气压伤是继体内封闭腔中的压力差之后对身体组织的损害。气压伤通常发生在潜水员，自由潜水员，甚至在上升和下降期间的飞机乘客中。受气压伤最常见的器官是中耳（耳部气压伤），鼻窦（鼻窦气压伤）和肺（肺气压伤）。本文将重点讨论肺气压伤。

肺气压伤是机械通气的并发症，与发病率和死亡率增加相关。类呼吸的自然机制取决于胸腔内负压。相反，采用机械通气的患者则以正压通气。由于正压通气不是生理性的，因此可能导致诸如气压伤等并发症。肺气压伤是在正常情况下不存在肺泡空气的地方。气压伤最常见的原因是肺泡破裂，导致肺泡外部积聚空气。过多的肺泡空气会导致并发症，例如气胸，肺纵隔和皮下气肿。机械通气方式包括有创机械通气和无创机械通气，例如双水平气道正压通气。与接受有创机械通气的患者相比，接受无创机械通气的患者发生气压伤的发生率要低得多。机械通气发展气压伤的高风险患者包括患有肺部疾病的个体，例如慢性阻塞性肺疾病（

COPD），哮喘，间质性肺病（ILD），大肠杆状肺炎性肺炎和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。

病因学

正压机械通气导致肺气压伤。正压通气可能会导致跨肺泡压力升高或肺泡压力与组织间隙压力之间的压力差。经肺泡压力升高可能会导致肺泡破裂，从而导致空气泄漏到肺泡外组织中。

每位接受正压通气的患者都有发生肺气压伤的风险。但是，某些呼吸机设置以及特定的疾病过程可能会显着增加气压伤的风险。在管理呼吸机时，医生和其他医疗保健专业人员必须意识到这些风险，以避免气压伤。

特定的疾病过程，包括慢性阻塞性肺疾病（

COPD），哮喘，间质性肺疾病（ILD），大肠杆状肺囊虫性肺炎和急性呼吸窘迫综合征（ARDS），可能使个体容易患肺部气压伤。这些疾病与动态恶性通气或肺顺应性差有关，这两种疾病都使患者容易出现肺泡压力升高并最终导致气压伤。

患有阻塞性肺疾病，

COPD和哮喘的患者有发生动态过度充气的风险。这些患者的呼气期延长，因此难以在呼吸机进行下一次呼吸之前呼出全部容积。结果，固有的呼气末正压（PEEP）增加，也称为自动PEEP。恶性通气是进行性的，并且随着潮气量的增加而恶化。它导致肺泡过度膨胀，增加气压伤的风险。可以通过降低呼吸频率，减少潮气量，延长呼气时间以及在某些情况下增加呼吸机上的外部PEEP来管理动态过度充气。通过执行呼气暂停，可以轻松地在呼吸机上测量静态自动窥视；通过使用此方法，您将获得总PEEP，从总PEEP中减去的外部PEEP将等于固有PEEP或自动PEEP。在许多情况下，自动PEEP导致呼吸机异步，这可能导致气压伤的风险增加。为了使患者能够在呼吸机上触发呼吸并开始呼吸，吸气肌肉必须克服后坐压力。当存在固有PEEP时，它会施加吸气肌肉必须克服的另一种力量才能触发呼吸。在许多情况下，自动PEEP可能导致呼吸机不同步，肺泡扩张增加并最终导致气压伤。

平台压

升高可能是最重要的测量指标之一。

平台压

是通气期间施加到肺泡和其他小气道的压力。

平台压

升高，特别是高于

35cmH2O的压力，与气压伤的风险增加有关。通过进行吸气保持，可以轻松地测量呼吸机上的

平台压

。根据目前的数据，以及与气压伤相关的死亡率增加，

ARDSnet协议建议将机械通气患者的

平台压

保持在

30cmH2O以下，以进行ARDS管理。

峰值压力是平稳压力，是克服流动阻力以及肺部和胸壁的弹性后坐力所需的压力。每当峰值压力和平稳压力升高到相同程度时，气压伤的风险就会增加。

从理论上讲，呼气末正压升高（

PEEP）可能会导致健康肺泡在不受疾病影响和最终气压伤的地区过度膨胀。但是，与肺保护策略（如低潮气量和30cmH2O以下的目标平台压）结合使用时，临床数据并未将PEEP增加与气压伤风险增加相关。如果需要较高的PEEP进行氧合作用，则应在密切监测吸气和高原压峰值的情况下将其缓慢滴定。

