机械通气中如何改善氧合

低氧血症是因各种原因导致动脉血含氧量不足，PaO₂低于同龄人的正常下限，主要表现为PaO₂和SaO₂/SpO₂下降，在海平面高度吸入空气下如果PaO₂<60 mm Hg，则定义为低氧性呼吸衰竭。其主要的病理生理基础是摄氧减少(如窒息)、有效肺泡通气不足(如OSAHS)、通气/血流比例失调(如肺栓塞)、右到左分流(如肝肺综合征)、弥散功能障碍(如特发性肺纤维化)。在临床上，一种疾病的低氧血症往往同时由于上述多个因素所致，如淹溺导致的急性肺损伤，是由于摄氧减少、有效肺泡通气不足、通气/血流比例失调和弥散功能障碍等因素导致低氧血症，重症患者也存在肺内右到左分流的病理生理改变。正压机械通气[包括无创正压通气(NPPV)和有创正压通气(IMV)]是改善肺氧合、纠正低氧血症的有效治疗手段，可以解决患者的通气和部分换气障碍，具有立竿见影的效果，具体的方法和相关病理生理机制介绍如下。

一、提高吸入气氧浓度(FiO₂)

正压机械通气通过建立人工气道或应用面罩，给予患者最高达100%纯氧的氧疗，并通过清理气道分泌物维持气道通畅，可以在短时间内对因摄氧减少、肺泡通气不足、通气/血流比例失调、弥散功能障碍等原因导致的低氧血症患者改善氧合，但是对于重度的动静脉分流、严重弥散功能障碍等患者疗效不佳(表1)。应该注意的是，在机械通气过程中一定要注意吸入气体的加温加湿，维持近患者端吸入气温度在37 ℃左右和相对湿度为100%，尤其是应用NPPV治疗时更应注意，建议采用有创机械通气的湿化装置(如Fisher810/850等)，以确保加温加湿效果，这对正压机械通气的疗效至关重要。其次，由于长时间吸入高浓度氧会将肺内的氮气置换掉，而氧气是人体可吸收气体，所以应用一定水平的呼气末正压(PEEP)维持肺泡的膨胀、防止肺泡萎陷具有重要的意义。实验结果显示，长时间吸入高浓度氧可能会因氧中毒而继发对患者气道和肺泡上皮的损伤，因此，在病情允许的条件下，建议尽早降低FiO₂。但是临床工作中有大量重症患者在正压机械通气治疗中为维持有效氧合需长时间吸入高浓度氧，我院有1例患者吸入100%纯氧时间多达40余天，并没有发生明显氧中毒，后康复出院。因此，高浓度氧对人体的危害尚需进一步研究去证实。临床医生应注意PaO₂只能反映有无低氧血症，不能真正反映组织氧合，如在心源性休克、感染性休克、氰化物中毒、严重贫血等情况下，PaO₂指标难以对患者进行客观评估，在机械通气治疗中应予以注意。

二、应用合适的PEEP

PEEP作为正压机械通气中改善氧合最为有效的机械通气参数，可以提高肺内压和胸腔内压，促进功能残气量增加，有助于减少肺泡内渗出，提高肺泡氧分压(PAO₂)，改善肺泡气血弥散；另外，通过提高呼气末肺内容积，促进萎陷的肺泡复张，增加气血交换面积，改善通气/血流比例失调和肺内分流，以上因素共同促进氧合改善。对于合并有气道阻塞性疾病患者，如慢阻肺、重症支气管哮喘等，由于呼气末气体陷闭导致内源性呼气末正压(PEEPi)，患者吸气触发困难，应用一定水平的PEEP(一般情况下为PEEPi的70%～80%)会有助于吸气触发，缓解呼吸肌疲劳，增加肺泡有效通气，对患者的气体交换改善间接起到一定的作用。需要说明的是，适当水平的PEEP对心血管功能的改善也有积极的作用，尤其是对左心舒张功能不全患者，可以稳定胸腔内压、降低心脏前后负荷、改善冠状动脉供血，在一定程度上可以增加心排出量。因此，合理的PEEP水平在正压机械通气中起着至关重要的作用。但是任何事情都有两个方面，PEEP应用不当也会对患者产生不利的影响，甚至危及生命。高水平的PEEP[>10 cm H₂O]会影响静脉血回流；而且由于肺内通气不均(如ARDS、慢阻肺)，不合理的PEEP可能会导致肺内生理死腔增加，反而会加重低氧血症，甚至会产生肺的气压伤。理论上，只要PEEP压力增高，肺泡压(P_A)就随之升高，PaO₂也会升高。但是当过高水平的PEEP影响心输出量时，PaO₂升高可能是假象，实际上动脉运输氧的能力下降，反而会导致组织缺氧加重。

