摘要

ARDS是一種病因尚未完全明確的疾病狀態(tài)。對嚴(yán)重低氧血癥進(jìn)行支持治療仍然是ARDS的主要干預(yù)手段。近年來，通過恰當(dāng)?shù)臋C械通氣來預(yù)防呼吸機相關(guān)性肺損傷(VILI)和患者自身造成的肺損傷(P-SILI)、以及肺保護(hù)性通氣策略在ARDS中越來越受到人們的重視。

通氣-血流不匹配可加重嚴(yán)重低氧血癥的程度、增加吸氣驅(qū)動，從而引發(fā)P-SILI。為了預(yù)防P-SILI，我們必須嚴(yán)密監(jiān)測患者的呼吸驅(qū)動和呼吸努力。氣道阻塞壓（P0.1）和氣道壓力偏轉(zhuǎn)是通過進(jìn)行呼氣末氣道阻塞（Pocc）就可以很容易獲得的監(jiān)測指標(biāo)，可用于評估患者的呼吸驅(qū)動和呼吸努力。人-機不同步可能與不良預(yù)后相關(guān)，而這還經(jīng)常被臨床醫(yī)師所忽視。人-機不同步包括觸發(fā)不同步、吸氣-呼氣相切換不同步、以及呼吸流量交付與患者需求不匹配。呼吸機相關(guān)性膈肌功能障礙（VIDD）是一種因不適當(dāng)?shù)臋C械通氣輔助所造成的醫(yī)源性損傷。過強的自主呼吸會導(dǎo)致P-SILI，而呼吸肌過度休息則會導(dǎo)致VIDD。P-SILI與VIDD這二者之間的最佳平衡可能與原發(fā)肺部疾病的病因和嚴(yán)重程度有關(guān)。

高流量鼻導(dǎo)管氧療（HFNC）和無創(chuàng)正壓機械通氣（NPPV）是低氧血癥支持治療的無創(chuàng)技術(shù)。雖然它們在輕度ARDS的呼吸支持中是有獲益的，但可能存在對需要插管的患者延遲插管的風(fēng)險。有創(chuàng)機械通氣和ECMO則用于更嚴(yán)重的ARDS。然而，與HFNC/NPPV一樣，對呼吸負(fù)荷的評估如果不恰當(dāng)，可能會延誤從呼吸機支持轉(zhuǎn)換到ECMO支持的時機。各種氧療方法在ARDS中都非常重要。然而，評估這些氧療方法是否能充分減少呼吸負(fù)荷，并有助于改善ARDS也是同樣重要。

關(guān)鍵詞：急性呼吸衰竭，機械通氣，ECMO，高流量鼻導(dǎo)管氧療，無創(chuàng)正壓機械通氣，預(yù)后，并發(fā)癥

ARDS是一種病因尚未完全明確的疾病狀態(tài)。柏林定義是ARDS現(xiàn)行的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]，其中包括：急性起?。ㄐ∮?天），缺氧，P/F小于300mmHg，X線胸片或胸部CT可見彌漫性浸潤，以及患者的呼吸衰竭不能用心衰或液體過負(fù)荷來完全解釋。其生存率從最初報告的50%上升到約70%[3，4]。然而，準(zhǔn)確的生存率仍未清楚，因為ARDS的發(fā)病機制非常不均一，存活率可能因ARDS的發(fā)病機制而異。對嚴(yán)重低氧血癥的支持治療仍然是ARDS的主要有效干預(yù)手段。通過適當(dāng)?shù)难醑焷眍A(yù)防低氧血癥、以及呼吸機相關(guān)性肺損傷(VILI)和患者自身造成的肺損傷(P-SILI)，可能有助于ARDS肺泡上皮損傷的恢復(fù)。

在本文中，我重點介紹ARDS患者氧療方面的最新進(jìn)展。

ARDS柏林定義的嚴(yán)重程度分級已被人們廣泛應(yīng)用[5]。根據(jù)柏林定義，人們按照ARDS的嚴(yán)重程度提出了相應(yīng)的治療選擇[6]。在這些支持治療方案中，提到了不管嚴(yán)重程度如何，ARDS均需要給予小潮氣量通氣（6ml/kg標(biāo)準(zhǔn)體重），并保持平臺壓小于30cmH2O。對于輕-中度ARDS，建議給予低-中度水平的PEEP，而對于更嚴(yán)重的ARDS，則需要給予更高的PEEP。對于輕度ARDS伴P/F≥200mmHg，建議給予無創(chuàng)機械通氣。對于更嚴(yán)重的ARDS伴P/F＜150mmHg，建議使用肌松劑抑制過度的自主呼吸，并給予俯臥位以改善通氣-血流不匹配。這些建議是非常合理和可接受的。然而，這些建議僅基于ARDS的嚴(yán)重程度(即PaO2/FiO2比值)而提出，并沒有考慮到其他因素，例如：引起P-SILI的自主呼吸過強，減少呼吸負(fù)荷，可引起肺泡上皮損傷的人-機不同步，還有與之相反的因素，如：因呼吸機支持過度/不足、人-機不同步或過高的PEEP使用所并發(fā)的VIDD。在ARDS管理中，為了獲取恰當(dāng)?shù)暮粑С?，除了P/F之外，其它因素也應(yīng)該加以考慮。

圖1是ARDS患者呼吸管理的建議流程圖。為了恰如其分地治療ARDS的低氧血癥，包括呼吸驅(qū)動、呼吸努力、人-機不同步、以及VIDD在內(nèi)的各種因素均應(yīng)加以考慮。

