撤机相关肺水肿各种原因均可导致机械通气患者撤机困难和撤机延长,在老年、心肺基础功能较差的患者中极为常见。目前,撤机相关肺水肿(weaning-induced pulmonary edema,WIPE)并没有明确的定义,也没有公认的诊断标准。
文献报道 WIPE 患者的纳入标准,一般定义为自主呼吸试验(spontaneous breathing trial,SBT)过程中出现不耐受撤机的临床表现 (1),以及 SBT 结束时肺动脉嵌压(pulmonary artery wedge pressure, PAWP)≥ 18 mmHg。WIPE 患病率可高达 47.6% (2),并直接导致患者撤机失败,机械通气时间延长。
WIPE 的发病机制
机械通气撤机是患者从正压通气到负压通气的转变,此过程有几方面的生理变化可能引发 WIPE。
1.胸腔内压下降传递到右房,右房压下降,导致静脉回心血流的压力差增加,右心前负荷增加,右室容量增加使右心输出量增加,继之左室前负荷增加;同时,吸气时胸腔负压也增加了左室周围的负压,左室需产生更大的收缩力才能克服周边的胸腔负压,将血液泵出胸腔,这无疑增加了左室后负荷。
2.撤机时呼吸做功增加,呼吸肌耗氧增加,影响重要器官供氧。
3. 撤机时患者情绪紧张、可能发生的高碳酸血症和低氧血症均可增加交感神经张力,引起患者全身动脉压增高,加重左室后负荷、呼吸增快、呼吸功增加(3)。
4. 心肌耗氧增加可致心肌缺血,因此诱发心肌收缩力下降,既往有冠心病病史的患者风险更高。
5. 近来有研究发现(4),有部分患者在 SBT 后期出现二尖瓣反流,二尖瓣或邻近的左室壁缺血、左室灌注压增加所致的急性左室扩张均可导致二尖瓣关闭不全,从而导致 SBT 期间二尖瓣反流的加重,二尖瓣反流的增加会可能会影响到左室的前负荷和后负荷。
WIPE 的诊断
WIPE 的主要诊断手段,是在施行自主呼吸试验期间测量肺动脉嵌压,但这项测定的有创性限制了其临床应用。临床医师一直在寻找创伤小或者无创的方法用于诊断 WIPE,近几年发现一些有意义的指标如下。
1. E/A 与 E/Ea(5)
脉冲多普勒测量二尖瓣口舒张早期血流峰值流速(early Peak diastolic velocities measured using Doppler transmitral flow,E)及舒张晚期血流峰值流速(late peak diastolic velocities measured using Doppler transmitral flow,A),计算 E/A 比;
组织多普勒成像测量二尖辦环舒张早期峰值运动速度(early peak diastolic velocity of mitral annulus measured with tissue Doppler imaging,Ea), 计算 E/Ea 比;
SBT 末期 E/A 和 E/Ea 升高预示左室充盈压升高,在撤机失败患者中 E/Ea 显著升高。心脏超声不仅可以指导撤机相关性肺水的诊断,还有助于我们探索撤机过程中左室功能不全的可能机制。不过,心脏超声技术要求较高,操作者需要接受较长时间培训,操作者的水平及患者病情所致显像不良将直接影响检查结果。
2. BNP 和 NT-proBNP
SBT 过程中 B 型脑钠肽(B-type natriuretic peptide,BNP)和 N 末端脑钠肽前体(NT-proBNP)升高与 WIPE 密切相关 (6)。BNP 在心衰患者中可出现显著升高,通过测量撤机前后 BNP 变化有助于发现 WIPE。有研究发现,SBT 后的撤机失败组 BNP 水平较成功组明显升高,提示撤机失败可能是由于急性心衰所致(7)。
3. EVLW
经肺热稀释法测量血管外肺水(extravascular lung water,EVLW)可协助诊断 WIPE。 目前,诊断肺水肿的「金标准」是比重分析法测量 EVLW。
SBT 过程中,EVLW 升高仅仅发生于肺水肿患者。这项技术需要股动脉及中心静脉置管,在患者即将撤机时实施如此有创的测量,会影响其在临床上的推广应用,因此有研究者认为不是所有 SBT 失败患者都需要监测 EVLW,在已经放置经肺热稀释监测装置的患者,观察 SBT 前后 EVLW 的变化对诊断 WIPE 很有帮助 (3)。
4. 血浆蛋白浓度
WIPE 时肺毛细血管静水压升高,导致血管内液体向肺间质和肺泡内移动,血浆蛋白浓度升高。监测 SBT 前后的血浆蛋白浓度变化可能有助于 WIPE 诊断。
有研究通过测定撤机困难患者 SBT 前后血浆蛋白浓度,提出可用 SBT 后的血浆蛋白浓度较基础值上升大于 6% 来预测 WIPE 发生(7)。SBT 前后血浆蛋白浓度变化可作为筛查 WIPE 的方法,试验测定脱机前后血浆蛋白浓度的变化是简单可靠的筛选脱机相关肺水肿的工具。
WIPE 的治疗
容量管理
针对心脏前负荷增加、血管内容量过多以及血管外肺水增多的患者,应该加强容量管理,清除过多的液体,临床方案以使用利尿剂为主(7)。
当左室扩大,左室舒张末期容积增加时,即使舒张末期容积轻度减少,左室舒张末期压力即可明显下降。在右室扩大而左室舒张末期容积较小的情况下,利尿也好通过减少右室舒张末期容积,进而降低左室舒张末期压力。
