摘要
急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是指由心源性以外的各种肺内外致病因素导致的急性进行性呼吸衰竭。ARDS主要病理特征为由于肺微血...
急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是指由心源性以外的各种肺内外致病因素导致的急性进行性呼吸衰竭。ARDS主要病理特征为由于肺微血管通透性增高而导致的肺泡渗出液中富含蛋白质的肺水肿及透明膜形成,并可伴有肺间质纤维化。由中性粒细胞为介导的肺脏局部炎症反应是形成肺毛细血管通透性增高性肺水肿的病理基础。病理生理改变以肺顺应性降低、肺容积减少、肺内分流增加及通气/血流比值失调为主。临床表现为呼吸频数和呼吸窘迫、顽固性低氧血症。
急性肺损伤(acute lung injury,ALI)和ARDS为同一疾病过程的两个阶段。ALI代表早期和病情相对较轻的阶段,而ARDS代表后期病情较严重的阶段,55%的ALI会在3天内进展为ARDS。鉴于用不同名称区分严重程度可能给临床和研究带来困惑,2012年发表的ARDS柏林定义取消了ALI命名,将本病统一称为ARDS,原ALI相当于现在的轻症ARDS。
在第二次世界大战的伤员中,人们首先认识了急性呼吸窘迫综合征,当时称为“创伤性湿肺”。1972年开始将此综合征称为成人呼吸窘迫综合征(ARDS),以便与新生儿呼吸窘迫综合征相区别。1992年在西班牙巴塞罗那欧美学者达成共识,以急性(acute)代替成人(adult),称为急性呼吸窘迫综合征(ARDS),1994年最终达成统一公认的ARDS诊断标准。1999年9月18日我国在昆明呼吸衰竭学术研讨会上讨论修改了诊断标准。2011年欧美呼吸与危重症领域专家在柏林提出了新的ARDS诊断标准即柏林标准,根据氧合指标将ARDS的严重程度进行了分级。美国目前有ARDS病人15万之多,我国近几年ARDS病例数日渐增多。ARDS为临床上常见的危重疾病之一,近年来对ARDS虽然进行了大量的研究,在其发病机理、病理生理和呼吸支持方面有了显著进展,但仍未完全阐明,死亡率仍高达50%~70%。
本病以进行性加重的呼吸困难、发绀为主要临床表现,可归属于中医“暴喘”“喘脱”范畴。
【病因病理】
一、西医病因病理
(一)病因
ARDS的发病机制错综复杂,目前尚未完全阐明,包括肺内因素(直接因素)和肺外因素(间接因素)。
1.肺内因素 是指对肺的直接损伤,包括:
(1)化学性因素 如吸入毒气(氨、氯气、二氧化硫)、烟尘、胃内容物(pH<2.5时,可使肺泡Ⅰ型上皮细胞坏死、脱落,并破坏肺泡毛细血管)及氧中毒(吸入高浓度的氧时,氧自由基的生成速度快,超过了组织抗氧化系统的清除能力,也可引起ALI)等。
(2)物理性因素 如肺挫伤(肺挫伤后即刻的病理变化为肺不张和肺出血,是引起ALI的一个重要原因。挫伤36小时内引起肺功能失常的主要因素为肺间质和肺泡水肿及弥散功能障碍,特别是分流的增加,最终导致低氧血症)、放射性损伤等。
(3)生物性因素 如重症肺炎(细菌内毒素直接损伤肺泡毛细血管,受伤的肺组织或血液成分能释放多种炎性介质,使肺血管通透性增强,并致肺血管痉挛和支气管收缩)。
2.肺外因素 包括严重休克、感染中毒症、严重非胸部创伤、大面积烧伤、大量输血、急性胰腺炎、器官移植、子痫、空气或羊水栓塞、糖尿病酮症酸中毒、尿毒症、肝功能衰竭、药品或麻醉品(如海洛因、美沙酮、巴比妥类、镇痛剂、噻嗪类利尿剂、水杨酸盐、秋水仙碱、阿糖胞苷、乙氯戊烯炔醇、硫酸镁等)中毒等。
(二)发病机制
ARDS为许多原发疾病引起,发病机制错综复杂。虽然肺损伤的机制迄今尚未完全阐明,但已确认它是系统性炎症反应综合征的一部分。除有些致病因素对肺泡膜的直接损伤外,更重要的是多种炎症细胞(中性粒细胞、巨噬细胞、血小板)及其释放的炎性介质介导的肺炎症反应,最终引起肺泡膜损伤、通透性增加和微血栓形成,并可造成肺泡上皮损伤,表面活性物质(PS)减少和消失,加重肺水肿和肺不张,从而引起肺的氧合功能障碍,导致顽固性低氧血症。
许多介质和细胞因子都不同程度地参与了ARDS的发病过程,包括白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血小板活化因子(PAF)、补体、超氧化物、黏附分子等。中性粒细胞在肺内迁移、聚集、激活,通过损伤肺毛细血管内皮细胞(PCEC),以及通过释放、激活补体、凝血和纤溶系统等,诱发其他炎性介质的释放,并通过“呼吸爆发”即瀑布效应(sequestration)释放氧自由基[OR,是重要的炎症介质之一,它可使释放蛋白水解酶(PMN)向炎症区游走、聚集,激活并释放溶酶体酶,损伤血管内皮,引起血管通透性增加,可导致严重的肺组织损伤]、花生四烯酸代谢产物(AAM)、蛋白酶、炎性介质(如LTC4和LTD4均具有收缩支气管平滑肌和毛细血管的作用,增加血管通透性,可直接引起肺水肿),出现恶性循环,这可能是ARDS难以治愈的重要原因之一。肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、肺毛细血管内皮细胞的参与是ALI与ARDS发病的重要细胞学机制。此外,基质金属蛋白酶的表达和活性明显增加,加速了肺损伤与损伤后肺重建。