圖1.ARDS患者氧療管理流程。根據(jù)ARDS的嚴(yán)重程度，適當(dāng)應(yīng)用HFNC,NPPV,MV和ECMO。最重要的是不僅要連續(xù)監(jiān)測氧合，還要監(jiān)測呼吸驅(qū)動/呼吸努力和其它參數(shù)。如果這些指標(biāo)中的任何一個不達(dá)標(biāo)，則應(yīng)立即改變氧療方式，以改善呼吸驅(qū)動/呼吸努力。HFNC:經(jīng)鼻導(dǎo)管高流量給氧；NPPV:無創(chuàng)正壓通氣；MV:機械通氣；ECMO:體外膜肺氧合。

過度的呼吸驅(qū)動和呼吸努力可增加肺損傷的嚴(yán)重程度，從而會延長機械通氣時間，影響患者的預(yù)后。因此，對自主呼吸的適當(dāng)調(diào)節(jié)在ARDS的呼吸管理中的重要性越來越被人們所認(rèn)識。系統(tǒng)地監(jiān)測機械通氣下自主呼吸患者的呼吸驅(qū)動，以及在嘗試脫機過程中評估導(dǎo)致呼吸功能惡化的呼吸驅(qū)動到底有多強，這二者都是非常重要的[7]。

在機械通氣過程中，氣道阻塞壓（P0.1）是一個簡易無創(chuàng)的可用于評估呼吸驅(qū)動的指標(biāo)，幾乎所有的呼吸機都可以自動調(diào)用該指標(biāo)[8，9]。P0.1被定義為在吸氣相阻塞氣道期間的前0.1s發(fā)生的氣道負(fù)向壓力(圖2)。由于氣道阻塞，不存在氣流，使得P0.1與呼吸順應(yīng)性、氣道阻力、以及肌無力并無關(guān)系。P0.1較小，表明患者的呼吸努力較弱，而較大的P0.1則表明患者的呼吸努力較強。吸氣努力太弱可能預(yù)示著脫機失敗，而吸氣努力太強則可能會發(fā)生P-SILI。Telias [10]用各種呼吸機研究了P0.1與呼吸驅(qū)動和呼吸努力的相關(guān)性。P0.1與呼吸驅(qū)動的替代指標(biāo)（包括膈肌電活動，以及用食管壓力-時間乘積測量出來的吸氣努力）有著很好的相關(guān)性。此外，運用P0.1還可以發(fā)現(xiàn)患者過強的呼吸努力，界值為3.5-4.0cmH2O（敏感性0.67；特異性0.86-0.91；準(zhǔn)確性0.82-0.86），當(dāng)P0.1≤1.0cmH2O時，提示呼吸努力較弱（敏感性0.75；特異性0.95；準(zhǔn)確性0.89）。重要的是，要知道Servo呼吸機是在吸氣觸發(fā)階段通過氣道壓力下降來估算P0.1的，氣道并沒有真正的發(fā)生阻塞，而其它呼吸機（如Evita-XL和Puritan Bennett）則是在氣道處于真正阻塞狀態(tài)下測量P0.1的，這就表明Servo呼吸機可能會低估了患者的P0.1。在這種情況下，P0.1的界值應(yīng)該更低一些(如2.0cmH2O)。

圖2.測量P0.1的方法。呼吸機屏幕顯示的P0.1，是在氣道阻塞0.1秒時所計算出來的氣道壓力變化。黑色大箭頭所指的是用于啟動P0.1測量的按鈕。灰色方框表示的是氣道阻塞持續(xù)時間為0.1秒。白色箭頭所表示是氣道阻塞0.1秒期間發(fā)生的負(fù)向氣道壓力(P0.1)，該界面顯示最近的數(shù)據(jù)為-1.5cmH2O。

人-機不同步是患者的努力和呼吸機驅(qū)動之間的時間不匹配，通常發(fā)生在輔助通氣模式下。大約25%機械通氣患者會發(fā)生人-機不同步[11]，但它經(jīng)常不被臨床醫(yī)師所認(rèn)識，并與不良的臨床預(yù)后是相關(guān)的。食道壓（跨肺壓）可以更好地發(fā)現(xiàn)人-機不同步。人-機不同步會導(dǎo)致呼吸功增加、內(nèi)源性PEEP增加、氣體交換不良更加惡化、機械通氣時間延長、以及氣壓傷的發(fā)生[11,12]。人-機不同步主要分為（A）觸發(fā)不同步、（B）吸氣-呼氣相切換不同步、以及（C）呼吸流量交付與患者需求不匹配。調(diào)整呼吸機設(shè)置可以顯著改善人-機不同步[14](圖3)。

圖3.各種人-機不同步示例。氣道壓力曲線和潮氣量曲線的組合顯示了各種類型的人-機不同步。A.無效觸發(fā)：呼氣相的小波形起伏表明存在微弱的自主呼吸未觸發(fā)呼吸機（白色箭頭）。它可能與病人的呼吸驅(qū)動較弱有關(guān)。當(dāng)存在內(nèi)源性PEEP和過度通氣時，會發(fā)生無效觸發(fā)。它可以通過延長呼氣時間和增加觸發(fā)靈敏度來進(jìn)行調(diào)整解決。B.雙觸發(fā)：持續(xù)自主呼吸狀態(tài)下，在第一次觸發(fā)機械通氣（白色箭頭)完成后，立即觸發(fā)第二次機械通氣。也可以在第一次呼吸完成之前就觸發(fā)第二次呼吸。雙觸發(fā)可以通過延長吸氣時間來進(jìn)行調(diào)整解決。C.自動觸發(fā)：發(fā)生了額外的機械通氣（黑色箭頭)，盡管沒有病人的呼吸努力(白色箭頭）去觸發(fā)，這可能與呼吸機回路中積水或回路漏氣有關(guān)。這種人-機不同步可以發(fā)生在回路中積有痰液，積有冷凝水，回路漏氣，或心臟搏動振蕩過強的情況下。可以通過降低呼吸機的觸發(fā)靈敏度，或清除呼吸機回路中有痰液或冷凝水來解決。D.反向觸發(fā)：是規(guī)律的機械通氣周期誘發(fā)機體產(chǎn)生的特定頻率的自主呼吸，導(dǎo)致了雙觸發(fā)的產(chǎn)生（白色或黑色箭頭），一般發(fā)生在機械通氣周期中吸氣相向呼氣相轉(zhuǎn)換的階段。通常見于深度鎮(zhèn)靜的患者，可以通過減少鎮(zhèn)靜深度來解決。E.過早切換：由于設(shè)定的機械通氣送氣時間比患者自主吸氣時間短，因而在呼氣相仍有自主呼吸的吸氣動作。在呼氣相（白色和黑色箭頭)可以觀察到波形擺動。這可以通過延長吸氣時間來解決。F.延遲切換：由于設(shè)定的機械通氣吸氣時間比患者自主吸氣時間長，因而使得吸氣相過早結(jié)束（白色和黑色箭頭）。這可以通過減少吸氣時間來解決。圖中灰色條框表示自主呼吸時間段。P：氣道壓力曲線；V：流量曲線。

