机械通气有关的并发症及其处理原则

虽然机械通气可挽救危重病人的生命，但它也可以引起各种各样的并发症。并发症的发生不仅影响通气治疗的效果，有些并发症还可加重病情，甚至危及生命，所以，应及早采取防范措施、加强监测，及时发现并迅速有效地处理。呼吸衰竭病人在气管插管和机械通气以后，可发生许多并发症，累及多个系统和重要脏器。有些并发症是与导致呼吸衰竭和机械通气的原发病相关，有些则与机械通气病人所需采取的监护和治疗措施有关，临床医师应及时发现和鉴别并发症是原发病引起还是机械通气引起，并予以及时处理。机械通气并发症十分常见，随着通气时间的延长，其发生率显著增加，因此，只要病人符合撤机条件，就要尽早为病人撤机，而不考虑呼吸机的先进性；条件暂时不具备的要努力创造撤机条件。另一方面，临床医师应根据病人的病理生理基础恰当地选择呼吸机参数、通气模式和通气策略，合理使用呼吸机，将机械通气的并发症减少到最低的程度，而一旦发生并发症，应及早发现、及时处置，以确保呼吸机治疗的效果。常见的机械通气的并发症，见表9－1。本节主要介绍呼吸机相关性肺损伤和呼吸机相关性肺炎。

表9－1　机械通气的并发症

一、呼吸机相关性肺损伤（ventilatorassociated lung injury，VALI）

VALI是指机械通气对正常肺组织的损伤或使病变组织的损伤进一步加重，是机械通气引起的跨肺压、切变力增大导致的直接机械性损伤、继发性生物学损伤和氧中毒共同作用的结果。包括肺泡外气体、系统性气栓塞、急性肺损伤和慢性肺纤维化4种基本类型。一般认为肺泡及胸膜破裂导致的气胸和单纯肺泡破裂导致的大泡以及间质、纵膈气肿等是VALI的主要表现，若气体蔓延至其他部位则形成各种气肿，如皮下、心包、腹膜后，甚至气腹。这些统称肺泡外气体。VALI是机械通气常见的并发症，表现形式多种多样，有些VALI表现隐匿而易被遗漏，而有些则症状突出甚至危及生命。文献报道气压伤的发生率为13%～35%。VALI包括4种类型，肺泡外气体、系统性气栓塞、弥漫性肺损伤以及氧中毒。

（一）VALI的类型

1．肺泡外气体

（1）肺间质气肿：机械通气时发生肺泡外气体积聚的最常见启动因素是肺泡壁破裂，随后气体沿支气管血管鞘的分切进入血管鞘周围的间质，称为肺间质气肿。

（2）胸膜下气囊肿：胸膜下气囊肿的产生是机械通气所致气压伤的难以鉴别的表现，这些薄壁空洞在肺基底部尤为明显，大小通常为3～5cm。它们迅速扩大可增至相当大。它们可能自发吸收或继发感染，以及引起以后的并发症。

（3）皮下气肿：皮下气肿是肺气压伤的常见体征，可以没有气胸而单独存在，但它的发生常常是与气胸有关。

（4）纵隔气肿：纵隔气肿的气体来源各种各样，最多见的是来源于肺实质内的肺泡破裂。而肺泡破裂的最常见原因是机械通气和胸部的钝器伤。

（5）肺过度充气（pulmonary hyperinflation）：肺过度充气是机械通气的严重并发症，这往往是严重气流阻塞、球形活瓣阻塞气道、小气道萎陷、肺内各区带顺应性的差异或这些因素共同作用的结果。发生肺过度充气后，引起肺内灌注的区带性移动、肺泡通气减少和对邻近结构的压迫作用，导致气体交换恶化。肺过度充气的治疗包括：①降低或中断应用呼气末正压（PEEP）；②应用支气管镜清除球形活瓣或黏液阻塞；③酌情应用支气管舒张药；④避免高吸气峰压。

（6）气胸：是最常见、最严重的机械通气并发症。正压通气病人的气胸发生率为3%～5%，机械通气引起的气胸，往往是纵隔内的肺泡外气体通过纵隔胸膜破裂来减压引起。机械通气时增加气胸发生危险的临床情况有：ARDS、吸入性肺炎、COPD、肺间质纤维化疾病、哮喘等。机械通气期间病人发生气胸常难以早期诊断，发生气胸的症状易被归咎于原有的肺部基础疾病，故当病人发生临床状况恶化，均应怀疑气胸发生的可能（表9－2）。

