引言一种以急性双肺异常为特征的独特类型低氧血症性呼吸衰竭,最早发现于20世纪60年代。当时,医院工作的*医称之为休克肺,而民间医生称之为成人呼吸窘迫综合征[1]。后来人们认识到任何年龄的个体均可以发生这种综合征,因此将其改为现在的名称,即急性呼吸窘迫综合征(acuterespiratorydistresssyndrome,ARDS)。
ARDS是一种急性弥漫性炎症性肺损伤,可导致肺血管通透性增加、肺重量增加和肺含气组织减少[2]。ARDS的临床标志是低氧血症和影像学显示双肺阴影,而其病理标志是弥散性肺泡损伤[(diffusealveolardamage,DAD),即肺泡水肿伴或不伴局灶性出血、急性肺泡壁炎症和透明膜]。
ARDS有多种危险因素和病因。这些情况共同归到术语ARDS之下,因为无论诱发事件为何,临床特征、生理特征、病理特征和治疗类似。
本专题将总结ARDS的临床表现、病程、诊断性评估和诊断标准。ARDS的流行病学、发病机制、病因和治疗将单独讨论。(参见“成人急性呼吸窘迫综合征的流行病学、病理生理学、病理学及病因”和“成人急性呼吸窘迫综合征:预后和结局”和“急性呼吸窘迫综合征成人的机械通气”和“急性呼吸窘迫综合征:成人支持治疗和氧合”和“急性呼吸窘迫综合征:成人中的研究性药物治疗或无效药物治疗”)
临床特征
临床表现—ARDS的临床特征通常在诱发事件后6-72小时内出现,并迅速加重[3]。患者通常表现为呼吸困难、发绀(即低氧血症)和弥漫性湿啰音。呼吸窘迫通常明显,包括呼吸急促、心动过速、出汗和使用辅助呼吸肌呼吸。也可能存在咳嗽和胸痛。
动脉血气(arterialbloodgas,ABG)分析显示低氧血症,常伴急性呼吸性碱中*和肺泡-动脉氧梯度增加(计算器1)。一般需要高浓度辅助供氧以维持充分的氧合。
初始胸片通常显示双侧肺泡浸润影(影像1),而CT通常显示广泛的斑片状或融合的气腔高密度影,通常在肺部重力依赖区更明显(影像2)[4-6]。浸润不一定要是弥漫性的或严重的,因为任何严重程度的双肺浸润即已足够[7]。
就诊时也可能存在与诱因有关的临床表现。例如,由脓*症导致ARDS的患者可能存在发热、低血压、白细胞增多、乳酸性酸中*和弥散性血管内凝血(disseminatedintravascularcoagulation,DIC)。
临床病程—ARDS最初几日的特征是需要吸入中至高浓度氧气的低氧血症。这一时期,双侧肺泡浸润和弥漫性湿啰音持续存在,患者可能因严重低氧血症而较为虚弱。
大部分经历这一初始阶段存活下来的患者在接下来数日开始表现出更好的氧合以及肺泡浸润减少,进而可以减少通气支持的时间并开始脱机。(参见“机械通气撤机的准备度测试”和“机械通气的撤机方法”)
然而,一些患者有持续性重度低氧血症,仍依赖呼吸机。早至呼吸衰竭发生后10日,肺部增殖性改变和纤维化可能进行性取代DAD的病理表现。ARDS纤维增殖期的放射影像学特征为气腔高密度影进展为更粗的网状肺部浸润模式。肺实质中的这些改变常伴有持续性低氧血症、肺顺应性降低、死腔增多,以及有时伴进行性肺高压。病程可能会以持续依赖呼吸机和各种并发症为主。
经历纤维增殖期存活下来的患者的肺部进入较长的后续消退修复期。在数周到数月内,低氧血症和肺部浸润逐渐改善。到初始肺损伤后6个月或更久时,心肺功能常恢复到接近基线水平。然而,许多重度ARDS存活者遗留有持久性认知功能障碍、情绪障碍和残余的肌无力,导致生活质量大大降低[8,9]。(参见“成人急性呼吸窘迫综合征:预后和结局”)
