顽固性低氧血症的诊断与治疗

顽固性低氧血症的诊断与治疗绍兴市人民医院重症医学科茅尧生顽固性低氧血症的诊断与治疗

临床工作中我们有时会碰到这样的病例：患者女性，66岁，既往体健。因“高处坠落致头部外伤，神志不清2小时”入院。本院急诊头颅CT示“左额颞顶部硬膜下血肿，蛛网膜下腔出血。左额叶挫裂伤考虑”。急诊胸片未发现明显异常。入院后第二天出现呼吸困难，床边胸片如右图：血气分析：PaO2:68mmHg，PaCO2：30mmHg，SaO2：89%顽固性低氧血症的诊断与治疗该患者发生低氧血症的原因？如何诊断？如何治疗？顽固性低氧血症的诊断与治疗有关血氧的几项指标（一）动脉血氧分压正常范围：10.6-13.3kPa（80-100mmHg）不同年龄动脉氧分压正常值年龄均值kPa（mmHg）范围kPa（mmHg）20-2912.5（94）11.2-13.8（84-104）30-3912.1（91）10.8-13.4（81-101）40-4911.7（88）10.4-13.0（78-98）50-5911.2（84）9.8-12.5（74-94）60-6910.8（81）9.4-12.1（71-91）动脉血氧分压顽固性低氧血症的诊断与治疗有关血氧的几项指标（二）血氧含量：1L血液内含氧的mmol数或100ml血液内含氧的ml数，正常值200ml/L（9.0mmol/L）

血氧含量=氧饱和度*血红蛋白（g%）*1.34+（PO2*0.003)ml%血氧饱和度：血红蛋白含氧的百分数；与血氧分压和血红蛋白氧解离曲线直接相关

血氧饱和度=血氧含量/血氧结合量*100%P50：pH7.40，PCO25.3kPa（40mmHg）条件下，氧饱和度为50%时的血氧分压数值；反映血液运输氧的能力和血红蛋白对氧的亲和力顽固性低氧血症的诊断与治疗有关血氧的几项指标（三）肺泡-动脉氧差：正常人呼吸空气时，该值约0.7-2.0kPa（5-15mmHg）；该值增大提示换气功能障碍混合静脉血氧：混合静脉血氧分压：正常值4.9-5.6kPa（37-42mmHg）混合静脉血氧含量：正常值50-60ml/L混合静脉血氧饱和度：正常值65-75%顽固性低氧血症的诊断与治疗影响氧运输的因素影响动脉氧分压的因素：吸入气氧分压肺泡氧分压换气功能影响血液携氧能力的因素：血红蛋白氧解离曲线影响氧运输的循环因素：心输出量局部血流微循环顽固性低氧血症的诊断与治疗氧解离曲线在a点，PaO2为60mmHg时氧饱和度为90%。