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成人急性呼吸窘迫综合征的机械通气策略-UP TO DATE

本文来自原文翻译  

湖南省人民医院急诊医学科 徐静|译

Authors: Mark D Siegel, MD, Robert C Hyzy, MD

Section Editor: Polly E Parsons, MD

Deputy Editor: Geraldine Finlay, MD

Contributor Disclosures

All topics are updated as new evidence becomes available and our peer review process is complete.

Literature review current through: Jun 2019. | This topic last updated: Jun 26, 2019.

1
引言
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)一直是急危重症医学领域当中的常见危重症,并且死亡率极高,治疗也是多元化的,而呼吸支持治疗是其治疗的重要手段及基石。以下为2019年发表于UP TO DATE上的综述《成人急性呼吸窘迫综合征的机械通气策略》译文,所引文献更新至2019年6月,概括了关于ARDS呼吸支持治疗的最新研究及推荐。

简介

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种高死亡率的肺损伤形式。机械通气和支持治疗是其治疗的基石。

这里回顾了治疗ARDS的通气策略,ARDS的非机械通气相关性治疗将另外讨论。(详见“急性呼吸窘迫综合征:成人的支持治疗和氧疗”)。

有创通气和无创通气的选择

大多数临床医生使用有创通气(如:通过呼吸机经气管内导管通气或经气管切开通气)来治疗ARDS患者,尤其是在中、重度ARDS(如:当PEEP≥5cm H2O时,PaO2/FiO2≤200mmHg)。无创通气(如:通过无创装置经面罩或鼻罩通气)偶尔会用在某些中度ARDS患者身上,这些患者血流动力学稳定、容易氧合、没有紧急插管指征,并且没有无创通气的禁忌症。这种方法是基于我们的经验,但评价这类人群无创通气益处的数据仍有争议(如:防止插管、改善死亡率)。(详见:“神经肌肉和胸壁疾病的夜间无创通气支持类型”中“无创正压通气”章节和“夜间无创通气在神经肌肉和胸壁疾病的实用性”)。

一项小型的随机试验报告:与通过文丘里面罩给予高浓度氧相比,给予无创通气的ARDS患者氧合得到更好的改善,降低了插管几率(4.8%比36.8%)。然而,该结果仍具有局限性,是基于以下因素:如样本量过小、选择偏差、缺乏双盲对照以及因存在多重排除标准导致缺乏一般适用性。

相比之下,有ARDS的患者出现I型呼吸衰竭,有报道表明使用无创通气(NIV)的死亡率高于高流量经鼻氧疗(HFNC)。该试验的详情将单独讨论(请参阅“重症患者呼吸衰竭”的章节:加热加湿的成人高流量经鼻氧疗:实际的考虑和潜在的适应症)。

一项关于了解全球影响严重急性呼吸衰竭观察性研究(LUNG-SAFE)报道,认为重度ARDS患者(氧合指数PaO2/FiO2 ratio <150 mmHg)使用无创通气(NIV)是独立的死亡率预测因子。所以,临床医生对该种程度的低氧患者使用无创通气应该慎重。

所戴面罩的类型可能会影响结果。一项包含83例中、重度ARDS患者的单中心非盲研究表明,头盔式面罩(见图1)相比全脸面罩的无创通气,插管率更低(18% VS 62%)。此外,使用头盔式面罩的无创通气与更高的脱机率、更低的ICU停留时间及90天死亡率相关。不过,这项研究也被提前终止,这可能夸大了其效果。此外,头盔的使用并不普及且专业地使用也很少。


图1

小潮气量通气(LTVV):初始设置

尽管有强有力的证据证明LTVV可使患者获益,临床医生仍未广泛采用LTVV,可能是认为患者诊断不符合ARDS。2016年一个多中心、国际前瞻性队列研究报道共收集了3022例ARDS患者,病程中只有60%的时间段被临床医生及时识别,仅少于2/3的患者接受了潮气量(VT)≤8ml/Kg[PBW]的治疗。对于ARDS患者来说,应用LTVV实施策略的书面协定可增加患者依从性[6],我们支持鼓励机构制定相关协议,以改进对ARDS机械通气患者的LTVV通气策略(表3)。

对ARDS患者而言,我们更喜欢使用标准变量(VT和Pplat,肺顺应性),而不是使用驱动压力来进行呼吸机设置。但是,驱动压设置可能对严重或难治性ARDS患者和识别具有肺可复张性且受益于高水平PEEP的患者有一定的意义{见下文“进一步滴定/增加PEEP(高PEEP)}。 

表1

表2

表3

应用和设置

设置LTVV经典的初始步骤(表3):

选择容量或压力限制辅助控制模式(见下文“容量与压力控制模式”)。

设置初始VT和呼吸频率(见下文“潮气量和呼吸频率”)。

设置呼气末正压(PEEP)和吸氧浓度(FiO2)(见“呼气末正压 PEEP和吸氧浓度FiO2)。

容量与压力控制模式的比较-尽管临床医师之间的实践能力有所不同,但大多数专家们坚持LTVV策略,采用容量限制辅助控制模式。然而,只要能持续LTVV通气并获得稳定的潮气量,压力控制模式也是一种可接受的替代方案(表4)。对大多数ARDS患者来说,在呼吸力学和病人呼吸做功稳定的前提下,容量控制模式将产生稳定的潮气量,而压力控制模式将提供恒定的气道压力。无论是容量控制还是压力控制机械通气模式,完全支持型模式(如辅助控制)通常优于部分支持模式(例如,同步间歇指令通气[SIMV]),尤其是初始设置机械通气时。这些模式之间的差异将单独描述。(参见“机械通气模式”)

