一文读懂急性呼吸窘迫综合征（ARDS）

一文读懂急性呼吸窘迫综合征（ARDS）

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是一种严重的肺部疾病，近年来其发病率因新冠疫情等因素有所增加，因此受到更广泛关注。本文将从概念、定义、病因、分期、病理生理到治疗等多个方面，全面介绍这种疾病的相关知识。

ARDS的概念与定义

ARDS是由多种病因引发的，以肺泡上皮和肺毛细血管内皮细胞损伤，造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，进而导致急性低氧性呼吸功能不全或衰竭为特征的临床综合征。其主要病理特征为炎症导致的肺微血管通透性增高，肺泡腔渗出富含蛋白质的液体，进而引发肺水肿及透明膜形成，常伴有肺泡出血。

ARDS的柏林定义

• 发病时间：在已知临床损伤后1周内发病，或在新出现或加重的呼吸症状1周内发病。
• 胸部影像学：存在双肺斑片状阴影，且不能完全由胸腔积液、肺不张或结节等原因解释。
• 肺水肿原因：呼吸衰竭无法用心力衰竭或液体过负荷完全解释，若不存在危险因素，则需排除静水压性肺水肿。
• 氧合指数：根据动脉血氧分压（PaO₂）与吸入氧分数值（FiO₂）的比值（PaO₂/FiO₂）进行分类，轻度为200 mmHg < PaO₂/FiO₂ ≤ 300 mmHg；中度为100 mmHg < PaO₂/FiO₂ ≤ 200 mmHg；重度为PaO₂/FiO₂ ≤ 100 mmHg。同时，轻度ARDS时呼气末正压（PEEP）或持续气道正压（CPAP）≥ 5 cmH₂O，中度和重度ARDS时PEEP ≥ 5 cmH₂O。

ARDS全球新定义：2023年提出的全球新定义在柏林定义基础上进行了扩展，主要变化如下

• 允许SpO2/FiO2≤315(1 mmHg=0.133kPa)同时SpO2≤ 97%(SpO2/FiO2在SpO2>97% 时无效)作为低氧血症的判定标准。当SpO2≤ 97% 时，SpO2/FiO2可用于ARDS严重程度分级:
• 235<SpO2/FiO2≤315为轻度；
• 148mmHg<SpO2/FiO2≤235mmhg为中度；
• SpO2/FiO2≤148 为重度；
• 分别对应柏林定义分级标准:
• 200mmHg<PaO2/FiO2≤300mmhg为轻度，100mmHg<PaO2/FiO2≤200mmhg为中度，
• PaO2/FiO2≤100mmHg为重度。

新定义将 ARDS 分为三个特定类型，具体如下

1. 插管ARDS :与柏林定义基本一致;
2. 非插管ARDS: 指接受 HFNC ≥ 30 L/min 或无创正压通气/持续气道正压通气时呼气末正压至少5cmH2O 且满足 ARDS 低氧血者标准者;
3. 资源有限环境下的ARDS: 指在资源有限情况下，SpO2/FiO2≤ 315 同时 SpO2≤ 97% 即可诊断 ARDS，不要求特定的呼吸支持设备、最低氧流量或呼气末正压，使这些地区的患者也能得到诊断。

影像学检查

保留双侧肺部影像学改变作为诊断标准，同时增加肺部超声作为替代检查方法，特别是在资源有限地区，为诊断提供了更多选择。

ARDS的病因

ARDS的病因可分为直接肺损伤因素和间接肺损伤因素。

直接肺损伤因素

• 严重肺部感染（包括细菌、病毒、真菌等引起的肺炎）
• 胃内容物吸入
• 肺挫伤
• 吸入有毒气体（如烟雾、化学物质等）
• 溺水
• 氧中毒等

间接肺损伤因素

• 严重感染（如脓毒症）
• 严重创伤（如骨折、大面积烧伤、严重颅脑损伤等）
• 休克
• 急性重症胰腺炎
• 大量输血
• 体外循环
• 药物过量（如阿片类药物、水杨酸类药物等）等

