引用本文: 沈悅, 計海嬰, 陳智鴻, 朱蕾. 高壓力和大潮氣量間斷機械通氣治療老年呼吸機相關性肺炎一例. 中國呼吸與危重監護雜志, 2022, 21(4): 285-288. doi: 10.7507/1671-6205.202107073 復制
臨床資料 患者男,75歲,因“胃穿孔術后3個月余,氣管切開術后2個月”于2020年5月8日收入復旦大學附屬中山醫院。患者于2月16日因惡心、嘔吐就診于當地醫院,確診胃穿孔,治療過程中出現吸入性肺炎、呼吸衰竭,3月4日行氣管插管機械通氣,3月9日改為氣管切開。后腹部疾病痊愈,肺部病情改善,停用呼吸機,但仍有明顯低氧血癥,連接經鼻高流量氧療裝置供氧。3月24日復查胸部CT示兩中下肺背側滲出灶;痰培養:產氣腸桿菌。診斷為呼吸機相關性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)。根據藥敏結果給予左氧氟沙星0.2 g,2次/d;頭孢米諾2 g,2次/d治療。4月12日痰培養結果為銅綠假單胞菌,更換為美羅培南1 g,3次/d;莫西沙星0.4 g,1次/d。4月27日胸部CT示雙中下肺背側滲出性病灶明顯吸收,氣管、右側主支氣管及葉支氣管大量痰栓,右肺上葉阻塞性肺炎,又更換抗生素為頭孢哌酮/舒巴坦3 g,3次/d;利奈唑胺0.6 g,2次/d。5月5日復查胸部CT顯示病灶無好轉。
入本院時一般情況差,生命體征穩定,右上肺呼吸音明顯降低。血白細胞計數12.53×109/L,C反應蛋白38.3 mg/L,降鈣素原0.66 ng/mL。氣管鏡檢查:氣管管腔通暢,黏膜光滑,隆突銳利;左側各支氣管管腔通暢,黏膜光滑;右側各支氣管各管腔見大量濃痰,管壁充血、水腫,管腔狹窄,右上葉支氣管顯示不清,于右側支氣管吸取痰液送病原微生物培養,結果顯示為銅綠假單胞菌(2+)。根據藥敏結果改用哌拉西林/他唑巴坦4.5 g,3次/d,并加強營養支持、化痰、反復氣管鏡吸痰等治療;繼續應用經鼻高流量氧療。5月15日胸部CT仍為右上葉阻塞性肺炎,縱隔明顯右移,右上葉含氣肺容積明顯縮小,右下葉支氣管狹窄,雙下肺少許炎癥(圖1)。多次氣管鏡檢查,仍為右支氣管大量膿性分泌物,培養仍為銅綠假單胞菌,且出現多重耐藥。根據藥敏結果,于5月20日調整抗生素為多黏菌素B霧化聯合靜脈應用。雖經積極治療,患者仍反復高熱,持續大量膿痰,白細胞計數、C反應蛋白、降鈣素原等反復明顯升高。5月25日停用抗生素,改經鼻高流量氧療為呼吸機間斷機械通氣,通氣模式為壓力支持通氣,支持壓力迅速調整至30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),持續1~2 min,吸氣峰流量迅速達130 L/min以上,潮氣量逐漸達1000 mL以上,伴呼吸頻率逐漸降至10次/min以下,吸氣峰流量逐漸下降;然后轉為支持壓力12 cm H2O,約持續1~2 h,吸氣峰流量約60 L/min,潮氣量約600 mL,呼吸頻率約16次/min。約4~6 h重復1次高壓力通氣,方法同前。停機過程中,給予經鼻導管氧療;將氣管切開導管氣囊內氣體充分抽出,該過程中有大量濃痰咳出。