表4

潮气量和呼吸频率

我们建议对ARDS病人采用与(表3)中类似的LTVV通气策略,该策略应用于ARDS Network LTVV研究,该研究结果表明 LTVV可降低死亡率。VT初始设置为6 ml/kgPBW,初始呼吸频率以满足患者分钟通气量即可,并且小于或等于35次/min(大多数通常在14-22次/min)。PBW的计算公式如下(表1和表2):

女性:PBW(kg)=45.5+0.91×(身高[cm]-152.4)

男性:PBW(kg)=50+0.91×(身高[cm]-152.4)

在接下来的1-4小时内,必要时可根据患者的临床反应、气体交换和Pplat来调节潮气量和呼吸频率。鼓励临床医生床旁调整VT,并在获得动脉血气前实时评估反应,以确保肺保护性通气得到合理应用。通常根据临床症状和气体交换以及Pplat参数进行调整。

目标Pplat≤30 cm H2O。以下是基于Pplat对进行VT调整的通用指南;当Pplat≤30 cm H2O且VT为6 ml/kg PBW时,通常不必进一步调整;当Pplat>30 cm H2O且VT设置为6 ml/kg PBW或更高时,VT应以1 ml/kg PBW递减(最小为4 ml/kgPBW),以达到目标平台压。重要的是,任何VT的降低相继可能伴随呼吸频率的加快,以维持可接受的分钟通气量;如果出现人机对抗(通常是双触发),Pplat<25 cm H2O,并且 VT小于6 ml/kg PBW,VT可以以1 ml/kg × PBW递增到25cm H2O<Pplat ≤30 cm H2O或VT达到6 ml/kg PBW(如出现严重人机不同步,则为8 ml/kgPBW)。

虽然理想Pplat安全阈值还没有完全确定,但ARDS Network LTVV研究设置目标Pplat≤30cm H2O [7],结果显示可使患者获益。当采用LTVV通气策略时,尽可能降低Pplat,即使Pplat已经低于30 cm H2O[8]。关于Pplat的进一步讨论另行提供。(见“成人有创通气肺气压伤的诊断、处理和预防”章节中的 “预防”部分)

可以根据气体交换对VT和呼吸频率进行调节。对于可接受的PH、部分动脉血二氧化分压(PaCO2)下限或上限,没有共识。然而,大多数专家都认为,虽然理想的PH目标值是7.35-7.45,但在行LTVV(即VT为4-8 ml/kg PBW,Pplat≤30 cm H2O)时,pH介于于7.25-7.5也是可接受的。允许性高碳酸血症、呼吸性酸中毒和呼吸性碱中毒的纠正措施分别单独进行讨论(见 “成人机械通气期间允许性高碳酸血症”中的“技术”部分以及 “动脉血气”的“呼吸性碱中毒”部分)。

呼气末正压(PEEP)和吸氧浓度

在ARDS患者中使用PEEP的目标是为了最大限度地维持肺泡复张,从而改善氧合和限制氧中毒。当最佳的PEEP和FiO2尚未确定时,我们通常将PEEP设置为5 cm H2O,FiO2设置为1 ,开始进行机械通气;在接下来的一个小时内,FiO2迅速下调以保证外周血氧饱和度(SpO2)介于88%至95%(通常低至95%左右)为宜,然后根据ARDS Network LTVV研究中列出的策略[7]对PEEP和FiO2进一步调整(表3)。LTVV期间合理的PaO2目标是55-80 mmHg(7.3-10.6KPa)或血氧饱和度在88%到95%之间(见下面“疗效和危害”部分 )。 

疗效与危害

总的来说,现有证据表明,对ARDS患者早期采用LTVV策略可降低死亡率,这与一些其它报道的ARDS患者的临床预后也相符合:

一个多中心随机对照试验收集了861例机械通气的ARDS患者。一组接受LTVV(初始VT为6ml/kgPBW),另一组接受常规机械通气(初始 VT为12 ml/kg PBW )[7]。结果表明:LTVV组较对照组死亡率低(31%对40%),且LTVV组可减少呼吸机使用天数(12天对10天)。

一个纳入了6个随机试验(1297名患者)的荟萃分析发现,LTVV组对比常规机械通气组可显著降低28天死亡率(27.4%对37%,RR 0.74,95%CI 0.61-0.88)和院内死亡率(34.5%对43.2%,RR 0.80,95%CI 0.69-0.92)。接下来的一个纳入了四项随机试验(1149名患者)的荟萃分析也支持该观点,其认为LTVV机械通气组对比常规机械通气组降低了院内死亡率(34.2 对比41%,RR 0.75,95%CI 0.58-0.96 )。另一项7个试验的荟萃分析显示,使用LTVV治疗与非容量限制策略相比,可降低患者死亡率(40%对34%),但该差异没有统计学意义,在气压伤或脱机天数方面也没有差异。

在两项前瞻性队列研究中,共有485名ARDS患者接受机械通气治疗, 对LTVV依从性差者,其死亡率较高。在一项分析中,对LTVV的依从性从100%下降到50%或0%者,两年死亡率分别增加了4%和8% 。在第二项分析中,初始VT设为7 ml/kgPBW较 6ml/kgPBW的ICU患者死亡率增加了23%。(HR 1.23,95%CI 1.06-1.44),随后VT每增加1ml/kg PBW,导致死亡率相应增加15%(校正HR 1.15,95%CI 1.02-1.29)。同样,一项对7项研究的荟萃分析报道了VT和死亡率两者之间存在类似相关性。

LTVV通常有良好的耐受性,但可能存在以下潜在副作用:

允许性高碳酸血症-高碳酸呼吸性酸中毒(如pH<7.35和PaCO2>45 mmhg),是LTVV的一种可预见和普遍接受的结果。LTVV 是一种通气策略,它可以减少肺泡通气以保持低肺泡压力,并最大程度减少因肺泡过度扩张而引起的并发症 (如呼吸机相关性肺损伤),所以可能导致允许性高碳酸血症。可通过使呼吸频率最大化来减低高碳酸血症的程度,但不引发内源性PEEP。(见“成人机械通气中允许性高碳酸血症”章节)

