8成人ards的机械通气.docx

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8成人ards的机械通气

成人ards的机械通气

Authors:

MarkDSiegel,MD

RobertCHyzy,MD

SectionEditor:

PollyEParsons,MD

DeputyEditor:

GeraldineFinlay,MD

译审:

李秀清,副主任医师

ContributorDisclosures

我们的所有专题都会依据新发表的证据和同行评议过程而更新。

文献评审有效期至：

 2018-07. | 专题最后更新日期：

 2017-11-08.

Thereisanewerversionofthistopicavailablein English.

该主题有一个新的 英文版本。

引言 — 呼吸机相关性肺损伤可能是急性呼吸窘迫综合征（acuterespiratorydistresssyndrome,ARDS）患者临床结局不良的一个重要原因。

因此，目前正在探寻可降低呼吸机相关性肺损伤发病率和严重程度的机械通气策略。

本文将总结以下机械通气策略：

低潮气量通气（lowtidalvolumeventilation,LTVV）、肺开放性通气（openlungventilation,OLV）和高呼气末正压通气（positiveend-expiratorypressure,PEEP）。

此外，还将介绍肺复张操作和PEEP滴定。

ARDS柏林定义（2012年发表）已取代了美国-欧洲共识会议对ARDS的定义（1994年发表）[1,2]，但应该承认大多数证据仍是基于之前的定义。

ARDS的当前诊断标准参见其他专题。

（参见“急性呼吸窘迫综合征：

成人中的临床表现和诊断”，关于‘诊断标准’一节）

流行病学、病因、发病机制、临床特征、诊断、预后、结局，以及非机械通气治疗相关内容将单独讨论。

（参见“急性呼吸窘迫综合征：

成人中的临床表现和诊断”和“成人急性呼吸窘迫综合征的流行病学、病理生理学、病理学及病因”和“急性呼吸窘迫综合征：

成人支持治疗和氧合”和“急性呼吸窘迫综合征：

成人中的研究性药物治疗或无效药物治疗”和“成人急性呼吸窘迫综合征：

预后和结局”）

低潮气量通气 — LTVV也称为“肺保护性通气”。

对于ARDS患者，我们和其他专家推荐采用LTVV，即4-8mL/kg预测体重（predictedbodyweight,PBW）（表1和表2）[3]。

我们建议调整潮气量（tidalvolume,VT）以达到吸气时气道平台压（plateaupressure,pPlat）≤30cmH2O（表3）。

该方法的依据是，总体来说，meta分析和随机试验报道LTVV可使结局改善。

LTVV有效的原理是，较小潮气量不太可能使肺泡过度膨胀，而肺泡过度膨胀是呼吸机相关性肺损伤的主要原因之一。

（参见“呼吸机相关肺损伤”，关于‘发病机制’一节）

获益 — 总体上，证据表明早期使用并依从LTVV可改善ARDS患者的死亡率及其他具有临床意义的结局[4-7]：

●多中心随机试验ARMA纳入861例行机械通气的ARDS患者，将他们随机分配到LTVV组（初始潮气量为6mL/kg PBW）或常规机械通气组（初始潮气量为12mL/kg PBW）[4]。

LTVV组死亡率更低（31%vs40%），且脱离呼吸机天数更多（12日vs10日）。

●对6项随机试验（1297例患者）进行的一项meta分析显示，与常规机械通气相比，LTVV显著降低了28日死亡率（27.4%vs37%，RR0.74，95%CI0.61-0.88）和院内死亡率（34.5%vs43.2%，RR0.80，95%CI0.69-0.92）[6]。

这得到一项更近期的meta分析的支持，其分析了4项随机试验（1149例患者），结果也显示与常规机械通气相比，LTVV降低了院内死亡率（34.2%vs41%，OR0.75，95%CI0.58-0.96）[5]。