在b点，于正常体温、pH和2，3-DPG时，PaO2为26mmHg时氧饱和度为50%（P50）。体温增高、pH降低、2，3-DPG增高时，血红蛋白解离曲线右移。反之，血红蛋白解离曲线左移。顽固性低氧血症的诊断与治疗引起低氧血症的原因肺部疾病导致：肺泡通气低下：COPD、支气管扩张症等气体弥散功能障碍：肺纤维化、尘肺等通气/血流比例失调：通气/血流比例<0.8：解剖学分流或生理学分流；见于肺不张、肺实变、ARDS等通气/血流比例>0.8：死腔样效应，见于肺栓塞吸入氧分压降低：高原居住、高空飞行、潜水等顽固性低氧血症的诊断与治疗低氧血症和分流分流种类发生机制举例解剖分流右向左分流先天性心脏病、肺血管瘘、血管性肿瘤毛细血管分流右向左分流急性肺不张（如气胸、胸腔积液）、肺泡气吸收后肺不张（支气管阻塞引起）、弥漫性微型肺不张（如ARDS）效应分流V/Q相对降低通气不足、气体分布不匀等顽固性低氧血症的诊断与治疗低氧血症和死腔死腔分类产生低氧血症机制举例解剖死腔增大V/Q=∞浅快呼吸肺泡死腔增大V/Q=∞急性肺栓塞或各种原因引起的肺血流量降低、急性肺动脉高压、心排血量下降等效应死腔增大V/Q相对升高肺气肿、正压通气时肺通气量增加但心排出量未相应增加等顽固性低氧血症的诊断与治疗分流分数（Qs/QT）添加的曲线a、b为ARDS患者的典型反应，均提示严重低氧血症。线b显示严重的从右向左分流是低氧血症的主要机制。线a显示随着FiO2的增加，PaO2的增加较单纯的从右向左分流快，此低氧血症的机制可能是严重的通气/血流不匹配。顽固性低氧血症的诊断与治疗低氧血症对机体的影响中枢神经系统：可主诉疲劳、表情忧郁、淡漠、嗜睡等抑制症状，或出现欣快多语、语无伦次等精神症状，甚至出现脑水肿、颅内压增高、昏迷、脑细胞死亡等。心脏：心率变慢、血压下降、心排血量减少、心律失常，严重者可出现室速、室颤或心跳骤停。肝脏：急性严重缺氧时，肝细胞水肿、变性、坏死；慢性严重缺氧时，肝脏缩小、肝功能障碍。肾脏：肾血管收缩、肾血流量减少、肾小球滤过率降低，尿量减少，氮质血症出现，导致急性肾损伤。细胞：乳酸、酮体和无机磷积蓄导致代谢性酸中毒，ATP减少使钠泵失效，导致细胞内水肿、细胞外高血钾。顽固性低氧血症的诊断与治疗低氧血症和紫绀血氧饱和度（SaO2）动脉血氧分压（PaO2）紫绀>85%>7.3kPa(55mmHg)无70%-80%5.3-7.3kPa(40-55mmHg)不肯定<70%<5.3kPa(40mmHg)肯定顽固性低氧血症的诊断与治疗ARDS定义

