急性肺损伤与急性呼吸窘迫综合征

急性肺损伤与急性呼吸窘迫综合征

急性肺损伤(acute1lung1injury，lALI)/急性呼吸窘迫综合征(acute1respiratory1distress1syndrome，lARDS)是指由心源性以外的各种肺内外致病因素所导致的急性、i进行性缺氧性呼吸衰竭。ALI和ARDS具有性质相同的病理生理改变，l严重的ALI或ALI的最终严重阶段被定义为ARDS。ALI/ARDS主要病理特征为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，l并伴有肺间质纤维化。由肺内炎症细胞(如中性粒细胞、i巨噬细胞)为主导的肺内炎症反应失控导致的肺泡毛细血管膜损伤是形成肺毛细血管通透性增高肺水肿的病理基础。病理生理改变以肺顺应性降低，l肺内分流增加及通气/血流比例失调为主。临床表现为顽固性低氧血症、i呼吸频数和呼吸窘迫，l胸部X线显示双肺弥漫性浸润影，l后期多并发多器官功能障碍。早在第一次世界大战和第二次世界大战期间，l军医在对战争创伤引起的呼吸衰竭病人的描述中，l已经提到了类似ARDS的症状与体征，l但由于当时认识不足，l出现了多种不统一的命名，l如肺挫伤、i休克肺、i湿肺及肺水肿，l并对于此综合征的重视程度不够。1967年Ashbaugh等首先报道了成人急性呼吸窘迫(acute1respiratory1distress1in1adult)，l此后引起了世界各国学者高度重视。为了和婴儿呼吸窘迫综合征(infantile1respiratory1distress1syndrome，lIRDS)相区别，l故命名为成人呼吸窘迫综合征(adult1respiratory1distress1syndrome，lARDS)。1994年起将“A”的含义由“Adult”(成人)改为“Acute”(急性)。

【病因】

自1967年首次提出ARDS命名以来，l文献报道有关引起ARDS的病因日益增多。概括ARDS的病因分为十类列于下表。

【发病机制和病理生理】

ARDS为多种原发疾病所引起，l发病机制错综复杂，l至今仍未完全阐明。ARDS可能是全身炎症反应的肺部表现，l也是机体正常炎症反应过度表达的结果。此种炎症瀑布可分为相互重叠的三个阶段，l即启动、i放大和损伤。在启动阶段，l多种免疫与非免疫细胞产生各种炎症介质和细胞因子；随后在炎症的放大阶段，l效应细胞如中性粒细胞被活化、i募集、i扣押在包括肺组织在内的靶器官中。一旦效应细胞被扣押于肺内，l将释放活性氧代谢产物和蛋白酶，l在损伤阶段引起细胞损害。此种炎症瀑布是系统性和全身性的。多种效应细胞和炎症介质两个主要因素参与了肺损伤，l对ARDS的发病机制起关键性的作用。这些细胞和细胞因子、i炎性介质构成了ALI/ARDS炎症反应和免疫调节“细胞网络”和“细胞因子网络”。它们通过不同的信号传导途径，l调控着机体的免疫反应，l也与炎症反应的失控有关。参与炎症的细胞有多形核白细胞(polymorphonuclear1leukocytes，lPMN)，l肺泡上皮细胞(alveolar1epithelial1cells)、i血管内皮细胞(vascular1endothelial1cell，lVEC)、i肺血管内皮细胞(pulmonary1vascular1endothelial1cell，lPVEC)、i肺泡巨噬细胞(alveolar1macrophage，lAM)、i肺间质巨噬细胞(pulmonary1interstitial1macrophage，lPIM)和肺血管巨噬细胞(pulmonary1intervascular1macrophage，lPIM)等。其中PMN和肺内巨噬细胞在损伤中起关键中心作用。它们可以释放大量的细胞因子和炎性介质，l引起炎症的放大和损伤。参与炎症反应的炎症介质有氧自由基、i花生四烯酸代谢产物白三烯、i前列腺素、i补体系统、i蛋白酶、i肿瘤坏死因子(TNF)、i白细胞介素(ILs)、i血小板活化因子(PAF)、i一氧化氮(NO)和肺表面活性物质(pulmonary1surfactant，lPS)等。其中单核-巨噬系统产生的TNF称为TNFα，l作为一种促炎介质，l可能是肺损伤的启动因子之一。ILs由多种细胞分泌，l既有具促炎所用的IL-1、iIL-6和IL-8，l也有对炎症起调控作用的抗炎介质IL-10和IL-13。现用图2-14-1简要说明ARDS发病机制和病理生理特点。

