背景
自第一次世界大战以来,人们已经认识到一些非胸部损伤、严重胰腺炎、大量输血、脓毒症和其他情况的患者会出现呼吸窘迫、弥漫性肺浸润和呼吸衰竭,有时会延迟数小时至数天。Ashbaugh等人在1967年描述了12例这样的患者,用术语“成人呼吸窘迫综合征”来描述这种情况。 [1]
在研究该证的发病机制和治疗方法之前,有必要明确该证的定义。这个定义是1994年美国-欧洲急性呼吸窘迫综合征(ARDS)协商一致会议(AECC)提出的。 [2]使用术语“急性呼吸窘迫综合征”代替“成人呼吸窘迫综合征”,因为综合征在成人和儿童中发生。
ARDS被认为是最严重的急性肺损伤(ALI),一种弥漫性肺泡损伤的形式。AECC将ARDS定义为在缺乏心源性肺水肿证据的情况下,双侧肺浸润和严重低氧血症为特征的急性疾病。诊断急性呼吸窘迫综合征所需的低氧血症的严重程度由患者动脉血氧分压(PaO)的比值来确定2)在启发空气中的氧气分数(FIO2).急性呼吸窘迫综合征(ARDS)由PaO定义2/ FiO2小于200,在ALI中,小于300。
这个定义在2011年被一个专家小组进一步细化,被称为急性呼吸窘迫综合征的柏林定义。 [3.]急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的定义是时间(在临床损伤或呼吸道症状发作的1周内);影像学改变(双侧不透明不能完全用积液、实变或肺不张来解释);水肿的起因(不能完全用心力衰竭或体液过载来解释);以及严重性2/ FiO25 cm持续气道正压(CPAP)的比值。这三个类别是温和的(PaO2/ FiO2200 - 300),中等(PaO2/ FiO2100-200)和严重(PaO2/ FiO2≤100)。
去气压创伤和机械通气和小儿急性呼吸窘迫综合征有关这些主题的完整信息。
病理生理学
ARDS与弥漫性肺泡损伤(DAD)和肺毛细血管内皮损伤相关。早期为渗出性,而后期为纤维增生性。
早期急性呼吸窘迫综合征的特征是肺泡-毛细血管屏障的渗透性增加,导致液体流入肺泡。肺泡-毛细血管屏障是由微血管内皮和肺泡上皮内衬形成的。因此,各种损伤血管内皮或肺泡上皮均可导致ARDS。
损伤的主要部位可能集中在血管内皮(如,败血症)或肺泡上皮(例如,胃内容物的吸入)。内皮损伤导致毛细血管渗透率增加和富含蛋白质的流体中的富流入肺泡空间。
对肺泡衬里细胞的损伤还促进肺水肿形成。存在两种类型的牙槽上皮细胞。I型细胞占肺泡上皮的90%,容易受伤。对I型细胞的损伤允许将流体的进入肺泡增加并降低来自肺泡空间的流体的间隙。
II型肺泡上皮细胞相对更能抵抗损伤。然而,II型细胞有几个重要的功能,包括产生表面活性剂、离子转运、细胞损伤后增殖分化为l型细胞。对II型细胞的损伤导致表面活性剂的产生减少,从而导致顺应性降低和牙槽塌陷。干扰肺的正常修复过程可能导致纤维化的发展。
在ARDS早期支气管肺泡灌洗(BAL)和肺活检标本的研究中,中性粒细胞被认为在ARDS的发病机制中起着关键作用。尽管嗜中性粒细胞在该综合征中具有明显的重要性,但严重嗜中性粒细胞减少的患者可能发生ARDS,而嗜中性粒细胞集落刺激因子(G-CSF)在嗜中性粒细胞减少的患者中可能发生ventilator-associated肺炎(特许经销商)并不促进其发展。这和其他证据表明,在ARDS中观察到的中性粒细胞可能是反应性的,而不是病因性的。
细胞因子(肿瘤坏死因子[TNF]、白三烯、巨噬细胞抑制因子等)与血小板隔离和活化在ARDS的发生发展中也起着重要作用。促炎细胞因子和抗炎细胞因子的不平衡被认为是在一个刺激事件后发生的,如脓毒症。来自动物研究的证据表明,机械通气给肺带来的气道正压可能促进ARDS的发展。这被称为呼吸机相关肺损伤(VALI)。关于ARDSNet患者队列的研究(2017)根据免疫反应和生理表现确定了至少两个主要亚组。 [4]类型型主要反映急性肺损伤,而没有败血症或胰腺炎等患者的全身方法。二型是急性肺损伤,与败血症等压倒性的系统性侮辱。重要的是要注意,一名患者的患者受益于流体限制性管理策略(INFRA视频),而两名患者的患者受益于流体自由主义方法。令人遗憾的是,截至目前,ARDS患者的预期早期分离在这两种类型中仍未得到解决。
ARDS表达了一个不均匀的过程。相对正常的肺泡,其比受影响的肺泡更符合,可能被递送的潮气量覆盖,也被称为卷蛋白,导致巴罗拉姆(气胸和间质空气)。已经受到ARDS损坏的肺泡可能会因下次呼气末端崩溃循环循环施加的剪切力而进一步伤害,并通过下一个灵感的正压(所谓的电动瘤)。
除了对肺泡的力学作用,这些力量促进促炎细胞因子的分泌,从而恶化炎症和肺水肿。使用呼气末正压(PEEP)来减少肺泡塌陷,使用低潮气量和有限水平的吸气填充压力似乎有利于减少观察到的VALI。
