梗阻后肺水肿研究进展

2023-02-24王伟王立军

临床肺科杂志 2023年1期

王伟王立军

上气道梗阻是临床急诊，但部分患者梗阻解除后仍有气促、呼吸困难、血氧饱和度下降、影像学提示肺部渗出等表现，临床常误诊为肺部感染，需要注意排除梗阻后肺水肿(Postobstructive Pulmonary Edema，POPE)。上气道梗阻时患者强烈自主吸气产生巨大胸腔内负压，不仅诱发POPE，还增加心脏前后负荷，甚至诱发应激性心肌病，为提高临床对POPE认识本文对此作一综述。

一、发病率

早在上世纪70年代就发现肺水肿是急性气道梗阻的并发症[1]。多种急慢性气道梗阻都可导致POPE，比如异物吸入、喉痉挛、上吊自杀、雪崩、电击治疗、严重睡眠呼吸暂停综合征、甲状腺肿、耳鼻喉手术等[2-10]，甚至在脓毒症寒战也可以导致呼吸做功增加而诱发POPE[11]。而在ICU中，如困难插管、咬气管插管[8, 12]、严重人机不同步[13]、严重气道痉挛[14]都可能诱发或加重POPE。为减少医护人员暴露风险，在新型冠状病毒肺炎患者气管插管、拔管、吸痰时钳夹气管导管也可能促使患者发生POPE[15]。

成人POPE主要发生于麻醉术后喉痉挛[4]，此类既往称拔管后肺水肿(Postextubation pulmonary edema)[4]；儿童主要见于异物吸入以及会厌炎等[16-17]。目前POPE发病率并不清楚，在手术室拔管后POPE发病率约0.019%[18]，而在使用舒更葡糖患者中发病率为0.09%[19]。因喉炎或会厌炎导致急性气道阻塞的儿童中POPE发病率高达7%，并且悬雍垂肥厚、后鼻孔狭窄、腺样体肥大等还可能导致慢性POPE[20]。在临床表现为弥漫性肺泡出血的149例患者中，有18例是由于POPE所致，其中1例患者先后4次发病[21]。另外大量急性气道异物阻塞导致POPE的病例报道[7, 17]，因此其真实发病率可能更高。

年轻、健康男性、主动吸烟、解剖变异、肥胖等因素是发生POPE的危险因素[10, 18, 21-23]。

二、发病机制

目前认为POPE有两种类型，72%为Ⅰ型，多于急性呼吸道梗阻后短期内发生，如急性喉炎、会厌炎，颈部机械性受压、呼吸道异物窒息等；23%为Ⅱ型POPE，多见于慢性呼吸道梗阻急性解除后，如扁桃体或增殖体肥大和上呼吸道肿瘤手术后[10]。二者的相同点在于均源自胸内负压变化的绝对值加大，因此又称为负压性肺水肿(Negative Pressure Pulmonary Edema，NPPE)；区别在于前者发生于胸内负压突然增高[24]，如-5 cmH2O 降至-50 cmH2O，后者发生于原本增高的内源性呼气末正压消失，如+25 cmH2O将至-5 cmH2O。

I型POPE发病时声门关闭，强烈自主吸气(即Müller 动作)导致胸腔内巨大负压[9]，是自主呼吸下心肺相互作用的极端表现[25]；巨大胸腔内负压使得心肺共同受累，肺部方面导致肺泡-毛细血管膜应力衰竭。正常吸气时胸腔内负压为-2～-8 cmH2O，正常情况下肺泡-毛细血管压力差很小，当肺毛细血管床净水压轻度增加时，淋巴回流加快可代偿其导致的液体过负荷。上呼吸道梗阻时，用力吸气产生胸腔负压可达-50～-140 cmH2O，回心血量明显增加，导致心脏前负荷增加，肺毛细血管净水压升高，同时肺泡周围压力急剧下降，跨肺毛细血管壁巨大压差导致毛细血管内皮及肺泡上皮屏障断裂，甚至基底膜断裂。轻者出现血管内液渗出，重者使得红细胞漏入肺泡，引起明显的肺或支气管出血[22, 26]。目前不能确定诱发I型POPE的胸腔内负压阈值，但儿童比成年人肺顺应性更好，因此儿童可能更容易发生POPE[27]；同时上肺顺应性更好，POPE在上肺表现更重，尤其是在肥胖患者[28]。

