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  实用休克杂志  2018, Vol. 2Issue (1): 8-12  

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李刚, 王慧. ICU呼吸循环生命支持理论技术的进步[J]. 实用休克杂志, 2018, 2(1): 8-12.
Li Gang, Wang Hui. Progress of Respiratory Circulatory life supporting in ICU[J]. Journal of Practical Shock, 2018, 2(1): 8-12.

通信作者

李刚, Email:Lg195905@163.com

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收稿日期:2017-12-14
ICU呼吸循环生命支持理论技术的进步
李刚 , 王慧     
北京中日友好医院重症医学科
摘要:近些年来,随着危重病医学的进步,一些新的生命支持理论技术不断地被用于ICU的临床实践中,比如新的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)诊疗指南(ARDS柏林标准)及脓毒症(Sepsis)诊疗指南(Sepsis 3.0),开启了ICU对这两个病症的诊疗新阶段。但也应该看到这两个指南文件对ARDS和Sepsis认识的有限性、诊疗的不足及其副作用,同时还缺乏对治疗中呼吸与循环系统相互作用的认识及平衡的把握。
关键词危重病医学    重症医学科    急性呼吸窘迫综合征    脓毒症    生命支持    
Progress of Respiratory Circulatory life supporting in ICU
Li Gang , Wang Hui     
China Japan friendship hospital, Beijing, China
Abstract: In recent years, with advances in critical care medicine, a number of new theories of life support technologies continue to be used in clinical practice in the ICU, such as the new guidelines for the treatment of ARDS (ARDS Berlin guidelines) and Sepsis Treatment Guidelines (Sepsis 3.0), which opens the new stage of diagnosis and treatment of the two conditions. But at the same time, we should also see the limited understanding of ARDS and Sepsis, the inadequacy of diagnosis and treatment and their side effects in these two guidelines, and the guidelines lacks understanding and balance of the respiratory and circulatory system interactions during treatment.
Key words: critical care medicine    critical care unit    acute respiratory distress syndrome    sepsis    life support    

几十年来,特别是进入二十一世纪的近20年来,随着危重病医学(CCM)的不断进步,临床上对重症疾病或病症的认识越来越深入,一些新的生命支持理论技术不断地被用于ICU的临床实践中,基于随机对照试验(RCT)研究的循证医学不断更新CCM过去的指南或推出新的指南。

一、生命支持理论技术的进步与不足

2011年在德国柏林召开的欧洲危重病医学年上推出的ARDS诊断标准,又称“柏林标准”,对ARDS的诊疗提出了新的规范[1];2014年美国危重病学会(SCCM)和欧洲危重病学会(ESICM)组织来自重症医学、感染性疾病、外科和呼吸系统疾病的19名专家,对脓毒症和脓毒性休克进行基于循证医学证据的探究和讨论,提出了脓毒症的新定义,即所谓的脓毒症3.0(sepsis 3.0)[2],体现了CCM对sepsis及脓毒性休克(septic shock)的进一步认识;再有对保护性肺通气策略的理解也更加深入,提出了驱动压、应力(stress)及形变力(strain)的新概念。在septic shock抢救的液体复苏管理中,如何避免液体复苏过度导致肺水肿,甚至急性肾功能损伤(AKI);多功能床旁超声心动图在ICU的应用也越来越普及,其无创且及时性使其在ICU的临床实际中扮演了独特的角色。CCM的这些理论技术的进步,在一定程度上直接或间接地降低了ICU的病死率,为相关专科的病因干预,赢得了机会及时间。但是同时也应该看到,这些CCM生命支持理论技术的进步及其在ICU的应用,也会有一定的副作用、不良反应,特别是当没把握好病人的选择及病程时机,以及监测的准确性或数据判读有误时,均会对病人造成医源性损害。如ICU的一些操作的有创性,抗凝的使用等,可能给病人造成出血或感染的加重;当一些治疗措施在支持某一个脏器时,会对另外的脏器造成不利影响,如在septic shock液体复苏治疗过程中对肺及呼吸系统造成的可能不利影响,在重度ARDS治疗中,特殊的机械通气(肺复张治疗、高PEEP、小潮气量)可能会对循环系统产生不利的影响,甚至还有可能增加急性肾损伤(AKI)的风险;再则,抗生素特别是广谱抗生素在ICU的不合理使用,甚至是滥用,加之ICU病人皮肤黏膜屏障均被损伤,极易导致多重耐药菌(MDR)的产生,特别是耐碳青霉烯类抗生素的肠杆菌(CRE)及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌株的产生,使死于院内获得性感染(HAP、VAP、CRBSI)的病人时有所见。

