翻译：杨靖 编辑：未亚平
综述目的：机械通气过程中自发努力的潜在危险及其预防是临床医疗中的重要概念。2017年起，用力依赖性肺损伤被称为“病人自戕性肺损伤（P-SILI）”。在严重ARDS患者中，呼气末正压（PEEP）在减轻自发努力损伤的作用成为了国际研究热点。
最近的发现：实验和临床资料表明，剧烈的自发努力可能加重肺损伤，而在严重的肺损伤时，自发努力的强度似乎难以控制。实验研究发现，更高的PEEP策略可以有效地减少自发性肺损伤，同时保持一定的肌肉活动。最近的临床试验（即重新评估系统性早期神经肌肉阻滞（ROSE）试验）重新评估了中重度ARDS患者中系统性早期神经肌肉阻滞，提出更高的PEEP策略有利于轻度镇静目标下”安全“地自主呼吸。
总结：为了防止ARDS患者出现P-SILI，在严重ARDS患者中采用更高的PEEP策略促进“安全”自主呼吸似乎是可行的。
关键词：急性呼吸窘迫综合征，机械通气，呼气末正压，自主呼吸
要点：
1. 实验和临床资料支持，当肺损伤较严重时，自发努力难以控制在安全范围内，而剧烈的自发努力可能加重肺损伤。
2. “通气”引起的肺损伤的全球概念包括VILI伴P-SILI和由机械呼吸机（即VILI）或患者自身呼吸（即PSLI）引起的过度张力引起的肺损伤。
3. 根据最近研究，较高水平的PEEP似乎能使中重度ARDS患者在机械通气期间保持“安全”的自主呼吸。
背景
在重症监护病房机械通气中，轻度镇静下的自发努力促进作用占有中心地位。此种治疗策略可以给病人带来各种好处，例如更好的气体交换，维持周围肌肉和膈肌功能。然而，我们花了很长时间才认识到，自发的努力可能会恶化氧合并导致肺损伤。2010年，一项随机临床试验显示，早期使用神经肌肉阻断剂可能会增加严重ARDS患者90天的死亡率。从那时起，在机械通气过程中自发努力的潜在风险及其预防就被广泛讨论了。2017年，用力依赖性肺损伤的概念被称为“病人自戕性肺损伤（P-SILI）”。
本文总结了P-SILI的概念和更高PEEP的潜在作用，以减少自发努力的伤害。
病人自戕性肺损伤
证据
1985年，一系列ARDS患者的病例报告显示，肌肉放松后氧合明显增加，同时呼吸力降低，如气道压力-时间曲线形状所示。作者认为，ARDS患者表现出呼吸肌活力旺盛，应考虑进行瘫痪试验。1988年，一项实验研究证明了自发努力的危害。在羊体内，通过向小脑延髓池内滴入水杨酸钠增加自发活动，导致潮气量（VT）增加和分钟通气量增加。仅此一项就导致了严重的肺损伤。另外，支持P-SILI概念的实验室研究、病例系列和临床研究总结如下。
首先，在机械通气的兔和已建立肺损伤的猪中，尽管VT和平台力有限，但剧烈的自发活动加重了肺损伤。与轻度ARDS相比，重度ARDS与更强的自发努力相关，重度ARDS患者机械通气时的自发呼吸损伤效应更为突出。在最严重的ARDS，需要体外二氧化碳去除，即使轻度自发努力增加炎症，尽管VT极低。
第二，个别病例报告显示，机械通气期间用力过猛与氧合不良、肺水肿和气压伤有关。一项多中心试验表明，在机械通气条件下，使用神经肌肉阻断剂和顺式阿曲库铵可显著增加低氧血症患者（P/F<200mmhg）的氧合。在体外膜肺氧合过程中出现严重ARDS的患者中，ARDS患者不太可能出现“安全”的自主呼吸（由呼吸频率阈值和食管压δ定义）。根据实验结果，这种观察在更严重的ARDS患者中更为明显。此外，二氧化碳去除（通过增加气流）不足以防止有害的自发呼吸努力，从而使肺动脉压（PL）保持在安全限度内。
