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急性呼吸窘迫综合征机械通气中保留自主呼吸与使用肌松药研究进展

泰然健康网
2025-05-20 13:53

杨卿朱涛

四川大学华西医院麻醉科，成都 610041

国际麻醉学与复苏杂志,2022,43(6):641-646.

DOI：10.3760/cma.j.cn321761-20211030-00573

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【综述】

急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）是一种急性弥漫性肺部炎症，导致肺血管通透性增加、肺重量增加、可通气的肺组织减少，临床表现为顽固性低氧血症伴呼吸衰竭、肺顺应性降低以及影像学肺泡透亮度降低[1]。ARDS患者中总体住院病死率为40.0%，轻度、中度、重度ARDS患者的住院病死率分别为34.9%、40.3%及46.1%，其中23.4%的ARDS患者需要接受机械通气[2]。

机械通气是治疗ARDS的主要措施，但机械通气可导致气压伤、容积伤等并发症，长期机械通气可能带来呼吸机相关肺炎、呼吸机依赖、撤机困难等问题[3]。目前ARDS患者机械通气管理措施包括肺保护性通气策略、俯卧位通气等，但是仅有“肺保护性通气策略”是公认的能够改善患者预后的ARDS机械通气策略，包括小潮气量、低气道压、适度呼气末正压（positive end‑expiratory pressure, PEEP）以及容许性高碳酸血症[4]。然而在机械通气过程中，保留自主呼吸或者应用肌松药在ARDS患者的临床疗效及预后尚无定论。因此，本文对ARDS患者行机械通气过程中保留自主呼吸或使用肌松药相关随机对照试验进行综述，探索两种通气模式的研究进展、利弊、潜在机制。

1 保留自主呼吸

1.1　方法

保留自主呼吸是在ARDS患者机械通气过程中保留患者自主呼吸的一种机械通气方法[5]。保留自主呼吸的通气模式包括压力支持通气（pressure support ventilation, PSV）、气道压力释放通气（airway pressure release ventilation, APRV）以及持续气道正压通气等[6]。

1.2　研究进展

一项由Putensen等[7]进行的随机对照试验纳入了24例ARDS患者：分别接受等气道压与等分钟通气量模式通气，每组患者又分别随机接受PSV模式通气与APRV模式通气，研究发现APRV模式期间存在自主呼吸的患者通气/血流比值及心肺功能均显著改善，而PSV模式并未证实对于改善通气/血流比值有益。由同一团队进行的另一项随机对照试验，纳入30例多发性创伤患者，其中急性肺损伤或ARDS患者超过50%，干预措施为接受APRV模式与压力控制通气（pressure control ventilation, PCV）模式，研究进一步发现接受APRV模式通气保留自主呼吸较PCV模式可改善通气、氧合与循环功能相关指标，并且PCV组镇静、镇痛深度较APRV组更高[8]。应用APRV组机械通气时间与ICU停留时间较PCV组更短，而两组患者生存率比较差异无统计学意义。

由Zhou等[9]进行的一项单中心随机对照试验纳入了138例ARDS患者，中重度ARDS患者占比约60%，随机接受APRV模式与容量控制通气模式（volume control ventilation, VCV）联合小潮气量肺保护性模式通气（low tidal volume lung protective ventilation, LTV），研究发现与VCV+LTV组比较，APRV组可改善氧合与呼吸系统顺应性，降低平台压，且降低所需镇静深度。并且APRV组具有更短的机械通气时间与ICU停留时间，但两组患者ICU病死率及住院病死率差异无统计学意义。

van Haren等[6]报道了基于一项多中心队列研究的二次分析，筛选了1 756例在发病48 h内接受机械通气的ARDS患者。自主呼吸组（1 016例）定义为非强制通气呼吸模式或辅助通气模式下实际呼吸频率超过呼吸机设定值，而将控制呼吸模式下且实际呼吸频率与设定值相等定义为无自主呼吸（740例）。在两组患者经过倾向性匹配后，研究发现自主呼吸与48 h内ICU病死率及住院病死率无相关性，但自主呼吸组相较于无自主呼吸组患者无需机械通气时间更长，ICU停留时间更短。研究结果表明，自主呼吸不会导致患者预后恶化，反而缩短机械通气及ICU停留时间。但研究对于严重程度更高的ARDS患者能否通过自主呼吸受益尚不清楚。

上述的研究结论均表明自主呼吸可改善ARDS患者氧合及心肺功能，降低镇静、镇痛需求，并缩短机械通气与ICU停留时间（表1）。但由于上述研究存在设计缺陷，如样本量小、无盲法、纳入患者病情严重程度不一致、镇静水平的差异等，并且对于患者病死率的改善效果不明确，导致了证据强度的下降。因此，指南中对于急性期ARDS患者并没有推荐采取保留自主呼吸通气策略[10]，在ARDS患者中保留自主呼吸的影响仍需要高质量随机对照试验进一步验证。目前一项正在进行的多中心随机对照试验或许将提供更多临床证据，该研究比较自主呼吸与控制通气对于中重度ARDS患者的影响，目前已纳入约700例患者，研究结果有待发表。