以上伴随着CCM的进步及ICU生命支持手段增多所导致的新的对病人的损伤,对ICU从业人员提出了新的挑战。如何正确解读这些新理论技术的进步及其存在的局限性和不良反应,正确地应用其对病人有益的一方,局限其不利的一面,是ICU工作者每天都面临的严峻现实问题,这要求深刻体会、正确判读这些生命支持理论技术的进步及不足、严格把握其适应证,最大限度减轻其副作用,抓住疾病矛盾的主要方面,当一种治疗对不同脏器产生对立作用时,要知道如何取舍。

二、急性呼吸窘迫综合征(ARDS) (一) 对ARDS认识的进步及呼吸支持的改进

早在上世纪六七十年代,医学就发现了现今的ARDS现象[3],起初把它描述为“休克肺”,“创伤性湿肺”,“婴儿肺”等等,后来才把其命名为“急性呼吸窘迫综合征”(ARDS)。上世纪90年代在欧美联席会议上,专家们进一步描述了ARDS的主要特征[4]:急性起病;氧合指数无论PEEP大小,≤300->200为急性肺损伤(ALI),≤200->100为轻度ARDS,≤100为重度ARDS;胸片上表现为双肺均匀渗出性改变,病理上表现为双肺弥漫性肺泡损伤(DAD);肺动脉漂浮导管楔压(PAWP)≤18 mmHg。治疗上逐步肯定了小Vt(6 ml/PBW),适当的呼气末正压气(PEEP),允许性高碳酸血症(pH≥7.30)。这样的治疗措施源于众多的RCT研究,这些研究提示了大潮气量(Vt)、甚至是正常Vt对ARDS肺的呼吸机相关肺损伤(VALI)。之后又提出了手法肺复张(RM)及俯卧位通气(prone position ventilation),虽然能够改善氧合,但对病死率的影响尚存争议。不难看出,欧美联席会议对ARDS的共识进一步规范了对ARDS的诊断标准,规定了其发病性质为急性起病;抛开PEEP因素,提出了ALI的概念,规定了ARDS的严重程度,强调了胸片双肺弥漫性渗出性改变;用PAWP≥18 mmHg试图除外心源性肺水肿导致的低氧。进一步探索了VALI的机制,提出了保护性肺通气策略。使得对ARDS的诊疗向着深入及规范化迈进了许多。但不足之处也同样明显,如何为急性起病,氧合指数的高低怎能与PEEP无关呢,用胸片观察ARDS双肺的渗出性变化显然不够精确,机械地用PAWP≤18 mmHg来除外心源性肺水肿显然有违心衰的客观表现。另外,ALI与ARDS的区别在肺里,治疗上甚至也没有回答ARDS的什么情况应控制或完全控制自主呼吸,VALI的实质是什么,等等。

(二) 柏林标准

经过了20多年的不懈探索研究,在2011年德国柏林召开的ESICM年会上,发表了新的ARDS诊断标准及机械通气、药物干预策略。柏林标准[5]把欧美共识(以下简称共识)的急性起病具体定义为1周以内;在PEEP≥5 cm H2O通气下,以氧合指数把ARDS划分成为轻、中、重三类,即氧合指数≤300~>200,为轻度ARDS,≤200~>100,为中度ARDS,≤100,则为重度ARDS,取消了ALI的概念;用CT采取进一步的影像学描述ARDS的双肺渗出性改变;用除外心源性因素导致的低氧血症来除外肺水肿性低氧血症,取消了PAWP≥18 cm H2O的除外标准。治疗策略上继续规定应用小Vt、恰当的PEEP及允许性高碳酸血症为主要内容的保护性肺通气策略;对VALI的损伤机制有了更深入的认识,认为肺的驱动压、应力(stress)及形变力(strain)是VALI的较根本机制;轻度ARDS氧疗时可先用无创(NIV)及经鼻高流量,保留自主呼吸,中重度ARDS应使用有创机械通气(IMV),用肌松药打掉自主呼吸;还可结合肺复张,俯卧位通气,体外膜肺(ECMO)治疗其低氧及可能的高碳酸血症,降低心肺做功。

