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Managing Acute Lung Injury. Gregory A. Schmidt, MD. http://dx./10.1016/j.ccm.2016.07.005 火凤凰翻译组 Fire Phoenix Translation Group 限制潮气量大致6ml/kg理想体重保护肺防止呼吸机诱导肺损伤。 PEEP应足够高，以防止周期性复张和塌陷并允许足够的氧，而不至于肺过度膨胀。 呼吸机模式的选择部分取决于是促进还是尝试压制患者自主呼吸。 对早期、严重的ARDS患者，俯卧位通气和神经肌肉阻滞剂可能改善生存率（相关阅读：成人危重患者持续性神经肌肉阻滞临床实践指南【第三版】）。 ARDS的机械通气应根据严重度、复张的可能性和对初始设置反应作为指导。
过去的二十年见证了在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的管理中从注意正常血气值到保护受损伤肺的转变。呼吸机诱导的肺损伤（VILI）的生理物理学机理并不是完全清楚，导致“安全”的呼吸机设置是什么仍有争论（表1）。
20世纪70年代进行的动物研究的数据及20世纪80年代的建议表明减少呼吸机潮气量（VT）可以防止VILI。但同时，减少VT会减少氧供和增加高碳酸血症的可能性。这种明显的利弊权衡（更高的PEEP可能减少不张伤但产生肺过度扩张；呼吸频率高可能抑制酸血症但给肺带来更多的有害能量；高频振荡通气[HFOV] 可能保持肺开放，但危害右心室功能）使一致的呼吸机策略难以实现（表2）。 ARMA试验提供了明确的证据：6而不是12ml/kg理想体重（PBW）提高生存率，尽管对气体交换有不利影响，但这种围绕以病人为中心高质量的证据的结果在大多数问题根本无法得到。由于缺乏结果数据，临床医生往往依靠替代措施如血气值来判断呼吸机设置，但这种方法是令人担忧的。例如，当一个措施提高PaO2，通常会被推断是“有益的”。虽然一些治疗提高PaO2改善预后（如俯卧位通气），许多治疗则没有改善预后（大潮气量、高频振荡通气、气道压力释放通气[APRV]，吸入一氧化氮）。因此在ARDS时机械通气的方法除非有高质量的临床试验或基本科学支持，否则都应该存疑。
传统模式 众所周知，肺膨胀超过阈值会产生损伤。最简单的限制吸气末肺容积的方法是保持小潮气量。PEEP也有影响，这将在稍后讨论。6ml/kg理想体重优于12ml/kg，减少9%的绝对死亡率。因此，大多数医生用容量辅助-控制模式（V-ACV）以确保限制VT（Box1）。 或者，也可以使用压力辅助控制通气（P-ACV），调整吸气压力以实现呼出VT 6ml/kg，或PRVC模式，呼吸机自动调节压力达到目标潮气量。即使是很小的潮气量对一个非常损伤的肺来说可能也是太大，通常的信号是气道平台压（Pplat）大于约27cm H2O。在这种情况下，要谨慎的把潮气量定的更低。 对呼吸机诱导的肺损伤（VILI）来说，Pplat与PEEP的差（驱动压，ΔP）相比Pplat或VT更为关键。根据这一观点，限制Pplat似乎有效降低死亡率，因为它可以减少ΔP。同样，更高的PEEP也许是有用的，因为它也往往限制ΔP，只要Pplat不变。限制ΔP方法（例如）小于15 cm H2O没有经过证实。 呼吸机模式的选择可能是不重要的，尤其是当患者是被动呼吸或在治疗上是镇静的。特别是，当容积辅助控制通气（V-ACV）和压力辅助控制通气（P-ACV）（或PRVC）时，肺容积的时间过程变化几乎没有区别（在V-ACV 吸气的上升是线性的，而在 P-ACV是精细的指数），只需选择与设置同样的吸气时间和目标VT。当患者呼吸自主，不同的模式会产生不同的影响，这将在稍后讨论。