并发症—ARDS患者发生并发症的风险较高。一些并发症与机械通气有关(如,肺气压伤、医院内肺炎),而其他并发症与危重症和待在重症监护病房(intensivecareunit,ICU)有关(如,谵妄、深静脉血栓形成、应激性溃疡导致的消化道出血,以及导管相关感染)。
气压伤—ARDS患者易感肺气压伤,因为正压机械通气会对急性损伤的肺泡膜产生物理应力[10,11]。
以前,ARDS患者发生单个或多个、相继的、包裹性气胸很常见。临床经验表明,低潮气量通气广泛应用后,现在这些并发症较少见。一些观察结果对此提供了支持,观察发现:(a)低潮气量通气可降低气道平台压[12],(b)气道平台压较低则肺气压伤发病率较低。一项纳入了14项临床研究(例ARDS患者)的系统评价对后者进行了阐明,该系统评价发现肺气压伤与气道平台压大于35cmH2O强烈相关[13]。
有时尽管采用了合适的机械通气策略,但也可发生放射影像学上明显的气压伤,可导致有其他不良结局危险因素的患者死亡[14]。肺气压伤的发病机制、危险因素、预防、表现、诊断、治疗和预后将单独详细讨论。(参见“成人有创机械通气时肺气压伤的诊断、处理和预防”)
谵妄—ARDS和其他类型的急性呼吸衰竭常并发谵妄[15]。深度镇静和药物诱导的神经肌肉阻滞常用来治疗激越型谵妄(agitateddelirium)。尽管这些干预可能导致不良结局,如延长机械通气时间、持续性肌无力[16,17],以及幸存者中认知功能和短期记忆的长期损害[18],但是它们也能优化机械通气(即减少人-机不同步相关的肺塌陷),以及预防气管内导管和血管导管移位。一项试验发现,在重度ARDS患者中神经肌肉阻滞与存活率改善有关[19]。
危重病患者中镇静剂和神经肌肉阻滞剂的使用见其他专题。(参见“危重病成人患者中镇静-镇痛药物的选择、启用、维持和停止”和“神经肌肉阻断药在危重患者中的临床应用”)
医院内感染—医院内肺炎是ARDS患者发生并发症和死亡的一个重要原因[20-23]。(参见“成人急性呼吸窘迫综合征:预后和结局”,关于‘死亡率’一节)
ARDS医院内肺炎的发病率尚不确定,因为肺炎与基础ARDS的症状、体征和放射影像学表现相似,使得难以区分两者[20,24]。一项尸检研究阐明了在ARDS患者中难以识别肺炎,该研究发现58%的ARDS患者存在肺炎,但仅20%的患者在死前被怀疑有肺炎[25]。20%被认为有肺炎的患者并无肺炎的组织学证据。
虽然尚不确定ARDS医院内肺炎的发病率,但有证据表明,相较于因其他原因进行机械通气的患者,因ARDS而进行机械通气的医院内肺炎更常见。这在一项纳入了例需要机械通气的连续患者的观察性研究中得到了证实,该研究发现,相较于没有ARDS的患者,ARDS医院内肺炎的可能性显著更高(55%vs28%)[26]。对于这些发现的可能解释是ARDS患者需要更长时间的机械通气。
医院内肺炎的诊断、预防和治疗将单独讨论。(参见“呼吸机相关肺炎的临床表现和诊断性评估”和“医院获得性肺炎和呼吸机相关肺炎的危险因素及预防”和“医院获得性肺炎和呼吸机相关肺炎的治疗”)
其他并发症—ARDS患者住院期间常发生的其他并发症包括:
●深静脉血栓形成(参见“疑似下肢深静脉血栓形成的非妊娠成人的临床表现和诊断”)
●应激性溃疡导致的消化道出血(参见“重症监护病房中应激性溃疡的预防性治疗”)
●营养不良(参见“危重症患者的营养支持:概述”)
●导管相关感染(参见“血管内导管相关性感染的诊断”和“血管内导管相关感染的预防Prevention”和“血管内导管相关感染的治疗”)