内源性PEEP和过度镇静-ARDS Network LTVV试验发表后,随即产生了两个主要观点。第一、LTVV的有益性主要决定于内源性PEEP而非小潮气量。第二,LTVV可能需要加强镇静,从而增加镇静相关不良反应的风险。这些问题曾经被提及过:

(1)内源性PEEP-从理论上讲,LTVV期间采用较高的呼吸频率以保证分钟通气量,但也因减低呼气时间导致呼气不完全而产生内源性PEEP。但是,ARDS Network LTVV试验的一个亚组分析显示,不管是LTVV组还是常规通气组,探测到的内源性PEEP都几乎可忽略不计,表明内源性PEEP在LTVV中是很少存在的。但是,如果怀疑有内源性PEEP,则临床医生应估计内源性PEEP对总PEEP产生的影响并进行相应的处理。(参见“有创机械通气治疗急性呼吸衰竭并发慢性阻塞性肺部疾病”的“预防和治疗”以及“动态肺过度充气”章节)。

(2)镇静-当潮气量<7 mL / kg PBW时,可导致呼吸做功以及人-机对抗增加。虽然在LTVV的初始阶段可能因人-机对抗需要加大镇静剂用量,但对镇静剂需求的增加不会持续太久。ARDS Network LTVV试验当中含括的一个单中心数据回顾性分析显示:LTVV组较常规机械通气组相比,患者在接受镇静剂、阿片类药物或神经肌肉阻滞剂的比例上没有显著性差异 。(参阅“成人危重症的镇静镇痛药物”的 “选择、诱导、维持和撤离”部分)

(3)双重触发(也称为重叠呼吸)重叠呼吸是指机械通气患者尽管处于深度镇静的状态下仍发生呼吸不同步的现象,它偶尔会产生较高的VT,从而影响LTVV的疗效。如果重叠呼吸过于频繁(>3次/min),可以通过稍微增加VT(7-8 mL / kg PBW)以及加深镇静程度来改善,但仍需维持Pplat低于30cm H2O。(请参见下面的“治疗不同步”。)

2

好转的患者

许多患者使用小潮气量通气(LTVV)会有所改善。对于这些患者,我们可应尝试降低某些呼吸机设置参数,包括降低吸入氧气浓度(FiO2)和呼气末正压(PEEP)(表3),如果可以耐受,可切换到部分辅助或自主模式,若可行的话,应及时优化基础疾病的药物治疗以及减量使用镇静剂和血管加压药。减量应遵循个体化原则,对于某些患者,此过程可能需要24到48小时,而对于其他患者,此过程可能需要数天到数周的时间。(请参见“机械通气的撤机方法”和“撤机:脱机测试”和“机械通气的撤机:浅快指数”)

没有改善、恶化的患者

虽然许多患者最初采用小潮气量通气(LTVV)有所改善,但有些患者由于出现人机对抗或气道高压(例如高气道平台压≥30cmH2O)或严重的低氧血症,从而不能耐受LTVV。无论是通气后不久便出现不耐受,或者是机械通气过程中经过短暂的好转期又转而恶化者,其临床处理原则相似。

接受容量控制通气模式的患者气道压力突然变化或接受压力控制模式通气的患者潮气量(VT)突然变化,应立即寻求其急剧改变的原因(例如气胸或气道梗阻)并分别进行讨论。(请参阅“机械通气患者呼吸窘迫评估”。)

选择合理治疗措施-针对采用LTVV治疗失败者,可采取的治疗措施包括以下一项或多项。

支持措施包括:最大限度地治疗原发疾病、保守的液体管理、考虑其它诊断以及ARDS和机械通气引起的并发症,并且治疗人机对抗。(请参阅随后“支持措施”部分)

更改设置,通过切换通气模式(例如容量控制转为压力控制)和增加吸呼比继续进行LTVV治疗。(请参见随后“小潮气量通气(LTVV)下更改呼吸机设置或模式”部分)

该方法依赖于ARDS的严重程度、潜在病因、并发症或合并症,包括人机对抗。实际上,大多数专家重复常规实验室和影像检查,包括胸部和/或腹部的计算机断层扫描(CT),并且同时治疗潜在病因,如支气管痉挛、肺不张、体液超负荷、腹胀、气胸、胸腔积液和发热。此外,我们通常在床旁进行短时间的试验,包括简易呼吸机的更换以优化LTVV(见表3),切换通气模式(例如,从容量控制到压力控制模式),如果氧合存在问题,增加吸呼比。应个体化进行选择,例如,对于气体需求大的的患者从容量模式切换到压力控制模式或增加吸气流速是合适的。对于肺段以下肺不张导致氧合恶化的患者,可以通过在容量控制模式下延长吸气时间或降低流速,或在压力控制模式下增加吸气时间来改善。对于怀疑有肺塌陷的患者(例如,在转运途中脱离呼吸机一段时间后),暂时提高呼气末正压(PEEP)至高于ARDS小潮气量通气(LTVV)策略推荐水平是合适的,直至氧合改善后,可以恢复经典的通气策略(详见表3)。(详见下面“进一步滴定/升高PEEP”章节)

支持措施

最大限度地治疗潜在疾病-有时候,对小潮气量通气(LTVV)无反应是因为对潜在病因或合并症的处理不充分。例如:慢性阻塞性肺疾病加重的患者可能从积极使用气管扩张剂或升级糖皮质激素中获益;因酒精戒断而未控制的高血压患者可能因改善血压、使用苯二氮卓类帮助解决戒断症状而获益(详见“中、重度酒精戒断症状的处理”)。同样的,疼痛、瞻望或躁动明显的患者也可从镇静剂或镇痛药的优化中受益,大量腹水或压迫性胸腔积液的患者可从腹腔或胸腔穿刺中受益(详见“成人危重症中镇静麻醉药物的使用:选择、诱导、维持和撤离”)。