流行病学

肺气压伤的发生率很大程度上取决于机械通气的潜在适应症。多项试验和荟萃分析估计患病率在

0％至50％之间。实施肺保护通气策略后的最新数据似乎更接近于不同人群之间平均10％的发病率。

2004年发表的一项前瞻性队列研究研究了361个ICU中的5183例患者。气压伤的发生率一般为2.9％。患病率根据机械通气指示而变化。发现COPD患者的发生率为2.9％，哮喘患者为6.3％，ILD患者为10％，ARDS患者为6.5％，肺炎患者为4.2％。

病理生理学

机械通气引起的肺损伤和气压伤的确切病理生理机制尚不清楚；但是，有证据表明，肺泡单元过度扩张和压力升高会导致炎症变化，并可能破裂和漏气至肺泡外组织。

研究人员在文献中描述了肺泡破裂的几种机制。大多数机制都有其过度扩张和肺泡压力升高的基础。从历史上看，潮气量大是需要机械通气以尽量减少肺不张并改善充氧和通气的患者的方法。这样的通气设置通常会导致较高的吸气压力和肺泡单元过度膨胀。在

ARDS和其他非均匀性肺病患者中，过度扩张更为明显。在非均匀性肺部疾病中，并非每个肺泡单元均受到相同的影响。正常的肺泡接收的潮气量百分比较大，这会导致优先通风并最终导致过度扩张，无法容纳更大的潮气量。

一些动物研究着眼于肺泡过度扩张与肺损伤之间的关系。

Tsuno等。观察了小猪肺部的组织病理学变化。呼吸机上的设置可在长达32小时的时间内产生40cmH2O的峰值吸气压力（PIP），潮气量为15mL/kg。受试者研究的病理结果包括间质淋巴细胞增殖，肺泡出血和透明膜形成。所有这些都与ARDS患者中观察到的组织病理学相似。在人类受试者中的其他研究也表明，高通气量与TNF-α和MIP-2水平升高之间存在关联。研究人员认为，它们都是炎症细胞因子，与ARDS相关的多器官功能障碍有关。

机械通气继发气压伤患者的病史和体格检查通常受到限制，因为这些患者在机械通气时患病并处于镇静状态。在临床上具有重大意义的气胸患者中，患者将出现生命体征的急性变化，包括呼吸急促，缺氧和心动过速。如果发生张力性气胸，患者也可能出现阻塞性休克。如果存在气胸，体检对于呼吸音缺失可能很重要。在某些情况下可能还会出现皮下气肿。在某些不太严重的情况下，可能不会出现全身或血液动力学变化。

对于肺气压伤的诊断和治疗，患者过去的病史也很重要。如前所述，患有慢性阻塞性肺病（

COPD），哮喘，间质性肺病（ILD），肺炎性吉氏肺炎或ARDS病史的患者患肺气压伤的风险增加。了解何时选择呼吸机模式以及设置（稍后将要讨论）时，基础肺部病理学也很重要。

呼吸机数据可能有助于评估肺部气压伤。呼吸机不同步，高原急性升高和峰值压力超过

30cmH2O或潮气量突然下降，可能提示继发于气胸或气压伤引起的其他并发症的呼吸窘迫。呼吸机数据可以为医生提供有关哪些患者发生气压伤风险更高的线索。

一旦怀疑继发于机械呼吸机的肺气压伤，必须立即采取行动。气胸是一种由肺气压伤引起的急性并发症，属于紧急情况。体检会导致呼吸音消失，在大多数情况下，可以沟通的患者会抱怨呼吸急促和胸痛。在张力性气胸的情况下，生命体征通常显示出低氧以及阻塞性休克继发的低血压。对于发生张力性气胸的患者，在获取胸部

