劉學(xué)松 張容 席寅 陳思蓓 劉曉青 黎毅敏

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科 廣州呼吸健康研究院510120

ARDS常并發(fā)肺動脈高壓,導(dǎo)致右心功能不全[1]。低心輸出量和/或靜脈系統(tǒng)瘀血程度決定不同的臨床表現(xiàn)。右心功能不全是影響ARDS 患者預(yù)后的重要因素[2]。

1 病例資料

2018年廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院ICU 收治1例重度ARDS患者,具體病情如下?；颊吲?37歲,因“發(fā)熱、咳嗽、咳痰伴氣促19 d”入院。患者19 d前接觸感冒患者后開始出現(xiàn)全身肌肉酸痛,伴有流少量鼻涕,隨后開始發(fā)熱伴咳嗽、咳鐵銹色痰伴氣促,發(fā)熱時體溫最高達39.0 ℃,口服感冒藥后無緩解;9 d后出現(xiàn)呼吸急促、痰量增多、心率增快等,病情加重遂就診于佛山市三水人民醫(yī)院急診科。血常規(guī)：白細胞計數(shù)1.57×109/L,中性粒細胞百分比84.7%。胸部CT 示：雙肺透亮度低,雙肺見大片狀、斑片狀實變影、磨玻璃影及淡薄影,以左肺為著,實變影內(nèi)可見支氣管充氣征,雙側(cè)無胸腔積液。診斷為重癥肺炎。靜脈給予亞胺培南西司他汀+莫西沙星+卡泊芬凈抗感染及口服奧司他韋抗病毒治療。后因患者呼吸衰竭加重、痰量增多,脈搏血氧飽和度下降至60%,給予經(jīng)口氣管插管接有創(chuàng)呼吸機輔助通氣及肺復(fù)張、俯臥位通氣等治療。氣道內(nèi)可吸出大量鐵銹色樣痰,血培養(yǎng)為肺炎鏈球菌,痰培養(yǎng)為鮑曼不動桿菌?？垢腥局委煾臑樘婕迎h(huán)素+美羅培南+卡泊芬凈靜脈滴注,奧司他韋口服。在住院第10天時,患者再次出現(xiàn)高熱,體溫最高39.5 ℃,伴呼吸窘迫,復(fù)查胸部CT 提示雙肺多發(fā)病灶,病灶范圍較前增大并新發(fā)空洞形成,心包及雙側(cè)胸腔少量積液?？紤]患者病情進展,轉(zhuǎn)入廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院ICU。既往史：1 年半前體檢發(fā)現(xiàn)甲狀腺功能亢進,口服他巴唑治療。2017年12月中旬出現(xiàn)左側(cè)面癱,注射鼠神經(jīng)生長因子后面癱好轉(zhuǎn)?；颊叱舒?zhèn)靜肌松狀態(tài), 持續(xù)靜脈泵入咪達唑侖0.1 mg·kg-1·h-1,丙泊酚4 mg·kg-1·h-1,瑞芬太尼0.05 μg· kg-1· min-1, 羅庫溴銨8μg·kg-1·min-1,躁動鎮(zhèn)靜評分為-5分。經(jīng)鼻氣管插管接呼吸機輔助通氣,輔助/控制模式：潮氣量320 ml,呼氣末正壓12 cm H2O (1 cm H2O=0.098 k Pa),呼吸頻率18 次/min,吸入氧濃度100%。監(jiān)測呼吸頻率35 次/min,脈搏血氧飽和度為88%。聽診雙肺呼吸音粗,雙肺底可聞及大量吸氣相濕啰音,心率為133 次/min,血壓為100/73 mm Hg (1 mm Hg=0.133 k Pa) (去甲腎上腺素0.4μg·kg-1·min-1)。動脈血氣分析：p H值為7.208,PaCO2為56.7 mm Hg,PaO2為64.0 mm Hg,碳酸氫根濃度為27.9 mmol/L。氧合指數(shù)為64 mm Hg。診斷： (1)重癥肺炎 (病毒、細菌、真菌混合型感染); (2)重度ARDS;(3)感染性休克;(4)甲狀腺功能亢進癥。患者嚴(yán)重低氧血癥經(jīng)積極治療無改善,給予行右股靜脈和右頸內(nèi)靜脈體外膜肺氧合 (veno-venous extracorporeal membrane oxygenation,VV-ECMO)治療,血流量為4.0 L/min (氣流量為4 L/min,轉(zhuǎn)速為3 025 r/min,吸入氧濃度為100%),肝素抗凝,監(jiān)測活化部分凝血活酶時間及激活全血凝固時間。鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥物緩慢下調(diào),呼吸機輔助通氣,輔助/控制模式(潮氣量為320 ml,呼氣末正壓為6 cm H2O,呼吸頻率為14次/min,吸入氧濃度為60%)。監(jiān)測顯示潮氣量為200 ml,呼吸頻率為22次/min,氣道峰壓為26 cm H2O。血氣分析：p H 值為7.474,PaCO2為38.5 mm Hg,PaO2為68.0 mm Hg,碳酸氫根濃度為27.9 mmol/L。每日吸出的氣道分泌物約300 ml。 心率為120 次/min,血壓為105/63 mm Hg (去甲腎上腺素0.3μg·kg-1·min-1)。患者入ICU 第2天心臟彩超提示左、右心腔大小在正常范圍,有三尖瓣反流,估測肺動脈壓為56 mm Hg,考慮存在肺動脈壓升高,右功能不全。

