急性呼吸窘迫综合征

以进行性呼吸困难和难治性低氧血症为临床特征的急性呼吸衰竭综合征。

由各种肺内和肺外致病因素所导致的急性弥漫性肺损伤,进而快速进展至呼吸衰竭。主要病理特征是炎症反应导致的肺微血管内皮及肺泡上皮受损,肺微血管通透性增高,肺泡腔渗出富含蛋白质的液体,进而导致肺水肿及透明膜形成。主要病理生理改变是肺容积减少、肺顺应性降低和严重通气/血流比例失调。临床表现为呼吸窘迫及难治性低氧血症,肺部影像学表现为双肺弥漫渗出性改变。常见危险因素见表。

病因分类 临床情况或疾病
肺内源性 肺炎
胃内容物吸入
吸入性肺损伤
肺挫伤
肺血管炎
溺水
肺外源性 非肺源性感染中毒症
大面积创伤
胰腺炎
重度烧伤
非心源性休克
药物过量
输血相关急性肺损伤

发病机制

ARDS的发病机制尚未完全阐明。尽管有些致病因素可以对肺泡膜造成直接损伤,但是ARDS的本质是多种炎症细胞(巨噬细胞、中性粒细胞、血管内皮细胞、血小板)及其释放的炎症介质和细胞因子间接介导的肺脏炎症反应。ARDS是系统性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome; SIRS)的肺部表现。SIRS即指机体失控的自我持续放大和自我破坏的炎症瀑布反应;机体与SIRS同时启动的一系列内源性抗炎介质和抗炎性内分泌激素引起的抗炎反应称为代偿性抗炎症反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome; CARS)。如果SIRS和CARS在疾病发展过程中出现平衡失调,则会导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome; MODS)。ARDS是MODS发生时最早受累或最常出现的脏器功能障碍表现。

病理与病理生理

病理过程可分为三个阶段:渗出期、增生期和纤维化期。三个阶段常重叠存在。

渗出期
ARDS的病理改变为弥漫性肺泡损伤(diffuse alveolar damage)。主要表现为肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞损伤。Ⅰ型肺泡上皮细胞受损坏死,肺间质和肺泡腔内有富含蛋白质的水肿液及炎症细胞浸润,肺微血管充血、出血、微血栓形成。经过约72小时后,由凝结的血浆蛋白、细胞碎片、纤维素及残余的肺表面活性物质混合形成透明膜,伴灶性或大面积肺泡萎陷。ARDS肺脏大体表现为暗红色或暗紫红色的肝样变,重量明显增加,可见水肿、出血,切面有液体渗出,故有“湿肺”之称。

由于肺泡膜通透性增加与肺表面活性物质减少,引起肺间质和肺泡水肿以及小气道陷闭和肺泡萎陷不张。通过CT观察发现,ARDS肺形态改变具有两个特点:一是肺水肿和肺不张在肺内呈不均一分布,即在重力依赖区(dependent regions,仰卧位时靠近背部的肺区)以肺水肿和肺不张为主,通气功能极差,而在非重力依赖区(non-dependent regions,仰卧位时靠近前胸壁的肺区)的肺泡通气功能基本正常;二是由于肺水肿和肺泡萎陷,使功能残气量和有效参与气体交换的肺泡数量减少,因而称ARDS患者的肺为“婴儿肺(baby lung)”或“小肺(small lung)”。上述病理和肺形态改变可引起肺顺应性降低、肺内分流增加,造成顽固性低氧血症和呼吸窘迫。呼吸窘迫的发生机制主要有:
①低氧血症刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器,反射性刺激呼吸中枢,产生过度通气;
②肺充血、水肿刺激毛细血管旁J感受器,反射性使呼吸加深、加快,导致呼吸窘迫。
由于呼吸的代偿,PaCO2最初可以降低或正常。另外,由于微血管闭塞、功能残气量减少导致的肺血管阻力增加会导致肺动脉高压及死腔增大,严重者可出现急性肺心病及高碳酸血症。

