Experts’ opinion on managementof hemodynamics in ARDS patients: focus on the effects of mechanical ventilation
急性呼吸窘迫综合征患者血流动力学管理的专家共识︰关注机械通气的影响
A. Vieillard?Baron, M.Matthay J. L. Teboul, T. Bein, M. Schultz, S. Magder and J. J. Marini
编译：锈刀+晔神
摘要
基本原理：基本原理：急性呼吸窘迫综合征(ARDS)常伴有血流动力学不稳定，这是死亡的主要因素。休克的原因包括肺动脉高压、机械通气(MV)对右心功能的不良影响、以及相关联的脓毒症。机械通气对血流动力学的影响是由胸膜腔压力(Ppl)和跨肺压（TP）的变化引起的。TP影响了右心室的后负荷，而Ppl则影响了静脉回流。潮气量的作用和呼气末正压（PEEP）增加了肺血管阻力，并与对平均气道压（mPaw）的影响成正比。急性肺损伤降低了（肺）对血流的容纳能力，增加了血流量尤其是液体的滤过。血管内压力的动态变化会导致机械通气相关肺损伤（VILI）。为了优化灌注、改善气体交换和降低VILI风险，血流动力学监测就变得十分重要。
结果：在被动机械通气（控制性通气）期间，当适用的条件符合时，脉压差变异度是液体反应性的预测指标，，但是它也可以反映了MV对后负荷的影响。中心静脉压（CVP）有助于监测RV功能对治疗的反应。超声心动图很适于显示RV和发现急性肺心病（ACP），后者的发生率在20-25%之间。置入肺动脉导管可以测量/计算肺动脉压力、肺及体循环阻力、心排量（CO）。但是，如果（导管）位于2 or 1区，以及存在因RV扩大而引起的三尖瓣反流时，后2项指标的测量可能会不够准确而误导治疗。经肺热稀释法可估算血管外肺水和肺血管通透性指数。休克患者的血流动力学治疗首要目标是保证合适的血管内容量。应十分谨慎地评估扩容的利与弊，因为它不仅可以改善全身灌注，同时也会减少无机械通气支持时间、增加肺水肿和造成RV衰竭。RV保护导向的通气策略（低驱动压、允许性高碳酸血症、根据可复张性调整的PEEP）和俯卧位可以预防甚至治疗ACP。对于没有液体反应性的休克患者，血管收缩药和吸入性血管扩张药可以改善RV功能。体外膜肺（ECMO）可以是引起血流动力学问题的潜在原因，也可以是解决血流动力学问题的可选择的方法。并不推荐在ECMO患者中使用连续热稀释-脉搏轮廓法监测CO，因为它的结果常常是不准确的。体外CO2清除，有降低高碳酸血症/酸中毒引起的ACP的能力，但因为缺乏足够的数据目前并不推荐使用。
Keywords: ARDS, Guidelines, Shock, Heart–lung interactions, Echocardiography, Hemodynamicmonitoring
导 言
急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 经常伴有血流动力学不稳定。超过 60%的患者存在血流动力学障碍，约 65%需要儿茶酚胺药物。循环衰竭始终是和死亡率相关的主要因素，相关性远远高于低氧血症的程度。ARDS患者中，引起休克的三个主要因素: （1）微小血栓、动脉重塑和缺氧、酸中毒和（或）炎症介质引起血管收缩导致的肺动脉压力升高；（2）MV对对右心室 (RV) 功能的不良影响和（3）脓毒症引起组织氧需异常与血流动力学障碍的并存。患者也可能由于并存急性和慢性心脏疾病引起的左心室功能障碍而发展为休克。脓毒症是ARDS患者休克的最常见原因，它可能与分布性低血容量、血管麻痹和心肌抑制有关。ARDS相关的肺动脉高压，脓毒症导致的血管功能障碍与机械通气可以共存，并共同作用导致RV衰竭--或是因为前负荷不足或是因为后负荷过高。
机械通气的血流动力学影响