急性呼吸窘迫综合症（acuterespiratorydistresssyndrome，ARDS）是由严重感染、创伤、烧伤及重症胰腺炎等疾病诱发，以功能残气量减少、肺顺应性降低、肺内分流增加为病理生理特点，以广泛肺不张和肺透明膜形成为病理特点，临床上表现为呼吸频速、呼吸窘迫和顽固性低氧血症的一类临床综合症。顽固性低氧血症的诊断与治疗ARDS病因直接病因：误吸、弥漫性肺部感染、溺水、毒气吸入、肺钝挫伤等间接病因：

SIRS、严重的非胸部创伤、大量输血、输液、体外循环术等根据是否直接作用于肺脏，可分为：顽固性低氧血症的诊断与治疗ARDS病理生理改变肺毛细血管通透性增加（早期特征）肺容量降低（最重要特征）肺顺应性降低（力学特征）肺内分流增加、通气/血流比例失调（发生顽固性低氧血症的本质原因）顽固性低氧血症的诊断与治疗ARDS病理学分期渗出期约发病后1-4天；特点：肺水肿、肺出血和充血，广泛肺不张，肺血管内中性粒细胞扣留和微血栓形成，肺间质白血病浸润。增生期约发病后3-7天；特点：II型肺泡上皮细胞增生，肺水肿、充血减轻，肺泡膜明显增生，毛细血管明显减少。纤维化期约发病后7-10天；特点：肺泡间质内纤维组织增生明显，透明膜弥散分布于全肺，II型肺泡上皮细胞转化为成纤维细胞。顽固性低氧血症的诊断与治疗ARDS诊断既往无心肺疾患史；有引起ARDS的危险因素；急性进行性呼吸窘迫，常用给氧方法不能缓解；胸部X线示双肺浸润阴影；血气分析：明显低氧血症、氧合功能异常，无低通气量表现（吸空气时，PaO2<60mmHg、PaCO2<35mmHg）；氧合指数（PaO2/FiO2）≤200mmHgPCWP≤18mmHg或临床除外心源性肺水肿顽固性低氧血症的诊断与治疗ARDS与NCPE临床鉴别诊断流程可能为ARDS急性肺水肿可能为心源性肺水肿肺部或肺外感染、或误吸，高动力状态，高白细胞计数，胰腺炎或胰腺炎的证据，BNP<100pg/ml病史、体检和常规实验室检查MI或CHF病史，低输出量状态、S3、外周水肿、颈静脉扩张，心肌酶升高，BNP＞500pg/ml和胸部X线片心影正常，血管影宽度≤70mmHg，外周性浸润，无Kerley‘B线心影扩大，血管影宽度＞70mmHg，中心性浸润，出现Kerley‘B线经胸心超检查（如果经胸检查不确定，可行经食道心超检查）诊断不确定？心腔正常或小，右心室功能正常心腔增大，右心室功能降低诊断不确定？肺动脉插管PAWP≤18mmHgPAWP＞18mmHgPiCCO等新技术新方法顽固性低氧血症的诊断与治疗对于病因明确、病史典型的ARDS，或许诊断并不难。但在临床工作中，我们也会遇到类似下面这样的病例：患者女性，86岁，既往有高血压病、2型糖尿病、冠心病、慢性心功能不全病史。因“溺水后呼吸困难3小时余”入院。无创机械通气，FiO260%，SpO290%，2小时后SpO282%，进行性低氧血症，气管插管、继续通气。床边胸片如右图：床边心超：EF0.45。床边心电图：心肌缺血改变。BNP：75pg/ml。诊断调整？治疗方案调整？顽固性低氧血症的诊断与治疗顽固性低氧血症病因解剖学分流明显增加：解剖学分流引起的低氧血症，由于其通气/血流比值为0，氧疗难以奏效。可引起解剖学分流的疾病：右向左分流的先天性心脏病、肺动静脉瘘、肺不张、肺实变、ARDS等严重的弥散功能障碍：严重的肺纤维化顽固性低氧血症的诊断与治疗顽固性低氧血症的呼吸力学改变肺静态力学的改变：肺顺应性降低疾病早期：由于间质性肺水肿、肺单位塌陷、气道阻塞以及肺泡表面活性物质灭活导致。疾病晚期：由于肺内胶原的沉积导致。气道阻力的改变：气道阻力增高可能由于包绕支气管的支气管血管管腔发生水肿导致。机体内的一些炎性介质也能诱导支气管的收缩。顽固性低氧血症的诊断与治疗顽固性低氧血症诊断顽固性低氧血症是指氧疗难以纠正的低氧血症。吸入氧浓度高于35%条件下，PaO2<7.33kPa吸入氧浓度提高20%（氧负荷试验），PaO2升高不超过1.33kPa顽固性低氧血症的诊断与治疗顽固性低氧血症治疗病因治疗，控制感染氧疗机械通气治疗（无创/有创）PEEP肺复张治疗ECMO（体外膜肺氧合）药物治疗支持治疗顽固性低氧血症的诊断与治疗顽固性低氧血症的一般治疗基础疾病的诊断和治疗血流动力学治疗抗感染治疗避免医源性并发症顽固性低氧血症的诊断与治疗氧疗氧疗目的：提高PAO2，降低呼吸功和心肌功给氧方式和方法：鼻导管、面罩、面罩加储气袋FiO2的估计给氧方式纯氧流速（L/min）FiO2（%）鼻导管124228332436540644面罩5-6406-7507-860顽固性低氧血症的诊断与治疗有创机械通气治疗（一）

