梗阻后肺水腫研究進展

王偉 王立軍

上氣道梗阻是臨床急診，但部分患者梗阻解除后仍有氣促、呼吸困難、血氧飽和度下降、影像學(xué)提示肺部滲出等表現(xiàn)，臨床常誤診為肺部感染，需要注意排除梗阻后肺水腫(Postobstructive Pulmonary Edema，POPE)。上氣道梗阻時患者強烈自主吸氣產(chǎn)生巨大胸腔內(nèi)負(fù)壓，不僅誘發(fā)POPE，還增加心臟前后負(fù)荷，甚至誘發(fā)應(yīng)激性心肌病，為提高臨床對POPE認(rèn)識本文對此作一綜述。

一、發(fā)病率

早在上世紀(jì)70年代就發(fā)現(xiàn)肺水腫是急性氣道梗阻的并發(fā)癥[1]。多種急慢性氣道梗阻都可導(dǎo)致POPE，比如異物吸入、喉痙攣、上吊自殺、雪崩、電擊治療、嚴(yán)重睡眠呼吸暫停綜合征、甲狀腺腫、耳鼻喉手術(shù)等[2-10]，甚至在膿毒癥寒戰(zhàn)也可以導(dǎo)致呼吸做功增加而誘發(fā)POPE[11]。而在ICU中，如困難插管、咬氣管插管[8, 12]、嚴(yán)重人機不同步[13]、嚴(yán)重氣道痙攣[14]都可能誘發(fā)或加重POPE。為減少醫(yī)護人員暴露風(fēng)險，在新型冠狀病毒肺炎患者氣管插管、拔管、吸痰時鉗夾氣管導(dǎo)管也可能促使患者發(fā)生POPE[15]。

成人POPE主要發(fā)生于麻醉術(shù)后喉痙攣[4]，此類既往稱拔管后肺水腫(Postextubation pulmonary edema)[4]；兒童主要見于異物吸入以及會厭炎等[16-17]。目前POPE發(fā)病率并不清楚，在手術(shù)室拔管后POPE發(fā)病率約0.019%[18]，而在使用舒更葡糖患者中發(fā)病率為0.09%[19]。因喉炎或會厭炎導(dǎo)致急性氣道阻塞的兒童中POPE發(fā)病率高達7%，并且懸雍垂肥厚、后鼻孔狹窄、腺樣體肥大等還可能導(dǎo)致慢性POPE[20]。在臨床表現(xiàn)為彌漫性肺泡出血的149例患者中，有18例是由于POPE所致，其中1例患者先后4次發(fā)病[21]。另外大量急性氣道異物阻塞導(dǎo)致POPE的病例報道[7, 17]，因此其真實發(fā)病率可能更高。

年輕、健康男性、主動吸煙、解剖變異、肥胖等因素是發(fā)生POPE的危險因素[10, 18, 21-23]。

二、發(fā)病機制

目前認(rèn)為POPE有兩種類型，72%為Ⅰ型，多于急性呼吸道梗阻后短期內(nèi)發(fā)生，如急性喉炎、會厭炎，頸部機械性受壓、呼吸道異物窒息等；23%為Ⅱ型POPE，多見于慢性呼吸道梗阻急性解除后，如扁桃體或增殖體肥大和上呼吸道腫瘤手術(shù)后[10]。二者的相同點在于均源自胸內(nèi)負(fù)壓變化的絕對值加大，因此又稱為負(fù)壓性肺水腫(Negative Pressure Pulmonary Edema，NPPE)；區(qū)別在于前者發(fā)生于胸內(nèi)負(fù)壓突然增高[24]，如-5 cmH2O 降至-50 cmH2O，后者發(fā)生于原本增高的內(nèi)源性呼氣末正壓消失，如+25 cmH2O將至-5 cmH2O。