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2 肌松药的应用

2.1　方法

神经肌肉接头阻滞剂简称为肌松药，是能够选择性地作用于神经肌肉接头，暂时干扰神经肌肉兴奋传递，从而使肌肉松弛的一类药物[11]。在ARDS患者中应用肌松药即是在机械通气过程中使用肌松药消除患者自主呼吸，可单次推注或持续输注给药。

2.2　研究进展

一项由Gannier等[12]进行的多中心前瞻性随机对照试验，纳入了56例中重度ARDS患者，采用早期持续输注苯磺顺阿曲库铵策略，研究主要结局指标为纳入后120 h内氧合指数的改变，研究发现早期持续输注肌松药可以提高ARDS患者氧合指数。随后由Forel等[13]进行的多中心前瞻性随机对照试验，纳入了36例中重度ARDS患者，随机对患者行早期持续输注苯磺顺阿曲库铵或生理盐水，主要结局指标是患者48 h内肺部及全身炎症因子水平，研究发现早期使用肌松药可降低ARDS患者肺部及全身炎症指标（如IL‑1β、IL‑6、IL‑8等），并且可改善患者氧合指数。

一项由Papazian等[14]在前期研究基础上进一步扩大样本量进行的多中心前瞻性随机对照试验（ARDS et curarisation systematiquetrial trial, ACURASYS研究），纳入了339例中重度ARDS患者，早期持续输注苯磺顺阿曲库铵和应用肺保护性通气策略，主要观察指标是入院后90 d病死率，结果显示试验组入院后90 d病死率（31.6%）明显低于对照组（40.7%），并且延长脱机时间、不增加ICU获得性肌无力的发生风险。虽然该研究结果表示使用肌松药可改善中重度ARDS患者预后，但该研究存在一定的局限性，如预计纳入患者885例，而实际只纳入了339例，降低了该研究的检验效能；其次，ACURASYS研究中试验组与对照组均采用深镇静策略，并不符合当前推荐的浅镇静策略，导致研究结果应用受限。

由同一研究团队Moss等[15]设计的一项多中心前瞻性随机对照试验（reevaluation of systemic early neuro‑muscular blockade trial, ROSE研究）纳入了1 006例中重度ARDS患者，肌松药应用方法与ACURASYS研究相同，通气策略使用肺保护性通气策略（包括高PEEP策略），试验组患者采用深镇静策略，而对照组患者接受常规治疗复合浅镇静策略，研究的主要结局指标为90 d内的全因住院病死率。研究发现试验组患者与对照组患者的院内90 d病死率差异无统计学意义（分别为42.5%和42.8%），同时两组患者28 d住院病死率、脱机时间、脱离ICU时间或出院时间、肌力或ICU获得性肌无力之间差异也无统计学意义。ROSE研究的中期分析并未显示出早期应用肌松药对于ARDS患者预后的益处，并且由于肌松药使用必须同时应用深镇静策略，试验组的心血管事件的发生数明显高于对照组，因此研究团队决定提前终止试验。

ROSE研究和ACURASYS研究结果及结论存在显著差异的原因可能是多因素的。首先，ROSE研究与ACURASYS研究患者的PEEP基线纳入时间有所差异，ACURASYS研究纳入时间中位数为发病后16 h，而ROSE研究则为发病后7.6 h，因此ROSE研究可能会纳入更多病情严重而早期死亡的患者。其次，镇静深度的差异增加了试验组病死率而缩小两组病死率差异。有研究表明深镇静可增加患者病死率和并发症发生率，因此近年来原则上推荐浅镇静方式[16]。ACURASYS研究中试验组与对照组均采用深镇静策略，ROSE研究中试验组由于使用肌松药而采用深镇静策略，ROSE研究对照组采用更加符合当前研究中的浅镇静策略。最后，ROSE研究应用高PEEP策略，较ACURASYS研究高2~3 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），高PEEP策略的应用本身就可以降低病死率，因此应用高PEEP后导致试验组和对照组的病死率差异缩小[17]。

除了上述四项由同一团队开展的多中心随机对照试验，还有其他已发表的随机对照试验（表2）。在中国一项由吕光宇等[18]进行的纳入96例中重度ARDS合并重症脓毒血症患者的单中心随机对照试验中，研究给予维库溴铵负荷量后持续输注24~48 h，研究观察患者的病情严重程度，采用急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ（Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Ⅱ, APACHEⅡ）评分、序贯器官衰竭评分（Sequential Organ Failure Assessment , SOFA）及院内21 d病死率等。研究发现重度ADRS患者中早期使用维库溴铵可以降低院内21 d病死率，而对于中度ARDS患者院内21 d病死率降低差异无统计学意义；此外，重度ARDS患者中病情严重程度有所改善。Guervilly等[19]发表的一项随机对照试验纳入了30例中重度ARDS患者，重度ARDS患者均接受苯磺顺阿曲库铵持续输注，中度ARDS患者随机分为肌松药组和对照组，研究观察患者发病48 h内氧合及呼吸参数情况如吸气及呼气跨肺压。研究发现输注肌松药的中重度ARDS患者发病48 h内氧合改善同时平台压及PEEP降低，肌松药通过限制部分患者呼气相阻力以使患者受益。

