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本病为各种急性肺部损伤所致的呼吸衰竭,以非心源性肺水肿,呼吸窘迫和低氧血症为特征。
病因学
成人呼吸窘迫综合征(ARDS),这种常见的医学急诊,是由各种直接或间接损害肺脏的急性过程所促成的,如败血症,原发性细菌或病毒性肺炎,吸入骨内容物,胸部直接外伤,持续或深度休克,烧伤,脂肪栓塞,溺水,大量输血,体外循环,O2 中毒,急性出血性胰腺炎,烟或其他毒性气体吸入和某些药物的吸收,同时有败血症的ARDS发病率估计在30%以上。尽管称为"成人"呼吸窘迫综合征,但它同样可以发生于儿童.
病理生理学
对于最初的肺部损害,知之甚少。动物模型研究提示,活化的白细胞和血小板积聚于毛细血管,间质和气腔内；它们可释放前列腺素,毒性O2 原子团,蛋白溶解酶和其他介质(如肿瘤坏死因子和白细胞介素),这些物质损害细胞,促使炎症形成和纤维化,并改变支气管舒缩性和血管反应性。
当肺毛细血管内皮和肺泡内皮受损时,血浆和血液逸漏至间质和肺泡腔内。导致肺泡积水和肺不张,肺不张部分是由于表面活性物质减少所致。这种损伤并非是均匀的,它主要发生在肺的下垂部位。2~3天内,出现间质和支气管肺泡炎症以及上皮和间质细胞增生。然后,胶原迅速积聚,在2~3周内导致严重的间质纤维化。这些病理改变使肺顺应性降低,功能残气量下降,通气/灌注比例失调,生理死腔量增加,严重的低氧血症和肺动脉高压。
症状,体征和诊断
ARDS通常在最初损伤或疾病的24~48小时后发生。首先出现呼吸困难,通常呼吸浅速。吸气时可存在肋间隙和胸骨上窝凹陷，皮肤可出现发绀和斑纹,吸氧不能使之改善，听诊可闻及啰音,鼾音或哮鸣音,也可能正常。
早期诊断对发生于可能引起ARDS情况下的呼吸困难应予高度警惕。此时,通过立即测动脉血气和胸部X线检查可以作出推测性诊断。这种最初的血气分析显示急性呼吸性碱中毒：PaCO2 正常或降低,PaO2 明显降低,pH值升高。胸部X线通常显示类似于急性心源性肺水肿的双侧弥漫性肺泡浸润,但心廓影通常正常。然而,X线改变常晚于功能改变许多小时,且比X线所见的肺水肿,低氧血症严重得多。尽管吸入高浓度O2 (FiO2 ),极度低氧血症仍常持续存在,表明由于肺部的不张和实变,使右向左分流,造成不能换气。
在立即治疗低氧血症以后,应作进一步诊断。当怀疑症状是否由于心力衰竭所致时,Swan-Ganz导管可帮助鉴别。ARDS的特征是肺动脉楔压低下(PAWP＜18mmHg),如果升高则是心力衰竭的表现(PAWP＞20mmHg)。如考虑像肺栓塞,临床表现了类似于ARDS，应在病人稳定后实行适当的诊断措施(如肺血管造影)。卡氏肺囊虫肺炎和其他偶发的原发性肺感染可类似ARDS,应予考虑,尤其对免疫功能受损的病人,肺活检或支气管肺泡灌洗可能有帮助。
并发症和预后
继发性肺部多重细菌感染,尤其是革兰氏阴性细菌(如克雷白杆菌,假单孢菌和变形杆菌属)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌,尤其是耐甲氧西林菌株；多器官衰竭,尤其是肾功能衰竭；和有创性生命支持措施的并发症导致了高病残率和高死亡率。与放置中心静脉导管以及使用正压通气(PPV)和呼气末正压(PEEP)有关的张力性气胸可突然发生。为防止死亡,需要迅速认识并治疗张力性气胸,心动过速,低血压和机械通气时吸气峰压突然增加均与张力性气胸有关。在ARDS晚期发生的张力性气胸是一种不详的征象,因为它往往由于严重的肺损伤和所需要的高的通气压气所致。没有足够的血容量补充,PPV和PEEP所致静脉回流减少使心排量降低,组织供氧减少,引起继发性多脏器系统衰竭。
