肺復張對急性呼吸窘迫綜合征患者血管外肺水影響的研究進展

顧維立(綜述)，陳建榮(審校)

(南通市第一人民醫院ICU，江蘇 南通 226000)

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是臨床最常見的危重癥，ARDS發生時激活的各種炎性介質損傷肺泡毛細血管膜，導致血管外肺水(extravascular lung water，EVLW)增加，從而出現肺泡和動脈氧分壓梯度增大、肺順應性降低、肺內分流增加、肺血管阻力變大及通氣/血流比例失調等一系列病理生理學改變。根據ARDS的病理生理特征，實施小潮氣量肺保護性通氣策略可以顯著改善ARDS患者的預后，但是小潮氣量使部分肺泡已經過度通氣，而部分塌陷的肺泡仍不能復張，甚至導致一部分肺泡加速塌陷[1]。因此，在實施肺保護性通氣策略的同時，實施肺開放的通氣策略是非常必要的。在肺開放概念的指導下提出肺復張策略，對于改善ARDS患者氧合及對EVLW的影響，是目前國內外研究熱點。

1 肺復張

肺復張是指在機械通氣過程中，施加高呼吸道壓力進行短暫肺膨脹，促使塌陷肺泡復張，起到減少分流、改善氧合、減少炎性介質產生和呼吸機相關性肺損傷的作用[2]。

1.1肺復張的方法 肺復張有多種方式，如壓力控制換氣(pressure control ventilation，PCV)法、呼吸末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)遞增法、控制性肺膨脹(sustained inflation，SI)、高頻振蕩通氣等。這些方法的基本原理一致，但其臨床效果及其安全性尚無定論。有研究認為，PCV有類似雪崩樣的開放肺泡作用和較頻繁減速氣流沖擊，開放肺泡的效果較好；同時有相對較低的平均呼吸道壓和短暫壓力釋放，對血流動力學影響小[3]。

1.2肺復張效果的評價 目前臨床常用的評價指標為生理學參數和動脈血氣分析指標。吸氧濃度100%、動脈氧分壓及二氧化碳分壓之和≥400 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)時，對應CT顯示塌陷肺組織<5%，是ARDS患者最大肺復張的可靠指標[4]。

1.3影響肺復張的因素 包括ARDS病因、病程和嚴重程度，肺組織的可復張性，實施肺復張的壓力、時間、頻率，肺復張的手法，患者的體位等。肺復張的效果維持時間有限(有的15～20 min，有的持續4～6 h)[5]，隨時間的推移，由于氣體吸收，肺泡會再塌陷，而且吸痰等操作也可使復張肺泡再塌陷，因此需要反復實施肺復張。由于ARDS的肺泡塌陷分布不均一，肺復張在開放塌陷肺泡的同時，還存在肺泡過度膨脹和血流動力學不穩的風險。而且，肺復張實施的方式、持續時間、壓力水平尚無統一標準。因此，對于ARDS患者如何個體化選擇肺復張方法，以達到改善預后的目的，一直存在爭議。

2 EVLW

EVLW即肺血管外的液體，由細胞內液、肺間質內液和肺泡內液組成，主要產生于呼吸性細支氣管、肺泡上皮及相連的肺泡，由肺泡濾出，然后進入淋巴系統，經肺血管重吸收[6]。通常情況下細胞內液變化較小，肺間質內液和肺泡內液能準確反映肺水腫的嚴重程度。因此，EVLW的改變與肺水腫的程度具有高度相關性，EVLW增加引起的嚴重通氣/血流比例失調是ARDS頑固性低氧血癥的重要原因[7]，EVLW與ARDS患者病情及預后密切相關，是其重要的獨立預后指標[8]。

2.1EVLW的影響因素 無論是生理狀態還是病理狀態，EVLW的清除都有顯著意義。生理狀態下，完整的EVLW清除對于剛出生嬰兒的肺功能轉變和保持肺泡腔相對無液體，進行氣體交換是非常重要的；病理狀態下，對于ARDS后肺泡內液體的積聚也是必不可少的[9]。1982年，Matthay首先提出了EVLW清除的主要機制是主動的離子轉運機制，即肺泡內的鈉水經肺泡上皮細胞頂膜的阿米洛利敏感上皮鈉通道進入肺泡上皮細胞內，再由基底側鈉泵排到肺循環中，這是一個單向過程，結果是肺泡液重吸收。主動清除已經成為目前EVLW清除的主要機制。影響EVLW的因素包括機械通氣模式、PEEP水平、心輸出量、肺動脈壓、液體平衡、腎上腺素能受體激動劑、糖皮質激素、一氧化氮、內皮素受體拮抗劑等。

2.2EVLW的測量 稱重法是最早定量測量EVLW的有創方法，是測量EVLW的金標準，但只能用于動物實驗。有許多動物實驗及臨床試驗已證實，經肺單一指示劑熱稀釋法與稱重法有良好的相關性[10]，目前已逐步用于ARDS患者EVLW的監測。

