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学习目标
掌握 急性呼吸窘迫综合征的定义与基本处理原则。
熟悉 系统性炎症反应综合征的定义。
了解 常见呼吸支持技术的类型。
1967年柳叶刀杂志首次报道了12例急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者，并逐渐引起了重视，于1972年将其命名为成人呼吸窘迫综合征，以方便与新生儿的呼吸窘迫综合征相区别。然而大量临床实践表明，大量儿童和青少年亦可罹患ARDS，故正式命名为急性呼吸窘迫综合征。
急性肺损伤（acute lung injury，ALI）/ARDS是指除外心脏因素的各种肺内外致病因素导致的急性、进行性呼吸衰竭。ALI和ARDS为同一疾病进程中的两个不同阶段，ALI系早期和病情相对较轻的阶段，而ARDS代表后期病情较严重的阶段。ALI/ARDS的概念包含了三个层次的内容：①强调了ALI/ARDS发病的动态过程，致病因子通过直接损伤或者通过介导炎症反应过程中的细胞和相应介质间接损伤肺毛细血管内皮和肺泡上皮，形成ALI，逐渐进展到ARDS阶段；②在ALI阶段进行早期针对性治疗，有望提高临床疗效，改善临床预后；③按照患者所处的不同发展阶段进行分类或分级评估，有利于判断临床疗效，评估治疗反馈。
引起ALI/ARDS的原因或高危因素众多，总体而言分为肺内因素（直接因素）和肺外因素（间接因素）。
是指对肺的直接损伤因素，包括化学性因素（如吸入毒性气体、刺激性烟尘、胃内容物及氧中毒等）、物理性因素（如放射性肺损伤、肺挫伤等）、生物性因素（如重症肺炎）。
包括严重非胸部创伤、急性胰腺炎、感染性休克、大面积烧伤、大量输血、毒麻药品中毒等。
需要注意的是，肺内因素与肺外因素并不是孤立存在的，临床上患者可能同时存在多种危险因素，对ALI/ARDS的发生具有叠加促进作用。
ALI的发病机制较为复杂，尚未完全阐明。除部分致病因素对肺泡膜的直接损伤外，更多的是多种炎症细胞（中性粒细胞、巨噬细胞等）及其释放的炎性介质和细胞因子间接介导的肺持续炎症反应，引起肺泡膜损伤、毛细血管通透性增加和微血栓形成；并损伤肺泡上皮，导致肺泡表面活性物质减少，加重肺水肿和肺不张，从而引起肺的氧合功能障碍，导致顽固性低氧血症。
参与ALI/ARDS发病过程的细胞学与分子生物学机制还有待深入研究。中性粒细胞作为重要的炎性细胞，在肺内聚集、激活，并通过“呼吸爆发（respiratory burst）”大量释放氧自由基、蛋白酶和炎性介质，同时巨噬细胞、肺毛细血管内皮细胞的参与是ALI/ARDS重要的细胞学发病机制。并且很多导致ALI发生的因素能够延迟中性粒细胞凋亡，使中性粒细胞持续发挥作用，引起持续和失控性炎症反应。除中性粒细胞外，巨噬细胞及血管内皮细胞可分泌肿瘤坏死因子 -α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素 -6（interleukin-6，IL-6）、IL-1等炎性介质，细胞损伤释放的损伤相关分子模式、线粒体DNA等对启动早期炎症反应与维持炎症反应起重要作用。
