摘要

重癥哮喘患者的管理具有相當(dāng)挑戰(zhàn)性。與疾病相關(guān)且具有潛在危害性的并發(fā)癥包括低氧血癥、嚴(yán)重的支氣管痙攣、吸入性肺炎、張力性氣胸、動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣、低血壓、心律失常和癲癇發(fā)作。與其他需要機(jī)械通氣的疾病不同，急性哮喘通常有更好的預(yù)后。本綜述旨在為臨床醫(yī)師治療那些需要機(jī)械通氣的急性重癥哮喘患者提供實(shí)踐指導(dǎo)。除了與氣管插管相關(guān)的內(nèi)容外，本文還討論了呼吸機(jī)波形的解讀、通氣模式的推薦、動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣、允許性高碳酸血癥以及體外膜肺氧合和無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣的應(yīng)用。

一、前言

在美國(guó)，每年有200多萬(wàn)人因哮喘急性發(fā)作而就診于急診科。多達(dá)4%的患者對(duì)傳統(tǒng)治療沒(méi)有反應(yīng)，甚至可能需要重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）治療，其中三分之一的患者最終需要?dú)夤懿骞埽‥T）和機(jī)械通氣（MV）。與其他大多數(shù)需要MV的情況不同，哮喘患者往往有更好的預(yù)后，報(bào)道的生存率為80%-100%。

對(duì)重癥哮喘患者實(shí)施機(jī)械通氣是一項(xiàng)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這些患者可能出現(xiàn)潛在的嚴(yán)重并發(fā)癥，如低血壓、心律失常、肺氣壓傷、喉痙攣、嚴(yán)重支氣管痙攣、吸入性肺炎和癲癇等。需要接受MV的致命性哮喘（NFA）的危險(xiǎn)因素包括年輕患者、對(duì)正規(guī)治療依從性差、門診隨訪差、發(fā)病前一年急診就診3次以上、近期住院、既往NFA發(fā)作和既往MV史。重癥哮喘患者進(jìn)行MV的適應(yīng)癥包括出現(xiàn)發(fā)紺表現(xiàn)、高流量吸氧后動(dòng)脈氧分壓（PaO2）仍<60mmHg，逐漸升高的PaCO2（高碳酸血癥）、心動(dòng)過(guò)緩、持續(xù)性酸中毒、意識(shí)水平進(jìn)行性下降、衰竭征象、胸腹矛盾運(yùn)動(dòng)、寂靜肺和呼吸驟停。由于哮喘急性加重的患者常存在過(guò)度通氣而致PaCO2降低（<35mmHg），因此當(dāng)出現(xiàn)動(dòng)脈PaCO2升高甚至正常時(shí)提示出現(xiàn)了嚴(yán)重的氣道阻塞，常意味著即將發(fā)生呼吸驟停。

在本文中，我們回顧和討論了關(guān)于NFA患者管理的實(shí)踐指導(dǎo)，并描述了基礎(chǔ)和高級(jí)MV的原則和技術(shù)。

二、討論

1、氣管插管及藥物選擇

氣管插管，在局部麻醉的幫助下降低氣道反射敏感性，最好是由最有經(jīng)驗(yàn)的臨床醫(yī)師嘗試，因?yàn)榧词故轻槍?duì)氣道很小的操作都可能導(dǎo)致喉痙攣和支氣管痙攣的程度加重。哮喘與鼻息肉有密切的聯(lián)系，因此經(jīng)口氣管插管比經(jīng)鼻氣管插管更受歡迎。由于氣道阻力與ET導(dǎo)管半徑的四次方成反比，而哮喘的病理學(xué)特點(diǎn)主要是支氣管痙攣相關(guān)的氣道阻力增加，因此必須考慮使用能夠通過(guò)聲門的最大直徑的ET導(dǎo)管（例如成人導(dǎo)管內(nèi)徑為8-10mm）。較大直徑的ET導(dǎo)管也有助于吸痰和支氣管鏡下清除分泌物。