增生期
此阶段通常为ARDS发病后7~21天。在增殖期,部分患者肺损伤进一步发展,出现早期纤维化,典型组织学改变是炎性渗出液和肺透明膜吸收消散而修复,亦可见肺泡渗出液机化,其中淋巴细胞增多取代中性粒细胞。此外,作为修复过程的一部分,Ⅱ型肺泡上皮细胞沿肺泡基底膜增殖,其合成分泌成新的肺表面活性物质,并可分化为Ⅰ型肺泡上皮细胞。

纤维化期
尽管多数ARDS患者发病3~4周后,肺功能得以恢复,仍有部分患者将进入纤维化期,可能需要长期机械通气和/或氧疗。组织学上,早期的肺泡水肿和炎性渗液转化为肺间质的广泛纤维化。腺泡结构的显著破坏导致肺组织呈肺气肿样改变和肺大泡形成。肺循环微循环血管内膜的纤维化导致进行性肺血管闭塞和肺动脉高压。上述病理改变导致患者易发生气胸、肺顺应性降低和死腔增加。任何阶段ARDS,若肺活检有纤维化,死亡风险均会增加。

临床表现

ARDS大多数于原发病起病后72小时内发生,几乎不超过7天。除原发病的相应症状和体征外,最早出现的症状是呼吸增快,并呈进行性加重的呼吸困难、发绀,常伴有烦躁、焦虑、出汗等。其呼吸困难的特点是呼吸深快、费力,患者常感到胸廓紧束、严重憋气,即呼吸窘迫,不能用通常的吸氧疗法改善,亦不能用其他原发心肺疾病(如气胸、肺气肿、肺不张、肺炎、心力衰竭)解释。早期体征可无异常,或仅在双肺闻及少量细湿啰音;后期多可闻及水泡音,可有管状呼吸音。

影像及实验室检查

X线胸片
早期可无异常,或呈轻度间质改变,表现为边缘模糊的肺纹理增多,继之出现斑片状以至融合成大片状的磨玻璃或实变浸润影。其演变过程符合肺水肿的特点,快速多变;后期可出现肺间质纤维化的改变。

动脉血气分析
典型的改变为PaO2降低,PaCO2降低,pH升高。根据动脉血气分析和吸入氧浓度可计算肺氧合功能指标,如氧合指数(PaO2/FiO2)、肺泡-动脉氧分压差[P(A-a)O2]、肺内分流(QS/QT)等指标,对建立诊断、严重性分级和疗效评价等均有重要意义。

在临床上以PaO2/FiO2最为常用。PaO2的单位采用毫米汞柱,FiO2为吸入氧浓度(吸入氧分数),如某位患者在吸入40%氧气的条件下,PaO2为80毫米汞柱,则PaO2/FiO2为80/0.4=200毫米汞柱。PaO2/FiO2正常值为400~500毫米汞柱,≤300毫米汞柱是诊断ARDS的必要条件。考虑到ARDS的病理生理特点,新的ARDS柏林定义对监测PaO2/FiO2时患者的呼吸支持形式进行了限制,规定在监测动脉血气分析时患者应用的呼气末正压(PEEP)/持续气道内正压(CPAP)不低于5厘米水柱。

早期由于过度通气而出现呼碱,pH可高于正常,PaCO2低于正常。后期若死腔通气增加、呼吸肌疲劳或合并代谢性酸中毒,则pH可低于正常,甚至出现PaCO2高于正常。

床边呼吸功能监测
ARDS时血管外肺水增加、肺顺应性降低、出现明显的肺内右向左分流,但无呼吸气流受限。上述改变,对ARDS疾病严重性评价和疗效判断有一定的意义。

心脏超声和Swan-Ganz导管检查
有助于明确心脏情况和指导治疗。若有条件,在诊断ARDS时应常规进行心脏超声检查。通过置入Swan-Ganz导管可测定肺动脉楔压(PAWP),这是反映左心房压较为可靠的指标。PAWP一般<12毫米汞柱,若>18毫米汞柱则支持左心衰竭的诊断。考虑到心源性肺水肿和ARDS有合并存在的可能性,认为PAWP>18毫米汞柱并非ARDS的排除标准,如果呼吸衰竭的临床表现不能完全用左心衰竭解释时,应考虑ARDS诊断。

