急性呼吸窘迫综合征机械通气治疗研究进展

　　中国工业医学杂志

　　1999年第12卷第5期Vol.12No.5　1999

张凤林综述　赵金垣审校

　　摘要：本文综述了近年来有关急性呼吸窘迫综合征机械通气治疗的研究进展，如呼吸末正压通气、容许性高碳酸血症通气、压力控制反比通气、液体通气、压力支持通气、体外膜氧合技术、高频通气、压力释放通气、双相气道正压通气等，以供参考。

　　关键词：急性呼吸窘迫综合征；机械通气；治疗

　　严重的低氧血症是急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS）的主要特征，故迅速纠正缺氧为治疗的关键。早年多主张吸入高浓度氧，以提高氧分压，但长时间吸入高浓度氧本身亦可诱发　ARDS，因此目前提倡合理给氧原则，以吸入50％浓度氧为宜，氧分压维持至8kPa即可。但临床发现单纯给氧，很难使低氧血症得到纠正，而需采用机械通气给氧。本文拟就近年有关机械通气治疗研究综述如下。

　　1　呼吸末正压通气（positive end -expiratory pressure，PEEP）

　　PEEP作为抢救ARDS的重要措施，已有近30年的历史，多年实践证实，PEEP主要通过其呼吸末正压，使陷闭的支气管和闭合的肺泡张开，提高功能残气量，降低肺内右至左的静脉血分流，改善通气与血流的比例和弥散功能，对肺血管外水肿分布产生正性影响，达到提高肺顺应性、降低呼吸功、减少耗氧量、提高PaO₂和SaO₂，改善组织缺氧的目的^［1］。最近有人用电子计算机体层扫描研究发现：PEEP可使ARDS肺内气体分布更均匀，亦使那些重复开张—萎缩的肺组织减少，使肺泡组织处于开张状态^［2］。目前多主张PEEP从低水平（3～5cmH₂O）开始渐增，至最佳PEEP水平(控制在10cmH₂O，一般不超过15cmH₂O）：SaO₂≥90％，FiO₂≤0.6，PAP＜40～45cmH₂O(肺气道压)。如PEEP已＞15cmH₂O，而SaO₂仍＜90％，则只可增加FiO₂，使SaO₂达90％以上并稳定后，逐渐降低FiO₂，然后再降低PEEP，使之＜15cmH₂O，以巩固疗效。

　　2　容许性高碳酸血症通气（permissive hypercapnie ventilation，PHV）^［3～6］

　　PHV目的在于降低吸气末气道压力，以最大限度减少氧中毒及肺气压伤发生的可能性。与传统通气方案相比，在一定程度改善了ARDS病人预后。方法：PEEP从最低开始(最佳为10cmH₂O），使潮气量（Vt）达到4～7ml／kg，维持气道压力≤30cmH₂O、血pH≥7.20、FiO₂＜0.6，PaO₂7.0～8.0kPa，通气频率14～20次／分。缺点：（1）高碳酸血症可引起酸中毒、脑血管扩张、脑水肿、颅内压升高、外周血管扩张、心肌收缩力降低、心输出量增加、血压下降(血容量不足时)；（2）清醒患者多不能耐受PHV，需使用镇静剂、肌松剂等。高碳酸引起的副作用易于治疗，颅内高压则是PHV的绝对禁忌证。

　　3　压力控制反比通气(pressure control inverse ventilation，PCIRV）

　　PCIRV主要用于肺顺应性明显降低、常规通气治疗失败、气道压力过高或PEEP＞15cmH₂O而氧合仍不足的ARDS患者。由于ARDS肺渗出分布不均匀，通过延长吸气时间，有利于萎陷的肺泡复张，并使快速充气的肺泡发生通气再分布，进入通气较慢的肺泡，从而改善气体分布和通气血流之比、增加弥散面积、缩短呼气时间，使肺泡容积在小气道闭合的肺泡容积之上，故类似PEEP作用^［7，8］。IRV可降低气道峰压和PEEP，升高气道平均压（MAP），并使PaO₂／FiO₂随MAP增加而升高，延长吸气亦利于血红蛋白氧合，故可作为替换PEEP的方法^［9］。但亦有研究表明，IRV和常规通气相比，并无明显差别^［10］；MAP过高易可引起气压伤和减少心输出量；应用IRV患者有时感觉不适，需加用镇静和麻醉剂等^［11］，需应用中予以注意。