(三) 柏林标准的进步及支持理论的改进与不足

柏林诊断标准及治疗建议指南体现了20余年来重症医学在这一领域的新的巨大进步,使临床对ARDS的诊断更明确、特异性更强、更规范,治疗手段也更丰富,对保护性通气策略中肺保护的机制的认识更深入,从而最大限度地减少了VALI的发生。然而,由于对ARDS的发病因素、机制过程仍然缺乏确切的认识,仍然是个病症而非疾病,所以在柏林诊断救治及治疗建议指南中,仍然存在一些疑问、不确定和不全面。如,为何ARDS的急性起病规定为7天内,而不是更短(5天)或更长(10天甚至2周),临床上不乏起病超过7天的患者;为什么氧合指数测定以PEEP≥5 cm H2O,而不是7或10 cm H2O,似乎再高一些对ARDS诊断的特异性应该更好;以CT作为诊断监测ARDS的影像学工具,但相当一些重症患者没有条件去查CT,特别是重复检查;心源性肺水肿的表现是多种多样的,取消了Swan-Ganz导管的PAWP监测,靠哪些综合指标来除外心源性肺水肿循环过负荷?还有在治疗建议指南中的小Vt,为什么规定是6 ml,而不是5 ml、4 ml?大家知道,ARDS的肺病变极不均匀,分为重力依赖、非重力依赖及中间三个区域,三个区域边界区分并不清楚,各有混杂,各区域划分只是相对而言,而把Vt按理想或预期体重计算虽然不够科学(体重和肺不成正比),同样病变的ARDS肺也病情有别,这样看来似乎以Vt与实际病变肺的容积比例来算更科学一些,该Vt既能打开非依赖区的肺泡,又能打开中间区的部分肺泡,同时不损伤交界区域肺组织。另外,肺复张及俯卧位能改善氧疗结果并能减少心肺做功,甚至ECMO,但是这些措施真能改善病人的预后吗?最终病因的去除或病程得到控制,才能提高ARDS的生存率。不难看出,对ARDS病因的治疗及对病程进展的控制,因不明确仍缺乏有效的干预措施;前述这些较极端的生命支持手段的副作用也是显而易见的,临床应该慎重应用,把握好适应证,不要盲目扩大、滥用。既然治疗上手段缺乏且有的还有明显的副作用,那么预防就显得更加重要了,然而柏林标准及相应指南中,并未强调这些,其根本原因还是因为医学界缺乏对ARDS的确切认知。

三、脓毒症(sepsis) (一) 对sepsis认识的不断深入

早在上世纪30年代,有学者就把sepsis描述为“腐烂的肉”,以后认为其可导致人体的多器官衰竭(MOF)而致死亡。70年代有学者把其描述为序贯的器官系统衰竭(MSOF)。后来还有人发现sepsis是机体对重症感染、强烈致病因素发生的过激的免疫炎症反应(SIRS),即有感染的SIRS。上世纪90年代专家共识总结归纳了sepsis的名称[6],定义其为有感染导致的全身炎症反应综合征,即感染的证据+SIRS,根据病情的严重程度,把sepsis分为sepsis、严重sepsis及septic shock, 并提出了相应的治疗措施(sepsis 1.0)。2001年Rivers[7]发表了早期目标指导下液体复苏治疗指南(EGDT),使sepsis及septic shock的治疗有了初步指引,并迅速在世界范围内的ICU中心或大的ICU中实践开来,直至2013年有多项较大的RCT研究结果对其提出了质疑[8, 9, 10]。但作者认为Rivers的研究及EGDT的发布,为septic shock的治疗提供了新的思路和方法。在那些依从性好的ICU,明显降低了septic shock的病死率,而后来3项否定研究的纳入对象的病情明显不同于Rivers研究。且在EGDT指引下,其后的治疗日益规范,所以后来3项研究纳入的治疗组已非Rivers研究的治疗组,其已经过了较充分的液体复苏,所以与对照组相比,在病死率上无统计学差别。2002年在西班牙召开的全球“拯救脓毒症运动(saving sepsis campain, SSC)”,发表了巴塞罗那宣言,2004年3月发表了《拯救脓毒症和脓毒症休克治疗指南》[11],进一步规范了sepsis及sepsis严重程度分级;建议初始的液体复苏至关重要,在复苏后血压升不升建议应用血管血性药物;广谱抗菌素应在抽取血培养之后立即给予;sepsis的预后跟受累的器官数成正比。2001年,SCCM/ESICM/ACCP等举行了华盛顿联席会议,仍沿用了之前的诊断标准及严重程度分类,但在治疗上提出了6小时及12小时需完成的液体复苏、血管活性药物应用、乳酸测定、抗生素使用等集束治疗措施(sepsis 2.0),后来又把治疗要达到的目标分别提前到了3小时及6小时,体现液体复苏等休克救治的时间紧迫性,并一直再强调应以病人对液体输注的反应性(SVV、PPV)来确定液体复苏的需求,并提出了以重症超声或心排(CO)指引的“治疗树”。但大家对sepsis的定义(有感染的SIRS)颇有争议,认为此定义敏感度过高,但特异性太差;sepsis shock的诊断也较模糊,缺乏识别那些有可能迅速发展成septic shock的患者。