兒科患者應(yīng)給予額外的關(guān)注。因?yàn)橄鄬?duì)較小的氣道直徑和ET導(dǎo)管，加上較高的靜息呼吸頻率（RR）和增加的氧需求比例，使他們發(fā)展為動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣的風(fēng)險(xiǎn)更大。

血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定主要是由于哮喘患者的心肺交互作用更加顯著造成的，這是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。由于氣體陷閉（動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣）導(dǎo)致的胸腔內(nèi)壓升高，可進(jìn)一步引起肺動(dòng)脈阻力和右心壓力的急劇升高，從而影響靜脈回流、右心室前負(fù)荷、右心室后負(fù)荷，進(jìn)而影響左心室舒張末期容積和心輸出量。本已減少的左心回血量可能進(jìn)一步受到壓力誘導(dǎo)的室間隔向左移位（心室相互依賴）的影響。此外，由于過(guò)度通氣使氣道失水增加導(dǎo)致的脫水、潛在氣胸發(fā)生或全身性膿毒癥等均是哮喘患者在氣管插管前應(yīng)評(píng)估的其他潛在的低血壓原因。針對(duì)這些情況的干預(yù)措施包括適當(dāng)?shù)囊后w復(fù)蘇和在插管期間考慮推注血管加壓藥。

在選擇合適的誘導(dǎo)劑時(shí)，氯胺酮和丙泊酚均具有支氣管擴(kuò)張的作用。然而，由于患者在靜脈麻醉誘導(dǎo)時(shí)交感神經(jīng)刺激消失，再加上丙泊酚舒張血管的特點(diǎn)，應(yīng)謹(jǐn)慎使用這類以及其他可能導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的藥物。除了可以考慮選擇氯胺酮誘導(dǎo)之外，依托咪酯由于其對(duì)心血管血流動(dòng)力學(xué)的良好影響，也可考慮使用，盡管它沒(méi)有支氣管擴(kuò)張作用。

琥珀酰膽堿和非去極化肌松劑對(duì)哮喘患者都是安全的。雖然阿曲庫(kù)銨和米曲庫(kù)銨與劑量依賴性組胺釋放有關(guān)，但只有輕微的心血管效應(yīng)，未見明顯加重支氣管痙攣的報(bào)道。

由于持續(xù)危險(xiǎn)的高碳酸血癥/動(dòng)脈低氧血癥，或人機(jī)交互難以控制（不同步），重癥哮喘患者可能需要持續(xù)的麻醉和鎮(zhèn)靜。然其使用時(shí)間必須盡可能短，因?yàn)榉侨O化肌松劑與糖皮質(zhì)激素的聯(lián)合應(yīng)用將使哮喘患者發(fā)展為嚴(yán)重肌病的風(fēng)險(xiǎn)增加。一項(xiàng)研究表明，接受神經(jīng)肌肉阻滯劑治療的哮喘患者發(fā)生急性肌病的比例為30%，肌松治療時(shí)間越長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)就越高。在選擇維持鎮(zhèn)靜的藥物時(shí)，與苯二氮卓類藥物相比，右美托咪定、丙泊酚或瑞芬太尼可縮短ICU住院時(shí)間、MV持續(xù)時(shí)間，能改善長(zhǎng)期的神經(jīng)認(rèn)知預(yù)后。

2、選擇合適的通氣模式

哮喘患者在選擇通氣模式時(shí)，必須考慮潛在的氣道阻力大小、是否存在氣體陷閉、肺泡過(guò)度膨脹和允許性高碳酸血癥。在呼吸機(jī)波形分析中，吸氣峰壓（PIP）的升高以及PIP到平臺(tái)壓（Pplat）梯度的增加表明存在氣流阻力。PIP>80~100cmH2O在重癥哮喘機(jī)械通氣患者中并不少見。由于哮喘的病理生理學(xué)不直接涉及肺泡，因此Pplat（反映肺順應(yīng)性或肺泡壓力）有可能在正常范圍內(nèi)（<20cmH2O）。因此，Pplat的增加可能提示與氣體陷閉相關(guān)的支氣管痙攣加重或發(fā)生張力性氣胸。詳見圖1。

