呼吸机相关性肺损伤

NEJM：呼吸机相关性肺损伤

2013-12-02 18:52

机械通气的目的在于为机体提供足够气体交换的同时使呼吸肌获得休息。1952年丹麦哥本哈根的脊髓灰质炎大流行期间的实例证实，通气支持是必不可少的，正是由于机械通气的应用，使得瘫痪型脊髓灰质炎患者的死亡率由80%降至约40%。

尽管该治疗方法优点显著，但许多患者在采用机械通气后，即使动脉血气结果正常，依然不能免于死亡。这种死亡是由多因素造成的，包括机械通气的并发症，如气压伤（各种气体泄漏）、氧中毒、血流动力学改变。在脊髓灰质炎大流行期间，研究者发现机械通气能够引起肺的结构性损伤。

1967年，呼吸机肺一词出现，用于描述接受机械通气的患者尸检中发现的肺弥漫性肺泡渗出和透明膜形成的病理改变。近期，机械通气可使已受损的肺脏损伤加重并可对正常肺脏造成损伤这一现象又重新引起了大家的关注。这种损伤以炎症细胞浸润，透明膜形成，血管通透性增加和肺水肿为其病理特征。

这些由机械通气引起的肺部改变被称为呼吸机相关性肺损伤。1744年，John Fothergill探讨了一例由煤烟暴露所致“貌似死亡”的患者在采用口对口复苏法后抢救成功的案例。Fothergill发现，口对口复苏法的应用优于风箱，因为“一个人正常肺脏所能承受的压力正好等于另一人用力呼气产生的压力。而风箱产生的压力常常是不稳定的。” Fothergill显然很明白由风箱（如呼吸机）产生的机械力会引起肺损伤。

然而，直到本世纪初，一项证实减少急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者呼吸机相关性肺损伤的肺通气策略能够降低患者死亡率的研究出现，才使成人呼吸机相关性肺损伤的临床意义得以明确。鉴于呼吸机相关性肺损伤的临床意义，本文将对该损伤的发生机制，生物和生理学改变，预防及降低其危害的临床策略进行综述。

病理生理学特征

肺内压力

人的一生需要进行约5000000次呼吸。每次呼吸时肺膨胀所需的压力等于克服气道阻力、惯性阻力（以及肺部的弹性阻力所需的压力总和。当气体流速为0（例如：吸气终末）时，维持肺部膨胀的力量为跨肺压（肺泡压减胸内压）（见图1）。因此肺容量和跨肺压二者是密不可分的。

图1 ：胸内压和肺顺应性

图A：肺功能正常的患者自主呼吸状态下吸气终末肺泡压（Palv）为0，胸内压为负压（-8cm水柱），产生+8cm 水柱的跨肺压（Ptp）（Palv-Ppl）。图B：患者全麻状态下采用相同潮气量进行正压通气时，肺脏延展状态与图A 类似，肺泡压9cm水柱，胸膜压1cm水柱，产生跨肺压为+8cm水柱。图C：对于严重肥胖，大量腹水或胸膜渗出且胸廓固定的患者，呼吸机提供的压力大部分用于胸壁的扩张而非肺部。因此产生很高的平台压，但胸内压也相应增高，因此不会出现跨肺压增高和肺过度膨胀。图D：音乐家在吹奏喇叭时能产生150cm水柱的气道压力。但由于呼吸肌使胸膜产生正压，因此跨肺压仍在正常范围。图E：有明显呼吸困难的患者接受由呼吸机主动收缩触发的辅助通气（例如：无创通气或压力支持通气）。此时胸内压的负值可增大，即使在气道压力只有10cm水柱的情况下，也可导致很高的跨肺压。

局部肺组织过度膨胀是引起呼吸机相关性肺损伤的关键因素。由于目前尚缺乏广泛认可的、用于测量局部的肺过度膨胀，以及在通气过程中限制肺膨胀所需的压力的临床手段作为限制肺过度膨胀的替代策略。目前虽有合理的治疗方法，但从生理学角度来看各种测压方法的实用性和不足更为重要。

肺泡压在临床上较易检测，在气体流速为0时，肺泡压等于气道压力；对接受机械通气的无法自主呼吸的患者而言，在吸气终末气流停止时所测量到的气道压力被称为平台压。不幸的是，胸内压——计算跨肺压所需的另一变量则更加复杂。胸内压存在重力梯度，临床上只能通过测量食管内压进行估算。这种测量方法操作繁琐，并且只能得到估算的结果。因此平台压成为了临床上最常用于提示肺过度膨胀的指标。

然而，对平台压的诠释仍存在细微的差别。若患者无自主呼吸，平台压就表示扩张肺及胸廓的压力。对于胸廓固定的患者（如有胸腔积液或大量腹水的患者），呼吸机产生的压力大部分用于胸

廓的扩张而非肺部的膨胀。因此，在这种情况下，高的气道压力—平台压—并不能代表肺膨胀所

需的额外的压力（如升高的跨肺压，图1 C）。

以此类推，当音乐家演奏喇叭时，气道压力可高达150cm水柱，但却很少造成气胸，因为胸内压

也同时升高，并不引起肺过度膨胀（图1D）。相反，在无创通气时，如果患者有明显的呼吸窘迫，则会使胸内负压增大，尽管气道压力很低，跨肺压（因而肺扩张）仍变得相当地高。（图1 E）

生理损伤因素

以下部分将提及造成呼吸机相关性肺损伤的的主要生理因素。其他的因素（如呼吸性酸中毒，呼

吸频率，肺血管压，体温）已经在试验中被证实与呼吸机相关性肺损伤相关。但是这些因素可能

仅为二级效应，本文将不会对这些因素进行深入的讨论。

高肺容量通气

呼吸机相关性肺损伤的出现是由于在肺容积（绝对值）增高时进行通气，进而导致肺泡破裂，气

体泄漏和各种气压伤（如，气胸，纵膈气肿，和皮下气肿）（图2）气压伤这一名词并不恰当，因为引起气体泄漏的关键因素是局部肺组织的过度膨胀，而非增高的气道压力本身。（图1 D）