(二) sepsis 3.0的进步及支持的提高与不足

2015年欧美联席会议把sepsis定义为人体对感染的不适当免疫炎症反应导致的器官功能障碍,快速SOFA评分上升≥2分;而把sepsis shock定义为经过充分的液体复苏,体循环仍需血管加压药物维持的循环低血压状态;并指出一但sepsis病人出现呼吸频率≥20次/分,动脉收缩压≤100 mmHg,并伴有神志的改变,需要高度警惕其发生septic shock的可能,以便能及时干预,这就是sepsis 3.0[12]。作者认为这是对sepsis最新的认识和描述,具有里程碑式的意义。sepsis 3.0把sepsis定义为感染及器官功能障碍,比sepsis 2.0的定义更易把握,诊断的特异性明显增强;而把septic shock定义为充分的液体复苏+血管活性药物维持,也使septic shock的诊断特异性更强,具有明显区别于低血容量、心源性及梗阻性休克的低心排(CO)、外周血管阻力(SVR)增高的共同的血流动力学情况,而表现为CO不变或增加,SVR原发性降低的血流动力学特征;不但如此,sepsis 3.0还指出一旦sepsis病人出现呼吸频率增快、收缩压降低及神志改变多个表现,极有可能发展成septic shock,故临床上需高度重视这类病人,应尽早收住ICU进行积极干预。在治疗上仍建议尽早使用广谱抗生素,在之前留取标本化验,监测血乳酸浓度,初始3 h液体复苏按20~30 ml/kg进行的前4项及后6小时如果复苏后血压仍低,需加用血管加压药物,去甲肾上腺素为首选,用量大时还可加用血管加压素,使HCT≥30%,重复监测乳酸的后3项复苏内容。应用重症超声,还可加用其他微创(PiCCO、EV1000)或有创(Swan-Ganz导管)监测病人的血流动力学状态,以病人对液体输注的反应性指标(SVV、PPV)指导液体管理,中心静脉压(CVP)的指标因受众多因素的影响,不作为液体复苏的监测指标等。可以看出sepsis 3.0反映了对sepsis更本质特征的认识,临床上也有了诊断及治疗的可操作性,相信在对此依从性好的ICU单元,sepsis的病死率应会持续下降。但不足之处,如至今仍不了解sepsis的发病机制,及感染到器官衰竭的过程;为什么有的sepsis病例不发展成septic shock,而有的会;治疗上用病人对输液的反应性来指导液体复苏,有反应性但乳酸不高的,需要液体复苏吗?临床上用SVV、PPV监测病人对液体疗法的反应性,可操作性差,需要病人付出过重的代价(需要打掉自主呼吸,Vt足够大等等);CVP监测临床最常用,即便是其绝对值不太可靠,但其自身的前后变化,特别是把它当成警示液体输注过多的指标,应该是可靠的;什么是液体复苏的终点,至今尚无统一的说法。最后,怎样避免对septic shock患者液体复苏的平衡或保护患者心、肺、肾的功能,也很难把握,这就需要临床准确把握septic shock病程的不同阶段的特征(是处于抢救阶段、理想治疗阶段、器官维持阶段、还是液体负平衡的降阶梯治疗阶段),针对处于不同septic shock阶段的患者,采用不同的相应初始治疗,而不能一概行前述第一、二阶段的监测及液体复苏。还有一种情形会发生,即患者有液体输注的反应性,并且进行了充分的液体复苏,但病人的酸中毒并未好转,预后恶劣,有可能是病人在微循环或线粒体代谢层面发生了问题,而目前对sepsis及septic shock时的微循环及线粒体功能改变还知之甚少。

