急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是指由各種肺內和肺外致病因素所導致的急性彌漫性肺損傷和進而發(fā)展的急性呼吸衰竭。主要病理特征是炎癥導致的肺微血管通透性增高,肺泡腔滲出富含蛋白質的液體，進而導致肺水腫及透明膜形成，常伴肺泡出血。主要病理生理改變是肺容積減少、肺順應性降低和嚴重通氣/血流比例失調。臨床表現為呼吸窘迫、頑固性低氧血癥和呼吸衰竭，肺部影像學表現為雙肺滲出性病變。
為了強調ARDS為一動態(tài)發(fā)病過程,以便早期干預、提高臨床療效，以及對不同發(fā)展階段的患者按嚴重程度進行分級,1994年的美歐ARDS共識會議(AECC)同時提出了急性肺損傷(ALI)/ARDS的概念。ALI和ARDS為同一疾病過程的兩個階段,ALI代表早期和病情相對較輕的階段，而ARDS代表后期病情較嚴重的階段,55%的ALI會在3天內進展為ARDS。鑒于用不同名稱區(qū)分嚴重程度可能給臨床和研究帶來困惑,2012年發(fā)表在JAMA上的ARDS柏林定義取消了ALI命名,將本病統(tǒng)一稱為ARDS，原ALI基本相當于現在的輕癥ARDS。
病因和發(fā)病機制
(一)病因
引起ARDS的原因或危險因素很多，可以分為肺內因素(直接因素)和肺外因素(間接因素),但是這些直接和間接因素及其所引起的炎癥反應影像改變及病理生理反應常常相互重疊。ARDS的常見危險因素列于表2-14-1。
ARDS的發(fā)病機制尚未完全闡明。盡管有些致病因素可以對肺泡膜造成直接損傷，但是ARDS的本質是多種炎癥細胞(巨噬細胞、中性粒細胞、血管內皮細胞、血小板)及其釋放的炎癥介質和細胞因子間接介導的肺臟炎癥反應。ARDS是系統(tǒng)性炎癥反應綜合征(SIRS)的肺部表現。SIRS 即指機體失控的自我持續(xù)放大和自我破壞的炎癥瀑布反應;機體與SIRS同時啟動的一系列內源性抗炎介質和抗炎性內分泌激素引起的抗炎反應稱為代償性抗炎癥反應綜合征(CARS)。如果SIRS和CARS在疾病發(fā)展過程中出現平衡失調，則會導致多器官功能障礙綜合征(MODS)。ARDS是MODS發(fā)生時最早受累或最常出現的臟器功能障礙表現。
炎癥細胞和炎癥介質是啟動早期炎癥反應與維持炎癥反應的兩個主要因素,在ARDS的發(fā)生發(fā)展中起關鍵作用。炎癥細胞產生多種炎癥介質和細胞因子,最重要的是腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細胞介素-1 ( interleukin-1,IL-1),導致大量中性粒細胞在肺內聚集、激活,并通過“呼吸暴發(fā)”釋放氧自由基、蛋白酶和炎癥介質，引起靶細胞損害,表現為肺毛細血管內皮細胞和肺泡上皮細胞損傷，肺微血管通透性增高和微血栓形成，大量富含蛋白質和纖維蛋白的液體滲出至肺間質和肺泡,形成非心源性肺水腫,透明膜形成,進一步導致肺間質纖維化。
病理
ARDS的病理改變?yōu)閺浡苑闻輷p傷，主要表現為肺廣泛性充血水腫和肺泡腔內透明膜形成。病理過程可分為三個階段:滲出期、增生期和纖維化期,三個階段常重疊存在。ARDS肺臟大體表現為暗紅色或暗紫紅色的肝樣變,重量明顯增加,可見水腫、出血，切面有液體滲出,故有“濕肺”之稱。顯微鏡下可見肺微血管充血、出血、微血栓形成，肺間質和肺泡腔內有富含蛋白質的水腫液及炎癥細胞浸潤。經過約72小時后,由凝結的血漿蛋白、細胞碎片、纖維素及殘余的肺表面活性物質混合形成透明膜,伴灶性或大面積肺泡萎陷?？梢奍型肺泡上皮細胞受損壞死。經1~3周以后，逐漸過渡到增生期和纖維化期。可見II型肺泡上皮細胞、成纖維細胞增生和膠原沉積。部分肺泡的透明膜經吸收消散而修復，亦可有部分形成纖維化。ARDS患者容易合并或繼發(fā)肺部感染,可形成肺小膿腫等炎癥改變。
