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用生理柔术对抗难治性 ARDS

 一起呼吸鸭 2022-12-18 发布于浙江

 

 Enjoy breathing 

介绍

ARDS 导致脱氧血液通过肺部分流。大多数 ARDS 疗法自然会对抗这种分流(例如用 PEEP 打开肺泡)。然而,可治疗的肺分流通常是有限制的。
柔术是一种基于灵活性和技巧的日本武术,而不是直接用武力对抗对手。本着柔术的精神,这篇文章探讨了如何在不直接面对肺功能障碍的情况下支持 ARDS 患者。当正面攻击失败时,这在难治性 ARDS 中很有用。

了解生理学

基础知识:全身氧气输送

输送到身体的氧气量 (DO2) 使用以下等式计算。氧气输送是心脏、肺和血液功能协同作用的结果:
氧气提取率 (O2ER) 是身体耗氧量 (VO2) 与全身供氧量(DO2,公式如下)之比。正常的 O2ER 约为 25%。如果氧气输送减少,O2ER 会随着组织提取更多输送的氧气而增加。O2ER 是描述全身供氧充足性的好方法。

分流氧合方程

ARDS 的核心生理异常是血液通过肺部分流。我们必须了解在这种情况下心脏、肺和血液变量将如何影响氧合作用。Takala 2007推导出的方程来描述这一点:
相关单位和正常范围如下。

分流氧合方程:了解变量

让我们首先想象一个典型的 ARDS 患者,其基线值如下所示。接下来的部分将检查调整每个变量的效果。一些趋势将变得明显:

  • 分流分数直接影响动脉血氧饱和度。
  • 优化心输出量、血红蛋白和 VO2间接改善动脉血氧饱和度,其次是增加混合静脉血氧饱和度(如果混合静脉血氧饱和度较高,则通过肺部分流的血液将含有更多氧气)。
心输出量和血红蛋白
上图显示了改变心输出量或血红蛋白对氧合作用的影响。这些变量在氧合方程中有相邻的位置,因此它们的行为相似。心输出量和血红蛋白对 DO2 和 O2ER 都有很强的影响。增加心输出量和血红蛋白浓度也会增加动脉氧合饱和度,但程度较小。
全身氧利用率 (VO2)
降低 VO2 会轻微改善动脉血氧饱和度和 DO2。然而,VO2 最强的作用是直接驱动 O2ER:
分流分数
大多数 ARDS 疗法都集中于降低分流分数(例如 PEEP、俯卧位、APRV)。分流分数是对动脉血氧饱和度影响最大的变量。然而,在所有变量中,分流分数对 O2ER 的影响最弱。

分流氧合方程:了解复杂的干预措施

我们现在可以在此背景的基础上,了解更复杂的疗法。
吸入性肺血管扩张药
吸入性肺血管扩张剂可能:
  • 改善通气-灌注匹配,增加动脉血氧饱和度。
  • 减少右心室的后负荷,增加心输出量。
这是双赢的,解释了肺血管扩张剂稳定一些崩溃的 ARDS 患者的能力。
气道压力增加(例如 PEEP、APRV 增加)
这可能会产生积极和消极的影响:
  • 增加的气道压力可能会打开肺泡,从而减少分流分数 。
  • 气道压力增加可能会降低心输出量(由于前负荷降低和肺血管阻力增加)
这些影响的平衡是复杂的。然而,必须认识到,即使增加的气道压力提高了分流分数,心输出量的抑制也会对 DO2 和 O2ER 产生主要影响。例如,如果 PEEP 将分流分数从 25% 降低到 10%,同时将心输出量从 5 L/min 降低到 4 L/min,则净效应是减少全身氧气输送:
我们都遇到过这种情况,增加 PEEP 会提高患者的动脉饱和度,但会降低血压。在这种情况下,PEEP 似乎是有益的,但它可能会减少全身氧气输送。
低潮气量通气
经典的ARDSnet 2000试验表明,与 12 ml/kg 潮气量通气相比,6 ml/kg 潮气量通气可降低死亡率。这导致虔诚地采用 6 ml/kg 潮气量通气。然而,尚不清楚为什么较低的潮气量会改善结果(低潮气量?低平台压?低驱动压?)。
Natalini 2013将 16 名 ARDS 患者依次暴露于 6 cc/kg 和 12 cc/kg 潮气量通气。由于心输出量的改善,低潮气量通气显着改善了 O2ER (下图)。对原始 ARDSnet 研究的重新检查证实,接受低潮气量通气治疗的患者经历了更多没有循环衰竭的天数(19 对 17,p = 0.004)。因此,可以想象低潮气量通气在很大程度上是有益的,因为它改善了灌注。如果属实,这可能表明我们应该少担心潮气量,多担心灌注。

氧合目标:我们现在追求什么?

氧合监测类似于血流动力学监测。动脉饱和度与血压一样,是最容易获得的值。这些测量值是在所有患者身上普遍获得的,因此我们对它们非常满意。
动脉血氧饱和度是衡量肺功能的指标,但不是衡量全身氧输送(DO2、O2ER)的好指标。DO2 取决于肺、心脏和血液功能的三重奏,肺功能(~ 动脉饱和度)仅为其中的三分之一。我们已经看到动脉饱和度与全身供氧不相关的例子:
  • 心输出量、血红蛋白和 VO2 对 O2ER 有很大影响,但对动脉饱和度影响很小。
  • 分流分数对动脉饱和度有很大影响,但对 DO2 或 O2ER 影响很小。
  • 尽管降低了 DO2(例如气道压力过大),但仍可以改善动脉饱和度。
全身供氧(DO2 和 O2ER)与心输出量和心脏指数有相似之处。从生理学的角度来看,这些似乎是最重要的变量。不幸的是,它们很难监控。因此,我们通常不检查它们。当我们衡量它们时,我们并不清楚我们的目标到底是什么。

我们是否过于关注动脉血氧饱和度?

