于10.66～13.33kPa.pH不宜低于7.20，若pH<7.20可补碱[2.4]。采用许可性高碳酸血症是基于：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，即可以“许可”这种状态。这是一种权衡利弊之后，不得以而为之的选择，在使用中应警惕其副作用，特别是注意排除颅内高压、严重心功能不全等禁忌症[10]。
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3.4 辅助通气措施选择 当采取上述方法难于有效改善氧合或为达到更好的人—机协调，可采用以下方式[2]：①压力控制和反比通气：选择PCV、IRV、VC-IRV、PC-IRV任一模式，I∶E在1～4∶1范围，但应注意过高PEEPi和Paw可能导致的肺损伤和血流动力学危害。PC-IRV时因VT不恒定，须密切监测呼出VT和分钟通气量(Vm)。②俯卧位通气：ARDS患者在常规机械通气氧合改善不理想时，从仰卧位转为俯卧位通气可显著改善氧合。③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吹气流量以间歇(吸气或呼气)或连续气流送O2，可减少死腔通气(VD)，促进CO2排出。④高频通气(HFV)：选择高频喷射通气(HFJV)、高频正压通气(HFPPV)和高频振荡通气(HFOV)，可在一定范围纠正肺泡萎陷，改善气体交换，但尚缺乏多中心的前瞻性随机临床研究。⑤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，可显著增加通气时O2的摄取和CO2排出，提高PaO2，降低PaCO2，增加肺顺应性，对血流动力学和其它脏器无不利影响。⑥体外或肺外气体交换：选择ECMO、ECCO2—R、IVOX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。
, 百拇医药
参考文献
1，何冰.成人呼吸窘迫综合征患者的机械通气.中华结核和呼吸杂志，1994，17：增刊：48.
2，刘又宁，陈良安，俞森洋.机械通气与临床.第二版.北京：科学出版社，1998.355～365.
3，Parker JC，HernandezLA，Peevy KJ.Mechanisms of ventilator induced lung injury.Crit Care Med，1993，21：131.
4，Kang-Hoe Lee，Tow-Keang Lim.急性呼吸窘迫综合征.医学进展，1998，3：31.
5，Tuxen DV.Permissive hypercapnic ventilation.Am J Respir Crit Care Med，1994，150：870.
, http://www.100md.com
6，Imanaka HK，acmarek RM，Ritz R，et al.Tracheal gas insulfflation-pressure contral versus volume controlventilation：a lung model study.Am J Respir Crit Care Med，1996，153：1019.
7，Hirschl RB.全部和部分液体通气疗法对ARDS的气体交换、肺顺应性和肺损伤的影响.Crit Care Med，1996，24：1001.
8，Gauger PG.部分液体通气治疗幼儿ARDS病人的初步经验.Crit Care Med，1996，24：12.
9，Fort P.高频振荡通气在急性呼吸窘迫综合征中应用的研究.Crit Care Med，1997，25：937.
10，朱蕾，钮善福.许可性高碳酸血症通气.国外医学呼吸系统分册，1998，18：214.
(收稿：1999-05-26), http://www.100md.com