然而，另一篇关于7项试验的meta分析报道，与非容量限制策略相比，LTVV治疗患者的死亡率更低，但差异无统计学意义（40%vs34%）[8]。

该meta分析还报道气压伤发生率和脱离呼吸机天数没有差异。

●有2项前瞻性队列研究纳入了485例因ARDS行机械通气的患者，发现对LTVV依从性差与死亡率升高相关[9,10]。

一项分析显示，当对LTVV的依从率从100%降至50%或0时，2年死亡率分别增加4%和8%[9]。

另一项分析显示，与接受6mL/kg PBW标准潮气量的患者相比，7mL/kg PBW的初始潮气量可使ICU死亡率增加23%（HR1.23，95%CI1.06-1.44）[10]。

随后潮气量增加1mL/kg PBW也导致死亡率增加15%（校正HR1.15，95%CI1.02–1.29）。

因此，我们认为对于ARDS患者，为了降低死亡率，在整个机械通气过程中应严格依从LTVV。

同样地，一篇纳入7项研究的meta分析报道了潮气量与死亡之间的类似逆相关关系[8]。

危害 — LTVV一般耐受良好。

ARMA试验中，LTVV未引起任何有临床意义的不良结局[4]。

至于生理性不良结局，LTVV导致部分患者发生高碳酸血症性呼吸性酸中毒[11]，这是LTVV的预期会出现的后果，一般耐受良好。

（参见下文‘允许性高碳酸血症’）

ARMA试验发表后，人们有两大疑虑。

首先，LTVV的有益效果可能是自发性PEEP而非低潮气量的结果。

其次，LTVV可能需要加强镇静，这会增加镇静相关不良反应的风险。

这些问题已得到解决：

●自发性PEEP–理论上，在LTVV期间为了维持每分钟通气量需较高的呼吸频率，因而可能减少了完全呼出（completeexpiration）时间而形成自发性PEEP[12]。

然而，ARMA试验的一项亚组分析发现，在LTVV组和常规机械通气组均检测到其量可忽略不计的自发性PEEP[13]。

（参见“机械通气的生理和病理生理后果”，关于‘自发性PEEP’一节）

●镇静–当潮气量<7mL/kg PBW时，呼吸功和人机对抗的情况可能会增加[14]。

虽然在启动LTVV后不久，因人机对抗可能需要加强镇静，但这种情况不会持续不变。

对参与ARMA试验的一家医学中心的数据进行事后分析发现，LTVV组与常规机械通气组比较，镇静剂、阿片类药物或神经肌肉阻断剂用药天数百分比差异无统计学意义[15]。

呼吸叠加（breathstacking）是人机对抗的一种表现，即使在深度镇静时也可发生[16]。

它可导致间歇性的较高潮气量通气，因此会降低LTVV的益处。

若呼吸叠加频繁（每分钟叠加3次以上），可通过给予稍高的潮气量（7-8mL/kgPBW，只要气道平台压仍低于30cmH2O）或加强镇静而得以改善。

（参见“危重病成人患者中镇静-镇痛药物的选择、启用、维持和停止”）

应用 — LTVV的实施可采用类似于ARMA试验所用的方案（表3）[4]。

初始潮气量设为8mL/kg PBW，而初始呼吸频率的设定应满足患者每分钟通气量的需求。

在接下来的1-3小时，潮气量降低至7mL/kg PBW，然后再降低至6mL/kg PBW。

PBW的计算采用以下公式（表1和表2）：

●女性：

PBW=45.5+0.91*（height-152.4）

●男性：

PBW=50+0.91*（height-152.4）

其中PBW的单位为kg，身高的单位为cm。

随着潮气量下降，呼吸频率增加（最高达每分钟35次），以确保呼吸机仍提供患者的全部每分钟通气量。

随后应根据气道平台压对潮气量进行调整，在吸气末屏气0.5秒测量气道平台压力。

气道平台压至少每4小时复查1次，在每次调整PEEP或潮气量后也要测定[4]。

目标气道平台压为≤30cmH2O。

当气道平台压>30cmH2O时，潮气量以1mL/kg PBW的幅度下降，直至低限4mL/kg PBW。

气道平台压的测量将单独介绍。

（参见“成人有创机械通气时肺气压伤的诊断、处理和预防”，关于‘预防’一节）

目前尚未确定气道平台压的安全阈值：

即低于该值肯定是安全的。

目标气道平台压为≤30cmH2O是基于ARMA试验确定的。

然而，目标气道平台压力设定为<28cmH2O更加理想，因为这样可以使肺泡过度膨胀减少，并且不太可能超过肺应变的阈值[17,18]。

看起来较为合理的做法是，努力使气道平台压保持在尽可能低的水平，即使气道平台压已经低于30cmH2O也采用LTVV[19]。

LTVV期间合理的氧合目标是动脉血氧分压（arterialoxygentension,PaO2）为55-80mmHg（7.3-10.6kPa）或血氧饱和度（oxyhemoglobinsaturation,SpO2）为88%-95%[4]。