随着近年系统性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)和代偿性抗炎症反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS)理论的提出,对炎症的病理生理过程认识更加深刻。SIRS即指机体失控的自我持续放大和自我破坏的炎症反应;CARS是指与SIRS同时启动的一系列内源性抗炎介质和抗炎性内分泌激素引起的抗炎反应。若SIRS和CARS病变发展过程中发生平衡失调,则可导致多器官功能障碍综合征(MODS)。
肺内炎性介质和抗炎介质的平衡失调,亦是ARDS发生、发展的重要环节。ARDS发生时,除有炎性介质的增加,尚有IL-4、IL-10、IL-13等多种抗炎介质释放不足。
发生ARDS时,由于肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞(PC)损伤,肺泡膜通透性增加,引起肺间质和肺泡水肿;肺表面活性物质减少或消失,导致小气道陷闭,透明膜形成,肺泡萎陷不张,肺顺应性降低,从而引起肺的氧合功能障碍,导致顽固性低氧血症。由于病变不均匀,以重力依赖区(dependent regions,仰卧时靠近背部的肺区)最重,肺水肿和肺不张占据了该区,通气功能极差,而在非重力依赖区(non-dependent regions,仰卧时靠近胸前壁的肺区)的肺泡通气功能基本正常。由于肺泡萎陷功能残气量减少,有效参与气体交换的肺泡数量减少,故称ARDS肺为“婴儿肺”(baby lung)。上述病理改变引起弥散障碍和肺内分流,造成严重的低氧血症和呼吸窘迫。
呼吸窘迫的发生机制主要有:①低氧血症刺激颈动脉窦和主动脉体化学感受器,反射性刺激呼吸中枢,产生过度通气;②肺充血、水肿刺激毛细血管旁J感受器,引起反射性呼吸加深、加快,导致呼吸窘迫。早期由于呼吸的代偿,PaCO2表现为正常或降低。严重者,由于肺通气量减少以及呼吸窘迫加重呼吸肌疲劳,可导致高碳酸血症。
(三)病理
ARDS的发病机制错综复杂,目前尚不完全清楚,但病理生理和临床过程基本上并不依赖于特定病因,共同的ARDS病理基础为肺泡-毛细血管膜的急性损伤,主要病理改变为肺广泛性充血水肿和肺泡内透明膜形成。其病理过程可分为三个阶段,即渗出期、增生期和纤维化期,三个阶段常重叠存在。ARDS肺组织的大体表现为肺呈暗红色或暗紫色的肝样变,可见水肿、出血,重量明显增加,切面有液体渗出,故有“湿肺”之称。显微镜下可见肺毛细血管充血、出血、微血栓形成,肺间质和肺泡内有富含蛋白质的水肿液及炎症细胞浸润。约经72小时后,由凝集的血浆蛋白、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,伴灶性或大片肺泡萎陷,可见Ⅰ型肺泡上皮受损坏死。经1~3周,逐渐过渡到增生期和纤维化期,可见Ⅱ型肺泡上皮、成纤维细胞增生和胶原沉积。部分肺泡的透明膜经吸收消散而修复,亦可有部分形成纤维化。ARDS患者容易合并肺部继发感染,可形成肺小脓肿等炎症改变。
二、中医病因病机
ARDS多因感受外邪、创伤瘀毒,或内伤久病体虚,而致邪毒或瘀毒内陷伤肺,使气血郁闭,脏气衰惫而成。
1.感受外邪 六淫或疫毒直中于肺,肺气郁闭,痰浊内生,逆而为喘。肺主气而朝百脉,心主血,肺气闭塞,易致心血不畅,加重肺气闭塞。
2.创伤瘀毒 外伤失血气脱,使肺气衰败,肺失肃降而喘逆;胸部创伤,肺络受伤,肺体受损,气血失和,血瘀内结,肺络不畅,血脉瘀阻,浊气内逆,清气亏少,脏真受伤而生痰湿,逆而为喘。
3.内伤久病 宿疾恶化或医治失当,肺气虚损,或他脏虚损传肺,久病迁延,肺肾俱虚,以致气阴衰败,肾不纳气,元阳欲绝,气虚欲脱而致喘息不能卧。
ARDS病位在于肺肾,热毒、瘀血闭郁肺气,或久病肺肾之气虚疲,而致上气喘促,为本病基本病机特点。病理性质总属本虚标实,虚实夹杂,虚为肺肾亏虚,实表现为热毒瘀血。肺气被邪毒所遏,失其宣肃,内生痰浊,肺气上逆而为喘促息数,呼吸窘迫。或创伤所致热毒瘀肺,或疫毒炽盛,灼伤肺络,痰瘀互结,阻碍气机,致肺气上逆而喘。内伤久病,病情恶化,日渐危笃,肺气欲绝,气阴两伤,易致正气脱竭而死。
【临床表现】
一、症状
ARDS多发生于脓毒血症、严重创伤、休克、误吸、急性胰腺炎等原发病发展过程中,易误认为原发病情加重而被忽视。
1.起病急剧而隐袭,多在原发病后5天内发生,常为原发病症状所掩盖,极易误诊。发病早期易与肺部感染或右心衰竭相混淆。
2.呼吸频数(>28次/分)、窘迫,吸气时可见三凹征。老年体弱或女性患者,呼吸频率超过20次/分,应引起重视。
3.缺氧症状:随着病情的发展,唇和指(趾)甲发绀逐渐加重,常规氧疗不能改善,亦不能用原发心肺疾病(如肺气肿、肺炎、气胸、肺不张、心力衰竭等)解释。
二、体征
呼吸急促而困难、发绀。除有原发疾病的体征外,发病早期可无异常体征,或仅可闻及双肺少量细湿啰音,后期可闻及水泡音,可有管状呼吸音。
【实验室及其他检查】
1.动脉血气分析 典型改变为PaO2降低,常低于60mmHg。即使吸入气中氧浓度分数(FiO2)>0.5,PaO2仍低于50mmHg时,可作为判断ARDS的一项重要指标。其中PaO2/FiO2(氧合指数,即氧分压与吸入氧浓度的比值)最为常用,氧合指数降低是ARDS诊断的必要条件(正常值为400~500,ARDS时≤300)。ARDS早期因过度通气,PaCO2常低于30mmHg或更低。晚期因组织严重缺氧,代谢性酸中毒加重,PaCO2升高,说明病情加重,预后不良。
