機(jī)械通氣治療重癥社區(qū)獲得性肺炎所致呼吸衰竭研究進(jìn)展

賈文婷，楊婷，徐思成

（新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，新疆 烏魯木齊）

0 引言

重癥社區(qū)獲得性肺炎(Severe community-acquired pneumonia,SCAP)是導(dǎo)致全球感染死亡的主要原因。近年來(lái)，盡管在病原學(xué)診斷、新型抗生素應(yīng)用以及生命支持等方面取得了令人鼓舞的進(jìn)展，但SCAP患者的死亡率仍居高不下。美國(guó)一項(xiàng)多中心前瞻性研究顯示，肺炎年發(fā)病率為24.8/10000成人，發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)而升高[1]，這種表現(xiàn)在其他國(guó)家也有相同趨勢(shì)[2,3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，ICU中SCAP患者病死率在18%以上[4,5]。目前為止，我國(guó)仍缺少與SCAP相關(guān)的年發(fā)病率和病死率數(shù)據(jù)。目前機(jī)械通氣是治療SCAP所致呼吸衰竭的有效的措施之一，其主要通過(guò)改善通氣血流比例、增加血氧含量、提高氧分壓等，為患者爭(zhēng)取時(shí)間控制原發(fā)感染。本文就機(jī)械通氣治療SCAP研究進(jìn)展進(jìn)行綜述如下。

1 SCAP的概述

1.1 SCAP的定義及診斷標(biāo)準(zhǔn)

CAP(Community-acquired pneumonia,CAP)是指在醫(yī)院外罹患的感染性肺實(shí)質(zhì)(含肺泡壁，即廣義上的肺間質(zhì))炎癥，包括具有明確潛伏期的病原體感染在人院后于潛伏期內(nèi)發(fā)病的肺炎。SCAP是需要入住重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）或存在高死亡風(fēng)險(xiǎn)的肺炎。因病原學(xué)復(fù)雜，當(dāng)患者免疫力低下、排痰能力下降或合并多種基礎(chǔ)疾病時(shí)，CAP極易發(fā)展成為SCAP。根據(jù)2016年中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)關(guān)于重癥CAP的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：主要標(biāo)準(zhǔn)：(1)需要?dú)夤懿骞苄袡C(jī)械通氣治療；(2)膿毒癥休克經(jīng)積極液體復(fù)蘇后仍需要血管活性藥物治療。次要標(biāo)準(zhǔn)：(1)呼吸頻率≥30次/min；(2)氧合指數(shù)≤250 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；(3)多肺葉浸潤(rùn)；(4)意識(shí)障礙和(或)定向障礙；(5)血尿素氮≥7.14 mmol/L；(6)收縮壓＜90mmHg需要積極的液體復(fù)蘇。符合以上1項(xiàng)主要標(biāo)準(zhǔn)或≥3項(xiàng)次要標(biāo)準(zhǔn)者可診斷為重癥肺炎。

1.2 SCAP的發(fā)病機(jī)制

過(guò)去認(rèn)為SCAP的發(fā)病機(jī)制是病原體或毒素直接損害人體的相關(guān)靶器官，造成靶器官功能障礙。近年來(lái)的研究結(jié)果認(rèn)為這種觀點(diǎn)不夠全面，SCAP的炎癥反應(yīng)是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，人體在肺部感染病原體誘導(dǎo)下產(chǎn)生炎癥因子及抗炎因子（包括TNF-α，IL-1β，IL-6，IL-8，生長(zhǎng)因子，黏附分子及IL-10，可溶性TNF-α受體，IL-1受體拮抗蛋白等），兩者之間的平衡關(guān)系打破后，導(dǎo)致患者免疫功能失調(diào)、凝血功能障礙以及多器官功能損害等。目前為止，SCAP的發(fā)病機(jī)制仍不清楚。

