综述：急性呼吸窘迫综合征伴急性肺心病
综述：急性呼吸窘迫综合征伴急性肺心病
重症行者翻译组
天津市宝坻区人民医院ICU 刘春广
摘要 在所有ARDS患者中，有8％-50％的人患有急性呼吸窘迫综合征（ARDS）相关的急性肺心病（ACP），并且与不良血流动力学和生存结果相关。与ARDS相关的ACP是一种超声心动图诊断，以合并右心室扩张和间隔运动障碍为特征，分别表示同时具有舒张（容积）和收缩（压力）的超负荷。危险因素包括肺炎，高碳酸血症，低氧血症，气道高压和伴随的肺部疾病。当前证据表明，与ARDS相关的ACP适用于多模式治疗，包括呼吸机的调整（目标为动脉二氧化碳分压<60mmHg，平台压<27 cmH2O，驱动压力<17cmH2O），俯卧位，优化液体平衡和药物治疗。需要进行进一步的研究，以阐明ARDS相关ACP常规床旁超声心动图筛查的最佳频率和持续时间，以便更清楚地描述经胸超声心动图相对于经食道超声心动图的诊断作用，并确认当前和新颖治疗方法的有效性。
核心提示：急性呼吸窘迫综合征（ARDS）相关的急性肺心病（ACP）与不良的血液动力学和生存结果相关。超声心动图诊断以合并有右心室扩张和室间隔运动障碍为特征。在以下4个危险因素中≥2的患者中应检查与ARDS相关的ACP：肺炎，动脉氧分压与吸入氧分压比<150mmHg，动脉二氧化碳分压≥48mmHg和驱动压≥18cmH2O。治疗方法包括呼吸机的调整（目标动脉二氧化碳分压<60mmHg，平台压<27cmH2O，驱动压力<17cmH2O），俯卧位，优化液体平衡和药物治疗。
介绍
对于患有急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的患者，并发急性肺心病（ARDS相关的ACP）与不良的血流动力学效应有关和死亡风险几乎增加一倍[1-4]。与ARDS相关的ACP是超声心动图诊断，其包括伴有收缩和舒张功能障碍的右心室扩张。可以推段，右心室扩张越大，ACP越严重，死亡风险也越高。
在各种研究中，与ARDS相关的ACP的患病率为8％-50％（表1）[1,2,4-10]。鉴于当前的大流行，必须特别提及2019年冠状病毒疾病（COVID-19）。ACP在COVID-19中的首次报道描述了5例重症患者，其中2例超声心动图显示心脏内血栓[11]。总体而言，尚不清楚COVID-19和非COVID-19 ARDS相关的ACP的患病率是否存在显着差异，尽管肺栓塞或肺血管血栓形成可能使前者易患ACP，而与ARDS无关。
ARDS相关的ACP病理生理和危险因素
当右心室后负荷急剧增加，导致右心室收缩和舒张功能障碍时，会发生与ARDS相关的ACP。鉴于心包膜相对较硬，右心室舒张功能障碍会导致右心室扩张和室间隔左移，从而限制左心室（即心室相互依赖性）。因此，ARDS相关的ACP与左右心室功能不全相关的不良血流动力学结果相关：心搏指数降低，左心室舒张功能受损和代偿性心动过速[5]。
正常的右心室功能取决于维持低的肺血管阻力。因此，任何增加肺血管阻力的因素都会加速ARDS相关的ACP。就ARDS本身，特别是受到肺炎驱使时，可能导致内皮功能障碍，微血栓形成，血管重塑和肺动脉血管床闭塞。在ARDS患者中，通过肺死腔监测发现患有更严重的肺部疾病，可以预测ACP的风险[12]。引起肺血管功能障碍的合并疾病可加重与ARDS相关的ACP。镰状细胞病就是一个例子，镰状细胞病可并发肺血管收缩（溶血和一氧化氮清除）和血管闭塞（脂肪栓塞和原位血栓形成）[10]。
与ARDS相关的ACP的潜在危险因素是高碳酸血症[5]，这会引起肺血管收缩，特别是当动脉二氧化碳分压超过60mmHg时[7]。由于潜在的通气-灌注不匹配和使用允许性高碳酸血症，所以高碳酸血症在ARDS中尤其常见。另一个潜在的危险因素是低氧血症，低氧血症会引起低氧性肺血管收缩，尽管与高碳酸血症相比，这在临床研究中并未得到充分证实。此外，正压通气，较高的平台压（尤其是超过27cmH2O[4]时），较高的驱动压力和使用呼气末正压均会增加肺血管阻力。使用高频振荡通气ARDS患者的高气道压是否更易致ACP尚不确定[3,13]。
