急性呼吸窘迫綜合征患者的急性右心室損傷表型分析

        急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者出現右心室(RV)損傷與增加病死率顯著相關，給臨床救治帶來挑戰。最近9項關於ARDS研究(n=1861)的係統綜述和薈萃分析發現，21%的患者出現RV損傷，定義為RV功能障礙、急性肺心病(ACP)、RV功能障礙伴血流動力學損傷或RV功能衰竭。這篇最新的文章中，我們旨在討論ARDS中RV生物力學異常的機製和RV損傷表型特征。了解RV損傷的病理生理學和自然史,有助於為重症醫師診斷和監測RV損傷，以及潛在個性化治療措施提供依據。

        一、ARDS中RV損傷的定義和表型

        大部分RV損傷的定義聚焦於晚期RV損傷，這種損傷可能已經難以救治。最近在2019新型冠狀病毒病(COVID-19)ARDS患者中發現三種不同RV損傷表型(RV功能正常、RV擴張、RV擴張伴收縮功能障礙),這三種表型與不同的臨床結局相關。最近一項包括COVID-19相關ARDS患者的多國研究發現，RV損傷的ACP表型[定義為：右、左室舒張末期麵積比(RVEDA/LVEDA)>0.6，室間隔運動異常]與增加病死率相關。孤立性RV擴張或RV擴張伴功能障礙，無論是否伴有靜脈淤血[中心靜脈壓力(CVP)≥ 8 mmHg，右側靜脈血流充盈模式:如肝靜脈、門靜脈和腎靜脈或下腔靜脈(IVC)寬窄和經超聲心動圖評估的IVC呼吸變異]，RV偶爾可通過Frank–Starling機製代償來滿足流量需求(圖1)。在靜脈淤血的情況下，由於灌注壓(平均動脈壓-靜脈壓)降低，可導致繼發器官損傷(腎或肝髒)。盡管早期RV通過Frank–Starling機製代償，但RV功能進一步損傷、擴張和RV無法滿足流量需求會導致休克，進展為晚期RV衰竭。然而，值得注意的是，ARDS中的RV損傷表型、表型終點和隨時間推移的表型間轉換並無大數據依據。在最初的血液動力學評估和後期RV損傷進程中，尤其是當呼吸功能惡化時，不同階段RV損傷間可存在相互重疊。這與ARDS中RV損傷的潛在機製有關，即使對RV進行評估(如超聲心動圖)，RV損傷在時間序列上的表型也頗具挑戰性。

        二、ARDS中RV損傷的機製

        1.心血管機製和右心室-肺動脈偶聯

        不同後負荷下RV和肺動脈(PA)之間相互作用，即RV-PA偶聯。其決定了RV收縮性(用收縮末期彈性Ees測量)和PA後負荷(用肺動脈彈性Ea測量)之間的力學融合關係(圖1)。應強調的是，RV後負荷指的是肺血管舒縮張力，是阻力和搏動的共同作用，而不僅指肺血管阻力。當Ees/Ea>1時，RV-PA偶聯。由於阻塞(血栓形成和肺血管重塑)、壓迫(肺水腫和不適當的有創通氣)和肺血管收縮(低氧血症、高CO2、酸中毒等)導致急性肺動脈高壓(PA)。PA導致RV收縮力增加，以代償RV後負荷增加(等容代償或Anrep機製)，危重病時，由於全身炎症反應和低血壓，這種代償能力會受限。隨後RV擴張以維持血流量(異形代償)，以及Ees/Ea<1(Ea升高引起)導致RV-PA脫偶聯，RV和LV舒張之間經跨室間隔相互作用，RV舒張末期壓力超過LV舒張末期壓力，使LV充盈和心輸出量CO降低。由於CO和體循環壓力降低，冠脈灌注壓降低，以及全身及RV壓力降低，導致RV僅舒張期存灌注，從而導致RV心肌缺血。RV和LV之間的跨室間隔相互作用加劇了RV-PA脫偶聯，導致體循環休克，RV功能無法滿足流量需求(晚期RV損傷或RV衰竭)(圖1)。盡管RV-PA脫偶聯機製在生理上是合理的，但無法預測從急性等容代償到異行代償至失代償導致晚期RV損傷和休克的臨界點。此外，RV對後負荷變化的非線性適應，加上危重症中RV固有收縮功能儲備下降，可解釋為什麼在ARDS中評估不同RV血流動力學/超聲心動圖表型在時序上表現是一個挑戰，使RV損傷成為複雜的臨床綜合征。

        2.心肺“串擾”和醫源性機製

        右心室後負荷在肺容積極限時最高。嚴重ARDS患者的功能殘氣量(FRC)顯著降低，當跨肺壓超過肺靜脈壓時，有創通氣引起的非生理性應力(跨肺壓)和應變(潮氣量與FRC比值)會導致RV後負荷升高。肺容積降低會導致終末氣道和肺泡外血管塌陷，而肺容積升高時，肺泡壁張力和肺泡內血管塌陷增加，都會導致RV後負荷升高。驅動壓(平台壓-呼氣末正壓)≥ 18 cm H2O已確定為中-重度ARDS患者發生ACP的危險因素。此外，在危重症或膿毒性心肌病時，RV固有收縮能力下降會惡化RV功能。

        三、多模式診斷和監測RV損傷

        可結合超聲心動圖、肺血流動力學監測和臨床檢查來評估ARDS中RV收縮力和後負荷的匹配性以及RV對後負荷急性變化的適應過程(圖1)。RV-PA偶聯可使用超聲心動圖[三尖瓣環平麵收縮偏移(TAPSE)/肺動脈收縮壓(PASP)比值]進行無創評估。雖然TAPSE/PASP比值在COVID-19相關ARDS中與RV-PA偶聯及臨床結局密切相關，但需要多中心前瞻性研究來證明這種相關性。超聲心動圖衍生的舒張和收縮參數以及使用帶有RV監測端口的肺動脈導管監測RV舒張壓波形可用於評估RV-PA偶聯、嚴重程度和RV損傷表型。這種方法可以監測RV損傷和肺血管功能障礙的進展，動態評估對治療的反應。然而，應開展大規模前瞻性研究驗證多模式診斷和檢測RC損傷的優勢。

        四、RV損傷管理策略

        ARDS中RV損傷的藥物治療包括：改善RV-PA偶聯的血管活性藥物(如血管擴張劑)，通過保持體循環壓力高於PA壓力來維持冠脈灌注壓(如血管加壓劑)，減少RV後負荷藥物(如肺血管擴張劑)(圖1)。非藥物治療包括：(a)RV保護性通氣;(b) 俯臥位通氣;(c)體外膜氧合[(ECMO)靜脈-靜脈、靜脈-動脈-靜脈、靜脈-肺動脈]。ECMO可以逆轉促進RV後負荷增加因素(低氧血症、高CO2、酸中毒)以及降低應力/應變(即“RV保護”通氣)，有助於卸載“受傷”的RV(圖1)。鑒於RV損傷提高病死率以及ECMO可以改善此類患者的病理生理狀態，未來的前瞻性研究應評估在選擇ECMO支持患者時，是否應針對重度ARDS伴有RV損傷的亞型。上述方法，尤其是機械性輔助RV支持策略，在很大程度上是基於對疾病發生機製和病理生理學的理解，而非循證醫學，圖1推薦的算法流程仍有待驗證。