翻译/总结：曾小康校对：席绍松

摘要

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种涉及急性低氧性呼吸衰竭的危及生命的疾病。机械通气仍然是ARDS治疗的基础;然而，潜在的伤害性机械力会带来呼吸机诱导的肺损伤、多器官衰竭和死亡的风险。体外膜氧合(ECMO)是一种挽救性治疗，旨在确保在常规机械通气失败的严重ARDS伴重度低氧血症患者有足够的气体交换。ECMO允许较低的潮气量和气道压力，这可以降低肺部进一步损伤的风险，并允许肺部休息。然而，还应考虑体外膜肺氧合的附带效应。最近的研究报道了体外膜肺氧合过程中机械呼吸机设置与死亡率之间的相关性。在许多情况下，机械通气的设置应个体化治疗;然而，研究人员尚未建立最佳的呼吸机设置或确定通气负荷可以减少的程度。本文概述了以往有关重症急性呼吸窘迫综合征患者ECMO过程中机械通气管理的研究和临床试验，重点介绍了临床发现、建议、方案、指南和专家意见。我们还确定了一些尚未得到充分解决的问题。

正文：

引言

急性呼吸窘迫综合征(Acuterespiratorydistresssyndrome,ARDS)是一种以严重低氧血症为特征的急性呼吸衰竭。低潮气量和低气道压力的保护性肺机械通气策略仍然是提高生存率的ARDS管理的主要手段。然而，机械通气可能导致呼吸机诱导的肺损伤(VILI)，并导致肺外器官衰竭，增加死亡风险。

体外膜氧合(Extracorporealmembraneoxygenation,ECMO)是一种改善气体交换的抢救治疗方法，可治疗常规机械通气难治性严重ARDS患者危及生命的低氧血症。体外支持技术的进步可能会改善严重急性呼吸窘迫综合征患者的预后，包括那些感染新型冠状病毒的患者。最近的两项随机对照试验，常规通气支持与体外膜氧合治疗严重成人呼吸衰竭(CESAR)和ECMO治疗严重ARDS肺损伤(EOLIA)，报道ECMO对严重ARDS患者的潜在生存益处。不幸的是这两项研究都不能发现有意义的组间生存差异，也没有注意到各种伦理和方法问题。一项基于个体患者数据(包括CESAR和EOLIA试验)的荟萃分析确定，ECMO组的90天死亡率显著低于常规组。

ECMO允许超保护性通气，降低潮气量和气道压力，以减轻VILI。最近的研究报道，ECMO期间的机械呼吸机设置可能对严重ARDS患者的死亡率有影响。然而，研究人员尚未开展大规模、前瞻性、随机对照试验，调查最佳的机械呼吸机设置、ECMO期间呼吸机负荷可减少的程度，或呼吸机设置对严重ARDS患者临床结局的影响。

本文回顾了以往的研究、临床试验和组织方案，重点介绍了重症急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者行静脉-静脉体外膜肺氧合(V-VECMO)的机械呼吸机设置，包括临床发现、建议、指南和专家意见。

呼吸机相关性肺损伤

1.引言

VILI是机械通气与肺实质相互作用的结果，是由于肺实质受到过多的机械应力或应变引起的(图1a)。VILI的发生应同时考虑机械通气和应用肺病理生理/力学因素。

图1所示：(a)机械通气可导致VILI，包括容积伤、萎陷伤、气压伤和生物伤，这些已被证明有助于ARDS患者的多器官功能衰竭和死亡率;(b)体外膜肺氧合可减轻通气负荷，使肺得到休息，并可降低VILI和多器官衰竭的风险。

2.VILI的呼吸机相关原因

ARDS机械通气的不良反应可分为以下几类:(1)非生理性跨肺压增高;(2)正负压通气时胸膜压非生理性增高或降低。主要的不良反应与过度的跨肺压和胸膜压导致VILI和血流动力学改变。VILI引起的机械呼吸机设置包括容积、压力、流量和呼吸频率。这些因素共同决定了单位时间内传递到肺实质的能量负荷，这被称为机械功率(MP)。由不同程度的容积、压力、流量和呼吸频率产生的相同MP对呼吸系统产生不同的影响。

3.VILI相关肺实质的病理生理学研究

与VILI发生相关的个体病理生理条件包括肺功能大小、肺不均匀程度和肺再生能力。因此，增加肺的同质性或可复张性可以降低VILI的风险。需要注意的是，能量负荷(即MP)的影响在很大程度上取决于肺实质的状况(即相同的MP适用于肺实质的不同情况，可能会造成不同的影响)，这通常是通过计算机断层扫描来评估;然而，ECMO的实施可能妨碍这种评估。

