摘要

重癥哮喘患者的管理具有相當挑戰(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、嚴重的支氣管痙攣、吸入性肺炎、張力性氣胸、動態(tài)過度充氣、低血壓、心律失常和癲癇發(fā)作。與其他需要機械通氣的疾病不同，急性哮喘通常有更好的預后。本綜述旨在為臨床醫(yī)師治療那些需要機械通氣的急性重癥哮喘患者提供實踐指導。除了與氣管插管相關(guān)的內(nèi)容外，本文還討論了呼吸機波形的解讀、通氣模式的推薦、動態(tài)過度充氣、允許性高碳酸血癥以及體外膜肺氧合和無創(chuàng)機械通氣的應用。

一、前言

在美國，每年有200多萬人因哮喘急性發(fā)作而就診于急診科。多達4%的患者對傳統(tǒng)治療沒有反應，甚至可能需要重癥監(jiān)護病房（ICU）治療，其中三分之一的患者最終需要氣管插管（ET）和機械通氣（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后，報道的生存率為80%-100%。

對重癥哮喘患者實施機械通氣是一項有挑戰(zhàn)性的任務。這些患者可能出現(xiàn)潛在的嚴重并發(fā)癥，如低血壓、心律失常、肺氣壓傷、喉痙攣、嚴重支氣管痙攣、吸入性肺炎和癲癇等。需要接受MV的致命性哮喘（NFA）的危險因素包括年輕患者、對正規(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。重癥哮喘患者進行MV的適應癥包括出現(xiàn)發(fā)紺表現(xiàn)、高流量吸氧后動脈氧分壓（PaO2）仍<60mmHg，逐漸升高的PaCO2（高碳酸血癥）、心動過緩、持續(xù)性酸中毒、意識水平進行性下降、衰竭征象、胸腹矛盾運動、寂靜肺和呼吸驟停。由于哮喘急性加重的患者常存在過度通氣而致PaCO2降低（<35mmHg），因此當出現(xiàn)動脈PaCO2升高甚至正常時提示出現(xiàn)了嚴重的氣道阻塞，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患者管理的實踐指導，并描述了基礎(chǔ)和高級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)驗的臨床醫(yī)師嘗試，因為即使是針對氣道很小的操作都可能導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導管半徑的四次方成反比，而哮喘的病理學特點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聲門的最大直徑的ET導管（例如成人導管內(nèi)徑為8-10mm）。較大直徑的ET導管也有助于吸痰和支氣管鏡下清除分泌物。

兒科患者應給予額外的關(guān)注。因為相對較小的氣道直徑和ET導管，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)展為動態(tài)過度充氣的風險更大。

血流動力學不穩(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，這是一個值得關(guān)注的問題。由于氣體陷閉（動態(tài)過度充氣）導致的胸腔內(nèi)壓升高，可進一步引起肺動脈阻力和右心壓力的急劇升高，從而影響靜脈回流、右心室前負荷、右心室后負荷，進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一步受到壓力誘導的室間隔向左移位（心室相互依賴）的影響。此外，由于過度通氣使氣道失水增加導致的脫水、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評估的其他潛在的低血壓原因。針對這些情況的干預措施包括適當?shù)囊后w復蘇和在插管期間考慮推注血管加壓藥。

在選擇合適的誘導劑時，氯胺酮和丙泊酚均具有支氣管擴張的作用。然而，由于患者在靜脈麻醉誘導時交感神經(jīng)刺激消失，再加上丙泊酚舒張血管的特點，應謹慎使用這類以及其他可能導致血流動力學不穩(wěn)定的藥物。除了可以考慮選擇氯胺酮誘導之外，依托咪酯由于其對心血管血流動力學的良好影響，也可考慮使用，盡管它沒有支氣管擴張作用。

琥珀酰膽堿和非去極化肌松劑對哮喘患者都是安全的。雖然阿曲庫銨和米曲庫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，未見明顯加重支氣管痙攣的報道。