圖4顯示的是患者表現(xiàn)出來的各種人-機不同步案例，包括：無效觸發(fā)、反向觸發(fā)、雙觸發(fā)和在很短時間內(nèi)的自動觸發(fā)。其目標(biāo)潮氣量被設(shè)置為320ml(6ml/kg)，而實際潮氣量為271ml(5.6ml/kg)。這些被觀察到的人-機不同步把潮氣量增加到432ml（9.0ml/kg），這和肺保護(hù)性通氣策略是背道而馳的。

圖4.各種人-機不同步的實際案例。呼吸機屏幕顯示了各種人-機不同步。A.反向觸發(fā)：氣道壓力曲線顯示，在呼氣相，氣道壓力波形向負(fù)壓方向（白色箭頭)輕微擺動。流量波形和潮氣量波形也發(fā)生了變形（灰色箭頭），表明存在反向觸發(fā)。B.無效觸發(fā)（白色箭頭）和自動觸發(fā)（灰色箭頭）：第一次吸氣之前的基線略有波動（白色箭頭），表明存在無效的觸發(fā)。第二次吸氣的波形與其它吸氣波形不同（灰色箭頭），也沒有患者的呼吸努力表現(xiàn)，表明存在自動觸發(fā)。C.氣道壓力/流量曲線的基線上有鋸齒狀表現(xiàn)（白色箭頭），表明呼吸機回路中有積水或分泌物堆積。呼吸機潮氣量曲線不能回歸到基線（灰色箭頭），表明存在內(nèi)源性PEEP。D.第一次吸氣誘導(dǎo)了反向觸發(fā)和呼氣波形變形（白色箭頭）。因此，反向觸發(fā)會引起雙重觸發(fā)（灰色箭頭）。E.氣道壓力/流量曲線顯示第一次呼氣波形中存在抖動（白色箭頭），表明存在無效觸發(fā)。

在這些不同步中，反向觸發(fā)是新出現(xiàn)的人-機不同步類型，有潛在的肺泡損傷風(fēng)險。隨著小潮氣量通氣在ARDS中的廣泛使用，在深鎮(zhèn)靜的患者中經(jīng)常可以觀察到雙觸發(fā)，這與呼吸疊加有關(guān)[15]。與呼吸機充氣時間相比，更長的神經(jīng)吸氣時間可能是造成這種現(xiàn)象的原因。最近的研究表明，三分之一的呼吸疊加與反向觸發(fā)有關(guān)[16]。如果呼吸機因反向觸發(fā)而提供第二次呼吸，則反向觸發(fā)很可能是有害的。因反向觸發(fā)而引起的更大的呼吸努力可能是有害的，當(dāng)它發(fā)生在呼氣相時，可引起偏心收縮，當(dāng)它發(fā)生在吸氣相時，可引起呼吸擺動及局部肺壓力過大[17-19]。

相反，Rodriguez[20]在一項前瞻性、多中心、觀察性研究中報告了不一致的結(jié)果。他們研究了反向觸發(fā)的頻率及其對ARDS患者早期臨床結(jié)果的影響?？偣布{入了100名患者，并在插管后（時間中位數(shù)為24小時）評估患者的通氣情況。50%患者有反向觸發(fā)表現(xiàn)，不伴呼吸疊加。反向觸發(fā)的增加與較小的潮氣量有關(guān)（OR，0.91 每0.1ml/kg；95%CI，0.84-0.98；p=0.02），同時也與芬太尼用量較少有關(guān)（OR,0.93 每10微克；95%CI，0.88-0.99；p=0.02）。我們應(yīng)該注意，反向觸發(fā)并不影響機械通氣的持續(xù)時間，但與90天住院死亡率下降有關(guān)（HR，0.65；95%CI，0.57-0.73；p＜0.001）。作者因此得出結(jié)論：早期出現(xiàn)反向觸發(fā)可能是預(yù)示著輕-中度ARDS患者良好預(yù)后的一個很好的指標(biāo)。仍有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以確定是否有必要應(yīng)用針對性的干預(yù)措施來處理反向觸發(fā)，以改善病人的預(yù)后。

呼吸機相關(guān)性膈肌功能障礙(VIDD)是一種因機械通氣不恰當(dāng)所引起的醫(yī)源性損傷[21，22]。VIDD不僅是由于機械通氣模式所致，不適當(dāng)?shù)暮粑鼨C支持也可通過各種機制導(dǎo)致VIDD。VIDD很大程度上是由呼吸機過度輔助導(dǎo)致肌肉廢用性萎縮引起的，其它機制包括：由于呼吸機輔助不足而引起的呼吸負(fù)荷相關(guān)性損傷，因人-機不同步引起的偏心收縮損傷，以及高PEEP引起的膈肌過度縮短都被涉及到。