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）可由间接、肺外或直接肺损伤引起。ARDS最常见的肺外危险因素是脓毒症、胰腺炎和外伤，而肺炎和误吸是最常见的肺部危险因素；在所有危险因素中，肺炎（非肺性败血症）是最常见的。

ARDS的分期

ARDS通常可分为以下三期。

渗出期（早期）

多发生于发病后的1 - 4天。此期的主要特点是肺间质和肺泡内水肿、出血，大量炎症细胞浸润，透明膜形成。患者表现为呼吸急促、呼吸困难进行性加重，难以通过常规氧疗纠正的低氧血症，影像学检查可见双肺弥漫性浸润影。

增生期（中期）

一般在发病后的3 - 7天出现。主要特征为Ⅱ型肺泡上皮细胞增生，成纤维细胞增生，胶原沉积，肺泡隔增厚。患者呼吸困难持续存在，低氧血症改善不明显，可能伴有肺部感染等并发症。

纤维化期（晚期）

常在发病7 - 10天后发生。此时肺泡结构破坏，广泛纤维化，形成囊性纤维化改变，肺毛细血管床减少。患者肺功能严重受损，出现呼吸衰竭，预后较差。

ARDS的病理生理

ARDS的病理生理过程较为复杂，涉及多个方面：

肺泡 - 毛细血管屏障损伤

各种致病因素导致肺泡上皮和肺毛细血管内皮细胞受损，使肺泡 - 毛细血管屏障通透性增加，引起蛋白质和液体渗出到肺泡和间质，形成肺水肿，严重影响气体交换。

(A)正常的肺泡-毛细血管膜是阻止肺泡水肿发展的屏障。随着轻度损伤(B)到重度损伤(C)的进展，肺泡-毛细血管屏障的渗透性增强，导致肺泡水肿。ENaC=上皮细胞钠离子通道。中性粒细胞= polymononuclear细胞。RBC=红细胞。

炎症反应失控

炎症细胞（如中性粒细胞、巨噬细胞等）在肺部大量聚集和激活，释放多种炎症介质（如肿瘤坏死因子 - α、白细胞介素 - 1、白细胞介素 - 6、白细胞介素 - 8等）和氧自由基，进一步损伤肺泡上皮和内皮细胞，加重肺损伤。同时，炎症反应还可导致肺血管收缩和微血栓形成，增加肺血管阻力，影响血流灌注。

急性呼吸窘迫综合征发展过程中的全身性和肺泡性炎症：
(A)正常的肺泡，无炎症或损伤。(B)观察到的以全身炎症、内皮功能障碍和凝血为特征的高炎症亚表型的变化。如果没有肺泡炎症，炎症引起的损伤从全身腔室向肺泡腔室（黄色箭头）驱动，导致通透性增加和肺泡水肿。(C)无系统性高炎症亚表型的肺泡高炎症患者的变化。肺泡上皮细胞、肺泡巨噬细胞和中性粒细胞在促炎性细胞因子的产生中起核心作用。上皮细胞和巨噬细胞在促炎分子的产生中是必不可少的。中性粒细胞产生各种损伤分子，损伤1型和2型肺细胞，导致肺细胞损伤标志物水平增加。在没有系统性炎症的情况下，这种情况下炎症引起的损伤从肺泡向系统腔室（黄色箭头）驱动，也导致通透性增加和肺泡水肿。(D)全身性和肺泡性双重炎症。在这种情况下，炎症从两个方向诱导肺损伤、通透性增加和肺泡水肿。

