我来与大家讲讲新冠危重症患者的有创呼吸支持,其中包括有创机械通气、体外膜肺氧合(ECMO),这两个是带有很大创伤性的呼吸支持方式。
实际上,我们和新冠的直面接触刚刚一个多月,过去对新冠的认识不一定能够对现在新冠危重症的诊治提供多大帮助,但以往对「病毒性肺炎」的诊治经验能够给脏器支持(特别是对呼吸支持)方式的选择做些提示。
2022年12月类似爆发性质的疫情出乎我们的意料,这段时间,临床医生们见到了比以往任何时候都要多的完整新冠病例诊治过程,现在,绝大多数ICU医生可能面临着一个相持阶段,我推测正在收治重症患者的ICU里都存在几位「不好不坏」——好像有救治希望,但无论如何想办法,病情都不改善的患者。我结合自己的一些认识给大家做个介绍。
今天所讲内容的核心思路来自于《中华结核和呼吸杂志》的《奥密克戎变异株所致重症新型冠状病毒感染临床救治专家推荐意见》,詹庆元、解立新和梁宗安三位教授为通讯作者。我主要和大家分享有创通气和ECMO两方面的认识。
「有创通气」主要是涉及正压通气和气管插管两方面,当遇到一位呼吸衰竭的患者,该怎么考虑是否需要有创通气呢?
1、考虑这位患者需不需要正压通气?现在有些新冠患者出现了ARDS,需要正压通气来减少肺的渗出、维持肺泡形态、改善V/Q比;还有一些患者需要比较高的吸氧浓度,过去,普通无创呼吸机和高流量氧疗的方式很难做到高浓度吸氧,但现在不存在这个问题了,现在很多ICU的无创通气可以达到100%的吸氧浓度,甚至高流量氧疗的吸氧浓度也能达到95%甚至之上。所以,现在除了正压部分,有创通气对患者带来的好处已经不那么多了。
2、需不需要气管插管?就是需要不需要建立人工气道?患者有气道保护能力就不需要人工气道;反之,如果患者没有气道保护能力,比如痰多、引流不畅,或者意识不好、血流动力学紊乱、反应能力比较弱,有可能因为进食、呕吐等原因出现误吸时,我们就会认为患者的气道保护能力不够好。或者某些患者氧耗很大、氧合很差,需要用镇痛、镇静来维持低水平氧耗状态,那么他也失去了气道保护能力。
如果患者需要正压通气,还不需要气道保护,那么使用无创通气就可以了;如果患者又需要正压通气、又需要气道保护、又需要降低氧耗,那么就使用有创通气。
如果患者需要气管插管来保护气道,例如很多老年人原本没事,但因为新冠或其他原因出现意识不清,这些老人可能会出现误吸风险,所以,我们可能会选择气管插管后早期气管切开,之后有可能不需要上呼吸机,只保留人工气道即可。
一、如何把握气管插管时机?
对新冠患者来说,这一点的争议比较大。新冠病毒感染患者病程可以分为三阶段,从最早的感染阶段,到肺部出现渗出的变化,再到高炎症反应阶段,有可能在第二阶段表现为肺炎,第三阶段就发展为ARDS。
这是人为的分类,其实在某个患者身上可能见不到这些阶段。现在,我们在门诊看到很多患者自诉不久前感染了新冠,发过烧后康复了,过去三四周后,才发现运动时气喘;网络上也有很多人说感染新冠后人比较疲劳,这是精神或神经肌肉方面的影响吗?有些人就去门诊拍了CT,发现肺部有淡淡的渗出影,他们是不是有可能一开始就出现了新冠病毒感染导致的肺炎,只不过不是很严重。
那么,在某一个阶段、达到什么样的条件时,我们需要进行气管插管呢?
