ARDS患者在进行肺保护性通气时右心功能不全的发生率居高不下,其中急性肺心病(ACP)与不良预后密切相关。我将从ARDS患者ACP发生率及危险因素、ARDS患者右心功能监测及评估、ARDS患者右心保护策略三方面为大家阐述。
ARDS患者ACP发生率及危险因素
ACP以右心室后负荷急性升高为主要特征,若进展为重症,可继发急性右心功能衰竭,肺栓塞、肺炎和ARDS都是ACP的常见危险因素。有多种病理机制均可能引发ACP,包括:1.因不合理液体治疗或其他因素引发的容量过负荷;2.因机械通气参数设置不当、各类重症肺部疾病或左心疾病所致肺血管阻力增高,进而引起的压力过负荷;3.右冠状动脉缺血、感染中毒症、心肌病、心脏外科术后等导致的右心收缩功能下降及右心充盈障碍。
ACP在ARDS患者中较为常见。一项前瞻性临床研究纳入了一所大学医院ICU 1996至2001年间收治的75例接受保护性通气策略的ARDS患者。研究发现,接受肺保护性通气的ARDS患者中,25%的患者于入院3日内发生ACP,而在氧合指数(PaO2/FiO2)低于100mmHg的ARDS患者群体中,ACP发生率可高达50%[
1]。
法国Henri Mondor医院ICU开展的一项单中心前瞻性观察研究纳入了2004年至2009年间接受保护性通气的226例中-重度ARDS患者。结果发现,22%接受保护性通气的中-重度ARDS患者发生ACP;存在ACP的ARDS患者28天病死率显著高于无ACP患者,且病死率升高与ACP严重程度关联密切。说明即使在保护性通气策略下,ARDS患者仍具有较高的ACP发生率,且ACP与不良预后密切相关 [2]。
ECHO-COVID,这项多中心回顾性观察研究纳入了2020年2月至2021年6月期间8个国家14个ICU 收治的677例COVID-19患者,所有患者均在进入ICU后48小时内完成首次超声心动图检查。研究发现,149例(22%)存在左室收缩功能障碍(伴或不伴右心功能不全),该症状未合并左室扩张及充盈压增高;152例(22.5%)存在右心收缩功能障碍;90例(17.4%)出现ACP,其中机械通气(OR>4)、肺栓塞(OR>5)、PaCO2升高是ACP发生的危险因素,而合并高龄是住院病死率(含ICU病死率)升高的独立危险因素 [3]。
同样,基于ECHO-COVID研究的二次分析纳入2020年2月至2021年6月7个国家11个ICU的281例COVID-19相关ARDS患者,评估表型(ACP、右室衰竭、右室功能障碍)与ICU死亡率的关联。右室受累率67%(189/281),ACP率37.4%(105/281),右室衰竭率54.7%(140/256),右室功能障碍率29%(74/255);第一次ICU超声就发现ACP的患者ICU死亡风险最高,ACP是与ICU死亡风险关联最强的表型 [4]。
一项回顾性队列研究纳入法国Ambroise Paré医院ICU 1980-1992年(维持二氧化碳正常范围、无气道压力限制)及1993-2006年(采用限制气道压力的低牵张通气策略)的共计352例患者数据,发现平台压低于27cmH2O时,患者病死率和ACP发生率最低 [5]。
一项多中心前瞻性研究纳入11个法国ICU的752例接受肺保护性通气的中重度患ACP的独立危险因素。肺保护性通气肺炎、驱动压≥18cmH2O、PaO2/FiO2<150mmHg及PaCO2≥48mmHg [6]。
肺保护性通气治疗中,需限制平台压驱动压以降低肺应力、提高氧合以逆转低氧性肺动脉收缩、减轻高碳酸血症,并结合俯卧位通气等措施保护右心功能。同时,在机械通气过程中可通过漂浮导管心脏超声监测评估右心功能变化 [7]。
ARDS患者右心功能监测及评估
有创血流动力学监测可用于及时识别ARDS患者血流动力学变化,辅助诊断ACP并评估治疗反应。除动脉导管中心静脉导管外,肺动脉导管提供更全面的血流动力学数据,帮助理解病因机制,并为制定药物治疗液体管理方案提供依据。肺动脉导管作为有创监测手段,对操作技能特定要求。
超声心动图是监测ARDS患者右心功能不全的良好替代。这是经胸超声心动图(TTE)床旁评估右心室解剖结构功能的主要成像技术 [8]。
通过TTE评估ARDS患者的右心功能,可依据检查结果将其右心受累情况分为三个亚型:1.ACP:表现为右心室扩张(右心室舒张末期面积/左心室舒张末期,面积>0.6,若无法获取该比值则需目测评估右心室呈中至重度扩张),以及左心室短轴切面显示室间隔矛盾运动;2.右心室衰竭(Right ventricle failure,RVF):右室扩大合并体循环静脉充血(CVP≥8mmHg),若无法测量CVP则以下腔静脉(IVC)增宽为判定依据;3.右心室功能障碍:三尖瓣环收缩期位移(TAPSE)≤16mm [4]。
ARDS患者右心保护策略
PVR增高引发右心室压力超负荷,导致扩张、室壁应力增加和右冠脉灌注减少,造成右心室缺血与输出量下降。输出减少通过两种机制加剧循环障碍:一是主动脉根部压降、右冠脉收缩期灌注限制和心动过速形成恶性循环;二是心室相互依赖机制引起右心室前负荷降低、室间隔移位和左心室前负荷减少,降低整体心输出量。心输出量减少加重右心室缺血与功能障碍。同时,PVR升高破坏右心室-肺动脉耦合,肺动脉超负荷导致三尖瓣反流和右侧充盈压升高,引发水肿及器官淤血,加剧循环障碍[ 9]。