低潮气量通气策略CT等影像学提示ARDS患者的肺呈重力依赖性的密度增高影，渗出、肺不张和正常肺交错在一起。常规潮气量（10-12ml/Kg）通气治疗时，大部分气体进入顺应性好的肺区，导致或加重肺损伤。低潮气量通气策略：潮气量设定6-8ml/Kg，以避免VALI的发生。顽固性低氧血症的诊断与治疗有创机械通气治疗（二）

允许性高碳酸血症策略一定水平的CO2潴留可被机体代偿，不会对机体造成严重伤害，可以允许PaCO2在一定范围内增高和pH适度降低。清醒患者很难接受PHC，对于轻中度ARDS患者并不需要严格实施PHC。严重心律失常、上消化道出血、肾功能不全、意识障碍患者，实施PHC需谨慎。脑水肿、脑血管意外和颅内压增高者禁忌实施PHC。顽固性低氧血症的诊断与治疗有创机械通气治疗（三）

模式选择容量预设性机械通气：最初的潮气量定为6ml/kg标准体重，吸气峰流速一般至少设为1-1.2L/s。压力控制性机械通气：对常规容量预设通气模式所加PEEP无反应的严重低氧血症ARDS患者或在常规通气模式下需要过高气道压或PEEP的患者，可考虑使用压力限制在30-40cmH2O的PCV。反比通气（IRV）：可能改善吸气气流的分布及气体交换；可用于VC和PC模式。其他：双水平模式、高频通气、高频振荡通气、俯卧位通气等。顽固性低氧血症的诊断与治疗呼气末正压通气（PEEP）PEEP的作用机制：防止肺泡萎馅，改善通气/血流比，减少肺内分流；增加功能残气量，改善氧合；增加肺泡内压，减少液体渗出；促进肺泡表面活性物质生成；防止肺泡周期性塌陷和复张引起剪切力，避免发生VALI最佳PEEP治疗作用最好而副作用最小的PEEP水平；确定方法：主张以静态压力-容积曲线的低位拐点加2-3cmH2O顽固性低氧血症的诊断与治疗根据FiO2设定PEEP值FiO2PEEP0.350.450.480.580.5100.6100.710FiO2PEEP0.7120.7140.8140.9140.9160.9181.020-24顽固性低氧血症的诊断与治疗肺复张治疗肺复张：通过增加跨肺压，使原已不张的肺泡单位重新复张的过程。肺复张的疗效决定因素：肺损伤的程度、肺动力学及机械通气参数的设置。禁忌：血流动力学不稳定、肺大疱、行胸腔闭式引流患者以及病程在5-7日以上患者。肺复张方法：CPAP（持续肺泡内正压）法：设定CPAP至30-50cmH2O，维持30-40s，再调回原通气方式。PC+CPAP法：设定PEEP至20-25cmH2O、PC至20-30cmH2O，呼吸频率10-15次/分，吸气时间1.5-2.5s，维持1-2min，再调回原通气方式。顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO（体外膜肺氧合）体外膜肺氧合（extracorporealmembraneoxygenation，ECMO）又称体外维生系统，最早于1972年开始应用临床。ECMO原理：通过插管引流病人的静脉血至体外，经气体交换后，再通过动脉或静脉将氧合血送回病人体内。ECMO的基本结构：血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、供氧管、监测系统。顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO与体外循环（CPB）的区别顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO的功能对心脏而言减轻已衰竭心脏的工作量。增加组织灌注，改善循环。减少强心药的用量。降低心脏前负荷。对肺而言取代肺气体交换的功能，供应氧气并排除体内的二氧化碳。减少对呼吸机的要求，避免长期高浓度氧吸入和高气道吸入压所致的肺损伤，让肺得以休息和恢复。

顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO适应征心脏适应征心脏手术后心源性休克急性心肌炎急性心肌梗死后心源性休克心肌病急性肺栓塞引起的右心衰

肺适应征急性呼吸窘迫综合症新生儿肺部疾病

其他肺移植及某些神经外科手术，需应用体外循环

顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO禁忌症外科手术或外伤后24小时内。头部外伤并颅内出血72小时内。缺氧致脑部受损。恶性肿瘤病人。急性呼吸窘迫综合征并慢性阻塞性肺疾病者。在应用ECMO前已有明显不可逆转之病况。持续进展的退化性全身性疾病。

顽固性低氧血症的诊断与治疗顽固性低氧血症时ECMO应用时机氧合指数（OI）≥40或AaDO2>60012个小时

2、Osp/Qs>30%(肺内右向左分流)，正常<5%。气道峰压>45cmH2O。TSLCS(静态全肺顺应性)<30ml/cmH2O。ARDS：典型的胸片或CT扫描。FiO2:1.0,PEEP>5cmH2O,PaO2<50mmHg。传统机械通气24小时无改善。

顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO工作模式（一）V—V（静脉—静脉）模式：经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉。通常选择股静脉引出，颈内静脉泵入，也可根据病人情况选择双侧股静脉。适合单纯肺功能受损，无心脏停跳危险的病例。

V—A（静脉—动脉）模式：经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。成人通常选择股动静脉；新生儿及幼儿可选择颈动静脉；也可开胸手术动静脉置管。适合心功能衰竭、肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例。

顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO工作模式（二）V—V（静脉—静脉）模式：适用于肺功能损伤，对心脏无支持作用。V—A（静脉—动脉）模式：对心肺同时进行支持。

顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO脱机指标肺恢复：清晰的X线，肺顺应性改善。PaO2↑PaCO2↓气道峰压↓心脏恢复：强心药剂量低，SvO2↑>70%以上，脉压↑，超声心脏左室EF值>40%。CVP≤12mmHg。V-V：停止气流时无变化。