　　4　液体通气（liquid ventilation，LV）

　　LV是指将液体(一种含全氟碳——PFC液)经气管注入肺再行正压通气。若注入液量等于肺总量，称全LV；若注入液量等于功能残气量，称部分LV。因全LV呼气阻力高，多提倡用部分LV。PFC是一种对呼吸性气体具有高度可溶性、表面张力很低的液体，注入后不会损害肺组织，也不会被吸收，故对血流动力学和其他脏器无影响；液体自然挥发约为2ml／kg，故进行LV时应定时补充PFC液，随着肺内PFC液的挥发，部分LV则可逐渐自动转为气体通气。LV可显著增加通气时病人对氧的摄取和CO₂排出，并降低肺泡表面张力，增加肺顺应性，从而既可保证气体交换，又可控制气道压和Vt在安全水平^{［12～14］}。

　　5　压力支持通气（pressure support ventilation，PSV）

　　Iakynthinos^［15］在患者自主呼吸的前提下，使每次吸气受到一定程度的压力支持(一般为10cmH₂O），以增加吸气，使达到合适通气量及潮气量，并减少呼吸频率、自主呼吸作功和耗氧量。它与定压定容通气相比，在潮气量相同的情况下，最大吸气压及平均气道压都明显降低，亦为脱离呼吸机的一种过渡形式；若与PEEP结合，则既能增加通气量，又可改善换气功能，故有利于减少气压伤和对循环的影响，提高机械通气的疗效。

　　6　体外膜氧合技术（extracorporeal memberane oxygenation，ECMO）

　　近年研究表明ECMO可以改善氧合，增加氧合指数。Germann对一组油酸型雌性羊进行实验，ECMO可使氧合指数从（81±14）mmHg增加至（398±100）mmHg，而对MPAP、PVRI(肺血管阻力指数)无影响。Lewandowski、Rossaint研究发现，ECMO虽可提高氧合，但不能改善病人生存，故其确切效果仍需进一步研究^{［16～18］}。

　　7　高频通气(high-frequent ventilation，HFV）

　　HFV就是在低Vt情况下，通过增加呼吸频率，使萎陷的肺泡扩张供氧。主要有两种方式：（1）高频喷射通气。用接近但不等于心率的频率供氧，可以增加心输出量，但未能证实高频喷射通气(HFJV)能降低ARDS的病死率^［19］。（2）高频振荡通气。可以提高氧合指数，改善气体交换，用于常规通气治疗失败的严重ARDS病人是安全有效方法，但也需要进一步证实效果^［20］。

　　8　压力释放通气（airway pressure release ventilation，APRV）

　　APRV可以增加肺泡通气量，保留自主呼吸，并通过增加功能残气量而改善氧合；它既可以是控制通气，也可是自主呼吸。

　　9　双相气道正压通气（BipAp）

　　BipAp是对APRV改进而形成的保留自主呼吸的压力控制通气模式，是一种定时改变PAP水平的系统。BipAp既可行控制通气，也可自主呼吸，可调节吸气、呼气时间和吸气、呼气压力。BipAp是实施低潮气量的最佳模式之一，可防止呼吸机相关肺损伤发生。由于双向压力和呼吸比可随意调整，具有更大的使用范围；另外使用BipAp能明显减轻肌松药和镇静剂的作用，明显优于压力控制反比通气。

　　其他通气方法如静脉内氧合器(IVOX）等正在研究中。

　　目前尚无一种令人满意的通气方法，有待进一步研究。

　　基金项目：国家自然科学基金资助项目（39770638）；高等学校博士点专项基金资助项目(9822)

　　作者简介：张凤林(1967—），男，吉林省吉林市人，主治医师，吉化集团公司职业病防治研究所进修生，主要从事急性肺损害、血液病及各种化学中毒的研究。

　　作者单位：北京医科大学第三医院职业病研究中心，北京　100083

参考文献

　　［1］Ameto MB，Barbas CS，Medeiros DM，et al．Effect of a protective ventilation strategy on mortality in the acute respiratory distress syndrome［J］．N Eng J Med，1998，338（6）：347～354．

　　［2］Gattinoni L，Pelosi P，Crotti S，et al．Effect of positive end expiratory pressure on regional distriloution of tidal volume and recruitment in adult respiratory distress syndrome［J］．Am J Respir Crit Care Med，1995，151：1807．

