《陈建荣急性肺损伤急性呼吸窘迫综合征患者呼出气冷凝液检测的研究进展课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《陈建荣急性肺损伤急性呼吸窘迫综合征患者呼出气冷凝液检测的研究进展课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ALI/ARDS患者呼出气冷凝液检测的研究进展,南通大学附属中医院 陈建荣,急性肺损伤（acute lung injury，ALI）/急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS） 是由多种炎性介质及效应细胞共同参与，并呈级联放大的瀑布样炎症继发性损伤和继发性肺实质损伤。,脓毒血症、创伤、中毒和缺血再灌注损伤的病因均可导致肺泡巨噬细胞（PAM）的激活，释放一系列前炎性因子，其中包括肿瘤坏死因子（TNF-）、白细胞介素-6（IL-6）和血小板激活因子，进而作用于多核白细胞（PMN）和血管内皮细胞等效应细胞，释放过氧化氢（H2O2）、前列腺素
2、、一氧化氮（NO）、内皮素、白三烯和白介素（IL）等介质，导致脂质过氧化和超氧阴离子氧化等氧化应激反应，从而促进了肺损伤进程。,炎性细胞、细胞因子和炎性介质构成的调节网络失控，导致肺内皮细胞与肺泡上皮细胞等靶细胞受损是ALI/ARDS共同病理生理过程。目前，寻找有效评估ALI/ARDS病理变化的临床生化指标一直是研究热点，其中通过呼出气冷凝液（exhaled breath condensate, EBC）检测肺炎症指标作为一种新方法正日益受到重视。,呼出气冷凝液的收集和检测,传统的检测气道炎症的方法包括痰液收集、支气管肺泡灌洗液（BALF）等，这些检查都有其明显的缺陷，有其局限性，在临床上不能
3、广泛应用。呼出气冷凝液（exhaled breath condensate ，EBC）成分的测定方法只需呼吸1520min，将呼出气体经低温冷却即可形成13ml 冷凝液，然后进行成分的测定，即可反映肺部的病理生理变化。,冷凝器也可以与呼吸机呼出气管道或气管插管相连接，进行危重病患者的EBC收集。国外有适配于呼吸机通气管道的转接器 VentAdapter ，可连接EcoScreen冷凝器。收集前停止呼吸机加热湿化器工作1分钟，冷凝器设置初始冷凝温度为-20，收集量取决于每分通气量，一般2545分钟可以收集12ml的EBC。,冷凝器与呼吸机连接管道,冷凝器改变连接方法与呼吸机相连,采取更换灭菌干燥
4、呼吸机Y型螺纹管道，脱开湿化器，直接连接呼吸机。 VM设置10L/min，收集时间20分钟。 至少可收集2ml的EBC , 冷凝物以固态冷凝霜样物质均匀凝结在金属管收集器的管内壁，肉眼观察管内无明显的堵塞。,检测方法,EBC中所含的不同物质需要通过特殊实验手段进行检测。较常用的为酶联免疫吸附法（EIA）、放射免疫法（RIA）和光谱分析等。,ALI/ARDS患者EBC中的检测指标及其临床意义,pH值,EBC的pH值反映了气道内衬液的酸碱度。气道炎性细胞释放大量的酸性物质和缓冲系统调节异常可引起内源性的气道酸化，故EBC-pH值测定可用于评估气道的炎症和氧化应激。,pH值,EBC-pH是判断肺部疾
5、病变化简单和有效的监测指标， Walsh 等对19例进行机械通气的ARDS等呼吸衰竭患者的EBC-pH值进行连续696小时动态检测并绘制成动态曲线，结果显示临床病情恶化pH下降，好转时pH值上升。,NO及其衍生物,NO是目前研究最为广泛的呼出气标志物。肺损伤时，肺组织炎症细胞因子大量产生，诱导肺泡巨噬细胞、中性粒细胞和气道上皮细胞合成NOS增加，使NO大量生成，从而对细胞产生毒性作用。,NO及其衍生物,NO2-/ VT 可用于协助判断ALI / ARDS患者机械通气过程中发生的继发性肺损伤。肺损伤患者机械通气时，过大的通气容量可能导致不同程度的肺损伤及肺部炎症反应，进一步刺激肺组织生成NO2增