诊断性评估诊断性评估旨在识别可治疗的ARDS具体病因,以及排除其他也表现为急性低氧血症、双侧肺泡浸润和呼吸窘迫的情况。由于目前ARDS的国际共识定义(参见下文‘诊断标准’)没有明确指出关于急性双侧炎症性肺损伤潜在病因的标准,所以关于哪些情况应该或不应该包括在ARDS诊断条目下,仍存在一定不确定性。已知会导致DAD且随着时间推移有可能消退的疾病一般被包括在内。因此,病*性或弥漫性细菌性肺炎和急性吸入性损伤被包括在内,而嗜酸性粒细胞性肺炎和胶原血管病相关的弥漫性肺泡出血不包括在内。因为心源性肺水肿较常见且临床上无法与ARDS区分,所以它是需要排除的主要诊断。
排除心源性肺水肿—无心脏体格检查异常(如,S3或S4奔马律、新发杂音或杂音改变)、无右侧充盈压升高(如,颈静脉压升高)以及无某些放射影像学异常(如,肺静脉淤血、KerleyB线、心脏扩大和胸腔积液),可以帮助鉴别ARDS与心源性肺水肿。几种其他诊断性检查也可能有帮助,包括测量血浆脑钠肽(brainnatriureticpeptide,BNP)水平、超声心动图和右心导管术:
●BNP–血浆BNP水平低于pg/mL支持诊断为ARDS,但更高的水平既不能确诊心力衰竭也不能排除ARDS[27,28]。这来源于一项纳入了33例ARDS患者和21例心源性肺水肿患者的观察性研究[27],该研究发现血浆BNP水平低于pg/mL识别ARDS的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为27%、95%、90%和44%。
●超声心动图–如果临床评估和BNP水平检测不能排除心源性肺水肿,许多临床医生将经胸壁超声心动图作为一线诊断性检查。尽管重度主动脉瓣或二尖瓣功能不全、重度舒张功能障碍或左室射血分数严重降低支持心源性肺水肿的诊断,但后者不足以证实原发性心源性肺水肿,因为一些ARDS诱因(如脓*性休克)可造成与ARDS同时发生的急性、严重心肌病[29,30]。此外,不能根据超声心动图排除心源性肺水肿,因为即使左心功能正常,舒张功能障碍和容量超负荷也可能存在。
●右心导管术–大量证据表明,常规进行右心导管术对于诊断或治疗ARDS一般没有价值[31,32]。然而,如果根据临床评估、血浆BNP检测和超声心动图不能排除原发性心源性肺水肿,可以考虑肺动脉导管术。(参见“成人急性失代偿性心力衰竭概述”,关于‘Swan-Ganz导管’一节)
排除低氧血症性呼吸衰竭的其他病因—一旦排除了心源性肺水肿,应考虑潜在可治疗的ARDS病因,以及表现为双肺浸润的其他类型急性低氧血症性呼吸衰竭。如果根据临床情况和伴随的症状及体征不能识别这些情况,则应进行其他诊断性检查:
●非侵入性呼吸道取样–可通过气管支气管抽吸或微型支气管肺泡灌洗(mini-bronchoalveolarlavage,mini-BAL)进行下呼吸道取样。气管支气管抽吸的操作过程:将导管通过气管内导管插入直到遇到阻力,然后进行抽吸。mini-BAL的操作过程:将导管通过气管内导管插入直到遇到阻力,然后经导管灌注无菌生理盐水,然后抽吸。不管采用哪种方法,获取的标本都可通过显微镜分析(如革兰染色、细胞学)和微生物培养来进行评估;这些检查可能发现肺炎或快速进展性癌症为正确诊断。(参见上文‘诊断性评估’)
●可屈性支气管镜检查–如果非侵入性取样方法不成功,可采用可屈性支气管镜检查获取下呼吸道样本进行显微镜分析和微生物培养。该方法也可识别非侵入性取样不能发现的异常。因此,只要非侵入性取样不具诊断意义,下一步就可进行可屈性支气管镜检查。
当发现以下表现时,考虑特定原因的急性低氧血症性呼吸衰竭。整个气道血性泡沫分泌物、系列BAL样本中红细胞增多,以及BAL液中存在含铁血*素细胞,提示弥漫性肺泡出血。BAL液中大量嗜酸性粒细胞提示特发性急性嗜酸性粒细胞性肺炎(idiopathicacuteeosinophilicpneumonia,IAEP)。另外,发现含脂巨噬细胞或可识别的食物颗粒提示吸入性肺炎。
