ARDS的个性化机械通气策略

摘要

基于肺生理学和形态学、ARDS病因学、肺影像学、生物分型等实施的个性化机械通气策略有助于改善ARDS患者的预后。机械通气的参数需要根据生理变量和治疗目标不断滴定。对于ARDS而言，小潮气量是标准的机械通气方式，个性化的潮气量方案需要评估肺容积储备情况。ARDS患者需要依据潮气量和PEEP来设定驱动压，避免驱动压过高而引起气压伤，在通气过程中，要保证平台压在安全阈值之下。食道压监测有助于评估跨肺压，但需要正确放置导管，正确测量食道压力数值。肺可复张性评估是滴定PEEP的基础。

背景

急性呼吸窘迫综合征临床表现多种多样，机械通气是其重要的治疗措施。基于大众人群所制定出的治疗方案不能适用于所有人，因为患者的分型、基础状态因人而异。目前ARDS的病死率仍然很高，本文讨论ARDS的机械通气策略、通气目标等诸多内容，以提高对ARDS的认识。

下图示：ARDS处理中的10个问题

基本原则

给ARDS患者实施标准的机械通气原则是可以理解的。各种研究已经证实，对ARDS需要实施安全的通气策略。但机械通气相关参数的阈值没有统一的标准。如何确保安全？核心的思想是：减少呼吸做功、提高气血交换、避免血流动力学不稳定、避免机械性损伤。但需要知道，参数之间可能会相互矛盾，在整个ARDS过程中实施同一参数是不合理的。在ARDS过程中，需要依据监测指标和患者病情，为患者量身定制呼吸机参数。而基于肺生理和患者反应所作出的个性化机械通气策略是ARDS的治疗基础。

推荐1：依据目标生理参数的监测结果、患者对干预措施的反应情况滴定机械通气参数，要依据治疗的综合目标来调整参数，因为各个参数都是相互影响的。

潮气量

保护性肺通气策略是目前通气的核心思想，强调目标潮气量为4-6ml/kgPBW，保证平台压小于30cmH20。这里需要强调的是，Vt的设定需要参照预测体重（predicted body weight，PBW)，PBW对正常人而言和Vt具有很好的相关性。相比之下，对于ARDS而言，患者因为导致ARDS的病因不同，肺容积存在异质性，与PBW的相关性不是十分密切。因此，ARDS理想的Vt应当参照呼气末肺容积（end-expiratory lung volume，EELV）、吸气容积（inspiratory capacity，IC）。高PEEP的时候，EELV和呼吸系统的顺应性相关（Crs），此时依据EELV设定Vt不可靠。更高的PEEP能够影响IC，甚至是降低IC，这也限制了Vt的进一步增加。低PEEP的时候，IC和EELV关系更密切，Vt的设定可依据IC或EELV。临床上，IC较EELV更容易测量。肺顺应性降低的患者，Vt和病死率之间的关系更密切。有些呼吸机的处理器能够自主计算最佳Vt，提供更好的呼吸支持，比如adaptive support ventilation支持模式，呼吸机可依据设定程序，提供最佳的呼吸频率和Vt，以减少呼吸做功，降低驱动压，一定程度上胜过临床医生的水平。

推荐2：小潮气量是标准通气策略，个性化机械通气需要考虑EELV或IC。人工智能可能能够提供更好的监测，帮助选择更好的Vt。

驱动压和平台压

驱动压△P为Vt/Crs（呼吸系统顺应性，静态顺应性），影响病死率。新进的研究都建议对于ARDS患者使用驱动压（△P，Pplat-PEEP）来滴定Vt和PEEP。相同Crs下，△P和Vt成比例变化。顺应性降低的手，需要降低Vt来保证△P处于安全范围，也即是＜13cmH2O。驱动压也可用于设定PEEP，能帮助决定肺是过度膨胀还是复张状态。驱动压越小，病死率越低。PEEP的大小会影响驱动压，也会影响Vt。需要知道的是，胸壁顺应性的变化也会影响驱动压。有研究显示，对于中重度ARDS患者来说，平台压＞29cmH2O、△P＞19cmH2O时候，病死率增加，而且这种病死率增加与PEEP无关。当然，对于不同的患者，指标应当有所区别。

推荐3：对于大多数患者来说，△P应当小于13cmH2O。△P能够帮助滴定Vt和PEEP，但无法明确这种方法是否优于其他策略。在可能的时候，临床医生应当将平台压限定在27cmH2O以下。

跨肺压

跨肺压（ranspulmonary pressure，PL）是肺扩张的源动力，指的是气道压(airway,Paw) 和胸膜压(pleural pressure,PPL)之间的差值。食道不产生自主运动，可以将导管放置在食道下三分之一来测压，以替代胸膜压（Pes）。重力依赖区和非重力依赖区的胸膜压在控制通气的时候是不一样的。跨肺压受到胸壁顺应性、体位、机械通气等诸多因素影响。不管是在重力依赖区还是非重力依赖区，Pes可以用来替代Ppl。对于ARDS患者来说，非重力依赖区域至重力依赖区域压力跨度是10cmH2O，因此使用食道压评估胸膜压的时候，在重力依赖区为Pes+5cmH2O，而非依赖区为Pes-5cmH2O。Paw和Pes在吸气末或呼气末的绝对差值（非矫正数值）代表中肺的Pl，胸膜压在吸气末和呼气末的差值约等于食道压在吸气末和呼气末的差值。肥胖患者或腹内压升高的患者，需要矫正相关参数。平台压的目标=平台压+（腹内压-13cmH2O）/2。机械通气非肥胖患者腹内压的平均值为13cmH2，有约一半的腹内压会转移至胸腔。在使用Pl的时候，相关目标如下：1.吸气末Pl（非依赖区）小于15-20cmH2O。2.△P小于10-15cmH2O；3.呼气末PEEP为0-6cmH2O；4.肺复张的时候的Pl不要超过25cmH2O。

