急性呼吸窘迫综合征课稿.ppt

吉林大学中日联谊医院 李洪军概念急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome,ARDS）是指多发生于原心肺功能正常的患者，由于肺内外各种不同病因而引起急性肺损伤，肺毛细血管炎，肺毛细血管通透性增加，继发急性高通透性肺水肿和进行性缺氧性呼吸衰竭。虽其病因各异，但有其共同的生理学、病理学和影像学特征。为弥漫性肺毛细血管、肺泡上皮损伤，肺微血管通透性增加的间质性肺水肿、透明膜形成和肺泡萎陷，造成通气与血流比例失调，肺内右至左的分流量增多和呼吸功的增加，胸部X线呈现弥漫性浸润阴影。临床表现为急性进行性呼吸衰竭，难治性低氧血症。ARDS发病是一个动态过程，是急性肺损伤(acute lung injury,ALI)发展到后期的典型表现。ALI是ARDS的早期阶段，致病因子通过直接损伤或通过机体炎症反应过程中细胞和相应介质间接损伤肺毛细血管内皮和肺泡上皮，形成急性肺损伤，逐渐发展为典型的ARDS。应在急性肺损伤阶段进行早期治疗，提高疗效。按不同发展阶段对患者进行分类，有利于判断临床疗效。ARDS起病急骤，用常规给氧治疗无效，症状一旦出现，进展迅速，诊治若不及时得当，其病死率高达50%以上。随着对严重创伤、休克、感染等疾病的抢救技术水平的提高，不少患者不直接死于原发病，从而使ARDS的发生率增加。第一节 病 因 目前ARDS的真正病因尚不清楚。与ARDS相关的危险因素包括：一、各种类型的严重休克，包括出血性、心源性、过敏性、中毒性休克等，以中毒性休克较常见。二、严重感染，包括肺内、外的细菌、病毒、真菌、原虫等感染，如败血症、肺炎等。三、严重创伤，如多发性创伤、双肺挫伤、广泛性肺损伤为常见病因。有些头部创伤可因中枢性交感神经传出障碍，导致高阻抗血管系统的血液流向低阻抗血管床，使肺动脉压升高和血容量增多，肺毛细血管通透性增加，发生近似溺水的ARDS，并使肺表面活性物质被冲洗出或被破坏，使肺泡的通透性直接受到损害，从而发生ARDS。四、吸入有毒气体，如吸入高浓度氧、NO2、NH3、C12、SO2、光气醛类、烟雾、氮氧化合物、有机氟及镉等均可导致ARDS。五、误吸，如反流误吸胃内容物，误吸淡水、海水、糖水等，约 13发生ARDS。六、药物过量，如应用过量的巴比妥类、水杨酸、双氢克尿噻、秋水仙碱、利妥特灵、阿糖胞苷、海洛因、美沙酮、丙氧酚、硫酸镁、间羟舒端宁、酚丙宁、链激酶、荧光素等。七、代谢紊乱，如肝功能衰竭、尿毒症、糖尿病酮症酸中毒及急性胰腺炎。八、血液系统疾病，如大量输血、体外循环、弥散性血管内凝血（DIC）等。九、其他 子痫早期，隐球菌血症，颅内压增高，淋巴瘤，空气或羊水栓塞，肠梗阻，体外循环，吸入毒物，肺挫伤，长时间吸入纯氧，吸入刺激性气体及骨折时脂肪栓塞，心肺复苏时大量输液等。第二节 发 病 机 制 目前ARDS的发病机制仍不清楚，在其发病过程中，ARDS常与多种致病因素有关，错综复杂，互为影响。相关的致病因素可直接造成肺损伤，吸入的有害气体或酸性胃内容物直接损害肺泡和毛细血管，使血管通透性增加；高浓度氧、光气、氮氧化合物、细菌内毒素及游离脂肪酸等，可直接损伤肺泡型细胞；严重肺挫伤可使肺泡和肺脏小血管破裂，肺间质和肺内出血；长骨骨折，脂肪栓塞于肺毛细血管，被肺脂肪蛋白酶转化为游离脂肪酸，可破坏血管内膜，灭活肺表面活性物质。