由肺过度膨胀而引起的更细微的损伤可表现为肺水肿。在一项经典试验中，Webb和Tierney采用

了最高的气道压力和零呼气末正压（PEEP）对大鼠进行通气（从而造成肺过度膨胀）后，试验动

物出现了低氧血症，尸检时发现存在血管周围和肺泡水肿。在采用最高气道压力和10cm水柱的PEEP进行通气的动物中未发现水肿，表明过度膨胀和低呼气末肺容积之间的相互作用与肺损伤有关。但相互作用的具体机制尚不清楚。

图2：低肺容量通气和高肺容量通气均可造成肺的结构性损伤如上皮-间质转化、支气管上皮脱落、肺水肿等生理和生物学改变，并对全身产生影响。

Dreyfuss等人发现采用高潮气量进行机械通气的动物会出现肺水肿，然而采用相同的气道压力，

同时用绷带缠绕胸腹部以降低潮气量进行机械通气的动物则不出现肺水肿。因此他们的试验证实

容量（如，肺扩张）而非气道压力，是导致损伤的最重要的因素，这一发现使得他们将二者合成

为一新的名词“容量伤。”

呼吸机相关性肺损伤这一名词尽管已经得到广泛的认可，但也可能是不恰当的。导致损伤的首要

因素是肺过度膨胀，这一改变可由其他因素所致而非呼吸机的应用因引起。

例如，Mascheroni等人向存在自主呼吸的绵羊的小脑延髓池中注入水杨酸钠，使得分钟通气量显

著增高,每次呼吸时肺泡均过度膨胀。随后，实验动物出现低氧血症，伴随肺弹性丧失和严重的形

态学改变，这与机械通气中肺损伤的改变一致。在注射了水杨酸钠后采用不造成肺过度扩张的控

制性机械通气的实验动物中则不出现这种改变。

?低肺容量通气

在低肺容量（绝对值）时进行机械通气也会造成损伤，造成这种损伤的机制是多样的，包括气道

和肺单位反复开闭，表面活性物质功能改变，和局部缺氧。这类损伤被称为“肺萎陷伤”，其特征为

气道上皮脱落，透明膜形成和肺水肿。肺萎陷伤对肺的影响更加严重，这与均一性机械通气有关。Mead等人进行的某项经典试验表明施加在肺实质边缘有通气和膨胀不全之间部位的牵拉力可以达

到肺其他部位牵拉力的4-5倍。

?生物损伤因素

前文中提及的生理损伤因素会直接（损伤各种细胞）或间接（激活上皮细胞，内皮细胞，或炎症

细胞的细胞信号通路）造成各种细胞内介质的释放。某些介质能直接损伤肺组织；某些的介质会

使肺逐渐形成肺纤维化。其他的介质则作为归巢分子使得细胞（如中性粒细胞）向肺部聚集，向

肺部聚集的细胞所释放出的分子可对肺部造成更大的伤害。（见图2）。

这个过程被称为生物伤。从含气空腔进入循环系统的炎症介质，细菌或脂多糖可进入肺，从而造

成肺泡-毛细血管通透性增加，这种改变存在于ARDS中，可由容量伤或上皮细胞微撕裂造成。这

种移位可以引起多器官功能障碍和死亡。（见图2）

临床治疗

对呼吸机相关性肺损伤重要性的认同使得应用机械通气的观念较以往发生了很大的改变，机械通

气以往的目标为降低呼吸功的同时维持气体交换，现在的目标增加为减轻呼吸机相关性肺损伤的

同时提供维持生命所需的气体交换。

在临床实践中，这意味着在调整呼吸机参数时将面临艰难的取舍。例如，是采用小潮气量，容许

有风险（如呼吸性酸中毒所致的颅内压增高）存在的动脉CO2分压（PaCO2）增高，还是采用能使PaCO2降至正常，但却会造成肺损伤的的大潮气量来进行机械通气呢？在以前，往往会选择大

潮气量，而现今的理念却更倾向于选择小潮气量，进而使肺免受损伤。

通气策略

用于最大程度避免肺损伤的通气策略多种多样：小潮气量用于限制肺过度膨胀，高PEEPs用于防

止低肺容量引起的肺损伤（肺萎陷伤），和持续采用约35cm水柱的气道压力的复张手法（用于复张塌陷的肺单位）。增高的压力能使肺的局部塌陷膨胀，减少通气的不均一性。下文将会对采用

这些方法进行干预的研究进行简要的回顾。

?低潮气量

ARDS的患者常有相对无通气的局部依赖区（如，根据重力分布，位于较低部位的肺组织，更易

塌陷）和通气相对正常局部非依赖区。因为能够用于通气的肺容积减少，因此被称为“婴儿肺”。这

一名词的含义为小潮气量（如，婴儿的正常潮气量）能够防止面积相对较小且能够通气的肺组织

过度膨胀。

在以往研究基础上开展的一项开创性研究中，ARDS试验协作网的研究者们将采用12ml/kg乘以体重预计值得出的潮气量控制性通气策略和6ml/kg乘以体重预计值的低潮气量通气策略进行比较，

发现低潮气量的通气策略使得死亡率下降了9%。（39.8%vs.31%）

?高PEEP通气和复张手法

严重的呼吸衰竭表现为肺水肿和呼气末肺泡塌陷。此时，低PEEP不足以稳定肺泡和维持其扩张，反而会使得气压伤所引起的呼吸机相关性肺损伤发生的可能性增加。与之相反，高PEEP有可能

逆转这些效应，包括静脉回流受损和肺过度膨胀。一项近期发表的采用随机试验患者数据进行的

荟萃分析探讨对了ARDS患者通气策略的取舍并得出结论，高PEEP能够使氧合不佳的患者的死

亡率降低5%，其中氧合不佳的定义为氧合指数≤200mmHg。

考虑到跨肺压在肺损伤中的重要性，应根据跨肺压来设定PEEP，可以采用食管内压作为胸内压的替代值。然而，食管内压绝对值的应用的难度在于会受到心脏附件，胸膜压不均一分布（如一个

胸内压数值并不能代表全肺的压力），食管的变形和收缩（尤其患者处于仰卧位时）的干扰。

尽管如此，还是有对ARDS患者采用该法的研究出现。Talmor等人开展的一项初步研究中，设置PEEP值，使呼气终末跨肺压的值达到0-10cm水柱，同时将吸气终末的跨肺压限定在25cm水柱。他们发现患者氧合情况获得改善，28天内的死亡率有下降的趋势。这些数据为我们带来希望，但

