第158期 ARDS的診斷、病理生理學(xué)及治療策略

急性呼吸窘迫綜合征(Acute

respiratory distress syndrome,

ARDS)一組病因存在較大異質(zhì)性,以彌漫性肺炎和肺水腫為主要表現(xiàn)的臨床綜合征,通常會導(dǎo)致嚴(yán)重的急性呼吸衰竭。自1967年ARDS的概念提出至今,其定義一直存在修訂。

表1 ARDS定義的演變

1)1988年Murray等通過肺損傷評分對ARDS進(jìn)行診斷,該評分包括四部分:X線胸片表現(xiàn),低氧血癥評分(氧合指數(shù)),呼氣末正壓(positive

end-expiratory

pressure,PEEP),呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性。該標(biāo)準(zhǔn)具有一定的局限性,如未排除心源性肺水腫導(dǎo)致的低氧,未涉及發(fā)病危險(xiǎn)因素,以及判斷預(yù)后能力差等。

2)1994年歐美共識會議(American European Consensus Conference,AECC)通過了AECC標(biāo)準(zhǔn),得到了廣泛認(rèn)同。

3)2012年歐洲危重病醫(yī)學(xué)會(European

Society of Intensive Care Medicine,ESICM)、美國胸科學(xué)會(American Thoracic

Society,ATS)、美國重癥醫(yī)學(xué)會(Society of Critical Care

Medicine,SCCM)對AECC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂,提出ARDS柏林標(biāo)準(zhǔn),通過氧合指數(shù)對ARDS的嚴(yán)重程度進(jìn)行了分級,并不再使用急性肺損傷(acute

lung injury,ALI)的概念。

4)2023年, ATS公布了ARDS全球新定義:ARDS的定義被進(jìn)一步擴(kuò)展為:接受經(jīng)鼻高流量治療(流速≥30L/min)的急性低氧血癥患者可診斷為ARDS;SpO2/FiO2≤315mmHg作為低氧血癥的診斷標(biāo)準(zhǔn);保留肺部浸潤作為影像診斷標(biāo)準(zhǔn)。

?· 一、急性呼吸窘迫綜合征的病因 ·?

急性呼吸窘迫綜合征可由多種原因引起,包括傳染性和非傳染性觸發(fā)因素;這些觸發(fā)因素可因局部炎癥直接肺損傷,也可因全身炎癥和損傷導(dǎo)致的間接肺損傷。

圖1 ARDS的病因

1)各種病原體引起的肺膿毒癥和非肺膿毒癥均可導(dǎo)致ARDS,其中肺膿毒癥是最常見的原因。

2)在非感染性原因中,最常見的是胰腺炎、胃內(nèi)容物誤吸和嚴(yán)重創(chuàng)傷性損傷伴休克和多次輸血。

?· 二、ARDS的發(fā)病機(jī)制 ·?

ARDS的病理生理學(xué)是復(fù)雜的,包括肺部和全身的炎癥和凝血多種重疊和相互作用途徑的激活和失調(diào)。

?·2.1 肺部與全身炎癥性反應(yīng)·?

各種疾病誘發(fā)的肺內(nèi)和全身過度活化的炎癥反應(yīng)是ARDS發(fā)病的基礎(chǔ)。

當(dāng)我們從損傷+全身性炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)→全身炎癥反應(yīng)失控→器官功能障礙→多器官功能障礙綜合征(

MODS)的動態(tài)過程來看,此時(shí)可以注意到肺臟是唯一接受全心排血量的器官,除了受到原位產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)損傷外,還受到循環(huán)中由全身各組織產(chǎn)生的炎性細(xì)胞和介質(zhì)的損傷。肺泡巨噬細(xì)胞不但釋放一系列炎性介質(zhì),還產(chǎn)生大量局部趨化因子,引起中性粒細(xì)胞等在肺內(nèi)聚集,造成損傷。此外肺有豐富的毛細(xì)血管網(wǎng),血管內(nèi)皮細(xì)胞在局部炎癥反應(yīng)中起著積極作用。因此在全身炎癥性反應(yīng)的過程中,肺臟受損的時(shí)間早、程度重、發(fā)生快。

當(dāng)炎癥反應(yīng)發(fā)生時(shí),炎癥級聯(lián)可分為相互重疊的3個(gè)階段,即啟動、放大和損傷。

1)啟動階段:多種免疫與非免疫細(xì)胞產(chǎn)生釋放各種炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子;

2)放大階段:效應(yīng)細(xì)胞如中性粒細(xì)胞被活化、趨化扣押在肺等靶器官中;

3)損傷階段:效應(yīng)細(xì)胞釋放活性氧代謝產(chǎn)物和蛋 白酶等,引起靶細(xì)胞損害,主要表現(xiàn)在肺血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷造成肺微血管通透性增高和(或)肺泡上皮細(xì)胞的損害,引起大量富含蛋白質(zhì)和纖維蛋白的液體滲出至肺間質(zhì)和肺泡,形成非心源性肺水腫,透明膜形成,并伴肺間質(zhì)纖維化。

圖2肺水腫

?· 2.2 肺泡-毛細(xì)血管屏障損傷·?