通常通过调节吸入氧分数（fractionofinspiredoxygen,FiO2）和外源性PEEP得以实现。

ARMA试验中采用的FiO2和PEEP允许组合列于表中（表3）。

一项有关ARDS生存者的结局研究提示，患者急性发病期间PaO2较低与远期认知及精神功能障碍有关。

尚需进行其他研究以确定是否应依据这些观察结果改变紧急管理阶段的氧合目标[20]。

使用书面方案概述如何提供肺保护性机械通气，可提高ARDS患者的LTVV依从性[21]。

所有为此类患者提供医疗服务的机构均应考虑该方法。

2016年一项国际多中心前瞻性队列研究纳入3022例ARDS患者，其报道只有60%的ARDS被临床医生识别出来，且仅有不到2/3的ARDS患者接受了≤8mL/kg PBW的潮气量，提示即便此通气策略有益处，但临床医生对ARDS的认识不足且未充分利用LTVV[22]。

允许性高碳酸血症 — LTVV常需要允许性高碳酸血症通气（permissivehypercapnicventilation,PHV），该通气策略接受肺泡通气不足，目的在于维持低肺泡压并尽量减少肺泡过度膨胀的并发症（如，呼吸机相关性肺损伤）。

该策略可引起高碳酸血症和呼吸性酸中毒。

（参见“允许性高碳酸血症”）

通过采用不诱发自发性PEEP的最高呼吸频率，同时缩短呼吸机管路以减少死腔，可将高碳酸血症的程度降至最低[23]。

此外，将热湿交换器改为加温湿化器似乎可通过减少死腔样通气而减轻高碳酸血症[24]。

动物研究提示，PHV（因LTVV而产生）可能会通过独立于LTVV的效应而减轻呼吸机相关性肺损伤[25,26]。

但尚不清楚人体是否存在此种效应。

针对ARMA试验的一项事后分析表明，在对照组中，第1日呼吸性酸中毒[pH值7.15-7.35；动脉血二氧化碳分压（arterialcarbondioxidetension,PaCO2）45-65mmHg]与28日死亡率降低有关，但在LTVV组却不是如此[11]。

对这些数据有数种合理的解释，包括呼吸性酸中毒可能防止呼吸机相关性肺损伤，但这些数据存在根本性缺陷[27]。

肺开放性通气 — OLV是一种联合策略，其结合了LTVV与肺复张操作和后续滴定外源性PEEP以最大程度复张肺泡。

LTVV和平台压设限旨在减轻肺泡的过度膨胀，而外源性PEEP是为了尽量减轻周期性肺不张。

两者的共同作用预期可降低呼吸机相关性肺损伤的风险。

（参见“呼吸机相关肺损伤”）

总的来说，大多数试验未显示令人信服的益处，而且有些试验显示可能有害，因此我们建议避免常规应用OLV作为对ARDS患者的初始治疗策略。

然而，许多试验采用不同的肺复张操作和PEEP策略，这可能可以解释在各试验中观察到的OLV疗效差异；或者，OLV的疗效差异提示可能存在患者亚组，即部分患者可能对OLV有反应，而其他人无反应（即，有反应者vs无反应者）。

我们认为，OLV策略应仅用于标准LTVV策略效果不佳的重度ARDS患者；而且，采用OLV策略时，应密切观察患者氧合的相应变化，以便临床医生决定恰当的做法是继续还是弃用尝试性OLV。