●肺活检–当根据临床情况、症状、体征和支气管镜检查不能排除急性低氧血症性呼吸衰竭的其他原因时,可以考虑手术肺活检[33-35]。一项纳入57例接受了开胸肺活检的ARDS患者的回顾性研究显示了在经筛选的低氧血症性呼吸衰竭患者中肺活检的安全性[33]。患者动脉氧分压与吸入氧分数比值(即PaO2/FiO2)的平均值为mmHg,严重并发症的发生率为7%,没有活检导致的死亡。虽然并发症发生率为39%,但大多数为可耐受的(如,持续性气漏)。活检结果使得60%的患者加用了特异性治疗,使37%的患者停止了不必要的治疗。
一般而言,我们认为肺活检应该仅用于经过仔细筛选的患者,即非诊断性可屈性支气管镜检查后仍不能确定急性低氧血症性呼吸衰竭的病因且1种或多种被考虑的可能诊断也许需要靶向治疗或将显著改变预后的患者。例如,隐源性机化性肺炎(cryptogenicorganizingpneumonia,COP)、急性真菌性肺部感染、慢性肺间质病急性加重、血管炎和播散性癌症。
诊断标准
柏林定义—一旦排除了心源性肺水肿以及引起急性低氧血症性呼吸衰竭和双侧浸润的其他原因,可以诊断为ARDS。ARDS的柏林定义要求满足下列所有条件才能诊断ARDS[2,36]:
●呼吸系统症状必须在已知的临床损伤发生后1周内开始,或在过去1周内患者必须出现新的症状或症状加重。
●胸片或CT扫描上必须存在符合肺水肿的双肺阴影。这些阴影必须不能完全用胸腔积液、肺叶塌陷、肺塌陷或肺结节来解释。
●患者的呼吸衰竭必须不能完全用心力衰竭或液体过剩来解释。如果不存在ARDS危险因素,则需要进行客观评估(如超声心动图)排除流体静力性肺水肿。
●必须存在中至重度氧合障碍,由动脉氧分压与吸入氧分数的比值(PaO2/FiO2)来定义。低氧血症的严重程度定义了ARDS的严重程度:
?轻度ARDS–呼吸机参数设置为呼气末正压通气(positiveend-expiratorypressure,PEEP)或持续气道正压(continuouspositiveairwaypressure,CPAP)]大于等于5cmH2O时,PaO2/FiO2大于mmHg但小于等于mmHg。
?中度ARDS–呼吸机设置为PEEP大于等于5cmH2O时,PaO2/FiO2大于mmHg但小于等于mmHg。
?重度ARDS–呼吸机设置为PEEP大于等于5cmH2O时,PaO2/FiO2小于等于mmHg。
为了确定PaO2/FiO2,PaO2以mmHg为单位,FiO2表示为0.21-1之间的小数。例如,如果患者接受80%的氧气时,PaO2为60mmHg,则PaO2/FiO2为60mmHg/0.8=75mmHg。确定PaO2/FiO2需要ABG分析,一些患者可能难以进行ABG分析。对于这类患者,脉搏血氧仪测得的血氧饱和度(SpO2)与FiO2的比值是一种合理的替代参数,这是根据一项关于在接受机械通气的成人中分析ABG测量值的回顾性研究[37]。该研究发现,SpO2/FiO2等于预测PaO2/FiO2等于(ARDS的阈值)的敏感性和特异性分别为91%和56%。
ARDS的柏林定义(发表于年)取代了美国-欧洲共识会议的ARDS定义(发表于年)[16,38]。柏林定义的主要改变为:废除了“急性肺损伤”一词,除去了肺毛细血管楔压(即肺动脉嵌压)标准,加入了最低限度的呼吸机参数设置。虽然有这些定义,但研究仍提示,临床医生对ARDS的诊断仍不充分,尤其是轻度ARDS[39]。
