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第二十一章 急性肺损伤和急性 呼吸窘迫综合征
第二十一章 急性肺损伤和急性 呼吸窘迫综合征 牡丹江医学院麻醉学教研室
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目 录 1.病因 2.病理生理 3.发病机制 4.临床表现与分期 5.诊断 6.治疗
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ALI和ARDS 急性肺损伤(acute lung injury ALI)、急性呼吸窘迫综合症（ acute respiratory distress syndrome, ARDS）：是指由各种非心源性原因所导致的肺毛细血管内皮和肺泡上皮损伤，血管通透性增高的临床综合症，表现为急性、进行性加重的呼吸困难、难治性低氧血症和肺水肿。
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第一节 病 因 ALI和ARDS的常见病因 肺直接损伤 肺外间接损伤 胃内容物误吸 脓毒症 肺部感染 胸部以外的多发性创伤、烧伤
第一节 病 因 ALI和ARDS的常见病因 肺直接损伤 肺外间接损伤 胃内容物误吸 脓毒症 肺部感染 胸部以外的多发性创伤、烧伤 创伤（肺挫伤等） 休克 吸入毒性气体 急性胰腺炎 放射线 输血相关性急性肺损伤（TRALI) 淹溺 体外循环 脂肪栓塞等 长时间吸入纯氧
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第二节 病理生理 一、基本病理改变 ALI病理改变的特征：是弥漫性肺泡损伤（diffuse alveolar damage，DAD），病理变化呈进行性。 在向ARDS进展时可经过3个病理过程： 渗出期（exudative phase） 增生期（ ferative phase） 纤维化期(fibroproli phase)
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渗 出 期 早期表现为富含蛋白质的渗出液“淹没”肺间质和肺泡，同时有红细胞渗出和纤维素沉积。
渗 出 期 早期表现为富含蛋白质的渗出液“淹没”肺间质和肺泡，同时有红细胞渗出和纤维素沉积。 Ⅰ型肺泡上皮细胞呈现不同程度的退行性变，部分坏死脱落，裸露出基膜。 毛细血管内皮细胞肿胀、细胞间隙增宽。数天后，血浆蛋白质的沉积，肺泡内透明膜形成，肺间质可见大量炎性细胞浸润，血管内可见由白细胞、血小板、纤维蛋白等形成的微血栓。
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增 生 期 多发生于原发性损伤后的7-10天，间质中成纤维细胞和胶原形成明显增加，同时由于水肿液和白细胞浸润，使肺间质变厚、毛细血管数目减少、血液和淋巴液回流受阻、肺泡萎陷。 Ⅱ型肺泡上皮细胞迅速增生并覆盖肺泡的表面使肺泡上皮增厚。
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纤维化期 肺泡间隔和透明膜处纤维组织沉积和纤维化，肺泡间隔和气管壁显著增厚，肺组织结构出现不同程度的损毁。
血管系统发生显著性变化，内膜肥厚及壁内纤维化。
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ARDS病理改变 肉眼观察：两侧肺膨隆，肺实变，触之较韧，显灰红或灰黑色，表面皱纹减少。肺体积增大，重量增加，单侧肺重量＞1kg,肺切面显灰红色，可以流出红染的水肿液，含气少。
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二、基本病理生理改变 ALI和ARDS是由各种病因引起的肺泡毛细血管膜损害，造成肺毛细血管通透性增加，使水分甚至蛋白质聚积于肺间质和肺泡内，引起肺顺应性降低，功能残气量减少，通气／血流比例失调，肺内分流量增加和严重低氧血症等一系列病理生理改变。
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1．非心源性高通透性肺水肿 ARDS早期的病理特征为：非心源性高通透性肺水肿。
从理论上讲，测定肺毛细血管的通透性对于诊断ALI和ARDS及判断其预后具有重要意义。 X线胸片仍是目前临床上诊断肺水肿最常用的方法。
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正常情况下肺淋巴系统有清除肺间质及肺泡中过多液体和蛋白质的能力。
当进入肺间质的液体量超过淋巴引流量的最大负荷时，液体即聚集于肺内引起肺水肿。 ARDS时发生肺水肿主要是肺泡毛细血管膜损害，内皮细胞的间隙增加或扩大，液体和蛋白通过损伤的内皮细胞膜的速度加快而引起的肺水肿。 ARDS初期，液体多聚集于肺间质，称为间质性肺水肿；当水肿继续进展，液体进入并充盈肺泡称为肺泡性肺水肿。
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肺水肿可以引起以下变化： ①肺泡表面活性物质相关磷脂含量降低； ②磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油的含量相对减少；