在接受機械通氣的危重病患者中，會迅速發(fā)生膈肌無力[23-26]，這可能與死亡率增加有相關(guān)性[27-29]。VIDD的可能發(fā)生頻率是肢體肌無力的兩倍，這對成功脫機是存在負(fù)面影響的[30]。膈肌的廢用可能是VIDD的潛在危險因素。然而，呼吸驅(qū)動/努力的增加與VIDD風(fēng)險之間的最佳平衡可能很難得到充分的定義。膈肌超聲可以直接顯示膈肌，這已被提議用于評估VIDD和由此產(chǎn)生的吸氣努力[26，31-33]。超聲檢查見膈肌隨呼吸運動偏移較小或膈肌附著處厚度較薄是脫機失敗的強預(yù)測因子[30，33-36]。

自主觸發(fā)的機械通氣對VIDD的影響尚不清楚。動物研究表明，自主觸發(fā)的機械通氣可能比控制的機械通氣對膈肌更具保護(hù)作用[37,38]，然而這些數(shù)據(jù)在人類受試者中尚未得到很好的證實。Marin-Corral[39]在機械通氣的器官捐獻(xiàn)供體中研究了不同機械通氣模式對呼吸肌和外周肌肉的影響。研究結(jié)果表明，未接受膈肌刺激者與接受膈肌刺激者相比，膈肌的橫截面積明顯縮小。這一發(fā)現(xiàn)支持了這樣一個假設(shè)，即與控制機械通氣相比，自主觸發(fā)機械通氣更有利于預(yù)防VIDD的發(fā)生。

Lindqvist研究了PEEP對VIDD的影響[40]。通常，為了避免肺泡塌陷，接受機械通氣的ARDS患者將接受著不同水平的PEEP。然而，PEEP的使用會增加吸氣末肺容積，從而導(dǎo)致膈肌穹頂變得扁平，使膈肌纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。研究結(jié)果證明，PEEP在危重病人和動物模型中都能引起膈肌的尾端運動，從而導(dǎo)致肌肉纖維長度的縮短?？s短的肌纖維可以產(chǎn)生的力量較小，導(dǎo)致膈肌功能障礙。緩慢下調(diào)PEEP水平將有利于逆轉(zhuǎn)縱向肌肉的萎縮。

Goligher研究了在機械通氣期間VIDD的臨床影響[41]。他們總共納入了191名需要機械通氣的患者，每天通過超聲測量膈肌厚度。觀察到41%的患者膈肌厚度下降達(dá)10%以上，觀察時間點的中位數(shù)為第4天。隔肌厚度下降的進(jìn)展與患者脫離呼吸機的概率較低有相關(guān)性（HR，0.69 每10%厚度下降；95%CI，0.54-0.87），并延長ICU住院時間（校正后的持續(xù)住院時間比，1.71；95%CI，1.29-2.27），增加并發(fā)癥（OR 3.00；95%CI，1.34-6.72）。然而，隔肌厚度增加的進(jìn)展也與機械通氣時間延長有相關(guān)性（校正后的持續(xù)住院時間比，1.38；95%CI，1.00-1.90）。在前3天內(nèi)，膈肌增厚的比例為15%至30%（類似于靜息呼吸）的患者，需要機械通氣的時間最短。這項研究表明，以類似于健康受試者在靜息時的呼吸努力水平作為機械通氣患者的目標(biāo)，可以最有效的減少機械通氣持續(xù)時間的。

對于嚴(yán)重低氧呼吸衰竭患者，高流量鼻導(dǎo)管氧療（HFNC）和無創(chuàng)正壓機械通氣（NPPV）是對其低氧血癥和呼吸努力進(jìn)行支持的無創(chuàng)技術(shù)。與NPPV相比，HFNC的主要優(yōu)點是耐受性更好，它可提供較高的Fio2，還可提供較低水平的正壓，通過沖洗上氣道的死腔來減少吸氣肌的負(fù)荷。另一方面，NPPV的主要優(yōu)點則是提供更高的FiO2，并通過提供更高的氣道正壓來更可靠地減少吸氣肌的負(fù)荷。HFNC和NPPV可作為ARDS的有效無創(chuàng)通氣設(shè)備，因為減少呼吸負(fù)荷以及改善低氧血癥是ARDS管理中的重要因素[42,43]。

由于HFNC的使用越來越多，在需要氣管插管的患者中就可能存在延遲插管的風(fēng)險。這一點是需要重點關(guān)注的，因為許多先前的研究表明，NPPV支持失敗的急性呼吸衰竭患者，其預(yù)后更糟糕。這已在NPPV[29]和HFNC[44]支持中均有表現(xiàn)。此外，在ARDS患者中，并沒有前瞻性驗證的插管標(biāo)準(zhǔn)。這可能導(dǎo)致臨床醫(yī)生之間存在相當(dāng)大的差異，并可能影響患者的預(yù)后。

ROX指數(shù)，被定義為氧飽和度與氧濃度的比值再除以呼吸頻率，它可用于預(yù)測低氧血癥呼吸衰竭患者是否需要氣管插管，Roca研究了ROX指數(shù)的診斷準(zhǔn)確性[45]。研究納入了191名患者，其中68（36%）名患者需要氣管插管。在開始HFNC之后2、6和12小時ROX指數(shù)預(yù)測插管需求的ROC曲線下面積分別如下：2小時，0.648（95%CI，0.561-0.734；p=0.001）；6小時，0.672（95%CI，0.580-0.764；p＜0.001）；12小時，0.695（95%CI，0.598-0.791；p＜0.001）。在開始HFNC之后各時間點ROX指數(shù)結(jié)果（2小時＜2.85，6小時＜3.47，12小時＜3.85），則預(yù)示著HFNC失敗。此外，ROX指數(shù)結(jié)果的連續(xù)變化可能有助于區(qū)分HFNC支持成功的患者和HFNC支持失敗的患者。