雖然容量控制與壓力控制通氣模式總體結(jié)果無(wú)差異，但哮喘患者首選容量控制模式，因?yàn)镻IP和Pplat均可在該模式下直接監(jiān)測(cè)，而壓力控制模式則不能。必須記住，只要Pplat保持在30cmH2O以下，即使PIP水平非常高（這是哮喘的一大特點(diǎn)）也不會(huì)導(dǎo)致肺泡損傷（氣壓傷）。

當(dāng)哮喘患者機(jī)械通氣時(shí)，必須將壓力上限重置到患者本身的PIP以上。否則，過(guò)早終止容量輸送可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的肺泡通氣不足。下面的例子可以更好地解釋這一點(diǎn)。假設(shè)支氣管痙攣嚴(yán)重的哮喘患者的壓力上限設(shè)置為40cmH2O，而其自身PIP為80cmH2O，當(dāng)達(dá)到40cmH2O的壓力時(shí)，容量輸送將終止。由于解剖死腔容積（不參與氣體交換的容積）占正常潮氣量（6ml/kg）的三分之一（成人約150ml），所以當(dāng)輸送的潮氣量遠(yuǎn)低于所設(shè)定的潮氣量時(shí)，肺泡可能會(huì)出現(xiàn)低通氣。因此，必須將最高壓力上限設(shè)置在PIP（本假設(shè)情況中為>80cmH2O）之上，以防止發(fā)生嚴(yán)重的肺泡低通氣。隨著支氣管痙攣的突然改善（PIP下降），患者將繼續(xù)接受設(shè)定的潮氣量，肺泡壓力不增加（圖2）。

相比之下，PIP和Pplat不能在壓力控制模式下進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因此，只有當(dāng)壓力限制和設(shè)定的支持壓力調(diào)整到固有氣道阻力/壓力之上時(shí)，患者才會(huì)在這種模式下獲得足夠的潮氣量。伴隨支氣管痙攣程度的波動(dòng)及其相關(guān)的氣道峰壓的突然變化，有可能存在提供極高的和有害的，或提供不可接受的低潮氣量的風(fēng)險(xiǎn)，如果報(bào)警限制沒(méi)有精心設(shè)置以及患者沒(méi)有得到嚴(yán)密監(jiān)控，這些風(fēng)險(xiǎn)很容易被忽視。如上述重度支氣管痙攣患者，潛在PIP（氣道壓力）為80cmH2O，只有將壓力上限及吸氣壓力/支持壓力設(shè)置為>80cmH2O時(shí)，患者才有可能獲得足夠的潮氣量。如果發(fā)生支氣管痙攣加重，此時(shí)PIP會(huì)增加（例如90cmH2O），患者將不能獲得達(dá)標(biāo)的潮氣量；而支氣管痙攣突然改善（PIP下降），如果不嚴(yán)密監(jiān)控，患者將獲得極高的和有害的潮氣量（圖3）。

3、動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣

氣體陷閉（圖4），也被描述為呼氣末內(nèi)源性正壓（PEEPi）、內(nèi)源性PEEP、動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣或呼氣氣流阻塞，可以通過(guò)測(cè)量呼吸暫停20-40秒期間呼出的氣體總量（吸氣末肺容積VEI）來(lái)量化。VEI大于20ml/kg與氣壓傷以及心肺相互作用不良有關(guān)。由于這項(xiàng)技術(shù)需要患者完全麻醉，不容易實(shí)施，所以不常規(guī)使用。通過(guò)對(duì)呼吸機(jī)波形圖的實(shí)時(shí)分析，可更容易地發(fā)現(xiàn)PEEPi的存在。在分析容量控制模式下的壓力-時(shí)間波形時(shí)，有兩種確定PEEPi的方法：（1）對(duì)麻醉患者啟動(dòng)呼氣末保持，觀察到壓力在已設(shè)PEEP基礎(chǔ)上的增加（圖5）；（2）發(fā)現(xiàn)Pplat和PIP同時(shí)增加，但二者梯度仍保持不變。作為鑒別診斷的一部分，張力性氣胸也必須考慮在內(nèi)（圖1C和圖6上）。