四、呼吸与循环的相互影响 (一) 心肺的交互作用

有关心肺交互作用,即对ICU病人呼吸系统病症特别是ARDS的呼吸支持治疗,对循环系统功能的影响,反之,对病人循环系统病症特别是septic shock行液体复苏的循环支持治疗,对呼吸系统功能的影响。这方面的RCT研究报道较少,有些学者一直在探讨两者的平衡问题,如在sepsis shock早期液体复苏中就关注肺损伤的发生发展,控制液体输注的量或速率,或提前增加对病人呼吸支持的力度,应用经鼻高流量或无创机械通气,以维持肺功能及氧合。另一方面,如在治疗重度ARDS中的保护性肺通气及肺复张、高PEEP通气策略的实施,无疑会降低病人的回心血量、前后负荷,从而导致CO降低,平均动脉压(MAP)的下降,严重时甚至导致病人的乳酸升高,组织低灌注,这时往往需要更多输液,甚至要加用升压药物,以维持病人循环的稳定。

(二) 生命支持中如何平衡心肺的相互作用

上述治疗过程中呼吸循环的相互影响,无疑给临床上治疗septic shock及ARDS带来的矛盾、困难,同时也缺乏相应指南的引导。这就要求ICU医生要根据病人的个体化状态指标,在对ARDS病人行呼吸支持治疗时兼顾到其对循环的影响,不使其导致病人的组织低灌注;同样,在对septic shock病人行输液支持治疗时兼顾到其对呼吸的影响,不使其从一般氧疗走向气管插管机械通气。上述两种情形多能使呼吸、循环兼顾,但也不总是这样,这就需要临床较明确判定当时疾病病症的主要矛盾、主要矛盾方面及所处的病程阶段,努力解决主要矛盾及主要矛盾方面,暂时牺牲次要的矛盾方面,等待主要矛盾及主要矛盾方面的问题解决后,再回来处理因解决主要矛盾时导致的其他脏器损伤的并发症及副作用。

参考文献
[1]
The ARDS Definition Task Force. Acute Respiratory Distress Syndrome. The Berlin Definition[J]. JAMA, 2012, 307: 2526-2533.
[2]
Mervyn Singer, Clifford S, Deutschman, Christopher Warren Seymour, et al. The Third International Consensus Definition for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3)[J]. JAMA, 2016, 315(8): 801-810. DOI:10.1001/jama.2016.0287
[3]
Ashbaugh DG, Bigelow DB, Petty TL, Levine BE. Acute respiratory distress in adults[J]. Lancet, 1967, 2(7511): 319-323.
[4]
Bernard GR, Artigas A, Brigham KL, et al. The American-European Consensus Conference on ARDS. Definitions, mechanisms, relevant outcomes, and clinical trial coordination[J]. Am J Respir Crit Care Med, 1994, 149(3): 818-824. DOI:10.1164/ajrccm.149.3.7509706
[5]
Ferguson ND, Fan E, Camporota L, et al. The Berlin definition of ARDS: an expanded rationale, justification, and supplementary material[J]. Intensive Care Med, 2012, 38(10): 1573-1582. DOI:10.1007/s00134-012-2682-1
[6]
Bone RC, Balk RA, Cerra FB, et al. Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. The ACCP/SCCM Consensus Conference Committee. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine[J]. Chest, 1992, 101(6): 1644-1655. DOI:10.1378/chest.101.6.1644
[7]
Rivers E, Nguyen B, Havstad S, et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock[J]. N Engl J Med, 2001, 345(19): 1368-1377. DOI:10.1056/NEJMoa010307
[8]
Pike F, Yealy DM, Kellum JA, et al. Protocolized Care for Early Septic Shock (ProCESS) statistical analysis plan[J]. Crit Care Resusc, 2013, 15(4): 301-310.
[9]
Delaney AP, Peake SL, Bellomo R, et al. The Australasian Resuscitation in Sepsis Evaluation (ARISE) trial statistical analysis plan[J]. Crit Care Resusc, 2013, 15(3): 162-171.
[10]
Mouncey PR, Osborn TM, Power GS, et al. Protocolised Management In Sepsis (ProMISe): a multicentre randomised controlled trial of the clinical effectiveness and cost-effectiveness of early, goal-directed, protocolised resuscitation for emerging septic shock[J]. Health Technol Assess, 2015, 19(97): i-xxv, 1-150. DOI:10.3310/hta19970
[11]
Dellinger RP, Carlet JM, Masur H, et al. Surviving sepsis campaign guideline for management of severe sepsis and septic shock[J]. Intensive Care Med, 2004, 30(4): 536-555. DOI:10.1007/s00134-004-2210-z
[12]
Singer M, Deutschman CS, Seymour CW, et al. The third international consessus definitions for sepsis and septic shock (sepsis-3)[J]. JAMA, 2016, 315(8): 801-810. DOI:10.1001/jama.2016.0287