炎症细胞及其释放的介质和细胞因子的也发挥了重要作用。当机体发生创伤、感染、组织坏死和组织缺血灌注时，被激活的效应细胞如多核白细胞和血小板等一经启动，便失去控制，对细胞因子和炎症介质呈失控性释放，引发全身炎症反应综合征（SIRS）继而并发多器官功能障碍（MOD），ARDS即是多器官功能障碍在肺部的具体体现。巨噬细胞（M）为多功能细胞，主要来自骨髓内单核细胞，在机体的防御中起重要作用。多种炎症介质与M作用，损伤肺泡毛细血管膜，使其通透性增加，发生渗透性肺水肿。ARDS的发生和发展，与繁多的炎症介质和细胞因子的综合作用密切相关。聚集在肺内的中性粒细胞在多种介质和细胞因子的作用下，产生“呼吸爆发”，释放多种造成肺损伤的物质如蛋白酶、超氧化物和细胞因子等。巨噬细胞可通过释放细胞趋化因子，促进中性粒细胞渗出和聚集。肺毛细血管内皮损伤除了增加毛细血管通透性以外还发生水电解质的运输障碍从而导致肺水肿。许多介质和细胞因子参与了ARDS发病过程，包括肿瘤坏死因子（TNF-）、白细胞介素-1（IL-1）、白细胞介素-8（IL-8）、血小板活化因子（PAF）、超氧化物、补体、粘附分子等。另外，在内毒素（脂多糖）诱发的ARDS中，血中脂多糖结合蛋白与内毒素结合的复合物可能是促发多种细胞因子释放的启动环节。此外，基质金属蛋白酶的表达和活性明显增加，加速了肺损伤及损伤后重构。最终导致肺泡上皮损伤，肺水肿，微肺不张，肺毛细血管损伤，肺毛细血管通透性增加，微血栓形成，肺微栓塞使合成肺表面活性物质（PS）的前体物质和能量供应不足，合成PS减少，大量血浆成分渗入肺泡腔，可使PS乳化，形成不溶性钙皂而失去活性，多种血浆蛋白可抑制PS功能，大量炎症细胞释放糖脂抑制PS功能，弹性蛋白酶与磷脂酶A2破坏PS，故PS明显减少，且失去活性，致使肺泡陷闭、大量血浆渗入肺泡内，出现肺泡水肿和透明膜形成，引起肺的氧合功能障碍，导致顽固性低氧血症。近年来肺泡型细胞（AT2）在ALI和ARDS中的作用颇受重视。AT2是肺泡上皮的干细胞，作用非常复杂，它除了具有人们熟知的分泌肺表面活性物质（PS）、增殖、分化等功能外，研究发现AT2可以主动转运肺泡内液体。ARDS发病过程中，除有炎性因子的释放增加外，还有明显的抑炎因子如IL-4、IL-10、IL-13等的不足。第三节 病 理 各种病因引起的ARDS病理形态学改变基本相同。主要病理改变是肺广泛性充血、水肿和肺泡内透明膜形成。病理过程可分成三个阶段：渗出期、增生期和纤维化期。三个阶段常重叠存在。大体上，ARDS的肺呈暗红或暗紫红的肝样变，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。外观肺充血水肿、表面有大小不等散在的暗红色斑片和片状出血点。从分散瘀斑、充血性肺不张、暗红色到灰色肝样变。胸腔可出现积液或积血，肺切面可挤压出大量水肿液体。镜下可见肺微血管充血、出血、微血栓，肺间质和肺泡内有蛋白质水肿液及炎细胞浸润。有毒气体吸入后，首先为肺泡上皮细胞损伤。血源引起者（如败血症）则首先损伤肺毛细血管上皮细胞。