106-呼吸支持治疗ARDS研究的新进展

1、呼吸支持治疗ards研究的新进展上海第二医科大学附属仁济医院麻醉科(200001)杭燕南洪涛急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ards)是由多种病 因引起的急性呼吸衰竭，其特征为双侧肺渗出与浸润、进行性呼吸困难和顽固性 低氧血症。ards不是一个独立的疾病，作为一个连续的病理生理过程，早期阶 段称为急性肺损伤(acute lung injury, ali),重度的ali即为ards,其死亡率较 高,约27%60%。1994年欧美ards联会将ards定义为：急性起病、氧合 指数(pao2/fio2) w200mmhg、x线胸片示双侧肺

2、浸润、肺动脉楔压18mmhg 或无左房高压的临床征象。呼吸支持是i前治疗ards最重要也是最有效的方 法之一，为了维持接近正常的动脉血氧和二氧化碳分压，需耍进行高潮气量和高 气压通气，但是不适当地使用机械通气可导致呼吸机引起的肺损伤，加重ards 的病情。近年来床边ct技术以及呼吸力学监测技术在机械通气屮的应用，使传 统的机械通气方法得到了转变，其研究主要集小于如何更好地设置潮气量与 peep,减轻帅损伤及提高氧合效果。、 ards病人机械通气时的肺损伤机械通气引起的肺损伤包扌舌三种病理表现：渗出性肺水肿、肺结构的机械 变形与肺泡过度膨胀、肺炎症反应即'生物性损伤(biotrauma)

3、?。从ards病人的尸解屮，常见到肺的过度膨胀及变形，如肺气肿样变、肺 囊肿、支气管扩张等，这些都是机械通气性肺损伤的病理特征。晚期ards 病人胸部ct也可见到这种特征，主耍位丁肺下垂部位及肺底。目前认为造 成这种病理损害的原因是ards早期使用了过大的peep与潮气量，并且损害 的程度与潮气量、气道峰压、机械通气时间以及吸入氧浓度(fioj大于0.6的 时间高度相关。实验研究也证实盐水灌洗导致肺损伤的狗在给予较大peep及 呼吸支持后产生了明显的帅泡过度膨胀。要避免产生以上机械通气性肺损伤，必须有合适的方法指导机械通气，床 边ct技术以及呼吸力学监测技术为此做出了贡献。二、ards病人的影

4、像学变化ards病人ct影像学常出现二种经典的变化。种为'弥漫性'变化： 约1/4的ards病人表现为全肺通气丧失十分明显，并且分布均匀，呈'弥漫 性'通气减少，ct显示双侧肺野高密度影，典型的表现就是'口肺另一种 为'局灶性性通气减少：近3/4的ards病人肺通气丧失是不均匀的，主要 发生在下肺叶与低垂部位，而上肺叶及非低垂部位的通气相对正常的，ct显 示双侧肺下部局灶性的密度增加。ards病人由于肺水肿、血管外水增加、炎症和感染等，全肺都表现为重 量的增加，为何大多数ards病人ct却出现'局灶性影像学变化？事实上 ct的影像学是肺组

5、织与肺内气体含量共同作用的结果。ards病人因肺叶部 位的不同而呈现完全不同的通气状态：上肺叶因重力的牵引常表现为通气止 常，即使在严重肺水肿等情况下仍可保持基本正常。下肺叶或低垂部位在腹部、 心脏以及胸腔内液体的压力作用下常岀现肺不张。一些学者研究了肺不张的原 i大i,膈肌可以把腹腔内压力传向下肺叶，甚至肺损伤本身也可以増加腹内压， 所以下肺叶通气减少omalbouisson等认为位丁心脏下面的肺组织比心室周围 的肺组织受到更多的压力，即使在无心脏衰竭的情况下，ards病人的心脏也 比正常人的心脏大，如果伴有心肌水肿、肺高压引起的右室扩大将更加重下肺 通气的减少。另外，影像学上靠近膈肌的肺不