除炎性介质增加外，还有IL-4、IL-10、IL-13等抗炎介质释放不足也在ALI/ARDS的发病中发挥着重要作用。新近研究表明，包括胆囊收缩素（cholecystokinin，CCK）、血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）和生长激素（growth hormone）等体内一些神经肽/激素也在ALI/ARDS中发挥了一定的抗炎作用。因此，肺内炎性介质和抗炎介质的平衡失调，是ALI/ARDS发生、发展的重要原因，加强对体内自身保护性机制的研究，实现炎性介质与抗炎介质的平衡对于ALI/ARDS的治疗具有重要的临床意义。
ARDS的主要病理改变是肺广泛性充血水肿和肺泡内透明膜形成。ARDS的病理过程可分为三个阶段：渗出期、增生期和纤维化期，三个阶段可重叠存在。ARDS肺组织的大体病理表现为肺呈暗红或暗紫红的肝样变，可见水肿、出血，重量明显增加，切面有液体渗出。制作切片在显微镜下观察可见肺微血管充血、出血及微血栓形成，肺间质和肺泡内有富含蛋白质的渗出液及多种炎症细胞浸润。大约72h后，由凝结的血浆蛋白、细胞碎片、纤维素及残余的肺表面活性物质混合形成透明膜，伴灶性或大片肺泡萎陷，可见Ⅰ型肺泡上皮细胞受损坏死。经1～3周以后，逐渐过渡到增生期和纤维化期，可见Ⅱ型肺泡上皮细胞、成纤维细胞增生和胶原沉积。部分肺泡的透明膜经吸收消散而修复，亦可有部分形成纤维化。
ARDS的病理生理改变包括由于肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞损伤，肺泡膜通透性增加，引起肺间质和肺泡水肿；肺表面活性物质减少，导致小气道陷闭和肺泡萎陷不张。通过CT等影像学检查可发现，ALI/ARDS肺脏形态改变具有两个特征：①肺水肿和肺不张在肺内呈“不均一”分布，即在重力依赖区（dependent regions，仰卧位时靠近背部的肺区）以肺水肿和肺不张为主，通气功能极差，而在非重力依赖区（non-dependent regions，仰卧位时靠近胸前壁的肺区）的肺泡通气功能基本正常；②由于肺水肿和肺泡萎陷，使功能残气量和有效参与气体交换的肺泡数量减少，因而称ALI/ARDS肺为“婴儿肺（baby lung）”或“小肺（small lung）”。上述病理生理和肺形态改变引起严重通气/血流比例失调、肺内分流和弥散障碍，造成顽固性低氧血症。同时低氧血症刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，反射性刺激呼吸中枢，产生过度通气，肺充血、水肿刺激毛细血管旁J感受器，反射性使呼吸加深、加快，进而导致呼吸窘迫。
ALI/ARDS发病急，可发生于24～48h内，也可以起病于原发病起病后5～7d。除原发病的相应症状和体征外，主要症状包括呼吸急促，并呈进行性加重的呼吸困难、口唇及指/趾端发绀，多伴有烦躁、焦虑、出汗等。其呼吸困难的特点是呼吸深快、费力，患者常感到胸廓紧束、严重憋气，即呼吸窘迫。症状经通常的吸氧疗法无法改善，也不能用其他原发性心肺疾病（如肺炎、气胸、肺不张、肺气肿、心力衰竭等）解释。
早期体征可无异常，或仅在双肺闻及少量细湿啰音；后期多可闻及水泡音，可有管状呼吸音。叩诊可及浊音，合并肺不张叩诊可及实音。
早期影像学可无异常，胸部X线可呈轻度间质改变，表现为边缘模糊的肺纹理增多。继之出现斑片状以致融合成大片状的浸润阴影，大片阴影中可见支气管充气征。条件许可行胸部CT检查可更好地观察其肺部病变。影像学演变过程符合肺水肿的特点，快速多变，后期可出现肺间质纤维化的改变。
典型的改变为氧分压、二氧化碳分压降低，pH升高。临床上根据动脉血气分析和吸入氧浓度可计算肺氧合功能指标，如肺泡-动脉氧分压差、肺内分流、氧合指数等指标，对ALI/ARDS诊断、严重性分级和疗效评价等均有重要意义。