我们经常关注动脉血氧饱和度的微小变化。例如,90% 的饱和度可能被视为“好”,而 85% 则被视为“坏”。人们普遍认为,如果饱和度低于 88%,患者会“自燃”。
与任何诊断测试一样,动脉血氧饱和度需要临床背景。例如,6 升鼻导管的 85% 动脉饱和度可能是特发性肺纤维化患者的基线值。然而,在急性哮喘恶化的情况下,同样的氧气需求会令人担忧。
过度关注动脉饱和度可能会导致过度使用降低分流分数的干预措施。这些干预措施具有重大风险(例如气道压力升高可能导致气压伤和休克,FiO2 升高可能导致肺毒性)。

氧气提取率(O2ER):更接近真相?


DO2 和 O2ER 是更好的全身氧合作用测量值,但更难监测。O2ER 可能是最容易测量的 。许多患者在上腔静脉中放置了中心静脉导管。这可用于估计混合静脉饱和度,其准确性值得商榷 ( Beest 2011 )。
一种更准确地测量 O2ER 的简单方法可能是将中心导管放置得比平时更深,使其尖端位于右心房。这是安全的。右心房的饱和度接近混合静脉饱和度。当然,可以使用肺动脉导管对混合静脉饱和度进行最终测量。
O2ER 最大的局限性可能是很少有使用它作为 ARDS 监测工具的经验。目标 O2ER 仍不清楚。一些消息来源建议目标应低于 50%。然而,这可能不适用于患有 ARDS 合并败血症的患者(其中微血管和线粒体功能障碍会降低 O2ER)。

氧合目标的底线?

在动脉血氧饱和度的指导下,绝大多数 ARDS 患者对常规疗法反应良好。在这些患者中,监测 O2ER 可能几乎没有益处。
然而,偶尔患者会发展为对常规治疗无反应的难治性 ARDS。这在很大程度上是一个没有证据的区域,太罕见了,无法很好地研究。对于常规治疗失败的患者,测量和优化 O2ER 可能是一种生理上明智的方法。

通过调整 VO2、CO 和 HgB 改善全身氧气输送:有证据吗?

(1) 降低VO2的干预措施

在一项 RCT 中,肌松改善了调整后的死亡率 ( Papazian 2010 )。这可以反映更好的呼吸机同步性。另一种可能的解释是,肌松通过减少呼吸肌的氧气利用来降低 VO2(Marik 1996,上图)。减少 VO2 可以通过新陈代谢减轻心肺系统的负荷,改善 O2ER 并促进氧气输送到重要器官。除了肌松之外,深度镇静也可能会降低 VO2。
发烧控制会导致 VO2 急剧减少(下图)。因此,像对乙酰氨基酚这样简单的东西就可以减少 VO2 并改善 O2ER。ICU 患者使用退热药的益处值得商榷 ( Young 2016 )。尽管如此,控制发热是安全的,并且可能对少数全身氧合不良的患者有益。

(2) 增加血红蛋白的干预措施

避免非必要的实验室检查  
对ARDS病人进行大量的ABG检查是很诱人的,但这很少有好处。动脉导管的存在与更多的抽血化验有关,所以放置导管以 "促进频繁的ABG "是危险的(Tarpey 1990)。

输血?  现有的关于ARDS输血的证据都是负面的或中性的。这并不奇怪,因为大多数 ARDS 患者都有足够的全身供氧。目前尚不清楚输血是否可以使选定的全身供氧不足的患者受益。

(3) 增加心输出量 (CO) 的干预措施

强心剂  多巴酚丁胺具有以下作用:
  • 全身氧输送增加:DO2增加,O2ER减少,混合静脉血氧饱和度增加。
  • 肺血管扩张可能会恶化肺部的通气-灌注匹配,导致动脉血氧饱和度轻微下降 。
多巴酚丁胺可能对病情最严重的 ARDS 患者有益,这些患者的混合静脉血氧饱和度非常低,分流分数很高。

未来:允许性动脉低氧血症?

尽管进行了最大程度的常规治疗并优化了 CO、HgB 和 VO2,但氧合仍无法改善的患者怎么办?例如,想象一下在非 ECMO 中心患有严重 ARDS 的患者:
可能会有尝试高频振荡通气的诱惑,这种疗法被证明会增加死亡率 ( Ferguson 2013 )。然而,O2ER较低,表明全身氧合充足。因此,这里最好的方法可能是继续目前的管理,而不是寻求危险的干预措施来增加动脉血氧饱和度 ( Martin 2013 )。然而,目前没有证据支持这种允许性低氧血症的策略。

  • 四个变量决定了 ARDS 患者的全身供氧量:
    • 心输出量
    • 血红蛋白浓度
    • 全身耗氧量 (VO2)
    • 一部分血液在没有被氧化的情况下通过肺部分流
  • ARDS 的治疗重点是降低分流分数(例如,PEEP、俯卧位、APRV)。难治性分流患者将难以接受这些疗法。
  • 在难治性 ARDS 患者中,其他变量的操作可以改善全身氧气输送:
    • 减少全身耗氧量(肌松、温度控制)
    • 血红蛋白浓度增加(血液保护,可能输血)
    • 心输出量增加(正性肌力药)
  • 动脉血氧饱和度不是全身氧输送 (DO2) 的可靠测量值。
  • 值得注意的是,我们对治疗 ARDS 时的氧合目标知之甚少。过分强调使动脉血氧饱和度正常化可能会使我们误入歧途。


END

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