6、多，而肺部内源性的NO释放的增加，也可能加重炎症反应。,H2O2,H2O2是呼出气的可挥发成分。上皮细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和嗜酸性细胞等激活，释放超氧阴离子（O2-），O2-通过自发或酶催化反应生成H2O2 。肺脏发生氧化应激时，H2O2 的生成超过了过氧化氢酶的清除能力，所以呼出气中可以检测到H2O2，并可作为一个间接的反映自由基介导的氧化负荷。,H2O2,Baldwin等的研究也证实ARDS患者EBC-H2O2水平比正常对照组增高；同时发现相对于肺炎等疾病患者，ARDS患者EBC- H2O2水平也是增高的。其中，由败血症以及严重颅脑损伤引起的ARDS患者EBC-H2O2水平最高。,8-
7、isoPGF2,8-isoPGF2在体内含量稳定，存在于各种体液、组织或细胞膜磷脂中，以游离形式或脂质形式存在。作为炎性介质在全身氧化应激反应时其浓度增加，是敏感的反映氧化应激的标记物。,8-isoPGF2,Chace 等 把22例因严重感染导致ALI/ARDS或具有发生ALI/ARDS高危因素的患者作为观察组，另一组以10例轻微手术过程中气管插管的病人作为对照（排除肺部疾病）。研究结果显示，ALI/ARDS高危因素的患者组8-isoPGF2水平高于对照组，两组数据具有统计学差异。,细胞角蛋白（CK）,细胞角蛋白（Cytokeratin，CK） CK是一类分子量为（4070）KD的上皮细胞支架
8、蛋白，是构成细胞骨架的一类中间丝状物。至少有19个多肽组成，已知的有20余种角蛋白多肽。主要表达于上皮细胞，有很高程度的组织特异性和分化特异性。,细胞角蛋白（CK）,ARDS患者机械通气时EBC样品中细胞角蛋白检出率的增加与最大吸气压、PEEP、通气时间等参数和ARDS评分密切相关，这些发现提示，机械通气在一定程度上可损伤气道上皮细胞，导致细胞角蛋白检出数量增加。EBC-CK的检测，可以作为判断ALI/ADRS发展过程和机械通气过程中肺损伤的参考指标。,细胞因子,根据细胞因子在炎症反应中的不同作用分为：前炎细胞因子和抗炎细胞因子。EBC中可检测到前炎性细胞因子（如IL-1、TNF-和IL-8）
9、和抗炎因子（如IL-6和IL-10）。细胞因子分泌失衡在ALI/ARDS的发生发展过程中起关键作用，检测这些细胞因子有助于认识肺损伤的发病机制和炎症过程。,TNF-,TNF-是ALI早期最主要的前炎性因子。TNF-可以激活损伤的粒细胞、内皮细胞和血小板等，进一步释放氧自由基、脂质代谢产物和溶酶体等，形成逐级放大的瀑布样连锁反应，诱导组织细胞损害，引起ARDS以及多器官衰竭。,TNF-,在ALI/ARDS时表现为过量TNF-表达。 Sack等对ICU中11例ALI机械通气患者研究中，检出EBC- TNF-的浓度较正常对照组明显增高。,白介素（IL ）,研究发现ALI/ARDS患者BALF和血浆中
10、IL-1 升高，血浆中的IL-8 和IL-6水平升高，升高程度与死亡危险正相关，而BALF中IL-10降低与死亡率增加有关，BALF中TNF-/IL-10比值随病情进展而增大。在EBC中存在与上述研究类似的IL等多种细胞因子水平的升高。,白介素（IL ）,研究显示，ARDS第3天，使用潮气量6ml/kg通气与12ml/kg通气相比，血清IL-6下降26%，IL-8下降12%，而经典的机械通气策略（大潮气量，小PEEP）导致EBC和BALF中IL-6水平增高， 因此，监测EBC中这些细胞因子的变化，将有助于及早发现机械通气肺损伤。,改装EcoScreen冷凝器收集机械通气患者呼出气的研究,改装E