没有完美的呼气末正压 原则上，PEEP应该是足够高以防止肺周期性萎陷和不张并提供适当的氧合，但不会使肺过度扩张太高。但在实际中是困难的。基本的问题在于胸膜压的重力梯度对肺受累区域相比非受累区域有更多的阳性作用。因此，在呼气末跨膜压并不单一而是很多。不管设定什么样的PEEP水平，肺受累更重时跨膜压的变化范围更大。在急性呼吸窘迫综合征的CT断层扫描成像上，在非受累肺上跨膜压使肺可以大到足以产生肺过度膨胀而受累区则太小不能复张呈现非充气区。提高PEEP到更高水平对受累区域有益而对非受累有害，说明PEEP在任何值都无法有益无害。这是最佳PEEP设置方法仍有争议的原因之一（表3）。 低水平PEEP还是高水平PEEP 传统上较高的PEEP水平可以减少不张和充气少的肺，提高氧合，并减少VILI的发生。三个大型的实验证实了这些可能性。ALVEOLI研究把ARDS患者随机化到两个PEEP表的一个（在可允许的PEEP/FIO2中显着不同组）（表4）。虽然产生不同的PEEP平均水平（8.3对13.2cmH2O），临床结局并没有不同。第二项研究（Lung Open Ventilation Study[LOVS]），也用低和高PEEP表产生了平均9.8和14.6cmH2O两组数值，显示高PEEP增加肺复张。更高的PEEP组顽固性低氧的比率更低，减少顽固性低氧的死亡率和补救措施的应用，但全因死亡率（主要终点事件）没有差别。在第三项研究，低PEEP（5和9之间，在氧合目标下尽可能低）使应用肺复张手段更频繁。研究随机到高PEEP在平台压低于30cmH2O下尽可能高，产生不同的PEEP水平（8.4和15.8cmH2O第一天）．增加肺复张组更快脱机和免于器官衰竭，有更高的顺应性和氧合，更少使用辅助设备。然而28天死亡率（主要终点事件）并没有差别。 对该三项和其他研究的分析后，研究者总结高水平PEEP改善中到重度ARDS（P/F≤200）亚组的生存率。因为这些结果是从荟萃分析中衍生，仅涉及ARDS的亚组，并没有大量级的证据，应该考虑为假设生成。此外，更高的PEEP带来的任何明显的好处可能是由伴随减少驱动压而获得，而不是单纯PEEP本身效果。 PEEP表 PEEP表已由专家共识创建，基于对FiO2 PEEP水平要求达到一个可接受的动脉血氧分压。这方法依赖于对氧合作为肺泡复张的替代目标的合理期望：如果PEEP太低而不能使肺容积复张明显，动脉血氧分压也低，提示需要较高水平的PEEP。事实上，在一个小的研究中， PEEP设置基于表（LOVS实验中高PEEP表）比基于力学或食管压力的方法更符合肺的复张比例。 在由ARDSNetwork制作的低PEEP表是特别重要的，因为它被广泛和便捷的使用。这方法现在受到了挑战，因为规定的PEEP可能太低而无法充分使肺复张或者甚至当动脉血氧饱和度较低时产生正性的跨膜压;当动脉血氧饱和度较低时，它指示需要更高的PEEP，而不管是否肺有潜在可复张性；PEEP影响PaO2不只是通过使肺复张，而且还通过对循环的影响。 PEEP基于呼吸力学 无论肺复张和过度膨胀应反映在呼吸系统的机械力学上，如显示气道压力肺容积关系。PEEP改变呼吸系统静态顺应性(Crs,st)，并长期被提倡作为PEEP滴定的终点。例如,一种方法是调整PEEP到静态顺应性达到最大值。一个更复杂的方法旨在在非常低的吸气气流下绘制压力-容积曲线的整个呼气支。低拐点被当做吸气复张的依据。早期的机械通气肺保护实验设置PEEP于低拐点以上2cm H2O。如果吸气末的压力曲线斜率变平（上拐点），则可能是过度膨胀和需要降低Vt或PEEP的信号。 收集大部分相同信息的更简单的方法是分析恒定流量时吸气压如何线性上升，来控制通气。线性度的指数称为“肺牵张指数”，当上升呈线性则等于1，当凸向上时小于1，当向上凹时大于1。在一个小型试验性研究中，基于压力指数调整PEEP指数与ARDS网络（使用低PEEP表）相比可以减少通气过度和炎症。 在ExPress实验中PEEP的设置方法间接基于静态顺应性，PEEP被尽可能的提高直到Pplat不超过28至30cm H2O.因此，更高水平的PEEP诱导的复张导致更高水平的PEEP。 所有这些用于滴定PEEP机械力学的缺点包括需要被动的（经常是麻痹）的病人；混杂有腹部、胸壁或胸腔积液的影响；有限的临床数据。此外，基于一项调查显示，虽然这些方法可以产生一个依赖于肺复张潜在可能性的PEEP水平，但使用基于氧合的高PEEP表更优于这些方法。 PEEP设置的替代方法 肺过度膨胀压缩肺微血管，增加肺血管阻力和死腔。直接压缩和死腔引起的高碳酸血症（对肺血管阻力的负面影响）的联合作用在超声心动图中通过右心室功能体现。