急性呼吸窘迫综合征

第一章

急性呼吸窘迫综合征CONTENTS1概述2病因3病理生理4临床表现5实验室和其他检查6诊断与鉴别诊断7治疗与预防01.概述第二节定义急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是由各种肺内和肺外致病因素引发的急性呼吸衰竭。病理特征主要病理变化：炎症反应导致急性肺损伤，具体表现为肺微血管内皮及肺泡上皮受损。通透性改变及后果：肺微血管通透性增高，肺泡腔渗出富含蛋白质的液体，进而引起肺水肿、透明膜形成和大量肺泡不张。概述病理生理改变主要是肺容积缩小、肺顺应性降低，以及以分流为主要特征的严重通气血流比例失调。临床表现以呼吸窘迫和难治性低氧血症为主要表现，肺部影像学呈现双肺渗出性改变。概述概念演变1994年AECC定义：为强调ARDS是动态发病过程，便于早期干预和分级，同时提出急性肺损伤（ALI）和ARDS概念。ALI是早期、病情较轻阶段，ARDS是后期、病情较重阶段，约55%的ALI会在3天内发展为ARDS。2012年柏林定义：取消ALI命名，统一称为ARDS，原ALI相当于轻度ARDS。2023年新定义：全球ARDS领域专家提出新定义，对肺部病变检测手段、氧合判断前提及标准等内容进行了更新。概述02.病因第二节病因分类引起ARDS的病因分为肺内因素（直接因素）和肺外因素（间接因素），但这些因素及其引发的炎症反应、影像改变和病理生理反应常常相互重叠。常见危险因素直接危险因素：肺内源性ARDS间接危险因素：肺外源性ARDS病因病因分布变化电子烟相关肺损伤：近年来社会发展和医疗进步使ARDS病因分布发生变化。自2018年起，电子烟相关肺损伤成为青年人ARDS的新发病因。抗肿瘤药物相关肺损伤：抗肿瘤治疗的进展使化疗药物和免疫检查点抑制剂相关肺损伤成为药物所致ARDS的重要病因之一。病毒感染相关：病毒感染一直是ARDS的主要病因之一，由于SARS-CoV-2（COVID-19）的大流行，病毒感染导致的ARDS比例显著增加。病因03.病理生理第二节基本病理生理改变肺泡通透性增加Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤肺泡水肿，肺泡萎陷、不张、实变FRC降低，肺内分流难治性低氧血症广泛肺损伤和微循环障碍病理改变弥漫性肺泡损伤（DAD）细胞损伤：主要是肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞损伤，其中Ⅰ型肺泡上皮细胞受损坏死。液体与细胞浸润：肺间质和肺泡腔内出现富含蛋白质的水肿液，并且有炎症细胞浸润。微血管变化：肺微血管充血、出血，还有微血栓形成。透明膜形成与肺泡萎陷：约72小时后，由凝结的血浆蛋白、细胞碎片、纤维素及残余的肺表面活性物质混合形成透明膜，同时伴有灶性或大面积肺泡萎陷。肺大体表现颜色与质地：ARDS肺大体呈现暗红色或暗紫红色的肝样变。重量与外观：重量明显增加，能看到水肿和出血，切面有液体渗出，这就是“湿肺”的由来。渗出期（发病后前7天）肺部形态改变（CT观察）不均一分布重力依赖区（仰卧位时靠近背部的肺区）主要是肺水肿和肺不张，通气功能极差。非重力依赖区（仰卧位时靠近前胸壁的肺区）肺泡通气功能基本正常。功能残气量和有效肺泡减少由于肺水肿和肺泡萎陷，功能残气量和有效参与气体交换的肺泡数量减少，所以ARDS病人的肺被称为“婴儿肺”或“小肺”。