机械通气对于心脏方面的血流动力学影响主要由胸膜腔内压力(Ppl)和跨肺压(TP)的变化引起。Ppl的变化主要影响RV的流入（译者：充盈）和LV的流出。TP的变化主要影响RV的流出和LV的流入，而Ppl的变化是决定因素。体循环外（译者：所处环境）相对应的压力是大气压，它并不发生变化，胸腔内血管外则对应Ppl，在整个呼吸周期中相对于大气压而发生变化。无论机械通气与否，在自主呼吸动作会降低Ppl，显著地降低了相对于身体其他部分而言的心脏的压力基线，增加了血液回流至RV的压力梯度。短时的吸气引起RV充盈的增加，在之后几个心动周期后传递到LV。吸气用力的结束导致Ppl升高，并产生一个小的呼气相的动脉压力升高。当Ppl减小和心腔内压力相对于大气压降低时，LV后负荷会增加，因为心脏需要更大的力来维持正常的动脉压力。在反复的大的Ppl负向波动时， LV 后负荷和RV充盈增加，可以大大增加肺血容量，甚至在LV功能低下和毛细血管通透性增加时发生肺水肿。
正压吸气时则相反。气道正压增加了Ppl，降低了LV 后负荷，但对心输出量益处不大，因为静脉回流同时减少。Ppl的增加暂时性的减少静脉回流至RV 并最终作用于LV。Ppl下降通常会导致呼气相体循环动脉压的下降。上游的大静脉相对心脏的压力梯度通常是只有4-8mmHg 。因此，当右心房反向压力增加时，即使Ppl微小的变化也会对心输出量造成相对较大的影响。当存在PEEP时，静脉回流梯度的下降贯穿整个通气周期。这时为维持静脉压力梯度和心脏输出，则必须反射性地减少血管床容积或增加液体输注。作为大概的标准，在正常受试者中，肺泡压的变化约50%会转化为Ppl的变化。病理性的肺脏因为质地较硬（译者注：顺应性低）而转化较少。因为正常右心室顺应性高，而心肌厚度及收缩力较差，所以它对后负荷的比前负荷的更为敏感。然而，无论什么原因，例如，外部压力或对RV射血的阻碍，右心房腔内压力是静脉回流强大的决定因素。
跨肺压，是肺泡内压与Ppl的差值，同肺顺应性一道决定肺的容积。当Ppl超过肺静脉压时，微小血管受压塌陷，类似2区(Westzone2)的情形。当局部胸膜腔压力和间质压力超过肺动脉压时，该区域大部分肺血流被阻塞（(Westzone 1)。在这2种情况下，肺泡内压成为RV的流出压力，大大增加了RV的后负荷。在脓毒症、心脏术后和ARDS病人伴有RV功能下降，以及肺顺应性降低时显得十分重要。
在肺急性损伤时因为炎症、实变、血管受压以及微小血栓形成而出现肺血管容纳血流能力的减低,而气血屏障的渗漏容易受到跨壁静水压的影响。渗出增多可分为肺泡前型、肺泡后型和毛细血管型。由于大部分肺血管阻力(PVR)是在血流通过微血管时被消解，因此在ARDS时，血流增加会加重渗出。此外，毛细血管储备的减少会增加血管平均压和加剧CO变化对它的影响。控制通气时，潮气量的作用和PEEP增加了PVR和Ppl，与它们对肺泡平均压的影响成正比，肺泡平均压在临床上近似为平均气道压(mPaw)。PEEP是mPaw重要而非唯一的决定因素，导致mPaw增加的因素还包括过长的工作周期，和/或过高的呼吸驱动压，后者表现为更大的分钟通气量。
mPaw增加不仅增加了肺的平均体积，而且导致Ppl增高、推动胸壁向外扩张。较高的mPaw在肺复张时能够增加开放的肺单位数量，但同时也会导致开放的肺单位继续扩张，同时压迫微小血管。ARDS患者中可复张性良好的肺单位，保持一定程度上相对的肺开放、同时限制过度膨胀可以改善血管阻力。然而，高水平的mPaw导致了类似2区情况的产生，通气良好区域的肺血管阻力增加，导致血流向通气不良区域重新分布，增加了死腔以及RV的后负荷。少数情况下，心脏右侧压力增加造成流经未闭卵圆孔分流的增加，并在严重ARDS患者中使对后负荷敏感的RV过度扩张。通过左右心共有的室间隔、心肌纤维及心包腔，左心室与右心室形成了相互依赖的关系，而这种过度的扩张从功能上使左心室变得僵硬。