次日患者體溫明顯下降,6天后基本正常;2天后痰液明顯減少;6天后復查白細胞計數10.08×109/L,C反應蛋白12.5 mg/L,降鈣素原0.17 ng/mL。于6月2日加用潑尼松10 mg,3次/d,胃管內給藥;同時霧化吸入布地奈德和硫酸沙丁胺醇溶液。其后患者一般情況逐漸改善,咳嗽明顯好轉;6月11日復查胸部CT提示右上肺炎癥吸收,余少許陳舊灶,縱隔居中,右上葉含氣肺容積基本恢復正常,余基本同前(圖2);炎癥指標恢復正常。痊愈出院。

氣管切開置管,右上葉阻塞性炎癥,縱隔明顯右移,右上葉含氣肺容積明顯縮小;右下葉支氣管管壁增厚,官腔狹窄,雙下肺少許炎癥。

右上肺炎癥吸收,余少許陳舊灶,縱隔基本居中,右上葉含氣肺容積基本恢復正常;右下葉支氣管基本正常,余基本同前。
討論 該患者胃穿孔術后曾發生重癥吸入性肺炎,治療后明顯好轉,但氣管切開、機械通氣過程中反復出現高熱、濃痰增多、呼吸困難和低氧血癥等表現,且炎癥指標反復明顯升高,胸部CT先后出現不同部位炎癥病灶;病原學檢查最初痰培養示產氣腸桿菌,后出現銅綠假單胞菌。故上述臨床表現和病原學結果符合VAP的診斷[1],且不同階段VAP的病原菌和臨床特點不同。病初以雙下肺感染為主,治療后逐漸好轉;其后以右上肺阻塞性肺炎為主,治療無效。
近10余年,臨床上強調小潮氣量保護性肺通氣,對減輕或避免急性呼吸窘迫綜合征患者的呼吸機相關肺損傷和降低病死率發揮了積極作用[2],但也出現明顯的濫用趨勢,經常被推廣至各類機械通氣患者,特別肺結構和功能較好的神經科或外科手術后患者,導致鎮靜、肌松劑過度應用,加之重力作用,發生低位肺組織的肺泡萎陷或支氣管引流不暢,持續或反復肺部感染,抗感染藥物治療效果不佳。
機體正常靜息呼吸時,肺彈性及各級氣道的阻力正常,支氣管內的氣流形態主要以層流為主,氣道阻力符合泊肅葉方程,即氣道阻力低且恒定,與半徑的4次方成反比,與流量無關[3],故吸呼氣流量和潮氣量皆較低,呼吸平穩;加之肺彈性正常和膈肌的作用,各部位肺泡有效開放,肺通氣、血流比例及肺泡與肺泡毛細血管之間的氣體交換正常。正常氣道的防御功能完善,若出現分泌物,將刺激大氣道內咳嗽感受器和周邊氣道內的纖毛運動。因此正常氣道–肺的氣體交換作用與保護性防御作用是一致的。
該例患者機械通氣初期吸入性肺炎迅速好轉,但隨之出現雙中下肺背側的墜積性肺炎,由于沒有根據呼吸生理特點進行間斷大潮氣量通氣等措施實現肺泡引流,故盡管給予針對性抗生素治療1個月才改善。不僅如此,由于長期人工氣道等原因,又誘發出右上葉支氣管炎癥,且逐漸加重,導致嚴重炎癥性狹窄,右上葉阻塞性肺炎,遠端氣道、肺泡內大量膿性分泌物集聚;氣道半徑明顯減小,氣流以湍流為主,阻力與半徑的5次方成正比,且與流量的平方成正比,故與層流相比,局部氣道阻力顯著增大,膿性分泌物引流更為困難[4],故盡管積極給予氣管鏡吸痰和針對性抗生素等治療仍無效。左肺彈性和氣道阻力正常,通氣正常,分泌物引流通暢;右下葉支氣管雖有狹窄,但程度較輕,氣道阻力增加有限,通氣基本正常,分泌物引流基本通暢。為此我們調整治療核心,停用不敏感或敏感度極低的抗感染藥物,根據呼吸生理特點,采用以改善右上肺支氣管和肺泡引流為主的非藥物治療。