肺泡-毛細(xì)血管屏障有兩層,即微血管的內(nèi)皮層和肺泡上皮層。前面提到,由于循環(huán)的原因,肺臟是感染或創(chuàng)傷時(shí)最易受損的器官,而肺血管內(nèi)皮細(xì)胞又是最早受損傷的細(xì)胞,

1)血管內(nèi)皮細(xì)胞有著復(fù)雜的代謝功能。ARDS時(shí),肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞不僅是損傷的靶細(xì)胞,它們可以被多種因素激活,發(fā)揮活躍的代謝與調(diào)節(jié)功能,主動參與ARDS的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。①激活的內(nèi)皮細(xì)胞可生成釋放IL-8、巨噬細(xì)胞炎性蛋白(MIP)-2、TNF-a、IL-IB、PAF等,使更多的白細(xì)胞從循環(huán)到炎癥部位;②可分泌前列腺素、內(nèi)皮素、一氧化氮

,影響血管舒縮功能;③并生成血管性假血友病因子、纖溶酶原激活物抑制劑,引起凝血亢進(jìn)而促進(jìn)血栓形成。

另一方面,受損的內(nèi)皮細(xì)胞代謝、滅活性物質(zhì)能力下降,也能引起血液中某些物質(zhì)(如ET)水平增高。

2)肺泡上皮組織主要由肺泡I型和II型上皮細(xì)胞組成兩種細(xì)胞對于宿主的防御和免疫都有重要作用。相對而言,I型細(xì)胞對損傷更敏感,細(xì)胞也更容易死亡;而II型細(xì)胞對損傷較為耐受,且可以增殖分化為I型細(xì)胞,對于肺泡上皮屏障的形成和修復(fù)有重要意義。這些細(xì)胞還可以產(chǎn)生表面活性物質(zhì)和調(diào)節(jié)出肺泡的液體平衡。肺泡上皮細(xì)胞受損屏障破壞、生成表面活性物質(zhì)減少以及從肺泡腔運(yùn)出離子和液體的能力降低,是引起肺泡水腫、肺泡塌陷的重要因素:上皮的損傷容易繼發(fā)肺纖維化和細(xì)菌性肺炎;此外,肺泡機(jī)械牽拉時(shí)上皮細(xì)胞還可產(chǎn)生細(xì)胞因子放大炎癥反應(yīng)。

?· 三、ARDS的管理策略 ·?

ARDS的治療應(yīng)從感染、創(chuàng)傷的早期開始,其原則為糾正缺氧,提高全身氧轉(zhuǎn)運(yùn),維持組織灌注,防止組織臟器進(jìn)一步損傷。在治療上可分為病因治療和支持治療。

1)支持治療:支持治療包括器官功能及全身支持治療,特別是呼吸支持治療,“等待”肺損傷緩解。

2)病因治療:對于ARDS的基本病理生理改變(肺毛細(xì)血管通透性增加和肺泡上皮受損)及ARDS發(fā)病的根本原因(炎癥反應(yīng))均缺乏特異而有效的治療手段

3)臨床常用的治療策略包括通氣策略、俯臥位、體外支持、神經(jīng)肌肉阻斷和激素使用等

?· 3.1 病因治療·?

1)控制感染:控制感染的措施主要包括充分引流感染灶、有效地清創(chuàng)和使用合理的抗菌藥物。當(dāng)然,腹腔、肺部感染的遷延,急性胰腺炎的發(fā)展等都使病因治療相當(dāng)困難。

2)調(diào)控機(jī)體炎癥反應(yīng):ARDS作為機(jī)體過度炎癥反應(yīng)的后果,全身性炎癥反應(yīng)是其根本原因,調(diào)控炎癥反應(yīng)不但是ARDS病因治療的重要手段,而且也可能是控制ARDS、降低病死率的關(guān)鍵。其中糖皮質(zhì)激素在ARDS治療中的作用一直存在爭議。其具有有效的抗炎作用,理論上是針對ARDS根本原因的治療。但早期的RCT結(jié)果提示,大劑量糖皮質(zhì)激素既不能預(yù)防ARDS的發(fā)生,對早期ARDS也沒有治療作用,因此目前不推薦常規(guī)使用糖皮質(zhì)激素預(yù)防和治療ARDS。

?· 3.2 呼吸支持·?

