作者：陆蓉莉 潘频华

第一作者单位：中南大学湘雅医院呼吸与危重症医学科

通信作者：潘频华，中南大学湘雅医院呼吸与危重症医学科

引用本文: 陆蓉莉, 潘频华. 感染中毒症相关ARDS呼吸支持方式的时机与选择[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2024, 47(10): 909-912. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20240523-00283.

摘要

感染中毒症是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的主要病因之一，ARDS仍然是导致患者重症监护病房（ICU）死亡的常见原因，尽管基础和临床研究取得了进展，但 ARDS高病死率仍给临床带来巨大挑战。目前针对ARDS缺乏特异而有效的治疗手段，主要是器官功能支持治疗。本文对感染中毒症相关ARDS的呼吸支持策略进行全面的探讨和总结。急性呼吸窘迫综合征（ARDS）仍然是导致重症监护病房（ICU）患者死亡的一个常见原因。在大多数研究中，ARDS 的病死率约为 40%，尽管基础和临床研究取得了进展，但 ARDS 的高病死率仍给临床带来巨大挑战。ARDS是一种急性、弥漫性、炎症性肺损伤，导致肺血管和上皮通透性增加，肺水肿和重力依赖性肺不张。其临床特征为低氧血症和弥漫性影像学阴影，伴分流增加、肺泡死腔增加和肺顺应性降低。病原体（包括细菌、病毒、真菌及非典型病原体等）引起的感染是导致ARDS的常见原因之一。目前对于ARDS患者肺毛细血管通透性增加和肺泡上皮受损的病理生理改变缺乏特异而有效的治疗手段，主要限于器官功能支持治疗，为肺损伤的缓解和恢复创造时间。ARDS呼吸支持方式包括普通氧疗、经鼻高流量氧疗（HFNO）、无创正压通气（NPPV）、有创通气（IMV）和ECMO等。因此，本文对感染中毒症相关ARDS的呼吸支持方式优缺点进行探讨，以优化临床个体化选择。

一、HFNO

自2019年 COVID-19 全球大流行以来，经鼻高流量氧疗广泛应用于急性低氧性呼吸衰竭（AHRF）。2020年一项比较标准氧疗、HFNO和NPPV三种呼吸支持方式对于AHRF患者的疗效的Meta分析显示，与标准氧疗相比，采用无创呼吸支持（包括HFNO和NPPV）与较低的死亡风险有关。有多项研究观察到HFNO可明确降低急性呼吸衰竭患者的呼吸功、改善氧合状态，部分研究认为HFNO可降低后续插管率。因此，对于ARDS患者，更推荐使用HFNO和NPPV。对于非气管插管患者，2023年新定义 ［ 1 ］ 明确了将HFNO用于肺损伤较轻的ARDS患者，以帮助早期诊断和治疗。应同时密切监测与HFNO失败相关的变量（氧合、胸腹不同步、对血管升压药的需求、SOFA评分或疾病严重程度）。最近，ROX指数（定义为SpO 2/FiO 2与RR之比）经前瞻性临床试验验证可以预测AHRF肺炎患者的HFNO的成功和失败。HFNO治疗后ROX指数大于或等于4.88的患者不太可能插管。此外，失败的患者在2~12 h和6~12 h之间ROX指数无明显增加，这种动态变化可用于评估ROX指数值介于失败和成功之间的患者的病情，从而促进HFNO患者的临床决策过程。因此，在并非需要立即插管的ARDS患者可以试用HFNO呼吸支持，但如果患者PaO 2/FiO 2低（<100）或ROX指数低于4.88且HFNO后增加较小则需要评估插管需求，避免延迟插管。