關(guān)于HFNC的另一個重要議題是在急性呼吸衰竭患者中確定HFNC支持有效的亞組來。Azoulay [46]研究了與標(biāo)準(zhǔn)氧療相比，HFNC是否能降低免疫功能低下的ARDS患者的死亡率。研究納入了776名患者，治療組的P/F中位數(shù)為136（IQR，96-187），對照組的P/F中位數(shù)為128（IQR，92-164）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組之間28死亡率（36% vs 36%），氣管插管率（39% vs 44%），ICU住院時間（8天 vs 6天），ICU獲得感染（10% vs 11%）和住院時間（24天 vs 27天）均無顯著性差異。這些結(jié)果表明，重點關(guān)注改善免疫功能低下的ARDS患者的氧合，對提高其生存率并無獲益。

HACOR（心率Heart rate，酸中毒Acidosis，意識Consciousness，氧合Oxygenation，和呼吸頻率Respiratory rate；見表1）評分，是用于預(yù)測ARDS接受NPPV支持是否失敗的指標(biāo)。Duan納入了449名需要NPPV的患者，并評估了HACOR評分的預(yù)測價值[47]。在測試和驗證組中，NPPV的失敗率分別為48%和39%。測試組開始NPPV后1小時HACOR評分預(yù)測NPPV失敗的ROC曲線下面積為0.88（95%CI，0.84-0.91），而驗證組的 ROC曲線下面積為0.91（95%CI，0.88-0.94）。把HACOR評分大于5分作為預(yù)測NPPV失敗的界值，其敏感性為73-76%，特異性為90-93%，診斷準(zhǔn)確性82-86%。此外，HACOR評分結(jié)果的連續(xù)變化也可以區(qū)分NPPV成功的患者和NPPV失敗的患者。

Innocenti [48]在需要NPPV的急性呼吸衰竭患者中的把HACOR評分的作用作了進(jìn)一步的研究。研究總共納入了644名低氧血癥伴或不伴高碳酸血癥的患者進(jìn)行回顧性分析，其中147（23%）名患者在觀察期就已死亡。HACOR評分預(yù)測住院死亡率的ROC曲線面積:在NPPV開始時為0.64（95%CI，0.58-0.69；p＜0.001），NPPV 1小時后為0.68（95%CI，0.63-0.73；p＜0.001），NPPV 24小時后為0.75（95%CI，0.70-0.80；p＜0.001）。住院死亡率的COX生存分析表明，在NPPV24小時的時候，HACOR評分>5分與住院死亡率的增加有相關(guān)性（RR，2.39；95%CI，1.60-3.56；p＜0.001）。

由于HFNC或NPPV可以在ICU外使用，并且是不適合有創(chuàng)機械通氣的患者的良好替代方案，這些評分工具將有助于更好地使用HFNC/NPPV。

由于機械通氣存在VILI的潛在風(fēng)險，小潮氣量通氣，也叫肺保護(hù)性通氣策略，仍然是ARDS患者最推薦的通氣管理方案。先前的研究和薈萃分析表明，小潮氣量通氣對ARDS患者存在獲益的。肺保護(hù)性通氣策略通常包含潮氣量4-8ml/kg預(yù)測體重、平臺壓力(Pplat)<30 cmH2O和足夠的PEEP，PEEP的高低可以粗略的用氧濃度乘以20來估算（例如：如果氧濃度是0.5，那PEEP設(shè)置值大約為10cmH2O），也可以根據(jù)PEEP/FiO2表格來設(shè)置[49]。一項RCT（PReVENT研究），納入了961名ARDS患者，主要是把小潮氣量通氣（＜6ml/kg預(yù)測體重，滴定到目標(biāo)4ml/kg預(yù)測體重）與中等潮氣量通氣（10ml/kg預(yù)測體重）進(jìn)行比較[50]。結(jié)果顯示，在非機械通氣天數(shù)、住院時間、28天和90天死亡率、或不良事件風(fēng)險方面，小潮氣量通氣均無明顯優(yōu)勢。然而，在小潮氣量通氣組中，大約25%患者在第3天收接受的潮氣量>6ml/kg預(yù)測體重。同樣，在中等潮氣量通氣組，大約25%患者在第3天接受的潮氣量>10 ml/kg預(yù)測體重。因此，本研究中觀察到的差異性不顯著，可能與這些實際潮氣量有關(guān)。

LIVE研究[51]，是一項在法國進(jìn)行的多中心、單盲、分層、平行組RCT，納入的對象是中-重度ARDS患者。該研究主要是觀察針對患者的肺形態(tài)采用的個體化機械通氣策略，與標(biāo)準(zhǔn)治療相比是否能改善生存率。在個體化通氣策略組，對于局灶生肺損傷ARDS患者給予潮氣量8ml/kg，低PEEP，以及俯臥位通氣。而對于彌漫性肺損傷ARDS患者，給予潮氣量6ml/kg，同時予以行肺復(fù)張及高PEEP。在多變量分析中，組間的90天死亡率沒有差異（HR，1.01；95%CI，0.61-1.66；p=0.98）。然而，該研究中有大量的局灶性或彌漫性肺損傷ARDS患者存在分類錯誤，占全部入組人數(shù)的21%。此外，與對照組相比，被錯誤分類的患者90天死亡率有相應(yīng)增加（HR,2.8;95%CI,1.5-5.1; p=0.012）。本研究顯示出了個體化機械通氣管理的潛在困難和風(fēng)險。

