患者，男性，21岁，因"呼吸困难19小时伴意识障碍2小时"于2021年5月17日入院。
3日前患者受凉后出现乏力、胸闷、喘气，症状进行性加重，继而出现呼吸急促，合并意识障碍，紧急送至我院。体格检查：浅昏迷，全身湿冷，瞳孔对光反射迟钝，呼吸急促，双肺哮鸣音明显，三凹征阳性。
根据既往史、现病史、辅助检查及查体可诊断重度哮喘。
紧急气管插管联合机械通气，镇静镇痛、舒张支气管、解痉平喘、抗感染、激素、液体复苏等对症支持治疗，病情迅速进展至呼吸循环失代偿，危及生命，紧急行体外膜肺（ECMO）治疗。
治疗第4天拔除气管插管，第5天ECMO下机，第10天患者好转。
呼吸科；重症医学科；急诊科；心胸外科
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支气管哮喘（bronchial asthma），简称哮喘，是一种以慢性气道炎症和气道高反应性为特征的异质性疾病，表现为反复发作的喘息、气急、胸闷或咳嗽等；主要特征包括气道慢性炎症，气道高反应性及可逆性气流受限。2020年哮喘防治指南将急性发作期哮喘分为轻度、中度、重度及危重度[1]。重度哮喘休息时感气短、端坐呼吸，常伴焦虑/烦躁，大汗淋漓，呼吸频率快，三凹征阳性，双肺闻及响亮、弥漫的哮鸣音，对支气管舒张剂及激素治疗反应差[2]。重症哮喘若合并呼吸衰竭，常伴血气失衡，PaO2下降且PaCO2升高，引发酸碱失衡、电解质紊乱、酸中毒，甚至猝死[3]。我们报告1例重度哮喘合并急性呼吸衰竭的病例，旨在提高对本病的认识，采取积极措施，减少病死率，改善临床结局。
患者，男性，21岁。因"喘气呼吸困难19小时伴意识障碍2小时"于2021年5月17日入院。3日前患者受凉后出现乏力、胸闷、喘气，症状进行性加重，继而出现呼吸急促，遂至当地医院。给予抗炎、平喘等对症治疗后，患者症状无明显缓解且合并意识障碍，紧急转诊至我院。急诊以"重度哮喘、哮喘持续状态、呼吸衰竭"收入我科。
心电监护示：HR：120次/分R：35次/分BP：132/67 mmHg，SpO2：85%。体格检查：浅昏迷（GCS=9分），双瞳等大等圆，直径2 mm，对光反射迟钝，颈部触及皮下气肿，捻发感；心律齐，无病理性杂音，双肺哮鸣音明显，三凹征阳性；肝脾肋下未及，双下肢无水肿。
既往史：支气管哮喘病史10年余，平素使用沙丁胺醇控制症状，否认手术史、外伤史及药物食物过敏史。
患者入科血气：pH 7.15，PaCO2 90 mmHg，PaO2 34 mmHg，SpO2 46%，考虑重度哮喘合并呼吸衰竭，遂紧急气管插管机械通气并多次复查血气（表1，表2，表3）。完善血常规：WBC 29.66 ×109个/L，N% 93.2%，Hb 164 g/L，PLT 298 ×109个/L，CRP 63.6 mg/L，SAA 300 mg/L；肝肾电：ALT 18 U/L，AST 22 U/L，BUN 6.44 mmol/L，Cear 101 μmol/L，K 5.55 mmol/L，Na 140 mmol/L；凝血功能：PT 11.9 s，APTT 25.2 s，FIB 4.24 g/L，D-dimmer 0.89 mg/L；降钙素原：0.540 ng/mL；B型钠尿肽前体：2836.00 pg/ml等辅助检查；细胞免疫：CD3↓ 51.64%，CD4↓ 18.10%，CD19↑ 40.3%；体液免疫：IgG↓6.9 g/L，IgE↑979 IU/ml，C3↓ 0.651 g/L；呼吸道病毒核酸及肺泡灌洗液高通量均检测：鼻病毒；过敏原筛查（29项）：热带无爪螨、粉尘螨、户尘螨强阳性（图1）。
ECMO上机前后患者血气变化
ECMO上机前后患者血气变化
| 日期 | 时间 | 阶段 | pH | PaCO2 mmHg | PaO2 mmHg | Na mmol/L | K mmol/L | Glu mmol/L | Lac mmol/L | HCO3- mmol/L | BE mmol/L |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5月17日 | 13:52 | 入科 | 7.15 | 90 | 34 | 140 | 5 | 9.7 | 1.3 | 31.4 | -1.1 |