病理生理
由于肺毛細血管內皮細胞和肺泡上皮細胞損傷,肺泡膜通透性增加,引起肺間質和肺泡水腫;肺表面活性物質減少，導致小氣道陷閉和肺泡萎陷不張。通過CT觀察發(fā)現,ARDS肺形態(tài)改變具有兩個特點,一是肺水腫和肺不張在肺內呈“不均一.”分布，即在重力依賴區(qū)(,仰臥位時靠近背部的肺區(qū))以肺水腫和肺不張為主，通氣功能極差,而在非重力依賴區(qū) (仰臥位時靠近前胸壁的肺區(qū))的肺泡通氣功能基本正常;二是由于肺水腫和肺泡萎陷，使功能殘氣量和有效參與氣體交換的肺泡數量減少,因而稱ARDS患者的肺為“嬰兒肺”或“小肺”。上述病理和肺形態(tài)改變可引起嚴重通氣/血流比例失調、肺內分流和彌散障礙,造成頑固性低氧血癥和呼吸窘迫。
呼吸窘迫的發(fā)生機制主要有:
①低氧血癥刺激頸動脈體和主動脈體化學感受器,反射性刺激呼吸中樞，產生過度通氣;
②肺充血、水腫刺激毛細血管旁J感受器,反射性使呼吸加深、加快，導致呼吸窘迫。
由于呼吸的代償,PaCO2最初可以降低或正常。極端嚴重者，由于肺通氣量減少以及呼吸窘迫加重呼吸肌疲勞,可發(fā)生高碳酸血癥。
臨床表現
ARDS大多數于原發(fā)病起病后72小時內發(fā)生，幾乎不超過7天。除原發(fā)病的相應癥狀和體征外,最早出現的癥狀是呼吸增快，并呈進行性加重的呼吸困難、發(fā)紺，常伴有煩躁、焦慮、出汗等。其呼吸困難的特點是呼吸深快、費力,患者常感到胸廓緊束、嚴重憋氣，即呼吸窘迫,不能用通常的吸氧療法改善,亦不能用其他原發(fā)心肺疾病(如氣胸、肺氣腫、肺不張、肺炎、心力衰竭)解釋。早期體征可無異常,或僅在雙肺聞及少量細濕啰音;后期多可聞及水泡音,可有管狀呼吸音。
影像及實驗室檢查
(一) X線胸片
早期可無異常，或呈輕度間質改變,表現為邊緣模糊的肺紋理增多，繼之出現斑片狀以至融合成大片狀的磨玻璃或實變浸潤影(圖2-14-1)。其演變過程符合肺水腫的特點，快速多變;后期可出現肺間質纖維化的改變。
典型的改變?yōu)镻aO2降低，PaCO2降低,pH升高。根據動脈血氣分析和吸入氧濃度可計算肺氧合功能指標，如肺泡-動脈氧分壓差[ P01n) O2]肺內分流(Qs/Qr)、呼吸指數[ P(n) O2/PaO2]、氧合指數( PaO2/FiO2)等指標,對建立診斷、嚴重性分級和療效評價等均有重要意義。
目前在臨床上以PaO2/FiO2最為常用，PaO2的單位采用mmHg, FiO2為吸入氧濃度(吸入氧分數) ,如某位患者在吸入40%氧氣的條件下，PaO2為80mmHg,則PaO2/FiO2 為80/0. 4 = 200mmHg。PaO2/FiO2正常值為400 ~ 500mmHg,≤300mmHg是診斷ARDS的必要條件?？紤]到ARDS的病理生理特點，新的ARDS柏林定義對監(jiān)測PaO2!FiO,時患者的呼吸支持形式進行了限制,規(guī)定在監(jiān)測動脈血氣分析時患者應用的呼氣末正壓(PEEP)/持續(xù)氣道內正壓(CPAP)不低于5cmH2O。
早期由于過度通氣而出現呼堿,pH可高于正常，PaCO2低于正常。后期若出現呼吸肌疲勞或合并代謝性酸中毒,則pH可低于正常,甚至出現PaCO2高于正常。
(三)床邊呼吸功能監(jiān)測