如果CO保持不变，LV顺应性降低导致左心房压和肺静脉压力的升高，这反过来增加水肿形成的倾向。Ppl和RV后负荷的增加引起的右心房压升高，也将反向作用于静脉回流，限制了容量治疗的效果并且可能减少心输出量，除非上游的充盈压力和血管张力能够加以代偿。虽然在静息时异常偏高，ARDS 时的Ppl随mPaw的增加而仅出现很小的增加，但PVR则是逐渐增高。当肺扩张压迫胸廓入口处的腔静脉时，全身静脉阻力也会增高，但这种效应通常较轻。相反，选择性增加腹内压，会把血容量挤压到胸腔，从而增加了水肿形成。
呼吸机相关性肺损伤（VILI）的血管因素
VILI是由作用于肺泡和上皮细胞的静态和动态作用力引起的。肺泡是一种容易受损的薄膜结构，它分隔了气体和血液，所以一旦通气压力过高，血管压力和血流会显著地加重VILI。肺水肿导致肺表面活性物质的消耗，并加重了存在于塌陷和开放肺单位之间的剪切力。在实验中，提高前毛细血管压力会加重VILI，同样在前毛细血管压力不变的前提下，降低后毛细血管压力也会如此。后者的原因尚不清楚，但一个有吸引力的假说是，类似2区情况时存在微血管瀑布样效应（压力梯度），造成跨血管内皮细胞的耐受性较低（译者：不能耐受）的剪切力和/或消耗了大量的跨血管内皮的能量。ARDS时全面增加的心排血量经过相对较少容量的血管里也会增加腔内血流速和血流量。实验观察显示，在给定呼吸周期内气道压力变化范围以及呼吸频率的情况下，减少血管内血流量和流速可以使毛细血管应力损伤和VILI下降。反之，在不改变气道大小或形状以及血管压力的情况下，减少肺扩张的频率可以提高的组织对损伤的耐受性。因为对肺泡而言，血管压力的动态变化会加重损伤。专门针对VILI中血管因素的影响进行验证性的临床研究是困难的而且目前也没有。但，总的来看，已有的实验性和个案观察证实了降低通气量和氧需在避免通气和灌注之间相互不良作用方面的价值。
血流动力学监测
为优化灌注、改善气体交换和尽可能降低VILI风险，对于ARDS患者而言，血流动力学监测是最重要的。动脉导管可以实时监测血压和脉压变异度(PPV)的情况(Fig. 1)。如果观察和测量是正确的，PPV是一个反映液体反应性很好的指标。通过显示在正压周期性变化期间的每搏输出量显著变化，高数值PPV表明患者存在液体反应性。但是，PPV在以下情况时价值不高，包括自主呼吸运动、小潮气量和肺顺应性低——在 ARDS 中这些情况都经常会遇见。尽管如此，当潮气量或肺顺应性较低的时候，，如果PPV较高 (> 12 到 13%)，患者仍可能存在前负荷反应性。在这种情况下，心输出量会因输液而增加，但会因增加PEEP而减少。
在一些重度右心室衰竭病例中，PPV偏高可能是RV后负荷依赖的标志，而不是液体反应性的标志。这应促使临床医师使用超声心动图去评估右心室功能和（或）应用被动腿抬高 (PLR) 追踪PPV的变化。PPV在PLR 期间降低表明存在液体反应性，而没有改变则可能表明存在右心室后负荷依赖性。在大多数需要血管活性药物的ARDS患者中中心静脉导管是必须的，可以测量中心静脉压 (CVP) 和中心静脉血氧饱和度 (ScvO2)。虽然 CVP 预测液体反应性的能力差，它是有助于监测右心室功能对治疗的反应。食管测压，Ppl的一种替代指标，可用于估计右心房跨壁压（右心房压力减去Ppl），便于评估周期性通气对血流动力学的影响。不幸的是，常规监测食管压力目前仍然是一个难题。
应在早期即进行超声心动图检查，快速获取心室大小和功能的信息，评估CO对治疗的反应，观察呼吸周期中腔静脉直径的变化，并通过例如PLR的液体反应试验以评估前负荷是否充足。经胸超声心动图 (TTE) 是无创性，并在大多数情况下提供的信息是可靠的。然而，当TTE因回声不良受到限制时，经食管超声心动图 (TEE) 被证明是有帮助的。TEE比 TTE更准确地检测急性肺源性心脏病 (ACP)。在 ARDS时，评估 RV大小是个关键目标，通过比较RV（RVEDA）和LV（LVEDA）的舒张末期面积很容易获得。 RVEDA/LVEDA 比值在0.6-1之间表示RV 轻度扩张，而 RVEDA / LVEDA 比值> 1 表示RV 严重扩张。ACP定义为：RVEDA/LVEDA 比值> 0.6 同时存在收缩末期室间隔的矛盾运动。完整的超声心动图检查应包括左室射血分数、左室舒张末期面积、心输出量和反映LV 充盈压的指标的测定。