肺损伤的病理学变化分为三个阶段：一、早期浸润期 肺组织学表现间质水肿、充血、红细胞和白细胞在组织间质浸润、多核白细胞和血小板聚集、微血栓形成。电镜显示型上皮细胞损伤较型上皮细胞早，型上皮细胞化生代替型上皮细胞。主要在气体交换最薄的肺泡壁部位首先发生坏死，可见透明膜形成，毛细血管内皮细胞肿胀、胞浆基质电子密度降低、饮泡增大、大小不等。二、增殖期 型上皮细胞迅速增殖，肺泡上皮变厚，白细胞浸润，成纤维细胞水肿使间质肿胀、毛细血管数目减少。三、纤维化期 肺泡间隔呈进行性弥漫性肺纤维化，透明膜可转化为纤维组织。第四节 病 理 生 理 由于广泛肺损伤，肺微循环障碍引起：一、肺毛细血管内皮细胞损伤，通透性增加；二、型肺泡上皮细胞受损，引起肺间质和肺泡水肿、充血、肺表面活性物质减少。二者共同导致肺水肿和肺泡萎陷，透明膜形成，氧弥散障碍，通气/血流比例失调，微肺不张，肺间质负压减小，导致小气道陷闭、肺泡萎缩不张、肺顺应性降低、功能残气减少，从而使通气与血流比例失调、肺内右至左的血流量增加和弥散障碍，造成换气功能严重损害的低氧血症，刺激颈动脉窦主动脉体化学感受器可反射刺激呼吸中枢，还因肺间质组织中的肺毛细血管旁感受器兴奋，引起呼吸加快，产生过度通气，呼吸肌需要更大的吸气压，致呼吸功增加，出现呼吸窘迫。ARDS晚期，由于病情严重，沉重的机械负荷使呼吸肌疲劳衰竭，发生通气不足，缺氧更为严重，大量组织缺氧代谢产物乳酸等进人血液循环，产生代谢性酸中毒，伴有二氧化碳潴留，则形成混合性酸中毒。第五节 临 床 表 现 一、原发病的表现 当肺刚受损的数小时内，患者仅有原发病表现，而无呼吸系统症状。如各种类型的严重休克，包括出血性、心源性、过敏性、中毒性休克等，严重败血症、肺炎和严重创伤多发性创伤、双肺挫伤、肝功能衰竭、尿毒症、糖尿病酮症酸中毒、急性胰腺炎等疾病的相应症状和体征。二、呼吸窘迫综合征的表现 突发性进行性呼吸困难、呼吸次数进行性加快，加深，用力，呼吸频率大于30次min，危重者 60次min，缺氧症状明显，患者烦躁不安、心率增快、明显发绀。由于明显低氧血症，引起过度通气，导致呼吸碱中毒。缺氧症状用一般氧疗难以改善，亦不能用其他原发心肺疾病解释。伴有肺部感染时，可出现畏寒发热、胸膜反应及少量胸腔积液。早期可无肺部体征，后期可闻及哮鸣音、水泡音或管状呼吸音。病情继续恶化，呼吸肌疲劳导致通气不足、二氧化碳潴留，产生混合性酸中毒，患者出现极度呼吸困难和严重发绀、伴有神经精神症状，如嗜睡、谵妄、昏迷等。最终发生循环障碍、肾功能不全、心脏停搏。第六节 辅 助 检 查 一、动脉血气分析（ABG）典型的改变为PaO2 降低，PaCO2 降低，pH升高。（一）PaO2呈进行性下降，当吸入氧浓度达 60时，PaO2 8.0kPa（60mmHg）；（二）肺泡-动脉氧分压差（P（A-a）O2）增大，其正常参考值：P（A-a）O2 2 kPa（15mmHg）。（三）氧合指数（PaO2FiO2）26.7kPa（200mmHg）；（四）发病早期 PaCO2常减低，晚期PaCO2升高。目前以氧合指数最为常用。氧合指数降低是 ARDS诊断的必要条件。正常值为400-500 mmHg。急性肺损伤时300 mmHg，ARDS时200mmHg。二、胸部X线检查 肺部的X线征象较临床症状出现晚，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。