保守的液体管理-由于存在血管渗漏,ARDS的患者可能会出现肺水肿,这与ARDS本身的发病机制以及插管前进行积极的静脉液体复苏相关。应通过停止或限制输液和/或利尿来解决该问题,并且在某些情况下,如不确定容量状态,应考虑使用监测工具对容量状态进行评估。进一步的重症患者液体管理及血流动力学评估将单独讨论。(详见“急性呼吸窘迫综合征:成人支持治疗与氧合”的“液体管理”章节和“重症休克患者的新型血流动力学监测工具”)

考虑ARDS的并发症或其他诊断-ARDS的诊断取决于排除心源性肺水肿以及其他几种病因(例如,急性嗜酸性粒细胞性肺炎)。同样,ARDS可能会因以下情况而变得复杂:气胸、呼吸机相关性肺炎或肺栓塞。在停止LTVV并采取其他策略之前,尽量排除这些病因是必要的。(参考“成人急性呼吸窘迫综合征:临床特征、诊断和并发症”的“其他测试”和“不同诊断”部分,“机械通气的生理和病理生理结果”和“机械通气患者呼吸窘迫的评估”)

人机对抗的处理-人机对抗最准确的描述为:患者的呼吸与呼吸机提供的呼吸之间存在不匹配,它会导致呼吸做功增加,病人的不适感,在某些情况下可增加内源性PEEP和减少气体交换,最终导致机械通气时间延长,对镇静和/或神经肌肉阻滞的需求增加,并可能产生气压伤。影响人机同步的因素包括患者相关因素(例如:呼吸驱动力、时间和呼吸力学[例如,肺顺应性和气流阻力])和呼吸机相关因素包括呼吸频率、吸气速度、触发灵敏度。无效触发(图2)和双重触发是人机对抗的常见示例,尤其是双重触发,当ARDS病人分钟通气量需求高时(例如:代谢性酸中毒、巨大死腔)非常明显。

人机对抗的检测方法为床旁观察流速-时间曲线,压力-时间曲线和压力-容积曲线。初始的治疗通常对触发灵敏度和吸气流速进行细微调整,同时会加深镇静。(请参阅“成年人急性呼吸窘迫综合征:支持治疗和氧供”的“麻醉(神经肌肉阻滞)”部分)

呼吸机调节参考如下内容:

双重触发又叫做重叠呼吸,是在呼吸机完全完成一次呼吸之前进行的另一次呼吸,可通过增加VT来解决(同时保持LTVV参数VT 4-8 mL / kg[PBW]和Pplat≤30 cm H2O)。

无效触发(尽管患者努力,仍无法触发呼吸机),可调低触发灵敏度(图3)。气流速不同步(呼吸机气流速输送不足,难以满足患者需求)通过增加流速或切换通气模式进行处理,如下所述(参考随后的“切换通气模式”)。

图2

图3

小潮气量通气(LTVV)下更改呼吸机设置或模式

切换通气模式-对于不能耐受容量控制模式的LTVV的患者(例如:不能达到Pplat≤30cm H2O、呼吸机不同步),有时尝试在床边切换呼吸机的通气模式。这些模式包括压力控制模式,最值得注意的是压力调节的容量控制模式和压力支持模式和平常少用的气道压力释放模式、以容量保证的压力控制通气模式(例如,VC plus)以及由神经调节的辅助通气模式(NAVA)。其优缺点、更改机械通气其他模式的应用将分别描述。(请参见“机械通气模式”)。

更改模式时通常会进行短暂的试验(数小时)。密切观察呼吸机波形、气道压力和潮气量以及气体交换评估来判断其反应。如果成功,则继续采用该合适的模式。对于该类措施治疗效果差的患者将在下面讨论。(请参见随后的“难治性患者”)

增加吸呼比(例如反比通气)-有一些患者,通过延长吸气时间以便肺泡组织充分复张,并进行充分的气体交换,增加吸气:呼气(I:E)比可能会改善氧合 。当吸气时间超过呼气时间时,这称为反比通气(IRV)。尽管氧合有所改善,但延长吸气时间或IRV并不能改善ARDS的预后,IRV将单独讨论(请参阅“机械通气模式”的“反比通气”部分)。

跟进-当每次进行新的治疗或者更改呼吸机参数后(例如,在一到四个小时内),有必要对气道压力和气体交换进行严密监测,以快速识别难治性患者并采取其他干预措施。尽管对结果的评估具有主观性,但我们应适当采取以下措施:

我们通常认为有效的反应是维持或改善动脉血氧合指数(PaO2 / FiO2)≥150 mmHg。如果顺利的话,则进行优化并坚持使用该疗法直到下调呼吸机参数。(参考前面的“好转的患者”部分)

我们认为,临床症状进一步恶化和/或PaO2 / FiO2 <150 mmHg的ARDS患者可能需要寻求更多的辅助治疗。我们选择PaO2 / FiO2 <150 mmHg作为中度ARDS的严重程度指标,该指标经常应用于临床中,以对中重度ARDS患者采取积极的干预措施(例如改善通气)。(请参阅随后的“难治性患者”部分)

3

难治性患者

一小部分ARDS患者由于难治性低氧血症(氧合指数PaO2 / FiO2 <150 mmHg),或尽管使用了小潮气量通气(LTVV)和其他针对ARDS的支持措施,为了获得可接受的气体交换仍产生了高气道压(平台压力Pplat> 30 cm H2O),这将构成特殊的挑战。本章节将做出讨论。

