急性呼吸窘迫综合征患者肺和膈肌保护通气策略

单位：山西医科大学第一医院呼吸与危重症医学科

ARDS的定义

急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是由多种病因引起的肺部急性炎性反应，以炎性细胞浸润、肺泡上皮细胞及肺泡毛细血管内皮细胞损伤为主要病理改变，以顽固性低氧血症、呼吸窘迫、肺顺应性下降为主要临床特征。目前ARDS定义仍采用2012版柏林标准：根据患者的缺氧程度，ARDS分为轻度（200 mmHg<PaO₂/FiO₂≤300 mmHg）、中度(100 mmHg<PaO₂/FiO≤200 mmHg)、重度（PaO₂/FiO₂≤100 mmHg)。

图1  机械通气过程中肺和膈肌损伤的机制

ARDS患者机械通气的目的是使呼吸肌得到休息，维持足够的气体交换，同时减轻呼吸机相关性肺损伤（VILI）的有害影响。保护肺免受医源性损伤已成为机械通气支持治疗的优先注意事项。机械通气对膈肌的医源性损伤在20世纪80年代首次被提出，但目前在机械通气期间如何保护膈肌尚无确切方法。如何通过最佳方式来减少机械通气的并发症，从而达到同时保护肺和膈肌的目的，这种方法被称为肺和膈肌保护性通气策略（图2）。保护性通气策略强调优化患者呼吸努力来避免肺和膈肌的损伤，同时要保证呼吸相关指标在可接受范围内。当肺保护和膈肌保护发生冲突时，肺保护必须优先于膈肌保护。该策略的目标是缩短机械通气持续时间，提高生存率，加快患者恢复，并防止急性呼吸衰竭患者致残。

图2  肺和膈肌保护性通气策略

（1）维持足够的气体交换：通气目标与肺保护性通气相一致：pH 7.20～7.25，PaO₂ 55～80 mmHg，SpO₂ 88%～95%。

（2）基于肺保护目标进行设置，即依据预测体重的6～8 ml/kg设置V_T，气道平台压力小于30 cmH₂O。静态跨肺驱动压摆动控制在12 cmH₂O以内。

（3）通过保持适度的吸气努力来保护膈肌，同时避免过度吸气做功：最佳吸气努力的控制目标与健康人平静呼吸时类似（呼吸压力控制在5～10 cmH₂O），保持呼气周期同步。患者的吸气努力可通过吸气压力和流量、改变通气模式或改变镇静剂的类型和剂量等多种方式调节。

（4）最大限度地减少患者肺不张：主要通过PEEP滴定维持肺复张。合理的PEEP滴定策略必须考虑几个关键的机械因素，即右心室功能、危重病期间压力-容积曲线的右移，以及患者之间肺可复张性的巨大差异。目前广泛应用的PEEP滴定方案有PEEP-FiO₂表格法、最佳氧合/顺应性法、压力-容积曲线法、应力指数法、食道测压法、影像学法、最小二氧化碳梯度。但哪一种PEEP设置方式较为合理，目前尚无定论。PEEP在自主呼吸情况下促进肺和膈肌的保护，高PEEP可通过减弱呼气制动现象来降低偏心负荷，导致隔膜损伤的风险。当PEEP降低时，可能会损害膈肌长度-张力关系。如果高PEEP机械通气时间较长，膈肌活动减弱，膈肌会出现萎缩，可能会引起困难撤机。因此，建议对于轻度ARDS患者，应避免使用高水平PEEP治疗，对于中重度ARDS患者，推荐高PEEP（一般指15±4 cmH₂O）治疗，以减少患者自主呼吸努力。

图3  肺和膈肌保护性通气策略中的通气目标

潮气量的设置

ARDS患者标准的机械通气方式为小潮气量通气，目前建议依据预测体重的4～6 ml/kg设置V_T。然而，由于ARDS患者肺部病变的不均一性，该潮气量设置方案可能会导致充气肺容量差异显著。因此，出现了较小潮气量通气更为合理的其他V_T设置方案。