右室流出道阻抗（通过经食道心超多普勒TEE）对PEEP滴定敏感，比如，根据LIP损害右室功能设置PEEP要优于根据优化顺应性调节PEEP。PEEP复张肺可能改善不利的血流动力学的影响，提示超声心动图可能对设置PEEP有用，尤其是在更严重的情况下的ARDS。经胸心超（TTE）和ＴＥＥ都可以使用：TTE侵入性更少，TEE视野更佳、图形重现性更好。对右室有益可能对肺也有益处。 PEEP诱导的复张可能减少肺泡死腔，而过度膨胀则增加死腔。监测肺泡死腔（一般使用容积二氧化碳描记术）对PEEP的设置能提供潜在有用的信息。
呼吸模式 呼吸机模式的选择部分取决于是促进还是尝试压制患者自主呼吸。赞成控制通风的论据（一般使用容积或压力辅助控制方式[v-acv，PRVC或p-acv ]，结合重镇静或肌松）包括可以系统的调节肺容积和肺跨膜压，保证呼气的努力不会受PEEP的复张肺泡影响和限制呼吸肌相关的氧耗和二氧化碳产生。此外，对于严重的ARDS患者，早期48小时肌松治疗可以减少肺和全身炎症，更多的无呼吸机支持天数和改善调整后的90天生存率。潜在的优点是鼓励病人努力减少镇静相关的精神错乱与防护呼吸机所致膈肌功能障碍。 在大量的临床试验和实践中大多数的ARDS患者通气使用V-ACV或P-ACV模式。V-ACV保证限制潮气量、跨肺压，因为这些都是直接相关。虽然P-ACV模式决定最大吸气压，但当患者自主呼吸时无法限制跨膜压。如果P-ACV模式调节的VT和V-ACV产生的相同，可以确定的一点是最大的跨膜压是相同的（PRVC模式呼出VT基础上通过驱动的吸气压力自动完成）。如果V-ACV和P-ACV吸气时间和VT是相等的，通气的影响（即跨肺压比时间）几乎是相同的，只是在肺容积的吸气上升形状有细微差别而已。 促进还是抑制? 在严重ARDS早期允许还是不允许患者自主呼吸还存在争议。ACURASYS实验建议48小时顺阿曲库铵肌松改善患者结局。Box 2因为机制不明，许多临床医生不认可这个研究的临床意义;肌松被认为是危险的;临床医生认为可以选择呼吸模式如APRV，或者通过镇静和呼吸机调节可以充分的达到人机同步。 有两种机制可能解释顺阿曲库铵的好处（如果事实上它是真实的），即改进病人与呼吸机的同步性和预防摆动呼吸。许多ARDS患者的失同步，常常触发呼吸机多次，使VT提高到超过肺保护限制. 肌松可以避免这些而镇静却无法达到。此外，一些患者呼气末激活呼气肌，对抗PEEP改善肺复张，改善不张伤。如果这些机制是有效的，肌松可以增加肺保护，改善预后。类似的优势可能会通过确保病人和呼吸机同步实现但这不易也无法简单的进行评估。 肺区气体往复运动被称作摆动呼吸。通过使用电阻抗断层扫描，控制通气与肌松已被证明使受累和非受累呼吸区同质通气。相反，当患者自主呼吸时，受累的肺区在呼吸开始时优先通气（以牺牲非受累区为代价），局部产生3倍有效VT（甚至总体VT是不变的）。受累区过度膨胀可能增加肺损伤，从而使预后变差。这种机制不仅可以解释顺阿曲库铵相关的结果，还可以解释任何允许自主呼吸的通气模式的影响。特别应对APRV这样一个明确的有利于患者活动的通气模式要有有效的关注。
早已认识当ARDS患者被从仰卧到俯卧位Pao2升高。有可能不太被广泛认识到的更重要因素是：俯卧位通气容易使通气分布比较均匀。因为跨膜压的重力梯度，ARDS的肺包含在同一时间范围内从通气不足到过度充盈的区域。当呼吸机设置和PEEP保持不变，病人俯卧位通气时，无充气区和过度充盈区都减少。因此，俯卧位通气改善氧合，保护肺VILI。一个大型临床重症ARDS患者试验（P / F＜150）表明，早期俯卧位通气至少每天16小时显著降低死亡率且无附加并发症。虽然俯卧位改善氧合，但气体交换改善并无法预测生存率的改善，为减少VILI提供额外支持而不是改善氧合的假说，可以解释它的益处。 俯卧位通气也减轻右室负荷，也是另一个潜在的有益机制。TEE揭示俯卧位比仰卧位有更正常的左心室偏心指数，较小的RV，即使在相同的呼吸机设置下。在PROSEVA实验（Box3）中俯卧位通气的细节包括在纳入前12-24小时的稳定机械通气，1小时随机的俯卧位，俯卧位至少持续16小时。超过80%的患者同时使用肌松剂。俯卧位至少4小时直到P/F超过150（PEEP不超过10并且FIO2小于等于0.6）。持续到28天，或由临床医生自由决定到更长的时间。