③肺泡表面活性物质中脂质的含量相对增加； ④表面活性物质相关蛋白的含量降低。
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肺泡表面活性物质组成成分的改变可导致肺泡表面张力增加，肺间质及血管周围组织的压力降低，促使液体向间质和肺泡内移动，破坏肺泡内外的液体平衡，从而加重肺水肿。
血浆蛋白的渗出也可降低肺泡表面活性物质的活性，增加肺泡表面张力，引起肺泡萎陷和肺不张。
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2．肺呼吸功能变化 (1).肺内分流量增加 (2).气体弥散功能障碍 (3).肺泡通气量减少 (4).肺顺应降低和呼吸功增加
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（1）肺内分流量增加 Ⅱ型肺泡上皮细胞表面活性物质生成、分泌不足和活性下降，以及肺泡液对表面活性物质的稀释和破坏，导致肺表面张力升高，肺顺应性下降，引起弥漫性肺泡萎陷，致肺内分流量增加。
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肺内分流量增加 肺血管内微血栓形成、血管活性物质引起的肺血管收缩，肺间质水肿对微血管的压迫，可增加肺血管阻力使肺动脉压升高，使流经肺泡的血流量减少，造成死腔样通气。 肺泡通气／灌流比值严重失调、肺内分流量增加，是ARDS时出现进行性低氧血症的主要原因。
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（2）气体弥散功能障碍 ARDS病人，由于肺间质和肺泡水肿、透明膜形成、肺纤维化，均可增加气体弥散的距离，导致弥散功能障碍，使肺泡血液间气体达到平衡的时间延长，导致流经肺泡周围毛细血管内的静脉血得不到充分氧合，引起静脉血的掺杂增加，从而加重低氧血症。
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（3）肺泡通气量减少 1.ARDS病人由于肺水肿、肺顺应性下降和小气道的阻塞，可引起部分肺泡通气量减少。
2.未受累或病变轻的肺泡则代偿性通气增强，以及因呼吸加快，排出二氧化碳过多，故早期病人常表现为通气过度、低碳酸血症。 3.晚期，肺泡-毛细血管膜损伤更为严重，肺通气量进一步减少，可引起CO2潴留而发生高碳酸血症。
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(4)肺顺应降低和呼吸功增加 功能残气量减少、肺间质水肿、肺组织充血、肺泡表面活性物质减少，导致肺顺应性下降。
机体代偿性呼吸频率增加，呼吸肌耗氧量上升。
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3.肺循环功能改变 1.肺血管阻力增高是ARDS肺循环功能改变的主要表现。
2.缺氧、酸中毒、细菌内毒素及血管活性物质作用，引起肺小动脉痉挛收缩；白细胞和血小板的粘附，造成肺毛细血管网的栓塞，也是肺循环阻力增加的因素之一。 3.肺血管阻力的增加，使右心室后负荷加重，甚至发生右心功能不全。
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第三节 发病机制 ALI或ARDS，一般都伴随全身性炎症反应，故认为ARDS是全身性炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome, SIRS）与代偿性抗炎反应综合症（compensatory antinflammatory response syndrome， CARS）的平衡。
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ARDS与SIRS和CARS 1.SIRS是指各种严重的感染、损伤等原因引起的全身炎症反应的一种临床过程。
内源性抗炎介质：IL-1受体拮抗剂、可溶性肿瘤坏死因子受体和IL-8自身抗体。
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ARDS在炎症反应过程中可分三个阶段 1.局限性炎症反应阶段。 2.有限全身炎症反应阶段。 3.SIRE与CARS失衡阶段。
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（二）ALI和ARDS的介质 1.效应细胞 巨噬细胞 多形核粒细胞 血管内皮细胞VEC 2.细胞因子 促炎因子 抗炎因子
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ARDS发病的关键 致病因素（内毒素、创伤、缺血／再灌注等）激活了机体的单核吞噬细胞系统，导致炎性细胞因子的释放，使中性粒细胞激活，白细胞和血管内皮细胞的粘附分子表达增高，导致白细胞在肺微循环中趋化、集聚并与血管内皮粘附，大量释放氧自由基、蛋白水解酶、花生四烯酸类脂质代谢物。
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ARDS发病的关键 炎症介质造成肺血管内皮细胞的损伤，使肺微血管通透性增高，血浆蛋白质渗入肺间质，造成肺间质水肿。炎性细胞在趋化因子和粘附分子的作用下，移行入肺间质，继续释放炎症介质，最终造成肺泡上皮的损伤，气-血交换屏障破坏，肺水肿和肺组织炎症呈进行性加重。
