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急性呼吸窘迫綜合征患者機(jī)械通氣管理進(jìn)展

文章來源:健康界發(fā)布日期:2023-03-25瀏覽次數(shù):98

要點(diǎn)

1、盡管經(jīng)過幾十年的研究,急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)在ICU的實(shí)踐中并不總是得到認(rèn)可。

2、低潮氣量通氣、平臺壓力限制、驅(qū)動壓目標(biāo)和中度至重度ARDS俯臥位機(jī)械通氣被證明可以大限度地減少機(jī)械通氣帶來的危害。

3、自主呼吸、佳和個性化呼氣末正壓(PEEP)滴定和氧氣治療閾值的風(fēng)險收益是ARDS研究的領(lǐng)域,這些研究仍在繼續(xù)發(fā)展,可能對不同表型的ARDS患者有個性化的靶點(diǎn)。

簡介

50多年來,急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的支持治療管理一直是重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)治療的基石。隨著時間的推移,我們對受損肺部的理解,它與有創(chuàng)機(jī)械通氣的相互作用以及在大程度上減少傷害的同時支持肺部的佳方法已經(jīng)發(fā)生了變化。近年來揭示了ARDS的異質(zhì)性,強(qiáng)調(diào)需要更準(zhǔn)確地定義亞表型。鑒于此,正在進(jìn)行各類研究以更好地改進(jìn)和個性化機(jī)械通氣支持(例如,佳選擇呼氣末正壓(PEEP)和確定自主呼吸可能有害的閾值)。在這篇綜述中,我們重點(diǎn)介紹了目前ARDS患者的循證通氣管理實(shí)踐,并探索了一些實(shí)驗(yàn)性的新型通氣目標(biāo)。

什么是急性呼吸窘迫綜合征?

ARDS是一種臨床綜合征,由急性低氧血癥、肺順應(yīng)性降低和雙肺浸潤組成,描述于1967年。柏林定義將ARDS歸類為急性(7天內(nèi))發(fā)生的呼吸衰竭,其特征是出現(xiàn)雙側(cè)胸部X線片模糊,但不能完全用心功能衰竭來解釋。根據(jù)PaO2/FiO2定義的低氧血癥程度,綜合征的嚴(yán)重程度分為輕度、中度或重度。重要的是,這必須在患者接受至少5cm H2O的正壓的條件下評估。

如果基于對同一文獻(xiàn)的解釋有不同的建議,則將Fan及其同事,Griffiths及其同事,Papazian及其同事的指南(GLs)結(jié)果歸類為GLs之間的差異。如果根據(jù)的研究存在差異,則使用現(xiàn)代的GL并將其分類。ARDS的嚴(yán)重程度與死亡率密切相關(guān)。在LUNGSAFE觀察性研究中描述了ARDS死亡率的當(dāng)代估計(jì)值,研究人員發(fā)現(xiàn)輕度ARDS死亡率約為25%,重度亞組死亡率高達(dá)45%。部分受新型冠狀病毒肺炎大流行的驅(qū)動,人們有興趣擴(kuò)大ARDS的定義,承認(rèn)在資源有限的環(huán)境中動脈血?dú)鉁y量的局限性,并考慮高流量經(jīng)鼻給氧和無創(chuàng)通氣作為等效機(jī)械通氣以滿足診斷標(biāo)準(zhǔn)。

呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷

ARDS機(jī)械通氣實(shí)踐的重點(diǎn)是盡量減少呼吸機(jī)引起的肺損傷(VILI)。VILI是繼發(fā)于大潮氣量通氣(voluterauma),過度通氣壓力(氣壓傷)和潮氣量通氣期間肺泡周期性打開和關(guān)閉(肺不張)的肺部創(chuàng)傷的結(jié)果。,這些對肺結(jié)構(gòu)的變形和病理應(yīng)激導(dǎo)致炎癥介質(zhì)釋放到體循環(huán)(生物傷)中。這些全身炎癥介質(zhì)的移位與導(dǎo)致與VILIARDS相關(guān)的多系統(tǒng)器官衰竭和死亡的因果途徑有關(guān)。