最后，临床数据主要提供间接证据。两个单中心和一个多中心随机临床试验报告神经肌肉阻滞（以防止自发的努力）可改善严重ARDS患者的肺功能、减少炎症和提高生存率。在随机临床研究中，早期使用神经肌肉阻滞可显著降低患者90天内的死亡率（30.8% VS 44.6%；P<0.04）,当患者被限制在PaO2/FiO2小于120mmHg（即更严重的损伤）时。来自一个大型数据库的数据（>7000名患者）表明，在严重败血症和呼吸道感染的机械通气患者中，早期使用神经肌肉阻断剂治疗与较低的住院死亡率相关。此外，对参与ARDS低潮气量通气研究的患者二次分析显示，PaO2/FiO2小于120mmHg的患者，肌肉麻痹与较少的上皮和内皮肺损伤以及较轻的全身炎症相关。最后，关于自主呼吸的临床数据是混合的，但在ARDS患儿中，剧烈的自发努力（在气道压力释放通气的设置中）比压力控制通气时的适度努力死亡率高出一倍。
综合所有的实验和临床资料，积累的证据表明，肺损伤严重时，自发用力难以在安全范围内控制；初始损伤严重和/或用力过猛时，在特定情况下，自发用力可能加重肺损伤。
呼吸机致肺损伤与病人自戕性肺损伤的概念
机械通气是一种紧急支持治疗，但机械通气本身也会引起肺损伤，称为呼吸机致肺损伤（VILI）。VILI的概念出现在20世纪70年代左右，现在这是一个公认的概念和术语。由于体积，VILI的主要机制被认为是过度扩张。因此，低VT是一种标准的通气策略，可将VILI的风险降至最低。
尽管P-SILI的概念是新的，但P-SILI的基本机制与VILI的相似。在P-SILI的病例中，整体（和局部）过度扩张是由患者自身的自发努力（即负胸膜压）或多或少地被呼吸机放大引起的。
机制
三种潜在的肺损伤机制来自于自发的努力（图1）：整体和局部过度扩张、肺灌注增加和患者-呼吸机不同步。
过度扩张
在压力辅助控制或压力支持中，自发呼吸降低了胸膜压，增加了PL和VT。高PL所反映的整体过度张力会加重肺损伤，无论是由机械呼吸机引起的，还是由病人的努力引起的，或两者兼而有之。
值得注意的是，即使通过使用容积控制通气来限制VT和整体PL，自发努力也可能通过增加局部肺压力和过度扩张而导致肺损伤。受伤的肺并没有表现出类似液体的行为；膈肌收缩后的吸气Ppl摆动没有完全消散，但主要局限于产生它的依赖区域（膈肌收缩）。因此，用力过猛导致依赖性肺的Ppl比其余肺的Ppl出现负的局部“波动”。较高的局部（依赖性）肺应力会导致局部过度扩张；它也会通过从其他肺区域，例如非依赖性肺（这称为摆动呼吸）吸入气体，导致依赖性肺中大量的潮气量聚集。最近的数据证实，大部分的用力依赖性肺损伤发生在依赖性肺中，也就是说，在同一区域，用力引起更大的吸气压力和伸展。
肺灌注增加
自发的努力产生一个更负的Ppl，进而增加跨壁血管的压力，也就是说，血管内压力和壁外压力之间的差异。跨壁血管压力是扩张胸内血管的净压力；在容积控制的低VT通气过程中，确实剧烈的自发努力（由于吸气努力持续，但进入肺部的气流受阻，Ppl变得极为阴性）可导致ARDS患者的肺水肿。最后，最近研究表明，剧烈的自发活动增加了哮喘急性加重期儿童的肺灌注和水肿倾向，并使预后恶化。
患者-呼吸机不同步可能会加重肺损伤