是另一项样本量更多的研究表明在某些临床指标有所改善的情况下才推荐采用此方法。

理论上，复张手法能够降低呼吸机相关性肺损伤的发生。尽管这些方法被多项研究采用，包括上

述提及的荟萃分析，并作为增加从活体供体上获得的肺脏复张的保护性的策略，由于复张手法对

病情转归的影响和其并发症（如，血流动力学改变或气胸）仍存在疑问，临床中复张手法的作用

尚不确定。

?高频振荡通气

高频振荡通气（HFOV）是采用高频（高达15次/秒）振荡能产生小潮气量（有时会小于生理死腔

的潮气量）的一种技术。理论上说，这是降低呼吸机相关性肺损伤最理想的技术。

在一篇涵盖了8个随机对照研究，共419名成人ARDS患者的荟萃分析中，采用了HFOV的患者

的死亡率较采用传统通气方法的患者显著下降（风险比，0.77），表明HFOV能提高生存率且不

会造成损伤。然而，由于近期发表的两项大型多中心研究表明HFOV并不能改善ARDS患者的预后，目前尚不推荐这种通气方法为ARDS患者的一线治疗方法。

?其他方法

机械通气的目标之一是维持患者所需的气体交换。因此一种非特异性的降低呼吸机相关性肺损伤

的方法会减低患者的代谢需求，从而降低分钟通气量和呼吸功。下文中将会对其他的特殊方法进

行探讨。

俯卧位通气

约70%的存在低氧血症的ARDS患者采用俯卧位通气能改善氧合功能。可能的机制包括呼气末肺容积增加，获得更佳的通气血流比例，心脏下肺单位收到的压迫减少，局部的通气状况获得。最重要的是，多项动物试验表明，俯卧位能增加通气的均一性，从而最大程度上避免肺损伤。

近期的一项荟萃分析涵盖了7项研究，共1724例患者，研究表明，俯卧位可以使存在严重低氧血症（PaO2/FiO2<100mmHg）的ARDS患者的死亡率下降约10%。患者采用俯卧位可以预防包括褥疮、气管内插管梗阻和壁式引流管移位等并发症的发生。

近期的一项有456例的ARDS患者参与的研究表明，在接受吸入氧浓度为0.60或更高的机械通气时氧合指数仍<150mmHg的ARDS患者中，采用仰卧位通气的患者28天内的死亡率为32.8%，而采用俯卧位通气患者的死亡率为16%。

部分或完全体外循环支持

用于预防呼吸机相关性肺损伤的方法之一是避免采用机械通气和改用体外膜肺氧合（ECMO）。将部分体外循环支持和机械通气相结合也是可行的；此法能降低维持生命所需的通气强度，通过体外回路来清除二氧化碳。

与完全体外膜肺相比，这种混合策略的优点在于能降低并发症的发生率，且由于降低了潮气量，还可降低肺损伤的几率。初步结果支持这种方法，但仍有待进一步的研究来明确应该采用哪种体外循环支持、应用的时机、以及适用于那些患者。

药物干预

?神经肌肉阻断剂

因为呼吸极度困难，ARDS患者常出现“人机对抗”，这种情况会加重呼吸机相关性损伤。注射神经肌肉阻断剂来确保人机同步和便于限定压力和潮气量为其治疗方法之一。

在最近的一项共有340例氧合指数<150mmHg的ARDS患者参与其中的，多中心，安慰剂对照的随机研究中，Papazian等人发现持续采用神经肌肉阻断剂48小时的患者的校正后的90天内死亡率低于安慰剂对照组，且不会增加呼吸肌无力的发生。但其降低死亡率的确切机制尚不清楚，但是既往研究表明接受神经肌肉阻断剂治疗的患者血清细胞因子的水平下降。

Papazian等人的研究发现，两组的死亡率差异出现较晚(约在治疗后16天出现)，可能是与生物伤所造成的多器官功能障碍的比例减少有关。

?抗炎药物和干细胞

药物干预旨在最大程度的减少尚未报道的人体中生物伤。但是抗炎策略和间充质干细胞的应用已经在动物试验有所报道。与在其他条件下（如败血症）应用此类治疗相比，这些治疗方法用于预防呼吸机相关性损伤最大的好处是可以在炎症发生前应用（如，在机械通气开始前使用）。这些治疗方法仍处于试验阶段，优点尚不明确。

图3：不同患者的肺保护策略操作步骤尚未解决的问题及建议

尽管上述提及的研究有助于在临床治疗作出取舍，但是却无法体现临床实际操作的复杂性。这些研究，对临床医生将生理学原理与临床数据相结合有一定的指导意义。例如，在ARDS试验协作网的研究中，研究者们采用6ml/kg乘以体重预计值的潮气量进行机械通气，同时将平台压限制为30cm水柱。然而尽管设置了这些参数，某些患者仍会出现局部肺过度膨胀，因此采用小潮气量（或降低PEEP）似乎更有保障。

反之，对某些患者而言，将平台压限定为30cm水柱似乎过低。如果患者有明显的胸壁固定（如大量腹水），那么30cm水柱或更高的压力都不足以使肺过度膨胀（见图1C）。在这种情况下，尽管ARDS试验协作网的研究不推荐，但更高的平台压似乎更适合存在低氧血症的患者。另一可行的方法是根据食管内压来制定通气策略。

当临床医生采用通气支持的辅助通气模式（如有呼吸肌收缩触发的机械通气）或无创通气时，他们必须知道尽管气道压力相对较低，通气时仍可产生大潮气量。

从理论上说，所有接受机械通气的患者都能从最大程度减少呼吸机相关性肺损伤的通气策略中获益。然而，我们需要谨记用于减低肺损伤的不同通气策略对生理和临床操作造成的影响（如肺保护策略对血流动力学的影响）。

图3总结了在临床实践中肺保护性通气的确定的及潜在的优点。特别引起关注的是，肺部相对正常的患者是否需要接受低潮气量机械通气。在应力不超过损伤的阈值的情况下，未受损伤（正常的）的肺对相对低的压力所引起的相对较大的潮气量有良好的承受能力，但其阈值尚不明确。