病理—几项研究已经描述了DAD与ARDS之间的关系[35,40]。在一项纳入例死亡时满足ARDS临床标准的患者的尸检研究中,当DAD用作参照标准时,柏林定义的敏感性和特异性分别为89%和63%[40]。在满足ARDS临床标准的患者中,45%的患者尸检显示DAD。DAD的存在与ARDS的严重程度有关,轻度、中度和重度ARDS患者中分别有12%、40%和58%的患者存在DAD。DAD见于69%的满足ARDS临床标准超过72小时的重度ARDS患者。肺炎是满足ARDS临床标准但没有DAD的患者中最常见的病理表现。目前尚无容易获得的方法来从临床上鉴别有组织学DAD的患者与没有组织学DAD的患者。需要进一步调查研究以确定DAD存在与否是否与ARDS个体患者的治疗临床相关。
鉴别诊断多种其他疾病可表现为急性低氧血症性呼吸衰竭伴双侧肺泡浸润,因此每当怀疑为ARDS时,应该考虑到这些其他疾病[41]。
●心源性肺水肿通常由左室收缩或舒张功能障碍所致,但也可能由液体过剩、严重高血压、肾动脉狭窄或严重肾脏疾病所致。除了可能存在心功能不全(如,S3或S4奔马律、新发杂音或杂音改变)、右心充盈压升高(如,颈静脉压升高)或相关放射影像学异常(如,肺静脉淤血、KerleyB线、心脏扩大和胸腔积液)证据外,心源性肺水肿的表现几乎与ARDS完全相同。BNP水平测定、超声心动图和右心导管术(相对不常用)可以帮助区分心源性肺水肿与ARDS。(参见上文‘排除心源性肺水肿’和“成人急性失代偿性心力衰竭概述”)
●特发性肺纤维化或其他慢性间质性肺疾病的急性加重可与ARDS具有非常相似的临床表现和胸片异常。与ARDS一样,病理表现以DAD为主,但预后显著更差。在基础间质性肺疾病未知或为轻度或中度的患者中,这种诊断可能性易被忽略。通过以下方法可获得诊断线索:仔细回顾先前的胸片结果;在ARDS发病后不久进行的胸部CT扫描中,发现胸膜下网状改变合并肺泡高密度影;进行手术肺活检。(参见“特发性肺纤维化的治疗”,关于‘急性加重’一节)
●弥漫性肺泡出血可能与血红蛋白浓度和血细胞比容出现其他原因无法解释的大幅度降低有关。虽然可能无咯血或咯血极轻微,但支气管镜检常显示整个气道血性泡沫分泌物且总能发现系列BAL样本中红细胞数量不断增加。BAL液中发现充满含铁血*素的巨噬细胞强烈提示弥漫性肺泡出血。(参见“弥漫性肺泡出血综合征”)
●IAEP发生在先前健康的个体中,特征为咳嗽、发热、呼吸困难和有时胸痛。BAL样本总是含有大量嗜酸性粒细胞,通常占所有检测到的细胞的35%-55%[42,43]。患者不一定存在外周嗜酸性粒细胞增多[44]。(参见“特发性急性嗜酸性粒细胞性肺炎”)
●COP常与社区获得性肺炎相似,发病前有流感样前驱表现,即发热、不适、乏力和咳嗽。就诊时最常见的特征为持续性干咳、劳力性呼吸困难和体重减轻。与健康个体相比,COP患者的BAL标本通常含有的巨噬细胞比例较低,淋巴细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞比例较高。这种细胞构成增加的“混合模式”被认为是COP的特征。通过排除肺炎的感染性病因和证实经开胸肺活检获得的组织存在典型病理改变,就可做出诊断。(参见“隐源性机化性肺炎”)
●急性间质性肺炎(Hamman-Rich综合征)是一种罕见的暴发型弥漫性肺损伤,表现类似于ARDS。许多人认为急性间质性肺炎是特发性ARDS的一种亚型,因为它们的临床表现相似,且组织病理学均显示DAD。鉴别特征是ARDS常伴有已知的危险因素,而急性间质性肺炎则没有。(参见“急性间质性肺炎(Hamman-Rich综合征)”)