经适当治疗的严重ARDS的生存率为60%。如ARDS严重的低氧血症未被认识和治疗,90%的病人可发生心脏功能停止。治疗很快见效的病人通常极少或不会残留下肺功能不全.需要用FiO2 ＞50%长期通气支持的病人常发生肺纤维化。在绝大多数严重急性病例中,可发现肺纤维化在数月之后消失,但其机制未明。
治疗
不管病因如何,治疗原则相似,必须持续给氧,并纠正急性肺损伤的基础原因。需密切注意防止营养消耗,O2 中毒,多重感染,气压伤和肾功能衰竭,后者可因血容量不足而加重。在考虑诊断的同时,用高FiO2 治疗致命性低氧血症是必需的,紧接着应重复动脉血气分析,或无创性血氧含量测定。由于面罩吸O 2 常难以治疗低氧血症,故可能需要迅速气管插管以供O2 和进行PEEP。
由于基础病因是脓毒症,在怀疑有ARDS前已经给予利尿治疗,PPV开始时可减少静脉回流,故血容量不足常与ARDS同时发生。尽管存在肺泡水肿,如需要仍应予静脉补液以恢复周围血液灌注,尿量和血压；由于容量不足和水分过多都是有害的,监测血容量是决定性的。对进行机械通气的重症病人作物理检查和中心静脉压的测定可能会误入歧途,如果严重低氧血症持续存在,皮肤灌注不足,精神活动受损或尿量减少(每小时＜0.5ml/kg),就立即需要一项反映血容量的可信指标.Swan-Ganz导管一般用于指导容量灌注,尤其是需要PEEP时。在输液治疗中每天密切监护病人的体重和液体的出入量是非常基本的。在心排量和组织灌注没有受影响的情况下,原则上ARDS病人最好限制液体和理智的使用利尿剂以保持"干燥"水平。
如果脓毒被证明或被怀疑为ARDS的原因,在得到培养结果以前,应先给予适当的经验性抗生素治疗,痰或气道内吸出物监视培养和革兰氏染色有助于早期发现肺部多重感染并指导抗生素治疗,密闭腔内感染应予引流。在48~72小时内就应开始营养支持；而肠内营养途径优先选择,因为它可以保护肠粘膜。
尽管有报道激素对改善一部分ARDS病人在机械通气后7~10天发生的纤维增生有益,但皮质激素的效果未得到证明。并发肺部感染必须排除经常发热和有白细胞增多症和/或没有感染的病人。
许多预防和治疗ARDS的方法,至今还不成功或不确切。以下这些治疗方法还不能提高治疗成功率或预防ARDS,像对内毒素的单克隆抗体,对肿瘤坏死因子的单克隆抗体,白细胞介素-Ⅰ受体拮抗剂,预防性PEEP(早期),体外膜氧疗和体外CO2 排除,静脉点滴白蛋白,扩容和强心药物使用来增加组织释放氧,皮质激素在ARDS早期使用,不经肠道使用布洛芬抑制环氧化酶,前列素E1 和己酮可可碱.这些方法似乎可行但尚未得到进一步研究。
在一些病人中,体位有一种可使氧明显升高的倾向,可能由于这个体位对比较正常,上部非下垂部位肺区改变其渗透和气体交换的缘故。在一些严重的ARDS病人中,这种技术尽管可以提高气体交换,可以缩短机械通气过程,但对总体生存提高不是很明显。病人的体位设置是非常难以进行。
在没有体循环低压因素的严重ARDS病人中,吸入一氧化氮可以明显提高肺动脉低压和动脉血氧。有关一氧化氮是否会提高存活率,长期使用是否会使体内生产的有毒的一氧化氮如过氧化氮阴离子,造成进一步肺损伤,将有待得到证实。
酮康唑可以帮助预防ARDS,其通过抑制巨噬细胞的形成和减少巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子。它在小型初步研究中表现出的临床优点需要在更大规模对照性研究中被证实。