近期一项荟萃分析表明，采用较小的潮气量对ARDS患者进行机械通气与某些指标的改善有关。尽管这些数据表明肺保护性通气策略应该被广泛采纳，但理想的通气策略仍有待明确，在这些策略成为常规操作之前，仍需要更多的有决定性的研究对其进行证实。

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机械通气的并发症 2011-04-20 13:52 阅读：GZI3261来源：爱爱医责任编辑：iam ［导读］机械通气是重要的生命支持手段之一，但机械通气也会带来一些并发症，甚至是致命的并发症［53］。合理应用机械通气将有助于减少甚至避免并发症的产生。因此，了解机械通气的并发症，具有重要的临床意义。 机械通气是重要的生命支持手段之一，但机械通气也会带来一些并发症，甚至是致命的并发症［53］。合 理应用机械通气将有助于减少甚至避免并发症的产生。因此，了解机械通气的并发症，具有重要的临床意义。 1. 人工气道相关的并发症 人工气道是将导管直接插入或经上呼吸道插入气管所建立的气体通道。临床上常用的人工气道是气管插 管和气管切开管。 1.1导管易位 插管过深或固定不佳，均可使导管进入支气管。因右主支气管与气管所成角度较小，插管过深进入右主支气管，可造成左侧肺不张及同侧气胸。插管后应立即听诊双肺，如一侧肺呼吸减弱并叩浊提示肺不张，呼吸音减低伴叩诊呈鼓音提示气胸。发现气胸应立刻处理，同时摄X光片确认导管位置。 1.2气道损伤 困难插管和急诊插管容易损伤声门和声带，长期气管插管可以导致声带功能异常，气道松弛。注意插管时动作轻柔，准确，留管时间尽可能缩短可减少类似并发症的发生。 气囊充气过多、压力太高，压迫气管，气管粘膜缺血坏死，形成溃疡，可造成岀血。应使用低压高容量气囊，避免充气压力过高，有条件监测气囊压力，低于25cmH2O能减低这类并发症［54］。 1.3人工气道梗阻 人工气道梗阻是人工气道最为严重的临床急症，常威胁患者生命。导致气道梗阻的常见原因包括：导管扭曲、气囊疝岀而嵌顿导管远端开口、痰栓或异物阻塞管道、管道坍陷、管道远端开口嵌顿于隆突、气管侧壁或支气管。 采取措施防止气道梗阻可能更为重要，认真的护理、密切的观察、及时的更换管道及有效的人工气道护理，对气道梗阻起着防患于未然的作用。 一旦发生气道梗阻，应采取以下措施：调整人工气道位置、气囊气体抽岀、试验性插入吸痰管。如气道梗阻仍不缓解，则应立即拔除气管插管或气管切开管，然后重新建立人工气道。 1.4气道出血 人工气道的患者岀现气道岀血，特别是大量鲜红色血液从气道涌岀时，往往威胁患者生命，需要紧急处理。气道出血的常见原因包括：气道抽吸、气道腐蚀等。一旦出现气道出血，应针对原因，及时处理。 1.5气管切开的常见并发症 气管切开是建立人工气道的常用手段之一。由于气管切开使气流不经过上呼吸道，因此，与气管插管相比，气管切开具有许多优点：易于固定及呼吸道分泌物引流；附加阻力低，而且易于实施呼吸治疗；能够经口进食，可作口腔护理；患者耐受性好。尽管具有上述优点，但气管切开也可引起许多并发症，根据并发症出现的时间，可分为早期、

呼吸机考核试题

呼吸机考核试题 简答题：机械通气建立人工气道首选气管插管，其优点和缺点是什么？ 答：优点：1操作简单，2管径相对较大，利于气道内分泌物清除缺点1不利于口腔清洁，2影响会厌功能，3耐受性差。 简答题：短期内不能撤除人工气道的患者应尽早行气管切开，原因是什么？ 答：1.导管较短，因而气道阻力及通气死腔较小，2.有利于清理口腔，防止分泌物在气囊放气时流入气管，3.方便吸痰，有助于气道分泌物清除。 简答题：机械通气的目的是什么？ 答：1.维持肺泡通气量（纠正急呼酸），2.改善换气功能（纠正低氧），3.降低呼吸功耗，缓解呼吸肌疲劳，4.配合手术、诊疗，5.呼吸道雾化、湿化治疗。 简答题：机械通气禁忌征是什么？ 答：1.气胸或纵隔气肿未行引流者，2.巨大肺大疱，3.低血容量性休克未补充血容量者，4.严重肺出血，5.极性心肌梗塞，6.气管食管瘘。 简答题：双水平正压通气（BiPAP）模式参数设置参考值是多少？ 答： IPAP：10～25cmH2O EPAP：0～5cmH2O（Ⅰ型呼吸衰竭5～20 cmH2O） 呼吸频率：10～20次/分 吸气时间：0.8～1.2秒 简答题：机械通气的并发症是什么？ 答：1.呼吸机相关性肺损伤，2.呼吸机相关性肺炎，3.氧中毒，4.呼吸机相关的膈肌功能不全。 简答题：呼吸机相关性肺损伤包括什么内容？ 答：包括气压伤，容积伤，萎陷伤和生物伤。

简答题：减少呼吸机相关性肺损伤的措施是什么？ 答：1.避免高潮气量和高平台压，平台压＜30～35cmH2O，2.设定合适的PEEP，3.减少机械通气的次数。 简答题：机械通气对心血管系统有何影响？ 答：1.低血压和休克，2.心律失常。 简答题：什么是A/C模式？ 答：A/C模式称为辅助与控制通气模式，是呼吸机出厂时预设的一种模式，将辅助通气和控制通气结合在一起，由软件程序控制。当患者自主呼吸微弱，无力触发呼吸机通气；或呼吸频率过低，两次吸气之间的时间低于预设值（窒息时间），呼吸机以预设潮气量及频率进行正压通气，即控制通气。当患者吸气可以有效的触发呼吸机时，以自主呼吸频率进行通气，即辅助通气。即患者能够触发呼吸机时为辅助通气，不能触发时为控制通气。 简答：长期机械通气时人工气道常见问题有哪些？ 答案： 1.人工气道堵塞致通气效果下降及人机对抗。 2.气管食管瘘。 3.环状软骨软化，致拔管困难。 4.感染。 病例十七 女，42岁，以“发热伴干咳，呼吸困难3天”为主诉入院，3天前淋雨后出现畏寒、发热，体温38.7°C，伴咳嗽，无痰，并逐渐出现呼吸困难。既往有“系统性红斑狼疮”病史，长期服用“雷公藤，强地松片”。查体，T 37.6°C，P 110次/分，R 36次/分，Bp 140/80mmHg，神清，两肺呼吸音清，呼吸运动增强。血气分析：pH 7.30，PaCO2 55mmHg，PaO2 30mmHg，肺HRCT示双肺毛玻璃样变，入院诊断：1.肺部感染（病毒性？），2.Ⅱ型呼吸衰竭，3.系统性红斑狼疮。

