顽固性低氧血症的诊断与治疗

顽固性低氧血症的诊断与治疗绍兴市人民医院重症医学科茅尧生临床工作中我们有时会碰到这样的病例：患者女性，66岁，既往体健。因“高处坠落致头部外伤，神志不清2小时”入院。本院急诊头颅CT示“左额颞顶部硬膜下血肿，蛛网膜下腔出血。左额叶挫裂伤考虑”。急诊胸片未发现明显异常。入院后第二天出现呼吸困难，床边胸片如右图：血气分析：PaO2:68mmHg，PaCO2：30mmHg，SaO2：89%该患者发生低氧血症的原因？如何诊断？如何治疗？有关血氧的几项指标（一）动脉血氧分压正常范围：10.6-13.3kPa（80-100mmHg）不同年龄动脉氧分压正常值年龄均值kPa（mmHg）范围kPa（mmHg）20-2912.5（94）11.2-13.8（84-104）30-3912.1（91）10.8-13.4（81-101）40-4911.7（88）10.4-13.0（78-98）50-5911.2（84）9.8-12.5（74-94）60-6910.8（81）9.4-12.1（71-91）动脉血氧分压有关血氧的几项指标（二）血氧含量：1L血液内含氧的mmol数或100ml血液内含氧的ml数，正常值200ml/L（9.0mmol/L）血氧含量=氧饱和度*血红蛋白（g%）*1.34+（PO2*0.003)ml%血氧饱和度：血红蛋白含氧的百分数；与血氧分压和血红蛋白氧解离曲线直接相关血氧饱和度=血氧含量/血氧结合量*100%P50：pH7.40，PCO25.3kPa（40mmHg）条件下，氧饱和度为50%时的血氧分压数值；反映血液运输氧的能力和血红蛋白对氧的亲和力有关血氧的几项指标（三）肺泡-动脉氧差：正常人呼吸空气时，该值约0.7-2.0kPa（5-15mmHg）；该值增大提示换气功能障碍混合静脉血氧：混合静脉血氧分压：正常值4.9-5.6kPa（37-42mmHg）混合静脉血氧含量：正常值50-60ml/L混合静脉血氧饱和度：正常值65-75%影响氧运输的因素影响动脉氧分压的因素：吸入气氧分压肺泡氧分压换气功能影响血液携氧能力的因素：血红蛋白氧解离曲线影响氧运输的循环因素：心输出量局部血流微循环氧解离曲线在a点，PaO2为60mmHg时氧饱和度为90%。在b点，于正常体温、pH和2，3-DPG时，PaO2为26mmHg时氧饱和度为50%（P50）。体温增高、pH降低、2，3-DPG增高时，血红蛋白解离曲线右移。反之，血红蛋白解离曲线左移。引起低氧血症的原因肺部疾病导致：肺泡通气低下：COPD、支气管扩张症等气体弥散功能障碍：肺纤维化、尘肺等通气/血流比例失调：•通气/血流比例0.8：解剖学分流或生理学分流；见于肺不张、肺实变、ARDS等•通气/血流比例0.8：死腔样效应，见于肺栓塞吸入氧分压降低：高原居住、高空飞行、潜水等低氧血症和分流分流种类发生机制举例解剖分流右向左分流先天性心脏病、肺血管瘘、血管性肿瘤毛细血管分流右向左分流急性肺不张（如气胸、胸腔积液）、肺泡气吸收后肺不张（支气管阻塞引起）、弥漫性微型肺不张（如ARDS）效应分流V/Q相对降低通气不足、气体分布不匀等低氧血症和死腔死腔分类产生低氧血症机制举例解剖死腔增大V/Q=∞浅快呼吸肺泡死腔增大V/Q=∞急性肺栓塞或各种原因引起的肺血流量降低、急性肺动脉高压、心排血量下降等效应死腔增大V/Q相对升高肺气肿、正压通气时肺通气量增加但心排出量未相应增加等分流分数（Qs/QT）添加的曲线a、b为ARDS患者的典型反应，均提示严重低氧血症。线b显示严重的从右向左分流是低氧血症的主要机制。线a显示随着FiO2的增加，PaO2的增加较单纯的从右向左分流快，此低氧血症的机制可能是严重的通气/血流不匹配。低氧血症对机体的影响中枢神经系统：可主诉疲劳、表情忧郁、淡漠、嗜睡等抑制症状，或出现欣快多语、语无伦次等精神症状，甚至出现脑水肿、颅内压增高、昏迷、脑细胞死亡等。