在輔助-控制模式（A-C）中，容量控制通氣（VC）和壓力控制通氣(PC)之間的差異似乎很小。先前的研究表明，這二者在死亡率、氧合、或呼吸努力這幾個方面均無顯著性差異[52-54]。為了促進(jìn)人-機同步，保護(hù)呼吸肌，并盡量減少內(nèi)源性PEEP的風(fēng)險，間歇同步指令通氣（SIMV）模式是被使用得最頻繁的模式。然而，出于對呼吸努力和潮氣量恒定的考慮，ARDS患者予以A-C通氣模式比SIMV更加合理。對于即將脫機的患者來說，壓力支持通氣（PSV）模式可能是一個比較合適的選擇，因為PSV可以對呼吸努力予以一定比例的支持。然而，到目前為止，尚沒有研究支持PSV對脫離呼吸機是有益的。此外，PSV的以下特點可能對ARDS急性期患者來說是不利的：

1、PSV不能完全支持ARDS患者的呼吸努力。

2、不能確保潮氣量和呼吸頻率。

3、也會發(fā)生人-機不同步。

4、為了預(yù)防肺泡塌陷，也同樣需要較高的支持壓力。

對于ARDS患者，選持完全支持通氣模式A/C模式（無論選擇是選擇VC還是PC），比部分支持通氣模式常常是更有利的。

大多數(shù)ARDS患者需要高濃度的氧療來維持足夠的氧合。然而，我們應(yīng)該意識到高濃度氧療的潛在毒性。先前的人體和動物研究表明，高濃度給氧與急性肺損傷的發(fā)生有相關(guān)性，從輕度到重度彌漫性肺泡損傷(DD)均有發(fā)生[55]。一般來說，在FiO2超過0.6的患者中，氧中毒的可能性會增加。較長的暴露時間會導(dǎo)致更嚴(yán)重的肺損傷。

Chu[56]進(jìn)行了一項薈萃分析，探討自由氧療和保守氧療對成人急性病患者死亡率和發(fā)病率的影響。一共納入了25項RCT，共16307名患者，結(jié)果表明自由氧療策略（氧濃度中位數(shù)，0.52，IQR 0.28-1.0）與保守氧療策略（氧濃度中位數(shù)，0.21，IQR 0.21-0.25）相比，自由氧療組住院死亡率和30天死亡率明顯增加。此外，一項關(guān)于SPO2對住院死亡率的影響的薈萃-回歸分析表明，SPO2的增加與死亡率的增加有關(guān)。Barbateskovic[57]隨后進(jìn)行了另一項薈萃分析，來評估高FiO2或高目標(biāo)PaO2與低FiO2或低目標(biāo)PaO2對成人ICU患者的益處和危害。一共納入了10項RCT，共1458名患者，結(jié)果表明低FiO2或低目標(biāo)PaO2組的患者死亡率略有增加。此外，高FiO2或高目標(biāo)PaO2組的嚴(yán)重不良事件發(fā)生明顯增加。然而，許多納入的研究的確定性都很低，說明對這些結(jié)果應(yīng)該謹(jǐn)慎解讀。

相比之下，隨后的一項RCT（ICU-ROX研究）[58]，探討了接受機械通氣的成人患者保守氧療的益處。研究總共納入了1000名病人，結(jié)果表明，與自由氧療策略(SPO2>90%)相比，保守氧療策略(SPO2 90-97%)對非機械通氣天數(shù)或180天死亡率均沒有顯著的益處。另一項RCT（LOCO2研究）[59]，探討了更低的PaO2目標(biāo)是否改善ARDS患者的預(yù)后。研究共納入了205名ARDS患者，結(jié)果表明，與自由氧療策略(目標(biāo)PaO2，90-105mm Hg；目標(biāo)SPO2，>96%)相比，保守氧策略(目標(biāo)PaO2，55-70mm Hg；目標(biāo)SPO2，88-90%)在28天死亡率上沒有任何益處。因此，這項研究由于安全問題和較低的顯著差異的可能性而提前終止了。

總之，給氧的最佳策略仍然存在爭議。此外，這些研究主要在危重病患者隊列中進(jìn)行。因此，ARDS患者最佳的給氧策略尚不清楚。

雖然機械通氣是ARDS患者維持氧合最常用的方法，但機械通氣的使用可能會引起VILI、VIDD或呼吸機相關(guān)性肺炎(VAP)的發(fā)生。ECMO，尤其是V-VECMO，將是提供更好的氧合和盡可能減少VILI或VIDD風(fēng)險的有用的候選支持手段。然而，ECMO也可能存在潛在的風(fēng)險，如：出血、血栓形成和感染等，充分權(quán)衡選擇可以從ECMO中獲益的患者將是很重要的。

患者的選擇

選擇合適接受ECMO支持的患者，目前普遍被接受的標(biāo)準(zhǔn)是體外生命支持組織（ELSO）發(fā)布的指南[60,61]。對于死亡風(fēng)險>50%的患者，可以考慮ECMO，對于死亡風(fēng)險>80%的患者則是ECMO的指征。當(dāng)給氧濃度≥0.9，P/F＜150，和/或Murray評分2-3分時，患者的死亡風(fēng)險≥50%。當(dāng)給氧濃度≥0.9，P/F＜100，和/或Murray評分3-4分時，患者的死亡風(fēng)險≥80%。不可忍受的高碳酸血癥和嚴(yán)重的漏氣綜合征也是V-VECMO的良好指征。禁忌征包括：較高的機械通氣參數(shù)設(shè)置(即FiO2>0.9，平臺壓>30cm H2O)持續(xù)≥7天，老年（沒有特定的年齡界值)患者和嚴(yán)重并發(fā)癥(即不可逆轉(zhuǎn)的器官損傷）。