6、张有时与膈肌的影像重叠，难以 区分，容易误读为通气正常。三、ards病人的压力容量环与肺形态学的关系'弥漫性'通气减少与'局灶性'通气减少的病理不同，压力容量环所反 映的内容也不同。以'弥漫性'通气障碍为主的ards病人，压力容量环的实质是肺泡复张 的曲线，其上下拐点很明显（图1）。曲线的起始段较为平坦，表明使肺泡复张 所需的压力较小，随着复张肺泡的增多，代表肺顺应性的曲线斜率也变人，直 至压力达到上拐点时，肺泡已全部复张，压力超过上拐点，肺泡将出现过度膨 胀。压力容量环的斜率表示肺泡复张的能力，在ards的早期，了解肺泡复张 的能力i分重要。以

7、'局灶性通气障碍为主的ards病人，压力容量环的意义十分复杂， 通气吋萎陷肺泡的复张与正常肺泡的膨胀共同作用丁呼吸力学，其上下拐点很 不明显。（图2）曲线的起始段常较陡悄，表明压力的较小变化使肺容量变化很大，在萎陷肺泡复张前正常肺泡已发生了长时间的扩张。在曲线的中间段，萎 陷肺泡的复张与正常肺泡的扩张同时进行着。当压力较高时，正常肺泡则岀现 了过度膨胀。因此对于'局灶性'通气障碍为主的ards病人，通气压力低于 上拐点吋并不能起到肺保护作用，这吋许多正常肺泡仍处于过度膨胀状态，同 理压力容量环的斜率也不反映肺复张的能力及肺的弹性力。图1以'弥漫性通气减少为主的图

8、2以'局灶性'通气减少为主的ards病人的压力容量环。1为上拐点，ards病人的压力容量环。无明显的表示肺泡复张结束；2为曲线的斜率，表上下拐点示肺泡复张的能力；3为下拐点，表示肺 泡开始复张所需的压力四、根据影像学和压力容量环变化设置peep如何设置合适的peep, 一宜是人们探讨的问题。十多年前，有人提出'开 放肺'的概念，目的是使萎陷的肺泡复张，发挥止常的通气功能。在一定间期 内气道压大于50cmh2o,使不张的肺泡开放；同时peep大于15cmh2o,使 呼气末肺泡保持开放状态而不致萎陷，但这种方法会导致功能尚完好肺泡的过 度膨胀，使肺损伤加重，反而对a

9、rds后期出现的顽固性低氧血症起了促进作 用。因此近年rouby等提出根据肺的形态学及肺通气的影像学变化设置合适的 peep水平。peep不再以恢复肺泡通气为目的，而是以提供充分的氧合为目 的。并指出最佳peep是指fio?低于0.6时（大于0.6时具有氧毒性）使动脉氧 饱和度大于90%的peep值，并提岀在考虑肺复张的同时也要考虑到局部肺的 过度膨胀。rouby等认为影像学的变化对peep的设置具有指导作用oards的早期, 以'局灶性'通气障碍为主，止常肺组织多位于上侧肺区，75%的ards病人 呼气末，上肺区仍保持通气而下肺区已无通气，肺被分成顺应性好与顺应性差 的几个部

10、分。peep大于10cmh2o时，顺应性好的肺泡己出现过度膨胀，而萎 陷的肺泡刚开始复张，这种农现已在动物实验中得到证实。因此，呼吸支持吋 peep可设置在510cmh20左右，既可使萎陷的肺泡复张，乂避免了止常肺 泡的过度膨胀。对于极少数'弥漫性'通气障碍，影像学上呈'白肺'的病人, 可采用'开放肺的策略，peep设置至10cmh2o以上，使萎陷的肺泡复张并 保持开放状态，这种情况下肺泡过度膨胀的可能性较小，肺可看成一个整体实 变的器官，当peep超过压力容量环上拐点(upper inflection pressure)的值时, 才会发生肺泡过度膨胀。

