急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者中，机械通气可通过多种机制引起呼吸机相关肺损伤（VILI），包括容积伤、气压伤、不张伤、肌肉创伤和生物伤。

　　为了进一步限制呼吸机传输到肺的机械功，提出了减少潮气量（≤4 ml/kg）、呼吸频率（

　　VV-ECMO可显著降低潮气量、呼吸频率、平台压和驱动压。

　　历史视角

　　Gattinoni等人的呼吸机参数设置为吸气峰压低于35 - 45 cm H2O、呼吸频率

　　CESAR试验中：在ECMO下应用“肺休息”策略（压力控制模式，吸气峰压限制在20-25 cmH2O，PEEP 10-15 cmH2O，呼吸频率10次/min，氧分数0.3）。

　　EOLIA试验中：ECMO组采用辅助控制模式（减少潮气量至平台压≤24 cmH2O，PEEP≥10 cmH2O，呼吸频率10 ~ 30次/min，吸入氧浓度0.3）或气道压力释放通气（APRV：高压≤24 cmH2O，PEEP≥10 cmH2O，吸气与呼气时间比1：2，FiO 2 0.3）。

　　ECMO期间的超肺保护性机械通气

　　潮气量

　　减小潮气量是限制由呼吸机施加到肺的应力和应变以及所产生的VILI的基础。体外生命支持组织（ELSO）的指南中建议将潮气量设定为小于4 ml/kg。

　　平台压

　　在最新的VV-ECMO系列中，平台压力

　　驱动压

　　驱动压是气道平台压减去PEEP。也可以表示为潮气量与呼吸系统顺应性的比值（ΔP = VT/CRS），表明在ARDS患者中观察到的肺功能受损程度（即婴儿肺）。驱动压是ARDS患者死亡率的可靠预测因子，驱动压力>14 cmH2O与较高的死亡风险相关。VV-ECMO上的驱动压力

　　呼吸频率

　　肺塌陷与膨胀的频率即呼吸频率，可导致VILI。在固定潮气量（6 ml/kg）下，较低的呼吸频率与肺损伤减少相关。较高的呼吸频率与院内死亡率增加独立相关。虽然ELSO建议呼吸频率为4-15次/分钟，但EOLIA（23 ± 2）和LIFEGARDS研究（14 ± 6）报告了ECMO时的较高呼吸频率。在超肺保护性通气过程中，可能需要最小的呼吸频率（4/min）来维持肺容量并避免不张。

　　机械功

　　机械功代表呼吸机输送到呼吸系统的能量。其为跨肺压、潮气量和呼吸频率的函数，> 17 J/min时与ARDS患者的死亡率独立相关。在ECMO期间应用超肺保护性通气，可以显著降低机械功。机械动力可以使所有可修改的机械通气设置(潮气量、呼吸频率、驱动压力、PEEP、吸气/呼气比、吸气流量)对VILI的贡献得以量化。尽管它的计算可能有助于指导当前的临床实践（下图），ECMO患者的机械功应降低到何种程度仍未明确。

　　窒息通气？

　　潮气量减少到小于4 ml/kg可能不足以防止机械通气对炎症和不均匀肺的过度压力（定义为潮气量/呼气末肺容量）。

　　在持续气道正压通气(CPAP)模式下(10cmH2O)，无潮气量时生物创伤最低。动物模型中，与传统通气策略相比，临近窒息通气(驱动压力10cm H2O, PEEP 10cm H2O，呼吸频率5次/min)也与肺损伤和纤维增生减少有关。

　　虽然(临近)窒息通气可能是降低体外膜肺氧合期间VILI的最终策略，但在它被广泛采用之前，还需要更多的数据和更大规模的以患者为中心的临床研究。

　　也应评估临近窒息通气的局限性。肺循环的缺失可能会产生短期和长期的生理后果，可能需要更深层次的镇静，有时还需要持续的神经肌肉阻滞来控制呼吸驱动和随后的患者自发性肺损伤(P-SILI)。

　　该技术还需要在VV-ECMO回路中增加血流量以达到足够的氧合，这可能与溶血等并发症有关。

　　保留自发通气和膈肌功能以减少P - SILI?