| 14:04 | 机械通气 | 7.12 | 96 | 50 | 137 | 5.1 | 9.8 | 1.2 | 31.2 | -2.0 | |
| 16:52 | 机械通气3h | 7.04 | 113 | 74 | 133 | 6.1 | 14.2 | 1.5 | 30.6 | 0 | |
| 17:43 | 机械通气4h | 7.04 | 115 | 75 | 131 | 5.7 | 24.8 | 1.7 | 28.1 | -1.5 | |
| 20:02 | ECMO 0.5h | 7.32 | 55 | 68 | 130 | 4.3 | 22.4 | 2.0 | 28.3 | 2.2 | |
| 23:35 | ECMO 4.0h | 7.36 | 47 | 54 | 137 | 4.0 | 9.0 | 1.1 | 26.2 | 1.2 | |
| 5月18日 | 08:50 | ECMO 11h | 7.33 | 61 | 55 | 133 | 4.0 | 7.8 | 0.7 | 32.0 | 6.3 |
| 20:44 | ECMO 25h | 7.34 | 56 | 67 | 140 | 3.7 | 12.3 | 1.9 | 30.2 | 4.4 | |
| 5月19日 | 08:54 | ECMO 37h | 7.41 | 48 | 77 | 138 | 3.6 | 9.8 | 2.2 | 30.4 | 5.8 |
| 16:46 | ECMO 43h | 7.44 | 44 | 79 | 139 | 3.3 | 11.4 | 1.9 | 29.9 | 5.7 | |
| 5月20日 | 09:52 | ECMO拔管前 | 7.43 | 40 | 64 | 130 | 4.7 | 6.5 | 1.6 | 26.5 | 2.2 |
| 15:05 | ECMO拔管后 | 7.43 | 42 | 71 | 138 | 3.7 | 10.4 | 1.7 | 27.9 | 3.6 | |
| 5月21日 | 05:35 | ECMO撤机前 | 7.47 | 39 | 52 | 133 | 3.9 | 8.5 | 1.4 | 28.4 | 4.7 |
| 09:04 | ECMO撤机后 | 7.48 | 35 | 66 | 135 | 3.8 | 8.3 | 1.7 | 26.1 | 2.6 |
VV-ECMO期间ECMO仪器参数调整
VV-ECMO期间ECMO仪器参数调整
| 日期 | 转速（rmp） | 流量（L/min） | FiO2 （%） | 气流量（L/min） | ACT（sec） |
|---|---|---|---|---|---|
| 5月17日 | 3000 | 3.8 | 100 | 8.0 | 150~180 |
| 5月18日 | 2500 | 3.2 | 80~90 | 6.0 | 130~170 |
| 5月19日 | 2200 | 3.0 | 60~85 | 4.0 | 130~160 |
| 5月20日 | 1800 | 2.5 | 50~60 | 2.5 | 150~170 |
| 5月21日 | 1500 | 1.5 | 50 | 2.0 | 140~160 |
呼吸机调节参数设置
呼吸机调节参数设置
| 模式 | Vt（ml） | F（次/分） | Ti（sec) | Flow(L/min) | PEEP(cmH2O) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 初始 | V-A/C | 250 | 25 | 0.9 | 40 | 5 |
| 首次调整 | V-A/C | 380 | 15 | 0.6 | 45 | 10 |
| 再次调整 | V-A/C | 400 | 12 | 0.7 | 45 | 15 |
治疗期间患者病情演变（图2），多次复查胸部X线片（图3），10天后好转。随访患者哮喘控制症状、胸部CT（图4）及肺功能（图5）。检查局限性：患者病情危重，由于ECMO仪器特殊性及管路因素，未完善肺功能及胸部CT检查。
诊断依据：①支气管哮喘病史多年；②典型症状：伴哮鸣音的呼气性呼吸困难、胸闷、气促；③体征：双肺可闻及广泛的哮鸣音，三凹征阳性；④胸部X线片：双肺透亮度增加，提示过度通气；⑤特异性变应原检测：IgE增高；⑥动脉血气：低PaO2伴高PaCO2。