心脏：心率变慢、血压下降、心排血量减少、心律失常，严重者可出现室速、室颤或心跳骤停。肝脏：急性严重缺氧时，肝细胞水肿、变性、坏死；慢性严重缺氧时，肝脏缩小、肝功能障碍。肾脏：肾血管收缩、肾血流量减少、肾小球滤过率降低，尿量减少，氮质血症出现，导致急性肾损伤。细胞：乳酸、酮体和无机磷积蓄导致代谢性酸中毒，ATP减少使钠泵失效，导致细胞内水肿、细胞外高血钾。低氧血症和紫绀血氧饱和度（SaO2）动脉血氧分压（PaO2）紫绀85%7.3kPa(55mmHg)无70%-80%5.3-7.3kPa(40-55mmHg)不肯定70%5.3kPa(40mmHg)肯定ARDS定义急性呼吸窘迫综合症（acuterespiratorydistresssyndrome，ARDS）是由严重感染、创伤、烧伤及重症胰腺炎等疾病诱发，以功能残气量减少、肺顺应性降低、肺内分流增加为病理生理特点，以广泛肺不张和肺透明膜形成为病理特点，临床上表现为呼吸频速、呼吸窘迫和顽固性低氧血症的一类临床综合症。ARDS病因直接病因：误吸、弥漫性肺部感染、溺水、毒气吸入、肺钝挫伤等间接病因：SIRS、严重的非胸部创伤、大量输血、输液、体外循环术等根据是否直接作用于肺脏，可分为：ARDS病理生理改变肺毛细血管通透性增加（早期特征）肺容量降低（最重要特征）肺顺应性降低（力学特征）肺内分流增加、通气/血流比例失调（发生顽固性低氧血症的本质原因）ARDS病理学分期渗出期约发病后1-4天；特点：肺水肿、肺出血和充血，广泛肺不张，肺血管内中性粒细胞扣留和微血栓形成，肺间质白血病浸润。增生期约发病后3-7天；特点：II型肺泡上皮细胞增生，肺水肿、充血减轻，肺泡膜明显增生，毛细血管明显减少。纤维化期约发病后7-10天；特点：肺泡间质内纤维组织增生明显，透明膜弥散分布于全肺，II型肺泡上皮细胞转化为成纤维细胞。ARDS诊断既往无心肺疾患史；有引起ARDS的危险因素；急性进行性呼吸窘迫，常用给氧方法不能缓解；胸部X线示双肺浸润阴影；血气分析：明显低氧血症、氧合功能异常，无低通气量表现（吸空气时，PaO260mmHg、PaCO235mmHg）；氧合指数（PaO2/FiO2）≤200mmHgPCWP≤18mmHg或临床除外心源性肺水肿ARDS与NCPE临床鉴别诊断流程可能为ARDS急性肺水肿可能为心源性肺水肿肺部或肺外感染、或误吸，高动力状态，高白细胞计数，胰腺炎或胰腺炎的证据，BNP100pg/ml病史、体检和常规实验室检查MI或CHF病史，低输出量状态、S3、外周水肿、颈静脉扩张，心肌酶升高，BNP＞500pg/ml和胸部X线片心影正常，血管影宽度≤70mmHg，外周性浸润，无Kerley‘B线心影扩大，血管影宽度＞70mmHg，中心性浸润，出现Kerley‘B线经胸心超检查（如果经胸检查不确定，可行经食道心超检查）诊断不确定？心腔正常或小，右心室功能正常心腔增大，右心室功能降低诊断不确定？肺动脉插管PAWP≤18mmHgPAWP＞18mmHgPiCCO等新技术新方法对于病因明确、病史典型的ARDS，或许诊断并不难。但在临床工作中，我们也会遇到类似下面这样的病例：患者女性，86岁，既往有高血压病、2型糖尿病、冠心病、慢性心功能不全病史。因“溺水后呼吸困难3小时余”入院。无创机械通气，FiO260%，SpO290%，2小时后SpO282%，进行性低氧血症，气管插管、继续通气。床边胸片如右图：床边心超：EF0.45。床边心电图：心肌缺血改变。BNP：75pg/ml。诊断调整？治疗方案调整？顽固性低氧血症病因解剖学分流明显增加：解剖学分流引起的低氧血症，由于其通气/血流比值为0，氧疗难以奏效。可引起解剖学分流的疾病：右向左分流的先天性心脏病、肺动静脉瘘、肺不张、肺实变、ARDS等严重的弥散功能障碍：严重的肺纤维化顽固性低氧血症的呼吸力学改变肺静态力学的改变：肺顺应性降低疾病早期：由于间质性肺水肿、肺单位塌陷、气道阻塞以及肺泡表面活性物质灭活导致。