治疗措施的选择-如果患者使用了小潮气量通气(LTVV)、支持措施、优化的呼吸机模式及设置,却仍有低氧血症,提示病情严重及高死亡率。这些患者需要额外的辅助措施,其中一些措施有很好的数据支持,而另一些则没有。有如下措施可供选择:

俯卧位通气(详见下面“俯卧位通气”章节);

使肺泡复张最大化的通气策略(如高呼气末正压PEEP,肺开放策略,肺复张手法)(详见下面“使肺泡复张最大化的通气策略”章节) ;

药物治疗(如神经肌肉阻滞剂NMBs 及肺血管扩张剂)(详见下面“药物治疗”章节);

体外膜肺氧合(ECMO)(详见下面“ECMO”章节)

这些治疗都没有相互对照,尽管如此,在列出的选项中,我们倾向于选择俯卧位通气,因为它有最高级别的证据支持有利于改善重度ARDS患者的死亡率,同时,ECMO的数据支持力度更低,神经肌肉阻滞剂的数据存在争议。事实上,这些治疗措施的选择应个性化,由主治医生慎重决定。影响这些决策的因素包括:当地的专业性,转运至具有专业知识的中心的安全性,有无俯卧位或ECMO的禁忌症,ARDS的严重程度及所处阶段,潜在并发症及合并症,潜在病因的可逆性,以及决定预后的其他因素。虽然我们倾向于对伴有严重低氧的ARDS患者进行俯卧位通气,但这个措施不是可以普遍实施的,需要特殊的专业知识,且因存在禁忌症并不适用于每一个患者(见表6)。如果俯卧位不可行或失败了,我们通常在考虑使用体外膜肺氧合(ECMO)之前要考虑肺复张和/或药物治疗。然而,在实际操作中存在相当大的差异,一些专家在试图进行俯卧位通气之前会尝试肺复张或给予肺血管扩张剂。重要的是,早期实施(例如,在七天之内)一个或一个以上这些治疗措施是他们成功的关键。大多数的治疗应迅速明确其有效性(在数分钟或数小时内),如果不能迅速改善气体交换,应尝试其它备用措施以不至于失去治疗时机。

与所有ARDS患者的家属进行良好的沟通非常重要,将患者疾病的严重性告知亲人尤其重要。(详见章节“ICU中的沟通:举行一场家庭会议”)

表5

表6

俯卧位通气

俯卧位通气是指对小潮气量(VT)通气的患者采用俯卧的体位进行机械通气(与较常用的仰卧位相反)。中重度ARDS患者对常规治疗无效时,如果没有禁忌症,我们建议试行俯卧位通气(见表6)。非常重要的是,早期实施(七天之内)是这项策略成功的关键。如果短时间尝试俯卧位通气后患者无改善,评估他们可能不会改善时,接下来就应考虑其它措施。有关进一步评估ARDS患者俯卧位通气的实施及数据支持将单独提供。(详见“成人ARDS的俯卧位通气”)

使肺泡复张最大化的通气策略

本章节所列之策略为不适合俯卧位通气的难治性重度ARDS患者的治疗选择。尽管许多专家会在尝试俯卧位通气前使用这些策略。其使用的基本原理是用压力使ARDS患者肺部无气体交换的区域复张。复张后新的具有气体交换功能的肺泡单元可改善氧合功能。然而,并无数据显示该策略可明显降低死亡率,而且一些数据还提示存在危害。如果实施这些策略,我们建议适当限制试验性操作(例如,2至6小时,或一到两次短时间的操作),如果发现氧合没有改善,则应放弃。

进一步滴定/增加呼气末正压PEEP(高PEEP)

我们不推荐初期就对ARDS患者进行高PEEP治疗。然而,对使用了规范小潮气量治疗后仍有严重低氧血症的患者,有些专家会使用高PEEP策略,就像ALVEOLI(见表5) 或 LOVS试验中应用的一样(试验表明可能有益)。重要的是,一旦使用,临床医生应当评估氧合是否改善(如复张肺的反应)或不能改善(肺无法复张),来决定高PEEP策略是否应该继续或终止。根据作者的经验,氧合作用的改善通常相对较快(如2到4小时),尽管关于高PEEP维持最佳时间的试验数据缺乏,并且使用高PEEP的决定权通常在于主治医师的选择及其它通气选择的可行性。虽然大多数临床医生使用氧合情况作为调整PEEP的指导,但此时,应该考虑其它工具,如监测食道压指导调节PEEP,尽管食管压指导的PEEP调节策略对临床有意义的结果如生存率的影响尚不清楚。其它选择包括使用驱动压来判断谁的肺具有可复张性,且因此能获益于高PEEP。有关测量PEEP和评估驱动压价值的工具更多详情将单独阐述(详见“呼气末正压PEEP”章节中“应用于PEEP的滴定工具”和“小潮气量通气LTVV:初始设置”章节)。

更高的PEEP通过开放塌陷的肺泡使患者获益,从而也可以减少肺泡过渡膨胀,因为更多开放的肺泡可以产生更大的潮气量。如果肺泡在整个呼吸周期中维持开放(如在呼气过程中不塌陷),也能减少周期性肺萎陷。肺泡过渡膨胀和周期性肺萎陷是呼吸机相关性肺损伤发生的主要原因。然而,尽管理论上如此,临床上关于支持氧合改善与高PEEP相关的数据仍不明确,尤其是小潮气量通气(LTVV)同时使用的时候。高PEEP的实施被证实不改善死亡率,除非患者可能存在严重气体交换异常。我们仍需进一步研究证实最佳的PEEP水平,以及哪些ARDS患者可以从高PEEP治疗当中减低死亡率。(详见“呼吸机相关性肺损伤”章节中“机械通气”)

