2023年ARDS疾病严重程度的生理学指标.docx

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1、2023年ARDS疾病严重程度的生理学指标摘要尽管动脉氧分压与吸入氧浓度的比值（Pao2FiO2比值）有显著局限性，但它仍然是ARDS疾病严重程度分级的标准工具。50多年来，治疗决策和研究纳入都依赖于这一参数。此外，在过去几十年中，研究者还研究了几个变量，其中包括通气效率、肺力学和右心室功能等其他生理学考虑因素。本综述描述了所有相关参数的优势和局限性，旨在帮助我们更好地了解疾病严重程度和未来可能的治疗靶点。关键词：急性呼吸窘迫综合征，分级，危险分层，预后，病死率介绍ARDS的特征是肺损伤、充气组织减少、肺血管通透性增加和炎症失调1这些异常会损害气体交换、肺力学和心血管功能，导致多器官功能障碍。

2、ARDS患者的死亡率仍然很高，根据疾病严重程度在30-50%之间3o对该疾病的认识和实施最佳实践（如肺保护性通气和俯卧位）尚不理想3。ARDS的临床危险分层依赖于动脉血氧分压（Pae）2）与吸入氧浓度（FiO2）的比值（Pao2FiO2比值）。该参数仅表示氧合衰竭，并可能因呼吸机设置和给予的Fio2而变化4o除氧合衰竭外，ARDS还可导致通气、肺力学和右心室功能受损（图1）。这些也被探索作为严重程度和预后的标志物。在这里，我们回顾了成人人群中这些领域中研究参数的证据和基本原理。 PaO2FiO2 Oxygenationindex Oxygenationsaturationindex P/FPr

3、atio Deadspacefraction Venti1atoryratio Drivingpressure Mechanica1power Presenceorabsenceofrightventricu1arinjuryaccordingtodifferentechocardiographicandc1inica1criteria氧合历史上，ARDS疾病严重程度的分类重点是氧合衰竭。ARDS的共识定义依赖于Pae)2FiO2比值5o这一测量方法易于获得，并已在近期所有ARDS试验中使用。然而，这一计算变量具有显著的生理局限性。首先是除非患者插管或使用高流量吸氧装置,否则无法获得FiO2的

4、精确测量值。其次尸a2Fi2与FiO2呈曲线关系,并且会随着FiO2的不同而发生很大变化，而不会改变疾病的严重程度。即分流和V/Q不匹配的存在影响了PaO2Fio2变化的变化，从而导致不同患者的Pac2FiO2比值不同。一项研究表明，在典型的动脉血氧饱和度范围(92%98%)内检测不同Fio2水平时，约30%的患者疾病严重程度分级发生变化4oPEEP也改变了PaO2,导致与较低水平的PEEP相比，较高水平的PEEP患者的PaO2ZFiO2比值较高PEEP对萎陷肺泡的复张和改善氧合的作用可以迅速改变PaO2FiO2,甚至在发病的第一天,有时足以使患者重新分类为较低的严重程度或根本不符合ARDS标

5、准。ARDS迅速改善的这一现象广泛存在9,一些试验试图解决这一问题，方法是仅纳入机械通气1224小时后仍符合规定PaO2FiO2标准的患者1。，“。其他可增加Pac2的干预措施(如肺血管扩张剂)也会影响PaC12FiO2计算结果12-16。最后,几项研究表明初始PaO2FiO2值与死亡率并非独立相关17-23,但随后几天的测量值可能与结局的相关性更好2425。考虑到这些局限性，研究者对其他氧合指标进行了研究，包括氧合指数(OXygenationindex,OI)18,26-28、侵入性较小的氧合饱和度指数(OSI)29,3。和P/FP比值3ioP/FP比值柏林标准要求最低PEEP为5CmH2O