患者存在右心功能不全后,進行液體管理,減少液體入量。入ICU 后第7天,患者心臟超聲提示右心室增大,左心室舒張末期縮小,考慮存在右心功能衰竭 (圖1),給予連續(xù)性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy,CRRT)加強液體管理,適當(dāng)液體負平衡,并加用前列地爾降肺動脈壓治療。入ICU 第12天患者出現(xiàn)氣胸,行胸腔閉式負壓引流改善胸腔內(nèi)壓。在治療過程中積極抗感染,同時患者的肺部結(jié)構(gòu)因化膿性改變破壞明顯(圖2、3A～D),給予積極的氣道分泌物引流(每日主動行3～4次纖維支氣管鏡氣道分泌物引流),同時繼續(xù)肺保護通氣。經(jīng)上述處理后患者的肺動脈壓改善明星,右心功能較前恢復(fù) (表1),肺部炎癥也較前改善(圖3E、F),于入ICU 后第23天成功撤離ECMO 和CRRT。住院83 d后出院在家康復(fù),1年后復(fù)查胸部CT 示肺部結(jié)構(gòu)明顯改善(圖3G、H),1年半后恢復(fù)正常生活并能參加工作?？紤]此患者發(fā)生右心功能不全的因素主要有ARDS、感染性休克、液體容量過多、肺部結(jié)構(gòu)破環(huán)后肺血管床面積減少、機械通氣、低氧、高碳酸血癥、炎癥因子、微血栓形成等。給予處理的措施包括控制輸入液體的總量和速度、CRRT 減輕液體負荷、加強氣道的引流和氣胸引流、藥物降肺動脈壓、右心保護的肺通氣策略、VV-ECMO 等處理。

2 討論

圖1 心臟超聲 A：胸骨旁短軸切面可見右心室增大,右心室壁增厚,左心室縮小,室間隔與左心室壁同向運動;B：心尖四腔切面可見右心房、右心室明顯增大,右心室壁增厚,左心小,右心室舒張末面積/左心室舒張末面積＞1;C：下腔靜脈寬度為2.5 cm,無呼吸變異度

肺動脈高壓是影響患者預(yù)后的重要因素。低氧血癥、高碳酸血癥、內(nèi)環(huán)境紊亂、高氣道壓、炎性因子、肺容積塌陷等多種因素引起肺血管收縮、肺血管阻力增加,導(dǎo)致急性肺動脈壓升高[3]。同時,外科手術(shù)肺葉切除,肺結(jié)構(gòu)破環(huán),肺血管床面積減少,也可能會引起肺循環(huán)阻力的增加[4-5]。在重癥患者中,不適當(dāng)?shù)臋C械通氣、低氧、嚴(yán)重感染、肺栓塞等多種因素均會導(dǎo)致肺血管阻力升高,心輸出量下降,并出現(xiàn)嚴(yán)重的血流動力學(xué)紊亂和器官功能障礙[6]。這些由重癥相關(guān)因素所致的肺動脈高壓稱為重癥相關(guān)肺動脈高壓。