　　通过允许患者自主呼吸运动来保持膈肌功能，可能有助于从机械通气中脱机，由于机械通气时膈肌短时间(18 - 69小时)不活动与人体横膈膜压力下降55%和慢收缩和快收缩横膈膜纤维明显萎缩有关。另一方面，在高呼吸驱动、低肺顺应性的患者中，自发呼吸可能与强烈的呼吸驱动和跨肺压升高有关，并引起P-SILI。APRV模式结合了平台和驱动压力的控制，同时允许非同步的自主呼吸可能是具有一定价值的。

　　如何在体外膜肺氧合时设置最佳PEEP ?

　　超肺保护通气策略导致的平均气道压下降可能会导致肺功能障碍、肺动力学受损和生物损伤。严重损伤的肺也可能同时发生肺萎陷和肺过度扩张。ELSO指南建议ECMO支持时采取适当的PEEP (10 cmH2O)。

　　然而，ARDS患者的最佳PEEP可能因患者而异，并取决于几个因素(肺泡恢复能力、胸膜压力、体重和血流动力学)，也可能在疾病过程中迅速变化。最近已经归纳了几种方法来指导临床医生在ECMO超保护性通气时个体化PEEP水平：

　　电阻抗断层扫描

　　电阻抗断层扫描(EIT)以图形形式显示肺通气的区域分布，并提供有关通气的实时信息，包括通气分布的异质性、区域潮气量和呼吸系统顺应性的重力分布。它可以识别肺的阻抗变化，并能区分通气和非通气肺泡单位。

　　因此，可以用EIT指导PEEP滴定，以确定最大限度减少肺萎陷和过度扩张的最佳设置。通过EIT评估肺内和两肺之间气道开启和关闭的分布是通气。

　　EIT的几个局限性应该提到。

　　首先，该技术仅提供了一个横断面来评估一个特定的肺区域，这可能不同于全肺，仅捕捉腹侧到背侧区域通气分布。

　　第二，它需要特定的设备，而这些设备目前还没有广泛使用，而且数据的获取也很耗时。最后，在确定最佳PEEP水平的EIT目标参数上仍缺乏共识。这

　　跨肺压

　　平台压是压迫肺的压力梯度的替代，即跨肺压。由于胸膜压力与食管压力相关，食管压力计可用来估算呼气末跨肺压。这种压力导向性策略来优化PEEP可以减少肺不张损伤，并将肺过度扩张的风险降至最低。它已被用于确定ECMO的候选者(即，尽管处于最佳PEEP，但难治性低氧血症)或ECMO的最佳PEEP。在ARDS患者中，跨肺压引导通气策略仍存在争议。

　　其他方式

　　肺超声可用于指导ARDS患者机械通气的设置和评估床旁肺恢复情况。肺复张(R/I)比率是最近开发的一种评估肺复张潜力的工具。它是指应用高PEEP后肺复张的顺应性与较低PEEP时呼吸系统的顺应性之比。该参数可在ICU呼吸机床旁轻松测量，有助于优化呼吸机设置，特别是PEEP。

　　ECMO期间俯卧位

　　俯卧位对于中度至重度ARDS患者是一种有效的一线干预，在体外膜肺氧合治疗前应考虑强制采用俯卧位。

　　多项观察性研究和最近的一项荟萃分析表明，ECMO时俯卧位是可行的、安全的，有利于ECMO脱机并改善预后。

　　意外脱管风险、以及常规培训护理人员的困难仍是在ECMO患者中推广应用该技术的障碍，特别是在ECMO进行较少的医院。

　　体外膜肺氧合气体交换目标

　　对于体外膜肺氧合支持的ARDS患者的氧合、二氧化碳或pH值的管理，目前尚无循证医学指南，低氧血症和高碳酸血症的安全界限也尚未明确，尽管低氧血症和高氧血症均与死亡率增加有关。EOLIA试验中实施的气体交换目标(PaO2 65 - 90mmhg; PaCO2

　　ECMO撤机期间的机械通气

　　目前，体外膜肺氧合(ECMO)撤机过程中的机械通气尚未引起足够重视。在EOLIA试验中，当“临床、放射学、气体计量和肺顺应性均得到改善”时，患者切换到容量辅助性通气，潮气量设置为6 ml/kg。ECMO时俯卧位也有利于撤机。