四个危险因素的组合已被用于对ARDS相关的ACP患者进行危险分层：引起ARDS的原因为肺炎，动脉氧分压与吸入氧浓度比（P/F）<150mmHg，动脉二氧化碳分压为48mmHg或更高，驱动压为18cmH2O或更高[14]。当存在两个或更多危险因素时，与ARDS相关的ACP患病率超过20％，这支持作者对此类患者进行常规超声心动图检查。相反，当存在少于两个危险因素时，ARDS相关ACP的患病率为10％或更少，可以根据需要进行超声心动图检查。
ARDS相关的ACP诊断和定义
与ARDS相关的ACP的标志是右心室扩张和室间隔运动障碍，这分别意味着同时有舒张期（容积）和收缩期（压力）过负荷。假如没有室间隔运动障碍，那么单纯的右室扩张并不意味着ACP。尽管无左心功能不全的B型利钠肽可能对危险分层有用[15]，但血清生物标志物如心肌钙蛋白和通过侵入性肺动脉导管置入术获得的基于压力的阈值均尚未用于确诊ACP [14]。
在ARDS患者中，右心室扩张并不直接意味着就是ARDS相关的ACP。需要考虑两个重要的鉴别诊断：肺栓塞和慢性右心室扩张。要明确排除肺栓塞，需要校准后低风险的二聚体或高灵敏性检查，如计算机断层扫描肺血管造影的阴性结果。右心室游离壁舒张期厚度超过9 mm（正常厚度<5 mm）[16]可以识别出慢性右心室扩张，这是通过右心室重塑而产生的。这种重塑发生在肺血管阻力逐渐升高而不是急性升高和肺动脉高压发展的背景下，例如在重度慢性阻塞性肺疾病和肥胖相关低通气综合征。
排除肺栓塞和慢性右心室扩张后，对ARDS相关的ACP的诊断依赖于床旁超声。该参考标准包括经食道超声心动图获得的经食道长轴和经胃短轴的切面，平均在观察者间和观察者内变异率均在10％以下[16]。ACP和严重ACP定义为长轴右室舒张末期面积与左室舒张末期面积之比分别＞0.6和≥1，并伴有室间隔运动障碍[14]（表1）。
不存在诊断ACP的右室面积的绝对阈值。为了确定间隔运动障碍，需要短轴切面以显示在舒张期室间隔向左移动。为了确定右心室扩张，可以通过标准测量来比较长轴切面中左右心室面积[16]。如果希望寻找严重的ACP，那么肉眼观就足够了[1,17]，并且可以在短轴切面中进行[18]。但是，如果由于瓣膜疾病或心肌病而使左心室长期扩张，则左右心室面积的比较变得价值有限[16] 。
作为经食道超声心动图检查的替代方法，经过至少30次操作练习的受训者，才可通过经胸骨旁短轴切面对ARDS相关的严重ACP进行关键超声心动图描记鉴别[17]。培训所需的资源很少，可以通过成对的（成对培训）而不是单独进行培训来推动[18]。经胸骨旁短轴切面作为主要切面，以评估左右心室的相对大小，并评估室间隔变直/矛盾运动，因为该切面具有固定的标志（乳头肌）并且不易于出现倾斜缩短或旋转误差[1]。对于严重的ACP，由于诊断依赖于左右心室大小之间的比例为1，因此无需常规手动描记心内膜边界即可进行快速肉眼比较。同时，心尖四腔切面仅用作防止假性ACP诊断的辅助手段，因为这会出现倾斜缩短或旋转误差，会导致对ACP的认识不足。
与经食道超声心动图相比，经胸超声心动图对非严重ACP的识别敏感性和特异性分别为66％和99％[7]。经胸超声心动图相对较低的敏感性归因于重症ARDS患者获得充分影像的技术限制，因此在使用经胸超声心动图排除ACP时需要谨慎。相反，如果可以实现图像采集（例如在非肥胖患者中），则经胸腔超声心动图的高度特异性意味着在ACP鉴诊中仍然很有用。
ARDS相关的ACP治疗
幸运的是，与ARDS相关的ACP是可逆的，一旦逆转，与ARDS相关的ACP似乎并不会增加死亡风险[5]。尽管很少有关于ARDS相关ACP治疗的随机临床试验，但仍存在一些指导临床治疗的观察性研究（表2）。在治疗ARDS相关的ACP时，最重要的是将正压降至最低。这可以通过减少潮气量，降低呼气末正压或两者兼有来实现。