　　［3］Carvalho CR，Barbas CS，Medeiros DM，et al．Temporal hemodynamic effects of permissive hypercapnia associated with ideal PEEP in ARDS［J］．AM J Respir Crit Care Med，1997，156（5）：1458～1466．

　　［4］Kalfon P，Rao GS，Gallart L，et al．Permissive hypercapnia with and without expiratory washout in patients with severe acute respiratory distress syndrome［J］．Anesthesiology，1997，87（7）：6～17．discussion 25A～26A．

　　［5］Barnett CC，Moore FA，Moore EE，et al．Tracheal gas insufflation is a useful adjunct in permissive hypercapnic manageman of acute respiratory distress syndrome［J］．Am J Surg，1996，172（5）：518～521．discussion 512-2．

　　［6］Joyce DJ，Hickling KG．Permissive hypercapnia and gas exchange in lung with high QS／QTL：a mathematical model［J］．Br J Anasth，1996，77（5），678～683．

　　［7］Zavala E，Ferrer M，Polese G，et al．Effect of inverse I：E ratio ventilation on pulmonary was gas exchange in acute respiratory distress syndrome［J］．Aneasthesiology，1998，88（1）：35～42．

　　［8］Delgado E．Pressure controlled-inverse ratio ventilation［J］．Crit Care Nurs Q，1996，19（3）：23～25．

　　［9］Armstrong BW，Macintyre NR．Pressure-controlled，inverse ratio ventilation that avoids air trapping in the adult respiratory distress syndrome［J］．J Crit Care Med，1995，23：279．

　　［10］Lessard MR，Guerot E，Lorino H，et al．Effects of pressure controlled with different I：E ratios versus volume-controlled ventilation on respiratory mecobanics，gas exchange，and hemodynacics in patients with adult respiratory distress syndrome［J］．Aneasthesiology，1994，80：983．

　　［11］Shanholtaz C，Brover R，Should inverse ratio ventilation be used in adult respiratory distress syndrome？［J］.Am J Respir Crit Care Med，1994，149：1354～1356．

　　［12］Kaisers U，Man M，Water J，et al．Partial liquid ventilation with small volumes of FC 3280 increase survival time in experimentel ARDS［J］．Eur Respir J，1997，10（9）：1955～1961．

　　［13］Smith KM，Mrozek JD，Simonton SC，et al．Prolonged partial liquid ventilation using conventiond and high-frequency ventilatory techniques：gas exchange and lung pathology in an animal model of respiratory distress syndrome［J］．Crit Care Med，1997，25（11）：1888～1897．

　　［14］Smith KM，Bing DR，Meyer PA，et al．Partial Liquid ventilation：a comparison using conventional and high-frequency techniques in an animal model of acute respiratory failure［J］．Crit Care Med，1997，25（7）：1179～1186．

　　［15］Zakynthinos SG，Vassilakopoulos-T，Daniil-Z，et al．Pressure support ventilation in adult espiratory distress syndrome：short-term effects of a sewcontrolled mode［J］．J Crit Care，1997，12（4）：161～172．

　　［16］Germaan P，Balassa A，Roeder G，et al．Effects of inhaled nitric oxide and extrocorporeal membrane oxygenation or pulmonary hemodynamics and lymph flow in oleis acid lung injury in sleep［J］．Crit Care Med，1997，25（11）：1881～1887．

　　［17］Lewandowski K，Rossaint R，Pappert D，et al．High Survival rats in 122 ARDS patients managed according to a clinicol algorithm including extra-corporeal membrane oxygenation［J］．Intensive Care Med，1997，23（8）：819～835．

　　［18］Rossaint R，Pappert D，Gerlach H，et al．Extracorporeal membrene oxygenation for transport of hypoxemic patients with severe ARDS［J］．Br J Anaesth，1997，78（3），241～246．

　　［19］Angus DC，Lidsky NM，Dotterweich LM，et al．The influence of high-frequency jet ventilation with varying cardiac-cycle specific sxynchronization cardiac output in ARDS［J］．Chest，1997，112（6）：1600～1606．

　　［20］Fortp，Farmer C，Westerman J.High frequency oscillatory ventilation for adult respiratory distress syndrome-a pilot study［J］．Cirt Care Med，1997，25（6）：937～947．

收稿日期：1999-05-04