呼吸机相关肺损伤的发生机制和处理对策

呼吸机相关肺损伤的发生机制和处理对策 中华结核和呼吸杂志2014-08-05发表评论分享 正压通气技术是临床中呼吸危重患者最常用的呼吸支持手段。作为一种反生理的呼吸支持手段，正压通气使用不当亦会伴随严重并发症的发生，尤其是呼吸机相关肺损伤(ventilator associated lung injury，VALI) 的发生。 目前已有大量研究结果证实，VALI 不仅会进一步加重肺功能的恶化，甚至会增加危重患者的病死率。因此，明确VALI 的发生机制并采用针对性的防治策略对于提高危重患者的救治水平具有十分重要的临床意义。 一、呼吸机相关肺损伤的发病机制 VALI 的发生主要与肺组织的过度牵张、萎陷肺泡的反复开合及继发炎症介质的大量释放等机制有关，涉及气压伤、容积伤、萎陷伤与生物伤等概念。 1．气压伤(barotrauma)：最早Macklin 发现，肺泡过度扩张可导致肺泡和周围血管间隙压力梯度明显增大，致使血管周围肺泡基底部破裂，形成间质气肿；进而形成纵隔气肿、皮下气肿、心包和腹膜后积气；若脏层胸膜破裂，气体可直接进入胸腔，形成气胸。由于这种肺泡外气体的溢出常于气道压较高的情况下出现，常称之为气压伤。 2．容积伤(volutrauma)：气压伤易使人误认为只有过高的气道压才会导致肺泡破裂，但Webb 和Tierney 的动物实验结果显示，高气道压且呼气末正压(PEEP) 为O cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa) 时大鼠的肺泡水肿和间质水肿都很明显，而相同气道压但加用了10 cmH2O PEEP 的大鼠并未发生肺水肿，提示肺部的过度牵张与过低的呼气末肺容积均可能导致肺损伤。 Dreyfuss 等发现，与小潮气量相比，大潮气量通气可导致肺水肿的发生，胸廓束缚组大鼠虽然气道压与大潮气量组相似，但并未产生肺水肿，加用一定水平的PEEP 可显著减少肺损伤。 而Bouhuys 于1969 年在Nature 就报道过，吹号时气道开口压力可达150 cmH2O 左右，但不会造成肺损伤。结合其他研究，Dreyfuss 等认为“气压伤”实质上应为“容积伤”，即肺损伤为肺容积过大所致。 但也有人对“容积伤”提出了异议。因为从呼吸力学的角度而言，压力变化是容积变化的原因。决定肺容积变化的压力是跨肺压(transpulmonary pressure，Ptp)，即肺泡压(alveolar

呼吸机相关性肺损伤

NEJM：呼吸机相关性肺损伤 2013-12-02 18:52 机械通气的目的在于为机体提供足够气体交换的同时使呼吸肌获得休息。1952年丹麦哥本哈根的脊髓灰质炎大流行期间的实例证实，通气支持是必不可少的，正是由于机械通气的应用，使得瘫痪型脊髓灰质炎患者的死亡率由80%降至约40%。 尽管该治疗方法优点显著，但许多患者在采用机械通气后，即使动脉血气结果正常，依然不能免于死亡。这种死亡是由多因素造成的，包括机械通气的并发症，如气压伤（各种气体泄漏）、氧中毒、血流动力学改变。在脊髓灰质炎大流行期间，研究者发现机械通气能够引起肺的结构性损伤。 1967年，呼吸机肺一词出现，用于描述接受机械通气的患者尸检中发现的肺弥漫性肺泡渗出和透明膜形成的病理改变。近期，机械通气可使已受损的肺脏损伤加重并可对正常肺脏造成损伤这一现象又重新引起了大家的关注。这种损伤以炎症细胞浸润，透明膜形成，血管通透性增加和肺水肿为其病理特征。 这些由机械通气引起的肺部改变被称为呼吸机相关性肺损伤。1744年，John Fothergill探讨了一例由煤烟暴露所致“貌似死亡”的患者在采用口对口复苏法后抢救成功的案例。Fothergill发现，口对口复苏法的应用优于风箱，因为“一个人正常肺脏所能承受的压力正好等于另一人用力呼气产生的压力。而风箱产生的压力常常是不稳定的。” Fothergill显然很明白由风箱（如呼吸机）产生的机械力会引起肺损伤。 然而，直到本世纪初，一项证实减少急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者呼吸机相关性肺损伤的肺通气策略能够降低患者死亡率的研究出现，才使成人呼吸机相关性肺损伤的临床意义得以明确。鉴于呼吸机相关性肺损伤的临床意义，本文将对该损伤的发生机制，生物和生理学改变，预防及降低其危害的临床策略进行综述。 病理生理学特征 肺内压力 人的一生需要进行约5000000次呼吸。每次呼吸时肺膨胀所需的压力等于克服气道阻力、惯性阻力（以及肺部的弹性阻力所需的压力总和。当气体流速为0（例如：吸气终末）时，维持肺部膨胀的力量为跨肺压（肺泡压减胸内压）（见图1）。因此肺容量和跨肺压二者是密不可分的。