急性呼吸窘迫綜合征的通氣管理

肺保護(hù)性通氣肺保護(hù)性機(jī)械通氣的主要來源于2000年的開創(chuàng)性ARDSnet試驗(yàn)。這項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)比較了6 mL/kg預(yù)測體重(PBW)和12 mL/kg的通氣患者。與大潮氣量(VT)組相比,以6 mL/kg PBW通氣的患者生存率改善,表現(xiàn)出重要的次要目標(biāo),包括縮短機(jī)械通氣時間,減輕全身炎癥,降低肺外器官衰竭的發(fā)生率和數(shù)量。根據(jù)這項(xiàng)試驗(yàn),目前的建議,建議將VT限制在4-6 mL/kgPBW,同時將平臺壓力(Pplat)限制在30 cmH2O以下。潮氣量:超過6ml/kg雖然6ml/kgVT12ml/kgVT相比在預(yù)防呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷方面已被證明是有效的,但是在ARDS中理想的VT策略是什么卻尚不清楚。事實(shí)上,即使VT被標(biāo)準(zhǔn)化為患者的PBW,也有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明這也不能保證肺保護(hù)。因此,可以想象,通氣量低于6 mL/kg的患者可能會產(chǎn)生更大的肺保護(hù)作用。兩項(xiàng)針對嚴(yán)重ARDS的體外生命支持患者的人體研究表明,VT低于6 mL/kg,全身炎癥介質(zhì)釋放減少。然而,這是否能轉(zhuǎn)化為臨床益處仍不清楚。一項(xiàng)使用體外二氧化碳清除技術(shù)促進(jìn)低潮氣量通氣的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)3ml/kg的潮氣量與常規(guī)通氣相比沒有生存優(yōu)勢,并且與該策略相關(guān)的不良事件增加。根據(jù)數(shù)據(jù)安全監(jiān)測委員會的建議,由于無效和缺乏可行性,試驗(yàn)提前停止。需要更多的研究來評估將潮氣量降低到6 mL/kg以下的人群,方法和潛在效用。生理衍生的通氣目標(biāo):驅(qū)動壓壓力和容量限制通氣策略忽略了ARDS患者的個體呼吸病理生理學(xué)和異質(zhì)性。為了解釋呼吸力學(xué)的這種可變性,研究人員用驅(qū)動壓(ΔP作為ARDS患者評估死亡率的預(yù)測變量。與設(shè)定的潮氣量相比,ΔP是根據(jù)個體患者的肺順應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)化的潮氣量。ΔP測量為Pplat與總PEEP之間的差異。為確保此值的測量準(zhǔn)確,有一些注意事項(xiàng)應(yīng)該提到:患者應(yīng)完全由呼吸機(jī)提供呼吸(接受神經(jīng)肌肉阻滯劑實(shí)現(xiàn)肌松或采取深度鎮(zhèn)靜)和呼吸末阻斷操作應(yīng)進(jìn)行,以確保沒有額外的自動PEEP。ΔP = Pplat - PEEPtotalAmato及其同事對來自幾項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)(RCT)的3000多名ARDS患者進(jìn)行了個體患者薈萃分析,以評估ΔPARDS生存率之間的關(guān)系。重要的是,這些研究人員發(fā)現(xiàn)隨著ΔP的增加,即使是那些接受常規(guī)保護(hù)性Pplat的患者,也與死亡率增加有關(guān)。此外,ΔP被發(fā)現(xiàn)是與ARDS患者預(yù)后相關(guān)的強(qiáng)預(yù)測因子,這可能是由該變量的生理和個體化性質(zhì)所解釋的。在這項(xiàng)分析中,隨著ΔP大于約14 cmH2O,死亡率增加。發(fā)布了一項(xiàng)試點(diǎn)RCT,它確定了以ΔP為目標(biāo)的通氣方法是安全可行的,并為未來的大規(guī)模RCT奠定了基礎(chǔ)。

