1、通氣機(jī)相關(guān)性肺損傷Ventilator-Induced Lung Injury, VILI華西醫(yī)院呼吸內(nèi)科ICU 梁宗安 1876年 開始使用負(fù)壓呼吸機(jī) 1928年 Philip Drinker發(fā)明鐵肺 1940年 第一代活塞式呼吸機(jī) 1951年 Forrest Bird發(fā)明 鳥牌呼吸機(jī) 1964年 Jack Emerson 發(fā)明多功能呼吸機(jī) Respiratory & Critical Care Medicine*對VILI的認(rèn)識1974: WebbTierney PIP 15cmH2O 無組織學(xué)改變 PIP 30cmH2O 輕度間質(zhì)水腫 PIP 45cmH2O 嚴(yán)重低氧血癥， 1小時內(nèi)死亡

2、 -Am Rev Respir Dis 1974 Respiratory & Critical Care Medicine*VILI發(fā)生機(jī)制氣壓傷 (Baratrauma) 容積傷 (Volutrauma)不張傷 (Atelectrauma) 生物傷 (Biotrauma)Respiratory & Critical Care Medicine*氣壓傷（Barotrauma）由氣道壓力過高導(dǎo)致，包括：吸氣峰壓（PIP）平臺壓（Pplat）平均氣道壓（Paw）呼氣末正壓（PEEP）跨肺泡壓（Ptp）表現(xiàn)為肺泡外氣體 (extra-alveolar air) Respiratory & Criti

3、cal Care Medicine*Which pressure? PIP Pplat Respiratory & Critical Care Medicine*Pplat！決定肺泡和周圍血管壓力梯度的是跨肺泡壓（ Ptp PplatPpl， Ppl胸內(nèi)壓）Ptp大于30-35 cm H2O，或Pplat大于35-40cm H2O時，發(fā)生肺泡外氣體的可能性明顯增加 Sandur, et al. Clin Chest Med, 2019Respiratory & Critical Care Medicine*高氣道壓并不一定總引起肺損傷 A trumpet player can reach ai

4、rway pressure of 150 cm H2O hundreds of times per day without developing barotraumaVigorous cough can reach airway pressure more than 100 cm H2O but rarely cause barotrauma25-30cmH2O的壓力也可引起明顯的肺損傷Respiratory & Critical Care Medicine*Its not pressure， but Volume ？Respiratory & Critical Care Medicine*P

5、IP:42 cm H2O Vt:25-35ml/kg滲透性肺水腫 負(fù)壓通氣Vt:25-35ml/kg PIP:42 cm H2OVt:10-15ml/kg無明顯肺水腫Dreyfuss, et al. 1988Respiratory & Critical Care Medicine*提示：MV產(chǎn)生VILI的直接原因是高氣道壓所引起的肺容積過度增加和局部肺泡過度擴(kuò)張，而非氣道壓本身；氣壓傷的實質(zhì)是容積傷！ Its Volume! Respiratory & Critical Care Medicine*容積傷（Volutrauma）由吸氣末肺容積過大或肺泡過度擴(kuò)張引起的肺泡損傷表現(xiàn)為肺泡上皮和血管

6、內(nèi)皮的廣泛性破壞、通透性增加，肺水腫和肺不張等即使“正?！钡膲毫?，也可因病變的不均一分布，造成局部肺泡的過度通氣Respiratory & Critical Care Medicine* 肺順應(yīng)性降低 氣道阻力增高Respiratory & Critical Care Medicine*不張傷（Atelectrauma）呼氣末肺容積過低或肺不張，導(dǎo)致小氣道終末肺單位隨MV周期性開放和關(guān)閉引起的切變力（shearing force)所致多見于MV之前已有ALI/ARDS，特別是肺表面活性物質(zhì)缺乏者應(yīng)用適當(dāng)?shù)腜EEP，能有效減少切變力的作用 Respiratory & Critical Care

7、Medicine*Respiratory & Critical Care Medicine*10080Total Lung Capacity (%)6040200102030405060Pressure (cm H2O)Respiratory & Critical Care Medicine*生物傷(Biotrauma)Respiratory & Critical Care Medicine*可能機(jī)制細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的釋放肺表面活化物質(zhì)（PS）缺乏氧化抗氧化系統(tǒng)失衡 Respiratory & Critical Care Medicine*一、細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的釋放stretch, str

8、ess and shear on respiratory epithelium Neutrophils, AMother infammatory cellsCytokines,inflammatory mediatorsLung injuryMultiple Organ Dysfunction SyndromemechanotransductionRespiratory & Critical Care Medicine*假說一：機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制（mechanotransduction） 指將作用于細(xì)胞膜/受體的機(jī)械力轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的活化Respiratory & Critical Car

9、e Medicine*假說二：細(xì)胞質(zhì)膜的破裂 Respiratory & Critical Care Medicine*假說三：細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的改變細(xì)胞外基質(zhì)整合素細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)復(fù)合物Respiratory & Critical Care Medicine*MV對PS的數(shù)量和質(zhì)量都有不同程度影響PS的功能障礙或缺乏會加重MV的損傷效應(yīng)二、肺表面活化物質(zhì)（PS）缺乏Respiratory & Critical Care Medicine*三、氧化抗氧化系統(tǒng)失衡 高氣道壓和大Vt可使中性粒細(xì)胞活化，生成大量氧自由基 肺泡內(nèi)炎癥細(xì)胞和結(jié)構(gòu)細(xì)胞在細(xì)胞因子刺激下可促使誘導(dǎo)型NO合成酶(iNOS)合成大量NO