圖2 胸部X 線表現(xiàn) A：發(fā)病后10 d;B：發(fā)病后15 d

由于右心特殊的解剖和生理功能[7],右心室的游離壁由橫行肌纖維構(gòu)成,明顯薄于左心室,使得右心室對壓力和容量在其不同狀態(tài)下的反應(yīng)不一樣。如果因液體負荷增加使右心增大,右心室舒張末期壓力迅速增高,少量的液體改變會導(dǎo)致壓力明顯改變。當(dāng)右心室舒張末面積 (right ventricle end diastolic areas,RVEDA)/左心室舒張末面積(left ventricle end diastolic areas,LVEDA)＞0.6時,會出現(xiàn)右心室擴張,由于左右心室是相互依賴和交互影響的,一側(cè)心室容積、壓力的改變或一側(cè)心肌硬度和收縮力的改變均會影響另一側(cè)心室,增大的右心會使室間隔左移,通過室間隔和心包壓迫左心,致左心室舒張受限,左心舒張末容積縮小,左心舒張末壓力增高,導(dǎo)致心輸出量下降。ARDS、感染性休克患者常合并右心受累,無論是舒張功能還是收縮功能受累,右心的前負荷儲備功能均明顯下降[8]。在右心處于高張力階段期,容量的調(diào)整和評估對右心功能的影響更加明顯,少量的液體改變可能導(dǎo)致心輸出量的明顯變化,使血流動力學(xué)出現(xiàn)較大的波動[9]。本病例在早期已加強液體管理,控制液體輸入的總量和速度,從表1中可見患者的中心靜脈壓不高,液體的優(yōu)化是右心功能不全管理的關(guān)鍵措施之一。ARDS患者在評估右心功能時可以利用脈搏壓力變化或每搏量變異來對是否存在右心功能不全進行初步篩查,中心靜脈壓、脈搏壓力變化聯(lián)合重癥超聲的右心評估是ARDS患者血流動力學(xué)波動的初始評估手段[10]。ARDS 出現(xiàn)右心功能受累或急性肺動脈高壓,建議在超聲評估基礎(chǔ)上,首選肺動脈漂浮導(dǎo)管進行連續(xù)監(jiān)測[11-12]。本例患者左側(cè)頸內(nèi)靜脈有深靜脈置管,右側(cè)為ECMO 回血管,脈搏壓力變化和每搏量變異均不能反映心功能的情況,而肺動脈漂浮導(dǎo)管的置管難度和風(fēng)險較高,臨床實施存在一些困難,因此重癥超聲是評估血流動力學(xué)的有效手段。右心房壓力、右心室厚度、三尖瓣口舒張期血流頻譜、三尖瓣環(huán)組織多普勒頻譜、三尖瓣環(huán)收縮期速度、肝靜脈的脈沖多普勒頻譜、下腔靜脈內(nèi)徑包括右心室大小等可評估右心舒張功能[13-15]。

圖3 胸部CT 的變化 A、B：發(fā)病后第17天的胸部CT;C、D：發(fā)病后第28天的胸部CT;E、F：發(fā)病后第43天的胸部CT;G、H：發(fā)病后1年的胸部CT

表1 心臟超聲結(jié)果的變化

通過降低右心室容積、心包腔壓力,使得左心舒張末期容積增加,從而增加每搏輸出量[16]。因此當(dāng)臨床嘗試進行反向液體復(fù)蘇時,需要判斷右心處于何種階段,只有右心明顯增大,處于高張力階段并通過室間隔影響左心舒張時,可通過液體負平衡改變右心高張力階段而增加心輸出量。無心臟慢性基礎(chǔ)疾病或右心后負荷增加時,RVEDA/LVEDA＞0.6可引起左心明顯舒張受限[17],RVEDA/LVEDA＞1表明存在嚴(yán)重的肺動脈高壓和右心功能衰竭[18]。從表1中可見本病例在入住ICU 的第4 天心臟超聲提示右心室增大,左心室舒張末期逐步縮小趨勢,RVEDA/LVEDA＞0.6考慮存在右心功能不全,處于高張力階段,給予CRRT 反向液體復(fù)蘇,精確調(diào)控液體,減輕右心負荷。