2 機(jī)械通氣在SCAP患者中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

早在1832年，蘇格蘭人Dalziel制作第一臺(tái)成型負(fù)壓呼吸機(jī)，而呼吸機(jī)廣泛應(yīng)用于臨床是在20世紀(jì)初脊髓灰質(zhì)炎流行時(shí)，Driker-Shaw研制的“鐵肺”應(yīng)用后，大大降低了該病的死亡率，從此開(kāi)啟了機(jī)械通氣時(shí)代。至今，機(jī)械通氣應(yīng)用于臨床90余年，隨著科技的進(jìn)步、呼吸病理生理研究的不斷深入及通氣模式的多樣化，現(xiàn)已成為目前全球最常用的呼吸支持技術(shù)。

SCAP患者致病病原體復(fù)雜多樣，導(dǎo)致其病理生理學(xué)改變也千差萬(wàn)別，但出現(xiàn)肺通氣、肺換氣功能嚴(yán)重障礙時(shí)，該類患者均不能進(jìn)行有效的氣體交換，主要表現(xiàn)為嚴(yán)重的低氧血癥、低二氧化碳血癥及酸中毒，此時(shí)常常需要行機(jī)械通氣治療，以糾正或改善低氧血癥及酸堿失衡酸中毒，緩解呼吸肌疲勞以及防治各個(gè)臟器功能損害。目前根據(jù)連接方式的不同，臨床上將呼吸機(jī)分為有創(chuàng)機(jī)械通氣（Invasive mechanical ventilation，IMV）和無(wú)創(chuàng)正壓通氣（Noninvasive positive pressure ventilation，NIPPV）兩大類。近年來(lái)，學(xué)者們又陸續(xù)提出了新的通氣方法，包括有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣、液體通氣、體外膜氧合、高頻振蕩通氣、高流量濕化氧療等。本文重點(diǎn)介紹3種常用的通氣方式：無(wú)創(chuàng)正壓通氣、有創(chuàng)正壓通氣以及有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣。

2.1 有創(chuàng)機(jī)械通氣治療SCAP

在治療SCAP所致的呼吸衰竭上，IMV的使用比較普遍，它是通過(guò)經(jīng)口/鼻氣管插管或氣管切開(kāi)等方法建立人工氣道，由呼吸機(jī)在吸氣相施加一個(gè)較高的壓力協(xié)助通氣，在呼氣相施加一個(gè)較低的壓力使氣道保持開(kāi)放。這樣產(chǎn)生的壓力差，使氣體容易進(jìn)入肺泡，從而增加通氣/血流比、減少肺泡殘氣量，同時(shí)降低呼吸做功并緩解呼吸肌疲勞。SCAP患者因?yàn)楦腥局?、呼吸功能差，往往需要行長(zhǎng)時(shí)機(jī)械通氣，傳統(tǒng)的呼吸支持，為使PaO2、PaCO2和動(dòng)脈血pH達(dá)到正常水平，常常采用10～15mL/kg潮氣量（VT）、高平臺(tái)壓的通氣策略[7]。而大量研究表明，大潮氣量容易造成低氧血癥、肺泡水腫及順應(yīng)性降低等問(wèn)題[8，9,11]。為降低治療帶來(lái)的損傷，科學(xué)家們提出了肺保護(hù)性通氣及氣道壓力釋放通氣。