新冠病毒感染呼吸衰竭进展迅速,关于ARDS有一些数据,这是疫情初期的数据报告:约15%~30%的患者在入院1~2天内进展为ARDS;上述患者的病死率约74%。在特定的时期,特定的环境下,这些数据是成立的,但是这些数据应该都不足以代表新冠病毒感染的实际情况,仅供大家参考。
按照以往社区获得性肺炎(CAP)的数据来看,大概百分之十几的CAP会进展成为重症、出现ARDS;ARDS患者中约有2/3会在三天内从轻度急性肺损伤进展为重度。如果氧合指数在120以下,病死率约40%多;氧合指数在150左右,病死率约20%;氧合指数在200-300时,病死率约10%。
我认为当新冠成为常态化疾病诊断、治疗时,那时的数据或许才能反映这个疾病本身的特点。
近期疫情救治面临很多难点,非呼吸、非重症专业的一线医务人员参与管理新冠危重症患者,目前我们对疾病特点的所知依然不多——气管插管后预后差、插管时机把握不准;在气管插管后,还有继发感染风险(在实际诊疗中,我们也许发现鲍曼不动杆菌感染是常态出现的,肺克、铜绿、肠球菌也几乎都有出现,大家面临的不仅是纯粹的新冠感染)、呼吸机相关性肺损伤的风险(不仅是气管插管,无创通气一样可以引起肺损伤,气管插管后,很多患者呼吸窘迫很严重、吸气驱动很强、需要很强的镇痛镇静,甚至很多患者都需要使用激素,风险如何把握?),另外,我们还可能面临有创呼吸机等医疗设备数量的限制。
气管插管的指征,可以参考以下指标进行临床综合判断:
- 气体交换功能持续恶化,如在HFNO、NPPV支持条件下PaO2/FiO2 < 120 mmHg;CO2潴留进行性加重伴pH < 7.3。
(在甲流、禽流感等非免疫抑制感染人群当中,当氧合指数低于150,我们就要慎重了;新冠往往会导致I型呼吸衰竭,很少出现二氧化碳潴留,一旦出现,要么患者出现呼吸机疲劳了;要么气道引流不畅了,死腔通气明显增加;要么患者已经到了疾病终末期,插管是必然的)。
- 严重的呼吸窘迫症状:呼吸频率 > 30bpm,胸腹矛盾呼吸
- 气道保护能力差,痰液引流障碍
- 血流动力学不稳定
- 意识障碍
PaO2/FiO2 < 150 mmHg时,需要开始考虑气管插管,实施有创机械通气,但也不应单纯把PaO2/FiO2是否达标作为气管插管和有创机械通气的指征,应结合患者的临床表现和器官功能情况进行实时评估。如果患者对无创通气、高流量氧疗的耐受性很好,床旁又有足够的人力资源进行看护,或者患者耐受清醒俯卧位通气,不妨再观察观察,有充分的文献和研究报道,在这种条件下不会额外增加病死率。
同时,很多专家特别担心我们偏爱无创呼吸支持方式,或因有创通气后面临一系列难以处理的问题而延误气管插管(如气压伤、VAP、镇痛镇静带来的ICU获得性衰弱、拔管困难等等),这带来的危害可能更大。
HFNO何时给予气管插管是很多ICU大夫纠结的问题,大家可以参考ROX指数 = SpO2 / (FiO2 × RR),eg. 95 / (0.5 × 30) = 6.33,ROX指数大于4.88(12小时),HFNC成功的可能性大;ROX指数为3.85~4.88,需要密切评估患者的临床情况,若延迟插管则增加患者的病死率。
无创通气有优势也有局限性,它的优势在于能够提供比高流量氧疗更好的正压,对肺泡的稳定性更强,还有一定的正压辅助,对于老年人或者力量不足的患者确实有优势,但它和有创通气比较(或无创和有创呼吸支持比较)的缺陷是没有人工气道,不利于痰液引流,而且无创的温湿化效果可能比高流量差一点。
很多临床研究认为年龄大、存在感染中毒性休克、代谢性酸中毒、肺炎、呼吸频率快等情况都不适合无创通气,按照国内有些同行的想法,不太好判断患者的呼吸驱动强度时,先戴个无创看看潮气量,通过吸气时的波形变化大致判断出这位患者呼吸窘迫很厉害、吸气负荷很重、气压伤的风险很大,这时就能心安理得过渡到有创通气了。
也有些同行认为,用高流量作为辅助给新冠患者进行通气,如果高流量扛不住了,再用无创通气作为有创和高流量之间的桥梁,这个必要性就不大了。这时,我们就应该从高流量氧疗一步跨到有创通气,就不经过无创通气阶段了。
从简化的角度来说,无创通气确实在很多场合避免相当一部分新冠患者过渡到有创甚至上ECMO的阶段,但如果人力资源有限、照护力度不够,或没有对于重症的、特别是I型呼吸衰竭的无创通气应用经验,我建议大家就不要考虑无创通气了,使用无创通气的好坏更多的依赖于操作和设备条件。