1)肺保護(hù)性通氣:即潮汐氣量<6 ml/kg,預(yù)測體重,平臺壓≤30mmHg,是基于具有里程碑意義的ARMA試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵建議,可降低死亡率并不增加機(jī)械通氣天數(shù)。

圖3 肺和膈肌保護(hù)性通氣

①PEEP設(shè)定:指南建議為中重度ARDS患者保留高PEEP,在公眾號往期文章已有整理(點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)原文)→第149期 滴定PEEP的9個(gè)方法

②驅(qū)動壓設(shè)置:驅(qū)動壓(即平臺壓減去呼氣末壓)是ARDS患者生存的獨(dú)立預(yù)測因子。Amato及其同事表明,驅(qū)動壓是PEEP和潮氣量策略獲益的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。推薦的驅(qū)動壓力上限為15cmH2O,超過這個(gè)上限會造成相當(dāng)大的肺壓力時(shí)死亡率會增加。

③機(jī)械功率:機(jī)械功率計(jì)算公式為:功率(J/min)=

0.098 ×潮氣量×呼吸頻率× [PEEP +

1/2驅(qū)動壓力+(氣道峰壓-平臺壓)]。與單個(gè)呼吸機(jī)參數(shù)相比,機(jī)械功率可能是更好的肺保護(hù)性通氣驅(qū)動因素,因?yàn)樗紤]了這些參數(shù)的整體平衡。臨床試驗(yàn)和觀察數(shù)據(jù)的再分析表明,機(jī)械功率與死亡率有關(guān)。在一項(xiàng)包括8207例患者的回顧性分析中,機(jī)械功率大于17J/min時(shí),死亡風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加。

2)俯臥位通氣:ARDS患者俯臥位可改善氧合,增加復(fù)吸潛力,減少肺泡過度擴(kuò)張面積,從而確保肺部更均勻的通氣,并可能減少呼吸機(jī)引起的肺損傷。

表2 俯臥位實(shí)施方案

3)ECMO治療:重度ARDS患者(定義為PaO2/FiO2比值<50mmHg>3h, PaO2/FiO2比值<80mmHg>6h,或重度高碳酸血癥性呼吸衰竭[即pH<7.25, PaCO2≥60mmHg>6h])建議采用ECMO治療。

?· 3.3 液體管理·?

疾病早期炎癥因子大量釋放,往往導(dǎo)致血管舒張、血容量不足、心肌抑制、代謝需求增加及組織氧利用障礙進(jìn)一步誘發(fā)器官功能障礙(包括ALI),此時(shí)組織灌注不足,往往需要進(jìn)行液體復(fù)蘇糾正休克并維持組織灌注。一旦機(jī)體炎癥反應(yīng)和抗炎反應(yīng)的平衡恢復(fù),機(jī)體恢復(fù)內(nèi)穩(wěn)態(tài),休克糾正,心排血量增加,組織灌注恢復(fù)正常。此時(shí)應(yīng)積極實(shí)施限制性液體管理策略,使血

管外液體盡快回流,減輕組織水腫。因此,ARDS液體管理應(yīng)該采取保證充分的灌注的前提下限制性液體管理策略。

?· 3.4 營養(yǎng)支持·?

ARDS患者處于高代謝狀態(tài),能量消耗增加。如果營養(yǎng)攝入不足,易造成營養(yǎng)不良,影響組織修復(fù)能力;免疫力下降,易繼發(fā)感染。

圖4 危重癥患者的營養(yǎng)干預(yù)

因此,應(yīng)早期適量以合適的營養(yǎng)途徑給予患者營養(yǎng)支持。危重癥患者營養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容在往期文章已有整理(點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)原文)

→第103期 高分解代謝-危重癥患者代謝與營養(yǎng)變化特點(diǎn)→如何評估重癥患者的營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)?從這7個(gè)維度全面判斷![第105期 ]

→第107期 一文掌握重癥患者營養(yǎng)支持的時(shí)機(jī)、途徑以及供給量

?· 3.5 未來進(jìn)展·?

1)藥物治療:許多研究ARDS患者藥物干預(yù)的臨床試驗(yàn)沒有顯示出益處。沒有顯示出益處的特定藥物包括吸入前列腺素、他汀類藥物、阿司匹林、肺泡表面活性物質(zhì)、活化蛋白C。其他藥物包括β-2激動劑和角質(zhì)細(xì)胞生長因子,雖然目前臨床數(shù)據(jù)很有希望,但也有潛在的危害。

2)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞/內(nèi)皮祖細(xì)胞是治療ARDS的一種新方法。這些多能的、可塑的細(xì)胞來自骨髓、臍帶或脂肪組織,可分化為肺上皮細(xì)胞、肺血管內(nèi)皮細(xì)胞,并具有多效性的免疫調(diào)節(jié)、修復(fù)和抗菌作用。

圖5 ARDS治療的未來方向

?· 參考文獻(xiàn) ·?

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