表9－2　机械通气病人应怀疑发生气胸的临床情况

（7）心包积气：心包积气是肺泡外气体的一种少有表现。

（8）气腹：气腹常在纵隔气肿后发生，系气体切割进入腹膜后引起，腹膜本身也可能破损。发生气腹后常有腹痛，确定病因有时较困难。因为它必须与腹内脏器穿孔引起的腹痛和腹内积气相鉴别。机械通气引起的气腹常不是致命性的。如果气腹和气胸同时存在，安置胸腔引流管对两者均有肯定的疗效。

2．系统性气栓塞　若机械通气切变力导致肺泡和支气管血管鞘内小静脉破损，气体经间质和损伤的静脉进入肺循环、左心，通过体循环到达其他器官产生相应的栓塞症状，则称为系统性气栓塞，常见脑栓塞和冠状动脉栓塞。发生率较低，与脑、冠状动脉血栓栓塞的表现相似，诊断要点和治疗方法不同，应注意鉴别。

3．急性肺损伤　临床尸检和动物研究发现，正压通气可引起肺微血管、肺泡通透性改变、透明膜形成。若仅出现弥漫性肺泡上皮和周围毛细血管膜的损伤，而无气体外漏，则称为弥漫性肺损伤；若出现不均匀的气道、肺组织病变，或多部位的广泛性肺损伤，统称急性肺损伤。

4．慢性肺纤维化　若机械通气时间较长，则在损伤的基础上，出现细胞、纤维组织的增生，称为慢性肺间质纤维化。该种类型容易被误诊为呼吸机相关性肺炎，也是导致病情恶化的常见并发症。

（二）VALI的影响因素

1．呼吸机相关因素

（1）气道压：气道压包括峰压（Ppeak）、平台压（Pplat）、平均气道压（Pmean）和呼气末正压（PEEP）。Pplat克服胸肺的弹性阻力，反映机械通气时肺泡承受的最大压力，是引起气压伤的直接原因之一。Ppeak为克服呼吸系统黏性阻力（主要是气道阻力）和胸肺弹性阻力的压力之和，因此，实质上通过Pplat影响气压伤的发生。在肺实质疾病，气道阻力基本正常，峰压接近Pplat，用两者反映气压伤有一定的准确性；在阻塞性肺疾病，Ppeak显著高于Pplat，用其反映气压伤是不合适的。气道病变的不均匀性和重力的双重作用导致峰压克服气道阻力后的压力分布并不一致，因此，选择描述影响气压伤的压力参数时，应首选Pplat，并参考Ppeak。PEEP对肺的影响比较复杂。在ALI／ARDS患者，适当的PEEP扩张陷闭肺泡，显著降低切变力，改善VALI；若PEEP太低则不能发挥保护作用，太高则可能使Pplat过度升高，增加气压伤的机会。在COPD患者，适当PEEP防止气道陷闭，对抗PEEPi，不升高甚至降低Pplat，减少气压伤的发生。在支气管哮喘患者，PEEP对气道阻塞的作用有限，常导致Pplat升高，发生气压伤的机会增加。Pmean包括吸气期和呼气期的压力，Pmean的升高可能是PEEP增大或气道阻力增加的结果，用Pmean作为反映气压伤的指标是不合适的，但在PEEP恒定的ARDS患者，Pmean反映吸气压力的变化，对动态评估VALI有一定价值。

（2）通气容量：实验表明，不管气道压的高低，只要大潮气量通气，就发生高渗透性肺水肿，而高压低容量通气即无VALI，因此，肺泡过度扩张是VALI的重要原因。

（3）通气模式：自主性通气，如PSV，通气压力和通气量在肺内分布较均匀，人机协调好。定压型模式的气道压力是自变量，一般是恒定的，在肺内分布较均匀，此时Pplat与峰压一致，人机对抗较少。因此，在相同Pplat或Vt的基础上，定压型和自主性通气较少发生VALI。双水平正压通气或双相正压通气，吸气压和呼气压的调节互不影响，即Pplat恒定，吸气阀、呼气阀皆处于一定的开放状态，若屏气期发生呼气动作或咳嗽允许一定量气量流出，可避免肺泡内压的过度升高，若有吸气动作将反馈性引起吸气阀开放增大、呼气阀开放减少，避免胸腔负压明显增大，从而有助于避免跨肺压过大和VALI的发生。