對于COVID-19患者，其V-V ECMO的適應(yīng)征通常參照ELSO公布的指南[62]。年齡的增加似乎與死亡率的增加有關(guān)。因此，年齡≥65歲、肥胖（體重指數(shù)≥40)、機械通氣持續(xù)時間≥10天、臨床脆弱量表類別≥3類和嚴(yán)重并發(fā)癥(即慢性心臟、肝臟、腎臟、神經(jīng)功能障礙）將是相對或絕對禁忌征。

ECMO的啟動

有多種形式的V-V ECMO方式(圖5)。在啟動ECMO時要考慮的最重要的事情之一就是套管直徑。使用直徑足夠大的套管將使得血細(xì)胞破壞、輸血量限制在最小的程度。正如FACTT試驗[63]所示，保守的液體管理策略可以改善肺功能，縮短機械通氣時間和ICU住院時間。應(yīng)盡量減少在后期插入額外的引流套管以進(jìn)一步改善氧合的需求。對于成年患者，引血套管建議使用至少23Fr，回血套管推薦19-23Fr。

圖5. 各種形式的V-V ECMO配置及其特點。可以根據(jù)其優(yōu)、缺點，選用不同形式的V-V ECMO配置。A.股靜脈-頸內(nèi)靜脈途徑：它可能是使用最廣泛的配置，具有易于普及和易于使用的優(yōu)點。然而，由于頸部和腹股溝區(qū)是固定的，身體自由活動度較低。此外，再循環(huán)率也明顯。B.股靜脈-股靜脈途徑：引血套管和回血套管分別從左、右腹股溝區(qū)插入，尖端都放置在下腔靜脈或右心房內(nèi)。前提是下腔靜脈直徑要足夠大?；匮坠艿膫?cè)孔必須集中在尖端。C. 雙腔套管：通常從右頸內(nèi)靜脈插入，套管經(jīng)過右心房，其尖端置于下腔靜脈。其優(yōu)點是雙下肢完全可以自由活動。然而，它也有不足之處，包括：誤穿心臟的風(fēng)險；回血套管的側(cè)孔位置不理想，不能對準(zhǔn)三尖瓣；ECMO血流量受限。圖中RA：右心房；RV：右心室；AO:主動脈；DC：引血套管；RC：回血套管。

套管的側(cè)孔應(yīng)盡可能集中在尖端。這是因為引血套管中的血流，在距離血泵越近的側(cè)孔其血流量就越大。這意味著，即使引流套管的尖端足夠深并位于右心房內(nèi)，如果側(cè)孔分布較分散，未集中在尖端，血液將主要經(jīng)較近的側(cè)孔從上腔靜脈或下腔靜脈引出。優(yōu)先從上腔或下腔靜脈引血，則會導(dǎo)致血流量不足。

一般來說，在插管過程中最好不要做皮膚切口。因為在ECMO管理過程需要應(yīng)用肝素抗凝，即使是非常小的皮膚切口也有可能導(dǎo)致持續(xù)出血和破壞全身凝血系統(tǒng)。

引血套管尖端的材料應(yīng)該含有金屬絲，因為V-V ECMO常常需要高血流量。使用軟材料制成的引血套管，通常用于V-A ECMO，用于V-V ECMO會導(dǎo)致套管塌陷和阻塞。

氧供和氧耗之間的平衡

在ECMO管理過程中，需要運用各種公式來評估器官氧供和氧耗之間的平衡。氧含量（CaO2），氧供（DO2），和氧耗（VO2）可以通過以下公式來計算：

通常，如果DO2是VO2的三倍以上，就可以獲得足夠的組織氧合，不發(fā)生無氧代謝。這些公式表明，要為周圍組織提供足夠的氧，不僅要保持SaO2，而且要保持足夠的血紅蛋白和心輸出量。應(yīng)設(shè)置合適的ECMO血流，使ECMO能夠提供全部所需的氧。由于氧需可以通過人工膜肺前、后氧供的差值計算出來，因此，可以使用以下公式計算所需要的ECMO血流量。如果人工膜肺后的血氧飽和度（SO2后）100%，人工膜肺前的血氧飽和度（SO2前）70%，則ECMO需要的血流量計算值大約為4.1L/min。

調(diào)整

V-V ECMO的氧濃度（FiO2）通常是1.0。患者的氧分壓（PaO2）下降時，常常是通過增加ECMO的血流量來進(jìn)行調(diào)整，血氧飽和度（SpO2）目標(biāo)通常設(shè)定為85%或更高。ECMO血流量與吹掃氣的比例大約為1：1，患者二氧化碳分壓（PaCO2）升高時，可以通過增加吹掃氣的流量來進(jìn)行調(diào)整。然而，如果PaCO2糾正過快，則可導(dǎo)致腦血管收縮和腦出血，因此PaCO2應(yīng)該緩慢糾正。

呼吸機通常設(shè)置為肺保護(hù)性通氣的設(shè)置(即：控制通氣模式，F(xiàn)iO2為0.21~0.40，平臺壓為20cm H2O，PEEP為10cm H2O，呼吸頻率為5-10次/min)。此時，應(yīng)用高PEEP改善肺不張并不是那么重要。

如果SpO2出現(xiàn)下降，則應(yīng)該準(zhǔn)確評估到底是患者的原因還是ECMO的原因?；颊咴蛴校簹庑?、氧耗增加（如：膿毒癥）、出血、心功能下降、以及肺動脈高壓；而ECMO的原因有：人工膜肺的性能較差、血液在ECMO體外循環(huán)中再循環(huán)。再循環(huán)是ECMO中的一種現(xiàn)象，即含氧血液從回流套管中返回人體，還沒有經(jīng)過人體循環(huán)被周圍組織利用，就直接被ECMO引血導(dǎo)管引到體外循環(huán)中。再循環(huán)率可按以下公式計算（正常范圍，0.3-0.5）。