一项小型随机试验荟萃分析表明,在ARDS患者中,高PEEP相对于低PEEP更能改善氧合,但对死亡率的影响不确切。如果从所有在ICU中进行机械通气的ARDS患者中调查,证据显示高PEEP的使用并不与死亡率的改善相关,尤其是那些使用了小潮气量(LTVV)的患者。但是,在一些亚组的分析中显示中重度ARDS患者可能获益:

2017年纳入8项试验(包括同时使用小潮气量通气策略的患者)的荟萃分析报道尽管能改善氧合,但死亡率及脱机时间无差异(RR 0.91)。ARDS患者使用高水平PEEP(15cmH2O)出现气压伤的几率高于低水平PEEP(9cmH2O);2013年一项纳入2565名患者的荟萃分析,比较了ARDS患者在使用相同小潮气量的前提下低PEEP和高PEEP的差异。在这种背景下,高PEEP仍然可以改善氧合(氧合指数平均差异41mmHg,95%CI 24-58),但不改善任何住院死亡率和脱机时间(RR 0.90, 95% CI 0.81-1.01)。然而,亚组中氧合指数( PaO2/FiO2 ratio)≤200 mmHg的患者,ICU死亡率下降(RR 0.67, 95% CI 0.48-0.95),这在以前的荟萃分析中可以观察到;2014年两项大型临床试验的回顾性分析显示,在ARDS患者当中,2小时内氧合对PEEP有反应性(氧合指数PaO2/FiO2 上升>25 mmHg)的患者,比起氧合对PEEP无反应性的患者而言,高PEEP相对于低PEEP可以降低死亡率(31% VS 54%)。死亡率改善最明显的是对PEEP有反应的重度ARDS患者(氧合指数PaO2/FiO2  ≤150 mmHg),不管PEEP高或低。

潜在影响的研究结果是急性呼吸窘迫综合征的临床异质性。CT扫描显示有些患者有大量可复张肺组织,而有些患者仅有少部分可复张肺组织。比如,已经提出在疾病早期,肺源性ARDS患者比较肺外原因导致ARDS的患者或晚期ARDS具有更高的肺可复张性。报道提出,高PEEP的好处有时可能会被低估,因为它在对肺可复张性高的患者当中的获益,可能会因其对肺可复张性低患者的不利影响而减低。这项理论得到了一项研究的支持,该研究发现,在有大量可复张肺组织的患者当中,高PEEP可以最大程度地减少周期性肺萎陷,而不增加肺泡的损伤。相反的,在肺可复张性低的患者当中,它会增加肺泡损伤而不会减低肺萎陷的发生。在肺可复张性高的患者中进行高PEEP与低PEEP比较的进一步研究需要限制,因为我们认为这类人群最可能从高PEEP获益。(详见“呼吸机相关性肺损伤”章节)

PEEP应用的增加因增加平台压及使肺泡过渡膨胀,有造成气压伤或呼吸机相关性肺损伤的潜在风险。它还因减低心输出量,有降低血压的潜在风险。尽管如此,这些负面影响很少被报道,有几项荟萃分析提出,使用高PEEP策略和低PEEP策略的患者气压伤的发生率没有差异。

在ARDS患者当中,比起驱动压,我们更倾向于使用标准变量(VT 、Pplat、肺顺应性)来进行呼吸机设置。然而,驱动压在重度或难治性ARDS患者中可能具有一定价值,用以确定是否具有可从高水平PEEP中获益的可复张肺单位。

肺保护性通气策略与限制性的驱动压相关(驱动压=平台压Pplat-呼吸末正压PEEP)或(潮气量Vt/呼吸系统顺应性)。在对包含了3562名ARDS机械通气患者的9项试验进行的回顾性分析中,检验了驱动压力是否可用作生存预测因子。在呼吸机变量(如Vt, PEEP, Pplat,驱动压)当中,驱动压是ARDS患者最佳的生存预测因子。驱动压力增加7 cm H2O与死亡风险的增加相关(RR 1.41; 95% CI, 1.31- 1.51)。因没有前瞻性研究表明ARDS的早期处理使用低驱动压可以改善预后,我们追踪重度或难治性ARDS患者的驱动压,以识别可能从高水平PEEP中获益的具有肺可复张性的患者。

肺开放通气-肺开放通气(Open lung ventilation,OLV)是一种联合小潮气量通气(LTVV)与手法肺复张及持续滴定PEEP的策略。理论上,小潮气量通气(LTVV)减低了肺过度充气,而肺复张手法使萎陷的肺单位得到复张,PEEP的实施使肺维持开放并最大程度减低周期性肺萎陷。这种组合,理论上减低了进一步发生呼吸机相关性肺损伤的风险(详见“呼吸机相关性肺损伤”章节)。然而,总的来说,没有研究表明OLV与改善死亡率相关,尽管它可以改善氧合。此外,有些研究提示其可能有害,所以我们建议尽量避免常规使用OLV作为ARDS患者的初始治疗策略,而将它作为重度ARDS患者对常规治疗效果不佳时的保留策略。重要的是,一旦使用OLV,需要严密监测患者的氧合反应,以便临床医生可以决定是否继续或放弃OLV试验,该试验仅能持续数小时(如2-6小时)。

尽管目前并没有建立公认的OLV共识,并且在不同研究当中对肺复张和PEEP的实施认识的差异很大。实施OLV的决策我们有如下建议:

患者需接受小潮气量(LTVV)治疗,如本表所示(见表3)。(详见“小潮气量通气—初始设置”章节)然后实施肺复张手法。(详见“肺复张手法”章节)滴定PEEP至高于LTVV中常规使用的水平,该设置中PEEP的设置标准尚不明确,但PEEP设置至少在压力-容积曲线低拐点2cmH2O以上(如果能识别)。大多数专家使用配对法,利用吸入氧浓度来指导PEEP,如本表所示(见表5)。