在重度ARDS或初始治疗无反应的感染相关疾病的患者中，应考虑高级血流动力学监测。这些情况下，放置肺动脉导管（PAC）会有所帮助。它可以测量肺动脉压(PAP)和肺动脉嵌压（PAOP）,以及计算肺循环和体循环阻力。在高水平PEEP通气时，计算PAOP的跨壁值，可以估算真正的LV充盈压。PAC还可以监测CO和混合静脉血氧饱和度(SvO2),这2个指标可以用来评估一些关键治疗的效果（PEEP,液体、药物）。在因RV扩张而出现三尖瓣返流时，测量所得的CO是错误的。在ARDS的临床情况下，因为跨肺压（TP）过高，而导致1区和2区异常地扩大，特别是在低血容量时。因此，计算得到的PVR可能会低估实际的肺血管阻力。而在这些情况下，跨肺压梯度（平均PAP-PAOP）在评估肺血管异常程度方面仍然具有价值。
跨肺热稀释法也可用于这些复杂的情况。除了CO，从跨肺热稀释法衍生出来的最有用的参数是血管外肺水和肺血管通透性指数，特别是在ARDS中。监测这些指标可以帮助评估ARDS患者液体过负荷的风险。此外，跨肺热稀释法校正的脉搏轮廓描记可以通过股动脉压力波形实时监测CO。前负荷反应性指标，例如PPV和每博变异度（SVV），也可以通过脉搏波形分析获得。但是，有报道称在卵圆孔未闭的ARDS患者中该技术并不准确。
各种有创（例如，桡动脉导管）和无创（例如，动脉容量钳制法和扁平张力法）非脉搏轮廓校正的方法在过去的10年已经得到了发展。但是，这些工具并不推荐用于ARDS患者，因为他们只能提供连续的CO、PPV、SVV，而在脓毒血症和/或使用血管活性药的情况下其有效性被严重质疑。
血流动力学管理的关键步骤（表1和2）
在机械通气的ARDS患者，第一步是明确组织灌注是否充足。为了确保血容量或前负荷充足，有三种方法：超声评估下腔静脉直径和动态充盈、观察脉搏变异度和/或监测CVP对治疗的反应。尿量和代谢性酸中毒也是组织灌注的临床常规指标。容量复苏可能包括等张液体和红血细胞，尤其是血红蛋白小于 8 g/dL时。
尤其是在脓毒症相关的ARDS或血清白蛋白严重降低的情况下，应考虑白蛋白。然而，输液应非常小心，因为它们可能加重肺水肿而导致氧合下降，以及可以造成肺心病，这是RV在这种后负荷增加的情况下的特征性反应的结果。
反之，限制流体可能促进产生2 区的条件。必须要仔细评估风险和收益，只用一种方法去修正任何液体反应性的参数不是适当的，因为医生要考虑很多其他参数，例如组织灌注和氧合功能，中心静脉压。一些关于肺循环阻塞相关的RV衰竭的实验研究表明，与去甲肾上腺素比较，液体过负荷对心输出量、血压、和右心室功能均有害。此外，在恢复灌注时，RV 功能衰竭是降低输液效果的主要因素。
最后，虽然是在不需要血管升压药支持的患者中进行的，来自ARDS协作网的FACTT（Fluid and Catheter Treatment Trial）试验，提供的具有说服力的证据表明，在休克（升压药依赖）得到纠正时，大多数 ARDS患者可从保守的液体管理策略中获益。液体的保守策略虽然没表现出死亡率的减少，但与脱机时间增加之间存在显著相关。由于保守的液体管理策略是复杂的，ARDS 协作网随后设计一个没有休克的ARDS患者的液体管理简化版。这个液体管理简化版是根据中心静脉压和尿量，被称为‘FACTT-lite’，如表 1 所示。关于简版与原始版的最近分析表明，2组有类似的脱机时间。有趣的是，新发休克的发生率，FACTT-lite组低于原始FACTT组，而急性肾损伤的发生率相似。二次分析表明，简版组与更详细的原始版组有类似的临床预后 。
游客，本帖隐藏的内容需要积分高于 1 才可浏览，您当前积分为 0
