第三部分 重症呼吸与呼吸治疗
（一）急性呼吸窘迫综合征
1 急性呼吸窘迫综合征通气/血流比例失调的不均一性必须得到关注
通气/血流比例（VA/Q）失调是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）严重低氧血症的主要原因，但目前的ARDS治疗更多地关注改善肺充气的不均一性，研究发现动脉氧合的改善可能更取决于肺泡通气和灌注的匹配程度。对于存在失充气的肺组织，合适的局部灌注可能可以阻止氧合的恶化，根据ARDS患者低氧血症的病理生理改变特点，临床医师必须重视ARDS患者通气/血流比例失调的不均一性。
一、正常人肺的通气/血流比例及影响因素
正常人肺的通气/血流比例本身就存在不均一性。正常人在静息状态下，通气/血流比率（VA/Q）约为0.8左右。即使健康人，肺的各部分通气与血流的分布也都不是均匀的。直位时肺泡的通气量和血流量自上而下递增，血流量的上下差别更大，其结果是各部肺泡的V/Q比率自上而下递减。正常青年人VA/Q比率的变动范围自上而下约为3～0.6；随着年龄增大，变动范围扩大。
肺的通气/血流比例随体位变化会发生相应的改变，Nyrén S等人［1］研究了麻醉及机械通气状态下的正常人肺部通气/血流的分布情况，研究结果显示仰卧位时不同区域通气比例以背侧最多（腹侧通气25%±3%，中间34%±3%，背侧41%±2%），俯卧位后各区域通气无明显改变（腹侧通气24%±2%，中间34%±2%，背侧42%±3%）。而血流相反，当取仰卧位时，肺血流主要分布于背侧（腹侧血流17%±4%，中间血流34%±2%，背侧血流49%±4%），取俯卧位时，肺血流在不同肺区的分布变得更均一（腹侧血流31%±4%，中间35%±3%，背侧33%±5%）。V/Q比例也从仰卧位的不均一性（腹侧 1.8±0.5，中间 1.0±0.1，背侧 0.8±0.1）变化为俯卧位后的各部位更趋于均一性（腹侧0.8±0.2，中间1.0±0.1，背侧1.4±0.3）。由此得出俯卧位通气时，通气/血流比在肺部的分布更均一，也为ARDS时俯卧位通气治疗提供了重要的依据，即改善了通气/血流比例失调的不均一性。
二、ARDS时通气/血流比例失调的不均一性及其病理生理意义
通气/血流比例失调是ARDS重要病理生理特征之一。Cressoni M等人［2］回顾性地研究了ARDS患者的肺不均一性，发现肺的不均一性与ARDS疾病严重程度及病死率相关，呼吸末正压通气可减少但并不能完全消除ARDS的肺不均一性。ARDS患者除了通气存在不均一性，肺的血流分布同样存在不均一性，血流分布的变化比例远大于通气改变。ARDS时内皮细胞肿胀阻塞或压迫肺毛细血管、低氧性肺血管收缩都会导致局部肺灌注发生改变，并且这种肺血流灌注的不同改变可能与ARDS的原发疾病病因、物种种类及机械通气模式都相关。Richter等人［3］利用大鼠动物模型研究了酸吸入性肺损伤后肺血流的重新分布情况，研究发现，随着酸缓慢的滴入中段和基底段肺区，10分钟后损伤区域肺密度增加，同时这些区域伴有明显血流增加（中段区域1.23，基底段1.04，非损伤区域1.02）。作者进一步的研究中发现酸吸入肺损伤后2小时，损伤区域的肺血流减少，使损伤区域肺的通气/血流比例变得协调，相应地氧合就得到部分了改善［4］。但Brimioulle S［5］等人却发现肺血流的重新分布对维持ARDS狗的氧合仅有轻微的作用，提示不同种属动物及不同病因的肺损伤之间肺血流的分布可能存在差别。对于不同的通气模式有研究报道，在压力支持通气模式，氧合的改善主要与在没有肺复张的情况下，血流向充气良好的非重力依赖区重新分布相关［6］。而在双水平气道正压通气等控制呼吸模式时，血流更多的分布与重力依赖区［7］。这种血流分布改变的差别主要与吸气时局部胸膜压力和平均气道压改变相关。
这些研究都证实了无论是肺气体分布的不均一性，还是局部肺血流的改变，最终导致的通气/血流比例失调的不均一性才是ARDS病理生理发病机制中的重要环节，而肺血流灌注的不均一性在ARDS中占有重要地位，首先肺灌注与通气间存在相互作用和调节，其次肺灌注是肺内气体交换的主要决定因素，再者肺灌注反映了肺血管阻力、静脉回流以及全身血流动力学改变的影响。
三、通气/血流比例失调不均一性的评估方法
理想的肺通气和灌注评估方法应该是可以实时监测通气和血流的技术，从而准确评估出通气/血流比例失调程度。遗憾的是，目前临床上能够在床旁准确评估的技术较少。单电子发射计算机断层扫描（SPECT）、正电子成像技术，多排螺旋CT、阻抗断层成像技术（EIT）及肺部超声技术等在临床肺通气和灌注评估中均有一定的研究，其中阻抗断层成像技术和肺部超声技术由于具有无创、床旁实时以及可重复性而具有更好的应用前景。