渗出期（发病后前7天）病理和形态改变的后果肺功能改变肺顺应性降低、肺内分流增加，导致顽固性低氧血症和呼吸窘迫。呼吸窘迫机制化学感受器刺激：低氧血症刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，反射性地刺激呼吸中枢，引起过度通气。J感受器刺激：肺充血、水肿刺激毛细血管旁J感受器，使呼吸加深、加快，导致呼吸窘迫。血气变化：由于呼吸代偿，PaCO₂最初表现为降低或正常。急性肺心病和高碳酸血症微血管闭塞、功能残气量减少导致肺血管阻力增加，进而引起肺动脉高压及无效腔增大，严重时会出现急性肺心病和高碳酸血症。渗出期（发病后前7天）肺损伤发展与纤维化部分病人肺损伤进一步发展，出现早期纤维化。组织学改变炎性渗出液和肺透明膜吸收消散而修复。肺泡渗出并机化形成，其中淋巴细胞增多取代中性粒细胞。肺泡上皮细胞变化Ⅱ型肺泡上皮细胞沿肺泡基底膜增殖，合成分泌新的肺表面活性物质，并可分化为Ⅰ型肺泡上皮细胞。增生期（发病后7～21天）尽管多数ARDS病人发病3～4周后，肺功能得以恢复，仍有部分病人将进入纤维化期，可能需要长期机械通气和/或氧疗。组织学改变早期的肺泡炎性渗出水肿转化为肺泡腔及肺间质纤维化。腺泡结构显著破坏，使肺组织呈肺气肿样改变和肺大疱形成。病理变化后果肺顺应性及可复张性下降，此阶段容易发生气压伤。肺毛细血管床数量显著减少、肺泡间隔增厚、肺微血管内膜纤维化及微血栓形成致血管闭塞，均导致无效腔增加，造成气体交换障碍，形成顽固的高碳酸血症。肺微循环阻力增加，造成肺循环压力升高，导致肺动脉高压。纤维化期04.临床表现第二节发病时间ARDS大多数于原发病起病后72小时内发生，几乎不超过7天。症状除原发病的相应症状和体征外，最早出现呼吸增快，并呈进行性加重的呼吸困难、发绀，常伴有烦躁、焦虑、出汗等。呼吸困难特点为呼吸深快、费力，病人常感到胸廓紧束、严重憋气，即呼吸窘迫，不能用通常的吸氧疗法改善，亦不能用其他原发心肺疾病（如气胸、肺气肿、肺不张、肺炎、心力衰竭）解释。体征早期体征可无异常，或仅在双肺闻及少量细湿啰音后期查体多可闻及水泡音，可有管状呼吸音临床表现05.辅助检查第二节早期表现早期可无异常或呈轻度间质改变，表现为边缘模糊的肺纹理增多。进展期表现继之出现双侧斑片状以至融合成大片状的磨玻璃或实变浸润影。其演变过程符合肺水肿的特点，快速多变。后期表现后期可出现肺间质纤维化的改变。X线胸片与CT的比较虽然从准确性来讲CT优于X线胸片，但由于其高辐射以及危重病人转运高风险而限制了CT的广泛应用。目前，ARDS的诊断仍以X线胸片为主。X线胸片及CT表现特征双侧多发B线和/或实变征象为ARDS肺部超声表现。优势与不足优势：超声检查便捷、安全并可实现动态评估。不足：敏感性好，但特异性一般，且存在操作者间异质性，可能导致假阳性率增加。操作要求该评估需由经过规范培训的超声医师进行。肺部超声典型改变典型的改变为PaO₂降低，PaCO₂降低，pH升高。肺氧合功能指标根据动脉血气分析和吸入氧浓度可计算肺氧合功能指标，如氧合指数（PaO₂/FiO₂）、肺泡-动脉血氧分压差［P（A-a）O₂］、肺内分流（QS/QT）等指标，对建立诊断、严重性分级和疗效评价等均有重要意义。目前在临床上以PaO₂/FiO₂最为常用，正常值为400～500mmHg。不同阶段血气变化早期由于过度通气而出现呼吸性碱中毒，pH可高于正常，PaCO₂低于正常。