10、產(chǎn)物，NO及其產(chǎn)物與超氧陰離子反應(yīng)可生成過氧亞硝酸陰離子(ONOO-)和過氧亞硝酸(ONOOH) Respiratory & Critical Care Medicine*VILI- other factorsPre-existing lung injuryLung perfusion (hemodynamic)Translocation of bacteria and toxin into bloodstreamAge and lung developmentRespiratory frequency, Inspiratory flow, Inspiratory timeRespirator

11、y & Critical Care Medicine*Pre-existing lung injury危重支氣管哮喘肺組織過度充氣，功能殘氣量接近肺總量氣道高反應(yīng)性，氣管插管或MV可導(dǎo)致氣道突然收縮，肺泡內(nèi)壓驟升彌漫性氣道水腫、痙攣，中心部位肺泡較周圍肺泡承受更高壓力，故縱隔及皮下氣腫發(fā)生率較高肺泡外氣體發(fā)生率約10Respiratory & Critical Care Medicine*ALI/ARDS肺泡和肺間質(zhì)嚴(yán)重?fù)p傷，肺組織分為相對正常區(qū)/陷閉區(qū)/實變區(qū)陷閉區(qū)肺泡周期性開放，產(chǎn)生高切變力陷閉肺區(qū)與正常/實變肺區(qū)之間順應(yīng)性差別較大，也易產(chǎn)生高切變力有效肺容積顯著縮小，易產(chǎn)生局部過度充氣高

12、濃度氧療可導(dǎo)致肺組織氧中毒肺泡外氣體發(fā)生率約515，雙側(cè)氣胸多見Respiratory & Critical Care Medicine*慢性阻塞性肺?。–OPD）肺組織結(jié)構(gòu)破壞肺過度充氣，大皰形成Respiratory & Critical Care Medicine*臨床表現(xiàn)Respiratory & Critical Care Medicine*臨床表現(xiàn)多見于有基礎(chǔ)肺部疾病的患者突然出現(xiàn)煩躁、呼吸困難、血壓下降、氣道壓進(jìn)行性增高和肺順應(yīng)性進(jìn)行性下降肺泡外氣體？進(jìn)行性呼吸困難，頑固性低氧血癥，雙肺廣泛濕啰音彌漫性肺損傷 ? ? ? ? ? ?Respiratory & Critical C

13、are Medicine*PneumothoraxRespiratory & Critical Care Medicine*PneumonediastinumRespiratory & Critical Care Medicine*二、彌漫性肺損傷表現(xiàn)為滲透性肺水腫和肺不張等類似ALI/ARDS的病理改變Respiratory & Critical Care Medicine*防 治Respiratory & Critical Care Medicine*防治保護(hù)性通氣策略Respiratory & Critical Care Medicine*Respiratory & Critical C

14、are Medicine*防治保護(hù)性通氣策略（一） 小潮氣量通氣與允許性高碳酸血癥（PHC）限制潮氣量Vt：68mlkg 限制跨肺壓Pplat 3035cmH20 pH不低于7.1-7.2為宜Respiratory & Critical Care Medicine*2019年3月2019年3月10所教學(xué)醫(yī)院861例ALI/ARDS患者Vt： 6 ml/kgVS12 ml/kg 病死率：31VS39.8（P=0.007）28天內(nèi)脫機(jī)天數(shù)： 1011 VS 1211 （P=0.007）ARDS Network. NEJM 2000Respiratory & Critical Care Medici

15、ne*（二）最佳PEEP與肺開放 Respiratory & Critical Care Medicine*How to set the best PEEP2 cm H2O above the LIP of pressure-volume cureMatches with FiO2 as protocol of ARDS NetworkRespiratory & Critical Care Medicine*（三）其它保護(hù)性通氣策略 俯臥位通氣（PPV） 部分液體通氣（PLV）高頻震蕩通氣（HFOV） 肺復(fù)張手法（RM）與控制性肺膨脹（SI） Respiratory & Critical Ca

16、re Medicine*防治藥物及生物制劑的應(yīng)用（一）干預(yù)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)信號途徑 * p38分裂素活化蛋白激酶抑制劑 (FR-167653)* 合成的MMP抑制劑Prinomastat (AG3340)* 膜離子通道調(diào)節(jié)劑Respiratory & Critical Care Medicine*（二）外源性肺表面活性物質(zhì)替代（三）細(xì)胞因子抗體及受體拮抗劑* 多克隆重組TNF- 抗體* 重組IL-1受體拮抗劑Respiratory & Critical Care Medicine*（四）基因治療導(dǎo)入編碼前列腺素合成酶、抗氧化酶、抗蛋白酶的基因，或已知被機(jī)械刺激特定激活的基因載體，均可能有助于防治VILIRespiratory & Critical Care Medicine*Mechanical VentilationVILI:BarotraumaVolutraumaAtelectraumaBiotraumaIncrease Mortality, Length of ICU stay, Cost, Patient discomforts.Lung Injury, Multiple