对于重症患者来说，床旁肺部超声是进行肺部可视化检查和评估通气情况不均一性的重要检查手段。由于肺部超声的图像A线和B线都与肺的通气情况有关，因此可简单直观地通过肺部超声图像对肺部通气进行评估。胸膜线上出现水平形高回声A线表明肺部通气正常；出现大量分散的垂直形高回声B线提示存在肺泡综合征，肺通气轻度下降；B线相互连接提示出现了肺水肿或融合性支气管肺炎，肺部通气严重下降；若出现肺实变则表示肺部通气完全消失［8］。肺部超声对于ARDS患者肺复张情况的评估也具有重要意义。连接的B线转变为分散型B线或B线变成A线均提示肺复张。通过肺部各个区域的筛查即可获得肺部通气情况，从而了解肺通气的不均一性。应用肺部超声探查肺血流灌注的研究相对较少，理论上应用彩色超声多普勒技术可以探测到局部肺动脉灌注情况，可以帮助评估肺动脉反应性收缩程度和局部肺灌注情况。Yuan A等［9］应用多普勒超声探查肺实变区域血流和测量搏动指数（PI）、抵抗指数（RI）和加速时间（AT）以鉴别肺实变的病因，结果显示在阻塞性肺炎肺动脉反应性收缩最明显，单纯性肺炎次之，肿瘤性实变可能存在，而肺梗死患者无法探测到血流，提示肺部超声可在床旁对ARDS患者的通气和血流不均一性做出一定的评价，其具体研究价值还需进一步探讨。
电阻抗断层成像技术是一种床旁无创实时监测肺组织局部通气变化的手段，近期也有研究用于肺血流灌注评估。Hinz等人观察了8例机械通气患者，采用EIT评估PEEP对肺局部通气的影响，发现随着PEEP的增加，肺泡塌陷区域减少，但是原有正常通气肺组织通气也减少，提示此部分肺过度膨胀［10］。通过EIT监测肺通气导致局部肺阻抗变化的差异还可以计算出整体不均一指数（global inhomogeneity index，GI）。有研究显示，GI指数可以很好的定量反映肺局部通气的均一性［11］。EIT用于肺血流灌注的评估需要分辨清楚心脏内分流导致的阻抗，目前常用的方法是静脉内注射高导电率的对比剂例如高渗盐水，通过高渗盐水与水导致的阻抗变化获得心脏和肺的血流灌注情况。因为理论上短时期内胸部局部电阻抗的变化主要受到通气和血流的影响，通过通气和血流变化不同频率的屏蔽，例如应用滤波器过滤不同频率就可以评价局部肺血流和通气分布，但目前还在实验研究阶段［12］。
SPECT、PET及肺部MRI等检查均有助于肺血流灌注评估，但由于无法在床旁实时监测，而ARDS患者病情又常常限制了转运与检查的可能性，因此目前主要是一些实验性研究。Oehme等人［13］研究了利用68Ga标记示踪下PET扫描，对肺区通气/血流进行定量分析，这种方法实现了定性及定量的肺功能成像，可灵敏地检测由于重力梯度引起的肺组织密度从肺尖到肺底或从腹侧到背侧的变化，可以发现肺栓塞患者较正常人相比通气/血流比的明显变化。
Gruber等人［14］用探头型共聚焦激光扫描内镜（probe-based confocal laser scanning endomicroscopy，pCLE）对猪的肺毛细血管进行了实时在体灌注显像。在该研究对猪进行麻醉后，静脉内注射异硫氰酸荧光素作为显影剂，记录了压力控制通气及持续气道正压通气状态下肺毛细血管内荧光素标记的红细胞速度，通过毛细血管密度及红细胞运行速度，对肺毛细血管灌注进行了评估。该方法实现了对肺毛细血管形态学及血流灌注的实时在体显像，并可以检测到不同通气方案引起的肺毛细血管血流变化。因pCLE通过气管内路径实行，侵袭性较小，具备一定临床可行性和前景。Conhaim RL等人［15］也报道了一种类似的新型定量分析肺泡血流分布的方法，研究通过对肺毛细血管进行荧光微胶粒灌注，随后采用共聚焦显微镜进行成像，最后对数据进行统计分析。研究显示其有助于研究肺毛细血管床在健康及病理状态下的作用。随着影像学可视化技术的进展，相信未来对于肺通气/血流的评估手段会越来越完善。
四、评估ARDS通气/血流比例失调不均一性的临床意义
评估ARDS患者通气/血流比例失调的不均一性对临床治疗具有较大的意义。ARDS患者通气/血流比例失调不仅仅表现为肺通气的不均一性，肺局部血流灌注的不均一性以及两者间的匹配更为重要，为此在临床中我们不能仅仅关注肺局部通气和肺复张的情况，还需要关注肺的血流灌注。不同的肺区域，不同的机械通气模式和呼吸参数通气，通气和血流的变化都可能不同，只有在实时动态监测不同情况下不同肺区域的通气和血流，调整通气和血流比例趋于正常，才能最好地改善氧合，实现ARDS在通气/血流失调调节上的精准治疗。同样，关注比例的不均一性还可以指导ARDS患者的血流动力学管理，液体平衡的目标需要兼顾肺血流灌注以及比例的均一性。此外，ARDS患者血流分布的不均一性会改变治疗药物在肺内的浓度，例如静脉应用抗生素治疗可能不能达到治疗有效剂量，从而影响疗效，评价肺通气/血流灌注的不均一性，可为临床合适的用药方案提供治疗依据。
综上所述，在ARDS患者除了存在通气不均一性，肺的血流分布同样存在不均一性，临床中必须关注ARDS通气/血流比例失调的不均一性，根据肺通气/血流比例失调的不均一性改变调整临床呼吸治疗、血流动力学管理以及药物治疗具有重要的临床意义。随着认识理念的进步、经验的累积和技术的进步，相信基于ARDS通气/血流比例失调的评估和治疗一定会带给临床ARDS诊治带来不同的视角。
（张丽娜）
参考文献
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