PVR随肺容积变化,低容积(如肺不张)时,血管塌陷狭窄,阻力上升;中容积时,几何构型最优,阻力最小;高容积时,血管受压、平滑肌收缩等致阻力升高。整体呈“肺容积过低或过高阻力增大,中等时最小”曲线特征 [9]。
天平类比(图A)与U型曲线(图B)阐释评估右室功能,需权衡肺复张与肺过度膨胀。低肺应力与低肺循环阻力相关。调控通气控制肺应力可平衡两者,使PVR处于最优区间,以优化右心室功能和血流动力学 [10]。
2020-2022年间,法国两家医院ICU进行的这项前瞻性双中心试点研究,纳入了46例新发ARDS的成人或儿童患者(均接受有创机械通气),分析跨肺驱动压(ΔPL,肺应力替代指标)对右心室损伤的影响,发现在非自主呼吸成人患者中,肺应力显著影响右心室功能,证实跨肺驱动压升高与急性肺心病和右心室功能衰竭独立相关 [11]。
预防ACP的阶梯式策略,首先是评估平台压(<27 cmH₂O)和驱动压(<17 cmH₂O),未达标时降低潮气量控制肺应力;其次评估PaCO₂(<60 mmHg),未达标时增加呼吸频率并移除热湿交换器优化通气效率;根据右室功能和平台压调整PEEP,右室功能障碍时降低PEEP减轻右心后负荷,无功能障碍时可尝试增加PEEP但需复查状态;若PaO₂/FiO₂<150 mmHg,建议俯卧位改善通气血流比及降低肺应力。整体逻辑是通过控制肺应力→调整通气效率→优化PEEP→适时俯卧位的阶梯策略,平衡肺力学与右心血流动力学,预防ACP [1
2
]。
需要注意的是,较高PEEP可改善氧合,减少肺水,但可能导致右心室扩张和功能下降,引发ACP。ARDS通气策略需平衡“肺休息”限制平台压和潮气量,同时规避低PEEP致肺萎陷。
北京朝阳医院呼吸ICU进行的一项单中心前瞻性随机对照研究,比较了跨肺压指导与肺休息策略在102例重症ARDS患者接受V-V ECMO支持下的效果,发现跨肺压组ECMO撤机成功率更高、60天死亡率更低、ECMO时间更短,且驱动压、潮气量、机械功率更低(p<0.05),PEEP更高(p<0.05),说明跨肺压指导策略可提高撤机成功率、降低死亡率,改善患者预后 [13]。
这是一名66岁男性患者的胸部CT对比,患者无明显诱因发热1月余,伴寒战,活动后呼吸困难加重,抗感染治疗效果不佳。
肺CT示双肺多发片状高密度影
5天前,氧合指数降至64.5mmHg,建VV-ECMO后收入RICU。
可见,右心保护策略包括血流动力学和其他特定管理,跨肺压指导的机械通气策略可在实现肺保护的同时让肺休息,以此获得最优化的右心功能。
ARDS患者右室衰竭的管理原则需联合有创血压监测与超声心动图。检测到显著PPV时,立即超声心动图评估,常常会发现右室流出量周期性下降伴右室扩张或ACP。如何管理?(1)血流动力学:血管活性药物、限制性液体管理、超滤或利尿剂;(2)呼吸:潮气量6~8 mL/kg,PEEP 6~8 cmH₂O,呼吸频率适配PaCO₂,避免动态过度充气,驱动压<27 cmH₂O,PaCO₂<48 mmHg;(3)特定管理:俯卧位、iNO、PDESi、PGI₂等。若右室衰竭持续,考虑V-V ECMO作为挽救措施。ECMO用于右心功能管理:轻度右心受累或可改善者用V-V ECMO;恶化至心源性休克者用V-A ECMO或右室辅助支持 [14]。
ARDS合并右心功能障碍的管理策略核心是在经典ARDS治疗基础上,围绕右心保护进行调整。具体为:1.通气:优化PEEP滴定,控制平台压<27 cmH₂O,避免内源性PEEP和高碳酸血症;2.俯卧位:精准识别获益患者;3.液体管理:使用迷你液体挑战评估容量,容量过载时用利尿剂或CRRT;4.V-V ECMO:仅在常规治疗无效后使用,影响有变异性;5.药物:探索吸入一氧化氮/前列环素、肺动脉高压药物、去甲肾上腺素等。管理需围绕降低后负荷、优化前负荷、改善收缩功能 [15]。
小结
1.在肺保护通气下右心功能不全发生率仍高,ACP与不良预后相关,因此需重视ARDS患者右心功能评估;
2.现有右心保护策略基于肺保护通气,需进一步研究如何优化以保护右心,除优化机械通气外,其他管理措施也很重要;
3.右心管理应综合机械通气、液体和药物管理,以改善预后。
参考资料
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专家介绍
孙兵
首都医科大学附属北京朝阳医院-北京呼吸疾病研究所 呼吸与危重症医学科 副主任,主任医师;中华医学会 呼吸病学分会 呼吸危重症学组 委员;中国医师协会 体外循环专业委员会 委员;中国医师协会 呼吸分会 呼吸危重症工作委员会 委员;中国心胸血管麻醉学会 体外生命支持分会 常务委员;中国病理生理学会 危重症专业委员会 呼吸治疗学组副组长;中国康复医学会 呼吸康复专业委员会 青年委员会副组长;国家药品监督管理局医疗器械技术审评专家;主要研究方向:呼吸危重症、呼吸治疗和呼吸支持技术。
本文由《呼吸界》编辑 冬雪凝 整理,感谢孙兵教授的审阅修改!
* 文章仅供医疗卫生相关从业者阅读参考
本文完
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