呼氣末正壓滴定和肺復(fù)張

呼氣末正壓的生理影響自描述以來,PEEP一直是ARDS呼吸機(jī)管理的基石。然而,定義PEEP的佳水平一直具有挑戰(zhàn)性。這可能是由于沒有一種PEEP策略可以推廣到所有ARDS患者。PEEP主要用于改善氧合,防止導(dǎo)致VILI的肺不張(潮氣量通氣期間可能發(fā)生的肺泡周期性打開和關(guān)閉)。PEEP的進(jìn)一步機(jī)制益處包括復(fù)張塌陷的肺泡,從而改善整體氣體交換,減少肺內(nèi)分流,減少肺部應(yīng)力和應(yīng)變。通過復(fù)張額外的肺泡單位參與氣體交換,這可以改善通氣的均勻性,并通過減輕倍增的氣道壓力對肺部的影響來降低VILI。PEEP可能對循環(huán)功能產(chǎn)生重大影響,并在機(jī)械通氣患者復(fù)雜的心肺相互作用中起關(guān)鍵作用。PEEP可以影響左右心功能,并且取決于容量狀態(tài)和心室功能,可以對心血管和呼吸功能產(chǎn)生有益或有害的影響。對于受損的左心室,盡管PEEP通常會增加右心室后負(fù)荷,但PEEP可以通過減少后負(fù)荷來改善心臟功能。相反,提高PEEP水平會通過減少靜脈回流和前負(fù)荷可以顯著降低心輸出量。肺復(fù)張手法基于肺不張是VILI的主要原因的生理基礎(chǔ),已經(jīng)提倡“開放肺”方法來管理ARDS患者。大程度地開放肺單位的一種方法是進(jìn)行“復(fù)張”操作。通過持續(xù)增加氣道壓力,肺泡單位被打開,然后維持一定量的PEEP以保持肺部“開放”。兩種常見的實(shí)施復(fù)張策略的方法包括持續(xù)充氣和積極的“階梯”增加氣道壓力。通常,持續(xù)充氣動作可以采用固定時間內(nèi)實(shí)施PEEP30 cmH2O持續(xù)30秒)。階梯遞增動作包括逐漸增加氣道壓力,同時保持恒定的驅(qū)動壓力,直至氣道峰值壓力約為4060 cmH2O。