后期若无效腔通气增加、呼吸肌疲劳或合并代谢性酸中毒，则pH可低于正常，PaCO₂高于正常。动脉血气分析相关性当SpO₂≤97%时，SpO₂/FiO₂与PaO₂/FiO₂呈良好的线性相关。应用价值在动脉血气无法获取的情况下，可以通过SpO₂/FiO₂替代PaO₂/FiO₂来判断病人的氧合情况及ARDS严重程度。 SpO2/FiO2ARDS的呼吸功能特点在ARDS时，存在肺水肿、肺顺应性降低的情况，并且出现明显的肺内分流，但没有呼吸气流受限。床旁呼吸力学监测表现床旁呼吸力学监测通常会提示低顺应性，阻力相对正常和有高分流率的表现。监测意义这些呼吸功能的改变对于ARDS疾病严重性评价和疗效判断有一定的意义。床旁呼吸功能监测心脏超声作用：有助于鉴别心源性肺水肿和指导治疗，具有无创、无辐射、可重复等优点。建议：如条件允许，在诊断ARDS时应常规进行心脏超声检查。Swan-Ganz导管检查指标意义：Swan-Ganz导管测定肺动脉楔压（PAWP）＞18mmHg可以很好地提示急性左心衰和心源性肺水肿。注意事项：心源性肺水肿和ARDS有合并存在的可能性，所以目前认为PAWP＞18mmHg并非ARDS的排除标准。如果呼吸衰竭的临床表现不能完全用左心衰竭解释时，仍应考虑ARDS的诊断。局限性：Swan-Ganz导管置入损伤大，并发症较多，已不作为鉴别心源性肺水肿的常规检查手段。心脏超声和Swan-Ganz导管检查06.诊断与鉴别诊断第二节柏林定义诊断标准明确诱因下的呼吸困难：明确诱因下1周内出现的急性或进展性呼吸困难。胸部影像表现：X线胸片/胸部CT显示双肺浸润影，不能完全用胸腔积液、肺叶/全肺不张和结节影解释。排除心源性或液体过负荷：呼吸衰竭不能完全用心力衰竭或液体过负荷解释。如果临床没有危险因素，需要用客观检查（如心脏超声）来评价心源性肺水肿。低氧血症：根据PaO₂/FiO₂确立ARDS诊断，并将其按严重程度分为轻度、中度和重度3种。轻度：200mmHg＜PaO₂/FiO₂≤300mmHg。中度：100mmHg＜PaO₂/FiO₂≤200mmHg。重度：PaO₂/FiO₂≤100mmHg。注意事项：上述氧合指数中的PaO₂都是在机械通气PEEP或CPAP不低于5cmH₂O的条件下测得所在地海拔超过1000m时，需对PaO₂/FiO₂进行校正，校正后的PaO₂/FiO₂=（PaO₂/FiO₂）×（所在地大气压值/760）。诊断2023年ATS发布的ARDS新定义诊断标准诱发因素：由各种急性诱发因素如肺炎、肺外感染、创伤、误吸、休克、输血等所诱发。时间要求及呼吸衰竭表现：明确诱因下1周内出现的急性呼吸衰竭或呼吸衰竭加重。排除标准：需除外主要由心源性/液体过负荷所引起的肺水肿和主要由肺不张导致的低氧血症。胸部影像表现：X线胸片或胸部CT表现为双侧渗出影，或胸部超声（经过规范培训的医生）提示双侧B线或实变征象。氧合指标：未插管病人：HFNC流量≥30L/min或无创正压通气（NPPV）的呼气相气道正压（EPAP）或持续气道正压（CPAP）≥5cmH₂O前提下，PaO₂/FiO₂≤300mmHg或SpO₂/FiO₂≤315mmHg（且SpO₂≤97%）。插管病人：轻度ARDS：200mmHg＜PaO₂/FiO₂≤300mmHg或235mmHg＜SpO₂/FiO₂≤315mmHg（且SpO₂≤97%）。