2.床旁肺功能监测 ARDS的早期诊断非常困难,尚无统一的诊断标准。ARDS时肺顺应性降低,无效腔通气量比例(VO/VT)增加,但无呼气流速受限。顺应性的改变对严重性评价和判断有一定的意义。
3.血流动力学监测 ARDS与左心衰竭鉴别有困难时,可通过置入Swan-Ganz导管测定肺动脉楔压(PAWP),这是反映左房压较可靠的指标。PAWP一般<12mmHg,若>18mmHg,则支持左心衰竭的诊断。
4.胸部X线检查 早期多无异常,有时可出现轻度间质改变,呈边缘模糊的肺纹理增多,病情发展,可逐渐出现斑片状阴影,甚至相互融合呈大片浸润阴影,其中可见支气管充气征。其演变快速多变符合肺水肿的特点。后期出现肺间质纤维化,心影边缘不清或消失。
【诊断与鉴别诊断】
一、诊断
根据ARDS柏林定义,满足如下四项条件即可诊断ARDS。
1.明确诱因下1周内出现的急性或进展性呼吸困难。
2.胸部X线平片或胸部CT显示双肺浸润影,不能完全用胸腔积液、肺叶或全肺不张和结节影解释。
3.呼吸衰竭不能完全用心力衰竭和液体负荷过重解释。如临床没有危险因素,需要用客观检查(如超声心动图)来评价心源性肺水肿。
4.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。
轻度:200mmHg<PaO2/FiO2≤300mmHg。
中度:100mmHg<PaO2/FiO2≤200mmHg。
重度:PaO2/FiO2≤100mmHg。
需要注意的是上述氧合指数中PaO2的监测都是在机械通气参数PEEP/CPAP不低于5cmH2O的条件下测得;所在海拔超过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)。
二、鉴别诊断
ARDS以呼吸困难和肺水肿为突出的临床表现,应注意与以下疾病鉴别。
1.心源性肺水肿 常见于高血压性心脏病、冠状动脉硬化性心脏病、心肌炎、心肌病、瓣膜性心脏病等各种心脏疾病引起的急性左心功能不全。心源性肺水肿时水肿液中蛋白质含量不高,患者卧位时呼吸困难加重,咯粉红色泡沫样痰,肺部湿啰音多在肺底部,采用强心剂、利尿剂疗效好。
2.非心源性肺水肿 可见于多种情况,如输液过量、血浆胶体渗透压降低、肝硬化、肾病综合征以及胸腔抽液、抽气过多、过快引起的肺复张后肺水肿。
3.急性肺栓塞 起病突然,可有剧烈胸痛、发热、呼吸困难、发绀、咯血、烦躁不安等症状,有心动过速、肺部湿啰音、胸膜摩擦音或胸腔积液等体征。
另外,还应与自发性气胸、急性心肌梗死、大片肺不张、肺间质纤维化、上气道阻塞等疾病鉴别。
【治疗】
一、治疗思路
ARDS患者主要表现为急性进行性呼吸窘迫,呼吸频数,明显缺氧,是一种急性呼吸系统危重症,其治疗必须遵循呼吸病学与危重病医学紧密结合的原则,并在严密监护下进行。治疗目标包括:改善肺氧合功能,纠正缺氧,保护器官功能,防治并发症和治疗基础疾病,防止缺氧造成的多器官功能衰竭。治疗措施包括:积极治疗原发疾病,氧疗,常规给氧方法不能纠正缺氧时,应尽早给予机械通气,控制感染,以及调节机体液体平衡等。因此,ARDS应以西医治疗为主,机械通气乃是重要的治疗手段。
中药常采用保留灌肠的方法,撤除呼吸机,给予清热解毒、活血化瘀等法治疗。在恢复期给予滋阴温阳、补肾纳气等中药治疗,对促进患者早日康复可起到积极的作用。
二、西医治疗
1.氧疗 ARDS一旦诊断,应立即给予氧疗,采取有效措施,尽快提高PaO2,一般给予高浓度吸氧,使PaO2≥60mmHg,或使SaO2≥90%。轻者可面罩给氧,多数患者需用机械通气给氧。为维持适当氧合,ARDS患者需较高浓度氧疗,而浓度过高或时间过长又可能导致氧中毒。一般吸入氧气浓度低于60%不会对肺组织造成损伤,故在维持适当氧合的基础上,应尽量将氧浓度降至60%以下。若SaO2低于90%,尤其是85%的情况下,容易导致重要脏器的缺氧性损伤,必须提高氧浓度,待氧合改善后,再将氧浓度降至安全水平以下。机械通气,尤其是合理应用呼气末正压通气(PEEP)时,氧中毒的机会显著减少。
2.机械通气 目前ARDS机械通气的指征虽无统一标准,但大多数学者认为一旦确诊应尽早进行机械通气。应用机械通气的主要适应证是低氧血症,ALI阶段的早期患者可试用无创正压通气,无效或病情加重时尽快气管插管或切开行有创机械通气。机械通气的目的是提供充分的通气和氧合,以支持各器官功能。ARDS的机械通气以减轻或不加重肺损伤为原则,故强调“最佳”PEEP、低平台、适当潮气量和呼吸频率,称为“保护性肺通气”。主要措施如下:
(1)呼气末正压通气(PEEP) 为保障适当的组织供氧量,应采用呼气末正压通气为主的综合治疗。呼气末正压通气是治疗ARDS的主要手段,其改善氧合的作用包括以下几点:①适当的PEEP可使呼气末肺容量增加,扩张陷闭肺泡和小气道;②减轻肺泡和肺间质水肿,改善肺泡弥散功能和通气/血流比例,减少肺内分流,改善氧合功能和肺顺应性;③减少肺血流总量。
(2)小潮气量 ARDS时,为防止肺泡过度充气,机械通气时采用小潮气量,即6~8mL/kg,将吸气压控制在30~35cm H2O以下。为保证小潮气量,可允许一定程度的二氧化碳潴留和呼吸性酸中毒(pH 7.25~7.30)。合并代谢性酸中毒时,需适当补碱。