诊断

根据ARDS柏林定义,满足四项条件方可诊断ARDS:
①明确诱因下1周内出现的急性或进展性呼吸困难。
②胸部X线平片/胸部CT显示双肺浸润影,不能完全用胸腔积液、肺叶/全肺不张和结节影解释。
③呼吸衰竭不能完全用心力衰竭和液体负荷过重解释。如果临床没有危险因素,需要用客观检查(如超声心动图)来评价心源性肺水肿。
④低氧血症:根据PaO2/FiO2确立ARDS诊断,并将其按严重程度分为轻度、中度和重度三种。需要注意的是上述氧合指数中PaO2的监测都是在机械通气参数PEEP/CPAP不低于5cmH2O的条件下测得;所在地海拔超过1000米时,需对PaO2/FiO2进行校正,校正后的PaO2/FiO2=(PaO2/FiO2)×(所在地大气压值/760)。

严重程度 氧合指数
轻度 200毫米汞柱<PaO2/FiO2≤300毫米汞柱
中度 100毫米汞柱<PaO2/FiO2≤200毫米汞柱
重度 PaO2/FiO2≤100毫米汞柱

鉴别诊断

上述ARDS的诊断标准是非特异的,建立诊断时必须排除心源性肺水肿、大面积肺不张、大量胸腔积液、弥漫性肺泡出血等。通常通过详细询问病史、体检和X线胸片、心脏超声及血液化验等做出鉴别。心源性肺水肿患者卧位时呼吸困难加重,咳粉红色泡沫样痰,肺湿啰音多在肺底部,对强心、利尿等治疗效果较好。鉴别困难时,可通过测定超声心动检测心室功能等做出判断并指导治疗。

治疗

治疗原则与一般急性呼吸衰竭相同。主要治疗措施包括:积极治疗原发病、氧疗、机械通气以及调节液体平衡等。

原发病的治疗
ARDS的治疗原则是积极寻找原发病并予以彻底治疗。感染是ARDS的常见原因,也是ARDS的首位高危因素,而ARDS又易并发感染,所以对所有患者都应怀疑感染的可能,除非有明确的其他导致ARDS的原因存在。治疗上宜选择广谱抗生素。

纠正缺氧
采取有效措施尽快提高PaO2。一般需高浓度给氧,使PaO2≥60毫米汞柱或SaO2≥90%。轻症者可使用面罩给氧,但多数患者需使用机械通气。

机械通气
尽管ARDS机械通气的指征尚无统一标准。多数学者认为一旦诊断为ARDS,应尽早进行机械通气。轻度ARDS患者可试用无创正压通气(NIPPV),无效或病情加重时尽快气管插管行有创机械通气。机械通气的目的是维持充分的通气和氧合,以支持脏器功能。由于ARDS肺病变具有不均一性和“小肺”的特点,当采用较大潮气量通气时,气体容易进入顺应性较好、位于非重力依赖区的肺泡,使这些肺泡过度扩张,造成肺泡上皮和血管内皮损伤,加重肺损伤;而萎陷的肺泡在通气过程中仍处于萎陷状态,在局部扩张肺泡和萎陷肺泡之间产生剪切力,也可引起严重肺损伤。因此,ARDS机械通气的关键在于复张萎陷的肺泡并使其维持开放状态,以增加肺容积和改善氧合,同时避免肺泡过度扩张和反复开闭所造成的损伤。ARDS的机械通气推荐采用肺保护性通气策略,主要措施包括合适水平的PEEP和小潮气量。

PEEP的调节:适当水平的PEEP可使萎陷的小气道和肺泡再开放,防止肺泡随呼吸周期反复开闭,使呼气末肺容量增加,并可减轻肺损伤和肺泡水肿,从而改善肺泡弥散功能和通气/血流比例,减少肺内分流,达到改善氧合和肺顺应性的目的。但PEEP可增加胸内正压,减少回心血量,并有加重肺损伤的潜在危险。因此在应用PEEP时应注意:
①对血容量不足的患者,应补充足够的血容量以代偿回心血量的不足;同时不能过量,以免加重肺水肿。
②从低水平开始,先用5厘米水柱,逐渐增加至合适的水平,争取维持PaO2大于60毫米汞柱而FiO2小于0.6。一般PEEP水平为8~18厘米水柱。