與普通社區獲得性肺炎不同,該類VAP患者的病原菌致病性低,耐藥性強,盡管長期應用抗感染藥物無效,但也未出現原發病灶的明顯加重或嚴重并發癥,故上述調整可行。由于患者自主呼吸能力較強,故選擇壓力支持通氣模式[5]。但與傳統機械通氣從低壓力開始,逐漸增大壓力治療呼吸衰竭的方式不同;直接給予30 cm H2O的支持壓力,形成氣道口和肺泡之間的巨大壓力差,迅速產生高吸氣流量和較長的吸氣時間,進而導致潮氣量明顯增大[6]。監測結果也證實該點,調整通氣后,吸氣峰流量迅速升高130 L/min以上,潮氣量約800 mL,患者咳嗽明顯;數次通氣后,潮氣量逐漸超過1000 mL,伴呼吸頻率明顯減慢;隨著呼吸深慢,吸氣峰流量也迅速下降。起初高壓力產生的高流量刺激氣管-主支氣管黏膜的咳嗽感受器,促進咳嗽反射和痰液的排出,而隨后的潮氣量明顯增大使左肺和右下肺通氣量明顯增加,肺彈性阻力明顯增大;加之呼吸深慢、吸氣流量明顯下降,右上葉支氣管氣流的湍流強度降低,氣道阻力降低,右上葉通氣量增大,從而刺激局部咳嗽感受器和纖毛運動,擴張肺泡;肺泡擴張和肺容積增大必然伴隨局部支氣管擴張和氣道阻力的進一步下降,最終改善右上葉支氣管和肺泡的引流[7]。停用機械通氣的過程中,充分抽出氣管切開導管內的氣體,不僅使氣管內的氣流阻力顯著減小;同時氣管內分泌物流動,有效刺激咳嗽感受器;咳嗽時聲門包裹氣管導管,在局部形成高壓,提高咳嗽能力,進一步改善引流[8]。臨床實踐也證明如此反復操作后的短時間內,患者即大量咳出膿痰;伴隨體溫和炎癥指標的迅速下降;數日后痰液也明顯減少。
與急性呼吸窘迫綜合征的肺泡嚴重損傷和危重哮喘的肺嚴重過度充氣不同,該患者的肺結構和功能基本正常,早期主要為肺底部、背部肺泡萎陷和感染。入本院后主要為右上葉支氣管炎性狹窄,右上肺局部氣道阻力增大,因此規律性間斷高壓力、高流量、高潮氣量通氣促進患者的咳嗽反射、纖毛運動和局部陷閉肺泡開放等效應是符合呼吸生理特點的自然選擇,導致肺損傷或循環抑制的不良反應可忽略。
分泌物引流好轉和感染改善后,短時間加用低劑量糖皮質激素口服和霧化吸入,并應用β2受體興奮劑,可較快改善右上葉支氣管的充血、水腫,減少分泌物的產生[9]。β2受體興奮劑擴張支氣管平滑肌,促進纖毛運動和分泌物的引流[10]。與機械通氣改善引流的作用協同,促進右上肺阻塞性肺炎的迅速好轉,且對機體局部和全身的免疫功能無明顯影響。
總之,與社區獲得性肺炎、急性呼吸窘迫綜合征或危重哮喘不同,本例患者治療過程中出現右上葉支氣管顯著炎性狹窄,其VAP類型主要為支氣管–肺泡引流不暢等導致的阻塞性肺炎,肺泡容積縮小,但結構完整,故盡管采用多種針對性抗感染藥物治療和氣管鏡吸痰治療1個月無效,且出現泛耐藥菌,以至于“無藥”可選。調整治療策略,根據呼吸生理特點,采用間斷高壓力機械通氣和停機時氣囊充分放氣改善氣管、右上葉支氣管和肺泡的引流,后短時間加用低劑量激素和β2受體興奮劑改善右上葉支氣管的炎癥和阻塞后,右上葉肺炎和支氣管炎癥皆迅速好轉,并痊愈。因此,在肺結構和功能相對較好的VAP患者,不能單純強調應用抗感染藥物和吸痰等治療,根據呼吸生理學特點主動改善肺泡–支氣管–支氣管引流應成為治療的核心。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
