較多證據表明保護性機械通氣明顯提高了ARDS患者的生存率，但重度ARDS患者病死率仍較高，需采用體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）進行輔助呼吸支持。目前有關ECMO期間仍需保護性機械通氣得到共識，基于現有ECMO支持期間機械通氣的隨機對照試驗，推薦應用超保護性機械通氣策略 ^［1，2］。本文目的是討論VV-ECMO（venous-venous ECMO）、VA-ECMO（venous-arterial ECMO）支持期間機械通氣的設置，進而指導臨床工作。

保護性通氣策略雖有利于改善ARDS患者預后，但常因通氣不足發生高碳酸血癥進而導致顱內高壓、心肌抑制和腎灌注減少等相關并發癥 ^［3，4］。ECMO技術可直接清除血中二氧化碳，提高血氧含量便于保護性通氣策略的實施 ^［5］。Frank和同事 ^［6］通過油酸誘導的大鼠肺損傷模型，在相同PEEP水平（10cmH ₂O）下，逐漸降低潮氣量（12ml/ kg降至6ml/kg再至3ml/kg），結果顯示大鼠肺水腫和肺損傷減輕，因此提出了超保護性機械通氣策略，也稱為肺休息策略 ^［7］，推薦使用潮氣量<4ml/kg預測體重（predicted body weight，PBW） ^［8］，限制平臺壓<25cmH ₂O并以高PEEP促進肺泡復張。研究顯示，ARDS患者在ECMO ^［9］和體外二氧化碳清除術（extracorporeal CO ₂ removal，ECCO ₂R） ^［10］支持期間給予較小的潮氣量（最小為1.9ml/kg），獲得了較好的臨床效果。Bein和同事 ^［11］把79個ARDS患者分為兩組，實驗組進行ECCO ₂R和非常小的潮氣量策略（約3ml/kg PBW），對照組進行無體外循環支持的小潮氣量通氣策略（約6ml/kg PBW）。結果顯示兩組間60天內未進行機械通氣的天數和死亡率無明顯差異；然而，實驗組中嚴重低氧血癥患者60天內未進行機械通氣的天數較對照組多。

Pham和同事 ^［12］通過對123例H1N1誘發的ARDS患者進行隊列研究，結果表明VVECMO支持的第一天較高的平臺壓與ICU死亡率明顯相關（OR=1.33，95%可信區間=1.14～ 1.59， P<0.01）。超保護性機械通氣策略建議平臺壓≤20～25cmH ₂O。降低潮氣量可限制平臺壓，但常因通氣過少難以維持基本的氧輸送，通過增加ECMO循環血流來維持氧輸送。且限制平臺壓的機械通氣可導致無效腔通氣，需結合高PEEP避免肺泡萎陷。綜上所述，ECMO支持期間機械通氣應限制潮氣量<4ml/kg PBW，限制平臺壓≤20～25cmH ₂O。

重度ARDS患者超保護性機械通氣會增加肺不張，加重通氣血流失衡，此時應適當增加PEEP來避免上述情況發生。《體外生命支持組織（Extracorporeal Life Support Organization，ELSO）指南》建議PEEP水平為10cmH ₂O ^［13］，另有研究顯示需應用更高水平PEEP，同時也應考慮到肺泡過度膨脹的風險 ^{［14，15］}。VV-ECMO支持期間，高水平PEEP可抑制靜脈回流，對血流動力學產生不利影響 ^［13］。因此，若伴有中度及以上右心衰竭的ARDS患者VV-ECMO支持期間，調高PEEP需特別謹慎。

在ARDS患者通氣血流比降低的肺泡區域，吸入氧濃度過高可導致肺損傷。ECMO支持期間，應根據ARDS患者肺部血流量來設置吸氧濃度。為減少氧氣對肺的毒性，吸氧濃度應降低到能維持可接受氧飽和度的最小值，同時避免呼吸頻率的增快或自主呼吸做功增加，否則會引起肺應力的相應增加 ^［13］。關于呼吸頻率的設置，目前專家意見存在差異，推薦的范圍較大（4～30次/分） ^{［13，16］}，Schmidt ^［17］認為呼吸頻率的設置應為能維持pH和動脈血二氧化碳分壓（partial pressure of arterial carbon dioxide，PaCO ₂）在正常范圍內的最低值。

迄今為止，尚無ECMO期間不同機械通氣模式比較的研究。ARDS患者ECMO支持起始階段，患者深度鎮靜或肌松，肺順應性改變最大，通常使用壓力或容積控制/輔助模式，其中壓力控制模式是ECMO支持起始階段最常應用的機械通氣模式 ^［7，13］，同時使用超保護性機械通氣策略減少機械通氣相關性肺損傷（ventilation induce lung injury，VILI）。壓力控制模式下可每日監測患者潮氣量，并根據患者病情進行調整。隨著肺順應性的增加，潮氣量從很小（50ml）逐漸增加到6ml/kg PBW ^［13］。盡管提倡壓力控制通氣，建議允許患者存在自主呼吸。ARDS患者ECMO支持期間，氣道壓力釋放通氣（airway pressure release ventilation，APRV）可代替傳統壓力控制機械通氣。APRV期間，自主呼吸可出現在機械通氣循環任何階段。結合自主呼吸，APRV可增加重力依賴肺區域的通氣分布，減少呼吸肌做功并增加嚴重ARDS患者肺部血流量，減少膈肌萎縮和機械通氣持續時間。尚有研究顯示，神經調節輔助通氣（neurally adjusted ventilatory assist，NAVA）和ECMO支持相結合可用于肺功能嚴重受損患者恢復階段 ^［18］。因此，應根據患者病情，個體化選擇機械通氣模式。

因心臟衰竭接受VA-ECMO支持的患者經常伴有肺功能的異常，且心臟手術術后經常出現心源性肺水腫、肺損傷和胸壁順應性下降，發展為ARDS的風險較大。前面討論的問題也適用于進行VA-ECMO支持的伴有ARDS的患者。

接受VA-ECMO支持的嚴重心臟衰竭患者，由于體外循環的分流作用，肺部血流明顯減少，此時，肺泡正常通氣量會導致過度通氣，導致局部嚴重堿中毒，且會加重嚴重肺損傷患者的肺血管血栓的形成。小潮氣量（6～8ml/kg PBW）通氣可以降低VA-ECMO支持患者不良事件的發生率 ^［19］。

另外，VA-ECMO對二氧化碳的清除作用可以使患者對小潮氣量通氣有更好的耐受性：減少不適感和呼吸困難，減少鎮靜藥的使用。此時應降低機械通氣的呼吸頻率。

PEEP可增加肺血管的阻力，并通過增加胸腔內的壓力，引起右心室后負荷過重并降低左心室的順應性。因此，高PEEP會對接受VA-ECMO支持的右心室功能衰竭患者產生不利影響。相反，因左心室功能衰竭的患者常并發肺水腫，此時，接受VA-ECMO支持并聯合高PEEP會獲得益處。PEEP和潮氣量對進行VA-ECMO支持患者的心功能恢復的影響仍不明確，需要進一步的研究。

總之，重度ARDS患者ECMO輔助可以提供呼吸支持減少肺損傷，但不能忽略ECMO對血流動力學、凝血系統等的影響。目前關于ARDS患者ECMO支持期間機械通氣策略 ^［20］正在研究中，或許有助于我們尋找最佳通氣策略。隨著國際上ECMO應用的增加，需要進一步的研究來決定ECMO支持期間機械通氣的最佳模式和設置并評價臨床結局。

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