ARDS時血管外肺水增加、肺順應性降低、出現明顯的肺內右向左分流,但無呼吸氣流受限。.上述改變，對ARDS疾病嚴重性評價和療效判斷有一定的意義。
(四)心臟超聲和Swan-Ganz導管檢查
有助于明確心臟情況和指導治療。通過置入Swan-Ganz導管可測定肺動脈楔壓(PAWP)，這是反映左心房壓較為可靠的指標。PAWP一般<12mmHg,若>18mmHg則支持左心衰竭的診斷?？紤]到心源性肺水腫和ARDS有合并存在的可能性，目前認為PAWP>18mmHg并非ARDS的排除標準,如果呼吸衰竭的臨床表現不能完全用左心衰竭解釋時，應考慮ARDS診斷。
診斷
根據ARDS柏林定義，滿足如下4項條件方可診斷ARDS。
1. 明確誘因下1周內出現的急性或進展性呼吸困難。
2.胸部X線平片/胸部CT顯示雙肺浸潤影,不能完全用胸腔積液、肺葉/全肺不張和結節(jié)影解釋。
3.呼吸衰竭不能完全用心力衰竭和液體負荷過重解釋。如果臨床沒有危險因素，需要用客觀檢查(如超聲心動圖)來評價心源性肺水腫。
4.低氧血癥 根據PaO2/FiO,確立ARDS診斷，并將其按嚴重程度分為輕度、中度和重度3種。需要注意的是_上述氧合指數中PaO2的監(jiān)測都是在機械通氣參數PEEP/CPAP不低于5cmH2O的條件下測得;所在地海拔超過1000m時，需對PaO2/FiO,進行校正，校正后的PaO2/FiO2=( PaO2/FiO2)x(所在地大氣壓值/760)。
輕度:200mmHg<PaO2/FiO,≤300mmHg中度:100mmHg<PaO2/FiO2≤200mmHg重度:PaO2/FiO2≤100mmHg
鑒別診斷
. 上述ARDS的診斷標準是非特異的，建立診斷時必須排除大面積肺不張、心源性肺水腫、高原肺水腫、彌漫性肺泡出血等,通常能通過詳細詢問病史、體檢和X線胸片、心臟超聲及血液化驗等作出鑒別。心源性肺水腫患者臥位時呼吸困難加重，咳粉紅色泡沫樣痰，肺濕啰音多在肺底部，對強心、利尿等治療效果較好;鑒別困難時，可通過測定PAWP、超聲心動圖檢測心室功能等作出判斷并指導治療。
治療
治療原則與一般急性呼吸衰竭相同。主要治療措施包括:積極治療原發(fā)病、氧療、機械通氣以及調節(jié)液體平衡等。
(一)原發(fā)病的治療
是治療ARDS的首要原則和基礎，應積極尋找原發(fā)病并予以徹底治療。感染是ARDS的常見原因,也是ARDS的首位高危因素，而ARDS又易并發(fā)感染，所以對所有患者都應懷疑感染的可能，除非有明確的其他導致ARDS的原因存在。治療上宜選擇廣譜抗生素。
(二)糾正缺氧
采取有效措施盡快提高PaO2。一般需高濃度給氧,使PaO2≥60mmHg或SaO2≥90%。輕癥者可使用面罩給氧,但多數患者需使用機械通氣。
(三)機械通氣
盡管ARDS機械通氣的指征尚無統(tǒng)一標準 ,多數學者認為一旦診斷為ARDS,應盡早進行機械通氣。輕度ARDS患者可試用無創(chuàng)正壓通氣(NIPPV),無效或病情加重時盡快氣管插管行有創(chuàng)機械通氣。機械通氣的目的是維持充分的通氣和氧合，以支持臟器功能。由于ARDS肺病變具有“不均一性”和“小肺”的特點，當采用較大潮氣量通氣時，氣體容易進入順應性較好、位于非重力依賴區(qū)的肺泡，使這些肺泡過度擴張,造成肺泡上皮和血管內皮損傷,加重肺損傷;而萎陷的肺泡在通氣過程中仍處于萎陷狀態(tài),在局部擴張肺泡和萎陷肺泡之間產生剪切力，也可引起嚴重肺損傷。因此ARDS機械通氣的關鍵在于:復張萎陷的肺泡并使其維持開放狀態(tài)，以增加肺容積和改善氧合，同時避免肺泡過度擴張和反復開閉所造成的損傷。目前，ARDS的機械通氣推薦采用肺保護性通氣策略，主要措施包括合適水平的PEEP和小潮氣量。