也可以通過(guò)容量控制模式下的流量/時(shí)間波形來(lái)確定PEEPi的存在，即呼氣流量在下一次吸氣開始前未能回到基線（圖6中）。流量-時(shí)間波形出現(xiàn)下面兩種情形時(shí)都提示PEEPi的存在：（1）呼氣波形（降段）未回到基線；（2）吸氣容積和呼氣容積不相等時(shí)。在觀察波形變化時(shí)，必須將呼吸機(jī)管路或氣管插管周圍存在泄漏的情況考慮進(jìn)去（圖6下）。

由于支氣管痙攣可引起肺泡排空減慢和肺泡時(shí)間常數(shù)延長(zhǎng)，因此調(diào)整呼吸機(jī)的設(shè)置以使呼氣時(shí)間更長(zhǎng)是減少PEEPi的基礎(chǔ)。旨在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的干預(yù)措施包括：（1）降低呼吸頻率到每分鐘6到10次；（2）減少吸呼比（例如1:4或者1:5）；（3）增加吸氣流量（如80-100L/min）；（4）減少吸氣時(shí)間；（5）減少吸氣末暫停時(shí)間；（6）實(shí)施低潮氣量4-6mL/kg。上述操作會(huì)帶來(lái)高碳酸血癥的加重（見下文“允許性高碳酸血癥”）。推薦的初始呼吸機(jī)設(shè)置見表1。

盡管采取了上述預(yù)防措施，但仍有可能發(fā)生明顯的氣體陷閉。在這種情況下，“困住的氣體”可以通過(guò)將ET導(dǎo)管與呼吸機(jī)斷開20-30秒來(lái)手動(dòng)減壓，同時(shí)臨床醫(yī)師可通過(guò)雙手環(huán)繞患者腋窩并向內(nèi)擠壓方式來(lái)進(jìn)行胸壁減壓。

在自主觸發(fā)呼吸機(jī)（未麻醉）的機(jī)械通氣患者中，低水平的外源性呼氣末正壓（PEEPe）（用以平衡PEEPi），被認(rèn)為可以支撐氣道開放。研究表明，在這些患者中額外給予PEEPe可以減少呼吸肌的機(jī)械做功，并改善呼吸運(yùn)動(dòng)、呼吸力學(xué)、呼吸機(jī)觸發(fā)、通氣/血流失調(diào)以及氣體交換。此外，肺過(guò)度充氣沒(méi)有明顯的惡化。然而，為麻醉的哮喘患者實(shí)施MV過(guò)程中，由于患者不需要付出任何努力，因此加入PEEPe對(duì)呼吸做功沒(méi)有任何益處。事實(shí)上，由于麻醉的重癥哮喘患者的氣流阻塞更加彌漫，涉及從中央不可收縮氣道到遠(yuǎn)端氣道，因此，額外施加PEEPe實(shí)際上可能會(huì)加劇氣體陷閉。因此，應(yīng)考慮將這些患者的PEEPe設(shè)置為零（零呼氣末壓，即ZEEP）。

4、高壓報(bào)警的處理

雖然進(jìn)行機(jī)械通氣的哮喘患者出現(xiàn)氣道壓力突然升高最可能原因是支氣管痙攣加重，但也必須考慮其他原因，須首先確定壓力的突然增加是繼發(fā)于氣道阻力的增加還是肺順應(yīng)性的惡化（圖1）。圖7描述了實(shí)用性鑒別方法。