右心室收縮力下降與肺血管阻力升高密切相關(guān),同時由于右心室舒張末壓增高導(dǎo)致右心的心肌灌注減少,將進一步降低右心的舒張功能[19]。本病例在早期就加用前列地爾降肺動脈壓治療,擴張血管活性藥物是降低肺循環(huán)壓力的療法之一。由于相關(guān)受體分布存在差異,應(yīng)用血管活性藥物時應(yīng)注意其對肺循環(huán)和體循環(huán)的不同影響。一般擴張血管藥物在作用肺循環(huán)時也可能影響到體循環(huán),一方面擴張肺動脈,降低肺循環(huán)阻力,有利于右心功能恢復(fù);另一方面擴張血管藥物也同時降低體循環(huán)壓。在應(yīng)用擴血管藥物時肺動脈壓下降不明顯而體循環(huán)壓下降明顯時,會導(dǎo)致跨室間隔壓力的改變,出現(xiàn)室間隔左移,左心舒張末容積減少,心輸出量下降,導(dǎo)致體循環(huán)壓力進一步下降[20]。

增加跨肺壓導(dǎo)致右心功能異常是機械通氣不良反應(yīng)之一[21]。機械通氣影響肺循環(huán)阻力,在正壓通氣時,肺泡的過渡牽張會使肺血管受壓,引起肺動脈阻力增加,肺循環(huán)血流減少;隨著呼氣末正壓的升高,肺血管阻力也呈升高趨勢。不合理的機械通氣會導(dǎo)致急性肺動脈壓升高,右心后負荷過高[3,22]。本病例在早期就采用右心保護的肺通氣策略,包括潮氣量＜6 ml/kg;限制平臺壓＜27 cm H2O,驅(qū)動壓＜17 cm H2O,PaCO2＜60 mm Hg;適當(dāng)?shù)暮魵饽┱龎?在中重度ARDS患者中采用肺復(fù)張、俯臥位通氣、ECMO 等。將其對右心的影響降到最低限度[10,23-25]。

20%～25%的ARDS 患者出現(xiàn)急性肺源性心臟病[26]。微血栓、動脈重構(gòu)及低氧所致的血管痙攣和微血管堵塞、酸中毒及炎性因子等多種因素導(dǎo)致肺血管阻力增加,從而導(dǎo)致肺動脈壓升高;允許性高碳酸血癥的通氣策略導(dǎo)致的高碳酸血癥也導(dǎo)致肺動脈壓升高[27],同時機械通氣治療通過增加跨肺壓,增加右心后負荷,均會導(dǎo)致急性肺源性心臟病,出現(xiàn)右心功能障礙[28]。由于左右心共用室間隔及在同一心包腔內(nèi),右心室體積和壓力的過大使得左心室舒張受限,從而影響左心室的輸出量,導(dǎo)致循環(huán)進一步惡化,這一現(xiàn)象在中重度ARDS 中較為常見[1]。感染性休克與ARDS 均因合并右心受累而導(dǎo)致病死率明顯增加[1,29]。因此,在ARDS的治療策略中,右心保護應(yīng)成為循環(huán)管理的核心。

本例患者肺部嚴(yán)重化膿性感染后導(dǎo)致肺結(jié)構(gòu)的顯著破壞,肺循環(huán)面積減少,肺動脈壓升高,從而出現(xiàn)右心功能不全[30],給予積極控制感染,因氣道分泌物量大,給予積極的氣道分泌物引流有利于肺部感染的控制。

本例患者在行ECMO 治療中出現(xiàn)氣胸,在調(diào)整抗凝策略的同時,行胸腔閉式負壓引流改善胸腔內(nèi)壓。右心充盈壓較其他腔室更易受到心包和胸腔壓力的影響,心包填塞或胸腔壓力增加導(dǎo)致跨右心室壁壓力增加,從而影響有效射血[31]。正壓通氣、急性張力性氣胸、大量胸腔積液及腹腔高壓等情況下,胸腔內(nèi)壓在短時間內(nèi)迅速增加,可通過影響右心室室壁的順應(yīng)性、右心房舒張和下腔靜脈回流,影響右心的舒張功能[23,31]。一方面,胸腔內(nèi)壓增高可通過影響胸段下腔靜脈和右心房舒張導(dǎo)致靜脈回流減少,同時胸腔壓力增加,靜脈回流減少使右心室跨壁壓差增加,為維持一定的心輸出量,右心室舒張末期壓力需代償性增加,導(dǎo)致右心室室壁張力升高,使右心舒張的無張力期或低張力期明顯縮短,右心舒張儲備功能明顯受損[23,32]。由于右心室舒張末壓增高導(dǎo)致右心的心肌灌注減少,進一步降低了右心的舒張功能[19]。