推荐4：腹内压增加或肥胖的患者，可用Pl来设置呼吸机参数；Pes可以用来替代胸膜压，但其内涵需要合理解读、准确理解。

机械功

单位时间内能量消耗称为机械功（mechanical power），对于呼吸系统来说，牵扯到吸气和呼气时候的气流流动的转化，其和吸气流速、潮气量、PEEP、肺容积、呼吸频率等参数相关。鉴于肺部情况比较复杂，不同等同于机器做功，关于机械功的计算公式仍不统一。因此，使用机械功来设定机械通气参数不够可靠。

推荐5：机械功是综合参数，涉及到诸多指标。相关参数不同可以得出相同的机械功，目前其临床应用罕见。

肺复张

ARDS的时候肺泡水肿、塌陷，因而肺容积减少（baby lung），可以进行肺复张。肺复张通常使用较高的气道压力来打开塌陷的肺泡，随后需要使用较高的PEEP来维持肺泡通畅。但有研究表明，使用较高压力然后滴定高PEEP可增加病死率，也有研究表明这种手法可导致心律失常。对于ARDS塌陷的肺来说，肺复张可降低通气压力，但如果肺复张没有打开塌陷肺泡且同时导致健康的肺过度膨胀，患者死亡率就会增加。因此，评估肺复张的效果就非常重要。如果降低PEEP影响和呼气容量，那么就证实需要使用PEEP来打开塌陷的肺泡。

推荐6：对ARDS患者实施肺复张的前提是肺具有可复张性。常规实施肺复张不会改善预后。

气体交换

使用PaO2/FiO2-PEEP表格来设定PEEP已经成为临床医生的标准手法。最近，有学者提出对于ARDS来说，需要让肺休息，允许存在肺实变，可实施最小氧合指标。氧摄取（VO2）取决于氧输送（DO2）。RCT和meta分析都没有显示出最大化DO2有助于改善ARDS的预后。对于ARDS来说，需要维持足够的DO2和足够的CO，其DO2可适当高于正常值。中心静脉氧饱和度（ScvO2）是一个很好的评估DO/VO的参数，可以用来评估心输出量。PCO2 gap是很好的流量评估指标，其数值超过6提示DO2不足。死腔在临床上较难监测，通过呼气末CO2和PaCO2的比值（P

ETCO2/PaCO2）可以反应出来。

建议：气体交换指标是ARDS机械通气需要考虑的，同时需要考虑死腔情况。监测PCO2 gap、ScvO2能反应出DO2和VO2情况。

影像学

ARDS的影像学检查有CT、超声、电阻抗断层扫描（EIT）。CT需要将患者转移出ICU，但其监测较为准确，能充分显示患者肺部病变情况。CT可将病变分为两种：1.lobar attenuations：小叶病变，这种病变肺容积减少较少，压力容积曲线呈线性曲线变化，PEEP不会导致肺复张，反而会导致肺过度充盈。2.difuse or patchy attenuations：弥漫性病变或零散状病变，肺容积减少较多，肺重量增加，呼吸系统压力容积曲线呈现出曲线样改变，增加PEEP可出现肺复张、并较少引起过度膨胀。但有研究表明，对于上述两种分类，使用常规肺复张手法或个性化治疗方法，并不会改善病死率。

对于ARDS，还有其他的检查，诸如肺超、电阻抗断层扫描。肺超可以床边操作，其检查结果和CT有很好的一致性，前景很广。

推荐8：肺部影像学可帮助鉴别ARDS肺形态和对机械通气的反应情况。CT是金标准，能够显示出诸多肺部病变，显示出正常通气区域、不通气区域等。肺超和EIT可以替代使用，并能床边操作。

生物分型

ARDS有诸多的生物分型，主要有两种，也即是过炎症性（hyperinfammatory）和低炎症性（hypoinfammatory）。他们对治疗和预后有着不同的影响。不同的分型对PEEP、液体管理、辛伐他丁等治疗效果截然不同。目前针对分型，有诸多的研究，甚至是DAN层面上的研究。基于分型的治疗，有两大问题：1.患者的分型需要准确；2.分型后需要进行个体化治疗，也即是符合该分型的特异性治疗。鉴于ARDS的复杂性，目这种理想状态尚无法实施。

推荐9：对ARDS进行分型后精确化救治很有前景，但目前尚无法实施。

短期生理收益的诱惑

临床医生使用生理学数据来调整、指导其救治措施。临床医生使用这些生理学数据只能监测到短期疗效，无法预测其中远期效果。比如，对ARDS患者使用8cmH2O的PEEP、FIO2=0.6可得到PaO2=60mmHg，如果增加PEEP达到14cmH2O，则只需要FIO2=0.5就可以达到PaO2=60mmHg。临床医生可能将这种变化归因于生理病理上的成功。然而，增加PEEP可能会导致肾功能、胃肠道功能、脑功能障碍，这种全身性影响因素在未来可能会慢慢展示出来。这说明，一个参数可能会影响另外的参数，一个系统的参数改变可能会影响其他系统。

推荐10：当临床医生治疗患者的时候，应当考虑治疗效果的潜在危害，不能一味追求短期治疗效果。