临床试验表明,虽然OLV改善氧合,但死亡率仍有争议。许多试验使用了不同方式的肺复张手法和PEEP策略,这可能解释了试验中对OLV反应的差异性,有些亚组对OLV有反应,而另外一些组没有反应。有几个更早期的研究报道OLV可以改善生存率[45,46]。然而,许多这些试验都有根本性的缺陷,由于在对照组使用了高Vt通气策略,可能解释了对照组中高于平常的死亡率,从而对OLV的真正益处产生了质疑。相反的,一项运行良好的国际化随机试验(ARDS肺复张试验[ART])报道了OLV可能存在的坏处。在ART中,983名中重度ARDS机械通气患者随机分配到常规小潮气量策略组,而其它的实施OLV策略,包括较长时间的肺复张(2-4分钟)和递减的PEEP滴定。实施OLV的患者28天死亡率更高(55% VS 49%,HR,1.20;95%CI 1.01-1.42),6个月死亡率也更高(65% VS 60%,HR,1.18;95%CI 1.01-1.38)。此外,OLV组有增加气压伤(6% VS 2%)和气胸(3% VS 1%)的风险,可能需要胸腔引流。 

肺复张手法—肺复张手法是短时间应用一个高水平的持续气道正压(CPAP)或PEEP,目的是复张ARDS中无气体交换的肺组织,使其可以交换气体。肺复张手法可以单独实施,也作为肺开放途径的一部分(当复张需要的压力高于常规滴定的PEEP水平)。(详见上述“肺开放通气”章节)

尽管指南推荐ARDS患者肺复张的应用,但关于最佳目标人群、方法和实施时机提供的指导很少。我们有如下建议:

适应症—我们相信没有足够的证据支持对ARDS患者常规使用肺复张手法。但肺复张手法可以在实施小潮气量通气后仍有中重度低氧血症(PaO2/FiO2 <150 mmHg)的患者中实施,用以改善氧合。我们有时也对脱机后表现出血氧饱和度下降的患者(如更换管道或转运时无复张)实施肺复张手法,因为即使是短时间内无PEEP支持即可导致肺泡萎陷。

压力水平和类型—我们通常使用35-40cmH2O的PEEP,尽管有些试验应用更高或更低的水平。我们通常不采用更高的PEEP,因为存在潜在危害,尤其是实施时间较长时。

持续时间—虽然关于实施的最佳持续时间尚未达成共识,我们通常保持PEEP持续40s。我们应避免长时间的复张(如>40s),因为有一项研究表明绝大部分的复张发生在操作的前10s。此外,在另外一项研究当中,延长肺复张手法的持续时间作为OLV策略的一部分,可能导致了OLV组死亡率的增加。(详见上述“肺开放通气”章节)

频次—最佳时间和频率也未可知。单次手法肺复张似乎不会发生显著的

肺泡过度膨胀,但若频繁进行手法肺复张则有可能会发生。因此,我们倾向于只做一次手法肺复张,尽管如果观察到有反应性,可以考虑再重复操作一次,但仅能持续很短的时间。尽管没有数据支持,但很多专家在疾病的早期就实施了肺复张(如早期渗出阶段;第一个7-10天),因为大多数研究仅测试了该背景及生物学环境当中的复张,而当ARDS发展至纤维增生期实施肺复张可能是无效的。(详见“急性呼吸窘迫综合征:成人的临床特征、诊断及并发症”章节中的“病理诊断和分期”)

有效性—大多数研究表明肺复张手法可以改善氧合,尽管荟萃分析并无令人信服的报道说明其可以改善死亡率、住院时间或气压伤的发生。数据表明,如果手法肺复张后随即实施高水平PEEP(如16cmH2O),比起低水平PEEP(如9cmH2O),能使氧合功能最大程度增加。但高PEEP的好处仍不明确。(详见以上“进一步滴定/增加呼气末正压PEEP(高PEEP)”章节)

负面影响—肺复张手法最常见的副作用是低血压和氧饱和度下降。这些影响通常是自限性的,不会造成严重后果。尽管如此,当肺复张手法实施持续时间过长,仍存在发生气压伤和心跳骤停的风险。

药物治疗—有些药物可能对重度ARDS患者有应用价值,包括神经肌肉阻滞剂(NMBs)和肺血管扩张剂。NMBs和肺血管扩张剂通常在数小时起效,所以试验应持续12-24小时。有时两种药物会同时使用,证实对ARDS患者有潜在价值的数据将单独提供。

神经肌肉阻滞剂—(详见“急性呼吸窘迫综合征:成人的支持治疗和氧合”章节中“麻醉—神经肌肉阻滞”和“危重患者神经肌肉阻滞剂的临床应用”)

肺血管扩张剂—(详见“急性呼吸窘迫综合征:成人的支持治疗和氧合”章节中“一氧化氮治疗”、“前列环素”和“成人吸入一氧化氮:生物学和适应症”)

体外膜肺氧合(ECMO)— ECMO越来越多地作为一种改善氧合的补救性措施,可能适合标准LTVV策略治疗失败的重度ARDS患者。我们通常推荐俯卧位通气和高PEEP/肺复张策略也失败或有禁忌症的患者使用ECMO。除非本来存在完全不可恢复的情况(严重神经功能损伤、终末期恶性肿瘤),ECMO几乎没有绝对禁忌症。其相对禁忌症包括不可控制的出血和原发病预后极差。重要的是,早期实施(7天以内)是ECMO成功的关键,因此,没有ECMO的中心,早期转诊至关重要。评估ARDS患者ECMO支持的实施和数据的更多详情将单独提供。(详见“成人体外膜肺氧合(ECMO)”)