由于持續(xù)危險的高碳酸血癥/動脈低氧血癥，或人機交互難以控制（不同步），重癥哮喘患者可能需要持續(xù)的麻醉和鎮(zhèn)靜。然其使用時間必須盡可能短，因為非去極化肌松劑與糖皮質(zhì)激素的聯(lián)合應用將使哮喘患者發(fā)展為嚴重肌病的風險增加。一項研究表明，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%，肌松治療時間越長，風險就越高。在選擇維持鎮(zhèn)靜的藥物時，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住院時間、MV持續(xù)時間，能改善長期的神經(jīng)認知預后。

2、選擇合適的通氣模式

哮喘患者在選擇通氣模式時，必須考慮潛在的氣道阻力大小、是否存在氣體陷閉、肺泡過度膨脹和允許性高碳酸血癥。在呼吸機波形分析中，吸氣峰壓（PIP）的升高以及PIP到平臺壓（Pplat）梯度的增加表明存在氣流阻力。PIP>80~100cmH2O在重癥哮喘機械通氣患者中并不少見。由于哮喘的病理生理學不直接涉及肺泡，因此Pplat（反映肺順應性或肺泡壓力）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)果無差異，但哮喘患者首選容量控制模式，因為PIP和Pplat均可在該模式下直接監(jiān)測，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）也不會導致肺泡損傷（氣壓傷）。

當哮喘患者機械通氣時，必須將壓力上限重置到患者本身的PIP以上。否則，過早終止容量輸送可能會導致嚴重的肺泡通氣不足。下面的例子可以更好地解釋這一點。假設(shè)支氣管痙攣嚴重的哮喘患者的壓力上限設(shè)置為40cmH2O，而其自身PIP為80cmH2O，當達到40cmH2O的壓力時，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），所以當輸送的潮氣量遠低于所設(shè)定的潮氣量時，肺泡可能會出現(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行監(jiān)測。因此，只有當壓力限制和設(shè)定的支持壓力調(diào)整到固有氣道阻力/壓力之上時，患者才會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險，如果報警限制沒有精心設(shè)置以及患者沒有得到嚴密監(jiān)控，這些風險很容易被忽視。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，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PIP會增加（例如90cmH2O），患者將不能獲得達標的潮氣量；而支氣管痙攣突然改善（PIP下降），如果不嚴密監(jiān)控，患者將獲得極高的和有害的潮氣量（圖3）。

3、動態(tài)過度充氣

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、動態(tài)過度充氣或呼氣氣流阻塞，可以通過測量呼吸暫停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)。由于這項技術(shù)需要患者完全麻醉，不容易實施，所以不常規(guī)使用。通過對呼吸機波形圖的實時分析，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-時間波形時，有兩種確定PEEPi的方法：（1）對麻醉患者啟動呼氣末保持，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）。

也可以通過容量控制模式下的流量/時間波形來確定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-時間波形出現(xiàn)下面兩種情形時都提示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。在觀察波形變化時，必須將呼吸機管路或氣管插管周圍存在泄漏的情況考慮進去（圖6下）。

由于支氣管痙攣可引起肺泡排空減慢和肺泡時間常數(shù)延長，因此調(diào)整呼吸機的設(shè)置以使呼氣時間更長是減少PEEPi的基礎(chǔ)。旨在實現(xiàn)這些目標的干預措施包括：（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）減少吸氣時間；（5）減少吸氣末暫停時間；（6）實施低潮氣量4-6mL/kg。上述操作會帶來高碳酸血癥的加重（見下文“允許性高碳酸血癥”）。推薦的初始呼吸機設(shè)置見表1。

盡管采取了上述預防措施，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”可以通過將ET導管與呼吸機斷開20-30秒來手動減壓，同時臨床醫(yī)師可通過雙手環(huán)繞患者腋窩并向內(nèi)擠壓方式來進行胸壁減壓。

在自主觸發(fā)呼吸機（未麻醉）的機械通氣患者中，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械做功，并改善呼吸運動、呼吸力學、呼吸機觸發(fā)、通氣/血流失調(diào)以及氣體交換。此外，肺過度充氣沒有明顯的惡化。然而，為麻醉的哮喘患者實施MV過程中，由于患者不需要付出任何努力，因此加入PEEPe對呼吸做功沒有任何益處。事實上，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端氣道，因此，額外施加PEEPe實際上可能會加劇氣體陷閉。因此，應考慮將這些患者的PEEPe設(shè)置為零（零呼氣末壓，即ZEEP）。