VV-ECMO 能改善ARDS 合并的右心功能不全。一項研究中的13 例嚴(yán)重呼吸衰竭患者在行VV-ECMO 后,肺動脈的壓力下降,其次是CVP略有下降,心臟指數(shù)增加,升壓藥劑量下調(diào)[33]。這些主要基于氧合的改善和二氧化碳的清除。Schmidt等[34]的研究提示缺氧性肺動脈收縮對于肺動脈前毛細血管內(nèi)的氧分壓的改變是非常敏感的,如果減少VV-ECMO 的氣流量將會導(dǎo)致肺動脈壓的快速升高。但是在需要ECMO 支持的重度ARDS患者中,肺動脈高壓的發(fā)生率仍然有43%,右心功能不全為23%,并與死亡率相關(guān)[35]。可能的原因為疾病的本身進展,ECMO 的血流速度大,且為非波動性血流,影響右心的收縮與舒張功能,同時因存在ECMO 的置管和血液的體外循環(huán)引起炎癥反應(yīng)、溶血、出血和血栓栓塞等風(fēng)險[36-37]。這些原因可能加重肺動脈壓升高和/或右心功能不全。本例患者在出現(xiàn)右心功能不全時是否需改變ECMO 的模式進行了綜合評估。首先應(yīng)重新考慮在行ECMO 之后引起右心功能不全的原因;其次是去除影響肺動脈高壓和右心功能不全的因素如上文所述的液體負荷、氣道的引流、胸腹腔壓力、降肺動脈壓藥物,并采用右心保護的肺通氣策略。如果仍存在左心功能不全時,可以考慮行主動脈球囊反搏或改為外周型靜-動脈體外膜肺氧合 (venoarterial extracorporeal membrane oxygenation,VA-ECMO),改善心功能及冠狀動脈的灌注[38]。改為VA-ECMO 時應(yīng)仔細斟酌利弊,雖然VAECMO 更能減輕右心的負荷,但左心室后負荷明顯增加,通過左心室-左心房-肺循環(huán)-右心室傳導(dǎo)及左心室被動增強的收縮過程,可能導(dǎo)致右心室舒張功能下降。同時由于分流,左心輸出量下降,在左心仍存有射血功能的患者中,從股動脈的回血難以到達升主動脈的起始部,導(dǎo)致冠狀動脈血流下降,而且血流量隨ECMO 流量的增高而減少。如果患者的休克無法改善或休克進展的原因是心功能衰竭惡化,出現(xiàn)組織灌注不足 (血乳酸＞8 mmol/L)、持續(xù)的進展性代謝性酸中毒(堿剩余≥-6),可以更改ECMO 模式為靜脈-動脈-靜脈體外膜肺氧合(veno-arterial-venous extracorporeal membrane oxygenation,VAV-ECMO) 模 式[39-40]。 對 于ARDS患者的右心衰竭,VAV-ECMO 可以減輕右心負荷,改善全身的低氧狀態(tài)。但也同時減少了冠狀動脈血流和增加了左心的后負荷,雖然與VAECMO 相比要輕,并與右心回血和動脈回血的比例相關(guān)。血流的調(diào)節(jié)方面也難以精確,通常動脈回血占總血流量的2/3[40]。VAV-ECMO 的整體管理難度加大,所以在更改模式時需仔細權(quán)衡,全面評估。本例患者因左心功能良好,在上述改善右心功能的措施后,右心功能得到改善,未改變ECMO的模式。

在ARDS 等重癥疾病中,右心功能易受累,受累嚴(yán)重或未能及時糾正時,將引起嚴(yán)重血流動力學(xué)波動及后果。面對復(fù)雜的危重患者的右心功能,液體的優(yōu)化(輸注的總量與速度)、感染控制、氣道的引流、改善胸腹腔壓力、心率控制、藥物降肺動脈壓、右心保護的肺通氣策略和ECMO 支持等是右心管理的主要措施,需要密切評估和綜合管理。以右心保護為核心的循環(huán)管理是ARDS 治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突