I型POPE發(fā)病時聲門關(guān)閉，強烈自主吸氣(即Müller 動作)導(dǎo)致胸腔內(nèi)巨大負(fù)壓[9]，是自主呼吸下心肺相互作用的極端表現(xiàn)[25]；巨大胸腔內(nèi)負(fù)壓使得心肺共同受累，肺部方面導(dǎo)致肺泡-毛細血管膜應(yīng)力衰竭。正常吸氣時胸腔內(nèi)負(fù)壓為-2～-8 cmH2O，正常情況下肺泡-毛細血管壓力差很小，當(dāng)肺毛細血管床凈水壓輕度增加時，淋巴回流加快可代償其導(dǎo)致的液體過負(fù)荷。上呼吸道梗阻時，用力吸氣產(chǎn)生胸腔負(fù)壓可達-50～-140 cmH2O，回心血量明顯增加，導(dǎo)致心臟前負(fù)荷增加，肺毛細血管凈水壓升高，同時肺泡周圍壓力急劇下降，跨肺毛細血管壁巨大壓差導(dǎo)致毛細血管內(nèi)皮及肺泡上皮屏障斷裂，甚至基底膜斷裂。輕者出現(xiàn)血管內(nèi)液滲出，重者使得紅細胞漏入肺泡，引起明顯的肺或支氣管出血[22, 26]。目前不能確定誘發(fā)I型POPE的胸腔內(nèi)負(fù)壓閾值，但兒童比成年人肺順應(yīng)性更好，因此兒童可能更容易發(fā)生POPE[27]；同時上肺順應(yīng)性更好，POPE在上肺表現(xiàn)更重，尤其是在肥胖患者[28]。

胸腔內(nèi)巨大負(fù)壓還導(dǎo)致心臟前后負(fù)荷增加。心臟前后負(fù)荷分別為心室舒張末和收縮末心室壁應(yīng)力，根據(jù)拉普拉斯定律，心室室壁應(yīng)力=(跨壁壓力×心室半徑)/(2 ×室壁厚度)；心室跨壁壓等于心室內(nèi)壓力減去心室外壓力，心室外壓力即胸腔內(nèi)壓力[29]；因此胸腔內(nèi)壓力急劇下降時回心血量增加，表現(xiàn)為左心室舒張末容積增加；同時心臟后負(fù)荷將明顯增加，比如正常情況下心室內(nèi)壓力為150 mmHg(1 mmHg=1.34 cmH2O)，胸腔內(nèi)負(fù)壓為-5 mmHg，心臟需克服155 mmHg壓力；而胸腔壓力下降至-50 mmHg時，心臟需克服200 mmHg壓力，表現(xiàn)為左心室每搏量降低，收縮末容積增加，左心室射血分?jǐn)?shù)降低，伴有血壓輕度下降[30]。目前研究發(fā)現(xiàn)自主吸氣胸內(nèi)壓<-20 cmH2O會明顯增加左心室后負(fù)荷[31]。當(dāng)潛水員-20 cmH2O負(fù)壓呼吸訓(xùn)練時發(fā)生間質(zhì)性肺水腫風(fēng)險增大，導(dǎo)致右心前負(fù)荷、肺動脈收縮壓明顯增加，導(dǎo)致左右心室不匹配而誘發(fā)肺水腫[32]。同時缺氧等強烈應(yīng)激刺激大量兒茶酚胺釋放，使體-肺循環(huán)血管收縮使得左、右心室后負(fù)荷進一步增加，同時誘發(fā)心外膜血管痙攣、心肌細胞內(nèi)鈣超載等導(dǎo)致心肌細胞損傷，誘發(fā)應(yīng)激性心肌病而加重POPE表現(xiàn)[33]。因此胸內(nèi)巨大負(fù)壓不僅傷肺也傷心。