5、允許性高碳酸血癥

在重癥哮喘患者中，二氧化碳潴留是由氣流嚴(yán)重阻塞與氣體陷閉（肺泡死腔）增加之間惡性循環(huán)的直接結(jié)果?？偟姆闻萃鈵夯沟肅O2無(wú)法排出，從而導(dǎo)致高碳酸血癥。這種情況可由肺泡通氣方程[肺泡通氣量=（潮氣量Vt-死腔容積Vd）×呼吸頻率）]解釋，PaCO2水平與肺泡通氣量成反比。根據(jù)這個(gè)方程，呼吸頻率的增加會(huì)導(dǎo)致PaCO2的下降。然而，對(duì)于哮喘患者來(lái)說(shuō)，呼吸頻率的增加會(huì)導(dǎo)致整個(gè)呼氣時(shí)間減少和動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣（生理死腔容積）加重，從而導(dǎo)致高碳酸血癥（PaCO2）加重以及胸內(nèi)壓增加，最終導(dǎo)致潛在的不良后果（低血壓、氣胸和氣壓傷）。

為了平衡與哮喘患者機(jī)械通氣相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，提倡允許性高碳酸血癥策略（允許PaCO2平升高，但pH維持在7.2以上）。除了顱內(nèi)壓升高的患者，高碳酸血癥一般耐受良好，而且其減輕炎癥反應(yīng)的效應(yīng)可能帶來(lái)額外的益處。只有在pH值絕對(duì)低于7.2時(shí)才應(yīng)考慮使用堿化劑。然而，由于碳酸氫鈉代謝產(chǎn)生的二氧化碳很容易穿過(guò)細(xì)胞膜，必須避免使用，否則會(huì)加重細(xì)胞內(nèi)酸中毒。三羥甲基氨基甲烷（THAM，氨丁三醇）是一種不會(huì)代謝產(chǎn)生CO2的弱堿藥物，在治療高碳酸血癥中已被證明是有效的。

6、體外膜肺氧合

體外膜肺氧合（ECMO）是一種并發(fā)癥已知的侵入性治療方法。雖然確切的適應(yīng)癥尚未明確，但一般推薦用于已進(jìn)行最大程度常規(guī)治療但反應(yīng)不良的潛在可逆的心肺衰竭。關(guān)于ECMO在哮喘持續(xù)狀態(tài)中的應(yīng)用，仍缺少相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。Mikkelsen及其同事對(duì)多中心國(guó)際體外生命支持組織注冊(cè)表的回顧性分析表明，在注冊(cè)表中的1257例成人患者中的24例使用ECMO的主要適應(yīng)癥是哮喘持續(xù)狀態(tài)。總共有20例（83.3%）哮喘患者存活出院，而其他原因引起呼吸衰竭的患者中只有50.8%（優(yōu)勢(shì)比=4.86）得以存活。這并不奇怪，因?yàn)榕c急性哮喘有關(guān)的病理生理學(xué)改變是完全可逆的。早期使用ECMO，尤其是在難治性低氧血癥或嚴(yán)重高碳酸血癥（pH<7.2）的情況下，主要目的是盡量減少M(fèi)V的不良影響，如動(dòng)態(tài)過(guò)度充氣、氣壓傷和血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定。

哮喘持續(xù)狀態(tài)的主要異常是高碳酸血癥，而不是低氧血癥，因此還必須考慮使用改良的ECMO技術(shù)，比如體外二氧化碳清除技術(shù)（ECCO2R）。相較于ECMO，體外二氧化碳清除技術(shù)需要的血流量更低，侵入性更少（僅需要一根靜脈導(dǎo)管），工作強(qiáng)度更低。Brenner及同事報(bào)道使用ECCO2R成功救治了2例難治性哮喘持續(xù)狀態(tài)的患者。當(dāng)哮喘患者伴有嚴(yán)重難治性高碳酸血癥且存在持續(xù)性酸中毒（pH<7.2）時(shí)，當(dāng)過(guò)高的氣道壓力限制了足夠的潮氣量輸送到肺泡，或持續(xù)存在血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定時(shí)，可以考慮應(yīng)用ECMO/ECCO2R設(shè)備治療。

