一、前沿学术综述

1.历史发展

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是急性呼吸衰竭最常见的类型。1967年Ashbaugh观察到12例重症患者(7例严重创伤、1例急性胰腺炎、1例病毒性肺炎、1例吉兰-巴雷综合征合并肺炎、2例药物中毒合并误吸),在原发病治疗过程中,均出现类似急性呼吸衰竭表现:呼吸频速、低氧血症、肺顺应性明显降低、肺泡表面张力明显升高。X线胸片早期为双肺斑片状浸润阴影,随病情进展,浸润阴影进一步扩大。最后9例患者死亡,其中7例尸检,发现肺重量明显增加,而且变硬,肺切面类似肝脏。光镜检查显示肺毛细血管充血、扩张,广泛肺泡萎陷,并有大量中性粒细胞浸润,肺泡内有透明膜形成。部分尸检标本有明显的间质纤维化。患者的低氧血症不能被吸氧等传统治疗手段纠正,但呼气末正压(PEEP)能够部分纠正低氧血症。鉴于上述患者有类似临床表现、病理结果和治疗反应,Ashbaugh将其归结为“成人呼吸窘迫综合征(亦为ARDS)”。4年后,“成人呼吸窘迫综合征”被正式推广采用。根据病因和病理特点不同,ARDS还被称为休克肺、灌注肺、湿肺、白肺、成人透明膜病变等。

近年来,许多学者认识到“成人呼吸窘迫综合征”这一名称并不合适。并非仅发生在成人,儿童亦可发生。ARDS的特点在于急性起病。因此,为澄清并统一概念,1992年欧美危重病及呼吸疾病专家召开了ARDS联席会议[1],将ARDS中的“A”由成人(adult)改为急性(acute),称为“急性呼吸窘迫综合征”。以往认为,ARDS是肺部遭受直接损伤的结果,目前认为各种原因导致机体失控的炎症反应才是ARDS的根本原因,急性肺损伤与ARDS是连续的病理生理过程,ARDS并不是孤立的疾病,而是多脏器功能障碍综合征(MODS)在肺部的表现。

2.流行病学

流行病学调查显示,ARDS是临床常见危重症。根据1994年欧美联席会议提出的ALI/ARDS诊断标准[1],ALI发病率为每年18/10万,ARDS为每年(13~23)/10万。2005年的研究显示,ALI/ARDS发病率分别在每年79/10万和59/10万[2],提示其发病率明显增高,甚至可与胸部肿瘤、AIDS、哮喘或心肌梗死等相提并论[3],显著增加了社会和经济负担。

虽然不同研究对ARDS病死率的报道差异较大,但总体来说,目前ARDS的病死率仍较高。自1994年达成ARDS诊断共识以来,ARDS总体病死率并无明显降低。对1994~2006年国际正式发表的ARDS临床研究进行荟萃分析,18900例ARDS患者的病死率为44.3%,与1967~1994年病死率(30%~50%)相比并无明显降低[4]。中国上海市15家成人重症医学科2001年3月至2002年3月ARDS患者的病死率也高达68.5%[5]。不同研究中,ARDS的病因构成、疾病状态和治疗条件的不同可能是导致其病死率不同的主要原因。

3.治疗进展

在治疗过程中不应把ARDS孤立对待,而应该将其视为多脏器功能障碍综合征的一部分。在呼吸支持治疗的同时,应特别重视对于原发病的治疗和其他脏器功能支持治疗。近年来,体外膜氧合技术的应用为进一步降低重症ARDS患者的病死率带来了新的希望。此外,针对ARDS肺损伤本质的干细胞治疗也受到越来越多的关注,可能为ALI/ARDS的治疗开辟新的途径,但目前仍处于动物实验阶段。

(1)原发病治疗 及时去除或控制致病因素是ARDS病因治疗的重要环节,根据ARDS的病因不同,主要包括充分引流感染灶、有效地清创和合理使用抗生素等。机体过度的炎症反应是导致ARDS的根本原因,调控机体的炎症反应是ARDS病因治疗的关键。虽然在动物实验中,应用单克隆抗体或拮抗剂可明显减轻肺损伤,但多数临床试验却获得阴性结果。目前,在调控机体炎症反应方面尚未取得突破性进展,但调控炎症反应仍然是降低ARDS患者病死率的希望。呼吸支持治疗从本质上来说,不可能从根本上改善ARDS患者的预后,因此,对调控机体炎症反应进行更深入研究非常必要。

(2)呼吸支持治疗 机械通气是ARDS呼吸支持治疗的主要方法,也是目前发展较为迅速的领域。近年来,基于对ARDS的病理生理和呼吸机相关性肺炎的新认识,一些新的通气策略逐步应用于ARDS的临床治疗,体外膜氧合技术的应用使保证气体交换的同时减缓肺损伤成为可能,为患者呼吸功能的修复赢得了时间。

肺保护性通气策略:由于ARDS患者大量肺泡塌陷,肺容积明显减少,常规或大潮气量通气易导致肺泡过度膨胀加重肺损伤,因此,为避免或减轻机械通气所致的肺损伤,主张对ARDS患者进行机械通气时应采用小潮气量(一般4~7ml/kg)通气,即肺保护性通气。近年来,人们逐步意识到小潮气量并非是避免肺损伤的关键因素,而气道平台压力能够客观反映肺泡内压,气道平台压力过度升高可导致呼吸机相关肺损伤。目前认为,ARDS肺保护性通气策略的关键是将气道平台压限制在30cm H2O(1cm H2O=0.098kPa)以下。