急性呼吸窘迫综合征引起肺内分流明显增加,导致严重的低氧血症。虽然FiO很高2需要维持足够的组织氧合和寿命,通常需要肺募集等额外措施,通常需要。理论上,高级2水平可通过氧自由基和相关氧化应激引起DAD,统称氧毒性。一般来说,氧浓度长时间(天)高于65%会导致DAD、透明膜形成,并最终导致纤维化。
ARDS与肺动脉高压均匀相关。肺动脉血管收缩可能有助于通风 - 灌注错配,是ARDS缺氧血症的机制之一。随着综合征消失,发生肺动脉压力的标准化。渐进性肺动脉高压的发展与预后差有关。
急性期通常完全消退。不常见的是,残余肺纤维化发生,肺泡腔充满间充质细胞和新血管。这一过程似乎由白细胞介素(IL)-1促进。通过在BAL获得的液体中发现前胶原肽III (PCP-III)水平的增加,可以预测纤维化的进展。这和活检中发现的纤维化与死亡率增加相关。
病因
急性呼吸窘迫综合征存在多种危险因素。大约20%的ARDS患者没有明确的危险因素。急性呼吸窘迫综合征的危险因素包括直接肺损伤(最常见的是胃内容物吸入)、全身性疾病和损伤。ARDS最常见的危险因素是脓毒症。
鉴于成人研究的数量,与ARDS发展相关的主要风险因素包括以下内容:
使用1994年EACC标准尚未对ARDS的一般危险因素进行前瞻性研究。然而,有几个因素似乎会增加刺激事件后发生ARDS的风险,包括高龄、女性(仅在外伤病例中注意到)、吸烟、 [5]和酒精使用。对于任何潜在的原因,由于急性生理学和慢性健康评估(Apache)等严重性评分系统预测的患者越来越严重的疾病增加了ARDS发展的风险。
遗传因素
Glavan等人的一项研究检查了基因变异之间的联系FAS基因和ALI易感性。该研究确定了四种单一核苷酸多态性之间的关联并增加了ALI易感性。 [6]需要进一步的研究来检验FAS在阿里。
流行病学
ARDS的发病率差异很大,部分是因为研究使用了这种疾病的不同定义。此外,为了确定其发病率的准确估计,必须找到并包括给定群体中的所有ARDS病例。虽然这可能是有问题的,但最近的数据可以从美国和国际研究中获得,这可能澄清这种情况的真正发病率。
美国统计数据
在20世纪70年代,当美国国家卫生研究院(NIH)正在计划对急性呼吸窘迫综合征进行研究,估计每年发生的频率为每10万人口75例。在制定AECC定义之前的后续研究报告的数字要低得多。例如,犹他州的一项研究显示,每10万人中估计有4.8-8.3个病例。
根据这些统计数字,估计美国每年有190 600例病例,这些病例与74 500例死亡有关。
然而,最近的单中心研究比较了ARDS的发病率,发现速度从2001年至2008年的每10万人达到每10万人的82.4至38.9例。 [7]这种下降归因于医院获得性急性呼吸窘迫综合征的下降,因为入院急性呼吸窘迫综合征的发生率没有变化。
国际统计数据
第一次使用1994年AECC定义的研究是在斯堪的纳维亚进行的,该地区报告的年发病率为每10万人中有17.9例ALI,每10万人中有13.5例ARDS。 [8]
发病率与年龄相关的差异
ARDS可能发生在任何年龄的人。它的发病率随着年龄增长的增长率增加,每10万人患者在15-19岁以上的人数为每10万人,每10万人患者达到75岁至84岁之间的年龄为306例。年龄分布反映了潜在原因的发生率。
发病率的性别相关差异
对于与脓毒症和大多数其他原因相关的急性呼吸窘迫综合征,男性和女性的发病率似乎没有差异。然而,仅在创伤患者中,女性的发病率可能略高。
预后
直到20世纪90年代,大多数研究报告的急性呼吸窘迫综合征死亡率为40-70%。然而,20世纪90年代的两份报告,一份来自西雅图的一家大型县医院,另一份来自英国,表明死亡率要低得多,在30-40%之间。 [9,10.]提高生存率的可能解释可能更好地理解和治疗败血症,最近的应用机械通气的变化,以及更好的整体患者的整体支持性护理。
值得注意的是,大多数ARDS患者的死亡是由于脓毒症(一种预后不良的因素)或多器官衰竭,而不是主要的肺原因,尽管最近成功使用小潮气量的机械通气可能表明肺损伤是死亡的一个直接原因。
急性呼吸窘迫综合征的死亡率随着年龄的增长而增加。在华盛顿州金县进行的一项研究发现,15至19岁患者的死亡率为24%,85岁及以上患者的死亡率为60%。年龄的不利影响可能与基础健康状况有关。
氧合和通气指标,包括PaO2/ FiO2比值,可预测结果或死亡风险。2016年一项包括50个国家的多中心研究发现,严重急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的医院死亡率不断上升:轻度急性呼吸窘迫综合征患者的医院死亡率为34.9%,中度急性呼吸窘迫综合征患者的医院死亡率为40.3%,重度急性呼吸窘迫综合征患者的医院死亡率为46.1%。 [11.]