机械通气和右心室 严重的ARDS是引起右室功能障碍的常见原因之一。右室功能障碍发病率在肺保护性通气中约为25%，虽然取决于严重程度肺损伤与选择呼吸机策略，比例也可以要高得多。在被动通气的病人，PEEP和潮式呼气对RV的影响是减少前负荷（通过提高胸腔压力介导）和增加右心室后负荷。也许值得注意的是，后负荷的影响占主导地位，PEEP致心输出量下降一般与RV舒张末期容积增加有关。 患者通气的急性右心衰竭的原则如下：（1）限制肺过度通气（2）倾向俯卧位，（3）避免高碳酸血症，和（4）防止缺氧性肺血管收缩。这些潜在的相互矛盾的原则是通过使用TTE或TEE重复评估RV功能来平衡。高频通气损害右室功能。
越来越多的ARDS的呼吸机管理是以高质量的临床试验为指导。在同时，研究的复杂性提出了关于如何推广干预措施，如何设定优先级，并在哪里是协同（或拮抗）的。这张表表示目前流行知识水平的临床现实计划（图1）。 Fig. 1. Treatment algorithm. ECCO2R, extracorporeal carbon dioxide removal; ECMO, extracorporeal membrane oxygenation; iNO, inhaled nitric oxide; iPG, inhaled prostacyclin 第一步：是否为严重ARDS 不管轻重ARDS，限制VT到 约6ml/kg PBW 是治疗的一个合理的基础。模式并不重要的，只要它可以限制肺过度扩张和与病人同步。常见的方式包括V-ACV， P-ACV，和PRVC。如果不是严重的ARDS（修正柏林定义定义重症ARDS 为P/F≤100，但临床试验比较经常使用的阈值为150，所以在这里使用的也是150），目标为使动脉血氧饱和度大于87%的低PEEP是简单和可能是有效的方法，因为轻度疾病的患者不太可能从更高的PEEP受益。如果P/F>150，附加风险与神经肌肉阻滞和俯卧位通气的负担使使用神经肌肉阻滞和俯卧位通气没有指症。未来的研究可能显示俯卧位对轻甚至中度ARDS患者有益，但目前最重要的实验排除了这些患者。对P/F≤150，更集中的基本管理，如下一步描述，可能会改善结果。 第二步：稳定严重ARDS患者：基础管理 治疗P/F≤150的ARDS患者，俯卧位通气和48小时的顺阿曲库铵已被证明能降低死亡率。除非有禁忌症，最严重ARDS患者应该把两项治疗方法和肺保护VT一样当做基础治疗.对这些患者俯卧位和肌松似乎是合理的，因为没有更多的信息来梳理这些方法是否重叠、累加或者协调。此外，在PROSEVA试验中大多数患者在俯卧位时接受神经肌肉阻断剂。有些人可能会认为，病人很好地适应肺保护性通气时不需要神经肌肉阻滞，但这似乎依赖于假设靠不同步解释顺阿曲库铵的有益效果，并且临床医生是装备精良的，能确定人机的相互作用和当不同步时能适当的回应。 在严重的亚组里，应该选择高水平的PEEP，因为这些病人存在重要的肺可复张区，并且可以从减少不张伤获益。更高的PEEP可能对高可复张的肺更有益，建议用ExPress实验的方法或用肺牵张指数来获益。无论如何，高PEEP表是个简单的且对探测肺复张有利的机械基础。 第三步：基础治疗失败后的治疗 当包括俯卧位通气和神经肌肉阻滞的基础治疗无法提供足够的氧合并限制高碳酸血症，应考虑进行后续其他治疗。体外氧合膜的有效性具有强烈的证据，在有使用经验的医疗机构应作为体外生命支持的第一选择。作为替代，APRV、HFOV、吸入血管扩张剂在临床上很少选择。APRV具有低成本和易用的好处，但可能加大肺损伤。
急性肺损伤的呼吸机管理与ARDS将逐渐由高质量的临床试验进行指导。限制VT（通常小于6ml/kg PBW）是广泛而一致的意见。对如何设置PEEP、倾向的模式及何时开始辅助治疗比如神经肌肉阻滞剂仍有很多争论。应综合考虑ARDS的严重程度，应用PEEP时肺复张的潜在性，对初始呼吸机选择的反应（完）。 |
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