机械通气所致肺损伤生物学标志探究进展

题目：机械通气所致肺损伤的生物学标志的研究进展 单位：上海市瑞金医院 作者：沈富毅张富军审校：薛庆生 摘要：对于急性肺损伤（acute lung injury,ALI）、急性呼吸窘迫综合症(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者，正压机械通气可以挽救生命。然而，大量实验及临床资料证明，临床医生如何设定通气方案包括潮气量、PEEP及气道平台压等，将影响患者肺损伤的严重性、预后和死亡率。近年来，固有免疫应答及炎症反应在机械通气所致肺损伤（ventilator-induced lung injury，VILI）发病机制中的作用得到了广泛的研究。目前的研究结果倾向于炎症反应是VILI发生的主要机制。研究发现，血浆、血清及肺泡灌洗液内的细胞因子和趋化因子是VILI的主要生物学标志。 关键词：机械通气，肺损伤，VILI，炎症反应，生物学标志 Abstract: For patients with ALI(acute lung injury) or ARDS(acute respiratory distress syndrome),the positive pressure mechanical ventilation can save their lives.However,a lot of experimental studies and clinical datas have proved that how the clinicians set the ventilatory strategies(including the tidal volume,the positive end-expiratory pressure and the plateau airway pressure,etc) can affect the severity of the lung

呼吸机相关肺损伤及保护性肺通气

呼吸机相关肺损伤及保护性肺通气 曹　晖　徐美英 上海市胸科医院（200030） 机械通气是治疗急性肺损伤（ALI）与急性呼吸窘迫综合症（ARDS）的主要手段之一，然而机械通气本身也能一定程度上产生或加剧肺损伤。早在1967年Ashbaugh首次报道急性呼吸窘迫综合症后不久，便有人推测机械通气所产生的高跨肺压可能是导致某些ARDS 患者发和表现肺出血及透明膜病变的主要原因，但此观点却长期被忽略。在此后的ARDS 的常规治疗中，通常采用10~15ml/kg的潮气量，以维持接近正常的PaO2和PaCO2。近年来，人们已逐渐认识到机械通气相关的肺部损伤（Ventilator-Associated Lung Injury, VALI），急性肺损伤的通气治疗也开始向低潮气量的保护性肺通气转变。 1　呼吸机相关肺损伤的主要机理 １．１　高容量损伤（Ｖｏｌｕｔｒａｎｍａ）　 机械通气中对功能性肺组织的过度拉伸所造成的损伤是VALI的主要原因之一。以往对ARDS的描述中常把X线平片的弥散性斑片作为影片学特征，但近年来CT检查证实，ARDS患者的肺部病变并非呈均一性，受肺水肿、蛋白漏出液及重力等因素影响，背部等低垂部位主要以分布萎陷及实变的肺组织为主，而前胸等上部肺组织主要以分布功能接近正常的可扩张性肺组织为主。由于实变肺组织复张困难，因此能进行有效通气的肺组织明显减少（所谓“婴儿肺”，Baby lung）。如继续以按正常标准计算的潮气量进行通气便可导致部分肺组织在舒张末期过度拉伸，造成损伤。气道压并非是导致损伤的直接原因，因为无论是正压或负压通气，只要存在肺组织的过度伸张，均能够损伤肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞，造成血管通透性增高，肺水肿及炎性因子释放等病理改变。对ARDS患者，使用低潮气量通气并维持吸气末期平台压在35mmHg以下时，将有效减少肺组织过度拉伸所造成的高容量性损伤。 1.2　低容量损伤（Atelectotrauma） ARDS患者由于肺表面活性物质的丧失，分泌物阻塞及管壁受压等原因，部分肺组织存在小气道或肺泡的萎陷及闭塞，尽管在吸气相可由于正压通气短暂开放，但这种周期性

NEJM综述：呼吸机相关肺损伤

NEJM综述：呼吸机相关肺损伤 机械通气的目的是在呼吸肌休息的情况下提供充足的气体交换。1952年，在哥本哈根的脊髓灰质炎流行中，通气支持使麻痹性脊髓灰质炎的死亡率由＞80％降至约40％，这证实了通气支持所起到的必不可少的作用。尽管该治疗具有明确的获益，但许多患者虽然在启用机械通气后动脉血气恢复正常，但最终仍然死亡。 这种死亡与多种因素有关，包括通气并发症，如气压伤（即大量漏气）、氧中毒和血流动力学损害。研究者在脊髓灰质炎流行中发现机械通气可引起肺的结构性损害。1967年创造了术语“呼吸机肺”，用于描述在机械通气患者尸检中所发现的弥漫性肺泡浸润及透明膜。最近，机械通气可在之前已受损的肺中引起损伤加重、可在正常的肺中引起损伤再度受到关注。这种损伤的病理学特点为炎性细胞浸润、透明膜、血管通透性增加及肺水肿。机械通气引起的各种肺部改变被总称为呼吸机诱导肺损伤。 呼吸机诱导肺损伤并非是新概念。1744年，约翰·福瑟吉尔讨论了一例煤烟暴露后“看上去死亡”、由口对口复苏成功救治的患者。福瑟吉尔提到，比起风箱（即呼吸机）来，口对口复苏更为合适，因为“人肺所能承受的、且不出现损伤的力量大小，是与他人所能施予的力量相当的，而风箱并非总能被设定到该程度”。福瑟吉尔无疑理解了风箱产生的机械力可导致损伤的概念。 不过，直到本世纪早期才有一项研究显示，设计用于使这种损伤最小化的通气策略降低了急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者的死亡率

7，从而证实了成人中呼吸机诱导肺损伤的临床重要性。鉴于呼吸机诱导肺损伤的临床重要性，本文将对这种状况的潜在机制、生物学与生理学影响，以及预防及减轻该作用的临床策略进行综述。 一、病理生理学特点 1.肺内压力 人的一生中大约有5亿次呼吸。在每次呼吸中，使肺膨胀所需要的压力由克服气道阻力与惯性阻力的压力（使气体加速所需要的压力梯度值）以及克服肺内弹性的压力组成。在气流为零（如吸气末）时，维持充气的主要力量为跨肺压（肺泡压减去胸膜腔压力）（图1）。因此，肺内容积与跨肺压密不可分。