目前在临床上以氧合指数最为常用，具体计算方法为氧分压的mmHg值除以吸入氧浓度比例（吸入氧的分数值），氧合指数正常值为400～500，氧合指数的降低是诊断ARDS的必要条件，在发生ALI时≤300，ARDS时≤200。
在早期，由于过度通气而出现呼吸性碱中毒，pH高于正常，二氧化碳分压低于正常。在后期，如果出现呼吸肌疲劳或合并代谢性酸中毒，则pH可低于正常，甚至出现二氧化碳分压高于正常。
ARDS时肺顺应性降低，无效腔通气量比例增加，但无呼气流速受限。顺应性的改变对严重性评价和疗效判断有一定的意义。
超声心动图检查有助于明确心脏情况和指导治疗。
通过置入Swan-Ganz导管可测定肺毛细血管楔压，这是反映左心房压较可靠的指标，ARDS患者肺毛细血管楔压一般小于12mmHg，若大于18mmHg则支持左心衰竭的诊断。
目前以2012年制定的ARDS柏林定义为诊断标准。根据柏林定义，同时满足以下4项条件者方可诊断ARDS。
1.明确诱因下1周内出现的急性或进展性呼吸困难。
2.胸部影像学提示双肺浸润影，不能完全用胸腔积液、肺叶/全肺不张和结节影解释。
3.呼吸衰竭不能完全用心力衰竭和液体负荷过重解释。如果临床没有危险因素，需要用客观检查（如超声心动图）来评价心源性肺水肿。
4.低氧血症 根据氧合指数确立ARDS诊断，并按严重程度分轻度、中度和重度3种。轻度：200mmHg <氧合指数≤300mmHg；中度：100mmHg <氧合指数≤200mmHg；重度：200 <氧合指数≤100mmHg。
建立ARDS诊断时必须与上气道阻塞、大片肺不张、自发性气胸、急性肺栓塞和急性左心衰竭等疾病进行鉴别。通常通过详细询问病史、体检和X线胸片等作出鉴别。比如急性左心衰竭患者卧位时呼吸困难加重，咳粉红色泡沫样痰，肺湿啰音多在肺底部，对强心、利尿等治疗效果较好，鉴别困难时，可通过测定肺毛细血管楔压、超声心动图检测心室功能等作出判断并指导此后的治疗。通过常规胸部X线或CT检查可以用于鉴别气胸，CT肺动脉造影可用于急性肺损伤的鉴别诊断。
积极寻找原发病并予以彻底治疗是治疗ALI/ARDS重要原则和基础。感染是导致ALI/ARDS的常见原因，也是ALI/ARDS的首位高危因素，同时ALI/ARDS患者又易继发感染，除非有明确的其他导致ALI/ARDS的因素存在，对于所有患者都应怀疑合并感染的可能性，宜选择覆盖面较广的抗生素进行治疗。
采取有效措施，尽快提高氧分压，一般需高浓度给氧，使氧分压≥60mmHg或氧饱和度≥90%。症状较轻者可使用面罩给氧，但多数患者需使用机械通气。
ARDS患者进行机械通气的指征尚未统一，临床实践中建议应尽早进行机械通气，早期的机械通气治疗有助于改善患者预后。对于ALI阶段的患者可尝试无创正压通气，如无效或病情加重时尽早气管插管或切开行有创机械通气。机械通气的目的是提供充分的通气和氧合，以维持器官功能的正常。如前所述，由于ARDS肺病变具有“不均一性”和“肺泡塌陷”的特点，ARDS机械通气的重点在于复张萎陷的肺泡并使其维持在开放状态，以增加肺容积和改善氧合，同时避免肺泡随呼吸周期反复开闭所造成的损伤。目前，ARDS的机械通气推荐采用肺保护性通气策略，主要措施包括给予合适水平的呼气末正压（positive end expiratory pressure，PEEP）和小潮气量。
（1）维持适当水平的PEEP：