获益 — 有临床试验表明，OLV可降低死亡率、改善其他有临床意义结局及氧合[28-32]。

然而，这些试验有重要的方法学缺陷，因而在将OLV纳入常规临床实践之前，仍需要获得进一步证据。

一项多中心试验将53例ARDS患者随机分配至OLV组或常规通气组[28]。

OLV组的28日死亡率（38%vs71%）和院内死亡率（45%vs71%）均更低，但只有28日死亡率的差异具有统计学意义。

这项试验有几个重要局限：

对照组的死亡率高得出乎意料，OLV组的大部分生存获益都令人费解地出现在随机分组后的最初3日内，而且进行试验的这两个巴西研究中心中许多患者存在钩端螺旋体病。

另一项多中心随机临床试验纳入了103例ARDS患者，分为OLV组和常规机械通气组[29]。

OLV组的ICU死亡率（32%vs53%）和院内死亡率（34%vs56%）均较低，且无机械通气的天数较多（11日vs6日）。

然而，该试验也存在几个重要局限，包括对照组用较高潮气量通气，以及死亡率高于大多数ARDS试验。

危害 — 在上文介绍的较早期试验中，OLV并不引起任何有临床意义的不良结局[28-31]，但一项试验发现OLV组的高碳酸血症程度更重[28]。

这种情况需要行HPV策略，而HPV本身一般耐受良好（参见“允许性高碳酸血症”）。

然而，一项严格开展的随机试验报道了与OLV相关的危害。

一项国际性随机试验[ARDS的肺泡复张试验（AlveolarRecruitmentforARDSTrial,ART）]中，983例应用机械通气的中至重度ARDS患者被随机分配为两组：

常规通气组，以及OLV策略（包含延长时间的肺复张操作和PEEP递减滴定）组[33]。

OLV策略组患者有更高的28日死亡率（55%vs49%，HR1.20，95%CI1.01-1.42）和6个月死亡率（65%vs60%，HR1.18，95%CI1.01-1.38）。

此外，OLV组的气压伤（发生率6%vs2%）和需引流气胸（发生率3%vs1%）的风险均增加。

应用 — 目前尚未建立普遍认可的OLV方案，此外，由于数据提示OLV没有确定益处且可能有害，我们避免将其用作ARDS患者的初始策略。

在临床医生认为需行OLV的罕见情况中，按上文所述实施LTVV（参见上文‘应用’），设定外源性PEEP比压力-容积（pressure-volume,PV）曲线的下拐点（如果可确定）至少高2cm。

PEEP水平的设定将在下文介绍。

（参见下文‘滴定PEEP’）

高PEEP — 对于PEEP的初始设定，我们采用ARMA试验中概述的策略[4]（表3），这种策略可改善结局（参见上文‘低潮气量通气’）。

我们不推荐在ARDS患者中常规采用高PEEP策略作为初始策略。

然而，对于标准机械通气方法效果不佳的患者，一些专家采用高PEEP策略，例如在ALVEOLI试验[34]（表4）或LOVS试验[35]（即，表明可能有益的试验）中采用的策略；重要的是，采用高PEEP策略时，临床医生应评估患者的氧合是改善（即，有可复张肺的有反应者）还是未能改善（即，肺不可复张的无反应者），以便决定恰当的做法是继续还是弃用高PEEP策略。