X光片之前必须采取措施。张力性气胸需要紧急减压以排空气胸，然后再开胸。对于并发症较轻的患者，例如具有稳定生命体征的简单气胸，肺纵隔或皮下气肿，临床医生应立即获得胸部X光照片。胸部X光片能够确定气胸，气纵隔，皮下气肿以及其他不常见的肺气肿的表现，例如肺气肿，胸膜下积气和肺间质性气肿（PIE）。如果获得了胸部X光片但不足以进行评估，则可以进行胸部CT。重要的是要记住，气压伤是临床诊断，对于有急性和失代偿的有创和无创机械通气患者，发病率较高。

/管理

没有单一的策略可以防止机械通气患者发生肺气压伤。为防止机械通气发展气压伤的风险，已描述的最有效的机制包括保持平台和低吸气压力。按照

ARDS网络小组的建议，对于大多数接受机械通气的患者，目标平台压应低于35cmH2O，理想情况下应低于30cmH2O。可以采用各种技术来帮助维持目标平台压。可以使用各种呼吸机模式。重症监护病房中最常用的两种模式是容积辅助控制（容积AC）（一种容积循环模式）和压力辅助控制（压力AC）（一种压力循环模式）。每个ARDS和大多数其他患者应使用肺保护呼吸机策略，无论机械通气的方式如何。肺部保护性呼吸机策略大部分来自ARDS网络小组2000年发表的一项研究。该研究涉及ARDS患者，并比较了使用较高潮气量通气（约12mL/kgIBW）和使用较低潮气量通气（约6mL/kgIBW）的ARDS患者的结局。尽管在该研究中潮气量是变量，但低通气量组的目标是将

平台压

保持在

30cmH2O以下。低潮气量的通气策略与较低的死亡率相关（分别为31％和40％）

。使用肺保护呼吸机策略时，气压伤的发生率并不低。但是，其他研究表明，当平台压力升高到35cmH2O以上时，气压伤的发生率会更高。低潮气量通气对气压伤的高风险患者尤其重要，例如ARDS，COPD，哮喘，轻度肺囊虫性肺炎（PJP）和慢性间质性肺病（ILD）患者。

驱动压力是另一个概念，医师必须熟悉如何管理可能遭受气压伤的患者。不吸气的患者可测量驱动压力；通过从平台压力中减去

PEEP，可以获得计算出的压力。在ARDS试验提出高

平台压

会增加

ARDS患者的死亡率，但高PEEP压力与改善转归相关之后，驾驶压力成为讨论的热门话题。Amato等人在2015年提出，驱动压力是更好的通风变量，可以对风险进行分层。在2015年发表在NEJM的试验中，他们得出结论，即使在接受保护性

平台压

和潮气量的患者中，驱动压力增加

1个标准差也会导致死亡率增加。根据可用数据，临床医生应将最佳驱动压力保持在13至15cmH2O之间。

如前所述，阻塞性肺病患者由于呼气期延长而处于动态过度充气的风险中，并且在呼吸机进行下一次呼吸之前难以呼出全部容积。医生必须了解内在的

PEEP或自动PEEP，尤其是在高风险患者（如阻塞性肺疾病患者）中。呼吸机上的呼气暂停动作将提供静态固有压力。如果存在固有PEEP，则医生可以增加外部PEEP，以允许患者触发呼吸机并更有效地开始呼吸，从而帮助呼吸机同步。目标是使外部PEEP增加固有PEEP的75至85％。医生可以采用的其他降低内在PEEP的方法包括降低呼吸频率，降低潮气量以及延长呼气时间。