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3 潜在机制

机械通气时保留自主呼吸或应用肌松药对于ARDS患者的潜在影响可能与跨肺压、人机同步化、氧合与氧耗、炎症反应等有关（表3）。首先，当ARDS患者机械通气触发自主呼吸时，由于膈肌收缩胸膜腔内压呈现为负压，跨肺压会随自主呼吸的增强而升高。当存在轻度ARDS时，由于膈肌的收缩，跨肺压可维持在一个较高水平，有利于肺复张，可以改善塌陷肺组织的通气，进而改善氧合但不至于导致肺损伤[20]。然而当存在严重ARDS时，肺顺应性差且常存在代谢性酸中毒、肺水肿等合并症，过强的自主呼吸会导致跨肺压的急剧升高进而加重肺损伤[21]。若ARDS患者已应用肌松药，由于呼吸肌的松弛，跨肺压的改变主要由气道压决定。使用肌松药后可限制跨肺压的急剧升高，因此能够减少肺损伤的发生[22]。跨肺压可通过进行食管压力监测反映，若患者跨肺压过高应当尽早使用肌松药并进行密切监测指导机械通气的实施[23]。研究证明，人机不同步增加ICU和住院期间病死率，并延长机械通气时间[24]。保留自主呼吸过程中可发生人机不同步（如双重触发、反向触发等），导致ARDS患者的实际潮气量或气道压力超过呼吸机设定值，导致或加重肺损伤[25‑26]。即使是在已经深度镇静的ARDS患者中，人机不同步化的现象依然存在[27]。在应用肌松药的ARDS患者中，由于呼吸肌松弛，人机不同步化被消除，潮气量和气道压也更容易达到设定水平，使肺保护性通气策略的实施更加容易[22]。再者，ARDS患者伴有严重的氧合功能的障碍，严重的低氧血症通常是由于肺内分流和死腔样通气造成通气/血流比值失调所致[28]。在机械通气并发自主呼吸时，胸膜腔内压为负压，从而使胸腔内和肺部的血管扩张，增加肺部的血流灌注，减少肺内分流。同时自主呼吸也使得重力依赖区域的肺组织复张，增加肺部的通气，减少无效腔样通气，这两种因素的综合作用可改善通气/血流比值[7‑9,29]。而过强的自主呼吸可导致呼吸做功增加，氧耗增加，不利于组织氧合[30]。在使用肌松药后，胸壁肌肉松弛，降低胸腔压力，气体分布更均匀，促进肺泡复张，改善通气/血流比值[18,22]。由于呼吸肌以及其他肌肉松弛，氧耗量显著下降，能够改善组织氧供与氧耗的平衡[22]。最后，减轻ARDS患者全身以及局部的炎症反应可能是改善ARDS患者症状与预后的潜在机制之一。在中重度ARDS患者中早期持续应用肌松药可以降低TNF‑α、IL‑1β、IL‑6及IL‑8等炎症因子水平[13]。

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4 总结

在轻度ARDS患者中保留自主呼吸可以改善呼吸氧合功能，维持循环功能稳定，减少肌松与镇静镇痛药物的使用量，减少机械通气与ICU停留时间[6,9]；但对于中重度ARDS患者也可增加呼吸机相关肺损伤的发生，对于预后的影响尚未明了[5]。目前保留自主呼吸策略在中重度ARDS患者中应用的高质量研究还有待发表。另一方面，在中重度ARDS患者中使用肌松药可以改善患者氧合，预防呼吸机相关肺损伤、气胸等并发症的发生，并且可以降低患者病死率，改善预后[12‑15,18,31]；但也可导致ICU获得性肌无力、呼吸机相关膈肌功能不全等不良事件的发生[32‑33]。

保留自主呼吸与应用肌松药并不是互相对立的治疗方法，而应该根据ARDS的严重程度及时期进行合理选择[10,34]。在ARDS患者机械通气过程中，应该首先评估病情严重程度，选择保留自主呼吸时，应该合理设置呼吸模式、潮气量和压力并且在有条件的情况下应该监测跨肺压，避免出现跨肺压过高和严重人机不同步现象，以免呼吸机相关肺损伤的发生。若患者病情过重或自主呼吸过强时，应早期使用肌松药，并且有条件可进行肌松监测。

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