Ⅱ型POPE患者有長期慢性上氣道梗阻(類似Valsalva 動作)，產(chǎn)生中等水平內(nèi)源性呼氣末正壓，伴有呼氣末肺容量增加；同時出現(xiàn)長期的低氧血癥，這種低氧血癥可能已被患者耐受，而不輕易被察覺。缺氧以及隨之發(fā)生代謝性酸中毒可以導(dǎo)致肺血管收縮和肺循環(huán)阻力增加，都會改變肺毛細血管膜通透性并造成心肌功能受抑制。因此慢性氣道梗阻突然解除后，中等水平內(nèi)源性呼氣末正壓消失，肺容積和壓力均迅速降至正常，產(chǎn)生相對胸腔內(nèi)負(fù)壓，當(dāng)其達到一定程度時將會足以產(chǎn)生液體向肺間質(zhì)和肺泡轉(zhuǎn)移而發(fā)生Ⅱ型POPE[34]。

肺水/血漿蛋白比小于0.65提示肺水腫發(fā)病機制以靜水壓為主，大于0.75提示為高通透性肺水腫，在10例POPE患者中發(fā)現(xiàn)肺水/血漿蛋白比平均為0.54±0.15[35]，國內(nèi)18例POPE患者中平均值為0.52±0.18[22]，因此POPE發(fā)病機制以凈水壓差升高為主，因此既往又稱為機械性肺水腫(Mechanical pulmonary edema)[36]；部分患者(3/10)合并有毛細血管通透性增加因素[35]。

肺泡水腫的程度取決于間質(zhì)水腫的程度、肺泡上皮有無損傷以及肺泡上皮主動清除液體的能力[37]。POPE患者每小時肺泡液體平均清除率為(14.0±17.4)%，提示無明顯肺泡上皮損傷，肺泡上皮液體轉(zhuǎn)運功能完整，較快的肺泡清除率使得POPE患者臨床癥狀迅速緩解[35]。POPE時增高的內(nèi)源性兒茶酚胺加速肺泡液體清除[9]。

三、臨床表現(xiàn)

典型POPE患者表現(xiàn)為發(fā)生急性氣道梗阻后，在數(shù)分鐘內(nèi)出現(xiàn)氣促、呼吸困難、發(fā)紺并咳出粉紅色泡沫痰[22]。POPE臨床表現(xiàn)輕重不一，其嚴(yán)重程度取決于病人梗阻時間[22]。其中以粉紅色痰或咳血(69%)，低氧或紫紺(49%)，呼吸困難(38%)，肺部濕啰音(37%)，喘鳴(10%)，坐臥不安(9%)等為主[10]。嚴(yán)重的POPE可表現(xiàn)為肺出血[21, 38-40]，主要發(fā)生在術(shù)后或全面性強直陣攣發(fā)作患者[21]；而且可表現(xiàn)為單側(cè)肺泡出血[12]。

不典型POPE包括單側(cè)氣管插管后導(dǎo)致對側(cè)發(fā)生單側(cè)POPE[41]；肥胖患者上葉肺通氣更好，因此POPE在肺上葉表現(xiàn)更明顯[7, 28]；肺栓塞導(dǎo)致POPE為局限性分布[42]；氣管切開發(fā)生血凝塊堵塞氣道后，患者強烈自主呼吸不僅可導(dǎo)致POPE，還導(dǎo)致巨大胸腔負(fù)壓，使得氣體通過氣切口周圍進入縱隔、隨后再進入胸膜腔而發(fā)生氣胸[43]；POPE因氣道閉塞后用力呼氣，胸腔內(nèi)壓力急劇升高合并自發(fā)性氣胸[44]。POPE患者同時可合并存在應(yīng)激性心肌病[33, 45]、心內(nèi)膜下心肌缺血[46]等表現(xiàn)。臨床需注意其不典型表現(xiàn)，避免誤診。

POPE患者胸部X線平片表現(xiàn)為增寬的血管影和雙側(cè)、中心性肺泡和間質(zhì)的浸潤，少數(shù)病人則為單側(cè)肺中心性肺泡和間質(zhì)的浸潤征[22]。動脈血氣分析有低氧血癥、代謝性酸中毒甚至呼吸性酸中毒等表現(xiàn)。合并心臟受累可見心肌酶升高及心電圖改變。部分患者可見典型應(yīng)激性心肌病影像學(xué)表現(xiàn)。同時還有導(dǎo)致POPE發(fā)病的相應(yīng)原發(fā)病表現(xiàn)，如甲狀腺腫、會厭炎等。