6、才能诊断ARDSo然而，临床实践中往往使用较高水平的PEEPo因此，P/FP比值包含设定的PEEP如下31；PaO210P/FP=PiQ2xpEEp一项来自7项ARDS随机试验的3,442例患者的回顾性研究表明,PFP将1,860例患者(54.0%)重新分类为不同于Pao2FiO2的疾病严重程度31。与Pao2FiO2相比,P/FP在预测死亡率方面更好(表1),其预后性能随着所测试的PEEP水平的每一个增加而改善。除此之外，PFP比值的支持性数据有限，而且尚不清楚它在胸壁顺应性改变(如重度肥胖)的患者中的表现32o氧合指数(O1)C)I最初用于评估新生儿低氧性呼吸衰竭的严重程度和体外膜肺氧合(

7、ECMo)的需求33。计算公式如下：OI=FiO2meanPawIOOPaO2Paw代表气道压力。它对成人ARDS患者具有预后价值，研究表明OI与死亡率有中等且一致的相关性26,在第3天对死亡或撤机失败结局有预测价值27,多变量分析后与死亡率有统计学显著相关性34O根据01、Pa2Fio2、不同严重程度的欧美共识会议(AECC)定义和柏林定义对ARDS队列进行分析，单变量分析均显示它们与病死率相关，但多变量分析未显示28o本研究的标准从第1天至第7天逐渐变得更加准确。与第1天相比，第3天的数值是更早预测和更好准确性的理想组合。在逐步向后选择模型中，OI是预测死亡率保持统计学显著价值的唯一变量。

8、对OI公式进行了修正，成人年龄调整的O1(AO1)是在OI基础上加年龄。AoI似乎在预测死亡率方面表现更好26(表1)。然而，尚未在进一步的研究中评估AOI,需要更多的证据来证实其预后价值。总体而言，在这些研究中，OI与死亡率的关联不同，区分值中等(AC0.610.724)26,27。由于纳入了平均气道压、呼吸系统特征的表现和呼吸机设置，因此它的性能可能优于单独的PaO2FiO2o氧饱和度指数(OSI)OS1是OI公式结合无创脉搏血氧饱和度(SPo2)的变体。计算公式为：IOOFio2meanPawOSI=SPO2必须为97%或更低，因为较高的测量值具有较低的区分值，因此被研究排除29,3。一

9、项包含329例ARDS患者的单中心回顾性队列研究分析了OSkOIxPaO2/FiO2、SPO2FiO2和第1天的肺损伤评分，结果显示OI和OSI有很强的相关性(SPearman等级相关系数0.862zp0.001)29o经多变量分析，仅C1S1与死亡率独立相关，而其他标准未发现独立相关。另一项对101例ARDS患者的回顾性研究发现OI和OSI均有预测价值，以OS112和0I16为阈值，与死亡率增加相关30OOSI的优点是不需要血气样本；然而，支持脉搏血氧测定的研究较少，其鉴别能力有限，AUC范围为0.6020.65629,3。，并且脉搏血氧测定在黑种人患者中显示的准确性较低，这可能导致种族差异

10、35o通气和死腔与潮气量的比值由于相对于潮气量(VT)的死腔(VD)增加，ARDS还会导致通气效率降低。ARDS中的死腔可归因于局部过度充气、肺泡和内皮损伤、微血管血栓和肺血流紊乱36,37。止匕外，疾病严重程度、血流动力学、机械通气类型及其强度也会改变死腔。死腔与潮气量的比值(Vd/Vt)死腔与潮气量的比值(Vd/Vt)需要测量呼出的CO2和动脉CO2z并使用波尔方程的Er1ghOff修正38：Pc1CO2PeC。?PaCO2其中PECO2定义为混合呼出气体中的二氧化碳分压。数项研究已证实丫口八/丁与死亡率相关38-44(表2)。死亡患者的这一比值0.580.6039,41。Vd/Vt的计算