因此，对合并有低氧血症的患者，PEEP应用应遵循个体化策略，以最适氧合为目的，不建议过高水平氧合指标。对于ARDS患者，建议根据压力容积曲线的低位折点(Pinf)＋2 cm H₂O调整PEEP，也可以依据动态观察平台压的变化选择最佳PEEP，原则上平台压增加值<PEEP调节增加值即可进一步调节PEEP直至平台压增加值≥PEEP调节增加值，然后降低1～2 cm H₂O即可。ACPE患者根据氧合水平调整PEEP，一般情况下不建议PEEP>12 cm H₂O。对于慢阻肺患者，其低氧血症的主要原因是有效肺泡通气量不足和合并有左心室舒张功能不全继发肺水肿，部分严重低氧血症患者应注意合并有肺栓塞，建立人工气道、充分痰液引流后绝大多数患者氧合会明显改善，因此慢阻肺患者应用PEEP主要是为了有利于吸气触发和维持呼气末小气道开放，一般在6 cm H₂O以下，不建议应用较高水平的PEEP。

三、重症ARDS患者改善氧合的策略

对于部分ARDS患者，在容量控制通气(VCV)模式应用肺保护性通气策略氧合不佳的情况下，可考虑选择压力控制通气(PCV)或双相正压通气(PB840: Bilevel，EVITA XL: BIPAP，SERVOi: Bivent)，必要时需要进行镇静甚至肌肉松弛处理，以保证人机同步。

如果氧合不能改善，可选择以下策略：

(1)肺复张策略(RM)：即采用高水平的气道正压并维持一定时间，促进萎陷的肺泡复张，从而纠正通气/血流比例失调，减少肺内分流，改善氧合，常用的方法有控制性肺膨胀(SI，维持40～60 s气道正压30～50 cm H₂O)、压力递增(IP，PSV模式，压力支持水平不变，逐渐提高PEEP水平至30～40 cm H₂O)、压力控制(PCV，高压和PEEP差值不变，逐渐提高PEEP水平至30～40 cm H₂O)、间歇叹气等，以上方法可以联合应用，如IP＋SI或PN＋SI，目标使氧合水平能有明显改善。RM是临床较为常用的改善氧合方法，现有研究结果证明，对早期ARDS、肺外源性ARDS等效果较好。应用时需注意有继发低血压、气胸、纵隔气肿的风险，还应注意肺复张后PEEP的正确设置，初期建议应用25 cm H₂O水平左右PEEP，根据氧合效果逐渐降低PEEP；RM可以反复应用，一天内可以2～4次，连续几天应用。

(2)俯卧位通气：将患者置于俯卧体位进行机械通气，可促进背区萎陷肺组织的复张、减少肺内分流、促进肺内血流和气体的再分布，从而有效改善肺内通气/血流比值，临床研究结果证明可以改善患者氧合，尤其是对肺外源性ARDS患者效果更为明显，但合并有休克、室性或室上性心律失常等血流动力学不稳定、存在颜面部创伤或未处理的不稳定性骨折的患者，为俯卧位通气的相对禁忌证。