11、五、肺复张通气策略(recruitment maneuvers, rm)与恢复均一性通气根据laplace定律，在相同压力情况下，半径大的肺泡首先开放，在没有 实现完全复张的情况下，小潮气量与低peep时仍然存在肺泡过度膨胀的可能 性，同吋吸气呼气吋肺泡不断开放闭合产生的剪切力也会产生肺损伤。耍避免 这种情况的发生，只有恢复肺部通气的均一性，既可避免肺泡的过度膨胀，乂 可避免肺泡闭合与开放的反复岀现。因此近来出现了肺复张的通气策略(rm), 口的是开放所有肺单位，消除实变，实现肺的完全复张，恢复肺通气的均一性。 rm定义为在限定时间内，通过维持高于潮气量的容量，使尽可能多的肺单位 产生最人的生

12、理膨胀，以实现所有肺单位的完全复张。rm通常在实施肺保护 策略(潮气量46ml/kg)的基础上进行。实施肺复张的方法通常包括：高持 续气道正压法(cpap),可设定cpap为40伽出0,维持40s；或间歇叹气法, 可通过容量或压力调节将叹气设定增大，通过单位时间内限定叹气次数，实现 肺复张的fi的。以上这些方法是通过短时间内的肺泡膨胀，将尽可能多的肺泡 打开，并创造在这之后呼气项肺容积增加的可能。rm z后应用peep是维持呼气和已增加的肺容积，保持肺泡开放的关键。 有人通过逐步增加peep的方法，将rm与peep结合起来，在压力控制通气时, 逐渐加大peep,达到肺的完全复张(pa02+pa

13、c02>400mmhg,吸氧浓度为1)。稳 定后逐渐降低peep,以pa02的减少不超过5%为标准，确定最佳peep11,1 o应用 电阻抗ct技术可以实时地监测每次呼吸过程中不同区域肺单位的通气情况， 随着peep的逐渐增加，每次呼吸时非低垂区域的通气变化幅度逐渐减小，而 低垂区域的通气变化幅度逐渐增加。如果将低垂与菲低垂区域的通气变化幅度 的比值代表肺通气的均一性，则比值为1时反映了最大的均一性，此时的peep 也接近于最佳这peeporm与peep是相互依赖的，如果rm之后没有适当的peep, 那么呼气相已被打开的肺单位不能维持；如果peep之前缺少rm也无法达到完 全的肺泡开放效

14、果。两者共同作用使肺通气向均一方向恢复的努力乂向前迈进 了一步。恢复肺通气均一性的方法应包括：应用peep,观察对peep的反应； 如果氧合改善，应用rm尽可能实现完全肺复张；滴定式调节peep,寻找并 维持最佳peep；如氧合无改善，则改变患者体位（俯卧位），在体位变化的 基础上应用rm和peep；肺保护及恢复肺通气均一性的理念为ards患者呼吸支持策略的发展带来 了新的契机，该技术能否真正降低ards患者的病死率还需更多的临床研究。参考文献1. 曾邦雄，李明强.急性呼吸窘迫综合征.见：杭燕南等主编.当代麻醉学.第3版. 上海：上海科技岀版社,2002.1271-12802. bernard

15、 gr, artigas a, brigham kl, et al. the american-european conference on ards. definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial coordination. am j respir crit care med. 1994;149:818-8243. dos santos cc, slutsky as. invited review: mechanisms of ventilator-induced lung injury: a perspecti

16、ve. j appl physiol2000;89:1645-16554. rouby jj, puybasset l, nieszkowska a, et al. acute respiratory distress syndrome: lesson from computed tomography of the whole lung crit care med. 2003:3 l:s285-2955. lim cm, soon lee s, seoung lee j, et al morphometric effects of the recruitment maneuver on sal

17、ine-lavaged canine lungs: a computed tomographic analysis. anesthesiology. 2003;99:71-806. rouby jj, lu q, vieira s. pressure /volume curves and lung computed tomography in acute respiratory distress syndrome. eur respir j.2003;22:suppl.42,27s36s7. malbouisson lm, busch cj, puybasset l, et al. role

18、of the heart in the loss of aeration characterizing lower lobes in acute respiratory distress syndrome. ct scan ards study group. am j respir crit care med. 2000; 161:2005-20128. rouby jj, lu q, goldstein i. selecting the right level of positive end-expiratory pressure in patients with acute respiratory distress syndrome am j r