临床资料
患者男,75岁,因「胃穿孔术后3个月余,气管切开术后2个月」于2020年5月8日收入复旦大学附属中山医院。患者于2月16日因恶心、呕吐就诊于当地医院,确诊胃穿孔,治疗过程中出现吸入性肺炎、呼吸衰竭,3月4日行气管插管机械通气,3月9日改为气管切开。后腹部疾病痊愈,肺部病情改善,停用呼吸机,但仍有明显低氧血症,连接经鼻高流量氧疗装置供氧。3月24日复查胸部CT示两中下肺背侧渗出灶;痰培养:产气肠杆菌。
诊断为呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)。根据药敏结果给予左氧氟沙星0.2 g,2次/d;头孢米诺2 g,2次/d治疗。4月12日痰培养结果为铜绿假单胞菌,更换为美罗培南1 g,3次/d;莫西沙星0.4 g,1次/d。4月27日胸部CT示双中下肺背侧渗出性病灶明显吸收,气管、右侧主支气管及叶支气管大量痰栓,右肺上叶阻塞性肺炎,又更换抗生素为头孢哌酮/舒巴坦3 g,3次/d;利奈唑胺0.6 g,2次/d。5月5日复查胸部CT显示病灶无好转。
入本院时一般情况差,生命体征稳定,右上肺呼吸音明显降低。血白细胞计数12.53×10^9/L,C反应蛋白38.3 mg/L,降钙素原0.66 ng/mL。气管镜检查:气管管腔通畅,黏膜光滑,隆突锐利;左侧各支气管管腔通畅,黏膜光滑;右侧各支气管各管腔见大量浓痰,管壁充血、水肿,管腔狭窄,右上叶支气管显示不清,于右侧支气管吸取痰液送病原微生物培养,结果显示为铜绿假单胞菌(2+)。根据药敏结果改用哌拉西林/他唑巴坦4.5 g,3次/d,并加强营养支持、化痰、反复气管镜吸痰等治疗;继续应用经鼻高流量氧疗。5月15日胸部CT仍为右上叶阻塞性肺炎,纵隔明显右移,右上叶含气肺容积明显缩小,右下叶支气管狭窄,双下肺少许炎症(图1)。
多次气管镜检查,仍为右支气管大量脓性分泌物,培养仍为铜绿假单胞菌,且出现多重耐药。根据药敏结果,于5月20日调整抗生素为多黏菌素B雾化联合静脉应用。
虽经积极治疗,患者仍反复高热,持续大量脓痰,白细胞计数、C反应蛋白、降钙素原等反复明显升高。5月25日停用抗生素,改经鼻高流量氧疗为呼吸机间断机械通气,通气模式为压力支持通气,支持压力迅速调整至30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),持续1~2 min,吸气峰流量迅速达130 L/min以上,潮气量逐渐达1000 mL以上,伴呼吸频率逐渐降至10次/min以下,吸气峰流量逐渐下降;然后转为支持压力12 cm H2O,约持续1~2 h,吸气峰流量约60 L/min,潮气量约600 mL,呼吸频率约16次/min。约4~6 h重复1次高压力通气,方法同前。停机过程中,给予经鼻导管氧疗;将气管切开导管气囊内气体充分抽出,该过程中有大量浓痰咳出。
次日患者体温明显下降,6天后基本正常;2天后痰液明显减少;6天后复查白细胞计数10.08×10^9/L,C反应蛋白12.5 mg/L,降钙素原0.17 ng/mL。于6月2日加用泼尼松10 mg,3次/d,胃管内给药;同时雾化吸入布地奈德和硫酸沙丁胺醇溶液。其后患者一般情况逐渐改善,咳嗽明显好转;6月11日复查胸部CT提示右上肺炎症吸收,余少许陈旧灶,纵隔居中,右上叶含气肺容积基本恢复正常,余基本同前(图2);炎症指标恢复正常。痊愈出院。
讨论
该患者胃穿孔术后曾发生重症吸入性肺炎,治疗后明显好转,但气管切开、机械通气过程中反复出现高热、浓痰增多、呼吸困难和低氧血症等表现,且炎症指标反复明显升高,胸部CT先后出现不同部位炎症病灶;病原学检查最初痰培养示产气肠杆菌,后出现铜绿假单胞菌。故上述临床表现和病原学结果符合VAP的诊断[1],且不同阶段VAP的病原菌和临床特点不同。病初以双下肺感染为主,治疗后逐渐好转;其后以右上肺阻塞性肺炎为主,治疗无效。
近10余年,临床上强调小潮气量保护性肺通气,对减轻或避免急性呼吸窘迫综合征患者的呼吸机相关肺损伤和降低病死率发挥了积极作用[2],但也出现明显的滥用趋势,经常被推广至各类机械通气患者,特别肺结构和功能较好的神经科或外科手术后患者,导致镇静、肌松剂过度应用,加之重力作用,发生低位肺组织的肺泡萎陷或支气管引流不畅,持续或反复肺部感染,抗感染药物治疗效果不佳。
机体正常静息呼吸时,肺弹性及各级气道的阻力正常,支气管内的气流形态主要以层流为主,气道阻力符合泊肃叶方程,即气道阻力低且恒定,与半径的4次方成反比,与流量无关[3],故吸呼气流量和潮气量皆较低,呼吸平稳;加之肺弹性正常和膈肌的作用,各部位肺泡有效开放,肺通气、血流比例及肺泡与肺泡毛细血管之间的气体交换正常。正常气道的防御功能完善,若出现分泌物,将刺激大气道内咳嗽感受器和周边气道内的纤毛运动。因此正常气道–肺的气体交换作用与保护性防御作用是一致的。