事实上，人们越来越认识到呼吸机非同步性与患者不良结局的关系，来自50名呼吸机患者的数据表明，呼吸机非同步性与较高的死亡率有关。例如，“双触发”，即在单次呼吸努力后出现两次连续吸气，可能有害，因为所传递的VT已经增加。双触发在呼吸驱动力较高的患者中更为常见。与容易发现并被广泛认为有害的剧烈努力相比，在重度镇静患者中可发生反向触发，在这种情况下，临床医生认为不同步的风险最小。反向触发可增加PL和/或VT，并且通过摆动呼吸可增加依赖性肺压力和伸展。
呼气末正压利于安全自主呼吸
证据
较高的PEEP可以使自发的努力伤害减少。首先，“经典”文章表明，膈神经刺激后的DPE（或Ppl）随着呼气末肺容积的增加而减少。这种现象在正常的动物和人身上（即无损伤的肺）是一致的。其次，最近在ARDS模型中也证实了同样的观察结果。在ARDS模型（兔子和猪）中，较高的PEEP（从而较高的呼气末肺容积）与较少的自发努力（由DPes或DPpl估计）相关。因此，在ARDS模型中，较高的PEEP降低了P-SILI（大鼠、兔和猪）。第三，在几个病例系列中，较高的PEEP恢复了呼气末肺容积，导致肥胖ARDS患者和儿童ARDS患者的自发努力和摆动呼吸减少。第四，几项临床试验表明高PEEP的有益效果。在比较ARDS患者使用头盔和面罩进行无创通气的随机临床研究中，使用头盔进行无创通气可以提供更高的PEEP水平，从而减少自发努力（由低呼吸率提示），降低插管率，提高生存率。重要的是，尽管压力支持水平较低，头盔组（与面罩组相比）的自发力较低。
最近一项重新评估中重度ARDS系统性早期神经肌肉阻滞的随机临床试验（即ROSE试验）间接支持，较高的PEEP可使自发努力的伤害性降低。试验表明，在接受高PEEP策略治疗的患者中，早期使用神经肌肉阻滞的患者与保留自发活动的患者在90天内的死亡率没有差异。ROSE试验的结果与中、重度ARDS患者在高PEEP通气时自发活动导致的低损伤假说相一致。
呼气末正压升高的机制
首先，较高的PEEP可以减少肺不张的“实性”肺，从而在膈肌收缩后，使ΔPpl在整个肺表面的分布更加均匀。吸气压力的均匀分布可以减少与自发活动（即摆动呼吸）相关的伤害性膨胀，从而避免依赖性肺区域的局部过度扩张（图1）。
其次，较高的PEEP可能有助于减少ARDS中自发作用力（由ΔPes或ΔPpl反映）产生的力（图2）。对横膈的力-长关系和曲率的影响可能很重要。高PEEP增加呼气末肺容积，改变膈肌的力-长关系，降低膈肌的弯曲度，从而导致神经-机械耦合的改变。呼气末肺容积越低，膈肌产生的力就越大。膈神经刺激后ΔPes（或Ppl）随着呼气末肺容积的增加而减少。这种机制可以解释，至少在一定程度上，为什么高PEEP减少自发的努力。
第三，较高的PEEP通常可以改善气体交换，这反过来又可能有助于减少呼吸驱动。
最后，外源性PEEP可以起到平衡力的作用，并使动态小气道阻塞处的压差最小化，从而减少触发呼吸机的努力和吸气肌负荷的增加。
结论
我们回顾了ARDS中P-SILI概念的最新进展。呼吸机和（或）患者自主呼吸引起的过度张力均可导致肺损伤，我们描述了“通气”引起的肺损伤的全球概念。考虑到最近的实验研究和临床研究，较高水平的PEEP似乎能使中重度ARDS患者在机械通气期间保持“安全”的自主呼吸。
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