盡管復(fù)張動作可能有助于打開肺單位以改善氧合,但也可能導(dǎo)致肺過度膨脹或心輸出量受損。獲得的總體益處(改善氧合與過度膨脹以及心輸出量減少)取決于肺的整體可復(fù)張性。有時很難在床邊預(yù)測哪些患者會有良好的反應(yīng)。臨床循證指導(dǎo)肺復(fù)張手法和PEEP滴定盡管自評估高PEEP策略和低PEEP策略的隨機(jī)對照試驗(yàn)發(fā)表以來至少已有十年了,但在當(dāng)代ARDS管理中,PEEP的指導(dǎo)仍然沒有明確的證據(jù)。ALVEOLI試驗(yàn)招募了549ARDS患者接受高PEEP(平均PEEP 13.2 +/- 3.5 cm H2O)或低PEEP(平均PEEP 8.3 +/- 3.2 cm H2O)。肺開放通氣研究(LOVS)試驗(yàn)招募了983名患者,隨機(jī)分為高(平均第1PEEP 15.6 +/- 3.9 cm H2O)或低(平均第1PEEP 10.1 +/- 3.0 cm H2OPEEP策略。EXPRESS試驗(yàn)將767名患者隨機(jī)分為中度PEEP策略(5-9 cmH2O)或滴定PEEP,以達(dá)到2830 cmH2OPplat(平均PEEP 15.8 +/- 2.9 cmH2O)。所有研究均發(fā)現(xiàn)較高和較低PEEP策略之間的死亡率沒有差異。然而,在一項(xiàng)JAMA2010年發(fā)表的薈萃分析中,高PEEP與中重度ARDS患者亞組的死亡率相關(guān)。2017年發(fā)表了一項(xiàng)高強(qiáng)度肺復(fù)張手法的隨機(jī)對照試驗(yàn),即ART試驗(yàn)。該試驗(yàn)將1010名中度或重度ARDS患者隨機(jī)分為低PEEP對照組或肺復(fù)張操作實(shí)驗(yàn)組,然后進(jìn)行遞減PEEP試驗(yàn),結(jié)合順應(yīng)性測量以確定佳PEEP。與原始假設(shè)相反,實(shí)驗(yàn)組28天死亡率的主要結(jié)果(55%)高于對照組(49%)。從理論上講,實(shí)驗(yàn)組的死亡率較高可以通過至少兩個生理過程來解釋。首先,試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的復(fù)張策略可能既過度又超時。峰值壓力超過60 cmH2O,總復(fù)張動作時間長達(dá)25分鐘,可能導(dǎo)致氣壓傷和VILI,導(dǎo)致死亡率增加。該試驗(yàn)的第二個問題是實(shí)驗(yàn)組患者-呼吸機(jī)不同步的比例很高。這些不同步有可能導(dǎo)致呼吸疊加和雙重觸發(fā),這可以地使潮氣量和/或峰值壓力加倍,并導(dǎo)致進(jìn)一步的肺損傷。對高PEEP與低PEEP策略的重新評估將中度至重度ARDS患者分為高炎癥與非高炎癥亞型。PEEP策略的影響因死亡率,無呼吸機(jī)天數(shù)和無器官衰竭天數(shù)的表型而異。盡管PEEPARDS中的當(dāng)代應(yīng)用仍存在一些問題,但有幾種新興的基于生理學(xué)的方法已經(jīng)被提出,以使臨床醫(yī)生能夠?qū)€體化PEEP應(yīng)用于患者。