VILI所致多器官衰竭

VILI所致多器官功能衰竭ARDS患者最常见的死亡原因是多器官功能衰竭。VILI对肺泡上皮细胞的损伤促使大量促炎细胞因子和趋化因子的释放，这些细胞因子和趋化因子可移入循环系统，导致远端器官功能障碍和死亡，这一过程被称为生物伤(图1a)。

体外膜肺氧合的目的是限制机械力，从而可能预防VILI、生物创伤和死亡风险。一项随机对照试验报告，与标准的保护性肺通气(由细胞因子浓度显示)相比，V-VECMO显著降低了平台压、潮气量和驱动压，显著降低了严重ARDS患者的肺生物损伤风险。

近期研究报道，ECMO期间肺外器官衰竭与严重急性呼吸窘迫综合征患者的死亡率显著相关。ECMO可改善气体交换，降低组织低氧血症的风险。它还可以通过降低肺和全身炎症介质的浓度，促进转运到肺泡的呼吸机负荷(即MP)的减少，从而减轻VILI，从而可能降低多器官衰竭的风险(图1b)。

体外膜肺氧合过程中呼吸机的设置

1.引言

ECMO允许降低潮气量和气道压力(即减少肺部的负荷)，以降低进一步VILI的风险。尽管如此，研究人员还没有建立与ECMO期间通气强度相关的最佳策略。请注意，这很大程度上是由于需要根据个体的呼吸机制来调整设置。表1列出了最近的研究，调查了机械呼吸机设置对ARDS合并ECMO患者临床结局的影响。表2总结了ARDS合并ECMO患者近期临床试验的初始机械通气参数、组织方案和专家意见。表3总结了ARDS患者ECMO初期通气设置的各个方面。

2.机械通气模式

以前没有研究比较ECMO期间的通气模式对临床结果的影响。许多患者在体外膜肺氧合(ECMO)涉及压力或容量控制通气的初始阶段被深度镇静并肌松。压力控制模式允许每日监测潮气量的增加，作为肺顺应性或临床条件改善的功能。因此，压力控制模式在ARDS的初始阶段被广泛采用，正如其被纳入体外生命支持组织(ELSO)指南所表明的那样。

一项国际多中心前瞻性队列研究报告称，50%的ARDS患者在ECMO前接受容积靶向通气，而40%的患者在ECMO前接受压力靶向通气。然而，请注意，压力靶向模式的使用随着ECMO持续时间的增加而增加，如下:第1天(69%)、第7天(71%)和第14天(82%)。EOLIA试验侧重于容积辅助通气或气道减压通气。气道压力释放通气是指采用高、低压两个水平的压力控制、间歇性强制通气。它通常应用于不受限制的自发呼吸的反向吸气-呼气比。这种策略已被证明可以改善氧合(与传统的通气模式相比);然而，就临床结果而言，它似乎并没有提供显著的优势。

3.机械功（MP）

MP是指机械通气时单位时间内传递到肺实质的能量，可能与VILI的发生和临床结局有关。MP是由容积、压力、流量和呼吸频率来计算的。因此，在预测VILI的风险时，MP优于个体呼吸机参数是合理的。

研究人员还没有为危重疾病伴或不伴ARDS患者定义一个安全的MP阈值。一个实验模型报道了当MP超过12J/min的阈值时肺水肿和肺损伤的发生。高MP水平也与危重患者住院死亡率升高的风险独立相关，研究人员报道当MP水平超过17J/min时，住院死亡率持续增加。在一项标准化筛选研究中，MP值超过22J/min与ARDS患者28天住院死亡率和3年死亡率增加相关。

ECMO通过降低气道压力和传递到肺部的能量负荷(即MP)，提供超保护性通气，这可能促进肺部愈合并减轻肺部进一步损伤。目前还没有明确定义ECMO期间MP阈值及以此来预测严重急性呼吸窘迫综合征患者的预后。最近的一项研究报告称，在ECMO的前3天，与低MP相比（＜14.4J/min），高MP(＞14.4J/min)的患者90医院死亡率明显更高(46.8%vs70.4%,p=0.)。

设定的能量负荷(即MP)可能对呼吸系统产生多种影响，这取决于压力、容积和呼吸频率以及肺的个体病理生理，如肺功能大小、不均匀程度和再生能力。理论上，需要ECMO的严重ARDS患者的功能性肺大小(即剩余充气肺)小于轻、中度ARDS患者。同时，不同质性和肺恢复能力都更大，从而增加了严重ARDS患者VILI的风险。这意味着MP应该根据肺的功能大小(至少)来调整，以反映传递到肺的能量负荷。

功率系数定义为每个通气肺单位的功率或参照通气肺的尺寸的功率。假设特定功率可以更准确地预测VILI。在最近的一项研究中发现，ECMO前3天的MP是唯一与90天死亡率独立相关的通气变量。与单独使用MP相比，MP在ECMO依从性方面更能预测死亡率(调整后的HR2.,p=0.vs调整后的HR1.,p=0.)。

明日待续。。。。。。。