其它—重度ARDS对标准疗法无反应时,也应考虑糖皮质激素,尽管其效果不太可能立竿见影。更多详情将单独提供。(详见“急性呼吸窘迫综合征:成人的支持治疗和氧合”章节中“糖皮质激素”)

4

机械通气策略中有待商榷的益处或危害

以前高频振荡通气是ARDS患者非常流行的一种挽救性通气模式,现在它的地位明显下降,因为有研究表明它的应用不但没有益处,还可能是有害的。(详见“高频振荡通气”)

学会指南链接

世界各地被选定的国家和地区的学会及政府发起的指南链接以下将分别提供。(详见“学会指南链接:成人急性呼吸窘迫综合征”和“学会指南链接:氧合和气体交换的评估”)

患者信息

UpToDate提供两种类型的患者宣教材料:“基础的”和“进阶的”。基础的患者宣教片段写入通俗易懂的语言,约第5-6级阅读水平,一般解答患者特定情况下可能存在的4-5个关键问题。这些文章最适合仅想要一个概述和简短易读资料的患者。进阶版的患者宣教资料更长、更复杂、更详细。这些文章通常在10-12级阅读水平,对需要更深入信息并能读懂医学术语的患者最为适合。

这里是一些与本主题相关的患者宣教文章。我们提倡您打印或发邮件给您的患者。您还可以通过搜索“患者信息”和感兴趣的关键词来查找各种主题的患者宣教文章。

基础主题{详见“患者宣教:成人急性呼吸窘迫综合征(基础篇)}

摘要和建议

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是肺损伤的一种形式,且有较高的死亡率。机械通气是治疗的基石。对于大多数ARDS患者,我们建议直接进行有创机械通气,而不是在一开始进行实验性的无创通气(NIV)(Grade 2C级建议)。对于血流动力学稳定、容易氧合、不需要立即气管插管且没有禁忌症的轻度ARDS患者,偶尔可以使用NIV。(参见上述“有创与无创通气的选择”)

对于机械通气的ARDS患者,我们建议使用小潮气量通气策略(LTVV;4-8ml/kg预测体重PBW)(表1和表2),而不是高潮气量(VT)策略(Grade 1B级建议)。LTVV通常使用容量控制模式,潮气量从6 mL / kg PBW开始,其目标是平台压(Pplat)≤30cmH2O,并根据表中(表3)的策略应用呼气末正压(PEEP)。这个方案是基于一些荟萃分析和随机试验的结果,这些研究报道了ARDS患者小潮气量通气可以改善死亡率。这些患者应密切随访,观察其临床表现、气体交换和呼吸机参数。(参见“小潮气量通气(LTVV):初始设置”)

对于得到改善的ARDS患者,应降低呼吸机的参数而减少患者对呼吸机的依赖,包括减低吸氧浓度(FiO2)和呼气末正压(表3),如果能耐受,可切换到部分辅助或自主模式。撤机的速度因人而异,可能需要数天至数周的时间。(参见“好转中的患者”和 '机械通气撤机方法”和“撤机:脱机测试”)

对于那些初始使用LTVV策略无改善的ARDS患者,治疗目标应集中在导致对LTVV策略无反应的原因上。这些治疗应包括:对于潜在疾病的最大化治疗,保守的液体管理方案、考虑鉴别诊断、ARDS或机械通气的并发症治疗不同步(如果存在)、以及切换通气模式(例如,从容控切换为压控)。如果患者趋于稳定或改善(氧合指数PaO2/FiO2≥150mmHg),应优化和持续这些治疗措施,直到患者准备撤机。(参见上述“未改善或恶化的患者”)

l 对于即使使用了LTVV策略却仍有中重度氧合障碍的ARDS患者(氧合指数PaO2/FiO2 <150mmHg,或只有在平台压Pplat>30cmH2O时才能获得可接受的气体交换时),通常需要额外的支持措施,调整呼吸机参数/模式,和/或早期应用辅助干预通常是必要的。这些措施包括俯卧位通气、高PEEP、肺开放通气、肺复张手法、 药物干预包括神经肌肉阻滞药物(NMBs)和肺血管扩张剂,以及体外膜肺氧合(ECMO)。(参见上述“难治性患者”) 

如何选择这些治疗措施因人而异。影响选择的因素包括:当地专业知识,向具有专业能力的中心转运的安全性,俯卧位通气或ECMO的禁忌症,ARDS的严重程度,潜在的合并症或并发症,潜在病因的可逆性和其他影响预后的因素。(参见上述“治疗措施的选择”)

虽然我们更倾向于选择俯卧位通气,但这种选择并非普遍可用,需要特殊的专业知识,并且因存在禁忌症而不能适用于所有患者(表6)。当俯卧位不可行或失败时,专家通常会在考虑ECMO之前考虑肺复张和/或药物治疗。我们更倾向于俯卧位通气,因为有最强的证据支持表明这能改善严重ARDS患者的死亡率,而ECMO的支持数据较弱,而神经肌肉阻滞方面甚至存在相互冲突的数据。然而,在实践中却存在很大的差异,如一些专家选择在进行俯卧位通气之前,先尝试最大化肺泡复张或给予肺血管扩张剂。重要的是,这些措施的早期应用(例如,在七天内)对于它们的成功至关重要,并且试验性操作应尽量缩短时间,以便合理地尝试其它选择,避免为时过晚。也可考虑使用糖皮质激素,但效果不可能立竿见影。(参见上述“俯卧位通气”、“使肺泡复张最大化的通气策略”、“药物治疗”和“体外膜肺氧合(ECMO)”)

在过去,高频振荡通气是严重ARDS患者一种非常流行的挽救性通气模式,但现在已经不受欢迎,因为研究表明使用这种方案没有任何益处甚至可能有害。(参见上述“机械通气策略中有待商榷的益处或危害”和“成人高频振荡通气”)

Grade 1B

Grade 2C

参考文献详见原文

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