疾病晚期：由于肺内胶原的沉积导致。气道阻力的改变：气道阻力增高可能由于包绕支气管的支气管血管管腔发生水肿导致。机体内的一些炎性介质也能诱导支气管的收缩。顽固性低氧血症诊断顽固性低氧血症是指氧疗难以纠正的低氧血症。吸入氧浓度高于35%条件下，PaO27.33kPa吸入氧浓度提高20%（氧负荷试验），PaO2升高不超过1.33kPa顽固性低氧血症治疗病因治疗，控制感染氧疗机械通气治疗（无创/有创）PEEP肺复张治疗ECMO（体外膜肺氧合）药物治疗支持治疗顽固性低氧血症的一般治疗基础疾病的诊断和治疗血流动力学治疗抗感染治疗避免医源性并发症氧疗氧疗目的：提高PAO2，降低呼吸功和心肌功给氧方式和方法：鼻导管、面罩、面罩加储气袋FiO2的估计给氧方式纯氧流速（L/min）FiO2（%）鼻导管124228332436540644面罩5-6406-7507-860有创机械通气治疗（一）低潮气量通气策略CT等影像学提示ARDS患者的肺呈重力依赖性的密度增高影，渗出、肺不张和正常肺交错在一起。常规潮气量（10-12ml/Kg）通气治疗时，大部分气体进入顺应性好的肺区，导致或加重肺损伤。低潮气量通气策略：潮气量设定6-8ml/Kg，以避免VALI的发生。有创机械通气治疗（二）允许性高碳酸血症策略一定水平的CO2潴留可被机体代偿，不会对机体造成严重伤害，可以允许PaCO2在一定范围内增高和pH适度降低。清醒患者很难接受PHC，对于轻中度ARDS患者并不需要严格实施PHC。严重心律失常、上消化道出血、肾功能不全、意识障碍患者，实施PHC需谨慎。脑水肿、脑血管意外和颅内压增高者禁忌实施PHC。有创机械通气治疗（三）模式选择容量预设性机械通气：最初的潮气量定为6ml/kg标准体重，吸气峰流速一般至少设为1-1.2L/s。压力控制性机械通气：对常规容量预设通气模式所加PEEP无反应的严重低氧血症ARDS患者或在常规通气模式下需要过高气道压或PEEP的患者，可考虑使用压力限制在30-40cmH2O的PCV。反比通气（IRV）：可能改善吸气气流的分布及气体交换；可用于VC和PC模式。其他：双水平模式、高频通气、高频振荡通气、俯卧位通气等。呼气末正压通气（PEEP）PEEP的作用机制：防止肺泡萎馅，改善通气/血流比，减少肺内分流；增加功能残气量，改善氧合；增加肺泡内压，减少液体渗出；促进肺泡表面活性物质生成；防止肺泡周期性塌陷和复张引起剪切力，避免发生VALI最佳PEEP治疗作用最好而副作用最小的PEEP水平；确定方法：主张以静态压力-容积曲线的低位拐点加2-3cmH2O根据FiO2设定PEEP值FiO2PEEP0.350.450.480.580.5100.6100.710FiO2PEEP0.7120.7140.8140.9140.9160.9181.020-24肺复张治疗肺复张：通过增加跨肺压，使原已不张的肺泡单位重新复张的过程。肺复张的疗效决定因素：肺损伤的程度、肺动力学及机械通气参数的设置。禁忌：血流动力学不稳定、肺大疱、行胸腔闭式引流患者以及病程在5-7日以上患者。肺复张方法：CPAP（持续肺泡内正压）法：设定CPAP至30-50cmH2O，维持30-40s，再调回原通气方式。PC+CPAP法：设定PEEP至20-25cmH2O、PC至20-30cmH2O，呼吸频率10-15次/分，吸气时间1.5-2.5s，维持1-2min，再调回原通气方式。ECMO（体外膜肺氧合）体外膜肺氧合（extracorporealmembraneoxygenation，ECMO）又称体外维生系统，最早于1972年开始应用临床。ECMO原理：通过插管引流病人的静脉血至体外，经气体交换后，再通过动脉或静脉将氧合血送回病人体内。ECM