臨床資料 患者男,75歲,因“胃穿孔術后3個月余,氣管切開術后2個月”于2020年5月8日收入復旦大學附屬中山醫院。患者于2月16日因惡心、嘔吐就診于當地醫院,確診胃穿孔,治療過程中出現吸入性肺炎、呼吸衰竭,3月4日行氣管插管機械通氣,3月9日改為氣管切開。后腹部疾病痊愈,肺部病情改善,停用呼吸機,但仍有明顯低氧血癥,連接經鼻高流量氧療裝置供氧。3月24日復查胸部CT示兩中下肺背側滲出灶;痰培養:產氣腸桿菌。診斷為呼吸機相關性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)。根據藥敏結果給予左氧氟沙星0.2 g,2次/d;頭孢米諾2 g,2次/d治療。4月12日痰培養結果為銅綠假單胞菌,更換為美羅培南1 g,3次/d;莫西沙星0.4 g,1次/d。4月27日胸部CT示雙中下肺背側滲出性病灶明顯吸收,氣管、右側主支氣管及葉支氣管大量痰栓,右肺上葉阻塞性肺炎,又更換抗生素為頭孢哌酮/舒巴坦3 g,3次/d;利奈唑胺0.6 g,2次/d。5月5日復查胸部CT顯示病灶無好轉。
入本院時一般情況差,生命體征穩定,右上肺呼吸音明顯降低。血白細胞計數12.53×109/L,C反應蛋白38.3 mg/L,降鈣素原0.66 ng/mL。氣管鏡檢查:氣管管腔通暢,黏膜光滑,隆突銳利;左側各支氣管管腔通暢,黏膜光滑;右側各支氣管各管腔見大量濃痰,管壁充血、水腫,管腔狹窄,右上葉支氣管顯示不清,于右側支氣管吸取痰液送病原微生物培養,結果顯示為銅綠假單胞菌(2+)。根據藥敏結果改用哌拉西林/他唑巴坦4.5 g,3次/d,并加強營養支持、化痰、反復氣管鏡吸痰等治療;繼續應用經鼻高流量氧療。5月15日胸部CT仍為右上葉阻塞性肺炎,縱隔明顯右移,右上葉含氣肺容積明顯縮小,右下葉支氣管狹窄,雙下肺少許炎癥(圖1)。多次氣管鏡檢查,仍為右支氣管大量膿性分泌物,培養仍為銅綠假單胞菌,且出現多重耐藥。根據藥敏結果,于5月20日調整抗生素為多黏菌素B霧化聯合靜脈應用。雖經積極治療,患者仍反復高熱,持續大量膿痰,白細胞計數、C反應蛋白、降鈣素原等反復明顯升高。5月25日停用抗生素,改經鼻高流量氧療為呼吸機間斷機械通氣,通氣模式為壓力支持通氣,支持壓力迅速調整至30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),持續1~2 min,吸氣峰流量迅速達130 L/min以上,潮氣量逐漸達1000 mL以上,伴呼吸頻率逐漸降至10次/min以下,吸氣峰流量逐漸下降;然后轉為支持壓力12 cm H2O,約持續1~2 h,吸氣峰流量約60 L/min,潮氣量約600 mL,呼吸頻率約16次/min。約4~6 h重復1次高壓力通氣,方法同前。停機過程中,給予經鼻導管氧療;將氣管切開導管氣囊內氣體充分抽出,該過程中有大量濃痰咳出。次日患者體溫明顯下降,6天后基本正常;2天后痰液明顯減少;6天后復查白細胞計數10.08×109/L,C反應蛋白12.5 mg/L,降鈣素原0.17 ng/mL。于6月2日加用潑尼松10 mg,3次/d,胃管內給藥;同時霧化吸入布地奈德和硫酸沙丁胺醇溶液。其后患者一般情況逐漸改善,咳嗽明顯好轉;6月11日復查胸部CT提示右上肺炎癥吸收,余少許陳舊灶,縱隔居中,右上葉含氣肺容積基本恢復正常,余基本同前(圖2);炎癥指標恢復正常。痊愈出院。