NIV失败的高危因素:早期识别NIV治疗失败的高危因素,规范NIV的临床操作,能够显著提高NIV治疗ARDS的安全性。
二、有创通气的策略
新冠肺炎ARDS分两型,1型:肺顺应性接近正常,仅有病毒性肺炎,严重低氧血症,肺顺应性>50ml/cmH2O;肺血流灌注异常明显,V/Q失调明显;肺容积不低,可复张性差,CT显示肺可复张区域少;PEEP改善氧合不明显,或加重灌注异常。
2型:肺顺应性明显下降,与传统ARDS一致,20~30%入住ICU的新冠患者;低氧血症伴肺顺应性< 40ml/cmH2O;肺部渗出除与疾病进展有关,需警惕液体负荷过重;部分患者可能呼吸驱动高、呼吸努力强、胸腔负压明显;呼吸机相关性肺损伤风险高。
有创机械通气设置中,V-A/C还是P-A/C是个永恒的争议话题,目前的观点还是两种无优劣,熟悉哪种就用哪种。我们可能觉得P-A/C会比较安全些,上了ECMO后,我们几乎没再选过V-A/C了。针对两型ARDS患者,有专家做了不同的有创机械通气设置推荐。
1型患者机械通气设置:
-VT:7~8ml/Kg(PBW)
-PEEP:可复张性低,避免高PEEP
-俯卧位通气
2型患者机械通气设置:
-VT:6ml/Kg(PBW)
-平台压 < 30cmH2O
-驱动压 < 15cmH2O
-高水平PEEP(>10 cmH2O)
-俯卧位通气
再简单说说俯卧位通气:只要没有禁忌症,目前的原则是「俯卧位通气能做就做,时间越长越好」,它在这两种不同类型的ARDS患者中都非常有用,推荐常规应用12~16h的俯卧位通气治疗合并中重度ARDS(PaO2/FiO2<150 mmHg)患者,新冠危重症患者应在ARDS病程的早期,积极俯卧位;要保证时长,警惕并发症;需结合自己科室人员、经验、监护等实际情况实施。其实临床上只要改变了患者的体位,就会改变液体的重力分布,容易帮助气道内的分泌物移位、咳出来。
肺复张:广义肺复张包括俯卧位通气、自主呼吸,狭义肺复张包括手法肺复张(RM),应用于常规通气参数设置难以纠正的低氧血症、肺部影像学提示双侧大量渗出影的中重度ARDS患者。
肺复张是一个技术手段,也是一个评估手段。1型新冠肺炎ARDS患者肺可复张性较差,应避免反复RM导致的气压伤。可以用EIT来引导肺复张,但绝大多数地方可能无法在现在使用这种手段。
图:滴定PEEP:RM结合EIT
肌松剂:推荐间断或短期持续(<48 h)使用肌松剂,主要适用于早期合并中重度ARDS(PaO2/FiO2<150 mmHg)患者、出现肺保护性通气或俯卧位通气实施困难、自主呼吸努力过强和严重人机不协调情况。切忌长时间、大剂量使用,肌松剂和激素联合使用容易合并ICU-AW,也无法早期做康复。之所以各地ICU里都有一些躺着、僵持不下的患者,这可能是一个影响因素,后期,这些存活下来的患者可能还面临撤机和康复的问题。
三、ECMO的启动时机
目前新冠危重症患者分布在全国各地,在ECMO使用方面,矛盾已经由以前的「会不会建」变成现在的「会不会管」,现在绝大多数地方完全可以使用自己的团队把ECMO建立起来,但具备能够熟练建立、管理ECMO的中心并不多,ICU医生应掌握ECMO建立的指证,及时与当地ECMO中心联系,根据患者情况建立ECMO后转诊,或者转诊至ECMO中心建立ECMO。
有时可能遇到这种情况:患者已经发烧一星期,食欲不好、大量失液,气管插管使用镇痛镇静药物后,血压迅速垮掉、氧合也不好,这时如果补1500~2000毫升液体后,患者可能就「稳住了」,氧合得到了改善,不需要上ECMO。
对于VV-ECMO,《奥密克戎变异株所致重症新型冠状病毒感染临床救治专家推荐意见》里提到了上机的标准,肺保护性通气联合肺复张、俯卧位通气、肌松剂等手段充分规范使用后患者无明显改善:
- PaO 2 /FiO 2 < 100 mmHg,或肺泡-动脉氧分压差[P(A-a) O 2]>600 mmHg
- 呼吸频率 > 35次/min时,pH值 < 7.2,且平台压> 30 cmH 2O
- 年龄 < 65岁
- 机械通气时间 < 7 d
国外指南也有所建议,肺保护性通气联合肺复张、俯卧位通气、肌肉松弛剂等方法的同时,满足以下一条:
- PaO2/FiO2 < 50 mmHg超过3 h;