发病1224h后，双肺可见斑片状阴影、边缘模糊。随着病情进展，融合为大片状实变影像，其中可见支气管充气征。疾病后期，X线表现为双肺弥漫性阴影，呈白肺改变、或有小脓肿影，有时伴气胸或纵隔气肿。应用高分辨CT检查，可早期发现淡的肺野浓度增加、点状影、不规则血管影等。后期可出现肺间质纤维化的改变。病情的严重程度与肺部X线所见不平行为其重要特征之一。三、肺功能检查 动态测定肺容量和肺活量、残气、功能残气，随病情加重均减少，死腔通气量比例（VD/VT）增加，肺顺应性降低。四、放射性核素检查 以放射性核素标记，计算血浆蛋白积聚指数，ARDS患者明显增高（达1.510-3min），对早期诊断有意义。五、血流动力学监测 通常仅用于与左心衰竭鉴别有困难时。通过置入四腔漂浮导管，测定并计算出平均肺动脉压增高2.67kPa，肺动脉压与肺毛细血管楔嵌压差（PAPPCWP）增加0.67kPa。六、支气管肺泡灌洗液检查 肺表面活性物质明显降低、花生四烯酸代谢产物如白三烯B4、C4及PAF等增高。第七节 诊 断 首先依据以往无心肺疾患史，具有引起ARDS的原发疾病，如创伤、休克、肺内肺外严重感染、误吸、栓塞、大量输入库存血、DIC、肺挫伤和急性重症胰腺炎等，呈急性起病。经过一段潜伏期（约5小时至 7天）后，出现急性进行性呼吸窘迫，呼吸加快，安静平卧下呼吸频率30次min，明显缺氧的表现，常用的给氧方法 不 能 缓 解。低 氧 血 症 PaO2 8.0kPa（60mmHg），鼻导管给氧不能使PaO2纠正至10.7 kPa（80mmHg）以上，PaO2FiO2 26.7kPa（200mmHg）。胸部X线征象为双肺纹理增多，边缘模糊，斑片状阴影等肺间质或肺泡性病变。肺动脉楔压（PAWP）2.4kPa（18mmHg）或临床排除左心衰竭。X线胸片所见符合ARDS的改变；动脉血气分析显示明显的低氧血症（吸空气时，PaO260 mmHg)和氧合功能异常，但无低通气量的表现（通常PaCO2 35mmHg)。一般以氧合指数作为氧合功能异常评价的主要指标，300mmHg 时诊断为ALI；200mmHg时诊断为ARDS。建立诊断时，除依据上述表现外，还应强调疾病的演变过程；ARDS应为急性起病和持续数天至数周。有些疾病，如肺间质纤维化，完全符合上述表现，但呈慢性经过；另外一些疾病，如大气道的痰液阻塞，亦可引起上述表现，一旦清除痰液后，上述表现迅速改善。上述ARDS的诊断标准并非特异性的，建立诊断时必须与以下疾病相鉴别。第八节 鉴 别 诊 断一、心源性肺水肿 发病较急、发绀较ARDS轻、不能平卧、咯粉红色泡沫样痰，严重时咯稀血水样痰，两肺广泛哮鸣音及湿罗音，呈混合性呼吸困难。而ARDS发病进程相对缓慢、发绀明显、缺氧严重，但较安静，可以平卧，呈急性进行性吸气型呼吸困难，咯血痰及稀血水样痰，可有管状呼吸音，湿罗音相对较少；心源性肺水肿经强心、利尿、扩血管、吸氧治疗后可明显较迅速改善症状，而ARDS治疗即刻疗效不明显；心源性肺水肿X线表现为肺小叶间隔水肿增宽，形成小叶间隔线，即KerleryB线和A线，而ARDS患者胸部X线早期无改变，中晚期呈斑片状阴影并融合，晚期呈“白肺”改变，可见支气管充气征；ARDS呈进行性低氧血症，难以纠正，而心源性肺水肿者低氧血症较轻，一般氧疗后即可纠正。