小潮气量:ARDS机械通气采用小潮气量,即6毫升/千克,旨在将吸气平台压控制在30厘米水柱以下,防止肺泡过度扩张。对于部分极重度ARDS患者,为减少气压伤的发生,可以实施超保护通气策略,即有创机械通气联合体外膜肺氧合,从而进一步降低潮气量、防止肺泡过度扩张。合并代谢性酸中毒时需适当补碱。

迄今为止,对ARDS患者机械通气时如何选择通气模式尚无统一标准。压力控制通气可以保证气道吸气压不超过预设水平,避免呼吸机相关肺损伤,因而较容量控制通气更常用。其他可选的通气模式包括双相气道正压通气、压力释放通气等。高频振荡通气(HFOV)可改善ARDS患者的肺功能,但不能提高存活率。对于中重度ARDS,可使用俯卧位通气、肺复张法(recruitment maneuver)等进一步改善氧合。对于经过严格选择的重度ARDS,以体外膜肺氧合(ECMO)进行肺替代治疗有望改善存活率。

液体管理
为减轻肺水肿,应合理限制液体入量,以可允许的较低循环容量来维持有效循环,保持肺脏处于相对“干”的状态。在血压稳定和保证脏器组织灌注前提下,液体出入量宜轻度负平衡,可使用利尿药促进水肿的消退。关于补液性质尚存在争议,由于毛细血管通透性增加,胶体物质可渗至肺间质,所以在ARDS早期,除非有低蛋白血症,不宜输注过多胶体液。有低血压和重要脏器(如肾脏)低灌注的患者应首先保证充足的血容量。

营养支持与监护
ARDS时机体处于高代谢状态,应补充足够的营养。静脉营养可引起感染和血栓形成等并发症,应提倡全胃肠营养,不仅可避免静脉营养的不足,而且能够保护胃肠黏膜,防止肠道菌群异位。ARDS患者应入住ICU,动态监测呼吸、循环、水电解质、酸碱平衡及其他重要脏器的功能,以便及时调整治疗方案。

其他治疗
重症ARDS患者采用肺保护性机械通气时,单纯使用镇静剂不足以保证人机同步。48小时内早期、短期使用神经肌肉阻滞剂(顺阿曲库铵)可以改善人机协调性、降低气压伤的发生率,对于部分患者有助于提高患者生存率。

在ARDS早期和晚期,均有许多研究试图用糖皮质激素减轻肺内炎症反应,但很少能证明糖皮质激素的益处。故证据不支持用大剂量糖皮质激素治疗ARDS患者。

肺表面活性物质替代疗法治疗ARDS等临床实验结果都令人失望。吸入一氧化氮和依前列醇可短期改善氧合,但都不能提高ARDS患者存活率,也不能缩短机械通气时间。

预后

文献系统综述提示ARDS的病死率为26%~44%。预后与原发病和疾病严重程度明显相关。继发于感染中毒症或免疫功能低下患者并发条件致病菌引起的肺炎患者预后极差。ARDS单纯死于呼吸衰竭者仅占16%,49%的患者死于MODS。另外,老年患者(年龄超过60岁)预后不佳。有效的治疗策略和措施是降低病死率改善预后的关键因素。ARDS协作网在1997~2009年期间开展的临床试验显示,ARDS的病死率呈现明显的下降,这可能与采取的允许性高碳酸血症和保护性肺通气策略、早期应用抗生素、预防溃疡和血栓形成、良好的液体管理、营养支持和其他脏器支持等措施有关。ARDS存活者大部分肺脏能完全恢复,部分遗留肺纤维化。

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

允许上传的最大文件为1 MB。 您可以上传:图像, 音频, 视频, 文档, 电子表格, 互动, 文本, 存档, 代码, 其他 评论文本中插入的YouTube、Facebook、Twitter和其他服务的链接将自动嵌入。 Drop file here