中度ARDS：100mmHg＜PaO₂/FiO₂≤200mmHg或148mmHg＜SpO₂/FiO₂≤235mmHg（且SpO₂≤97%）。重度ARDS：PaO₂/FiO₂≤100mmHg或SpO₂/FiO₂≤148mmHg（且SpO₂≤97%）。资源有限地区：不需呼气末正压及HFNC气流量作为前提条件，仅根据SpO₂/FiO₂≤315mmHg（且SpO₂≤97%）也可诊断ARDS。诊断诊断前提条件柏林定义：要求在机械通气PEEP（呼气末正压）或CPAP（持续气道正压）不低于5cmH₂O的条件下测量PaO₂（动脉血氧分压）来计算氧合指数（PaO₂/FiO₂），以此作为诊断的重要前提。ATS新定义：不再强制要求PEEP或CPAP不低于5cmH₂O这一条件，使得诊断的通气状态限制减少，在实际应用中更具灵活性，尤其适用于一些无法达到此通气条件的情况。影像学评估柏林定义：主要依靠X线胸片/胸部CT显示双肺浸润影来作为影像学诊断依据，且该浸润影不能完全用胸腔积液、肺叶/全肺不张和结节影解释。ATS新定义：除了X线胸片或胸部CT表现为双侧渗出影之外，还增加了可以由经过规范培训的操作者行胸部超声评估双肺病变作为诊断依据，如胸部超声提示双侧B线或实变征象可辅助诊断，这丰富了影像学的诊断手段。三、氧合评估指标柏林定义：主要以PaO₂/FiO₂作为氧合评估指标来确立诊断和判断严重程度。ATS新定义：引入SpO₂/FiO₂作为氧合评估的指标之一，与PaO₂/FiO₂共同用于诊断。对于未插管病人，在HFNC（高流量鼻导管吸氧）流量≥30L/min或无创正压通气（NPPV）的呼气相气道正压（EPAP）或持续气道正压（CPAP）≥5cmH₂O前提下，考虑PaO₂/FiO₂和SpO₂/FiO₂；对于插管病人，不同严重程度分级也结合了SpO₂/FiO₂进行判断。并且在资源有限地区，仅根据SpO₂/FiO₂≤315mmHg（且SpO₂≤97%）也可诊断ARDS，拓宽了诊断方式。ARDS柏林定义和ATS新定义的主要区别氧合评估指标柏林定义：主要以PaO₂/FiO₂作为氧合评估指标来确立诊断和判断严重程度。ATS新定义：引入SpO₂/FiO₂作为氧合评估的指标之一，与PaO₂/FiO₂共同用于诊断。对于未插管病人，在HFNC（高流量鼻导管吸氧）流量≥30L/min或无创正压通气（NPPV）的呼气相气道正压（EPAP）或持续气道正压（CPAP）≥5cmH₂O前提下，考虑PaO₂/FiO₂和SpO₂/FiO₂对于插管病人，不同严重程度分级也结合了SpO₂/FiO₂进行判断。并且在资源有限地区，仅根据SpO₂/FiO₂≤315mmHg（且SpO₂≤97%）也可诊断ARDS，拓宽了诊断方式。ARDS柏林定义和ATS新定义的主要区别诊断的非特异性及病因的重要性ARDS的诊断标准是非特异的，因为它是一组临床综合征，病因复杂多样。所以在诊断过程中，病因诊断非常关键，这有助于精准地判断病情并采取针对性的治疗措施。需要排除的疾病建立ARDS诊断时，必须排除心源性肺水肿、大面积肺不张、大量胸腔积液、弥漫性肺泡出血等情况。鉴别诊断鉴别方法详细询问病史和体检：通过详细询问病史和体格检查获取信息来辅助鉴别。例如不同疾病的症状出现的场景、方式等可能不同，通过这些细节可以初步判断。影像学检查X线胸片：不同疾病在X线胸片上会有不同的表现。比如心源性肺水肿可能有典型的心脏增大、肺门呈蝴蝶状阴影等表现，与ARDS双肺浸润影有区别。心脏超声：心脏超声检查可以帮助判断是否是心源性肺水肿。