呼吸机相关性肺炎的预防与方法

呼吸机相关性肺炎的预防及措施 临床肺部感染严重性评分： VAP发生的相关因素： 1.口咽部及胃容物的误吸。在气管导管的气囊上方分泌物的堆积 是误吸物的来源并可引起VAP由于气道的持续开放，聚集在口咽部的分泌物顺着插管进入声门，在气管导管周围淤积、下漏，引起隐匿性吸入，增加呼吸道吸入和感染机会。胃管的插入，消弱了食管对反流胃容物的清除功能；镇静剂的使用也容易导致胃容物反流和误吸。健康人胃液PH＜2，基本处于无菌状态。机械通气患者易发生消化道出血和应激性溃疡，当PH升高，＞4时，病原微生物则在胃大量繁殖。 2.免疫功能降低。气管切开及切管插管等人工建立，导致呼吸道防御机制受损、机体免疫力下降，细菌易进入呼吸道，其管道本身还可成为细菌黏附繁殖和自胃向咽部移行的便利通道。 3.体位的影响。仰卧位易造成胃容物流仰卧位时，即使是健康人误吸都十分常见。有研究显示仰卧位是机械通气患者发VAP一个独立的危险因素。平卧位及保持长时间平卧位是引起误吸最危险的因素，发病率最高者为鼻饲且平卧位的患者。患者仰卧位增加了细菌吸入和下呼吸道定植的危险性。 4.呼吸机管路的污染。呼吸机管路是细菌寄居的重要场所，呼吸机管路中常有冷凝液形成，冷凝液是很好的细菌库，细菌常在此生长

繁殖。冷凝液反流到雾化罐，可使湿化的含菌气体吸至下呼吸道货患者移动体位时含菌冷凝液直接流入下呼吸道而引起VAP。如果呼吸管路的清洁消毒方法不当，易造成呼吸机管路污染与VAP发生之间的恶性循环。 5.病房空气消毒不彻底。医务人员不能严格按无菌技术操作,人员流动没有限制,吸痰管、鼻胃管都可能成为感染源。 6.手污染。由于医护人员的手传播细菌而造成VAP约占30%，特别是机械通气患者需不断吸痰,医务人员手上携带的病原菌可通过吸痰管直接进入下呼吸道引起VAP，尤其是多个患者吸痰如果不加以注意,易造成相互间的交叉感染。 VAP的预防措施： 1.ICU的管理。ICU的患者进行侵入性的操作较多。应保持室空气清新、湿润,有条件的地方可实行层流净化,室温保持在22℃左右 ,相对湿度50%～60%。每月进行细菌学检测,ICU空气菌落 < 200cfu/ m3，物体表面 <5cfu/cm2。对耐甲氧西林金葡菌、铜绿假单胞菌、耐万古霉素肠球菌的患者或带菌者应相对隔离。 2.提高医护人员的防意识 ,加强无菌操作。 ICU 应严格限制人员流动 ,实行无陪护制度。进入ICU人员应更衣换鞋 ,戴口罩和工作帽,严格遵守操作规程。洗手是预防VAP最简单、最有效的措施 ,必须强化医护人员在各项检查和操作,前后采用“六部洗手法”认真洗手,减少手的带菌率,防止患者间的交叉感染。医护人员的手部、患者的皮肤以及ICU环境可能成为某些抗生素耐药菌株的污染源,所以当直接接触患者时应佩戴一次性手套 ,在直接接触不同患者之间换手套并消毒手部。 3.呼吸道管理 (1)气管导管套囊的管理。导管气囊充气是为了使人工气道放置牢固 ,同时达到合理密闭。而合理的密闭可以防止呼吸道或胃容物反流入气管 ,减少VAP的发生并保证机械通气时不漏气。套囊气量一般注入5ml左右 ,以辅助或控制呼吸时不漏气,气囊压力一般为2.7～4.0kPa。漏气或充气不够均可致通气不足,若套囊过度充气,时间过长,气管黏膜会出现缺血坏死,继发感染。气管插管患者口咽部的分泌物能沿着气管插管的外壁通过声门,到达气管插管的上方 ,并聚集成一糊状物,称为“黏液糊”,是病原菌较好的繁殖地。可先充分吸引口咽部分泌物,减少经气囊旁侧流入肺部,再用声门下吸引导管直接吸出