ECMO治疗前ECMO治疗后顽固性低氧血症的诊断与治疗ECMO并发症出血感染溶血血栓末端肢体缺血

顽固性低氧血症的诊断与治疗药物治疗镇静和神经肌肉阻滞减轻肺水肿：合理控制液体量；适量选用胶体吸入一氧化氮（NO）糖皮质激素：纤维增殖期ARDS病程外源性表面活性物质调节免疫及蛋白水解酶抑制剂：丙种球蛋白、胸腺肽、乌司他丁等。顽固性低氧血症的诊断与治疗支持治疗营养代谢及支持早期开始营养支持优先考虑肠内营养热量供应：25-30cal/d，热氮比（120-200）：1提供足量维生素制剂和微量元素生长激素促进合成代谢防治并发症应激性溃疡：质子泵抑制剂、生长抑素等。监测血流动力学监测肝肾功能监测凝血功能，防范DIC顽固性低氧血症的诊断与治疗当前有争议和未解决的问题液体的管理是否应减少或者增加ARDS患者血管内容量，目前仍是一个具有争议性的问题。有研究显示，ARDS患者的氧耗直接随氧输送的变化而变化。回顾性临床研究显示，ARDS患者最理想的状态是使其达到液体的净负平衡。合理的治疗途径为仔细对患者进行监测，并补入尽可能少的液体。周期性肺复张使用侵袭性肺复张的频率、量、安全性及临床益处，目前仍未确定。压力-容积曲线的常规使用由于技术及临床因素，常规使用压力-容积曲线尚存在难度。顽固性低氧血症的诊断与治疗病例集锦（一）患者，男性，26岁，因“咳嗽咽痛发热1周，加重2天，气急1天”入院。急诊血气及代谢物：PH：7.47、PCO2：27mmHg、PO2：45mmHg、BE：-4mmol/L。甲型H1N1病毒核酸检测阳性。胸片：两肺感染性病变。诊断：甲型H1N1流感（危重型），重症肺炎，急性呼吸窘迫综合症，急性呼吸衰竭。入院后予重症监护，无创通气支持呼吸，奥司他韦抗病毒，头孢他啶针联合万古霉素针抗感染，化痰及脏器功能保护治疗；甲强龙减少肺部渗出改善氧合。顽固性低氧血症的诊断与治疗入院第二天患者呼吸频率快，氧饱和度在90％，复查胸片显示病情进展迅速，病变＞50％，予气管插管、机械通气，A/C模式，VC550ml左右，氧饱和度93％，FiO270-80％，PEEP5-10cmH2O，并予咪唑安定、丙泊酚镇静。夜间患者出现粉红色泡沫样痰，量大，呈喷射状，尿出现血尿，胃液引流出暗红色液体。予以增加PEEP到18－20cmH2O，予以肺复张疗法。入院第三天复查血气及代谢物：PH：7.47、PCO2：32mmHg、PO2：75mmHg、BE：0.2mmol/L、K：2.8mmol/L。入院第六天复查胸片：两肺感染性病变，较前有吸收。经抢救，患者病情渐好转，逐步降低呼吸机条件，至入院第八天脱机拔管。病例集锦（一）顽固性低氧血症的诊断与治疗病例集锦（一）入院第一天入院第二天顽固性低氧血症的诊断与治疗病例集锦（二）患者，男性，45岁，因“反复咳嗽咳痰1周，呼吸困难2天”入院。急诊血气及代谢物：PH：7.43、PCO2：25mmHg、PO2：51mmHg、BE：-5.2mmol/L。胸片示两肺渗出病灶（肺门周围及下肺）。诊断：重症肺炎，急性呼吸窘迫综合症，急性呼吸衰竭，感染性休克。入科后予机械通气，A/C模式，加大呼吸机条件提高氧供，加强气道护理及监测，泰能联合替考拉宁抗感染，化痰，抗炎症反应，甲基强的松龙冲击抗肺水肿，多巴胺稳定循环，咪达唑仑镇静，脏器功能保护及营养支持等治疗。顽固性低氧血症的诊断与治疗入科后氧饱和度在85－90％间为主，血气示氧分压46mmHg，血氧饱和度82％，以100％氧浓度、高PEEP16cmH2O机械通气支持，氧饱和度改善不明显。反复采用肺复张策略：采用压力控制通气，首先将PEEP增加到20cmH2O，然后将压力控制水平增加到45cmH2O，持续时间30－60S。肺复张有效，氧合逐渐改善。入院第二天复查血气及代谢物：PH：7.42、PCO2：37mmHg、PO2：66mmHg、BE：-0.3mmol/L、K：3.3mmol/L。入院第三天复查血气及代谢物：PH：7.49、PCO2：32mmHg、PO2：106mmHg、BE：1.4mmol/L、K：3.2mmol/L，乳酸正常。入院第五天复查胸片：两肺炎性病变，与前片对照有明显好转。经抢救，患者病情渐好转，逐步降低呼吸机条件，至入院第六天脱机拔管。病例集锦（二）顽固性低氧血症的诊断与治疗病例集锦（二）入院第一天入院第五天顽固性低氧血症的诊断与治疗病例集锦（三）患者，男性，22岁，因“溺水后意识不清2小时”收住入院。急诊血气及代谢物：PH：7.04、PCO2：37mmHg、PO2：69mmHg、BE：-20.6mmol/L、K：3.5mmol/L。胸部CT：两肺吸入性炎性病变。诊断：溺水综合征，急性肺水肿，呼吸衰竭，缺血缺氧性脑病，心肌损伤；吸入性肺炎；代谢性酸中毒，低钾血症