二、无创正压通气（NPPV）

NPPV可提供一定水平的PEEP，维持肺泡复张，减少通气/灌注不匹配；保留患者意识及自主呼吸，防止膈肌功能障碍及萎缩，减少对心功能的不利影响；保留患者自身气道保护，可避免有创通气相关并发症（如呼吸机相关性肺炎、谵妄、感染等），而为临床广泛使用。在一项欧洲的前瞻性多中心队列研究中发现，在147例初始使用NPPV的ARDS患者中，NPPV降低了呼吸机相关肺炎发生率和ICU病死率，且有54%的患者避免了气管插管，但如果在NPPV 治疗1 h以后患者氧合指数仍低于175 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），则NPPV失败可能性大 ［ 2 ］ 。我国学者进行的一项全国多中心RCT研究，对比NPPV和标准氧疗治疗轻度ARDS的效果，结果发现对于SOFA评分<3分且PaCO 2<50 mmHg的轻度患者，NPPV可显著降低气管插管率和病死率 ［ 3 ］ 。因此，对于轻中度且无合并疾病的ARDS患者，NPPV优于常规氧疗。2015年新英格兰杂志发表了的一项多中心RCT研究 ［ 4 ］ 纳入无高碳酸血症的AHRF患者310例，随机分配至HFNO组、NPPV组及常规氧疗组，相较其他两组，HFNO组的气管插管率有下降趋势，在氧合指数≤200 mmHg亚组，HFNO具有更低的气管插管率。在 COVID-19 相关中重度AHRF患者中，发现与HFNO组相比，NPPV并不增加28 d无呼吸机天数。迄今为止，有关HFNO和NPPV的Meta分析中的结果仍然是阴性，对于NPPV和HFNO的选择存在一定争议，国内外学者普遍认为对于呼吸频率快、酸中毒、氧合差、意识状态欠佳且有其他合并疾病的患者NPPV失败可能性大。