注意:在呼吸支持治疗中,保持呼吸道畅通,合理的湿化,及时的吸引和引流,防止气压伤,预防交叉感染和氧中毒等并发症的发生等亦非常重要。
3.原发疾病的治疗 原发疾病是引起ALI/ARDS的最重要原因,应及时治疗。如休克的纠正,骨折的固定,严重感染的抗生素治疗,制止炎症反应对肺的进一步损伤。
4.改善血流动力学 对ARDS患者为了防止心输出量的降低,必要时需补充全血和电解质平衡液,使充盈压保持在15~17mmHg。如心脏指数(CI)下降,心脏收缩力降低时,可使用氯化钙、多巴胺、强心剂等以增强其收缩力。合理使用PEEP能产生最大的肺顺应性,对氧输送量和血流量的影响最小。
5.药物治疗
(1)血管扩张剂 山莨菪碱(654-2)不仅能阻断胆碱能受体,解除小血管痉挛,还能减轻溶酶体对肺组织的损伤,抑制血小板聚集,减轻肺微血栓的形成,可尽早应用,但量不宜大,不宜久用,一般用10~20mg,每6小时静滴1次,病情改善后酌情减量或停用。
(2)糖皮质激素 在ARDS早期和晚期,均有许多学者试图用糖皮质激素减轻肺内炎症反应,但很少能证明糖皮质激素的益处,故目前证据不支持大剂量糖皮质激素治疗ARDS患者。
6.液体管理、纠正酸碱失衡和水电解质紊乱 对ARDS患者为减轻肺水肿,应合理限制液体入量,以可容许的低循环容量来维持有效循环,使肺保持相对“干”的状态。在血压稳定的前提下,液体出入量宜轻度负平衡。ARDS因有效血容量不足休克时,应补充血容量。若因创伤出血过多,必须输血,注意输血切忌过量,滴速不宜过快,最好输入新鲜血。严重缺氧或伴二氧化碳潴留者,可发生混合性酸中毒,应及时补充碱性药物(如5%碳酸氢钠)。
7.支持治疗 ARDS患者常处于高代谢状态,能量消耗增加,应补充足够的营养。ARDS急性期患者,应及时补充热量和蛋白、脂肪等营养物质。静脉营养可引起感染和血栓形成等并发症,应提倡全胃肠营养,不仅可避免静脉营养的不足,而且能保护胃肠黏膜,防止肠道菌群移位。ARDS患者应在ICU中严密监视,动态监测呼吸、循环、水电解质、酸碱平衡等,有利于及时调整治疗方案。
三、中医治疗
(一)辨证论治
1.热毒袭肺证
临床表现:喘促气急,或张口抬肩,不能平卧,高热烦渴,面唇发绀,舌质绛,苔薄白或薄黄,脉洪数。
治法:清热解毒,宣肺降逆。
代表方剂:清瘟败毒饮合麻杏石甘汤加减。热入营血,舌绛,可合犀角地黄汤清营凉血;血瘀发绀者,则加丹参、川芎活血化瘀;热结腑实而见便秘者,可加大黄,或用大承气汤保留灌肠,通腑泄热。
2.痰热壅肺证
临床表现:喘促气涌,咳嗽痰多,黏稠色黄,或痰中带血,伴胸中烦热,咽干口渴,尿赤便秘,舌红,苔黄腻,脉滑数。
治法:清热化痰,肃肺平喘。
代表方剂:清金化痰汤加减。痰热胶结而见痰多黏稠,加海蛤粉、胆南星清热化痰;腑气不通而见便秘者,加大黄、厚朴、枳实、芒硝通腑泻肺。
3.气阴两伤证
临床表现:喘促气短,动则尤甚,痰少或稀薄,声低懒言,自汗畏风,身倦乏力,心烦,口干面红,舌质淡红,苔薄白或少苔,脉沉细数或弱。
治法:益气养阴。
代表方剂:生脉散合补肺汤加减。若肺阴虚甚者,酌加百合、沙参、玉竹滋阴润肺;阳虚有寒者,可加干姜、吴茱萸温阳散寒。
4.心肾阳虚证
临床表现:喘气急促,张口抬肩,呼多吸少,动则喘甚,神疲气短,汗出肢冷,面青唇紫,舌质淡,脉沉细无力。
治法:温通心肾。
代表方剂:参附汤加味。或参附注射液静脉滴注。肾气虚动则喘甚者,加沉香纳气平喘;阳虚明显见汗出肢冷者,加肉桂、干姜温通心肾;血瘀较重见面青唇紫者,加赤芍、丹参、川芎活血化瘀。
(二)常用中药制剂
1.热毒宁注射液 功效:清热,疏风,解毒。适用于高热、咳嗽、咳痰、痰黄等症。用法:每次20mL,用5%葡萄糖注射液或0.9%生理盐水注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
2.痰热清注射液 功效:清热、解毒、化痰。适用于发热、咳嗽、咯痰不爽、口渴、咽喉肿痛等症。用法:每次20mL,用5%葡萄糖注射液或0.9%生理盐水注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
3.参麦注射液 功效:益气固脱,养阴生津。适用于气阴两虚证。用法:每次20~60mL,用5%葡萄糖注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
4.参附注射液 功效:回阳救逆,益气固脱。适用于阳气暴脱的厥脱证(感染性、失血性、失液性休克等),也可用于阳虚(气虚)所致的惊悸、怔忡、喘咳等。用法:每次20~60mL,用5%葡萄糖注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
【预后】
ARDS属危重病,病情凶险,死亡率高达50%~70%,其预后与基础疾病严重程度和治疗是否及时得当有关,死亡病例的1/3与原发病有关,多见于疾病早期(3天)。不可逆性低氧血症或顽固性呼吸性酸中毒导致的死亡仅占6%~11%,其余大多数因并发症致死,以脓毒血症和多器官功能衰竭最多见。若基础疾病能及时有效地控制,ARDS能迅速得到缓解,多能恢复。若经治疗后肺血管阻力增加,亦提示预后不佳。能康复者部分完全恢复,部分留下肺纤维化,但多不影响生活质量。
【预防与调护】