胸腔内巨大负压还导致心脏前后负荷增加。心脏前后负荷分别为心室舒张末和收缩末心室壁应力，根据拉普拉斯定律，心室室壁应力=(跨壁压力×心室半径)/(2 ×室壁厚度)；心室跨壁压等于心室内压力减去心室外压力，心室外压力即胸腔内压力[29]；因此胸腔内压力急剧下降时回心血量增加，表现为左心室舒张末容积增加；同时心脏后负荷将明显增加，比如正常情况下心室内压力为150 mmHg(1 mmHg=1.34 cmH2O)，胸腔内负压为-5 mmHg，心脏需克服155 mmHg压力；而胸腔压力下降至-50 mmHg时，心脏需克服200 mmHg压力，表现为左心室每搏量降低，收缩末容积增加，左心室射血分数降低，伴有血压轻度下降[30]。目前研究发现自主吸气胸内压<-20 cmH2O会明显增加左心室后负荷[31]。当潜水员-20 cmH2O负压呼吸训练时发生间质性肺水肿风险增大，导致右心前负荷、肺动脉收缩压明显增加，导致左右心室不匹配而诱发肺水肿[32]。同时缺氧等强烈应激刺激大量儿茶酚胺释放，使体-肺循环血管收缩使得左、右心室后负荷进一步增加，同时诱发心外膜血管痉挛、心肌细胞内钙超载等导致心肌细胞损伤，诱发应激性心肌病而加重POPE表现[33]。因此胸内巨大负压不仅伤肺也伤心。

Ⅱ型POPE患者有长期慢性上气道梗阻(类似Valsalva 动作)，产生中等水平内源性呼气末正压，伴有呼气末肺容量增加；同时出现长期的低氧血症，这种低氧血症可能已被患者耐受，而不轻易被察觉。缺氧以及随之发生代谢性酸中毒可以导致肺血管收缩和肺循环阻力增加，都会改变肺毛细血管膜通透性并造成心肌功能受抑制。因此慢性气道梗阻突然解除后，中等水平内源性呼气末正压消失，肺容积和压力均迅速降至正常，产生相对胸腔内负压，当其达到一定程度时将会足以产生液体向肺间质和肺泡转移而发生Ⅱ型POPE[34]。

肺水/血浆蛋白比小于0.65提示肺水肿发病机制以静水压为主，大于0.75提示为高通透性肺水肿，在10例POPE患者中发现肺水/血浆蛋白比平均为0.54±0.15[35]，国内18例POPE患者中平均值为0.52±0.18[22]，因此POPE发病机制以净水压差升高为主，因此既往又称为机械性肺水肿(Mechanical pulmonary edema)[36]；部分患者(3/10)合并有毛细血管通透性增加因素[35]。

肺泡水肿的程度取决于间质水肿的程度、肺泡上皮有无损伤以及肺泡上皮主动清除液体的能力[37]。POPE患者每小时肺泡液体平均清除率为(14.0±17.4)%，提示无明显肺泡上皮损伤，肺泡上皮液体转运功能完整，较快的肺泡清除率使得POPE患者临床症状迅速缓解[35]。POPE时增高的内源性儿茶酚胺加速肺泡液体清除[9]。

三、临床表现

典型POPE患者表现为发生急性气道梗阻后，在数分钟内出现气促、呼吸困难、发绀并咳出粉红色泡沫痰[22]。POPE临床表现轻重不一，其严重程度取决于病人梗阻时间[22]。其中以粉红色痰或咳血(69%)，低氧或紫绀(49%)，呼吸困难(38%)，肺部湿啰音(37%)，喘鸣(10%)，坐卧不安(9%)等为主[10]。严重的POPE可表现为肺出血[21, 38-40]，主要发生在术后或全面性强直阵挛发作患者[21]；而且可表现为单侧肺泡出血[12]。