- PaO2/FiO2 < 80 mmHg超过6 h;
- 动脉血pH值60 mmHg超过6 h。
VA-ECMO方面,如出现心肌受累、难治性心源性休克,可考虑VA:持续性组织低灌注;收缩压<90 mmHg,心脏指数<2.2 L.min-1.m-2;同时给予去甲肾上腺素 > 0.5 μg.kg-1.min-1,多巴酚丁胺 > 20 μg.kg-1.min-1。(如新冠危重症患者主要累及肺脏,就以VV-ECMO为主)
作为终极呼吸循环支持手段,ECMO没有绝对禁忌证,相对禁忌证包括:高龄、合并无法恢复的疾病、存在抗凝的禁忌、在较高机械通气设置条件下机械通气 > 7 d、伴有严重多器官功能衰竭、VA-ECMO(主动脉瓣中-重度关闭不全、急性主动脉夹层)、存在周围大血管解剖畸形或者病变而无法建立ECMO血管通路。
四、ECMO救治效果评价
1、这是一项ELSO注册的国际队列研究,为2020年1月16日-5月1日,在ELSO注册36个国家213家医院ECMO救治COVID-19患者数据,主要观察终点:ECMO治疗后90天住院死亡率。
ARDS患者VV-ECMO治疗后90天住院死亡率为38·0% (95% CI 34·6–41·5);PaO2/FiO2高的患者死亡率低,风险比HR 0.68(95% CI 0.57-0.81)。
这项研究在进行人群选择时,可能对ECMO并没有那么高的需求,即使不使用ECMO,患者或许也能够好起来。
2、还有另一项4244名危重型COVID-19患者的国际多中心研究队列,164名ECMO患者纳入研究,与未行ECMO救治的患者组相比,90天存活率为63% vs 65%。
ECMO救治经验丰富的医院,患者存活率高有创通气4天内启动ECMO救治的患者存活率高。
3、Intensive Care Med这篇文章分析了ECMO救治死亡率增加的原因,随着新冠早期流行阶段到后期流行阶段,我们在新冠治疗的过程中越来越理性、越来越规范,治疗策略得到了优化,绝大多数的病人可能没有发展到重症,就被「扛住了」,再真正到了重症、危重症需要上ECMO时,这些患者较第一波疫情时就更为严重了,另外,患者数量增加导致医疗挤兑。
五、ECMO救治过程管理
ECMO运行管理与维护包括准备、建立与撤离;抗凝与出血预防;院内感染;机械通气的设置;体温调节;镇痛与镇静;营养支持等。
机械并发症包括膜肺、离心泵头管路、血管内置管……患者并发症包括抗凝相关、穿刺相关、血液相关、对其他脏器的影响。
ECMO期间机械通气参数设置: 「肺休息策略」最常用。
我们自己也在2020年发表过呼吸机设置的文章,发表在美国的CCM杂志上,我们建议保留「肺休息」策略,限制平台压和潮气量;避免「肺休息」策略,低PEEP所致的肺萎陷;来实现ECMO支持的ARDS患者个体化的通气参数设置「跨肺压指导的新肺通气策略」。
跨肺压指导的新肺通气策略:肺保护:PEEP设置;呼气末跨肺压0-5cmH2O;肺休息:气道峰压≤25cmH2O;吸气末跨肺压≤20cmH2O。吸氧浓度和呼吸频率不变:FiO2≤0.3~0.4;RR 10bpm。
ECMO抗凝现状:抗凝目标范围普遍接受:低强度抗凝方案(1.5倍基线值);辅助方案:抗Xa因子、ATIII水平(肝素抵抗);出血事件、血栓事件与抗凝方案及目标范围关系不明确。
综合评价凝血与纤溶过程:
血小板功能评价:结合定量与定性判断血小板功能预测出血风险(血小板计数下降与出血事件发生有关;TEG评估血小板功能来预测出血风险);血小板计数降低的特殊原因不容忽视;HIT:ECMO患者HIT抗体敏感性下降,诊断难度大,一旦怀疑需改用非肝素类抗凝药物;TAMOF:血浆置换(DIC、TTP、继发性TMA);出血与血栓形成风险均高。
院感:患者的感染部位中,血流、下呼吸道、泌尿系最为常见;常见的病原学包括金葡、大肠杆菌、铜绿、鲍曼、克雷伯杆菌、白念;一旦发生,很难处理,且预后差。患者的院感都是哪来的?我们发现在急诊、发热、共享病房等地一周以上的患者,会有各种各样的耐药菌出现,这时怎么办?如果使用ECMO,怎么管理?在院感这部分,「防」最重要,如果想要用抗生素「治」,就不单纯是费用问题了,有时根本就没有药可用。
ECMO导管相关感染防控如何进行?开始置管:无菌的环境和无菌操作;提高穿刺准确性,降低创伤;减少穿刺部位出血;ECMO运行:定期消毒;保持穿刺部位的干燥;尽量避免涉及管路的操作。