可使萎陷的小气道和肺泡重新开放，防止肺泡随呼吸周期反复开闭导致后续损伤，使呼气末肺容量增加，并可减轻肺损伤和肺泡水肿，有助于改善肺泡弥散功能和通气/血流比例，减少肺内分流，达到改善氧合和肺顺应性的目的。需要警惕的是PEEP可增加胸内正压，减少回心血量，从而降低心输出量，并可能会加重肺损伤。因此在应用PEEP时应注意：维持足够的血容量平衡，对血容量不足的患者，应补充足够的血容量以代偿回心血量的不足，同时不能过量，以免加重肺水肿。PEEP设定从低水平开始，先用5cmH 2 O，逐渐增加至合适的水平，争取维持氧分压大于60mmHg而氧浓度小于0.6。一般PEEP水平为8～18cmH 2 O。
（2）小潮气量：
ARDS机械通气采用小潮气量，即6～8ml/kg，旨在将吸气平台压控制在30～35cmH 2 O，防止肺泡过度扩张。为保证小潮气量，可允许一定程度的CO 2 潴留和呼吸性酸中毒（pH 7.25～7.30）。合并代谢性酸中毒时需适当补碱。
需要注意的是，ARDS患者机械通气时如何选择通气模式仍未达成广泛共识，压力控制通气可以保证气道吸气压不超过预设水平，避免呼吸机相关肺损伤，因而较容量控制通气更常用。其他可选的通气模式包括双相气道正压通气、反比通气、压力释放通气等。此外研究提示俯卧位通气有助于改善氧合，改善ARDS患者预后。
为减轻肺水肿，应合理限制液体入量，以在可接受范围内的较低循环容量来维持有效循环，保持肺脏于相对“干”的状态。在血压稳定和保证组织器官灌注前提下，液体出入量宜轻度负平衡，可适当使用利尿剂促进水肿的消退。
ARDS患者处于高代谢状态，应补充足够的能量与营养。静脉营养可引起感染和血栓形成等并发症，应在许可的条件下尽量予以全胃肠营养，可避免静脉营养的不足，同时保护胃肠黏膜，防止肠道菌群异位。
目前关于糖皮质激素、表面活性物质、鱼油和一氧化氮等在ALI/ARDS中的治疗价值尚不确定，可根据患者的实际情况酌情使用。
对1967—1994年国际上正式发表的ARDS临床研究文献进行荟萃分析发现，3 264例ARDS患者的病死率为50%。ALI/ARDS总体病死率在30%～70%，与其原发病和严重程度有关。由脓毒症、骨髓移植或机会致病菌引起的肺炎预后极差，因创伤发生ARDS的患者与内科因素所致ARDS的患者相比预后稍好。大于60岁的老年患者则预后不佳。存活者大部分能完全恢复，部分遗留肺纤维化，需要注意的是ARDS患者可导致部分患者出现焦虑抑郁障碍与认知功能损伤，影响患者生活质量。
氧气疗法（氧疗）是通过增加吸入氧浓度来纠正患者缺氧状态的治疗方法。合理的氧疗使体内可利用氧含量增加，并可减少呼吸做功，缓解低氧血症。
氧疗适应证较为宽泛，只要氧分压低于正常即可开始氧疗，但在临床实践中的氧疗标准较为严格。对于成年患者，特别是慢性呼吸衰竭患者，氧分压< 60mmHg是目前较为公认的氧疗指征。而对于急性呼吸衰竭患者，氧疗指征应适当放宽。
对于不伴二氧化碳潴留的低氧血症患者，其主要问题为氧合功能障碍，而通气功能基本正常。可予较高浓度吸氧（≥35%），使氧分压提高到60mmHg或氧饱和度达到90%以上；对于低氧血症伴有明显二氧化碳潴留者，应予低浓度（< 35%）持续吸氧，控制PaO 2 于60mmHg或SaO 2 于90%或略高。
①避免长时间高浓度吸氧（FiO 2 > 0.5），防止氧中毒；②注意吸入气体的湿化；③吸氧装置需定期消毒；④注意防火。
人工气道是将导管经上呼吸道置入气管或直接置入气管所建立的气体通道。在临床工作尤其是危重症抢救中维持呼吸道通畅，维持充足的通气和足够的气体交换，防止呼吸道并发症及呼吸功能不全，是关系到重要器官功能保障的重要抢救措施。适合建立人工气道的指征包括快速解除气道梗阻；及时清除呼吸道内分泌物；预防误吸；严重低氧血症和高碳酸血症时施行正压通气治疗。