诱捕受体3 (DcR3)是一种具有免疫调节作用的可溶性蛋白,其外周血水平独立预测ARDS患者28天的死亡率。在一项比较ARDS患者中DcR3、髓系细胞上表达的可溶性触发受体(sTREM)-1、TNF-alpha和IL-6的研究中,血浆DcR3水平是ARDS第1周所有时间点区分幸存者和非幸存者的唯一生物标志物。 [12.]无论APACHE II评分如何,非存活患者的DcR3水平高于存活患者,且DcR3水平越高患者的死亡率越高。
发病率是相当大的。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者住院时间延长,经常发生医院感染,特别是呼吸机相关肺炎(VAP)。此外,患者常出现明显的体重减轻和肌肉无力,出院后功能障碍可能持续数月。 [13.]
严重的疾病和机械通气时间的延长是持续性肺功能异常的预测因素。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的幸存者在康复后的数年内都有明显的功能障碍。
在ARDS的109例幸存者的一项研究中,第一名患者在第一年死亡。在83中,可评价幸存者,肺活量和肺量在6个月内正常,但在1年后仍然存在温和地减少(72%)。 [13.]急性呼吸窘迫综合征(ARDS)幸存者在1年的时间里出现了异常的6分钟步行距离,只有49%的人返回了工作岗位。他们的健康相关生活质量明显低于正常水平。然而,没有患者在12个月后仍保持氧依赖。放射学上的异常也完全消除了。
一项对同一组患者在ARDS康复5年后的研究(另外9例患者死亡,64例进行了评估)显示,与生理和神经心理因素相关的持续运动障碍和生活质量下降。 [14.]
一项研究检查ARDS确定ARDS幸存者在恢复后6个月内的普遍存产较差的余生HRQL贫困人口较差的卫生相关生活质量(HRQL)。 [15.]这包括在流动性、精力和社会孤立方面得分较低。
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诊断为急性呼吸窘迫综合征的呼吸衰竭1周患者的便携式正位胸片。图像显示气管插管,上腔静脉左侧锁骨下中心静脉导管,双侧肺中下区多见斑片状影。
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来自患者的显微照片急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。图像在渗出阶段显示ARD。注意透明膜和肺泡上皮的损失在ARDS的早期阶段。
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在患者的便携式胸部射线照片有急性呼吸窘迫综合征的患者。条件在大约1周内进化。
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在患者的便携式胸部射线照片有急性呼吸窘迫综合征的患者。条件在大约1周内进化。
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在患者的便携式胸部射线照片有急性呼吸窘迫综合征的患者。条件在大约1周内进化。
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一张急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的显微照片。这张图片显示的是增殖早期的急性呼吸窘迫综合征。注意2型肺细胞增生,伴间隔增宽和间质成纤维细胞增生。
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一张急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的显微照片。这张图片显示的是增殖晚期的急性呼吸窘迫综合征。可见广泛的成纤维细胞增生,并伴有透明膜的掺入。
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1例急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的胸片。患者接受全氟龙治疗,用于部分液体通气。
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便携式胸部x光照片。图示双侧混浊提示急性呼吸窘迫综合征。
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在患有疑似急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的患者中的计算机断层扫描扫描。在具有纵隔窗口的心脏水平下获得该图像,并显示双侧胸腔积液而不是弥漫性双侧肺整合。另外,观察到在下叶中存在一些压缩的存在。
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急性呼吸窘迫综合征患者的高分辨率计算机断层扫描。图示小的右侧胸腔积液,空气支气管征实变,及一些毛玻璃样混浊。结果显示牙槽突,在本例中是牙槽损伤。
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急性呼吸窘迫综合征,亚急性4x:急性呼吸窘迫综合征组织期肺低倍镜。间质纤维组织增生压迫肺泡,偶尔可见透明膜。医学博士Rodolfo Laucirica提供显微照片
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急性呼吸系统损伤(ARDS),亚急性20x:高倍镜下的肺泡(中间)内衬透明膜,中间左右可见间质成纤维细胞增生。医学博士Rodolfo Laucirica提供显微照片