例如观察心室功能，心源性肺水肿患者可能有心室功能异常。血液化验：某些血液指标的变化也有助于鉴别。不同疾病可能导致血液中特定成分的改变，比如炎症指标、心功能相关指标等。鉴别诊断与心源性性水肿鉴别鉴别要点ARDS心源性肺水肿病史有肺内/外致病因素，如感染、创伤、休克等有心脏病史，如冠心病、心肌病、瓣膜病等症状呼吸窘迫，呼吸深快、费力，进行性呼吸困难，发绀，烦躁、焦虑、出汗等，咳白色或血性泡沫痰相对少见卧位时呼吸困难加重，咳粉红色泡沫样痰体征早期可无异常或双肺少量细湿啰音，后期多可闻及水泡音、管状呼吸音，湿啰音分布不一定局限于底部肺湿啰音多在肺底部影像学X线胸片/CT早期可无异常或轻度间质改变，之后出现双侧斑片状、大片状磨玻璃或实变浸润影，后期可出现肺间质纤维化改变X线胸片可能显示心脏增大、肺门呈蝴蝶状阴影，肺水肿分布多以肺门为中心，向周围扩散治疗反应对改善氧合、呼吸支持等针对性治疗有效，强心、利尿效果欠佳对强心、利尿等治疗效果较好心脏超声心脏功能可正常或无明显左心衰竭表现可发现心室功能异常，如左心室射血分数降低等提示心功能不全的表现动脉血气分析早期PaO₂降低、PaCO₂降低、pH升高，后期可能出现pH降低、PaCO₂升高等情况可有低氧血症，常伴有二氧化碳潴留，也可能有代谢性酸中毒等多种酸碱失衡情况，具体取决于心功能状态和代偿情况07.治疗第二节首要原则和基础原发病的治疗是治疗ARDS的首要原则和基础，应积极寻找ARDS诱因并予以充分治疗。感染作为常见诱因感染是ARDS的最常见诱因，且ARDS也易继发感染，因此对所有ARDS病人都应怀疑感染的可能，除非有明确的其他导致ARDS的原因存在。治疗措施治疗上宜根据宿主免疫状态、感染部位、感染严重程度、多重耐药菌感染风险等经验性选择适宜的抗生素。原发病的治疗氧疗目标ARDS病人氧疗目标为PaO₂55～80mmHg或SaO₂88%～95%。原则应选择能达到目标氧合的最低吸氧浓度并根据病人低氧血症的严重程度选择氧疗手段纠正缺氧机械通气的时机尽管ARDS机械通气的指征尚无统一标准，但多数学者认为一旦诊断为ARDS，应尽早进行机械通气。轻度ARDS病人可在密切监护下试用无创正压通气（NPPV）。若病人经高浓度吸氧或NPPV支持下仍无法改善低氧血症或出现明显呼吸窘迫时，应尽早行有创机械通气。机械通气的目的：是维持充分的通气和氧合，以支持脏器功能。机械通气ARDS机械通气的关键由于ARDS肺部病变具有“不均一性”和“小肺”的特点，所以ARDS机械通气的关键在于复张萎陷的肺泡并使其维持开放状态，以增加肺容积和改善氧合，同时避免肺泡过度扩张和反复开闭所造成的损伤。ARDS的机械通气推荐采用肺保护性通气策略。小潮气量通气策略较高PEEP重度ARDS病人俯卧位通气等。机械通气小潮气量通气策略具体策略：主要指小潮气量及限制平台压。ARDS机械通气强烈推荐采用小潮气量，即4-8ml/kg理想体重同时将吸气平台压控制在30cmH₂O以下，防止肺泡过度扩张。允许性高碳酸血症：部分病人实施保护性肺通气策略后可能出现一定程度的CO₂潴留和呼吸性酸中毒（pH＞7.2），接受高碳酸血症并继续实施上述通气策略称为允许性高碳酸血症，即容忍高碳酸血症的存在而非将改善高碳酸血症作为通气目标。机械通气PEEP（呼气末正压）的调节PEEP的作用：适当水平的PEEP可使萎陷的小气道和肺泡开放，增加呼气末肺容积，减轻肺损伤和肺泡水肿，从而改善肺泡弥散功能和通气血流比例，减少肺内分流，达到改善氧合和肺顺应性的目的。