紧急情况下应首先保证患者有足够的通气及氧供，包括迅速清除呼吸道、口咽部分泌物和异物，头后仰，托起下颌，放置口咽通气道，用简易呼吸器经面罩加压给氧等，不要强求气管插管。
气道的建立分为喉上途径和喉下途径。喉上途径主要是指经口或经鼻气管插管，喉下途径是指环甲膜穿刺或气管切开。
喉镜、简易呼吸器、气管导管、负压吸引等设备。应先与家属交代清楚可能发生的意外，对插管的必要性和危险性取得理解和一致认识，并签署相关知情同意书面文件。
有经口腔和鼻腔的插管术。
基础生命体征，如呼吸状况、血压、心电图、氧饱和度及呼气末二氧化碳，插管结束后要确认气管导管已插入气管。
可致牙齿脱落，或损伤口鼻腔和咽喉部黏膜引起出血，或造成下颌关节脱位。
可引起剧烈咳嗽或喉、支气管痉挛。有时由于迷走神经过度兴奋而产生心动过缓、心律失常、血压快速升高，甚至心搏骤停。
导管过细使呼吸阻力增加，甚至因压迫、扭曲而使导管堵塞。导管过粗则容易引起喉头水肿。
插入过深误入单侧支气管，可引起对侧肺不张。
人工气道的管理：固定好插管，防止脱落移位。详细记录插管的日期和时间、插管型号、插管外露的长度、气囊的最佳充气量等。在拔管及气囊放气的必须清除气囊上滞留物，以防止误吸、呛咳及窒息。对长期机械通气患者，注意观察气囊有无漏气现象。每日定时口腔护理，以预防由口腔病原菌引起的呼吸道感染。做好胸部物理治疗；注意环境消毒隔离。
机械通气是在患者自然通气和/或氧合功能出现障碍时，使用机械装置（主要是呼吸机）维持患者气道通畅、恢复患者有效通气并改善氧合的技术方法，是治疗呼吸衰竭和危重症患者呼吸支持最为有效的手段。
以通气功能障碍为主的疾病，包括阻塞性通气功能障碍（如慢阻肺急性加重、支气管哮喘急性发作等）和限制性通气功能障碍（如神经肌肉疾病、间质性肺疾病、胸廓畸形等）；以换气功能障碍为主的疾病，如ARDS、重症肺炎等。
机械通气作为挽救患者生命的重要措施，无绝对禁忌证，相对禁忌证可包括张力性气胸、纵隔气肿未行引流者、肺大疱、活动性大咯血（除外呼吸衰竭、窒息）、食管-气管瘘等。
控制通气用于无自主呼吸或自主呼吸极微弱的患者，辅助通气模式用于有一定自主呼吸但尚不能满足需要的患者。常用的通气模式包括控制通气（control mechanical ventilation，CMV）（包括容量控制通气与压力控制通气）、辅助通气（assist mechanical ventilation，AMV）、辅助控制通气（A-CV）、同步间歇强制通气（synchronized intermittent mandatory ventilation，SIMV）、压力支持通气（pressure support ventilation，PSV）、双相气道正压（biphasic positive airway pressure，BIPAP）等。
机械通气的并发症主要与正压通气和人工气道有关。
（1）呼吸机相关肺损伤（ventilator associated lung injury，VALI）：包括气压-容积伤、剪切伤和生物伤。
（2）持续的高气道压会影响血流动力学，导致胸腔内压力升高，心输出量减少，血压下降，血流灌注减少。
（3）呼吸机相关肺炎（ventilator associated pneumonia，VAP），注意强调无菌操作。
（4）喉损伤、气囊压迫致气管-食管瘘等。