由于缺乏相关资料，尝试性PEEP的治疗持续时间可交由治疗医生自行决定。

但根据笔者的经验，氧合的改善一般发生得相对迅速（如，2-4小时）。

现在认为采用较高水平PEEP对患者有益，可复张塌陷的肺泡，继而有助于减轻肺泡过度膨胀，因为后续的每次潮气呼吸量均被更多的开放肺泡共享[36-38]。

如果在整个呼吸周期中肺泡维持开放状态（即，在呼气时不塌陷），则周期性肺不张也会减少。

肺泡过度膨胀和周期性肺不张是呼吸机相关性肺损伤的主要原因。

然而，尽管理论上如此，下文介绍的一些试验仍然显示，对ARDS患者应用高PEEP带来氧合改善的临床相关性并不明确，特别是同时采用LTVV时。

高PEEP的应用似乎不降低死亡率，存在重度气体交换异常的患者可能除外。

需要进一步研究以确定PEEP的最佳水平，以及确定预期死亡率会明确降低的ARDS人群。

（参见“呼吸机相关肺损伤”，关于‘发病机制’一节）

获益 — 纳入小型随机试验的meta分析表明，与低PEEP相比，高PEEP可改善ARDS患者的氧合，但对死亡率的影响尚不清楚[34,35,39-43]。

当考虑所有因ARDS而接受通气的ICU患者，尤其是接受LTVV的患者时，证据表明没有与使用高PEEP有关的明确死亡率降低益处。

然而，两项meta研究的亚组分析提示，重度ARDS患者行高PEEP可能使死亡率下降。

这些meta分析总结如下。

●2010年一项纳入2299例ARDS患者的meta分析报道：

与低PEEP通气患者相比，高PEEP通气患者的ICU死亡率更低（28.5%vs32.8%，校正RR0.87，95%CI0.78-0.97）。

然而，院内死亡率无改善（33%vs35%，校正RR0.94，95%CI0.786-1.04）[40]。

该meta分析证实，高PEEP可改善氧合，增加脱离呼吸机天数，并减少对抢救性治疗的需求（如，俯卧位通气）。

然而，亚组分析表明，相比于PaO2/FiO2比值>200mmHg（即，轻度ARDS；旧称急性肺损伤）的患者，仅在PaO2/FiO2比值≤200mmHg（即，中至重度ARDS）的患者中高PEEP策略带来了院内死亡率降低（34%vs39%，校正RR0.90，95%CI0.81-1.0）。

相比之下，在轻度ARDS患者中，高PEEP策略可能增加院内死亡率。

●2013年的一项meta分析纳入2565例ARDS患者，在采用相同潮气量通气的患者中比较了低PEEP策略和高PEEP策略[41]。

该meta分析所纳入的患者处于肺保护性通气策略常用的时代，这可能有助于解释为什么该meta分析的部分结果与2010年meta分析不一致。

此种情况下，高PEEP不带来院内死亡率降低（RR0.90，95%CI0.81-1.01）。

虽然观察到纳入的研究之间存在相当大的异质性，但高PEEP组的氧合情况得到改善（PaO2/FiO2比值的均数差值为41mmHg，95%CI24-58），但脱离呼吸机的天数未得到改善。

然而，类似于2010年的meta分析，2013年的这项meta分析发现，PaO2/FiO2比值≤200mmHg亚组的ICU死亡率也有所降低（RR0.67，95%CI0.48-0.95）。

●2014年一项事后分析纳入了2项重要试验[35,39]，这2项试验评估了高PEEP和低PEEP对ARDS患者的疗效[44]；该事后分析报道，在最初2小时内氧合对PEEP有反应（PaO2/FiO2比值的增加>25mmHg）的患者，与无反应患者相比，死亡率下降（31%vs54%；PaO2/FiO2比值每增加25mmHg，OR0.8，95%CI0.72-0.89）。

对PEEP有反应的重度ARDS患者（PaO2/FiO2比值≤150mmHg），死亡率下降最多，且该获益与PEEP高低无关。

●2017年一篇meta分析纳入了8项试验（排除了未同时采用LTVV策略的试验），报道接受较高水平PEEP（15cmH2O）治疗的ARDS患者与接受较低水平PEEP（9cmH2O）治疗的患者相比，死亡率（RR0.91）或气压伤均无差异[43]。