1. PEEP的調節(jié) 適當水平的PEEP可使萎陷的小氣道和肺泡再開放,防止肺泡隨呼吸周期反復開閉，使呼氣末肺容量增加,并可減輕肺損傷和肺泡水腫，從而改善肺泡彌散功能和通氣/血流比例，減少肺內分流，達到改善氧合和肺順應性的目的。但PEEP可增加胸內正壓，減少回心血量,并有加重肺損傷的潛在危險。因此在應用PEEP時應注意:
①對血容量不足的患者，應補充足夠的血容量以代償回心血量的不足;同時不能過量，以免加重肺水腫。
②從低水平開始,先用5cmH2O ,逐漸增加至合適的水平，爭取維持PaO2大于60mmHg而FiO2小于0.6。一般PEEP水平為8 ~ 18cmH2O。
2.小潮氣量 ARDS機械通氣采用小潮氣量，即6 ~ 8ml/kg,旨在將吸氣平臺壓控制在30 ~35cmH2O以下，防止肺泡過度擴張。為保證小潮氣量，可允許一定程度的CO2潴留和呼吸性酸中毒(pH 7.25 ~7.30),即允許性高碳酸血癥。合并代謝性酸中毒時需適當補堿。
迄今為止,對ARDS患者機械通氣時如何選擇通氣模式尚無統(tǒng)一標準。 壓力控制通氣可以保證氣道吸氣壓不超過預設水平,避免呼吸機相關肺損傷,因而較容量控制通氣更常用。其他可選的通氣模式包括雙相氣道正壓通氣、反比通氣、壓力釋放通氣等,并可聯(lián)用肺復張法、俯臥位通氣等進一步改善氧合。
(四)液體管理
為減輕肺水腫,應合理限制液體入量，以可允許的較低循環(huán)容量來維持有效循環(huán),保持肺臟處于相對“干”的狀態(tài)。在血壓穩(wěn)定和保證臟器組織灌注前提下,液體出入量宜輕度負平衡，可使用利尿藥促進水腫的消退。關于補液性質尚存在爭議，由于毛細血管通透性增加,膠體物質可滲至肺間質,所以在ARDS早期,除非有低蛋白血癥,不宜輸注膠體液。對于創(chuàng)傷出血多者,最好輸新鮮血;輸庫存1周以上的血時，應加用微過濾器,以免發(fā)生微栓塞而加重ARDS。
(五)營養(yǎng)支持與監(jiān)護
ARDS時機體處于高代謝狀態(tài)，應補充足夠的營養(yǎng)。靜脈營養(yǎng)可引起感染和血栓形成等并發(fā)癥,應提倡全胃腸營養(yǎng),不僅可避免靜脈營養(yǎng)的不足，而且能夠保護胃腸黏膜，防止腸道菌群異位。ARDS患者應人住ICU,動態(tài)監(jiān)測呼吸、循環(huán)、水電解質、酸堿平衡及其他重要臟器的功能，以便及時調整治療方案。
(六)其他治療
糖皮質激素、表面活性物質、魚油和吸入一氧化氮等在ARDS中的治療價值尚不確定。
預后
文獻系統(tǒng)綜述提示ARDS的病死率為36% ~44%。預后與原發(fā)病和疾病嚴重程度明顯相關。繼發(fā)于感染中毒癥或免疫功能低下患者并發(fā)條件致病菌引起的肺炎患者預后極差。ARDS單純死于呼吸衰竭者僅占16% ,49%的患者死于MODS。另外，老年患者(年齡超過60歲)預后不佳。有效的治療策略和措施是降低病死率改善預后的關鍵因素。ARDS協(xié)作網在1997年至2009年期間開展的臨床試驗顯示,ARDS的病死率呈現明顯的下降，這可能與采取的允許性高碳酸血癥和保護性肺通氣策略、早期應用抗生素、預防潰瘍和血栓形成、良好的液體管理、營養(yǎng)支持和其他臟器支持等措施有關。ARDS存活者大部分肺臟能完全恢復,部分遺留肺纖維化,但多不影響生活質量。
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