“SO2前”持續(xù)上升或者SaO2持續(xù)下降是血液再循環(huán)的標(biāo)志。如果再循環(huán)率居高不下，則應(yīng)下調(diào)ECMO的血流量，或調(diào)整套管位置，增加引血管和回輸管尖端的距離。

并發(fā)癥

ECMO支持治療中的主要并發(fā)癥有：出血、血栓形成、感染和機械問題。由于出血可引起全身性的凝血功能衰竭，如果可以檢測的話，全套血凝分析是很重要的?？p合結(jié)扎，以及輸血也是有必要的。長時間的ECMO支持治療可能與感染風(fēng)險的增加有關(guān)。感染的致病病原體有：革蘭氏陽性球菌，革蘭氏陰性桿菌、以及真菌。然而，沒有必要預(yù)防性使用抗生素，因為尚無證據(jù)表明它們可降低感染的風(fēng)險。由于多種藥物（如：β內(nèi)酰胺類、碳青霉烯類和抗真菌藥物）可以吸附在ECMO管路上，因此在給藥前必須深入了解各種藥物的特性。

當(dāng)在人工膜肺或套管中出現(xiàn)明顯的白色或黑色血栓時、或者人工膜肺的氧合能力開始下降時，需要更換ECMO回路。血小板下降、D-二聚體上升、凝血酶-抗凝血酶（TAT）III復(fù)合物升高、以及纖維蛋白原減少，也可能是人工膜肺功能惡化的補充指標(biāo)。如果回輸管路中的血PaO2小于300mmHg，則強烈懷疑人工膜肺功能惡化。需要反復(fù)對團隊人員培訓(xùn)，以達(dá)到在1分鐘內(nèi)完成ECMO的管路更換。

ECMO的脫機

一旦原發(fā)性肺病得到明顯的改善，就應(yīng)該嘗試脫離ECMO。首先，將呼吸機設(shè)置改為控制通氣模式，F(xiàn)iO2為0.4-0.6，平臺壓為20-25 cmH2O，PEEP為10 cmH2O，呼吸頻率為10-14次/min。接下來，把吹掃氣流量調(diào)為0。觀察30~120min，在確認(rèn)PaO2無下降、PaCO2無上升、無心動過速、無呼吸急促、無躁動或無呼吸做功增加后，將ECMO套管拔除。拔管后，常規(guī)皮膚縫合即可。

EOLIA試驗[64]是一項跨國前瞻性RCT，主要是探討V-V ECMO在重度ARDS患者中的作用?？偣布{入了249例患者（ECMO組124例，對照組125例），隨訪60天，ECMO組死亡44例（35%），對照組死亡57例（46%）。主要終點60天死亡率（35% VS 46%；p=0.09）顯示，早期實施ECMO支持與常規(guī)機械通氣策略對比并無顯著獲益。然而，該研究是一項交叉試驗，對照組中共有35例（28%）在出現(xiàn)難治性低氧血癥時接受了ECMO支持治療。如果將對照組與ECMO的交叉定義為治療失敗，則治療失敗的相對風(fēng)險為0.62(95%CI，0.47~0.82；p<0.001)。

Munshi [65]進(jìn)行了一項薈萃分析，評價了ARDS患者V-VECMO的獲益。納入了5項研究，其中2項為RCT，3項為觀察性研究，患者總數(shù)為773例。在主要結(jié)局60天死亡率方面，ECMO較常規(guī)機械通氣的結(jié)局更好(60天死亡率34% VS 47%；RR，0.73；95%CI，0.58-0.92；p=0.008)。Combes [66]進(jìn)一步收集了患者的個體數(shù)據(jù)，并對RCT進(jìn)行了薈萃分析。在第90天時，ECMO組77例（36%）死亡，對照組103例（48%）死亡。90天治療失敗風(fēng)險比為0.65（95%CI，0.52~0.80），ECMO組治療失敗的定義為患者死亡，而對照組治療失敗的定義為患者死亡或者因病性惡化交叉到ECMO支持。該項患者個體數(shù)據(jù)的薈萃分析結(jié)果也是支持先前提到的Munshi [65]進(jìn)行的薈萃分析結(jié)果的。

Aoyama [67]對目前可用的通氣策略和輔助治療與死亡率之間的關(guān)系進(jìn)行研究，以確定降低中-重度成人ARDS患者死亡率的最佳干預(yù)措施。他們共納入了25項RCT，評估了9項干預(yù)措施，采用貝葉斯隨機效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)薈萃分析。在7743名患者中，共有2686人（35%）在28天內(nèi)死亡。他們發(fā)現(xiàn)，與單獨實施肺保護(hù)性通氣策略相比，聯(lián)用俯臥位與較低的28天死亡率有關(guān)。在重度ARDS患者中，V-V ECMO與較低的28天死亡率有關(guān)。該網(wǎng)絡(luò)薈萃分析并沒有發(fā)現(xiàn)肺復(fù)張或高PEEP與死亡率之間的相關(guān)性。吸入一氧化氮治療與腎衰竭的發(fā)生風(fēng)險增加有關(guān)，也沒有顯著的死亡率獲益。神經(jīng)肌肉阻滯劑的影響與ROSE試驗[68]的結(jié)果相似，并不能改善中-重度ARDS患者的死亡率。

本文已經(jīng)討論了ARDS患者氧療的最新進(jìn)展。肺保護(hù)性通氣仍然是ARDS患者呼吸管理方面的主要策略，而肺復(fù)張或高PEEP的好處尚未得到證實。ECMO有可能成為ARDS患者氧療的新手段，每個醫(yī)生都應(yīng)該熟練地處理其并發(fā)癥和相關(guān)的問題，以改善患者的預(yù)后。