未來:個性化呼氣末正壓選擇

食道壓當(dāng)代呼吸機(jī)管理和機(jī)械通氣指南將氣道Pplat作為肺泡擴(kuò)張壓力的替代指標(biāo)。然而,氣道壓力反映了肺和胸壁膨脹壓力的總和。使用食管壓力(Pes)壓力計(jì)可以估計(jì)胸膜壓力,因此可以細(xì)分肺和胸壁擴(kuò)張壓力。在機(jī)械通氣期間測量Pes一直是實(shí)驗(yàn)室研究中常用的技術(shù),但臨床上很少使用。Pes估計(jì)胸膜壓力的變化,因此可以估計(jì)跨肺壓,Pes示蹤可用于單獨(dú)了解和滴定ARDS患者的機(jī)械通氣支持。Ptp = Paw - Pes估計(jì)胸膜壓力和計(jì)算跨肺壓的常見方法是通過Pes的值直接估計(jì)胸膜壓力。Pes方法采用值是依賴于Pes是直接反應(yīng)胸膜壓力的假設(shè)。一項(xiàng)豬和人體尸體研究發(fā)現(xiàn)測量的Pes準(zhǔn)確反映了肺重力依賴區(qū)域(在ARDS時發(fā)生典型的塌陷和不張)的局部胸膜壓力。因此,將PEEP滴定至Pes在生理上是合理的,這種方法的兩項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)顯示了生理上的益處,但在ARDS患者中沒有顯示出生存優(yōu)勢。另一種可選擇的方法是使用氣道Pplat和胸壁與呼吸系統(tǒng)的彈性比。胸壁與呼吸系統(tǒng)彈性的比率決定了為胸壁充氣而消耗的氣道驅(qū)動壓的比例,這被認(rèn)為對肺部無害。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)彈性比計(jì)算的跨肺壓合理地反映了在VILI發(fā)生時脆弱的非重力依賴性“嬰兒”肺中跨肺壓。也許在前瞻性試驗(yàn)中應(yīng)用這兩種方法可能會改善ARDS患者的預(yù)后。Pes測量在ARDS恢復(fù)階段也有作用,可以監(jiān)測自主呼吸和評估人-機(jī)不同步。復(fù)張與膨脹比率在非新冠肺炎急性呼吸窘迫綜合征中描述了一種新的單次呼吸策略,稱為肺復(fù)張率(R/I)來評估肺復(fù)張。研究人員通過單次呼吸降低PEEP,測量了給定PEEP變化范圍內(nèi)的肺容量。從數(shù)學(xué)上講,R/I比率表示隨著PEEP的變化,復(fù)張肺的體積與嬰兒肺的體積的比例。換句話說,R/I比率可以幫助臨床醫(yī)生將可能受益于較高PEEP(塌陷肺泡的復(fù)張)的患者與已經(jīng)開放的過度擴(kuò)張的肺單位(可能損傷嬰兒肺)的患者區(qū)分開來。一項(xiàng)針對24名新冠肺炎相關(guān)ARDS患者的小型前瞻性研究支持了這一發(fā)現(xiàn)。一項(xiàng)比較傳統(tǒng)PEEP滴定與PEEP的多中心前瞻性隨機(jī)對照試驗(yàn)——基于新冠肺炎和非新冠肺炎ARDS患者R/I比率的FiO2表與PEEP表目前正在招募患者(NCT03963622)。高頻振蕩通氣高頻振蕩通氣是先前對中重度ARDS患者進(jìn)行評估的一種策略。據(jù)推測,一種專注于以小潮氣量進(jìn)行佳肺部復(fù)張的方法可能是機(jī)械通氣中“保護(hù)肺部”的方法。在兩項(xiàng)針對中重度ARDS患者的大型隨機(jī)試驗(yàn)中,與標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)護(hù)(常規(guī)通氣目標(biāo)或開肺通氣策略)相比,高頻振蕩沒有改善死亡率。然而,在一項(xiàng)個體患者薈萃分析中,在PaO2/FiO2閾值低于64mm Hg時,有一個信號表明使用高頻振蕩有益。肺開放,Yes or No旨在通過復(fù)張操作,振蕩通氣或更高PEEP策略完全復(fù)張或“打開”肺部的策略一直缺乏轉(zhuǎn)化為對患者預(yù)后有臨床意義的改善。然而,許多這些研究采用了獨(dú)立于患者個體ARDS生理學(xué)的方法來打開肺部。所有ARDS患者的大膨脹可能不是所有患者的正確方法。新出現(xiàn)的證據(jù)表明,與充氣肺單位相比,塌陷的肺可能并不總是有害的,并且在某些情況下可能與較少的炎癥相關(guān)。未來評估開放/復(fù)張肺部的佳機(jī)制的研究需要集中于確定哪些患者會從開放肺部策略中受益,以及在床邊執(zhí)行這一策略的實(shí)用方法。氧滴定近年來,ARDS設(shè)置中的佳氧閾值已成為一個備受關(guān)注的話題。自由氧靶點(diǎn)(高氧/高氧血癥)、保守的氧靶點(diǎn)和允許性低氧血癥都得到了評估,產(chǎn)生了相互矛盾的結(jié)果。不一致的發(fā)現(xiàn)可能與評估不同疾病強(qiáng)度和器官損傷的人群異質(zhì)性有關(guān)。高氧和高氧血癥與局部和全身毒性有關(guān)。過量的氧氣會導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生,從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,血管收縮,炎癥和多系統(tǒng)衰竭。尚未確定可能引起傷害的特定氧氣閾值和持續(xù)時間。在480名重癥患者(66%68%機(jī)械通氣)的OXYGEN-ICU試驗(yàn)中,與自由吸氧策略(97%–99%PaO2高達(dá)150 mm Hg)相比,較低的氧氣目標(biāo)(94%98%,PaO2 70100mmHg)與較低的死亡率相關(guān),這項(xiàng)研究并不局限于ARDS患者,它被提前停止,引起了人們對潛在高估治療效果的擔(dān)憂。在ICU-ROX試驗(yàn)中,965名機(jī)械通氣患者被隨機(jī)分為保守吸氧策略(91%96%)和自由吸氧策略(91%–99%)。除因心跳驟停導(dǎo)致的缺氧性腦損傷患者外(總體表現(xiàn)較差),在相反的策略和自由的策略中,死亡率或無呼吸機(jī)的天數(shù)沒有差異。與更自由的方法相比,缺氧性腦損傷組更大危害背后的假設(shè)可能與保守的氧氣減少繼發(fā)性腦損傷有關(guān)。該研究的局限性包括對機(jī)械通氣人群治療效果異質(zhì)性的擔(dān)憂(即缺氧性腦病隊(duì)列中自由氧的潛在危害與膿毒癥隊(duì)列中的潛在益處)。同樣重要的是要注意,ICU-ROX試驗(yàn)的“自由臂”不是“高氧”。此外,這些試驗(yàn)并不關(guān)注ARDS患者。HOT-ICU試驗(yàn)將2928例缺氧性呼吸衰竭危重患者(57%59%有創(chuàng)通氣,13%ARDS)隨機(jī)分為低氧目標(biāo)(PaO2 60 mm Hg)和低氧目標(biāo)(PaO2 90 mm Hg)。90天死亡率和任何次要結(jié)局均未發(fā)現(xiàn)差異。這與LOCO2試驗(yàn)相反,在LOCO2試驗(yàn)中,201ARDS患者被隨機(jī)分配到保守的氧氣目標(biāo)(PaO25570 mm Hg之間),而自由目標(biāo)(90-105 mm Hg)則沒有差異。28天死亡率沒有差異;然而,由于保守組腸系膜缺血發(fā)生率增加(50),試驗(yàn)提前停止(201/850原始樣本量)。他們從理論上認(rèn)為,脈搏血氧儀可能不夠精確,無法避免高危人群發(fā)生無法識別的低氧事件。治療組俯臥位的發(fā)生率也較低,這已被證明可以改善ARDS的死亡率。該試驗(yàn)也提前終止,這可能導(dǎo)致對治療效果的不準(zhǔn)確估計(jì)。正在進(jìn)行的MEGA-ROX試驗(yàn)(NCT01642498)是一項(xiàng)平臺試驗(yàn),旨在進(jìn)一步評估安全氧閾值問題,并解決不同危重患者群體的治療效果。隨著證據(jù)的不斷發(fā)展,鑒于迄今為止的全部證據(jù),應(yīng)避免高氧和高氧血癥,90%91%血氧飽和度下限可能是可以接受的,并且已經(jīng)證明針對70100 mmHg之間的PaO2ARDS患者中是安全的。