预防的关键在于对本病认识的提高以及对本病的早期警惕,对可疑者宜早期做动脉血气分析,以免误诊。一旦发现呼吸频数,PaO2持续降低,吸氧不能改善等肺损伤时,应早期给予呼吸支持和其他预防及干扰措施。对重危病人应及早送入ICU严密监护,加强呼吸道的护理,严控院内感染,防止ARDS进一步发展和重要器官的损伤。避免超负荷输液和长时间高浓度吸氧,并加强营养支持。
急性肺损伤(acute lung injury,ALI)和ARDS为同一疾病过程的两个阶段。ALI代表早期和病情相对较轻的阶段,而ARDS代表后期病情较严重的阶段,55%的ALI会在3天内进展为ARDS。鉴于用不同名称区分严重程度可能给临床和研究带来困惑,2012年发表的ARDS柏林定义取消了ALI命名,将本病统一称为ARDS,原ALI相当于现在的轻症ARDS。
在第二次世界大战的伤员中,人们首先认识了急性呼吸窘迫综合征,当时称为“创伤性湿肺”。1972年开始将此综合征称为成人呼吸窘迫综合征(ARDS),以便与新生儿呼吸窘迫综合征相区别。1992年在西班牙巴塞罗那欧美学者达成共识,以急性(acute)代替成人(adult),称为急性呼吸窘迫综合征(ARDS),1994年最终达成统一公认的ARDS诊断标准。1999年9月18日我国在昆明呼吸衰竭学术研讨会上讨论修改了诊断标准。2011年欧美呼吸与危重症领域专家在柏林提出了新的ARDS诊断标准即柏林标准,根据氧合指标将ARDS的严重程度进行了分级。美国目前有ARDS病人15万之多,我国近几年ARDS病例数日渐增多。ARDS为临床上常见的危重疾病之一,近年来对ARDS虽然进行了大量的研究,在其发病机理、病理生理和呼吸支持方面有了显著进展,但仍未完全阐明,死亡率仍高达50%~70%。
本病以进行性加重的呼吸困难、发绀为主要临床表现,可归属于中医“暴喘”“喘脱”范畴。
【病因病理】
一、西医病因病理
(一)病因
ARDS的发病机制错综复杂,目前尚未完全阐明,包括肺内因素(直接因素)和肺外因素(间接因素)。
1.肺内因素 是指对肺的直接损伤,包括:
(1)化学性因素 如吸入毒气(氨、氯气、二氧化硫)、烟尘、胃内容物(pH<2.5时,可使肺泡Ⅰ型上皮细胞坏死、脱落,并破坏肺泡毛细血管)及氧中毒(吸入高浓度的氧时,氧自由基的生成速度快,超过了组织抗氧化系统的清除能力,也可引起ALI)等。
(2)物理性因素 如肺挫伤(肺挫伤后即刻的病理变化为肺不张和肺出血,是引起ALI的一个重要原因。挫伤36小时内引起肺功能失常的主要因素为肺间质和肺泡水肿及弥散功能障碍,特别是分流的增加,最终导致低氧血症)、放射性损伤等。
(3)生物性因素 如重症肺炎(细菌内毒素直接损伤肺泡毛细血管,受伤的肺组织或血液成分能释放多种炎性介质,使肺血管通透性增强,并致肺血管痉挛和支气管收缩)。
2.肺外因素 包括严重休克、感染中毒症、严重非胸部创伤、大面积烧伤、大量输血、急性胰腺炎、器官移植、子痫、空气或羊水栓塞、糖尿病酮症酸中毒、尿毒症、肝功能衰竭、药品或麻醉品(如海洛因、美沙酮、巴比妥类、镇痛剂、噻嗪类利尿剂、水杨酸盐、秋水仙碱、阿糖胞苷、乙氯戊烯炔醇、硫酸镁等)中毒等。
(二)发病机制
ARDS为许多原发疾病引起,发病机制错综复杂。虽然肺损伤的机制迄今尚未完全阐明,但已确认它是系统性炎症反应综合征的一部分。除有些致病因素对肺泡膜的直接损伤外,更重要的是多种炎症细胞(中性粒细胞、巨噬细胞、血小板)及其释放的炎性介质介导的肺炎症反应,最终引起肺泡膜损伤、通透性增加和微血栓形成,并可造成肺泡上皮损伤,表面活性物质(PS)减少和消失,加重肺水肿和肺不张,从而引起肺的氧合功能障碍,导致顽固性低氧血症。
许多介质和细胞因子都不同程度地参与了ARDS的发病过程,包括白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血小板活化因子(PAF)、补体、超氧化物、黏附分子等。中性粒细胞在肺内迁移、聚集、激活,通过损伤肺毛细血管内皮细胞(PCEC),以及通过释放、激活补体、凝血和纤溶系统等,诱发其他炎性介质的释放,并通过“呼吸爆发”即瀑布效应(sequestration)释放氧自由基[OR,是重要的炎症介质之一,它可使释放蛋白水解酶(PMN)向炎症区游走、聚集,激活并释放溶酶体酶,损伤血管内皮,引起血管通透性增加,可导致严重的肺组织损伤]、花生四烯酸代谢产物(AAM)、蛋白酶、炎性介质(如LTC4和LTD4均具有收缩支气管平滑肌和毛细血管的作用,增加血管通透性,可直接引起肺水肿),出现恶性循环,这可能是ARDS难以治愈的重要原因之一。肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、肺毛细血管内皮细胞的参与是ALI与ARDS发病的重要细胞学机制。此外,基质金属蛋白酶的表达和活性明显增加,加速了肺损伤与损伤后肺重建。
随着近年系统性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)和代偿性抗炎症反应综合征(compensatory anti-inflammatory response syndrome,CARS)理论的提出,对炎症的病理生理过程认识更加深刻。SIRS即指机体失控的自我持续放大和自我破坏的炎症反应;CARS是指与SIRS同时启动的一系列内源性抗炎介质和抗炎性内分泌激素引起的抗炎反应。若SIRS和CARS病变发展过程中发生平衡失调,则可导致多器官功能障碍综合征(MODS)。