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第四节 临床表现与分期 （一）临床表现 1.症状与体征
第四节 临床表现与分期 （一）临床表现 1.症状与体征 在创伤、休克或大手术后1-3天突发呼吸窘迫，常发生在ARDS起病后1-2天内，呼吸频率可达每分钟30-50次。重症患者呼吸频率每分钟可达60次以上。随着呼吸增快、呼吸困难症状的发展，缺氧症状也愈明显，病人表现烦躁不安、心率增速、唇及指甲发给，吸气时锁骨上窝及胸骨上窝下陷。部分病人胸部听诊可闻及干性罗音或湿性罗音。在疾病后期，多伴有肺部感染，表现为发热、畏寒等症状。
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2.影像学与实验室检查 临床症状出现后12-24小时才出现胸部X线异常。X线胸片仍可呈阴性，或仅有边缘略显模糊的纹理增多；当肺间质水肿、肺泡水肿、肺出血比较明显时，双肺野可见边缘模糊的斑片状阴影。 随着肺实变、肺泡壁增厚、肺泡内透明膜形成，X线胸片显示浸润性阴影扩大，融合为大片阴影。 ARDS后期，X线表现为两肺弥漫性阴影，或形成小脓肿，有的伴气胸或纵隔气肿。 CT片显示有斑点样浸润。
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胸片
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血气分析 早期低氧血症，且不被吸氧所改善。
氧合指数（PaO2/FiO2）是诊断ARDS与判断预后的重要指标。当PaO2/FiO2 < 200mmHg属重度ALI（即ARDS)。 PaCO2早期可降低，若PaCO2增高提示濒危。 ALI病人肺顺应性下降，并与病情严重程度成比例。 对肺泡液进行细胞分类和蛋白含量测定，可发现多形白细胞和酸性细胞随病情发展而增多，蛋白含量增加，肺含水量也增加。
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(二)临床分期 1. ALI评分 对ALI进行评分有助于区分ALI的严重程度，也有助于理解ALI与ARDS是同一病理过程中的不同发展阶段。
2.判断方法：肺损伤得分累计值/指标数。 正 常：0； 轻、中度损伤： ； 重 度 损 伤：>2.5。
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表22-2 急性肺损伤评分表 指标 表 现 得 分 胸片 无 0 （肺实变） 局限于1/4肺区 1 局限于2/4肺区 2
表22-2 急性肺损伤评分表 指标 表 现 得 分 胸片 无 （肺实变） 局限于1/4肺区 局限于2/4肺区 局限于3/4肺区 在所有肺区均有 PaO2/FiO > （mmHg） <
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急性肺损伤评分表 指 标 表 现 得 分 PEEP （cmH2O ） <5 0 6-8 1 9-11 2 12-14 3
指 标 表 现 得 分 PEEP （cmH2O ） < > 呼吸系统顺应性 > （ml/cmH2O） <
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2. ARDS分期 (1)第一期： 有原发病临床症状； 呼吸困难轻微，呼吸频率开始增快，出现过度通气，并发展为低碳酸血症；
氧分压正常或在正常低值。
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（2）第二期 多在原发病发生24-48小时以后； 呼吸增快，浅速而有轻度困难； 肺部可听到湿性罗音或少数干性罗音。
Pa02下降，A-aD02与Qs/Qt增加， 胸部X线显示细网状浸润阴影。
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（3）第三期 病情发展迅速，呼吸困难加重，表现呼吸窘迫，肺部听诊罗音增多。 Pa02下降，即使给氧也难以纠正。
X线胸片出现典型的、弥漫性雾状浸润阴影。
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(4)第四期 严重呼吸窘迫，病人严重高碳酸血症，最后导致心力衰竭、休克、昏迷。 X线呈“白肺”（磨砂玻璃状）。
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第五节 诊 断 一、诊断标准 急性起病 ALI 诊 Pa02/Fi02≤300mmHg 断 标 准 X线胸片示双肺浸润影
第五节 诊 断 一、诊断标准 急性起病 ALI 诊 断 标 准 1 Pa02/Fi02≤300mmHg 2 X线胸片示双肺浸润影 3 PAWP≤ 18mmHg或无左 房压力增高的临床证据 4
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（二）ARDS的诊断标准 急性起病 ARDS 诊 断 标 Pa02/Fi02≤200mmHg 准 X线胸片示双肺浸润影