院内获得性感染的其他防治措施:原发病的控制;免疫抑制;体位;消化道去污染;气道管理/气管切开;血糖控制;营养支持……
写在最后,简单小结一下
有创通气:氧合指数很重要,但不是插管的唯一指证;还要关注肺保护性通气策略、患者的呼吸衰竭是Ⅰ型还是Ⅱ型,以及患者前期无创呼吸支持时的管理,要综合考虑来决定有创通气该不该建立、什么时候建立,在建立了有创通气以后,呼吸机怎么设置?如何使用这种呼吸力学的监测指标?还推荐俯卧位应趴尽趴,适当使用肺复张和肌松。
ECMO:主要关注时机,主要参考依据EOLIA标准,宜早不宜迟;ECMO的管理更为重要;疫情爆发、资源和团队经验不足是初期高死亡率的主要因素;我们建议ECMO患者的集中救治,这样能够改善预后。
参考文献 (可上下滑动浏览)
[1] Mauri T, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2017;195(9):1207-1215.
[2] Gattinoni L, et al. Eur Respir Rev. 2021;30(162):210138.
[3] Huang C, et al. Lancet. 2020;395(10223):497-506.
[4]中华医学会呼吸病学分会危重症学组, 中国医师协会呼吸医师分会危重症医学专家组. 奥密克戎变异株所致重症新型冠状病毒感染临床救治专家推荐意见 [J/OL] . 中华结核和呼吸杂志, 2023,46: 网络预发表.
[5] Roca O, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2019;199(11):1368-1376.
[6]中华医学会呼吸病学分会呼吸危重症医学学组.中华医学杂志. 2016,96(6):404-424
[7] Gattinoni L, et al. Crit Care. 2020 Apr 16;24(1):154.
[8] Wiggermann N, et al. Hum Factors. 2020 Nov;62(7):1069-1076.
[9] Combes A, et al. N Engl J Med, 2018,378(21):1965-1975.
[10] Barbaro RP, et al. Lancet. 2020;396(10257):1071-1078.
[11] Hajage D, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2022 Aug 1;206(3):281-294.
[12] Supady A, et al. Intensive Care Med. 2022;48(10):1326-1337.
[13] Tonna JE, et al. ASAIO J. 2021;67(6):601-610.
[14] Wang R, et al. Crit Care Med. 2020;48(9):1280-1288.
[15] Ann Am Thorac Soc. 2016 Dec;13(12):2242-2250
[16] J Crit Care. 2017 Jun;39:87-96
[17] ELSO Anticoagulation Guideline 2014
本期直播嘉宾
孙兵
首都医科大学附属北京朝阳医院-北京呼吸疾病研究所 呼吸与危重症医学科 副主任,主任医师;中华医学会 呼吸病学分会 呼吸危重症学组 委员;中国医师协会 体外循环专业委员会 委员;中国医师协会 呼吸分会 呼吸危重症工作委员会 委员;中国心胸血管麻醉学会 体外生命支持分会 常务委员;中国病理生理学会 危重症专业委员会 呼吸治疗学组副组长;中国康复医学会 呼吸康复专业委员会 青年委员会副组长;国家药品监督管理局医疗器械技术审评专家;主要研究方向:呼吸危重症、呼吸治疗和呼吸支持技术。
* 本次系列直播由中日医院呼吸与危重症医学科主任助理王一民医生主持。
本文由《呼吸界》编辑 Jerry 整理、排版,感谢孙兵教授的审阅修改!
* 感谢正大天晴药业集团股份有限公司对本次直播的大力支持
本文完
责编:Jerry