肺开放策略:限制气道平台压往往不利于已塌陷的肺泡复张,采用肺保护性通气策略的同时,实施肺开放策略是非常必要,其核心是采用各种方法促进塌陷的肺泡复张,即“开放肺”,并应用最佳呼气末正压保持肺泡处于开放状态,即“维持肺开放”。促进肺复张的方法有多种,除了以往常用的叹息和控制性肺膨胀外,近年又提出了压力控制法和呼气末正压递增法等肺复张手法[6]。此外,近年也有学者主张采用气道压力释放通气或高频振荡通气来实施肺开放。改变患者的体位,如俯卧位等,可改善患者胸腔内的压力梯度,也是促进肺复张的有效方法。

最佳呼气末正压的选择方法一直存在争议,以往有学者提出采用氧合法、最大氧输送法或依据肺静态压力-容积曲线低位转折点压力来选择呼气末正压。近年来,有学者提出了采用静态压力-容积曲线第三拐点压力,最大肺顺应性、肺牵张指数法及根据跨肺压等呼气末正压选择的新方法,但仍需大规模临床试验加以证实。

体外膜氧合治疗:体外膜氧合治疗适用于病因可逆且传统治疗无效的重症ARDS患者。重症ARDS患者进行体外膜氧合治疗的根本目的是在保障二氧化碳和氧交换的基础上,避免高潮气量和高气道压导致的肺损伤,为肺部病变的修复赢得时间。对于重症ARDS患者,可通过静脉静脉体外膜氧合或体外二氧化碳排出等方式改善气体交换,同时结合肺保护性的通气策略减缓肺损伤。自2009年体外膜氧合成功用于抢救H1N1流感导致的重症ARDS患者以来,全球体外膜氧合的关注度及治疗例数明显升高,2009年《柳叶刀》杂志发表英国CESAR研究报告,通过对180例ARDS患者的随机对照研究发现,体外膜氧合+传统治疗方法结合组生存率(63%)明显高于单纯传统治疗组(47%)[7]。我国体外膜氧合治疗重症ARDS尚处于起步阶段,如何统筹并规范地开展体外膜氧合治疗仍需要进一步探讨。

体外膜氧合是在机械通气维持氧合的效果差、呼吸功能在短期内又无法纠正的情况下,可应用体外膜氧合进行呼吸支持,有助于降低呼吸机条件,减轻呼吸机相关肺损伤,并为患者呼吸功能恢复争取时间。

(3)肺外器官功能支持治疗 肺外器官的功能支持和全身营养支持是ARDS治疗不可忽视的重要环节。以往由于呼吸支持手段不足,ARDS患者往往死于顽固的低氧血症,近年来,早期有力的呼吸支持使患者不再死于低氧血症,主要的病死原因是继发的多脏器功能衰竭。ARDS的恶化可能诱发或加重其他器官发生功能障碍,而肺外器官的衰竭反过来又可加重ARDS。因此,加强肺外器官功能支持,防止多脏器功能衰竭的发生、发展可能是当前改善ARDS患者预后的重要手段。在保证脏器充分灌注的基础上实施限制性液体管理策略减轻脏器水肿是非常必要的。早期营养支持也值得重视,尽早开始肠内营养,有助于恢复肠道功能和保持肠黏膜屏障功能,防止细菌及毒素移位引起多脏器功能衰竭。此外,循环功能、肾功能、肝功能等器官功能的支持也不可忽视。总之,在呼吸支持治疗的同时,应尽量避免损害并保护其他器官,只有这样,才有望最终改善ARDS患者的预后。

(4)细胞修复治疗 ALI/ARDS的主要病理改变为肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞受损,促进损伤肺有效修复可能是ALI/ARDS治疗的关键所在。干细胞通过直接修复及其旁分泌作用可促进肺损伤的修复。此外,干细胞还可以作为基因治疗的载体,使得保护性基因在肺组织选择性和持久的表达,针对损伤局部提供治疗蛋白。虽然目前干细胞治疗的研究还处于动物实验阶段,但针对疾病本质的干细胞治疗,为ALI/ARDS的治疗提供了新的思路和希望。

4.问题与前景

目前认为,全身炎症反应是导致ARDS的共同途径,但一系列针对炎症反应调控的治疗(如糖皮质激素和细胞因子抗体或拮抗剂等)尚未取得满意效果,治疗上的进展多局限于呼吸或其他脏器功能的支持治疗,真正针对病因的治疗手段还很贫乏,难以从根本上解决ARDS的治疗问题。但这并不意味着其前景渺茫。近期体外膜氧合治疗广泛开展,在保证重症ARDS患者气体交换的同时,为肺损伤的修复赢得时间,已经在一定程度上减低了ARDS患者的病死率。干细胞治疗技术针对ARDS肺损伤的修复正逐步趋于成熟,为ARDS的治疗带来了新的希望。此外,ARDS发病的异质性也越来越引起人们的关注,目前研究显示,肺表面活性蛋白基因[8][9]、血管紧张素转换酶基因[10][11]、肿瘤坏死因子基因[12]及白细胞介素-6[13]等基因的差异可能与ARDS的易感性和预后相关。相信随着人们对ARDS发病机制更深入的了解,遗传学与分子生物学领域的研究也会在未来的治疗中发挥重要作用。