四、診斷與鑒別診斷

目前POPE診斷尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主要依靠病史和影像學(xué)[16, 22]。(1)有上呼吸道梗阻的病史；(2) 梗阻解除后數(shù)分鐘或數(shù)小時內(nèi)突然發(fā)生呼吸困難、缺氧、高碳酸血癥；(3) 粉紅色泡沫痰；(4) 影像學(xué)表現(xiàn)：X 線出現(xiàn)彌漫性密度增高影、增寬的血管影和雙側(cè)、中心性肺泡和間質(zhì)的浸潤征。但由于POPE發(fā)生迅速，部分患者來不及進行影像學(xué)評估，但需要強調(diào)氣道梗阻病史是診斷關(guān)鍵[21]。床邊肺部超聲可及時發(fā)現(xiàn)B線改變，進行血管外肺水腫可視化評估，結(jié)合病史早期診斷POPE可改善其預(yù)后，尤其在麻醉術(shù)后[32, 47-48]。

鑒別診斷需注意與吸入性肺炎、肺泡出血[21]、新型冠狀病毒肺炎[49-50]。如果誤吸后導(dǎo)致肺部滲出伴有呼吸衰竭表現(xiàn)，但異物太大不能進入氣道，且完整取出則容易鑒別；如果異物部分吸入氣道，伴有發(fā)熱、黃膿痰，則考慮吸入性肺炎。如前所述，部分患者肺泡出血由POPE誘發(fā)，主要見于全麻術(shù)后及全身強直性抽搐后，仍需要纖維支氣管鏡排除支氣管出血，心臟超聲排除瓣膜或心臟功能不全，全身凝血異常以及肺血管炎、肺部感染等導(dǎo)致[21]。

五、臨床處理

POPE的治療主要是呼吸支持，保持呼吸道通暢，糾正缺氧和維持血流動力學(xué)穩(wěn)定。其中保持氣道通暢是關(guān)鍵，氣道異物窒息患者及時取出異物，麻醉術(shù)后喉痙攣患者再次氣管插管，阻塞性呼吸睡眠暫停患者長期使用無創(chuàng)呼吸機、切除壓迫氣道的腫物等都是緩解上氣道梗阻方法。嚴(yán)重人機不同步患者加強鎮(zhèn)靜或調(diào)整呼吸機參數(shù)；肺栓塞患者抗凝和治療原發(fā)病可緩解患者強烈自主吸氣。能否維持有效氧合是決定病人是否再插管的重要因素；給予純氧的情況下，能夠維持SpO290% 以上可不插管給予面罩持續(xù)正壓通氣；對于氧和不能維持的病人，必須進行再次氣管插管，并采取保護性肺通氣策略[22]。解除氣道梗阻后有創(chuàng)或無創(chuàng)呼吸機正壓通氣可有效緩解POPE。頑固性低氧血癥患者盡早使用俯臥位、甚至體外膜肺支持治療[9, 39, 51]。同時給予呋塞米利尿、抬高床頭等常規(guī)肺水腫處理；需注意部分患者合并休克避免利尿劑使用。但是否使用激素目前無定論。

六、預(yù)后

絕大部分POPE在24～48 h內(nèi)緩解，平均住院時間5.6天[10]；而POPE導(dǎo)致的肺出血患者ICU住院時間4.6天[21]。不能及時識別POPE并解除梗阻，部分患者(5%)死亡[10]。

POPE常見于麻醉后喉痙攣及異物窒息等，臨床不少見，應(yīng)及時解除梗阻保證氣道通暢，利尿、限制液體，必要時正壓通氣，但需同時注意胸內(nèi)壓巨大波動對左心室跨壁壓及心臟功能的影響。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突