鉴别诊断：患者临床表现为呼吸急促、喘气，应与以下疾病相鉴别：左心功能不全、慢性阻塞性肺疾病、大量胸腔/心包积液、上气道梗阻、变应性肉芽肿性血管炎（又称嗜酸性粒细胞肉芽肿性血管炎）、变应性支气管肺曲霉病等。变应性肉芽肿性血管炎及变应性支气管肺曲霉病，往往表现为重度哮喘[4]，可通过详细询问病史（心脏病史、COPD等），经验性糖皮质激素联合支气管舒张剂治疗，结合相关辅助检查及查体以排除鉴别诊断。
患者重度哮喘合并急性呼吸衰竭，入科后紧急气管插管机械通气，辅以镇痛镇静、抗感染（替考拉宁0.4 g，1次/ d +美罗培南1.0 g，8 h/次+更昔洛韦250 mg，1次/ d）、舒张支气管（氨茶碱0.5 g，1次/12 h）、激素（甲泼尼龙琥珀酸钠80 mg，1次/12 h）、解痉（硫酸镁）、雾化（特布他林+异丙托溴铵+布地奈德）、维持水电解质酸碱平衡等对症支持治疗。
机械通气初始设定：V-A/C模式Vt 250 ml，F 25次/分，Ti 0.9 s，Flow 40 L/min，PEEP 5 cmH2O，监测呼吸力学指标：PIP 50 cmH2O，Pplat 20 cmH2O，PEEPi 12 cmH2O。实际潮气量（80~100ml）及分钟通气量（2~2.5 L/min）极低，考虑呼吸频率快导致内源性PEEP高，调整呼吸机参数：增加气道报警上限（50 cmH2O→60 cmH2O），增加潮气量（Vt 250 ml→380 ml），减慢呼吸频率，提高吸气流速。调整后V-A/C模式Vt 380 ml，F 15次/分，Ti 0.6 s，Flow 45 L/min，PEEP 10 cmH2O，监测呼吸力学指标：PIP 60 cmH2O，Pplat 25 cmH2O，PEEPi 15 cmH2O。降低呼吸频率，缩短吸气时间，增加吸气流速后气道峰压/平台压进一步上升，患者潮气量（100~150 ml）及分钟通气量（1.5~2.2 L/min）仍不足。再次调整V-A/C模式Vt 400 ml，F 12次/分，Ti 0.7 s，Flow 45 L/min，PEEP 15 cmH2O，增加外源性PEEP部分抵消内源性PEEP，深镇静（RASS -5分）联合肌松，监测呼吸力学指标：PIP 70 cmH2O，Pplat 35 cmH2O，PEEPi 18 cmH2O。反复调整呼吸机参数后，气道阻力持续上升，双肺呼吸音弱，哮鸣音消失，考虑寂静肺。紧急完善纤支镜检查，结果示：气道黏膜广泛充血、重度水肿，气道内大量白色粘液痰。
深镇静基础上加用神经肌肉阻滞剂，并再次调整呼吸机模式，患者仍持续呼吸窘迫，PaO2降低，PaCO2进行性上升，气道分泌物多，黏膜重度水肿，不排除ARDS可能。患者病情迅速进展，复查血气：pH 7.04，PaCO2 >115 mmHg，PaO2 74 mmHg，K 5.7 mmol/L，SpO2 86%，提示严重代谢性酸中毒，高碳酸血症及高钾血症。此时患者呼吸循环失代偿，心率、血压进行性下降，危在旦夕。参考2020年ECMO指南，机械通气后氧合指数<80 mmHg超过6小时；气道峰压/平台压高；血气pH<7.25伴PaCO2>60 mmHg超过6小时，符合ECMO指针[5]。立即与家属沟通后，紧急VV-ECMO置管上机。ECMO治疗后，患者呼吸机支持力度较前明显下降，肺顺应性改善，潮气量上升（400 ml左右），气道阻力较前下降，氧合较前改善，呼吸循环系统稳定。
ECMO第1天，充分镇痛深镇静（RASS -5分）联合肌松，降低氧耗及代谢率，促进人机同步；ECMO第2~3天，适当镇痛浅镇静（RASS -3分）并每日唤醒，根据病情逐渐下调ECMO流量、氧浓度及转速。第4天，清醒ECMO（RASS 0分）并拔除气管插管。第5天ECMO顺利撤机。ECMO下机后，依次拔除胃管、尿管、中心静脉导管，促进早期康复锻炼，抗生素降阶梯、激素减量，加用抗过敏（氯雷他啶）及支气管舒张剂（沙美特罗替卡松气雾剂）控制症状。结合患者过敏原（尘螨强阳性）及高水平IgE，考虑过敏性哮喘，采用靶向生物制剂奥马珠单抗。
本例重度哮喘合并肺通气/换气功能严重障碍，机械通气失败后紧急行VV-ECMO辅助治疗，顺利过渡清醒ECMO并拔除气管插管，5天后成功撤机，10天后好转。