从理论上讲，高的呼气末正压通气（

PEEP）可能会导致健康肺泡在不受疾病影响的区域过度扩张，并最终导致气压伤。在许多情况下，例如中度至重度ARDS，需要使用较高的PEEP压力以通过复张尽可能多的肺泡单位来改善氧合。如上所述，当与肺保护策略结合使用时，由于高PEEP而导致气压伤的风险极小。存在几种方法可以帮助医生根据肺顺应性确定适当的PEEP水平以治疗个别患者。系统压力-体积曲线可用于确定较低的拐点和较高的拐点。曲线的较低拐点决定了开始肺泡募集所需的最低PEEP水平。曲线上的拐点决定了发生气压伤和肺部损伤的压力水平。

压力指数是医生可以用来确定个体患者足够的

PEEP量的另一种方法。为了准确地测量压力指数，必须使患者镇静，流量必须恒定。医生可以查看呼吸机上的压力波形以确定压力指数。向下凹的压力波表示压力指数小于1。压力指数小于1表示患者可能会受益于PEEP的增加来帮助肺泡募集。向上凹入的压力波表示压力指数大于1。压力指数大于1时，应警告医生患者的肺泡单元有扩张和气压伤的风险。

还存在不同的呼吸机模式，某些患者可能更好地耐受呼吸机，并降低气压伤的风险。没有证据表明一种呼吸机模式比另一种更好。但是，在难以管理的患者中，医生可能会尝试不同的模式以使患者与呼吸机更好地同步。

AC模式是音量循环模式。它会在每次呼吸机辅助呼吸时提供固定的容积，这将导致吸气峰值压力和

平台压

发生显着变化，具体取决于肺实质的依从性。通过使用低潮气量通气（基于理想体重，在

6至8mL/kg之间），使用这种通气模式可以将吸气和

平台压

峰值保持在目标水平。也可以调整呼吸频率和吸气时间，以防止内在的

PEEP。在某些情况下，可以使用镇静剂甚至神经肌肉阻滞剂来改善呼吸机的同步性，并保持目标的吸气峰值和

平台压

AC模式是压力循环模式。它允许医务人员设置吸气压力水平以及所应用的PEEP。使用压力循环模式的优势在于，峰值吸气压力将保持恒定，并且除PEEP外还将等于吸气压力。平台压力也将低于或等于峰值吸气压力；因此，这种通气模式与气压伤的发生率较低有关。但是，缺点是所输送的潮气量将根据肺顺应性而变化。使用这种呼吸机模式，肺顺应性差的患者可能无法获得足够的潮气量。

鉴别诊断

急性呼吸窘迫综合征（

ARDS）

/病毒性肺炎

吸入性肺炎

休克（分布性，心源性，失血性）

胸闷，胸外伤

继发性气胸

哮喘恶化

慢性阻塞性肺病恶化

急性冠状动脉综合征

并发症处理

由气压伤引起的并发症的处理取决于具体的并发症。气胸或紧张性气胸是一种医疗急症。张力性气胸必须立即用针减压治疗。张力性气胸的诊断是在临床上做出的，必须迅速采取行动，而不必等待胸部

X光检查。紧张性气胸的体征和症状包括没有呼吸音，血液动力学不稳定以及胸痛和呼吸急促的症状。临床医生必须进行紧急针头减压，然后放置开胸管。

机械通气患者的大多数非张力性气胸的治疗涉及放置胸腔切开术导管以排空空气，因为在机械通气时进展为张力性气胸的可能性很高。开胸管就位后，可以对呼吸机进行其他更改以帮助解决气胸。可以减少潮气量，以降低平稳期和峰值吸气压力。呼吸机中的

FiO2可能会暂时增加，以帮助降低氮气的分压，并有助于从胸膜腔吸收空气并加速肺的扩张。还应降低PEEP以减少肺泡单位的过度扩张，并应给患者镇静，以防止呼吸机不同步和进一步的创伤。