同时可防止肺泡周期性塌陷开放而产生的剪切伤。PEEP的推荐使用情况及风险：推荐对中-重度ARDS病人使用较高水平PEEP。但PEEP通气会增加胸内正压，减少回心血量，并有加重肺损伤的潜在危险。最佳PEEP的确定方法：最佳PEEP的确定方式目前还无定论中国急性呼吸窘迫综合征研究联盟（Chi-ARDSnet）吸氧浓度和PEEP对照表格最佳氧合法食管压监测电阻抗断层成像（EIT）机械通气俯卧位通气俯卧位通气的原理及效果：俯卧位通气通过降低胸腔内压力梯度、使肺内液体重分布、促进分泌物引流等改善通气血流比例，从而改善氧合并降低重度ARDS病人的病死率。推荐使用及注意事项：对于重度ARDS病人，强烈推荐每日至少12小时的俯卧位通气。操作过程中需密切监测气管导管、血管内置管等管路安全。严重低血压、室性心律失常、颅内压增高、颜面部创伤及不稳定的脊柱骨折等是俯卧位通气的禁忌。机械通气肺复张为限制气道平台压而采取小潮气量通气往往不利于ARDS塌陷肺泡的复张，且PEEP维持肺泡开放的效应依赖于吸气期肺泡膨胀的程度。因此，通过短时间增加气道压力，使萎陷肺泡重新开放，从而降低肺内分流，改善氧合。机械通气神经肌肉阻滞剂应用背景ARDS病人存在过强的呼吸驱动，这会导致病人氧耗增加以及气压伤的风险上升。药物作用神经肌肉阻滞剂能够松弛骨骼肌，进而改善人机协调性，降低病人的氧耗，对改善患者状况有一定帮助。应用风险长时间使用神经肌肉阻滞剂会增加ICU获得性衰弱和呼吸机相关肺炎的风险。适用情况对于重度ARDS早期，同时伴随难治性低氧血症、人机不协调、高气压伤风险或者需要俯卧位通气的病人，可以短时间（不超过48小时）应用神经肌肉阻滞剂。这样在发挥其改善呼吸状况优势的同时，尽量降低长时间使用带来的风险。机械通气ECMO的性质ECMO是一种体外生命支持方式，它能够为身体提供暂时的支持，主要用于难治性呼吸和/或循环衰竭病人。二、临床研究现状目前关于ECMO的临床研究结果并不一致，这表明其在治疗效果的确定性方面还需要更多研究来明确。适用人群对于原发病可逆的重度ARDS病人，可以考虑将ECMO作为挽救性治疗措施。 体外膜肺氧合（ECMO）具体应用指征机械通气时间＜7天。在肺保护性通气联合俯卧位、神经肌肉阻滞剂及肺复张等措施下，优化呼吸机设置（FiO₂≥0.8，潮气量6ml/kg理想体重，PEEP≥10cmH₂O），仍存在严重低氧血症和/或呼吸性酸中毒。低氧血症指标：PaO₂/FiO₂＜50mmHg持续＞3小时，或PaO₂/FiO₂＜80mmHg持续＞6小时。呼吸性酸中毒指标：通气频率增加至35次/分且调整呼吸机参数使得平台压≤32cmH₂O时，pH＜7.25伴PaCO₂≥60mmHg持续＞6小时。在无抗凝禁忌的情况下可以考虑应用ECMO辅助。 体外膜肺氧合（ECMO）病理基础ARDS的炎症反应造成毛细血管通透性增加及肺水肿的形成。液体管理策略对比与宽松的液体管理策略相比，基于中心静脉压及尿量监测等手段保证组织器官灌注前提下，实施限制性液体管理，可改善病人氧合及缩短机械通气时间，但不能降低死亡率。液体管理研究背景糖皮质激素因其强大的抗炎作用，一直以来是ARDS药物治疗的研究热点。COVID-19相关ARDS的治疗COVID-19大流行期间发现糖皮质激素对重症COVID-19病人有益，因此糖皮质激素是目前COVID-19所致ARDS的标准治疗之