由机械通气状态恢复到完全自主呼吸需要一个过渡过程，这个过程即为撤机。撤机前应基本去除呼吸衰竭的病因，患者一般情况良好，已改善重要器官的功能，纠正水电解质酸碱失衡，血气分析稳定。撤机包括直接撤机与间断撤机，临床上可使用多种评分工具用于患者撤机的评估。
随着科技的进步，其他通气技术高频通气（HFV）、液体通气（LV）、气管内吹气（TGI）、体外膜氧合（ECMO）等技术，亦可应用于急性呼吸衰竭、ARDS的治疗。
系统性炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）是指机体对不同原因的严重损伤所产生的系统性炎症反应，并至少具有以下临床表现中的2项：①体温> 38℃或< 36℃；②心率> 90次/min；③呼吸急促、频率> 20次/min，或过度通气、PaCO 2 < 32mmHg；④血常规白细胞计数> 12 × 10 9 /L或< 4 × 10 9 /L，或未成熟（杆状核）中性粒细胞比例> 10%。诱发SIRS的因素包括感染性因素和非感染性因素，其中感染是最常见的诱因。
脓毒症（sepsis）是指感染所引起的SIRS。脓毒症的发病率及病死率高，且近年有持续增长的趋势，严重威胁患者安全。
严重脓毒症（severe sepsis）指伴有器官功能障碍的脓毒症。
脓毒性休克（septic shock）指给予充分的液体复苏后仍然伴有无法纠正的持续性低血压和组织灌注不足，也被认为是严重脓毒症的一种特殊类型。
多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）是SIRS未得到有效控制、进一步发展的严重阶段，指机体在遭受急性重症感染、大面积烧伤、严重创伤等后，同时或先后出现2个或2个以上器官功能障碍，在没有治疗的情况下不能维持内环境稳定的综合征。肺脏是MODS进程中最容易受累的器官，表现为ALI/ARDS。注意MODS不包含慢性疾病终末期发生的多个器官功能障碍或衰竭。
是由一种或多种原因诱发的有效循环血量锐减，机体失去代偿，组织缺血缺氧所导致的临床综合征。灌注不足使机体缺氧和营养物质缺乏，导致细胞功能受损，诱发炎症反应，引起微循环的结构和功能发生改变，进一步加重灌注障碍，形成恶性循环，最终导致器官功能衰竭。
按照血流动力学改变特点分为：
（1）低血容量性休克（hypovolemic shock）：
其基本机制为循环血容量的丢失，血管内容量不足，引起心室充盈和心搏量减少，如失血性休克、烧伤性休克。
（2）心源性休克（cardiogenic shock）：
其基本机制为心脏泵功能衰竭，或心脏血流排出道受损引起的心输出量快速下降而代偿性血管快速收缩不足所致的有效循环血量不足、低灌注和低血压状态，如急性大面积心肌梗死所致休克。
（3）分布性休克（distributive shock）：
其基本机制为血管收缩、舒张调节功能异常，血容量重新分布导致相对性循环血容量不足，体循环阻力可降低、正常或增高。感染中毒性休克、神经性休克、过敏性休克均属于此类。
（4）梗阻性休克（obstructive shock）：
其基本机制为血流受到机械性压迫阻塞，如肺血栓栓塞症所致休克。
（文富强）
本章主要介绍了ARDS/ALI的病因和发病机制、分类、病理生理、临床表现、辅助检查、诊断与鉴别诊断、治疗及预后，同时介绍了呼吸支持技术、系统性炎症反应综合征、脓毒症、多器官功能障碍征、休克等的概念。学生通过本章的学习可初步了解ARDS的临床诊治原则、呼吸支持相关概念。
1.ARDS的诊断标准是什么？
2.ARDS的治疗原则是什么？
3.建立人工气道的适应证与并发症包含哪些？