在成人ARDS病人中正开展使用呈烟雾状散开的合成表面物质活化剂的研究。提高烟雾传递的方法和正常哺乳类动物表面活性物质制剂可以提高肺泡的稳定性,减少肺不张和肺内血液分流,增加肺泡内液的抗细菌和抗感染的特性；另外,应用这些方法的研究正在进展中。
机械通气 多数病人需要气管插管和用定容型呼吸机作辅助通气。如呼吸频率＞30次/分或面罩吸氧FiO2 需＞60%,才能维持PaO2 在70mmHg范围仅几小时,应考虑气管插管和PPV。作为替代插管的方法,对于轻中度ARDS,CPAP面罩可有效地传递PEEP。CPAP面罩不宜用于神志抑制的病人,因有吸入的危险,如果病情发展成为严重的ARDS或呼吸频率增加和动脉血PaCO2 增加显示呼吸肌疲劳,应换通气治疗。
在ARDS病人中常规建立的一个定容通气模式是10~15ml/kg的潮气量,5~10cmH2 O的PEEP和FiO2 ≤60%,以及由病人触发的辅助-控制模式.间隙指令通气也可替代使用,开始时频率10~12次/分,同时有PEEP。
在ARDS中,高压通气和高容量通气可使肺损伤加重,但这种作用还未被证实。由于PEEP太低使终末肺单位不稳定,重复开和闭,同样能损害肺组织.这个问题可以通过用小潮气量(6~8ml/kg)和高的PEEP(10~18cmH2 O)来解决。
小潮气量通气的目的是为了预防机械通气造成的病人压力-容积曲线超过上部转折点,以及肺的过度膨胀。在这个基础上,肺变得很硬,潮气量的小幅度增加使通气平台压大幅度上升(这个压力在吸气末需要来维持肺和胸壁膨胀)。由于技术原因,压力-容积曲线上的上部转折点常常不能直接测出,相反,通气平台压却能被测到,它在大多数病人中一般达不到25~30cmH2 O(或20~25cmH2 O在一些调查者)。潮气量减少,可以通过增加通气的呼吸频率来维持一个适当的动脉血pH和PaCO2 。一部分病人继续发展为高碳酸血症和呼吸性酸中毒,这常常可以耐受。如果动脉pH值下降到7.20以下时,应该马上静脉慢滴碳酸氢盐。
理论上,PEEP选择应该在病人的压力-容积曲线的下部转折点的上方几个厘米水柱，以促进肺泡的康复和膨胀。如果不能直接确定下部转折点,10~15cmH2 O的一个PEEP常常足够。建立一个满意的PEEP,机械通气的FiO2 能常常被减少至一个安全水平,即＜50%~60%,这样病人就有一个满意的PaO2 ≥60%mmHg或动脉氧饱和度(SaO2 )≥90%。为了组织的足够供氧,心脏指数应该≥3L/(min.m2 )；偶尔需容量灌注或不经肠道的强心药物。
作为选择对象,压力-控制机械通气主要可在严重的ARDS病人中使用。吸气压力和时间是可以选择的,潮气量随着吸气时阻抗而变化；这可避免吸气压过高,但可容许高碳酸血症经常发生。这种方法常与成反比的通气相结合,也就是吸气过程相当或超过呼气。这种技术比单独使用PEEP使更多肺组织得到康复和复张(部分产生固有的或内源性PEEP),这样可进一步减少有危害的高FiO2 .。这种方法是令人不舒服的,病人往往需要镇静剂和肌松剂联合应用。
撤机准备基于持续的肺功能改善的证据(表现为对O2 和PEEP的需要减少),X线表现的改善和呼吸急促消失,对既往无肺部疾病的病人,撤机一般能顺利完成；撤机困难可能提示有未治愈的或新的感染灶。水分过多,支气管痉挛,贫血,电解质紊乱,心功能衰竭或营养不良导致呼吸肌无力。如这些因素被控制,通过使用间隙指令通气降低呼吸机频率,同时合用压力支持通气,或通过在气管插管上接T管以逐渐延长自主呼吸的时间,通常能成功地撤机。在整个撤机过程中常常需维持较低的PEEP(约5cmH2 O)。
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