11、需要PECO2,呼出二氧化碳曲线是需要的，但不能常规获得。因此，利用Er1ghoff-Bohr方程42中的呼气末CO2(PETCo2)提出了Vd/Vt的床旁估算方法：PGCo2PETCo2VDNT=通过对ARDS网络数据库中患者的一项回顾性研究进行多变量分析，这种简化方法与死亡率相关42o在本研究中，在诊断ARDS后24小时内测量PETCO2,并在动脉血气分析后1小时内记录PETCO2,且不改变呼吸机设置。通气量比(VR)通气量比是估计死腔的一种更简单的方法，只需要PaCO2和测量的每分钟通气量4346。minuteventi1ation(m1min)PaCO2VR=predictedbody

12、weight(kg)10037.5对520例ARDS患者进行了VR研究，发现VR与Vd/Vt呈中度正相关(改良r=0.66)45。在主要数据集和从FAeTT试验提取的验证队列中，VR2与较低的死亡率相关47。在1,307例患者中也证实了类似的VR临界值，其中VR3)与这种干预的生存获益相关，而低VR(3)与伤害的可能性增加相关49。呼吸机功率、驱动压和肺顺应性另一个关注的领域是呼吸系统特征的生理标志物(如顺应性)和呼吸机对呼吸系统施加的力(如驱动压和功率)作为疾病严重程度的表现或肺损伤的潜在原因50o肺顺应性ARDS患者的呼吸系统顺应性(CRS)常降低5。因此，它被研究为一种可能的预后标志物，

13、在死亡患者中略低28,34,38,44。然而，将其作为死亡率预后工具的预测价值较差46,51,并且通过肺复张和PEEP滴定来改善CRS的尝试未被证明有益52O使用CRS有几个挑战，其一，它依赖于肺容量，胸壁力学和肺的大小。单独使用它并不能作为良好的预后或严重程度标志物，尽管极低的数值与死亡率增加相关。驱动压(AP)53和机械能(MP)54等概念使呼吸机传给可用于通气的肺组织的VT所施加的力正常化。鉴于ARDS患者充气肺大小的变异性和异质性，AP和MP可以更好地代表以肺泡过度扩张（应变）为特征的容积伤和以跨肺压（应力）过高为特征的气压伤的肺损伤过程。驱动压AP定义为VT与CRS的比值，计算方法为

14、平台压（PPIat）减去总PEEPoAmato等将其作为ARDS死亡率的重要中介物进行了研究53o由于其概念将VT归一化为Crs,因此被提出以更好地代表ARDS患者呼吸机相关性肺损伤的动力。该研究分析了既往随机临床试验中3,562例患者的通气变量，发现AP与死亡率有很强的独立相关性53。随后的一项研究在2项ARDS试验的787例患者中分析了AP,这些试验将严格肺保护性通气作为标准治疗55O在多变量分析中，他们发现AP每增加1cmH2Oz90天死亡率的HR为1.05（1.02-1.08）o这与AmatO研究的结果相似53,该研究发现AP每增加1个标准差（约7cmH20）,死亡率增加41%,相当于

15、AP每增加1cmH20,死亡率的风险比为1.049oGOIigher等分析了5项随机试验中纳入的患者数据，结果表明，小Vt通气策略降低死亡率取决于标准化呼吸系统弹性（ERS标准化至理想体重）56。这项分析表明，较低的VT仅与较高VT患者（使用常规VT值时固有较高AP的患者）的死亡率降低相关，而低VT患者似乎并未从低VT策略中获益。对A1VEo1157和EXPreSS58试验进行的再分析研究了P（MP）和PaO2ZFiO2（APa2Fi2）的变化5%在同一模型中合并时，随机分组后P与死亡率的相关性高于APa2Fi2,这提示AP的概念不仅可以作为第1日的预后工具，而且可以作为呼吸机调整的可能目标。值得注意的是，几项研究并未发现AP可预测肥胖患者的死亡率60-62O机械能MP是呼吸机输送到呼吸系统的能量的度量54。它包括流速、呼吸频率(RR)