037_呼吸机所致肺损伤的发生机制

国外医学呼吸系统分册２０【１０年第２０卷第２期·９１０３７呼吸机所致肺损伤的发生机制 上海市第一人民医院呼吸科（２０００８０）朱光发宋承娟综述周新蔡映云’审校 摘要呼吸机所致肺损伤（ｖＩＬＩ）是机械通气的严重并发症。ｖＩＬＩ的发生机制复杂．表现形式多样。本文就近年文献中提出的不同类型ｖＩＬＩ的概念和发生机制进行阐述，以期对ｖＪＬＩ有一个更全面、更完整的认识。 关ｔ词机械通气；气压伤；肺损伤ｉ发病机制 机械通气（ｍｅｃｈａＩｌｉ（＝ａｌｖｅｎｔｉＩａ“ｏｎ，Ｍｖ）是危重病患者救治不可缺少的呼吸支持技术．但呼吸机使用不当可引起医源性肺损伤（呼吸机所致肺损伤，ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ—ｉｎｄｕｃｅｄｌｕｎｇ州ｕｒｙ，ＶＩＬｌ），加重患者肺脏的病理和功能损害，甚至导致死亡。Ｍｖ时由于气道压过高导致张力性气胸、纵隔气肿等严重并发症（统称肺泡外气体）早已为人们所熟知，并习惯称之为气压伤ｆｂａｒｏｔｒａｕＨｌａ）。但通过大量的动物实验发现ｖＩＬＩ不仅与高气道压有关．更与Ｍｖ所致肺容积（主要指吸气末容积）过大和肺组织过度扩张有关；ｖＩＬＩ不仅表现为肺泡外气体，还包括肺泡上皮和血管内皮的广泛性破坏、肺水肿和肺不张等类似于急性肺损伤（ＡＬＩ）和急性呼吸窘迫综合征（ＡＲＩ］Ｓ）的病理改变。故不少学者主张将气压伤改称为容积伤（ｖｏｌｕｔｒａｕｍａ）。近年来的研究还发现呼气末肺容积过低和肺不张，导致终末肺单位随Ｍｖ而周期性地开放和关闭（ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｏｐｅＩｉｎｇ／ｃ１０ｓｉｒＩｇｏｆｌＬｍｇｕｎｉｔｓ）也可诱发ＶＩＬＩ，并称之为不张伤（ａｔｅｌｅｃｔｒａｕｍａ）。此外，Ｍｖ还可诱导肺内炎性细胞聚集和活化迸一步促进ｖＩＬＩ＿的发生和发展，又有人称此为生物伤（ｂｉｏｔｒａｕｍａ）。由此可见．由于ＶＩＬＩ的发生机制十分复杂，其表现形式也多种多样。本文就ｖＩＬＩ的发生机制进行阐述，以期对ｖｌＬＩ有一个更全面、更完整的认识。 ｌ肺气压伤 肺气压伤的发生主要与Ｍｖ时的高气道压有关，包括吸气峰压（ＰＩＰ）、平台压（ＰＩｈ）、平均气道压（Ｐｉ谛）和呼气末正压（ＰＥＥＰ）。实验和临床研究发现…：ＰＩＰ＞３．９２ｋＰａ（１ｋＰａ＝ｌＯ．２咖Ｈ２０）、或Ｐ面＞１．６ｋＰａ时．肺泡外气体的发生率增加，而当ＰＩＰ＞９．踟ｋＰａ或ＰＥＥＰ＞３９２ｋＰａ时，几乎所有动物或患者均发生了肺间质气肿或气胸等并发症。肺泡外气体的形成机制是由于秭泡和周围血管问隙的压力梯度明显增大，导致肺泡破裂，形成肺间质气肿，又因纵隔内平均压比周围肺间质低，气体即沿支气管 ｔ（２０００３２）上海医科大学中山医院辟辩血管鞘进入纵隔，随着纵隔内气体积聚，压力增高，气体即沿着其周边间隙进入皮下组织、心包、腹膜后和腹腔。若脏层胸膜破裂，气体可进入胸腔。从而形成肺间质、纵隔和皮下气肿，心包和腹膜后积气以及气腹和气胸。如果气体进入支气管静脉和肺静脉系统．再经血循环到达其它系统或器官形成仝身性气体栓塞（ｓｙｓｔｅｍｉｃ鼬ｓｅｍｂｏｌｉｓｍ）。尽管上述研究强调｝）ｌＰ、Ｐａｗ和ＰＥＥＰ的作用，但近年来的研究认为【２Ｊ。真正决定肺泡和周围血管间隙的压力梯度的是跨肺泡压（Ｐｍ＝Ｐｐ‰一％，Ｐ。ｌ胸内压），Ｐｐｌ一定时．Ｐ山。是引起气压伤的决定因素，当Ｐ。。＞２．９４～３．４３ｋＰａ或Ｐ口ｋ，＞３．４３～３．９２ｋＰａ时，发生肺泡外气体的町能性明显增加。除了上述呼吸机相关因素外，气压伤的发生还与受者自身因素有关１３Ｊ。早产儿、婴幼儿因肺和胸壁结构发育不全．肺表面活性物质缺乏，气压伤的发生率高于成人。重度肺气肿和坏死性肺炎（如误吸胃酸）患者肺组织脆弱易破；ｍｍｓ患者因严重肺实变和肺顺应性降低以及哮喘持续状态患者高气道阻力Ｍｖ时需高ＰＩＰ以克服肺或气道阻力，气压伤的发生率均高于健康肺和肺部病变较轻的患者。 ２肺容积伤 高气道通气不仅引起肺泡破裂，还可诱发肺泡和肺微血管的弥漫性损伤。给健康小动物（鼠、兔等）ＰＩＰ＞２．９４ｋＰａＭｖｌｈ或大动物（猪、犬等）ＰＩＰ＞３．９２ｋＰａＭｖ２０ｈ左右，轻者表现为肺外水含量增加、肺间质血管周围出现袖套样水肿环以及肺上皮细胞和血管内皮细胞肿胀和空泡形成；重者出现明显呼吸急呢，进行性低氧血症，光镜下见肺问质和肺泡性弥漫性水肿．伴有肺出血、肺不张和肺透明膜形成，电镜下见Ｉ型肺泡上皮细胞破碎、脱落、基底膜裸露和透明膜形成，血管细胞移位、基底膜断裂，中性粒细胞（ＰＭＮ）粘附于基底膜之ｌ＝．，与急性期ＡＬＩ的病理改变非常相似【“。存活动物继续机械通气数日，则出现肺泡萎陷，Ｉｌ型肺泡上皮细胞和成纤 　万方数据

呼吸机相关性肺炎

呼吸机相关性肺炎 教学目标 1?了解呼吸机相关性肺炎（VAP）的基本概念 2 .了解VAP的临床表现及治疗。 3、熟悉VAP的发病原因与诱因。 4、掌握预防VAP发生的监护要点。 一、概述 呼吸机相关性肺炎（VAP）是指开始建立人工气道机械通气48h后出现的肺实质感染。属于院内获得性肺炎（NP ）的一个特殊类型，是机械通气过程中常见的严重并发症之一，可由此导致败血症、多器官功能衰竭。根据VAP发生时间的早晚，可将VAP划分为2类，即早发VAP和晚发VAP。前者是指气管插管或切开行机械通气48~96h内发生的肺炎；后者指气管插管或切开行机械通气＞96h 后发生的肺炎。 VAP具有咼发病率、咼病死率、咼医疗资源浪费的特点。其发病率根据诊断标准、患者群体等的不同可达9%~70%,且随着机械通气时间延长，VAP的累积发病率显著增加。患者一旦发生VAP，则容易造成脱机困难，从而延长住院时间，增加住院费用，严重者甚至威胁生命，导致死亡。VAP的粗病死率为24%~76%，远远高于皮肤感染、泌尿系统感染的病死率（1%~4%）ICU中的患者若合并VAP 将使其粗病死率升高至原来的2~10倍。 二、病因 导致VAP的致病菌和若干因素有关，包括患者的基础疾病、住院/ICU时间长短、先前所使用的抗菌药物及所应用的诊断方法等。 （一）VAP的病原学 革兰阴性杆菌（GNB）是导致VAP最主要的致病菌，60%以上的VAP由需氧GNB引起。常见的GNB依次为：铜绿假单胞菌、不动杆菌、变形杆菌、大肠埃希菌、克雷伯杆菌、流感嗜血杆菌等。 目前，厌氧菌感染在VAP发病中的地位并不明确。一般情况下厌氧菌在老年人、意识障碍、气道反射功能减退的患者中比较常见。其他病原微生物如军团菌、