其他并发症，例如皮下气肿，肺炎纵隔和气腹，通常是自解决的，治疗是保守的。保守管理将平台压力降低至

30cmH2O以下并进行连续监测。使并发症最小化的其他策略包括减少呼吸机上的PEEP，对难以与呼吸机同步的患者使用镇静剂和神经肌肉阻滞剂以及降低呼吸机压力。最终，预防气压伤和并发症的最佳方法是使患者摆脱机械通气。

张力性纵隔气肿是一个例外。在张力性纵隔气肿中，纵隔中的压力显着增加，最终可能导致类似于心包压塞的生理效应。它可能导致大血管受压并损害右心充盈，从而导致休克并最终导致心脏骤停。胸部

X光片将显示出类似于球体的心脏轮廓。初始管理包括更换呼吸机以降低呼吸道压力并使呼吸机中的FiO2增至100％。最终需要进行手术纵隔减压。

皮下气肿很少会导致房室综合征。血流动力学不稳定和膀胱压力升高的患者应怀疑隔室综合征。管理涉及降低呼吸道压力，但最终必须进行手术评估。所有血液动力学不稳定的患者都必须进行手术减压，因为这种情况与高死亡率相关。

气腹患者也可能发展为房室综合征。由于与这种情况相关的高死亡率，必须立即进行手术评估。由气压伤引起的气腹是罕见的，应排除其他引起气腹的原因，例如内脏破裂和腹部外伤。

高碳酸血症是采用肺保护性通气策略治疗患者时最常见的副作用之一。较低的潮气量可能导致分钟通气量减少，在某些情况下还可能导致高碳酸血症。

ARDS指南建议允许允许的高碳酸血症达到pH值为7.2。如果pH值降至7.2以下，则应开始碳酸氢盐输注以将pH值校正为7.2。

机械通气时肺气压伤与发病率和死亡率增加相关。在

20个国家/地区的361个重症监护病房中进行的前瞻性队列研究研究了5183名机械通气时间超过12小时的患者的结果。2.9％的患者存在气压伤。发生气压伤的患者死亡率增加，分别为51％和39％。

并发症

机械通气继发气压伤的患者也最终留在了

ICU中并接受了机械通气更长的时间。延长机械通气时间可能会导致气压伤及其他继发并发症，包括呼吸机相关性肺炎，

妄，重症监护室获得性虚弱和医院感染。

患者教育

在开始进行机械通气之前具有认知能力的患者应注意与机械通气相关的可能并发症，包括气压伤。医生应告知患者和家属与气压伤有关的发病率和死亡率增加；特别是在患有

COPD，哮喘或ILD病史的患者中。提供者应与每位患者及其家人讨论治疗目标。

增强医疗团队

机械通气继发的肺气压伤是

ICU中普遍存在的疾病。它具有很高的发病率和死亡率。护理呼吸机患者的ICU护士必须充分了解气压伤及其应对方法。这种情况会导致危及生命的紧张性气胸，并在几分钟内导致死亡。护士需要评估患者的通气参数，经常触诊胸部是否有音，并检查胸部X光片。如果患者管理人员使用较高的PEEP，则应使用胸管套件。护士需要与跨专业团队建立快速，开放的沟通渠道。

气压伤患者需长期接受机械通气和重症监护病房。由于大多数患者无法交流，因此难以诊断肺气压伤。血液动力变化和呼吸窘迫的证据通常发生在气压伤等重大并发症已经发生之后，例如气胸。由于诊断困难，高度怀疑是必要的。对于医生而言，重要的是要获得详尽的病史，监测通气压力并仔细检查胸部

X光片，以在出现严重并发症之前确定有发生气压伤危险的患者。医师和护士应在ICU的每个患者中进行巡视，并应讨论通气参数。除重症监护医师或呼吸治疗师外，任何人都不得更换呼吸机。每次换气机必须记录在日志中，并通知所有工作人员。只有通过临床医生和护理人员之间的交流，才能降低气压伤的发病率。

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