3 肺復張對EVLW的影響

3.1動物實驗研究 Frank等[11]使用氣管內滴注油酸復制的大鼠急性肺損傷模型，使用SI實施肺復張，每30分鐘1次，90 min后使用稱重法測量EVLW，結果顯示EVLW顯著下降，不影響肺泡上皮細胞的通透性，提示肺復張主要通過維持肺泡毛細血管壁的完整，降低肺泡毛細血管的通透性，減少血管內液體的滲出，降低EVLW。Luecke等[12]研究PEEP遞增法對生理鹽水灌洗復制的ARDS綿羊模型作用，發現EVLW隨著PEEP的遞增(7、14、21 cm H2O，1 cm H2O=0.098 kPa)而顯著減少，并與非通氣區顯著減少密切相關。陳永銘等[13]以肺泡灌洗法復制家兔ARDS模型，探討肺保護與肺開放通氣策略對ARDS家兔模型 EVLW的影響，結果顯示實驗組(小潮氣量+最佳PEEP+SI)在實驗后1、2、3 h EVLW顯著下降，而對照組(小潮氣量+最佳PEEP)僅在實驗后1 h顯著下降。另有一些動物實驗研究也證實了類似結果[14-15]。但Hirakawa等[16]研究認為，SI可以逐步改善嚴重肺水腫犬模型的氧合功能，EVLW沒有變化。

3.2臨床實驗研究 Constantin等[17]對15例ARDS患者實施肺復張治療，將PEEP設定于壓力-容積曲線環低拐點上10 cm H2O維持15 min，測定肺復張前后肺泡內蛋白濃度的變化，評價EVLW清除效果，結果顯示，肺復張效果良好的ARDS患者除改善氧合外，肺水清除在肺復張后1、4 h增加。張建國等[18]對30例ARDS患者肺復張之后的EVLW進行研究，采用SI方式實施肺復張治療，利用脈搏指示持續心輸出量監護儀對EVLW進行監測，結果顯示，肺復張組患者在復張后12、24、48、72 h EVLW顯著下降。Marchenkov等[19]對74例嚴重胸部創傷導致的急性肺損傷患者采取PCV方式實施肺復張治療，每日3次，結果顯示，實驗組患者的EVLW在復張后6、24、48 h顯著降低。李茂琴等[20]選擇30例ARDS患者進行研究，采取PCV方式實施肺復張，與以往研究不同的是，實施反復肺復張治療(2 h 1次，共3次)，結果顯示，每次肺復張后10 min及反復肺復張后4 h患者EVLW顯著下降，認為反復肺復張聯合肺保護性通氣可明顯提高ARDS患者氧合指數，減少EVLW，同時不加重ARDS的肺損傷。肺復張減少EVLW的機制：①肺復張能保持肺泡開放，避免肺泡的剪切傷，減少肺泡Ⅱ型上皮細胞損傷，增加肺泡液體的清除；②肺泡開放增加肺水的清除面積；③肺復張時的呼吸道高壓可減少肺水形成；④肺泡復張后周圍壓力增高，可以減少肺水生成。

也有不同研究結果。Toth等[21]對18例ARDS患者實施肺復張治療，在設定最佳PEEP后采用SI方式實施肺復張，并在實施肺復張后60 min內進行EVLW監測，結果證實ARDS患者氧合明顯改善，但EVLW無明顯改變，短時間內PEEP大幅度的變化不會影響EVLW。汪宗昱等[22]采用隨機對照病例研究方法研究肺復張對EVLW的影響，采用SI方式實施肺復張，結果顯示，肺復張組和對照組之間EVLW無明顯差異，同時比較兩組患者中心靜脈壓、血漿膠體滲透壓、兒茶酚胺類藥物(多巴胺、去甲腎上腺素)、氫化可的松以及液體平衡對于EVLW影響，上述因素未影響EVLW形成和吸收，該研究認為肺復張只是起到了改善ARDS患者肺呼吸力學特征的作用，并未對EVLW清除產生影響。

目前有關肺復張影響ARDS患者EVLW的研究結果并不一致，出現差異的原因可能是：①多數研究未對ARDS原發病因進行分類；②研究多集中于病程早期，對于中晚期ARDS患者未能進行研究；③研究所選擇的ARDS患者肺水腫的嚴重程度不一致；④試驗所選擇的肺復張方法、壓力、持續時間、肺復張之后PEEP的不同；⑤測量EVLW的時間點不一致；⑥ARDS治療過程中所涉及的EVLW影響因素未能完全排除；⑦EVLW升高可以降低肺復張的效果[23]。

Fan等[24]對40項有關ARDS患者實施肺復張試驗的結果進行分析研究，認為肺復張后氧合功能有明顯改善，不良反應的發生率較低(如氣壓傷<1%，心律失常<1%)，但未能明顯改善ARDS患者預后，肺復張治療應注意其適應證，不常規推薦應用于所有ARDS患者。在ARDS的臨床治療中，肺復張仍然是常用的治療手段，可以顯著降低ARDS患者難治性低氧血癥的發生率，明顯改善難治性低氧血癥患者的病死率[25]。

4 展 望

肺復張仍然是目前ARDS治療過程中糾正嚴重低氧血癥和維持PEEP效應的有效手段。目前多數研究認為肺復張可以減低ARDS患者的EVLW，但仍存在爭議。肺復張對EVLW的影響及相互作用還需要進一步研究證實。EVLW作為ARDS患者肺水腫的量化指標，對于是否實施肺復張、選擇治療方式、壓力水平、持續時間以及使用頻率等方面起一定指導作用。目前還需要進行大規模多中心的研究，來進一步明確肺復張對EVLW的作用并闡述其確切作用機制。

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