【病理】

ARDS在渗出开始阶段包括肺损伤的最初几天，l先后发生：i①肺泡Ⅰ型上皮细胞的广泛坏死和基底膜的脱落均代表上皮的损害；②在肺泡管和肺泡腔由纤维蛋白和基质蛋白构成的玻璃膜形成；③内皮细胞肿胀伴有细胞间基质增宽；④中性粒细胞炎症。在肺泡毛细血管和肺小动脉可见纤维蛋白栓。幸存的ARDS病人大多数可表现肺组织结构变化，l表现为间质纤维化和肺实质重构伴有囊状和蜂窝样改变，l而影响肺功能。

图2-14-111ARDS的主要病理改变示意图

1.大体观察11病变呈双侧性分布，l肺表面常见灶状出血。肺肿胀，l两肺湿重明显增加，l含水量可为正常的3～4倍，l少数重量可达4000g以上。可根据肺重量对ARDS进行严重程度的分级：i超过正常重量25％～50％为轻度、i50％～75％为中度、i75％以上为重度。肺切面有明显充血、i出血、i水肿、i实变或肺不张。

2.光学显微镜观察11可见肺间质及肺泡水肿、i出血、i透明膜形成，l小血管血栓形成，l急性肺炎、i肺不张和代偿性肺气肿。

3.电子显微镜观察

(1)透射电镜观察11可见毛细血管内淤血、i毛细血管内中性粒细胞和血小板聚集、i肺泡毛细血管内皮细胞肿胀空泡状变性、i肺泡间质及肺泡水肿、i透明膜形成和肺泡上皮变性、i坏死、i增生。

(2)扫描电镜11主要特点：i①肺泡改变：iⅠ型肺泡细胞表面粗糙或破损，lⅡ型肺泡细胞表面微绒毛结构不清；肺泡内板层小体失去清晰层次结构；肺泡扩张或萎缩；肺泡表面纤维素附着和沉积呈现不规则的小凹坑；肺泡毛细血管内皮细胞肿胀，l核突出明显，l内皮细胞连接缝隙增宽。②毛细血管内红、i白细胞阻塞，l血小板及中性粒细胞聚集。

【临床表现】

除有原发病的相关症状与体征外，l尚具有以下临床表现：i

1.潜伏期11大多数患者均于原发病后2～3天内发生ALI/ARDS，l因此极易误认为原发病病情加剧，l常失去早期诊断的时机。

2.症状

(1)呼吸增快和窘迫：i呼吸困难、i呼吸频数是呼吸衰竭最早、i最客观的表现，l在ALI/ARDS患者更为明显。一般为呼吸频率超过28次/分。由于女性、i小儿和年老体弱者的呼吸次数和呼吸窘追较轻，l故呼吸频率超过25次/分，l即应提高警惕性。

(2)咳嗽和咯痰：i早期咳嗽不明显，l可出现不同程度的咳嗽；亦可咯小量血，l咯出血水样痰是ARDS的典型症状之一。

(3)烦躁、i神志恍惚或淡漠。

此外，l因ARDS早期已出现明显的肺水肿，l容易伴发肺部感染，l有些病人可出现寒战和发热，l易误诊为原发疾病所致，l应加以鉴别。

3.体征

(1)发绀：i因严重缺氧，l而且通过吸氧很难改善，l故发绀为本病的重要体征之一。

(2)肺部体征：i肺部早期体征较少，l中晚期可听到干性或湿性啰音，l如出现呼吸困难，l吸气时肋间及锁骨上窝下陷。

(3)心率：i心率常超过100次/分。

【实验室和辅助检查】

(一)X线胸片检查

ARDS的X线胸片表现可分为三期：i①一期或早期：iARDS发病24小时内。胸片显示可无异常，l或肺血管纹理呈网状增多，l边缘模糊。重者可见小片状模糊阴影。②二期或中期：i发病1～5天。X线胸片显示以肺实变为主要特征，l两肺散在大小不等、i边缘模糊、i浓密的斑片状阴影，l常融合成大片呈现均匀致密磨玻璃样影，l有时可见支气管充气相，l心脏边缘清楚。实变影常呈区域性、i重力性分布，l以中下肺野和肺外带为主，l区别于心源性肺水肿。③三期或晚期：i发病多在5天以上。X线胸片表现：i两肺野或大部分呈均匀的密度增加，l磨玻璃样改变，l支气管充气相明显，l心影边缘不清或消失，l呈“白肺”(white1lung)样改变。并发肺部感染时，lX线胸片显示肺纹呈网状或多发性肺脓肿、i空洞形成及纵隔气肿、i气胸等。