1周后第一次随访，患者哮喘症状控制良好，复查胸部CT及肺功能（极重度阻塞性通气功能障碍）。3周后第二次随访，患者未诉哮喘症状，并再次复查胸部CT及肺功能（通气功能基本正常）。3个月后电话随访，患者仍进行奥马珠单抗治疗，并规律吸入沙美特罗替卡松气雾剂，症状控制良好。
支气管哮喘是呼吸系统常见病，全球患病率逐年增加，2015年已达3.58亿，预计2025年将超过4亿[6]。重度哮喘常伴严重呼吸性酸中毒，常规治疗难以纠正，可在数小时甚至数分钟内危及生命[7]。重症哮喘常见病因：多基因遗传、环境及感染因素等；病理生理机制包括气道免疫-炎症、气道高反应性和神经调节机制[8]；治疗包括支气管舒张剂、类固醇激素，抢救可联合肾上皮质激素、氨茶碱、β受体激动剂等[9]。
重度哮喘合并呼吸衰竭常规药物疗效不佳，尤其伴气道痉挛者，推荐有创机械通气[10]。哮喘气道特征为气道阻力显著增加及肺过度充气。因此，呼吸机设置原则尽可能延长呼气时间，减少气压伤同时纠正高碳酸血症。然而，本例重度哮喘患者及时机械通气且反复调整呼吸机后，症状仍未缓解，可能原因如下：镇静镇痛及插管可诱发支气管痉挛[11]；插管容易增加哮喘的气道阻力[12]；支气管重度痉挛导致机械通气无法克服气道阻力，萎缩肺泡无法复张；机械通气加重哮喘原有的过度充气，进一步降低功能残气量；气道黏膜重度水肿，气血交换面积减少，同时肺血管阻力增加，均严重影响通气/血流比[13]；机械通气后胸腔内压增高，回心血量骤减，加重循环衰竭[14]。
本例患者机械通气失败，症状持续加重，心肺功能失代偿。国内外相关研究表明重度持续哮喘，当药物治疗及机械通气无效，可尝试高级生命支持技术——ECMO[15,16,17,18,19]。2020年ECMO管理共识VV-ECMO指征：机械通气时间<7天；氧合指数小于80 mmHg超过6小时；呼吸频率≥35次/分；血气pH<7.25伴PaCO2>60 mmHg超过6小时[5]。参考指南及国内外文献，患者符合VV-ECMO适应证，紧急行VV-ECMO治疗。VV-ECMO纠正高碳酸血症同时改善氧合，下调呼吸机支持力度并减少相关损伤，实现"肺休息"以及"肺保护策略"，为缓解支气管痉挛和炎症消退提供恢复的时间窗[20]。在暴发性心肌炎、心脏骤停、心肌梗死、急性呼吸窘迫综合征、肺移植等运用ECMO的患者中，哮喘预后最佳，存活率高达95%，其他原因致呼吸衰竭患者死亡率约71%[21]，然而国内在哮喘方面ECMO尝试较少[22]。笔者认为，对于重度哮喘合并严重低氧血症（P/F≤80 mmHg或SaO2紧急性下降）、高碳酸血症（PaCO2 90~100 mmHg）、代谢性酸中毒（pH 7.0~7.1）、气道高压（Pplat>30 cmH2O）、内环境紊乱，尤其合并循环衰竭（Lac进行性上升），当最大程度有创呼吸机支持仍无效时可考虑尝试ECMO。
本例患者由于自身条件的优越性（青年男性、无基础疾病），综合评估后下调镇静深度过渡清醒ECMO。清醒ECMO是非镇静非插管，保留患者自主呼吸的高级体外生命支持技术[23]。清醒ECMO利于自主呼吸恢复，减少镇静药物使用，有利于早期康复锻炼，减少ICU住院时间；同时促进肺功能恢复，尽早脱机拔管[24]。此外，本例患者考虑过敏性哮喘，2020年全球哮喘防治指南及专家共识，均证实奥马珠单抗对中/重度哮喘患者的安全性、有效性，遂加用奥马珠单抗[25,26]。奥马珠单抗可减少血液中循环IgE，阻断IgE与炎症细胞FcεRⅠ和FcεRⅡ结合，减少炎症细胞活化，减轻炎症级联反应[27]。
虽然本例证实重度哮喘患者应用ECMO是安全、有效、可行，但存在以下局限性。首先，把握ECMO启动时机。对于重度持续哮喘，PaCO2进行升高，肺功能急剧失代偿时，是否可考虑ECMO时机前移。其次，清醒ECMO实施。本例清醒ECMO维持时间相对较短，但随着认识深入，可考虑在合适情况下行清醒ECMO并尽早脱机拔管。最后，加强随访。哮喘治疗中仍需评估哮喘控制症状及哮喘生命质量调查问卷[28]。重度哮喘发病率逐年升高，死亡率已高达4%[29]，随着ECMO技术日趋成熟，可酌情考虑ECMO治疗，部分或全部替代肺功能，纠正低氧血症及高碳酸血症，及时挽救生命。
所有作者均声明本研究不存在利益冲突