心源性肺水肿患者PAWP2.6kPa（20mmHg），与ARDS可资鉴别。与心源性肺水肿鉴别时，应注意心源性肺水肿者卧位时呼吸困难加重，咳粉红色泡沫样痰，肺湿罗音多在肺底部，对强心、利尿剂等治疗效果较好；鉴别有困难时，可通过测定肺毛细血管楔压；作出判断。二、其他非心源性肺水肿 大量快速输液或胸腔抽液速度过快均可引起肺水肿，但均有相应的病史及体征，血气分析一般无进行性低氧血症，一般氧疗症状可明显改善。三、气胸 主要的临床表现为呼吸困难，尤其是张力性气胸更为突出，但及时行胸部X线检查，即可作出诊断。若为严重的创伤所致气胸，要注意血气变化，警惕ARDS的发生。四、特发性肺纤维化 晚期特发性肺纤维化病人肺心功能衰竭时应与ARDS鉴别。特发性肺纤维化为原因未明的肺间质性疾病，起病隐袭，呼吸困难进行性加重、干咳、肺底可听见吸气期Velcro罗音，出现杵状指等临床表现。胸部X线检查有肺间质病变影，以限制性通气功能障碍为主的肺功能改变可供鉴别。第九节 治 疗 一、祛除病因，积极治疗基础疾病 基础疾病是ARDS发生和发展最重要的病因，ARDS常继发于各种急性原发病，及时有效地祛除原发病、阻断致病环节是防治ARDS的根本性策略，尤其纠正休克、抗生素治疗严重感染，包括肺外（如胆囊炎等引起的败血症）和肺内（如肺部严重的革兰阴性杆菌感染）的感染以及羊水栓塞作子宫切除，骨折的固定等尤为重要。对一些可引起感染性休克的原发病或急性出血性胰腺炎引起的休克，早期应用糖皮质激素，对于控制ARDS病情有一定帮助；此外，ARDS患者常处于高代谢状态，能量消耗增加，故即使在恢复期亦要持续供应能量较长时间。对于急性患者，一般每日供应能量125.4167.kjkg（3040kcalkg）。二、氧疗 纠正缺O2是刻不容缓的重要措施，一般需用高浓度给氧，才能使PaO2 60 mmHg或 Sa O2 90。轻症者可用面罩给氧，但多数患者需用机械通气给氧。机械通气时给氧浓度恒定，且能与PEEP或CPAP同时应用。三、机械通气 尽管ARDS机械通气的指征尚无统一的标准，多数学者认为，一旦诊断为ARDS，应尽早进行机械通气。早期轻症患者可试用无创性鼻（面）罩机械通气，但多数需要气管插管或切开作机械通气。机械通气能减轻呼吸作功，使呼吸窘迫改善。然而，对于 ARDS患者来讲，最重要的是应用 PEEP或 CPAP，使呼气末肺容量增加，闭陷了的小气道和肺泡再开放；肺泡内的正压亦可减轻肺泡水肿的形成或进一步恶化。从而改善弥散功能和通气/血流比例，减小肺内分流，达到改善氧合功能和肺顺应性的目的。但PEEP或CPAP可增加胸内正压，减少回心血量，从而降低心排血量。通常当PEEP水平5cmH2O时，对回心血量影响不明显，10cmH2O时则比较明显。所以在应用PEEP时，应注意：（一）对血容量不足的患者，应补充足够的血容量以代偿回心血量的不足；但又不能过量，否则会加重肺水肿；（二）从低水平开始，先用35cmH2O逐渐增加至合适的水平。常用的PEEP水平为515cmH2O。在ARDS中机械通气的模式并没有统一标准。过去常用定容型同步辅助通气，近年较多应用定压型通气模式，加压力支持或压力控制等。