(二)动脉血气分析

PaO2、iPaO2/FiO2变化是ALI/ARDS诊断的主要客观标准，l特别是迄今为止，l尚缺少对1ALI/ARDS早期诊断的简便而有效的诊断指标，l顽固性低氧血症(PaO2＜60mmHg和PaO2/FiO2＜300mmHg)仍是临床常用的诊断依据。动态监测PaO2有进行性下降趋势，l应高度警惕。1ARDS早期为PaO2下降，lPaCO2正常或下降，lpH升高或正常，l表现为Ⅰ型呼吸衰竭；晚期为PaO2严重下降同时伴有PaCO2升高和pH下降，l表现为Ⅱ型呼吸衰竭和呼吸性酸中毒。

常见酸碱失衡：iARDS的病因错综复杂，l因此酸碱失衡的类型复杂及严重程度不一。若此类病人原有的呼吸功能较好，l呼吸道通畅，lARDS早、i中期仍表现为严重低氧血症而无二氧化碳潴留，l因此其酸碱失衡大多为呼吸性碱中毒、i代谢性酸中毒和呼吸性碱中毒并代谢性碱中毒。但原发病因为严重创伤的病人也可表现为呼碱型三重酸碱失衡。晚期可为呼吸性酸中毒。

【诊断】

1.ALI/ARDS的高危因素

(1)直接肺损伤因素：i严重肺感染、i胃内容物吸入、i肺挫伤、i吸入有毒气体、i淹溺、i氧中毒等。

(2)间接肺损伤因素：i脓毒症(sepsis)、i严重的非胸部创伤、i重症胰腺炎、i大量输血、i体外循环、iDIC等。

2.ALI/ARDS的诊断标准11①有发病的高危因素。②急性起病，l呼吸频数和/或呼吸窘迫。③低氧血症：iALI时PaO2/FiO2≤300mmHg；ARDS时PaO2/FiO2≤200mmHg。④胸部X线检查两肺浸润阴影。⑤肺毛细血管楔压(PCWP)≤18mmHg或临床上能除外心源性肺水肿。

凡符合以上五项可诊断为ALI或ARDS。

【治疗】

ALI/ARDS的治疗，l至今尚无特效的方法，l目前主要是根据其病理生理改变和临床表现进行针对性或支持性治疗。积极治疗原发病，l特别是控制感染，l改善通气和组织氧供，l防止进一步的肺损伤和肺水肿，l是目前治疗的主要原则。

(一)积极治疗原发病，l预防ALI/ARDS发生

积极治疗原发病，l尽早除去诱因，l是治疗ALI/ARDS的首要原则。

(1)积极控制感染：i严重感染是引起ALI/ARDS的首位高危因素，l又是影响ALI/ARDS的首要原因。因此，l在危重病人抢救过程中，l应严格无菌操作，l撤除不必要的血管内导管和尿管，l预防皮肤溃疡，l寻找并处理外科感染，l以减少医院内感染。对ALI/ARDS并发感染征象的患者，l应加强对感染部位的寻找，l并应结合血、i尿、i痰细菌培养和临床情况，l选择强有力的抗生素治疗。

(2)积极抢救休克。

(3)静脉输液避免过多过快，l晶体液与胶体液以1：i1为宜，l参考中心静脉压、i血压、i肺动脉楔压、i脉压与尿量，l随时调整输入液体量。

(4)尽量少用库存血。

(5)及时的骨折复位、i固位。

(6)危重病人抢救应吸氧，l但应避免长时间高浓度的氧吸入，l一般吸氧浓度40％～50％，l维持PaO2160mmHg。

(二)改善通气和组织供氧

ALI/ARDS的严重缺氧，l应用鼻导管和面罩吸氧很难奏效，l机械通气(mechanical1ventilation)治疗是纠正缺氧的主要措施。当吸入氧浓度(FiO2)＞0.5，l而PaO2＜60mmHg，l应尽早进行机械通气。早期轻症患者可用无创性鼻(面)罩机械通气，l多数患者需要气管插管或切开行机械通气。其最常用的通气模式是PEEP，l常用PEEP水平为5～15cmH2O，l最大不应超过20cmH2O，l可应用P-V曲线选用略高于低位拐点的PEEP水平。