该例患者机械通气初期吸入性肺炎迅速好转,但随之出现双中下肺背侧的坠积性肺炎,由于没有根据呼吸生理特点进行间断大潮气量通气等措施实现肺泡引流,故尽管给予针对性抗生素治疗1个月才改善。不仅如此,由于长期人工气道等原因,又诱发出右上叶支气管炎症,且逐渐加重,导致严重炎症性狭窄,右上叶阻塞性肺炎,远端气道、肺泡内大量脓性分泌物集聚;气道半径明显减小,气流以湍流为主,阻力与半径的5次方成正比,且与流量的平方成正比,故与层流相比,局部气道阻力显著增大,脓性分泌物引流更为困难[4],故尽管积极给予气管镜吸痰和针对性抗生素等治疗仍无效。左肺弹性和气道阻力正常,通气正常,分泌物引流通畅;右下叶支气管虽有狭窄,但程度较轻,气道阻力增加有限,通气基本正常,分泌物引流基本通畅。为此我们调整治疗核心,停用不敏感或敏感度极低的抗感染药物,根据呼吸生理特点,采用以改善右上肺支气管和肺泡引流为主的非药物治疗。
与普通社区获得性肺炎不同,该类VAP患者的病原菌致病性低,耐药性强,尽管长期应用抗感染药物无效,但也未出现原发病灶的明显加重或严重并发症,故上述调整可行。由于患者自主呼吸能力较强,故选择压力支持通气模式[5]。但与传统机械通气从低压力开始,逐渐增大压力治疗呼吸衰竭的方式不同;直接给予30 cm H2O的支持压力,形成气道口和肺泡之间的巨大压力差,迅速产生高吸气流量和较长的吸气时间,进而导致潮气量明显增大[6]。监测结果也证实该点,调整通气后,吸气峰流量迅速升高130 L/min以上,潮气量约800 mL,患者咳嗽明显;数次通气后,潮气量逐渐超过1000 mL,伴呼吸频率明显减慢;随着呼吸深慢,吸气峰流量也迅速下降。起初高压力产生的高流量刺激气管-主支气管黏膜的咳嗽感受器,促进咳嗽反射和痰液的排出,而随后的潮气量明显增大使左肺和右下肺通气量明显增加,肺弹性阻力明显增大;加之呼吸深慢、吸气流量明显下降,右上叶支气管气流的湍流强度降低,气道阻力降低,右上叶通气量增大,从而刺激局部咳嗽感受器和纤毛运动,扩张肺泡;肺泡扩张和肺容积增大必然伴随局部支气管扩张和气道阻力的进一步下降,最终改善右上叶支气管和肺泡的引流[7]。停用机械通气的过程中,充分抽出气管切开导管内的气体,不仅使气管内的气流阻力显著减小;同时气管内分泌物流动,有效刺激咳嗽感受器;咳嗽时声门包裹气管导管,在局部形成高压,提高咳嗽能力,进一步改善引流[8]。临床实践也证明如此反复操作后的短时间内,患者即大量咳出脓痰;伴随体温和炎症指标的迅速下降;数日后痰液也明显减少。
与急性呼吸窘迫综合征的肺泡严重损伤和危重哮喘的肺严重过度充气不同,该患者的肺结构和功能基本正常,早期主要为肺底部、背部肺泡萎陷和感染。入本院后主要为右上叶支气管炎性狭窄,右上肺局部气道阻力增大,因此规律性间断高压力、高流量、高潮气量通气促进患者的咳嗽反射、纤毛运动和局部陷闭肺泡开放等效应是符合呼吸生理特点的自然选择,导致肺损伤或循环抑制的不良反应可忽略。
分泌物引流好转和感染改善后,短时间加用低剂量糖皮质激素口服和雾化吸入,并应用β2受体兴奋剂,可较快改善右上叶支气管的充血、水肿,减少分泌物的产生[9]。β2受体兴奋剂扩张支气管平滑肌,促进纤毛运动和分泌物的引流[10]。与机械通气改善引流的作用协同,促进右上肺阻塞性肺炎的迅速好转,且对机体局部和全身的免疫功能无明显影响。
总之,与社区获得性肺炎、急性呼吸窘迫综合征或危重哮喘不同,本例患者治疗过程中出现右上叶支气管显著炎性狭窄,其VAP类型主要为支气管–肺泡引流不畅等导致的阻塞性肺炎,肺泡容积缩小,但结构完整,故尽管采用多种针对性抗感染药物治疗和气管镜吸痰治疗1个月无效,且出现泛耐药菌,以至于「无药」可选。调整治疗策略,根据呼吸生理特点,采用间断高压力机械通气和停机时气囊充分放气改善气管、右上叶支气管和肺泡的引流,后短时间加用低剂量激素和β2受体兴奋剂改善右上叶支气管的炎症和阻塞后,右上叶肺炎和支气管炎症皆迅速好转,并痊愈。因此,在肺结构和功能相对较好的VAP患者,不能单纯强调应用抗感染药物和吸痰等治疗,根据呼吸生理学特点主动改善肺泡–支气管–支气管引流应成为治疗的核心。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。
参考文献略。
引用本文:沈悦, 计海婴, 陈智鸿, 朱蕾. 高压力和大潮气量间断机械通气治疗老年呼吸机相关性肺炎一例. 中国呼吸与危重监护杂志, 2022, 21(4): 285-288. doi: 10.7507/1671-6205.202107073