●癌症可以在肺中快速播散,以至于随后发生的呼吸衰竭可能被误认为ARDS。这最常由淋巴瘤或急性白血病所致,但实体瘤的淋巴管播散偶尔也有这种行为。支气管镜获取的标本行细胞学制备(如刷检、灌洗)可能显示恶性细胞。
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●基础篇(参见“患者教育:成人呼吸窘迫综合征(基础篇)”)
总结与推荐
●急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的诊断需要满足所有下列条件(参见上文‘诊断标准’):
?呼吸系统症状必须在已知的临床损伤发生后1周内已开始,或在过去1周内患者必须出现新症状或症状加重。
?胸片或CT扫描必须存在符合肺水肿的双肺阴影。这些阴影必须不能完全用胸腔积液、肺叶塌陷、肺塌陷或肺结节来解释。
?患者的呼吸衰竭必须不能完全用心力衰竭或液体过剩来解释。如果不存在ARDS的危险因素,则需要进行客观评估(如超声心动图)排除流体静力性肺水肿。
?采用最低限度呼吸机参数设置时低氧血症必须存在,根据动脉氧分压与吸入氧分数的比值(PaO2/FiO2)来定义。低氧血症的严重程度定义了急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的严重程度。当侵入性或非侵入性呼吸机参数设置为呼气末正压(PEEP)或持续气道正压(CPAP)大于等于5cmH2O时,PaO2/FiO2大于mmHg且小于等于mmHg,则存在轻度ARDS。当呼吸机参数设置为PEEP大于等于5cmH2O时,PaO2/FiO2大于mmHg且小于等于mmHg,则存在中度ARDS。当呼吸机参数设置为PEEP大于等于5cmH2O时,PaO2/FiO2小于等于mmHg,则存在重度ARDS。
●ARDS患者通常表现为呼吸窘迫,以呼吸困难、低氧血症、双侧肺泡浸润和弥漫性湿啰音为特征。这些表现通常在诱发事件后48-72小时内开始,然后迅速加重。一般需要高浓度辅助供氧。(参见上文‘临床表现’)
●经历初始阶段存活下来的患者通常在接下来几天开始表现出更好的氧合作用以及肺泡浸润减少。需要的通气支持时间可能降低,并可能开始撤机。但是,一些患者有持续性肺间质浸润,仍依赖呼吸机。随后可能发生肺纤维化,临床病程可能变为以持续呼吸机依赖和各种并发症(如肺气压伤、医院内肺炎)为主。(参见上文‘临床病程’和‘并发症’)
●ARDS是一种排除性诊断。因此,诊断性评估旨在排除急性低氧血症性呼吸衰竭伴双侧肺泡浸润的其他原因。心源性肺水肿是需要排除的主要诊断。这可能需要诊断性检查,如脑钠肽(BNP)水平测定、超声心动图和/或右心导管术。一旦排除了心源性肺水肿,则应考虑急性低氧血症性呼吸衰竭伴双肺浸润的其他原因,如果根据临床情况和伴随症状及体征无法排除这些疾病,则应进行其他诊断性检查,可能包括非侵入性呼吸道取样、可屈性支气管镜检查和/或肺活检。(参见上文‘诊断性评估’)
●许多其他疾病可表现为急性低氧血症性呼吸衰竭伴双侧肺泡浸润,因此每当怀疑患者为ARDS时,就应当考虑这些其他疾病,包括心源性肺水肿、弥漫性肺泡出血、原有间质性肺疾病的特发性急性加重、急性嗜酸性粒细胞性肺炎、隐源性机化性肺炎(COP)、急性间质性肺炎和快速播散性癌症。(参见上文‘鉴别诊断’)
致谢UpToDate公司的编辑人员感谢对这一专题的早期版本做出贡献的JohnHansen-Flaschen,MD。
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