2.1.1 肺保護(hù)性通氣

1998年Amato[9]等人發(fā)現(xiàn)，采取小潮氣量(6mL/kg)、合適的PEEP、允許性高碳酸血癥及限壓通氣模式治療存在肺部損傷的ARDS患者，其28天的病死率顯著下降。2000年Brower[10]等人的一項(xiàng)多中心前瞻性研究，對(duì)861例需要進(jìn)行機(jī)械通氣的急性肺損傷（ALI）/急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）患者進(jìn)行隨機(jī)分組，與傳統(tǒng)通氣（12mL/kg）組相比，小潮氣量（6mL/kg）的機(jī)械通氣組患者IL-6濃度降低，凝血障礙及循環(huán)衰竭等并發(fā)癥的發(fā)生率減少，呼吸機(jī)使用時(shí)長(zhǎng)縮短，并且死亡率也顯著降低。Serpa[11]等人對(duì)20篇文章進(jìn)行薈萃分析，在非ALI/ARDS患者中，保護(hù)性通氣組1113例，常規(guī)通氣組1090例，兩組潮氣量梯度為2-6mL/kg（理想體重），發(fā)現(xiàn)低潮氣量的保護(hù)性通氣在降低肺部感染發(fā)生率及病死率上有顯著療效。小潮氣量通氣主要以降低氣道內(nèi)壓力，避免氣壓傷和呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷。正因?yàn)槿绱?，可能?dǎo)致患者CO2潴留，使PaCO2達(dá)不到傳統(tǒng)控制標(biāo)準(zhǔn)，但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為允許性高碳酸血癥（PHC）幾乎不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重不良反應(yīng)的發(fā)生[12]。Petridis[13]等人對(duì)12例合并蛛網(wǎng)膜下腔出血的ARDS患者給予PHC處理，并記錄顱內(nèi)壓，發(fā)現(xiàn)PaCO2在50～60mmHg之間不會(huì)造成顱內(nèi)壓的升高，并且可以改善肺部情況。此外，合適的呼氣末正壓（PEEP）可維持肺泡開(kāi)放，避免肺泡周期性開(kāi)放和閉合造成的剪切力損傷，也減少了呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。

目前認(rèn)為的肺保護(hù)性通氣策略均是基于小潮氣量（6-8mL/理想體重），控制平臺(tái)壓（小于30-35cmH2O），合理的PEEP，允許性高碳酸血癥等四個(gè)方面，這種通氣策略也同樣適用于SCAP患者，尤其在SCAP導(dǎo)致的ARDS的治療上發(fā)揮了極大作用，但在小兒重癥肺炎的治療上尚無(wú)定論。在細(xì)李林[14]等人對(duì)小兒重癥肺炎機(jī)械通氣的研究中顯示，小潮氣量對(duì)于肺實(shí)變較輕患者有較好療效，傳統(tǒng)潮氣量對(duì)于肺順應(yīng)性差的患者有較好療效。

2.1.2 氣道壓力釋放通氣

1978年Downs[15]首次提出了氣道壓力釋放通氣（APRV）。目前其參數(shù)的設(shè)置尚未達(dá)成共識(shí)，目前大致包括高壓水平（＜35cmH2O）、高壓時(shí)間（2.5-6s）、低壓水平及低壓時(shí)間，旨在通過(guò)周期性的釋放壓力以避免肺泡過(guò)度擴(kuò)張，并在整個(gè)呼吸周期中都允許患者自主呼吸。Andrews等人的研究發(fā)現(xiàn)，與行常規(guī)通氣的成年創(chuàng)傷患者相比，早期行氣道壓力釋放通氣的患者發(fā)生ARDS的發(fā)病率（14.0%比1.3%）及死亡率（14.1%比3.9%）均顯著下降[16]。這表明早期行氣道壓力釋放通氣可防止急性肺損傷的進(jìn)展并降低ARDS的死亡率。此外，Kaplan[17]等人發(fā)現(xiàn)，在患者治療前相似氧合指數(shù)的情況下，使用APRV較壓力控制的反比通氣患者在氧輸送量、心臟指數(shù)、中心靜脈壓上均有明顯改善，并減少了鎮(zhèn)靜藥物和血管活性藥物的使用。但Maung[18]對(duì)單中心361名創(chuàng)傷患者進(jìn)行回顧性分析，并控制潛在混雜因素后發(fā)現(xiàn)，APRV組較使用自主呼吸試驗(yàn)的輔助控制容量通氣組機(jī)械的通氣時(shí)間明顯延長(zhǎng)。在過(guò)去的30年里，APRV的設(shè)置一直沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，亦沒(méi)有研究表明APRV與常規(guī)MV方式相比是有顯著劣勢(shì)[19]，對(duì)于APRV治療SCAP還需廣大臨床工作者進(jìn)一步研究探討。