肺内炎性介质和抗炎介质的平衡失调,亦是ARDS发生、发展的重要环节。ARDS发生时,除有炎性介质的增加,尚有IL-4、IL-10、IL-13等多种抗炎介质释放不足。
发生ARDS时,由于肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞(PC)损伤,肺泡膜通透性增加,引起肺间质和肺泡水肿;肺表面活性物质减少或消失,导致小气道陷闭,透明膜形成,肺泡萎陷不张,肺顺应性降低,从而引起肺的氧合功能障碍,导致顽固性低氧血症。由于病变不均匀,以重力依赖区(dependent regions,仰卧时靠近背部的肺区)最重,肺水肿和肺不张占据了该区,通气功能极差,而在非重力依赖区(non-dependent regions,仰卧时靠近胸前壁的肺区)的肺泡通气功能基本正常。由于肺泡萎陷功能残气量减少,有效参与气体交换的肺泡数量减少,故称ARDS肺为“婴儿肺”(baby lung)。上述病理改变引起弥散障碍和肺内分流,造成严重的低氧血症和呼吸窘迫。
呼吸窘迫的发生机制主要有:①低氧血症刺激颈动脉窦和主动脉体化学感受器,反射性刺激呼吸中枢,产生过度通气;②肺充血、水肿刺激毛细血管旁J感受器,引起反射性呼吸加深、加快,导致呼吸窘迫。早期由于呼吸的代偿,PaCO2表现为正常或降低。严重者,由于肺通气量减少以及呼吸窘迫加重呼吸肌疲劳,可导致高碳酸血症。
(三)病理
ARDS的发病机制错综复杂,目前尚不完全清楚,但病理生理和临床过程基本上并不依赖于特定病因,共同的ARDS病理基础为肺泡-毛细血管膜的急性损伤,主要病理改变为肺广泛性充血水肿和肺泡内透明膜形成。其病理过程可分为三个阶段,即渗出期、增生期和纤维化期,三个阶段常重叠存在。ARDS肺组织的大体表现为肺呈暗红色或暗紫色的肝样变,可见水肿、出血,重量明显增加,切面有液体渗出,故有“湿肺”之称。显微镜下可见肺毛细血管充血、出血、微血栓形成,肺间质和肺泡内有富含蛋白质的水肿液及炎症细胞浸润。约经72小时后,由凝集的血浆蛋白、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,伴灶性或大片肺泡萎陷,可见Ⅰ型肺泡上皮受损坏死。经1~3周,逐渐过渡到增生期和纤维化期,可见Ⅱ型肺泡上皮、成纤维细胞增生和胶原沉积。部分肺泡的透明膜经吸收消散而修复,亦可有部分形成纤维化。ARDS患者容易合并肺部继发感染,可形成肺小脓肿等炎症改变。
二、中医病因病机
ARDS多因感受外邪、创伤瘀毒,或内伤久病体虚,而致邪毒或瘀毒内陷伤肺,使气血郁闭,脏气衰惫而成。
1.感受外邪 六淫或疫毒直中于肺,肺气郁闭,痰浊内生,逆而为喘。肺主气而朝百脉,心主血,肺气闭塞,易致心血不畅,加重肺气闭塞。
2.创伤瘀毒 外伤失血气脱,使肺气衰败,肺失肃降而喘逆;胸部创伤,肺络受伤,肺体受损,气血失和,血瘀内结,肺络不畅,血脉瘀阻,浊气内逆,清气亏少,脏真受伤而生痰湿,逆而为喘。
3.内伤久病 宿疾恶化或医治失当,肺气虚损,或他脏虚损传肺,久病迁延,肺肾俱虚,以致气阴衰败,肾不纳气,元阳欲绝,气虚欲脱而致喘息不能卧。
ARDS病位在于肺肾,热毒、瘀血闭郁肺气,或久病肺肾之气虚疲,而致上气喘促,为本病基本病机特点。病理性质总属本虚标实,虚实夹杂,虚为肺肾亏虚,实表现为热毒瘀血。肺气被邪毒所遏,失其宣肃,内生痰浊,肺气上逆而为喘促息数,呼吸窘迫。或创伤所致热毒瘀肺,或疫毒炽盛,灼伤肺络,痰瘀互结,阻碍气机,致肺气上逆而喘。内伤久病,病情恶化,日渐危笃,肺气欲绝,气阴两伤,易致正气脱竭而死。
【临床表现】
一、症状
ARDS多发生于脓毒血症、严重创伤、休克、误吸、急性胰腺炎等原发病发展过程中,易误认为原发病情加重而被忽视。
1.起病急剧而隐袭,多在原发病后5天内发生,常为原发病症状所掩盖,极易误诊。发病早期易与肺部感染或右心衰竭相混淆。
2.呼吸频数(>28次/分)、窘迫,吸气时可见三凹征。老年体弱或女性患者,呼吸频率超过20次/分,应引起重视。
3.缺氧症状:随着病情的发展,唇和指(趾)甲发绀逐渐加重,常规氧疗不能改善,亦不能用原发心肺疾病(如肺气肿、肺炎、气胸、肺不张、心力衰竭等)解释。
二、体征
呼吸急促而困难、发绀。除有原发疾病的体征外,发病早期可无异常体征,或仅可闻及双肺少量细湿啰音,后期可闻及水泡音,可有管状呼吸音。
【实验室及其他检查】
1.动脉血气分析 典型改变为PaO2降低,常低于60mmHg。即使吸入气中氧浓度分数(FiO2)>0.5,PaO2仍低于50mmHg时,可作为判断ARDS的一项重要指标。其中PaO2/FiO2(氧合指数,即氧分压与吸入氧浓度的比值)最为常用,氧合指数降低是ARDS诊断的必要条件(正常值为400~500,ARDS时≤300)。ARDS早期因过度通气,PaCO2常低于30mmHg或更低。晚期因组织严重缺氧,代谢性酸中毒加重,PaCO2升高,说明病情加重,预后不良。
2.床旁肺功能监测 ARDS的早期诊断非常困难,尚无统一的诊断标准。ARDS时肺顺应性降低,无效腔通气量比例(VO/VT)增加,但无呼气流速受限。顺应性的改变对严重性评价和判断有一定的意义。