氣管切開置管,右上葉阻塞性炎癥,縱隔明顯右移,右上葉含氣肺容積明顯縮小;右下葉支氣管管壁增厚,官腔狹窄,雙下肺少許炎癥。

右上肺炎癥吸收,余少許陳舊灶,縱隔基本居中,右上葉含氣肺容積基本恢復正常;右下葉支氣管基本正常,余基本同前。
討論 該患者胃穿孔術后曾發生重癥吸入性肺炎,治療后明顯好轉,但氣管切開、機械通氣過程中反復出現高熱、濃痰增多、呼吸困難和低氧血癥等表現,且炎癥指標反復明顯升高,胸部CT先后出現不同部位炎癥病灶;病原學檢查最初痰培養示產氣腸桿菌,后出現銅綠假單胞菌。故上述臨床表現和病原學結果符合VAP的診斷[1],且不同階段VAP的病原菌和臨床特點不同。病初以雙下肺感染為主,治療后逐漸好轉;其后以右上肺阻塞性肺炎為主,治療無效。
近10余年,臨床上強調小潮氣量保護性肺通氣,對減輕或避免急性呼吸窘迫綜合征患者的呼吸機相關肺損傷和降低病死率發揮了積極作用[2],但也出現明顯的濫用趨勢,經常被推廣至各類機械通氣患者,特別肺結構和功能較好的神經科或外科手術后患者,導致鎮靜、肌松劑過度應用,加之重力作用,發生低位肺組織的肺泡萎陷或支氣管引流不暢,持續或反復肺部感染,抗感染藥物治療效果不佳。
機體正常靜息呼吸時,肺彈性及各級氣道的阻力正常,支氣管內的氣流形態主要以層流為主,氣道阻力符合泊肅葉方程,即氣道阻力低且恒定,與半徑的4次方成反比,與流量無關[3],故吸呼氣流量和潮氣量皆較低,呼吸平穩;加之肺彈性正常和膈肌的作用,各部位肺泡有效開放,肺通氣、血流比例及肺泡與肺泡毛細血管之間的氣體交換正常。正常氣道的防御功能完善,若出現分泌物,將刺激大氣道內咳嗽感受器和周邊氣道內的纖毛運動。因此正常氣道–肺的氣體交換作用與保護性防御作用是一致的。
該例患者機械通氣初期吸入性肺炎迅速好轉,但隨之出現雙中下肺背側的墜積性肺炎,由于沒有根據呼吸生理特點進行間斷大潮氣量通氣等措施實現肺泡引流,故盡管給予針對性抗生素治療1個月才改善。不僅如此,由于長期人工氣道等原因,又誘發出右上葉支氣管炎癥,且逐漸加重,導致嚴重炎癥性狹窄,右上葉阻塞性肺炎,遠端氣道、肺泡內大量膿性分泌物集聚;氣道半徑明顯減小,氣流以湍流為主,阻力與半徑的5次方成正比,且與流量的平方成正比,故與層流相比,局部氣道阻力顯著增大,膿性分泌物引流更為困難[4],故盡管積極給予氣管鏡吸痰和針對性抗生素等治療仍無效。左肺彈性和氣道阻力正常,通氣正常,分泌物引流通暢;右下葉支氣管雖有狹窄,但程度較輕,氣道阻力增加有限,通氣基本正常,分泌物引流基本通暢。為此我們調整治療核心,停用不敏感或敏感度極低的抗感染藥物,根據呼吸生理特點,采用以改善右上肺支氣管和肺泡引流為主的非藥物治療。與普通社區獲得性肺炎不同,該類VAP患者的病原菌致病性低,耐藥性強,盡管長期應用抗感染藥物無效,但也未出現原發病灶的明顯加重或嚴重并發癥,故上述調整可行。