2.2 無(wú)創(chuàng)正壓通氣（NIPPV）治療SCAP

NIPPV與有創(chuàng)通氣的不同點(diǎn)在于NIPPV通過(guò)鼻罩或口鼻面罩等方式將病人與呼吸機(jī)相連，兩者的通氣原理并無(wú)二致。1998年Antonelli[20]等人的一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)試驗(yàn)提出NIPPV治療低氧血癥急性呼吸衰竭，該實(shí)驗(yàn)共納入64名患者，將其隨機(jī)分為無(wú)創(chuàng)通氣組和常規(guī)通氣組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在呼吸機(jī)設(shè)置相似的情況下，無(wú)創(chuàng)通氣在改善氣體交換方面與常規(guī)通氣一樣有效，并且插管相關(guān)并發(fā)癥更少，住ICU時(shí)間更短。此后大大加速了NIPPV的推廣，目前在AECOPD、急性肺水腫、免疫功能低下等多種病因?qū)е录甭院粑ソ叩闹委熒暇辛己玫寞熜21-23]，但在SCAP所致的呼吸衰竭治療上仍有爭(zhēng)議。Nicolini[24]的一項(xiàng)前瞻性的臨床研究，對(duì)127例合并嚴(yán)重急性呼吸衰竭的SCAP患者進(jìn)行NIPPV，發(fā)現(xiàn)它可以降低插管率和死亡率。大量研究也表明NIPPV治療SCAP，不僅保留患者的咳嗽反射，減少插管時(shí)間，降低VAP發(fā)生率，而且還縮短住院時(shí)間及減少住院費(fèi)用[25,26]。而Masclans[27]等人發(fā)現(xiàn)，在甲型H1N1流感引起的SCAP中，NIPPV與一開(kāi)始就插管的患者相比死亡率相似。Rana[28]的研究指出，與接受有創(chuàng)通氣治療的患者相比，NIV失敗的患者的死亡幾率增加。這表明雖然NIPPV容易被患者接受，也降低了行IMV帶來(lái)的肺損傷、VAP等并發(fā)癥的發(fā)生率，但強(qiáng)調(diào)治療的成功與較輕的病情、良好的藥物治療以及早期NIPPV有密切關(guān)系，其次若指征或操作把握不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響治療效果。我們認(rèn)為，由于NIPPV提供的呼吸支持達(dá)不到IMV水平，若患者病情過(guò)重或人機(jī)不同步，恐加重患者病情，導(dǎo)致不良預(yù)后。因此，要求臨床醫(yī)師能夠及早識(shí)別患者病情惡化，嚴(yán)格掌握指征，改進(jìn)操作技術(shù)，并及時(shí)終止NIPPV并切換成IMV以免貽誤患者治療。