3.血流动力学监测 ARDS与左心衰竭鉴别有困难时,可通过置入Swan-Ganz导管测定肺动脉楔压(PAWP),这是反映左房压较可靠的指标。PAWP一般<12mmHg,若>18mmHg,则支持左心衰竭的诊断。
4.胸部X线检查 早期多无异常,有时可出现轻度间质改变,呈边缘模糊的肺纹理增多,病情发展,可逐渐出现斑片状阴影,甚至相互融合呈大片浸润阴影,其中可见支气管充气征。其演变快速多变符合肺水肿的特点。后期出现肺间质纤维化,心影边缘不清或消失。
【诊断与鉴别诊断】
一、诊断
根据ARDS柏林定义,满足如下四项条件即可诊断ARDS。
1.明确诱因下1周内出现的急性或进展性呼吸困难。
2.胸部X线平片或胸部CT显示双肺浸润影,不能完全用胸腔积液、肺叶或全肺不张和结节影解释。
3.呼吸衰竭不能完全用心力衰竭和液体负荷过重解释。如临床没有危险因素,需要用客观检查(如超声心动图)来评价心源性肺水肿。
4.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。
轻度:200mmHg<PaO2/FiO2≤300mmHg。
中度:100mmHg<PaO2/FiO2≤200mmHg。
重度:PaO2/FiO2≤100mmHg。
需要注意的是上述氧合指数中PaO2的监测都是在机械通气参数PEEP/CPAP不低于5cmH2O的条件下测得;所在海拔超过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)。
二、鉴别诊断
ARDS以呼吸困难和肺水肿为突出的临床表现,应注意与以下疾病鉴别。
1.心源性肺水肿 常见于高血压性心脏病、冠状动脉硬化性心脏病、心肌炎、心肌病、瓣膜性心脏病等各种心脏疾病引起的急性左心功能不全。心源性肺水肿时水肿液中蛋白质含量不高,患者卧位时呼吸困难加重,咯粉红色泡沫样痰,肺部湿啰音多在肺底部,采用强心剂、利尿剂疗效好。
2.非心源性肺水肿 可见于多种情况,如输液过量、血浆胶体渗透压降低、肝硬化、肾病综合征以及胸腔抽液、抽气过多、过快引起的肺复张后肺水肿。
3.急性肺栓塞 起病突然,可有剧烈胸痛、发热、呼吸困难、发绀、咯血、烦躁不安等症状,有心动过速、肺部湿啰音、胸膜摩擦音或胸腔积液等体征。
另外,还应与自发性气胸、急性心肌梗死、大片肺不张、肺间质纤维化、上气道阻塞等疾病鉴别。
【治疗】
一、治疗思路
ARDS患者主要表现为急性进行性呼吸窘迫,呼吸频数,明显缺氧,是一种急性呼吸系统危重症,其治疗必须遵循呼吸病学与危重病医学紧密结合的原则,并在严密监护下进行。治疗目标包括:改善肺氧合功能,纠正缺氧,保护器官功能,防治并发症和治疗基础疾病,防止缺氧造成的多器官功能衰竭。治疗措施包括:积极治疗原发疾病,氧疗,常规给氧方法不能纠正缺氧时,应尽早给予机械通气,控制感染,以及调节机体液体平衡等。因此,ARDS应以西医治疗为主,机械通气乃是重要的治疗手段。
中药常采用保留灌肠的方法,撤除呼吸机,给予清热解毒、活血化瘀等法治疗。在恢复期给予滋阴温阳、补肾纳气等中药治疗,对促进患者早日康复可起到积极的作用。
二、西医治疗
1.氧疗 ARDS一旦诊断,应立即给予氧疗,采取有效措施,尽快提高PaO2,一般给予高浓度吸氧,使PaO2≥60mmHg,或使SaO2≥90%。轻者可面罩给氧,多数患者需用机械通气给氧。为维持适当氧合,ARDS患者需较高浓度氧疗,而浓度过高或时间过长又可能导致氧中毒。一般吸入氧气浓度低于60%不会对肺组织造成损伤,故在维持适当氧合的基础上,应尽量将氧浓度降至60%以下。若SaO2低于90%,尤其是85%的情况下,容易导致重要脏器的缺氧性损伤,必须提高氧浓度,待氧合改善后,再将氧浓度降至安全水平以下。机械通气,尤其是合理应用呼气末正压通气(PEEP)时,氧中毒的机会显著减少。
2.机械通气 目前ARDS机械通气的指征虽无统一标准,但大多数学者认为一旦确诊应尽早进行机械通气。应用机械通气的主要适应证是低氧血症,ALI阶段的早期患者可试用无创正压通气,无效或病情加重时尽快气管插管或切开行有创机械通气。机械通气的目的是提供充分的通气和氧合,以支持各器官功能。ARDS的机械通气以减轻或不加重肺损伤为原则,故强调“最佳”PEEP、低平台、适当潮气量和呼吸频率,称为“保护性肺通气”。主要措施如下:
(1)呼气末正压通气(PEEP) 为保障适当的组织供氧量,应采用呼气末正压通气为主的综合治疗。呼气末正压通气是治疗ARDS的主要手段,其改善氧合的作用包括以下几点:①适当的PEEP可使呼气末肺容量增加,扩张陷闭肺泡和小气道;②减轻肺泡和肺间质水肿,改善肺泡弥散功能和通气/血流比例,减少肺内分流,改善氧合功能和肺顺应性;③减少肺血流总量。
(2)小潮气量 ARDS时,为防止肺泡过度充气,机械通气时采用小潮气量,即6~8mL/kg,将吸气压控制在30~35cm H2O以下。为保证小潮气量,可允许一定程度的二氧化碳潴留和呼吸性酸中毒(pH 7.25~7.30)。合并代谢性酸中毒时,需适当补碱。
注意:在呼吸支持治疗中,保持呼吸道畅通,合理的湿化,及时的吸引和引流,防止气压伤,预防交叉感染和氧中毒等并发症的发生等亦非常重要。
3.原发疾病的治疗 原发疾病是引起ALI/ARDS的最重要原因,应及时治疗。如休克的纠正,骨折的固定,严重感染的抗生素治疗,制止炎症反应对肺的进一步损伤。