由于患者自主呼吸能力較強,故選擇壓力支持通氣模式[5]。但與傳統機械通氣從低壓力開始,逐漸增大壓力治療呼吸衰竭的方式不同;直接給予30 cm H2O的支持壓力,形成氣道口和肺泡之間的巨大壓力差,迅速產生高吸氣流量和較長的吸氣時間,進而導致潮氣量明顯增大[6]。監測結果也證實該點,調整通氣后,吸氣峰流量迅速升高130 L/min以上,潮氣量約800 mL,患者咳嗽明顯;數次通氣后,潮氣量逐漸超過1000 mL,伴呼吸頻率明顯減慢;隨著呼吸深慢,吸氣峰流量也迅速下降。起初高壓力產生的高流量刺激氣管-主支氣管黏膜的咳嗽感受器,促進咳嗽反射和痰液的排出,而隨后的潮氣量明顯增大使左肺和右下肺通氣量明顯增加,肺彈性阻力明顯增大;加之呼吸深慢、吸氣流量明顯下降,右上葉支氣管氣流的湍流強度降低,氣道阻力降低,右上葉通氣量增大,從而刺激局部咳嗽感受器和纖毛運動,擴張肺泡;肺泡擴張和肺容積增大必然伴隨局部支氣管擴張和氣道阻力的進一步下降,最終改善右上葉支氣管和肺泡的引流[7]。停用機械通氣的過程中,充分抽出氣管切開導管內的氣體,不僅使氣管內的氣流阻力顯著減小;同時氣管內分泌物流動,有效刺激咳嗽感受器;咳嗽時聲門包裹氣管導管,在局部形成高壓,提高咳嗽能力,進一步改善引流[8]。臨床實踐也證明如此反復操作后的短時間內,患者即大量咳出膿痰;伴隨體溫和炎癥指標的迅速下降;數日后痰液也明顯減少。
與急性呼吸窘迫綜合征的肺泡嚴重損傷和危重哮喘的肺嚴重過度充氣不同,該患者的肺結構和功能基本正常,早期主要為肺底部、背部肺泡萎陷和感染。入本院后主要為右上葉支氣管炎性狹窄,右上肺局部氣道阻力增大,因此規律性間斷高壓力、高流量、高潮氣量通氣促進患者的咳嗽反射、纖毛運動和局部陷閉肺泡開放等效應是符合呼吸生理特點的自然選擇,導致肺損傷或循環抑制的不良反應可忽略。
分泌物引流好轉和感染改善后,短時間加用低劑量糖皮質激素口服和霧化吸入,并應用β2受體興奮劑,可較快改善右上葉支氣管的充血、水腫,減少分泌物的產生[9]。β2受體興奮劑擴張支氣管平滑肌,促進纖毛運動和分泌物的引流[10]。與機械通氣改善引流的作用協同,促進右上肺阻塞性肺炎的迅速好轉,且對機體局部和全身的免疫功能無明顯影響。
總之,與社區獲得性肺炎、急性呼吸窘迫綜合征或危重哮喘不同,本例患者治療過程中出現右上葉支氣管顯著炎性狹窄,其VAP類型主要為支氣管–肺泡引流不暢等導致的阻塞性肺炎,肺泡容積縮小,但結構完整,故盡管采用多種針對性抗感染藥物治療和氣管鏡吸痰治療1個月無效,且出現泛耐藥菌,以至于“無藥”可選。調整治療策略,根據呼吸生理特點,采用間斷高壓力機械通氣和停機時氣囊充分放氣改善氣管、右上葉支氣管和肺泡的引流,后短時間加用低劑量激素和β2受體興奮劑改善右上葉支氣管的炎癥和阻塞后,右上葉肺炎和支氣管炎癥皆迅速好轉,并痊愈。因此,在肺結構和功能相對較好的VAP患者,不能單純強調應用抗感染藥物和吸痰等治療,根據呼吸生理學特點主動改善肺泡–支氣管–支氣管引流應成為治療的核心。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。