Respirology呼吸机相关肺损伤研究进展2014.doc

Respirology：呼吸机相关肺损伤研究进展 摘要 机械通气（MV）是各种原因所致呼吸衰竭的主要支持手段。然而，其也会引起呼吸肌相关肺损伤（VALI）。导致VALI的原因主要有4点：1）潮气量（Vt）过高所致肺张力和应力增加；2）膨胀不全的肺单位反复开闭所致剪切力增加；3）灌注分布不均；4）生物损害。 在严重的急性呼吸窘迫综合症患者中，采用低潮气量、高呼气末气道正压、长时间的俯卧位通气，以及48小时以内使用肌松药均与较好的预后相关。VALI可发生在既往没有肺部疾病但采用大潮气量通气的患者中。我们相信预防的目标是将机械通气导致肺损伤的副作用减少至最低。 本综述旨在阐述VALI的病理生理学，以及机械通气时将VALI减少至最小的预防、治疗和监测手段。 概述 急性呼吸窘迫综合征（ARDS）治疗上最重要的进展就是：意识到尽管有创机械通气（MV）是延续患者生命的必要手段和支持护理的基石，但MV本身却可以通过一系列机制导致或者加剧呼吸机相关肺损伤（VALI）。这些机制包括：肺暴露于过高的跨肺压（Ptps 气压伤），肺泡过度膨胀（容量伤），和/或肺泡反复的开闭（剪切伤）。 除直接的结构性损伤外，这些机械力还会导致促炎细胞因子的释放和中性粒细胞的聚集，带来局部的和全身性的炎症（生物伤），将损伤播散至肺外器官，引起多脏器功能不全，最终使得死亡率增加。VALI的决定性因素是通气时间、暴露的强度以及对于气血屏障的机械损伤。 选择通气策略的目的是减少VALI的潜在因素，通过减少机械通气作用于肺部的应力和张力，使得ARDS患者无论其严重程度如何，大幅度的减少死亡率。 病理生理学 1、气压伤和容积伤 过高的机械通气压力设定导致气道壁破裂，进而空气漏出使得气体在肺泡外积聚。值得注意的是肺泡损伤并不是由大气道内的高压力引起的。不少实验也证实了这一点，即引起容积伤的原因更多是由于肺泡膨胀的程度而不是大气道里面的压力水平。 实验数据也提示不是由于气道压力“本身”而是跨肺压（Ptp）导致了VALI。这是我们理解VALI发生机制中非常重要的进步，引发了我们观念上的转变，即VALI不是因为单纯大气道压力高引起，而是肺泡容积超过功能残气量的产生的跨肺压（压力）和过高容积（张力）的结果。 压力被定义为外部负荷作用于结构内部产生的应力。它是存在于每单位截面积的。在机械通气的患者中，压力就是指每一次吸气末的跨肺压，它是由作用于肺泡和胸膜间压力的差异而差生。 压力设置不当被认为是VALI的主要原因。与结构变型相关的压力叫做张力，可用潮气量（Vt）和呼气末肺容积的比值来表示（EELV）。它与肺容积相关，当潮气量超过功能残气量2倍时出现。 尤其是与正常分布均匀的肺比较，病变的肺顺应性不一，使得有些部位承受了更大的压力和张力。跨肺压分布不均一使得肺泡过度膨胀，特别是采用大潮气量通气的情况下（10-15ml/kg）。这一现象可以从“婴儿肺”这一概念很好的解释，就是假设ARDS患者的肺不仅仅僵硬而且体积变小。因为体积变小，所以“婴儿肺”更容易产生容积伤。 小潮气量通气策略减少了轻到重度ARDS患者的死亡率，这可能跟降低组织压力有关。然而，ARDSNet推荐的标准体重使用6ml/kg的潮气量，也许并不是理想的策略，因为每一个ARDS患者的情况都不一样，因此应该发展出个体化的通气策略。 2、不张伤 机械通气的潮气量过低也会导致肺损伤。一些研究发现应用呼气末正压（PEEP）可以减低机械通气的肺损伤。终末气道和/或肺泡单位的反复开闭会增加局部的剪切力，使得肺泡灌洗液中细胞因子增多，产生不张伤。 总的来说，不张伤是肺泡或者气道在吸气相重新开放所产生的剪切力导致的，然而最近的数据显示来自于肺泡表面张力的正常力才是上皮细胞损伤的关键因素，而且和肺泡开放的速率呈反比。因此好像是低潮气量产生不张伤的有害因素被大潮气量所带来的组织压力增强了。 表面活性物质不足或者支撑气道开放的力量减少、消失，都会带来气道陷闭。如实验模型所展示的那样，病变肺部不均一性的特征：局部不张、僵硬、水肿和肺单位的不稳定，会消耗肺泡表面活性物质。维持开放的压力，就是应用PEEP在通气周期内有效维持肺的复张，避免终末肺单位的反复开闭，被成为“动态“张力。 另一方面，损伤肺模型中如果终末气道被液体充满（肺泡被淹没而不是陷闭），则应用PEEP对于预防VALI没有作用。 组织上的/解剖上的变数/生物伤 VALI的组织学损伤没有特异性，主要是透明膜形成、肺泡水肿、中性粒细胞浸润和肺泡出血。肺泡水肿液中蛋白质和嗜酸性物质增加提示毛细血管膜通透性增加和液体重吸收障碍（图1）。这些组织学变化与机械通气的强度和时间、以及跨肺压过高直接相关。虽然尽量保持吸气平台压在30cmH2O，但对有些患者来说依然过高。 大潮气量所产生的肺泡外血管静水压升高也会协同