1 Pa02/Fi02≤200mmHg 2 X线胸片示双肺浸润影 3 PAWP≤ 18mmHg或无左 房压力增高的临床证据 4
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二、鉴别诊断 1.心源性肺水肿 见于高血压性心脏病、冠心病、主动脉瓣膜病变、心肌炎、心肌病等引起的左心衰竭。
病人均有心脏病史和相应的体征，结合胸部X线和心电图变化。
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心源性肺水肿 心源性肺水肿 ARDS肺水肿 病 因 肺静脉压增高 肺毛细血管内皮损 伤，通透性增加 水肿液蛋 白质含量 不高 较高
病 因 肺静脉压增高 肺毛细血管内皮损 伤，通透性增加 水肿液蛋 白质含量 不高 较高 呼吸困难 吸氧可缓解 吸氧不能奏效 利尿剂 有效 血管扩张剂 有效
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2.非心源性肺水肿 1.见于输液过量，肺静脉闭塞性疾病，血浆胶体渗透压降低，胸腔抽液过快所致的复张性肺水肿等。
2.病人均有相应的病史、临床特征和实验室检查。 3.胸部X线肺水肿征象出现较快，治疗后消失也快，低氧血症程度一般不严重，比较容易纠正。 ARDS病人低氧血症比较顽固，肺部阴影一旦出现，短期内难以消失 。
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3.急性肺栓塞 1.血栓多来自下肢深静脉和盆腔静脉，手术后或长期卧床不起者多见，脂肪栓塞常见于长骨骨折。
2.起病突然，以呼吸困难、胸痛、咯血、发绀等为主要临床表现。 3.血气分析PaC02与Pa02均降低，胸部X线检查肺内可见典型的圆形或三角形阴影，心电图I导联出现S波加深，Ⅱ导联出现大Q波及倒置T波。 4.放射性核素肺扫描及肺动脉造影可明确诊断 。
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肺栓塞
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第六节 治 疗 对ALI及ARDS目前无特效的治疗方法。
第六节 治 疗 对ALI及ARDS目前无特效的治疗方法。 治疗原则：消除原发病因、支持呼吸、改善循环和组织氧供和防治并发症，维护重要脏器的功能。
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（一）、控制原发病与抗感染治疗 原发病是影响ALI、ARDS预后和转归的关键，控制致病因素是治疗的首要原则。 充分引流感染灶 防治 感染 的
主要 措施 充分引流感染灶 有效的清创 合理使用抗生素
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（二）机械通气支持 机械通气支持是目前治疗ALI及ARDS最重要也是最具有肯定疗效的方法之一。
主要目标：是维持合适的气体交换和充分的组织氧合，避免或减少对血流动力学的干扰，减少呼吸机相关肺损伤（VILI）的发生，避免发生氧中毒，复苏支持肺泡毛细血管膜功能的恢复，为病因治疗和肺损伤的修复赢得时间。
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机械通气支持
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对机械通气的要求 1.肺保护性通气策略：低潮气量6-8m1/kg或严格限制气道压＜35cmH20，加用适度PEEP的通气方式满足患者呼吸需求。 2. 肺复张策略：在实施肺保护性通气策略同时，采取有效措施促进闭陷的肺泡重新复张可明显改善ARDS患者肺的顺应性和组织氧合，对ARDS治疗具有重要意义。 3.尽量保留或加强自主呼吸的作用，促进机械通气与自主呼吸的协调。
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2.通气模式的选择 多种通气模式均可用于ARDS患者的治疗，无论采用何种模式均应遵循上述策略，避免肺脏过度充气和肺泡压力过高。
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3.呼吸机参数的调节 1.在保证氧合的情况下 尽量使用最低吸入氧浓度；
2.PEEP与潮气量的调节至关重要，TV6-8m1/kg,平台压＜35cmH20 ,PEEP ＜15cmH20； 3.呼吸频率依患者通气情况尽量设置接近生理水平； 4.在ARDS患者常使用增加吸呼比。
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4.机械通气的辅助方法 1.俯卧位通气 2.部分液体通气 3.气管内吹气和死腔内气体吸出技术 4.吸入外源性一氧化氮
5.经气管滴入肺表面活性物质
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（三）药物治疗 1.免疫调节疗法 2.糖皮质激素治疗 3.氧自由基清除剂和抗氧化剂
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（四）液体管理 严格限制液体 急性期慎用胶体液 维持足够的心排量