（1）依据驱动压设置V_T：床旁驱动压定义为气道吸气平台压与呼气末正压的差值，它是由V_T与呼吸系统顺应性（C_RS）的比值决定的。而C_RS与参与肺通气的肺容量大小直接相关，所以驱动压间接反映了V_T的大小与充气肺容量的关系。一项对2365例使用肺保护通气策略的ARDS患者进行死亡率预测因素荟萃分析，结果表明在可调节机械通气参数（V_T、Pplat、PEEP、RR和DP）中，驱动压是死亡率的最强预测因子。在恒定驱动压下，V_T、PEEP和Pplat的变化并不能改变死亡率。此外，研究表明驱动压<14 cmH₂O时，住院患者的相对死亡风险有所降低。这提示临床医师可降低V_T直至驱动压<14 cmH₂O。使用驱动压作为安全限制来设置V_T可避免严重的肺损伤。然而，使用驱动压设置V_T也存在局限性，由于平台压受胸壁的影响。在相同的驱动压下，与胸壁正常的患者相比，胸壁僵硬患者其肺部过度膨胀的可能性较小，可能影响机械通气效果。

（2）依据跨肺压差（P_L）设置V_T：在吸气相结束时，P_L代表呼吸周期中的最高的压力水平，它是由PEEP和相对于充气肺容积的V_T的大小决定。因此，P_L可作为潜在的肺过度膨胀所致肺损伤的标志。临床推荐ARDS患者吸气末跨肺压上限为15 cmH₂O。但未来仍需进一步深入研究精确的P_L测量方法及界限值目标。

（3）依据功能残气量设置V_T：研究表明机械通气时肺损伤主要与动态应变有关。与基于理想体重（PBW）设置V_T相比，以减少动态应变为原则的V_T个体化设置是减少应变所致肺损伤更为直接有效的方案。可通过有氮稀释法、氮冲洗法和体容描记法等方法测量功能残气量，但这些技术对危重症患者而言实施较为困难，这也限制了该项技术在ARDS患者中的应用。

（4）依据电阻抗断层成像（EIT）设置V_T：EIT是一种可在床旁实时监测肺容量变化的无创的影像学诊断技术。EIT可监测肺部的区域顺应性、通气情况、肺异质性情况及评估PEEP滴定期间呼气末肺容量的变化。因此，EIT可通过确定最佳PEEP值来调整呼吸机通气参数的设置，以获得最佳的肺顺应性。随着EIT在临床应用范围的不断扩展，该技术未来有望成为个体化通气治疗的标准监测方法，并在机械通气期间提高通气治疗的安全性。

开放肺通气策略

肌松药的使用

建议对早期中重度ARDS患者（PaO₂/FiO₂<150 mmHg）进行机械通气时可短时间使用肌松药。研究显示，低剂量肌松药物可实现肺和膈肌的保护性通气。其作用机制是增加胸壁顺应性，促进人机同步，减少机体氧耗和呼吸功，甚至可能会降低VILI的发生率。但肌松药的不合理应用亦会导致痰液引流障碍、肺不张、通气/血流比失衡、呼吸机相关膈肌功能不全（VIDD）、ICU获得性衰弱（ICU-AW）和膈肌废用性萎缩等严重并发症的发生。此外，部分肌松药可引起呼吸困难，必须通过合理应用镇静和阿片类药物来减少这种症状。

神经肌肉电刺激

镇静、镇痛药物

俯卧位通气

体外生命支持技术

（1）体外膜肺氧合（ECMO）一般作为常规治疗失败后的最后一种挽救治疗方法，其在重度ARDS患者严重低氧血症的治疗中可改善预后，正逐步成为重症ARDS规范化治疗的重要环节。ECMO可实现重度ARDS超保护性机械通气，还能够降低肺通气需求，达到肺休息的目的，等待肺功能的恢复。

（2）体外二氧化碳清除（ECCO₂R）：也称低流量体外膜氧合，对V_T过低所致的低氧衰竭和呼吸性酸中毒患者，该方法能更好地实现肺保护性通气。ECCO₂R在降低ARDS患者的V_T、驱动压、呼吸力和机械功率方面是可行的。但急性呼吸衰竭患者通过清醒ECCO₂R限制过度呼吸驱动的可行性、安全性和有效性需要进一步研究。