（4）吸氧浓度：高浓度氧可减少表面活性物质的形成，增加对VALI的易感性。

2．患者因素　肺、胸发育不全，表面活性物质缺乏，病人防御功能降低，肺顺应性降低以及原有基础疾病情况，与VALI的发生密切相关。VAP是医院获得性肺炎（hospital－acquired pneumonia，HAP）中的最常见类型，而HAP是我国第一位的医院内感染。一般认为入院48h后发生的肺炎为HAP，其中最初4d内发生者为早发性HAP，5d以上者为晚发性HAP；经气管插管或气管切开行机械通气48h后，直至撤机拔管后48h以内发生的肺炎为VAP。

二、呼吸机相关性肺炎（ventilator－ associated pneumonia，VAP）

VAP发病的危险因素可分为以下3个方面。

1．接受呼吸机治疗的时间　大量资料显示，呼吸机治疗时间是导致VAP最重要的诱发因素，时间愈长，发生率愈高，3～5d或5～7d是最佳时间窗，尽可能缩短呼吸机治疗时间，是最有效的预防VAP措施。当病情不允许终止呼吸机治疗时，应依靠各项措施，预防和避免VAP。

2．宿主因素　虽然呼吸机治疗时间是诱发VAP的主要因素，但也并不是接受呼吸机治疗≥5～7d的患者，就一定会发生VAP，宿主本身因素也起到重要作用。①咳嗽、排痰能力：受年龄、意识和营养状况等影响，高龄患者，存在不同程度的意识障碍和营养不良的患者，主动咳嗽、排痰能力差，或者不具备咳嗽能力，不能将下呼吸道分泌物充分排出，即便通过人工气道吸引，排痰效果也很有限，因为下呼吸道的分泌物，需要适宜的潮气量，依靠主动和被动咳嗽、排至较大气道，才可能被吸出。②胃肠道反流与误吸：大量临床研究表明，VAP的病原菌之所以是以肠杆菌簇居多，主要因为胃肠道反流与误吸。正常人在睡眠状态下，就存在不被意识到的胃肠道反流与误吸；接受呼吸机治疗的患者，由于疾病、意识障碍、体位、留置胃管等，这种反流与误吸发生的可能性很大。若无禁忌证，尽可能多的时间内，应保持头高或半卧位，床头可抬高30°，能有效避免和减少反流和误吸，降低VAP发生率。③机体抵抗力下降：合并有严重的基础疾病，如严重的慢性肺部疾病、营养不良、免疫抑制、糖尿病、烧伤和创伤、脏器功能衰竭、器官移植等疾病，削弱了机体正常的免疫功能。④广谱抗生素和激素应用：由于对于机械通气患者使用抗生素、激素非常普遍，发生菌群失调和肠道病原菌易位可能性极大，多种病原菌混合感染和真菌二重感染机会多，是VAP的主要临床特征。

3．医源性因素　VAP诱发因素中，医护人员的手和各种医疗器械、物品清洗、消毒、隔离不严引起的感染，日益得到重视；气管插管不仅有破坏呼吸道防御屏障的一般作用，更主要的是破坏会厌和声门的防御功能，在进食情况下，使其不能关闭，导致口咽部分泌物和胃内容物吸入的机会显著增多，VAP发生机会增加；不仅应注意一般的人工气道的管理，还应重视某些特殊情况的管理，如临床上脱机观察时仍给气囊充气，封闭气道，结果导致气囊上分泌物的潴留和吸入的反复发生，并显著削弱了咳嗽反射的敏感性和咳嗽的效率，若充分抽光气囊内的气体，则引流显著改善，VAP的机会也显著减少。

目前相对认可的VAP诊断标准为：①机械通气48h后发生的肺炎；②与机械通气前胸部X线片比较出现肺内浸润性阴影或显示新的炎症病灶；③肺实变征和（或）湿性啰音；并具备以下条件之一者：血白细胞计数＞10．0×109／L或＜4．0×109／L，伴或不伴核左移；体温＞37．5℃，呼吸道分泌物增多且呈脓性；起病后从支气管分泌物中分离到新的病原体。VAP是气管插管和机械通气的并发症，非创伤性机械通气并发肺炎亦属HAP，但不是VAP。为指导临床合理应用抗生素，目前采用一些特殊方法来明确VAP的病原菌。