4.改善血流动力学 对ARDS患者为了防止心输出量的降低,必要时需补充全血和电解质平衡液,使充盈压保持在15~17mmHg。如心脏指数(CI)下降,心脏收缩力降低时,可使用氯化钙、多巴胺、强心剂等以增强其收缩力。合理使用PEEP能产生最大的肺顺应性,对氧输送量和血流量的影响最小。
5.药物治疗
(1)血管扩张剂 山莨菪碱(654-2)不仅能阻断胆碱能受体,解除小血管痉挛,还能减轻溶酶体对肺组织的损伤,抑制血小板聚集,减轻肺微血栓的形成,可尽早应用,但量不宜大,不宜久用,一般用10~20mg,每6小时静滴1次,病情改善后酌情减量或停用。
(2)糖皮质激素 在ARDS早期和晚期,均有许多学者试图用糖皮质激素减轻肺内炎症反应,但很少能证明糖皮质激素的益处,故目前证据不支持大剂量糖皮质激素治疗ARDS患者。
6.液体管理、纠正酸碱失衡和水电解质紊乱 对ARDS患者为减轻肺水肿,应合理限制液体入量,以可容许的低循环容量来维持有效循环,使肺保持相对“干”的状态。在血压稳定的前提下,液体出入量宜轻度负平衡。ARDS因有效血容量不足休克时,应补充血容量。若因创伤出血过多,必须输血,注意输血切忌过量,滴速不宜过快,最好输入新鲜血。严重缺氧或伴二氧化碳潴留者,可发生混合性酸中毒,应及时补充碱性药物(如5%碳酸氢钠)。
7.支持治疗 ARDS患者常处于高代谢状态,能量消耗增加,应补充足够的营养。ARDS急性期患者,应及时补充热量和蛋白、脂肪等营养物质。静脉营养可引起感染和血栓形成等并发症,应提倡全胃肠营养,不仅可避免静脉营养的不足,而且能保护胃肠黏膜,防止肠道菌群移位。ARDS患者应在ICU中严密监视,动态监测呼吸、循环、水电解质、酸碱平衡等,有利于及时调整治疗方案。
三、中医治疗
(一)辨证论治
1.热毒袭肺证
临床表现:喘促气急,或张口抬肩,不能平卧,高热烦渴,面唇发绀,舌质绛,苔薄白或薄黄,脉洪数。
治法:清热解毒,宣肺降逆。
代表方剂:清瘟败毒饮合麻杏石甘汤加减。热入营血,舌绛,可合犀角地黄汤清营凉血;血瘀发绀者,则加丹参、川芎活血化瘀;热结腑实而见便秘者,可加大黄,或用大承气汤保留灌肠,通腑泄热。
2.痰热壅肺证
临床表现:喘促气涌,咳嗽痰多,黏稠色黄,或痰中带血,伴胸中烦热,咽干口渴,尿赤便秘,舌红,苔黄腻,脉滑数。
治法:清热化痰,肃肺平喘。
代表方剂:清金化痰汤加减。痰热胶结而见痰多黏稠,加海蛤粉、胆南星清热化痰;腑气不通而见便秘者,加大黄、厚朴、枳实、芒硝通腑泻肺。
3.气阴两伤证
临床表现:喘促气短,动则尤甚,痰少或稀薄,声低懒言,自汗畏风,身倦乏力,心烦,口干面红,舌质淡红,苔薄白或少苔,脉沉细数或弱。
治法:益气养阴。
代表方剂:生脉散合补肺汤加减。若肺阴虚甚者,酌加百合、沙参、玉竹滋阴润肺;阳虚有寒者,可加干姜、吴茱萸温阳散寒。
4.心肾阳虚证
临床表现:喘气急促,张口抬肩,呼多吸少,动则喘甚,神疲气短,汗出肢冷,面青唇紫,舌质淡,脉沉细无力。
治法:温通心肾。
代表方剂:参附汤加味。或参附注射液静脉滴注。肾气虚动则喘甚者,加沉香纳气平喘;阳虚明显见汗出肢冷者,加肉桂、干姜温通心肾;血瘀较重见面青唇紫者,加赤芍、丹参、川芎活血化瘀。
(二)常用中药制剂
1.热毒宁注射液 功效:清热,疏风,解毒。适用于高热、咳嗽、咳痰、痰黄等症。用法:每次20mL,用5%葡萄糖注射液或0.9%生理盐水注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
2.痰热清注射液 功效:清热、解毒、化痰。适用于发热、咳嗽、咯痰不爽、口渴、咽喉肿痛等症。用法:每次20mL,用5%葡萄糖注射液或0.9%生理盐水注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
3.参麦注射液 功效:益气固脱,养阴生津。适用于气阴两虚证。用法:每次20~60mL,用5%葡萄糖注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
4.参附注射液 功效:回阳救逆,益气固脱。适用于阳气暴脱的厥脱证(感染性、失血性、失液性休克等),也可用于阳虚(气虚)所致的惊悸、怔忡、喘咳等。用法:每次20~60mL,用5%葡萄糖注射液250mL稀释后静脉滴注,每日1次。
【预后】
ARDS属危重病,病情凶险,死亡率高达50%~70%,其预后与基础疾病严重程度和治疗是否及时得当有关,死亡病例的1/3与原发病有关,多见于疾病早期(3天)。不可逆性低氧血症或顽固性呼吸性酸中毒导致的死亡仅占6%~11%,其余大多数因并发症致死,以脓毒血症和多器官功能衰竭最多见。若基础疾病能及时有效地控制,ARDS能迅速得到缓解,多能恢复。若经治疗后肺血管阻力增加,亦提示预后不佳。能康复者部分完全恢复,部分留下肺纤维化,但多不影响生活质量。
【预防与调护】
预防的关键在于对本病认识的提高以及对本病的早期警惕,对可疑者宜早期做动脉血气分析,以免误诊。一旦发现呼吸频数,PaO2持续降低,吸氧不能改善等肺损伤时,应早期给予呼吸支持和其他预防及干扰措施。对重危病人应及早送入ICU严密监护,加强呼吸道的护理,严控院内感染,防止ARDS进一步发展和重要器官的损伤。避免超负荷输液和长时间高浓度吸氧,并加强营养支持。
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