有学者认为定压型可减少气压伤（如自发性气胸）的发生率。近年的研究结果显示，采用肺保护性通气策略，可明显降低气压伤的发生率。肺保护性通气策略的要点包括：（一）应用合适的PEEP水平，避免呼气末肺泡及小气道闭陷；（二）用较低的潮气量，限制吸气末气道峰压在40cmH2O水平以下；（三）允许 PaCO2高于正常水平。其他有可能改善肺氧合功能的通气模式还有：（一）双水平气道内正压：即高低两个水平的PEEP压力按吸气与呼气的节律交替；（二）反比通气：即吸气时间呼气时间，较长时间吸气使肺维持在相对高压力和高容量状态；（三）俯卧位通气：通过体位的改变，改善重力依赖性区域肺的通气血流比例，从而改善氧合功能。四、控制液体量、保持体液平衡、维持胶体渗透压 有效血容量不足时，会加重低血压和休克，但过多的液体又会加重肺水肿。创伤出血多者，最好输新鲜血。用库存1周以上的血时，应加用微过滤器，以免微栓塞而加重ARDS。在血压稳定的前提下，出入液体量宜轻度负平衡（每天一500ml左右）；可使用强效利尿剂促进水肿的消退。关于胶体液补充的问题，由于毛细血管通透性增加时，胶体可渗至肺间质，所以在ARDS的早期，除非有低蛋白血症，否则不宜输胶体液。每日输入液体量以不超过15002 000ml为宜，为加速水肿液排出，应反复利尿，可予速尿每日4060mg静脉推注或点滴。早期一般不用白蛋白、血浆等，因ARDS时，肺毛细血管因损伤而通透性增加，胶体可渗至间质，加重肺水肿。若有血容量不足、血清蛋白浓度低、应补充胶体溶液，如全血、白蛋白或血浆等。五、肺泡表面活性物质（PS）外源性PS治疗新生儿呼吸窘迫综合征已取得较好疗效，用于成人ARDS疗效不一，有一定不良反应，鉴于PS价格昂贵，目前临床广泛应用有一定困难。六、支持治疗 ARDS患者处于高代谢状态，应注意予以强有力的营养支持治疗。第十节 预 防 对败血症、肺挫伤、多发性长骨骨折、误吸、大量输血（尤其是6h内输入超过10U的血）、低血压持续2h以上等高危人群，均应严密观察，定期作PaO2监测；治疗休克时，应避免输液超荷；加强呼吸道护理和及时有效地控制感染；大量输血时，采用微孔过滤器；避免长时期吸入高浓度氧（FiO205），防止氧中毒。可疑ARDS征象出现时，及时送人ICU以加强监护和早期应用鼻或口鼻面罩呼气未正压通气，预防病情发展和重要脏器损伤。第十一节 预 后 ARDS的死亡率在 50左右，常死于基础疾病、多器官功能衰竭和顽固性低氧血症。能康复者部分能完全恢复，部分留下肺纤维化，但多不影响生活质量。ARDS的预后除与抢救措施是否得当有关外，常与患者原发病及其严重程度有关，与并发症以及对症治疗的反应有关。如严重感染所致的败血症得不到控制，则预后极差。骨髓移植并发ARDS的病死率几乎100；若并发多脏器功能衰竭，则受累器官的数目和速度严重影响预后；如3个脏器功能衰竭持续1周以上，病死率可高达98；还有患者经积极治疗后，持续肺血管阻力增加，亦预示预后不良；脂肪栓塞引起的ARDS经积极处理、机械通气治疗可获得90存活；刺激性气体所致的急性肺水肿和ARDS，一般脱离现场、治疗及时，亦将取得较好的疗效。另ARDS患者经PEEP10cmH2O治疗后，PaO2较明显上升，预后较好。ARDS能迅速得到缓解的病人，大部分能恢复正常。