2.3 有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣治療SCAP

自1992年Udwadia提出有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣后，引起臨床工作者的廣泛關(guān)注，它主要是指急性呼吸衰竭患者行IMV后，在未達(dá)到拔管指征前，撤離IMV給予無(wú)創(chuàng)通氣。由于這種通氣策略不僅避免了長(zhǎng)時(shí)間有創(chuàng)通氣造成的VAP、VILI、呼吸機(jī)依賴及撤機(jī)困難等問(wèn)題，而且緩解了NIPPV不能使呼吸支持功能達(dá)到ETI-MV水平的尷尬局面，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)。雖然這種通氣策略已廣泛應(yīng)用于臨床，但在治療SCAP導(dǎo)致的呼吸衰竭上，國(guó)內(nèi)外多為小樣本的臨床試驗(yàn)，大樣本高質(zhì)量的文獻(xiàn)報(bào)道較少。徐思成[29]等人，對(duì)91例高齡SCAP患者進(jìn)行隨機(jī)分組，分為序貫性通氣組（44例）和常規(guī)通氣組（47例），兩組初始通氣模式均采用同步間歇指令通氣（SIMV）或輔助/控制通氣（A/C），病情好轉(zhuǎn)后改為壓力支持通氣（PSV），序貫性通氣組當(dāng)動(dòng)脈血氧分壓（PaO2）≥65mmHg〔PSV 12 cmH2O，PEEP為4 cmH2O，F(xiàn)iO2為0.40〕，且自主呼吸試驗(yàn)失敗時(shí)，拔除氣管內(nèi)插管后序貫NIPPV；而常規(guī)通氣組在達(dá)到常規(guī)拔管指征后改為面罩吸氧，對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)與常規(guī)通氣組相比，序貫性通氣組VAP發(fā)生率顯著降低，而兩組病死率并無(wú)顯著差異，但伴腦血管疾病以及二次插管患者預(yù)后較差。Thille[30]等人發(fā)現(xiàn)，年齡大于65歲、有潛在心臟或呼吸系統(tǒng)疾病的插管患者拔管風(fēng)險(xiǎn)較高，與對(duì)照組相比，拔管后預(yù)防性的給予NIPPV可降低拔管高風(fēng)險(xiǎn)人群的再插管率〔15%（23/150）比28%(23/83)，P=0.02〕。王辰[31]等人提出對(duì)于需要MV的肺部感染及高碳酸血癥性呼吸衰竭的COPD患者，在PIC窗點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行早期拔管再進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性MV，可顯著縮短IMV時(shí)間，降低VAP發(fā)生率。目前對(duì)SCAP患者拔管序貫NIPPV的時(shí)機(jī)國(guó)內(nèi)外尚無(wú)報(bào)道，仍有待廣大醫(yī)學(xué)工作者進(jìn)一步研究探討。另外，Jaber[32]等人的研究表明在呼吸衰竭患者氣管插管前應(yīng)用鼻高流量氧(HFNC)+NIPPV優(yōu)于使用NIPPV進(jìn)行預(yù)充氧。這或許為我們后續(xù)的臨床治療提供了新的思路，即治療時(shí)不僅僅只選擇單一的通氣方式，也不單單只是將兩種或三種通氣方式機(jī)械的組合起來(lái)，應(yīng)在合適的時(shí)機(jī)選取合適的通氣策略。

3 總結(jié)與展望

由于SCAP發(fā)病率及病死率高，容易發(fā)生急性呼吸衰竭，臨床上快速識(shí)別病情并給予呼吸支持或成為該類患者成功存活的第一步。IMV可以給予患者足夠的呼吸支持，但因其以氣管插管與呼吸機(jī)連接的特點(diǎn)，使患者易出現(xiàn)呼吸機(jī)相關(guān)性并發(fā)癥，延長(zhǎng)MV時(shí)間，增加住院費(fèi)用還可能導(dǎo)致不良預(yù)后；NIPPV雖然可以避免這些問(wèn)題，但在患者的選擇上較為苛刻，意識(shí)不清或血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定患者應(yīng)用預(yù)后不佳；而有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣原則上是兩者的優(yōu)化方案，但以何時(shí)作為切換點(diǎn)臨床上研究尚少，也暫無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。但我們相信隨著醫(yī)學(xué)工程技術(shù)、人工智能技術(shù)及病理生理學(xué)的不斷發(fā)展，機(jī)械通氣技術(shù)正在不斷完善，無(wú)論是IMV、NIPPV、有創(chuàng)-無(wú)創(chuàng)序貫通氣還是新興的通氣方式都是臨床醫(yī)務(wù)人員救治患者的有力武器，未來(lái)都將為呼吸衰竭患者帶來(lái)生的希望。