(三)严格控制输入液体量

严格控制输入液体量，l宜保持体液负平衡，l每天出入液体量一般控制在入量比出量少500ml左右。必要时可放置Swan-Ganz导管，l动态监测肺毛细血管楔压，l随时调整输入液体量。

(四)多环节减轻肺和全身损伤

目前国内外已试图针对其主要发病环节，l进行药物治疗，l以减轻肺和全身炎症。

1.糖皮质激素11糖皮质激素可作用于ALI/ARDS的多个发病环节。很早即用于ALI/ARDS的治疗。目前国内学者不主张常规应用糖皮质激素来防治ALI/ARDS。但对多发性长骨和骨盆骨折并发的ALI/ARDS、i急性胰腺炎、i误吸等并发的ALI/ARDS，l仍主张应用糖皮质激素来治疗。常用的剂量为地塞米松20～30mg/d，l疗程宜短，l一般为3～5天。

2.非甾体类抗炎药物11此类药物主要包括有前列腺素代谢的脂氧合酶和环氧合酶通路抑制剂，l如布洛芬、i吲哚美辛和氯芬那酸等。早期应用，l方可奏效。

3.氧自由基清除剂和抗氧化剂11此类药物有N-乙酰半胱氨酸、i维生素E、i超氧化物歧化酶(SOD)等。目前临床上应用的经验不多。

4.血管扩张剂11理论上，l血管扩张剂能降低肺血管阻力，l改善肺部灌流，l实际上它也降低了生理性肺血管低氧性收缩和外周血管阻力，l进一步加大ARDS时业已存在的肺内和外周分流，l减少氧合。因此，l目前大多学者不主张应用血管扩张剂治疗ARDS。但有应用山莨菪碱治疗ARDS的报道。其方法为：i①尽早应用为好；②量不宜过大，l一般用10～20mg/次，l每6小时静脉滴注一次，l病情改善后，l即酌情减量或停用，l以免血管进一步扩张，l加重通气/血流比值失调。

5.肺表面活性物质(pulmonary1purfactant，lPS)治疗

(1)促进PS的合成和分泌：i糖皮质激素、i肾上腺能和胆碱能受体激动剂均有此作用。故有人设计用以下方案：i氨茶碱＋糖皮质激素＋异丙肾上腺素的ARDS治疗方案。溴环己胺醇是祛痰剂必嗽平的代谢产物，l可替代激素用于ARDS的防治。

(2)表面活性物质替代疗法：i目前有四种治疗用表面活性物质制剂。自然提取物：i用支气管肺泡灌洗液或羊水经离心所得，l含全部脱辅基蛋白；改良天然制剂；人工制剂；重组表面活性剂。但临床应用的经验不多，l尚需在提高效能、i减少过敏反应及给药方法和制剂来源等方面作深入研究。

6.减轻肺水肿11主要应控制补液量，l特别是胶体液量，l以免肺循环液体静压增加或大量血浆蛋白通过渗透性增加的肺泡毛细血管膜，l在肺泡和间质积聚，l加重肺水肿。在血流动力学状态稳定情况下，l为减轻肺水肿，l可酌用少量利尿剂。

7.加强营养支持11ARDS患者机体处于高代谢状态，l能量消耗增加，l即使在恢复期亦持续较长时间。因此，l必须尽早地给予强有力的营养支持。

【预后】

随着对ARDS的认识提高，l通过最佳治疗，lARDS病死率有所下降，l但仍保持在50％左右。对于大于65岁患者、i有败血症危险的病人和其他器官功能不良的患者病死率较高。ARDS患者早期(72h)死亡原因多为原发疾病和损伤；晚期(3天后)多为继发感染、i脓毒症、i呼吸衰竭和多器官功能不全。存活ARDS病人中，l可有肺部纤维化和肺功能异常包括限制性通气功能障碍和弥散功能下降。