但是，需要权衡取舍。当尽管呼吸频率增加但潮气量过低时，仍会导致高碳酸血症，从而增加肺血管收缩。已经提出避免动脉二氧化碳分压超过60mmHg [19]或48mmHg [20]。此外，如果出现低通气和低氧血症，则不应降低呼气末正压。
在不借助体外膜氧合或二氧化碳清除的情况下，俯卧位可以改善高碳酸血症和背部的肺通气。这可以使潮气量和呼气末正压保持在低于仰卧位时的水平。翻过来，俯卧位会减轻与ARDS相关的ACP。最近，在COVID-19 ARDS患者中使用实时3D经食道超声心动图可视化直接证实了这种效果的[21]。在俯卧位期间，右心室舒张末期容积减小，并且室间隔矛盾运动消失。仰卧位后，急性肺心病再次复发。
除了通气策略和俯卧位以外，还应优化体液管理以避免高血容量，其会加重右心室容量过负荷。一旦确诊ACP，就应停止扩容[22]。基于生理学的药物，将吸入性一氧化氮[16]和左西孟旦[23]等肺血管扩张药应用于ARDS相关的ACP的治疗尚待广泛证实。
未来的方向
动物实验的未来发展方向
机械通气可能会因压力波动过大而导致ACP的进展。Katiraet等[24]在一项成年雄性Sprague-Dawley大鼠的实验中，当大鼠暴露于高峰值吸气压力（45cmH2O）和呼气末正压为零时，能够诱导出急性右心室扩张和ACP。相反，当大鼠接受相同的吸气峰值压力和10 cmH2O呼气末正压时，则没有出现ACP。该鼠模型中ACP的可能机制尚不清楚，但似乎呼气末正压可减轻反复性肺应变，肺血流的周期性中断/过度扩张和微血管损伤。需要进一步的研究来明确这种机制，并优化正呼气末正压在人类ACP管理中的使用。
除呼吸机调整外，动物数据还表明，用纯质子泵受体三（羟甲基）氨基甲烷（THAM）进行药物治疗可能有助于降低ACP发生率或严重程度。与不使用THAM的对照组动物相比，当反复用肺灌洗法对仔猪造成肺损伤时，使用THAM可缓冲呼吸性酸中毒且不会产生二氧化碳，并减弱了动脉高碳血症对肺血管收缩的作用[25]。建立有ARDS相关的ACP风险的人类具有相同获益还需要进行转化研究。
临床研究的未来方向
即使可以很容易获得ARDS患者对于ACP的风险分析和床旁超声心动图，但现在仅通过单次使用经食道超声心动图探头就可以实现对ACP的连续监测。但后者不可能为所有ARDS患者进行鉴别，因此，需要确定与ARDS相关的ACP的常规床旁超声心动图筛查的最佳频率和持续时间[1]。与经食道超声心动图相比，经胸超声心动图对ACP的敏感性通常有限，研究严重ACP的相对准确性和可靠性将会很有趣。鉴于床旁经胸超声心动图与经食管超声心动图检查相比，床旁经胸超声心动图检查的实用性和利用率更高，这种比较在重症医护人员中也将具有相关性。
鉴于ARDS相关的ACP是导致死亡的独立且可变更的危险因素在观察性研究中的一致证据，今后的工作应涉及研究（如果可能包括随机试验），以及预防ARDS相关的ACP的产生并验证治疗ARDS相关的ACP的现有策略的有效性。在猪模型中ARDS相关ACP的新疗法是静脉-静脉体外二氧化碳清除，其可纠正高碳酸血症，允许低潮气量通气并且可以改善右心室功能[26]。除了这一概念验证之外，还需要进行人体研究，因为不能确保体外疗法的临床有效性。例如，在三例经静脉-静脉体外膜氧合治疗的ARDS患者中，ACP仍在进展。所提出的病理生理机制包括肺栓塞的血栓栓塞负担，低氧血症，酸中毒，ARDS的病理进展以及流向右心的慢性非生理性血流[27]。最后，机械循环支持设备如右心室辅助设备和静-动脉体外膜氧合将有助于减轻右心负荷[28]。需要针对ARDS相关ACP进行专门研究，以阐述这些设备的正确使用，时间和成本效益。
总结
ARDS相关的ACP是一种普遍存在的临床重要状况，可导致不良的血液动力学和生存后果。目前的证据表明，它适合多种形式的治疗，包括呼吸机调整，俯卧位，体液平衡优化和药物治疗。然而，需要更多的工作来阐明ARDS相关ACP常规床旁超声心动图筛查的最佳频率和持续时间，并更清楚地描述经胸超声心动图的诊断作用。期待ARDS相关的ACP的当前和新疗法的将来验证，尤其是随机对照性临床试验。
参考文献
略