ARDS的临床异质性可能影响研究结局。

通过CT扫描确定，部分患者可复张肺比例较大，而其他患者的可复张肺比例很小[45]。

有人提出，高PEEP的获益程度被低估，因为它在有高比例可复张肺患者中的优势，被其在可复张肺比例很小患者中的有害作用削减[46]。

此观点得到一项研究的支持，该研究发现在可复张肺比例较大的患者中，高PEEP降低周期性肺不张的程度高于它增加肺泡张力的程度[47]。

相比之下，在可复张肺比例很小的患者中，它仅增加肺泡张力而不减少周期性肺不张。

未来开展试验比较较高水平PEEP与较低水平PEEP时应局限在有较大比例可复张肺的患者中进行，因为该人群最有可能获益于高PEEP。

（参见“呼吸机相关肺损伤”）

危害 — 增加外源性PEEP有可能使气道平台压增加，引起肺泡过度膨胀，从而导致肺部气压伤或呼吸机相关性肺损伤。

它亦可能通过降低心输出量而导致血压降低[39,48]。

然而，这些不良反应尚未被普遍报道，并且有一项meta分析表明采用高和低PEEP策略通气患者的气压伤发生率并无差异[34,41]。

应用 — 一般而言，高PEEP避免用作ARDS患者的初始策略。

然而，对于标准机械通气方法效果不佳的患者，一些专家采用高PEEP策略，例如在ALVEOLI试验[34]（表4）或LOVS试验[35]（即，表明可能有益的试验）中采用的策略；应注意，高PEEP策略应仅用于有可复张肺（即，高PEEP策略可改善氧合）的患者。

具有适当专业技术的中心可考虑采用整合了食管压力测量或静态PV曲线的技术来确定最佳PEEP，但在更广泛地推荐这些方法之前，需要进行更多研究。

肺复张操作 — 肺复张操作是高水平持续气道正压通气的短时应用，如给予持续40秒的35-40cmH2O压力以复张塌陷肺泡。

我们认为，目前支持在ARDS患者中常规应用肺复张操作的证据不充分，即使采用了肺复张操作，也应避免使用过长时间。

然而，不能排除部分ARDS患者可能受益于肺复张操作，因为ARDS患者是一组异质性人群。

虽然指南建议对ARDS患者使用肺复张[3]，但关于最佳方法、时机和目标人群方面的指导很少。

肺复张操作可能在患者已脱离呼吸机后（如，更换插管、转运等）特别有益，因为即使短暂脱离PEEP也可导致肺泡塌陷[49,50]。

对于采用低潮气量/高PEEP策略后仍有难治性低氧血症的患者，也可应用肺复张操作以尝试改善氧合。

大部分关于肺复张操作的研究都关注患者的生理结局，如氧合[51-54]。

常规肺复张操作对临床结局的影响尚不明确，虽然meta分析显示其可改善PaO2，但并未报道死亡率、住院时长或气压伤发生率有可靠的获益[32,55]。

用于OLV策略的肺复张操作获益也不明确，事实上可能有害。

例如，ART试验采用了长时间（2-4分钟）肺复张操作，这可能是OLV组死亡率增加的原因之一[33]。

（参见上文‘肺开放性通气’）

肺复张操作的最常见不良反应是低血压和去氧饱和[54]。

这些反应通常为自限性且不会导致严重后果。

虽然如此，肺复张操作持续较长时间时可能有一定程度的气压伤和心搏骤停风险。

肺复张操作的目的在于复张已塌陷肺泡[56]。

对于持续气道正压通气的最佳水平和肺复张操作的最佳频率及持续时间，目前尚未达成共识，不过一项研究发现，大部分肺泡复张发生在实施该操作的最初10秒内[57]。

随后出现血压降低，但这在肺复张操作后30秒内恢复正常。

单次肺复张操作中似乎不会出现显著的肺泡过度膨胀（但频繁肺复张操作时可能出现），并且当低气道压力重新建立时，已复张的肺泡往往维持开放状态[56,58,59]。

肺复张操作后患者的PaO2一般增加[54]；比起肺复张操作后给予较低水平PEEP（如，9cmH2O），给予高水平PEEP（如，16cmH2O）时，PaO2增加的幅度最大[60]。

部分研究者采用肺复张操作作为滴定PEEP至最低有效水平的一个起点[61]。

（参见上文‘应用’） 

叹息通气是一种肺复张操作类型，其特点是周期性短时给予高水平持续性气道正压通气。

例如，患者可能会接受每分钟3次的叹息通气，压力水平为45cmH2O[62]。

虽然部分研究表明，叹息通气可能最有益于进行俯卧位通气的患者或肺外因素所致ARDS患者，但其他研究未得到类似结果[63-65]。

其他考虑因素 — ARDS患者的机械通气有一些其他的重要考虑因素，包括：

是否应该尝试无创机械通气、机械通气的首选模式、如果存在难治性低氧血症应该如何处理、LTVV期间如何滴定PEEP最佳，以及是否使用神经肌肉阻断药。

有创vs无创 — 大多数临床医生对AR