然而,液体清除过度将导致痰液粘稠、肺不张等不良后果,依据什么指标进行容量管理愈发重要,基于 BNP 指导下的容量管理方案,并没有在 WIPE 患者中得到验证,仍需进一步探讨。
心脏功能支持
对于心脏后负荷增加、心肌收缩功能减弱以及心脏舒张功能障碍的患者,治疗方案应强调心脏功能支持,包括应用硝酸酯类药物和正性肌力药物,以期降低心脏前后负荷、改善心脏功能。
1. 硝酸酯类药物可使静脉扩张、减少回心血量;动脉扩张、降低左室后负荷;冠状动脉扩张改善心肌供氧(1)。当撤机过程中收缩压升高和(或)可疑心肌缺血时,可静脉给予硝酸酯类药物,降低收缩压和 PAWP。
2. 正性肌力药物多选用磷酸二酯酶抑制剂依诺昔酮或者左西孟旦。
3. 左西孟旦减少心肌氧耗,通过扩张肺血管而降低右室后负荷,在 WIPE 治疗中表现良好。左西孟旦和多巴酚丁胺均可显著减少 SBT 期间 PAWP 的升高幅度,但左西孟旦作用更强,而且停药后 PAWP 回升幅度更低(11)。
参考文献
1. Teboul JL. Weaning-induced cardiac dysfunction:where are we today[J]? Intensive Care Med,2014,40: 1069-1079.
2. Dres M, Teboul JL, Anguel N, et al. Extravascular lung water, B-type natriuretic peptide, and blood volume contraction enable diagnosis of weaning-induced pulmonary edema[J]. Crit Care Med, 2014,42: 1882-1889.
3. Dres M, Teboul JL, Monnet X. Weaning the cardiac patient from mechanical ventilation[J]. Curr Opin Crit Care, 2014,20:493-498.
4. Gerbaud E,Erickson M,Grenouillet-Delacre M,et al. Echocardiographic evaluation and N-terminal pro-brain natriuretic peptide measurement of patients hospitalized for heart failure during weaning from mechanical ventilation[J]. Minerva Anestesiol, 2012,78: 415-425.
5. Caille V, Amiel JB, Charron C, et al. Echocardiography: a help in the weaning process[J]. Crit Care,2010, 14: R120.
6. Mekontso Dessap A,Roehe-Campo F,Kouatchet A,et al. Natriuretic peptide driven fluid management during ventilator weaning:a randomized controlled trial[J]. Am J Respir Crit Care Med,2012,186:1256*128l§i
7. Chien J, Lin M, Huang Y.Changes in B-type natriuretic peptide improve weaning outcome predicted by
8. Anguel N, Monnet X, Osman D. In-crease in plasma protein concentration for Diagnosing weaning—induced pulmonary 9. Upadya A, Tilluckdharry L, Muralidharan V, et al. Fluid balanceand weaning outcomes[J]. Intens Care Med, 2005, 31: 1643-1647.
9. Paulus S, Lehot JJ, Bastien O, et al. Enoximone and acute left ventricular failure during weaning from mechanical 11. Ouanes-Besbes L, Ouanes I, Dachraoui F, et al. Weaning difficult-to-wean chronic obstructive pulmonary disease patients:a pilot study comparing initial hemodynamic effects of levosimendan and dobutamine[J]. Crit Care, 2011, 26: 15-21.