凝血 - 纤溶系统失衡

在ARDS患者中，凝血系统过度激活，同时纤溶系统受到抑制，导致肺内微血栓形成，加重肺部微循环障碍，进一步损害肺泡 - 毛细血管屏障功能。

肺表面活性物质减少

肺泡上皮细胞受损后，肺表面活性物质的合成和分泌减少，活性降低，导致肺泡表面张力增加，肺泡萎陷，肺顺应性降低，加重通气/血流比例失调，引起低氧血症。

图为急性呼吸窘迫综合征发病机制模型 ：1)早期细菌或病毒对肺泡上皮的损伤促进了富含蛋白质的肺水肿的形成，损害了表面活性剂的产生和肺泡液的清除，并启动了炎症级联反应。2)被募集的免疫细胞经常功能受损，病原体清除能力降低。3)上皮损伤加重内皮损伤。中性粒细胞迁移到组织损伤部位并募集巨噬细胞。4)中性粒细胞细胞外陷阱促进血小板聚集。5) M1巨噬细胞促进持续炎症。凋亡中性粒细胞的吞噬功能可能受损。6)肺微血管血栓形成。7)全身性炎症的特点是外周中性粒细胞和淋巴细胞减少

ARDS的治疗

ARDS的治疗原则包括积极治疗原发病、呼吸支持治疗、药物治疗和综合支持治疗等。

呼吸支持治疗

是ARDS治疗的关键环节。

• 机械通气策略：采用肺保护性通气策略，如小潮气量（6 - 8 mL/kg理想体重）、限制吸气平台压（≤ 30 cmH₂O），以减少呼吸机相关性肺损伤。同时，根据患者病情合理设置呼气末正压（PEEP），防止肺泡萎陷，改善氧合。
• 氧疗：根据患者的氧合情况，选择合适的氧疗方式，如鼻导管吸氧、面罩吸氧、经鼻高流量氧疗（HFNC）或无创正压通气（NIV）等。对于严重低氧血症患者，可能需要有创机械通气。
• 俯卧位通气：对于中重度ARDS患者，俯卧位通气可改善氧合，降低死亡率。通过改变患者体位，使塌陷的肺泡重新开放，改善通气/血流比例。

药物治疗

目前尚无特效药物治疗ARDS，但一些药物在改善患者病情方面可能具有一定作用。

• 糖皮质激素：建议中重度的ARDS患者在诊断后的24 h内加用糖皮质激素治疗（1~2 mg/kg泼尼松当量）。糖皮质激素的用药持续时间超过7天需要采取剂量递减，出现不良反应需及时停药。使用糖皮质激素需权衡其益处与潜在风险。
• 他汀类药物：具有抗炎、抗氧化、调节免疫等作用，但在ARDS治疗中的效果仍存在争议。
• 其他药物：如吸入性一氧化氮（iNO）可改善氧合，但对死亡率无明显影响；肺泡表面活性物质补充治疗在新生儿ARDS中效果较好，但在成人ARDS中的应用效果有限。

综合支持治疗

包括液体管理、营养支持、预防并发症等。

• 液体管理：在保证器官灌注的前提下，实施限制性液体管理策略，避免液体过负荷，减轻肺水肿。
• 营养支持：给予患者充足的营养支持，以维持机体代谢需求，增强免疫力。
• 并发症预防：积极预防和治疗肺部感染、深静脉血栓形成、应激性溃疡等并发症，降低患者死亡率。

参考文献

1. Bos L, and L Ware. Acute respiratory distress syndrome: causes, pathophysiology, and phenotypes. The Lancet 400(2022):1145-1156.
2. Matthay, Michael A et al. A New Global Definition of Acute Respiratory Distress Syndrome. American journal of respiratory and critical care medicine vol. 209,1 (2024): 37-47.
3. Bos, Lieuwe D J, and Lorraine B Ware. Acute respiratory distress syndrome: causes, pathophysiology, and phenotypes.Lancet (London, England) vol. 400,10358 (2022): 1145-1156.
4. Thompson, B Taylor et al. Acute Respiratory Distress Syndrome.The New England journal of medicine vol. 377,6 (2017): 562-572.
5. 中国研究型医院学会危重医学专委会.中国成人急性呼吸窘迫综合征（ARDS）诊断与非机械通气治疗指南（2023）.中华急诊医学杂志, 2023，32(10) : 1304-1318.