四、其他有利于改善氧合的非常规呼吸支持技术

1．体外膜氧合(ECMO)：

ECMO是应用膜性肺行较长时间体外循环治疗呼吸衰竭的总称，是一种持续体外生命支持的手段。ECMO的本质是一种改良的人工心肺机，其最核心的部分是膜肺(氧合器)和血泵，分别起人工肺和心的作用，主要有静脉－动脉ECMO(V－A法)方式和静脉－静脉ECMO(V－V法)方式，适用于重度呼吸功能不全常规机械通气效果不佳、出现机械通气肺损伤(如气压伤)的危重症患者，但是合并有颅内出血、凝血机制障碍、重症休克的患者应禁忌使用，近些年国内外应用ECMO治疗ARDS已显示出令人鼓舞的临床应用前景。

2．高频振荡通气(high frequency oscillatory ventilation，HFOV)：

HFOV的通气回路是高速持续气流(通过偏流完成)形成的持续气道正压(CPAP)系统，隔膜或活塞等装置产生的振荡波叠加于此持续气流之上，其振动频率可高达300～3600次/min(5～60 Hz)，潮气量1～3 ml/kg，采用了主动吸气和主动呼气的工作方式，通过正弦波振动形式向肺泡传递，吸气时气体被驱送入气道，而在呼气时，气体被主动吸出，从而避免了其他类型高频通气可能引起的气体滞留和二氧化碳蓄积等不良反应，而侧枝气流供应使气体能更加充分的湿化，因此HFOV是目前公认的最先进的高频通气技术。与CMV相比，HFOV采用较高的平均气道压(MAP)以复张萎陷的肺泡，维持较高肺容积，使肺内气体分布最大限度地处于均匀状态，有利于氧合的改善。此外，HFOV还可以降低机械通气所致肺损伤(VILI)的几率。作为重症ARDS机械通气患者的挽救手段，HFOV在改善患者氧合方面有一定的积极作用。

3．液体通气与吸入全氟碳化合物(perfluorocarbon，PFC)：

PFC为无色无味的透明液体，常温下理化性质极为稳定，与血液、脂类及其他介质不相容。PFC中的部分种类具有气体溶解度高、携带和释放快、表面张力低、比重高、挥发性适中、组织相容性好、在体内基本不吸收不代谢等特点。近年来的研究结果证明，PFC具有较高的携带氧及二氧化碳能力，在肺内起着气体转运的作用，另外还具有免疫活性、液态PEEP、促进肺表面活性物质产生等作用，近年来应用于临床救治ARDS等重症呼吸衰竭。部分液体通气是指在常规机械通气的基础上经气管向肺内注入相当于功能残气量的PFC，以消除肺泡内的气液界面。由于PFC具有比重高、低表面张力、氧的携带能力强等特点，通过重力的作用能够促进肺基底区萎陷的肺泡复张，提高肺泡内氧降梯度，从而增加氧弥散面积，促进氧合，但现有的临床研究结果提示前景不佳。鉴于PFC容易汽化的特点，我们近期的研究结果初步证明，在常规机械通气条件下汽化吸入PFC治疗ARDS具有简便易行、改善即时氧合的优势，但尚需进一步大样本临床研究去证实。

总之，正压机械通气相关技术是纠正低氧性呼吸衰竭的最有效的临床治疗手段，作为一名临床医生应充分掌握改善氧合的各项技术，灵活有效地应用于临床救治患者，但也要说明的是，机械通气技术是一种对症治疗手段，为对患者发病病因进行治疗、维持有效氧合赢得宝贵的时间，因此每个临床医生需要清楚认识到在正压机械通气的基础上针对病因治疗当是救治重症患者的关键所在。

引用: 解立新, 刘又宁. 机械通气中如何改善氧合 [J] . 中华结核和呼吸杂志,2013,36 (2): 146-148. 

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