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（五）体外膜肺氧合 体外膜肺氧合（extra-corporeal membrane oxygenator, ECMO）由体外循环发展而来，是将静脉血引到体外经膜氧合器使其动脉化后在泵回到患者体内的治疗方法，可使受损的肺脏得到充分休息和修复愈合。
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（六）、营养代谢支持 营养代谢支持 1 2 肠内营养 全胃肠外营养
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（七）、维护重要脏器功能，防止MODS 在ARDS治疗中应对循环功能、肾功能、肝功能及胃肠等器官功能予以支持和监测。
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病历分析 患者，男，28岁，因被车撞伤腰骶部3天，呼吸困难8h于2002年6月27日19时由当地医院转入我院。查体:T37.6℃，P117次/min，R32次/min，BP110/70mmHg。口唇紫绀，左侧胸壁及腹壁可触及握雪感，腰背部、骶尾部及左腹外侧可见多处皮肤破损。左侧触觉语颤减弱，呼吸音低，双肺未闻及干湿性罗音。心律齐。骶尾部沿臀沟至肛门可见长约10cm手术切口，肛门多处撕裂伤，肛管及直肠下段后壁缺损，触及尾骨，阴囊肿胀触痛。骨盆挤压分离试验阳性，可触及骨摩擦感，左髋关节屈曲畸形。诊断严重多发伤并失血性休克，腹膜后巨大血肿，肛管直肠周围肌肉软组织撕裂伤伴盆底间隙感染，左侧肋骨骨折并气胸，胸腹壁皮下气肿，骨盆多发性开放性骨折，骶尾骨开放性骨折，左股外侧皮肤擦伤，阴囊血肿。
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病历分析 入院后患者呼吸困难进行性加重，拍胸片示:双肺纹理增多，可见小片状模糊阴影，查血气:PaCO 2 42mmHg，PaO mmHg，指端血氧饱和度85%。加大吸氧浓度（FiO 2 ）至49%，仍不能缓解呼吸困难，PaO 2 /FiO 2 <200mmHg，诊断ARDS成立。28日1:30时予以机械通气，模式间歇正压通气（IPPV）+呼气末正压通气（PEEP），参数:PEEP8cmH 2 O，FiO 2 50%，呼吸比1:2，潮气量600ml。4时查PaO mmHg，呼吸困难明显减轻。8时行乙状结肠、空肠造瘘术加肛管直肠周围坏死组织清创术。
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病历分析 术后加强抗感染、纠正低蛋白血症、静脉高营养等治疗。机械通气由IPPV逐渐过渡到同步间歇指令通气（SIMV），患者呼吸平稳，自主呼吸潮气量>400ml，血氧饱和度99%，遂经麻醉机手辅呼吸进行脱机过渡，于6月30日16:45即机械通气63h后顺利撤机，逐渐降低吸氧浓度至29%，患者无呼吸困难，监测血气动脉血氧分压正常。
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2 讨论 创伤性ARDS是指创伤后引起的急性呼吸衰竭，表现为进行性呼吸困难、低氧血症、肺顺应性下降、X线胸片示:双肺弥漫性浸润，常见原因是严重的胸部创伤和多发伤，本病例即属后者。 诊断依据:（1）原发病为严重多发伤;（2）呼吸频数、呼吸困难;（3）顽固性低氧血症;氧合指数（66.75/0.49）=136mmHg;（4）胸片检查双肺浸润影;（5）除外心源性肺水肿。
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治疗 在治疗过程中，我们坚持了以下几点: （1）早发现、早诊断:创伤性ARDS的发生早晚不一，临床上一旦发现病人有呼吸频数、呼吸窘迫、顽固性低氧血症等表现，应高度警惕ARDS，而早发现、早诊断直接关系到病人的预后。 （2）早治疗:ARDS最关键的问题是迅速纠正低氧血症，机械通气具有重要意义，PEEP能使萎陷的肺泡得以复张，在呼气状态泡内保持一定的正压，减轻肺间质和肺泡水肿，现在已常规用于ARDS的治疗。机械通气应本着“早上机、早脱机”的原则。
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治疗 本例患者诊断ARDS成立后果断采取机械通气，早期采取IPPV+PEEP，逐渐过渡到SIMV，至临床症状消失、低氧血症纠正、顺利脱机历时63h，既迅速改善了病情，又大大降低了呼吸机相关肺炎的发生。 （3）其他治疗措施:包括积极处理原发病，行肛管直肠周围坏死组织清创术;针对病原菌选择敏感抗生素;静脉高营养和空肠造瘘肠内营养提供了强有力的营养支持;维持水电解质平衡等。
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本章思考题 1.什么是急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征？ 2.ALI 和ARDS的常见病因有哪些？
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