4、高壓報警的處理

雖然進行機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性的惡化（圖1）。圖7描述了實用性鑒別方法。

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無法排出，從而導致高碳酸血癥。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)這個方程，呼吸頻率的增加會導致PaCO2的下降。然而，對于哮喘患者來說，呼吸頻率的增加會導致整個呼氣時間減少和動態(tài)過度充氣（生理死腔容積）加重，從而導致高碳酸血癥（PaCO2）加重以及胸內(nèi)壓增加，最終導致潛在的不良后果（低血壓、氣胸和氣壓傷）。

為了平衡與哮喘患者機械通氣相關(guān)的風險，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的效應可能帶來額外的益處。只有在pH值絕對低于7.2時才應考慮使用堿化劑。然而，由于碳酸氫鈉代謝產(chǎn)生的二氧化碳很容易穿過細胞膜，必須避免使用，否則會加重細胞內(nèi)酸中毒。三羥甲基氨基甲烷（THAM，氨丁三醇）是一種不會代謝產(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。雖然確切的適應癥尚未明確，但一般推薦用于已進行最大程度常規(guī)治療但反應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)中的應用，仍缺少相關(guān)的文獻報道。Mikkelsen及其同事對多中心國際體外生命支持組織注冊表的回顧性分析表明，在注冊表中的1257例成人患者中的24例使用ECMO的主要適應癥是哮喘持續(xù)狀態(tài)?？偣灿?0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)勢比=4.86）得以存活。這并不奇怪，因為與急性哮喘有關(guān)的病理生理學改變是完全可逆的。早期使用ECMO，尤其是在難治性低氧血癥或嚴重高碳酸血癥（pH<7.2）的情況下，主要目的是盡量減少MV的不良影響，如動態(tài)過度充氣、氣壓傷和血流動力學不穩(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（僅需要一根靜脈導管），工作強度更低。Brenner及同事報道使用ECCO2R成功救治了2例難治性哮喘持續(xù)狀態(tài)的患者。當哮喘患者伴有嚴重難治性高碳酸血癥且存在持續(xù)性酸中毒（pH<7.2）時，當過高的氣道壓力限制了足夠的潮氣量輸送到肺泡，或持續(xù)存在血流動力學不穩(wěn)定時，可以考慮應用ECMO/ECCO2R設(shè)備治療。

7、無創(chuàng)MV

雖然無創(chuàng)正壓通氣（non-invasivepositivepressureespiratory，NIPPV）在急性哮喘患者中的應用存在爭議，尚未得到很好的證實，但越來越多的研究顯示其潛在的益處。然而，目前關(guān)于無創(chuàng)MV對哮喘患者療效是否確切，還缺乏相應的有力試驗證明。Murase及其同事在一項回顧性研究中比較了使用NIPPV前后的情況，發(fā)現(xiàn)應用NIPPV的重癥哮喘患者ET插管率降低。Fernandez及其同事們也報道了ET插管率減少，但在入ICU時間、住院時間或死亡率方面沒有差異。其他較小的研究報道了氧合的改善、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。但另一項研究報道了住院時間延長。

8、持續(xù)哮喘的治療

持續(xù)聯(lián)合吸入支氣管擴張劑（β2-激動劑和抗膽堿能藥物）必須通過呼吸機內(nèi)部管路霧化單元進行，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重，因此吸入藥物有效到達靶受體的可能性并不理想。因此，對于吸入治療反應不良的患者，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，必須謹慎使用鎂劑。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。也有病例報道在嚴重難治性哮喘患者中使用吸入麻醉劑是有益處的。

由于機械通氣以及血流動力學不穩(wěn)定可能性的增加，再加上糖皮質(zhì)激素和麻醉劑的使用，哮喘患者胃腸道應激性潰瘍和靜脈血栓栓塞的風險更高。因此，在這種情況下也必須執(zhí)行標準劑量的應激性潰瘍預防性治療和抗凝治療。

三、總結(jié)

對需要MV的重癥哮喘患者進行適當和及時的管理，對于有理論和經(jīng)驗的臨床醫(yī)師來說是一項很有成就感的工作。臨床醫(yī)師對病理生理學的理解和呼吸機波形的正確解讀，是實現(xiàn)正確、安全地管理這些患者的基礎(chǔ)。