優(yōu)化機(jī)械通氣的輔助療法

俯臥位通氣俯臥位是對中重度ARDS患者死亡率有益的少數(shù)干預(yù)措施之一(圖2)。俯臥位可以通過多種機(jī)制改善氧合和通氣(CO2清除率)。氧合主要通過改善通氣和灌注匹配的均勻性,肺泡復(fù)張以及胸壁物理力學(xué)的改變來改善。由于上述機(jī)制,俯臥位也可以改善肺泡通氣,這表現(xiàn)為PaCO2的減少。雖然一些小型試驗(yàn)和生理觀察支持俯臥位的概念,但今天的開創(chuàng)性試驗(yàn)是PROSEVA。PROSEVA試驗(yàn)將474例中重度ARDSP/F<150 mm Hg)患者隨機(jī)分為俯臥位(每次至少16小時),或仰臥位持續(xù)通氣。俯臥位組28天和90天死亡率均顯著降低(俯臥位組28天死亡率為16.0%,仰臥位組為32.8%[P0.001],俯臥位組90天死亡率為23.6%,仰臥位組為41.0%[P0.001])。盡管有這些結(jié)果,俯臥位的臨床實(shí)施仍然很差,正如LUNGSAFE研究所證明的那樣,只有16%的患者接受俯臥位。盡管擔(dān)心并發(fā)癥(壓瘡,中心靜脈導(dǎo)管或氣管插管滑脫),但