不典型POPE包括单侧气管插管后导致对侧发生单侧POPE[41]；肥胖患者上叶肺通气更好，因此POPE在肺上叶表现更明显[7, 28]；肺栓塞导致POPE为局限性分布[42]；气管切开发生血凝块堵塞气道后，患者强烈自主呼吸不仅可导致POPE，还导致巨大胸腔负压，使得气体通过气切口周围进入纵隔、随后再进入胸膜腔而发生气胸[43]；POPE因气道闭塞后用力呼气，胸腔内压力急剧升高合并自发性气胸[44]。POPE患者同时可合并存在应激性心肌病[33, 45]、心内膜下心肌缺血[46]等表现。临床需注意其不典型表现，避免误诊。

POPE患者胸部X线平片表现为增宽的血管影和双侧、中心性肺泡和间质的浸润，少数病人则为单侧肺中心性肺泡和间质的浸润征[22]。动脉血气分析有低氧血症、代谢性酸中毒甚至呼吸性酸中毒等表现。合并心脏受累可见心肌酶升高及心电图改变。部分患者可见典型应激性心肌病影像学表现。同时还有导致POPE发病的相应原发病表现，如甲状腺肿、会厌炎等。

四、诊断与鉴别诊断

目前POPE诊断尚无统一标准，主要依靠病史和影像学[16, 22]。(1)有上呼吸道梗阻的病史；(2) 梗阻解除后数分钟或数小时内突然发生呼吸困难、缺氧、高碳酸血症；(3) 粉红色泡沫痰；(4) 影像学表现：X 线出现弥漫性密度增高影、增宽的血管影和双侧、中心性肺泡和间质的浸润征。但由于POPE发生迅速，部分患者来不及进行影像学评估，但需要强调气道梗阻病史是诊断关键[21]。床边肺部超声可及时发现B线改变，进行血管外肺水肿可视化评估，结合病史早期诊断POPE可改善其预后，尤其在麻醉术后[32, 47-48]。

鉴别诊断需注意与吸入性肺炎、肺泡出血[21]、新型冠状病毒肺炎[49-50]。如果误吸后导致肺部渗出伴有呼吸衰竭表现，但异物太大不能进入气道，且完整取出则容易鉴别；如果异物部分吸入气道，伴有发热、黄脓痰，则考虑吸入性肺炎。如前所述，部分患者肺泡出血由POPE诱发，主要见于全麻术后及全身强直性抽搐后，仍需要纤维支气管镜排除支气管出血，心脏超声排除瓣膜或心脏功能不全，全身凝血异常以及肺血管炎、肺部感染等导致[21]。

五、临床处理

POPE的治疗主要是呼吸支持，保持呼吸道通畅，纠正缺氧和维持血流动力学稳定。其中保持气道通畅是关键，气道异物窒息患者及时取出异物，麻醉术后喉痉挛患者再次气管插管，阻塞性呼吸睡眠暂停患者长期使用无创呼吸机、切除压迫气道的肿物等都是缓解上气道梗阻方法。严重人机不同步患者加强镇静或调整呼吸机参数；肺栓塞患者抗凝和治疗原发病可缓解患者强烈自主吸气。能否维持有效氧合是决定病人是否再插管的重要因素；给予纯氧的情况下，能够维持SpO290% 以上可不插管给予面罩持续正压通气；对于氧和不能维持的病人，必须进行再次气管插管，并采取保护性肺通气策略[22]。解除气道梗阻后有创或无创呼吸机正压通气可有效缓解POPE。顽固性低氧血症患者尽早使用俯卧位、甚至体外膜肺支持治疗[9, 39, 51]。同时给予呋塞米利尿、抬高床头等常规肺水肿处理；需注意部分患者合并休克避免利尿剂使用。但是否使用激素目前无定论。