三、肺保护性通气策略（lung protective mechanical ventilation，LPMV）

LPMV是指通过一系列措施（如小潮气量，低驱动压，一定水平PEEP）来达到维持有效氧合的同时避免肺损伤的进一步加重。LPMV 核心策略包括低平台压、小潮气量和优化PEEP。1. 优化PEEP滴定：PEEP的应用可以帮助ARDS患者重新复张塌陷的肺泡，减少循环开闭造成的肺损伤。然而，不适当的高PEEP可导致过度膨胀，尤其是非依赖性肺区域，增加肺血管阻力，损害右心室功能。因此在充分复张塌陷肺泡后，使用适当水平的PEEP防止呼气末肺泡塌陷，可减轻剪切力，防治呼吸机相关肺损伤的发生。而如何进行合适的PEEP选择则是临床医生最为关注的问题，目前PEEP滴定方法有很多。ARDSnet提出的PEEP-FIO 2关联法是最简便易行的一种，直接根据目标血氧选择对应的FIO 2和PEEP。而最近的研究集中在更个性化的呼气末正压滴定方法上。胸电阻抗断层扫描（EIT）是一种在床旁实施的无创、无辐射肺通气监测技术，将肺阻抗可视化，监测肺不同区域内通气功能状态，区分肺复张和过度扩张。研究发现在中重度ARDS患者中，与High-PEEP/FIO 2关联法相比，EIT-PEEP滴定法可显著降低呼吸机械功率、提高肺顺应性 ［ 5 ］ 。目前认为EIT-PEEP滴定法有助于实施更好的肺保护，改善ARDS患者预后。跨肺压指导PEEP滴定也是个性化PEEP滴定的一种，吸气末监测跨肺压可有效避免过度肺扩张、呼气末监测跨肺压可避免肺塌陷，食管下段压力与胸膜腔内压接近，因此食管测压法指导PEEP滴定是优化方案。吸气末跨肺压（PtpI）=平台压（Pplat）-吸气末食道压（PesI），决定吸气末肺泡是否过度扩张，指导设定安全的平台压，临床推荐维持在20~25 cmH 2O（1 cmH 2O=0.098 kPa）以下。呼气末跨肺压（PtpE）=PEEP总（PEEPtot）-呼气末食道压（PesE），决定呼气末肺泡是否塌陷，指导PEEP滴定，临床推荐维持在0 cmH 2O以上。近年来肺部超声的应用也为我们最佳PEEP的滴定带来了新的方法。相对正常的肺区、实变肺区与陷闭的肺区在超声下显示为正常A线、异常的B线。通过超声可观察萎陷的肺泡在不同水平PEEP下复张情况，从而可以精确的滴定PEEP。另外，还有最佳顺应性PEEP滴定，最佳氧合PEEP滴定，压力-容积曲线（P-V）、牵张指数法等，具体选择哪种PEEP滴定法要根据具体的医疗条件、患者病情进行灵活选择。2. 俯卧位通气：多项研究表明，俯卧位对通气分布的均匀化有益，同时降低了其对PEEP 的依赖，减少了肺应力和应变，改善了肺呼吸力学、通气-灌注匹配和患者的预后。一项重要的荟萃分析表明，重度ARDS患者应用俯卧位通气的病死率降低 ［ 6 ］ 。PROSEVA试验 ［ 7 ］ 证实了俯卧位的有益效果，重度ARDS患者（PaO 2/FiO 2 比值<150 mmHg）俯卧组的28 d病死率（16.0%）显著低于仰卧组（32.8%）。在最近的 COVID-19 大流行期间，俯卧位的使用显著增加，不仅证实了对机械通气患者预后的积极影响，而且表明长时间俯卧位是安全有效的。因此，在重度ARDS患者中推荐早期使用俯卧位通气。目前俯卧位通气持续时间尚有争议，建议不小于12 h，延长至16 h更佳，但当出现明显并发症时（如恶性心律失常或严重血流动力学不稳定时）需考虑随时终止。恢复仰卧位后氧合指数>150 mmHg且持续6 h以上，无须继续进行俯卧位通气。3. 小潮气量通气：除了最大化肺的充气区域外，还可以通过减少潮气量来改善的应力和应变，通过滴定潮气量来实现肺保护。2000年肺保护性通气的里程碑式研究表明 ［ 8 ］ 与常规潮气量（12 ml/kg）相比，小潮气量（<6 ml/kg理想体重，气道平台压低于30 cmH 2O）通气可明显降低ARDS患者病死率（31% vs 39.8%）。其后多项研究证实了小潮气量通气对ARDS患者的疗效。在过去的20年中，小潮气量通气已成为所有ARDS患者机械通气的规范（4~8 ml/kg理想体重IBW，Pplat不超过30 cmH 2O）。近两年又有人提出将潮气量降至4 ml/kg理想体重（称为超低潮气量）可进一步降低重症ARDS患者的肺损伤程度，但VT4COVID试验 ［ 9 ］ 发现与低潮气量相比，超低潮气量在病死率及60 d无呼吸机时长方面并未表现出明显优势，且前28 d重度呼吸性酸中毒的发生率升高。因此大多学者主张将超低潮气量与体外CO 2清除技术或ECMO相结合以改善ARDS患者预后，因此，对于ARDS患者应该实施小潮气量通气，如能与体外CO 2清除技术或ECMO相结合则可采用超低潮气量通气（2~4 ml/kg IBW）。