7、無(wú)創(chuàng)MV

雖然無(wú)創(chuàng)正壓通氣（non-invasivepositivepressureespiratory，NIPPV）在急性哮喘患者中的應(yīng)用存在爭(zhēng)議，尚未得到很好的證實(shí)，但越來(lái)越多的研究顯示其潛在的益處。然而，目前關(guān)于無(wú)創(chuàng)MV對(duì)哮喘患者療效是否確切，還缺乏相應(yīng)的有力試驗(yàn)證明。Murase及其同事在一項(xiàng)回顧性研究中比較了使用NIPPV前后的情況，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用NIPPV的重癥哮喘患者ET插管率降低。Fernandez及其同事們也報(bào)道了ET插管率減少，但在入ICU時(shí)間、住院時(shí)間或死亡率方面沒(méi)有差異。其他較小的研究報(bào)道了氧合的改善、二氧化碳潴留的減少、氣流阻塞的改善（FEV1）以及住院死亡率的下降。但另一項(xiàng)研究報(bào)道了住院時(shí)間延長(zhǎng)。

8、持續(xù)哮喘的治療

持續(xù)聯(lián)合吸入支氣管擴(kuò)張劑（β2-激動(dòng)劑和抗膽堿能藥物）必須通過(guò)呼吸機(jī)內(nèi)部管路霧化單元進(jìn)行，而不是直接從墻壁氧（中心供氣系統(tǒng)）供給。由于大多數(shù)患者的支氣管痙攣程度都很嚴(yán)重，因此吸入藥物有效到達(dá)靶受體的可能性并不理想。因此，對(duì)于吸入治療反應(yīng)不良的患者，必須考慮其他藥物，如靜脈輸注沙丁胺醇或皮下注射腎上腺素/特布他林。輔助全身皮質(zhì)類固醇和靜脈注射硫酸鎂（每30分鐘2g，最多10g）治療的益處已經(jīng)得到了充分證明。但是，在腎功能不全和其他原因?qū)е骆V離子蓄積時(shí)，必須謹(jǐn)慎使用鎂劑。在住院患者中，建議靜脈注射皮質(zhì)類固醇（例如，氫化可的松100-200mg或等效劑量的其他皮質(zhì)類固醇，每6小時(shí)1次），療程為7-14天。

比例為70:30的氦氧混合氣體的密度低于周圍空氣，盡管粘度相同。密度降低導(dǎo)致雷諾數(shù)降低，更容易出現(xiàn)層流而不是湍流，這種混合氣體已被證明可改善難治病例的霧化藥物輸送。也有病例報(bào)道在嚴(yán)重難治性哮喘患者中使用吸入麻醉劑是有益處的。

由于機(jī)械通氣以及血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定可能性的增加，再加上糖皮質(zhì)激素和麻醉劑的使用，哮喘患者胃腸道應(yīng)激性潰瘍和靜脈血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn)更高。因此，在這種情況下也必須執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)劑量的應(yīng)激性潰瘍預(yù)防性治療和抗凝治療。

三、總結(jié)

對(duì)需要MV的重癥哮喘患者進(jìn)行適當(dāng)和及時(shí)的管理，對(duì)于有理論和經(jīng)驗(yàn)的臨床醫(yī)師來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)很有成就感的工作。臨床醫(yī)師對(duì)病理生理學(xué)的理解和呼吸機(jī)波形的正確解讀，是實(shí)現(xiàn)正確、安全地管理這些患者的基礎(chǔ)。