（1）气管内吸引：气管内吸引分泌物定量或半定量培养常被用来代替侵袭性诊断方法。其结果随细菌负荷量、人工气道建立的早晚、机械通气时间的长短，有无先期抗菌治疗等而异，总体上诊断的敏感性和特异性差异较大，敏感性高，特异性低。在长时间机械通气的患者，定植菌出现的机会增多，定植菌的负荷增加，故诊断的特异性降低。严格讲，很多情况下，该类培养不是下呼吸道分泌物而是人工气道导管定植菌的培养。同时进行分泌物的涂片和培养可能有助于VAP的诊断。

（2）微小支气管肺泡灌洗（mini－bronchoalveolar lavage）：经气管内导管将望远镜导管（telescope catheter）插入直到遇到阻力，然后插入内导管至楔入位，经导管注入无菌盐水25ml，吸出灌洗液做定量细菌培养。虽然该法简便、安全，但标本采集区域范围小，一般难以选择性地直接从感染区域采样，故影响结果的准确性。

（3）盲目保护性标本刷（blind protected specimen brush，BPSB）：典型BPSB应用双导管系统，一为望远镜套管，另一为末端用生物保护塞封闭的导管，导管经望远镜套管插入远端气道后推去保护塞，将导管嵌入支气管，转动毛刷取气道分泌物，然后将毛刷撤回导管，导管撤回套管后一起拔除，御下毛刷做定量培养。虽然盲目BPSB法快速、病人易耐受和被上气道寄居菌污染的可能性较小，但存在与微小支气管肺泡灌洗相似的缺点。

（4）保护性标本刷（PSB）、支气管肺泡灌洗（BAL）和保护性支气管肺泡灌洗：这些方法都是通过纤维支气管镜进行，BALF定量培养诊断的敏感性和特异性有较大的差异，其结果除受研究对象、先期抗生素治疗的影响外，还与定量培养的阳性标准有关，通常以104cfu／ml化为阳性，但文献中报道的标准从103～105cfu／ml不等。BAL主要缺点是纤维支气管镜通过上呼吸道时可能被寄植菌污染。为避免污染，故采取PSB和保护性支气管肺泡灌洗。PSB是目前应用最广泛的诊断方法。

（5）血液和胸腔积液培养：血培养应常规进行，要求从机体的两个部位同时抽血，每处采血量不少于10ml，以提高阳性率，区分皮肤污染菌，若分离出皮肤寄居菌如凝固酶阴性葡萄球菌或棒状杆菌时，则诊断的价值不大。胸腔穿刺视情况而定，如有足够的积液，尽可能行诊断性穿刺。

VAP的治疗：一旦发生VAP，及时有效治疗包括3个环节。

①护理：人工气道护理做得好，对肺部感染的治疗作用超过抗生素使用。其中，最不能左右的是患者的排痰能力，凡是排痰能力强的患者，肺部感染容易控制；年迈体弱、有意识障碍的患者，排痰能力差，只能依靠气道护理来弥补。此外，翻身、拍背等被动促使分泌物排出的方法不能被忽视。

②合理使用抗生素：抗生素的正确、合理使用是治疗VAP的关键，由于VAP的病原菌中，革兰阴性杆菌占60%以上，且院内肺炎产酶菌株和耐药率高，故选用抗生素应针对革兰阴性菌，以β内酰胺类加酶抑制药为主，注意策略性抗生素的轮换使用，若选择碳氢酶烯类抗生素，应根据治疗反应及早换药或停药。该类药是诱导高耐药菌出现的重要因素，而主要原因是用药时间过长。在多种药物无效的情况下，强调策略性停药和非抗生素治疗手段的实施。针对多重耐药或泛耐药菌的治疗，氨曲南对铜绿假单胞菌的金属酶比较稳定，舒巴坦对不动杆菌有一定抗菌活性，黏菌素或多黏菌素对泛耐药菌仍然比较敏感，是目前推荐的惟一可以治疗泛耐药菌的抗菌药物。其他可能有效的药物尚有替加环素、米诺环素、多西环素、莫西沙星等。

③支持、免疫治疗：支持治疗包括基本状况的改善，如纠正低蛋白血症和贫血。维持内环境稳定，包括水、电解质和酸碱平衡的稳定，强调避免出现脱水和水肿，维持电解质正常中等水平以上，而不是正常低限水平，稳定血糖。在纠正上述问题的基础上，可适当应用提高免疫功能药物，如人血白蛋白、精制丙种球蛋白、转移因子、胸腺肽等均可选用。