四、清醒俯卧位

随着2019年新型冠状病毒感染（以后简称“新冠”）的暴发和大流行，使清醒俯卧位在未得到充分研究证实的基础上便在全球范围内广泛运用。多数报告指出，清醒患者无创通气联合俯卧位能在短时间内改善氧合，延迟甚至避免气管内插管的发生，发生不良反应的风险低。因此，国内外指南里均推荐清醒俯卧位应早期用于轻中度新冠肺炎患者 ［ 10 , 11 ］ 。未行有创机械通气的患者如氧合指数（PaO 2/FiO 2）低于200~300 mmHg，排除俯卧位相关禁忌证后均可行清醒俯卧位治疗。值得注意的是，对于有气管内插管指征的患者，应优先选择有创机械通气，而不能采用清醒俯卧位来避免或延迟气管内插管，以免延误病情。清醒俯卧位中患者的呼吸支持方式可以是NIV、HFNO、普通氧疗及未行氧疗，但哪种呼吸支持方式联合清醒俯卧位效果最好仍需进一步研究。目前，国内专家建议采用五步法实施清醒俯卧位治疗：（1）准备：与患者及家属沟通并取得同意，餐后至少间隔1 h，准备足够减压用物品：如枕头、毛巾等，确认氧疗装置连接良好，将胸前区心电监护导联线及电极片取下。（2）翻转：将床头摇平，协助患者侧卧，将衬垫置于患者胸部或腹部下方、小腿下方及前额下方，留出呼吸支持管路位置，再协助患者翻转至俯卧位，患者头部转向舒适位置。（3）给氧：调整呼吸支持管路在可视范围内且避免压迫患者面部。（4）优化体位：可抬高床头10°，手臂与膝盖保持轻度弯曲，上臂与肩部保持水平，每2小时更换双臂位置，鼓励患者自行调整至舒适卧位，并在有不适时及时求助。（5）监护：将心电监护导联线移至背部对应位置，戴好血氧饱和度夹，监测血氧饱和度、呼吸频率及患者舒适度。目标为SpO 2>90%，孕妇目标为SpO 2>92% ［ 12 ］ 。清醒俯卧位往往无法达到12 h时长，可予以每次俯卧2~4 h，每天俯卧3~6次。对于清醒俯卧位的停止指征，目前尚无统一标准，有学者认为可参考经典俯卧位的撤离指征。

五、体外膜氧合（ECMO）

2020年一项荟萃分析 ［ 13 ］ 结果显示ECMO在重度ARDS中显著降低90 d病死率（36% vs 48%）。患有严重急性ARDS和难治性低氧血症（PaO 2/FiO 2<80 mmHg）或严重的高碳酸血症性呼衰的患者（pH<7.25，PaCO 2≥60 mmHg），在最佳常规治疗后（包括在没有禁忌证的情况下进行俯卧位试验），应考虑ECMO ［ 14 ］ 。目前，开始ECMO的唯一绝对禁忌证是没有可行的撤管计划，预期无法恢复。ECMO不仅可应用于插管患者，也可应用于清醒ARDS患者。清醒ECMO的优点在于可维持呼吸肌与膈肌张力；无须镇静，有自主呼吸，可保持胸腔内负压，增加静脉回流，保证心输出量。目前有关于清醒ECMO在ARDS患者中的疗效尚缺乏大样本、多中心研究，一项小样本量（25例）研究显示，25例初始接受清醒ECMO的ARDS患者中有16例（64%）在中位时间5 d左右插管 ［ 15 ］ 。另一项研究纳入了应用清醒ECMO的 COVID-19 相关ARDS患者18例，其中78%（14例）后续接受了插管 ［ 16 ］ 。总而言之，对于危重ARDS患者而言，可在专业ECMO中心接受ECMO治疗，其中V-V ECMO最常被应用。在ECMO期间，注意评估患者出血、栓塞、感染等并发症风险，并进行严密监测。而清醒ECMO的具体疗效还有待进一步探索。综上所述，感染中毒症相关ARDS的呼吸支持策略需要根据患者的具体情况和病情进展来决定。轻中度ARDS患者在病情允许的情况下，可予以HFNO或NPPV提供呼吸支持，但对于呼吸频率快、酸中毒、氧合差、意识状态欠佳且有其他合并疾病的患者则可能需要及时有创机械通气。而对于重度ARDS患者，有创机械通气是其首选，参数设定建议使用小潮气量及适当水平PEEP，早期长时间俯卧位通气也是较好的选择，ECMO则可作为挽救性治疗手段。总而言之，不同呼吸支持技术的选择和具体应用，都需要根据患者病情进行个性化设置，并随着病情变化动态调整。

参考文献（略）