11、coScreen冷凝器的连接路径,图1 自主呼吸患者应用原装EcoScreen呼吸气流示意图,图2 改装EcoScreen与人工气道和呼吸机的连接及呼吸流示意图,图3 改装EcoScreen与人工气道和呼吸机连接的外观图及呼吸气流示意图,改装EcoScreen冷凝器与模拟肺连接测试结果显示，冷凝液的收集与呼吸机管道是否与湿化器连接有关。,通过干燥呼吸机管道不连接湿化器机械通气60min，可以收集到2.2mlEBC，固态冷凝物较少，不堵塞冷凝收集器管腔。通过干燥呼吸机管道连接不加温湿化器机械通气50min，可以收集5mlEBC，冷凝液收集量增加，且固态冷凝物量较多，可堵塞冷凝收集管腔，引起呼吸机
12、管道阻力升高，呼吸机监测指标表现为VT下降，气道压（PIP、Pmean、Pplat）上升，被迫提前停止试验。,通过呼吸机干燥管道连接加温湿化器机械通气60min，可以收集10.5mlEBC。冷凝器收集管腔内固态冷凝物较少，不会堵塞管腔，呼吸机监测指标显示气道压力轻度升高，VT轻度下降，但收集量增加会稀释EBC。由此可见，后两种收集方式有阻塞管道或稀释EBC的缺点，故建议以干燥呼吸机管道不连接湿化器进行收集为好。这种收集方法也接近于常规操作自主呼吸时由口腔吸入大气中未经湿化的空气。,人体测试结果显示：改装EcoScreen冷凝器与人工气道以及呼吸机连接，机械通气20min可收集2ml的EBC，与
13、常规操作自主呼吸30min经口腔收集的EBC量相似。在20min的收集过程中，呼吸机监测指标基本维持稳定，VT未见下降，而PIP或Pplat等反映气道阻力的指标也未见升高。冷凝收集管内仅有少量固态冷凝物，并未造成管腔堵塞。因此，20min的收集时间足够，而且比较安全。 在20min的收集过程中，患者的HR、血压、SpO2 等生命体征也维持稳定，未出现需要额外医疗干预的临床事件，提示短时间的EBC收集操作不会影响患者的呼吸机治疗。,总之，改装EcoScreen冷凝器连接人工气道以及呼吸机进行EBC收集，操作简单，临床应用可行。为防止EBC内生物介质的稀释，并保证足够的收集量和防止气道堵塞的发生，
14、建议收集时应注意以下几点：更换干燥呼吸机管道，脱离湿化器；收集时间20min左右；密切观察生命体征和呼吸机监测指标变化，加强气道管理。,急性肺损伤患者呼出气冷凝液 VEGF-A检测的临床意义,目的,观察急性肺损伤患者呼出气冷凝液 (EBC)中血管内皮生长因子（VEGF-A）的水平，并探讨其临床价值。,方法,23例ICU中行机械通气的急性肺损伤患者为研究组，14名健康体检者为对照组，以改进EcoScreen冷凝器收集的EBC为标本。用EIA法测定EBC和血清中VEGF-A的浓度。观察不同肺损伤分级和预后患者EBC中VEGF-A的差异，以及与临床指标相关性。,结果,急性肺损伤患者EBC中VEGF-
15、A水平低于正常对照组（46.29 10.02ng/L vs 55.788.23ng/L，P0.01）。 ALI组EBC中VEGF-A水平高于ARDS组（49.939.41ng/L vs 41.257.83ng/L，P0.05)。 急性肺损伤患者EBC中VEGF-A水平与LIS、AaDO2/PaO2呈负相关，与PaO2/FiO2和PaO2呈正相关。 急性肺损伤患者血清VEGF-A水平低于正常对照组，但差异无统计学意义（1376.25654.58 ng/L vs 1404.08627.86 ng/L，P=0.89），ALI组血清VEGF-A水平高于ARDS组，但差异无统计学意义（1589.7564
16、8.67 ng/L vs 1044.15571.68 ng/L，P0.05），血清VEGF-A与LIS、AaDO2/PaO2、PaO2/FiO2、PaO2无相关性。,结论,急性肺损伤患者EBC中VEGF-A的降低主要反映了氧合功能的障碍，可能与肺部炎症导致的肺泡上皮损伤有关。通过EBC检测有助于提高诊断率进行及时有效的综合治疗，同时可对疾病进行评估以观察治疗效果并指导临床治疗。,前景与展望,在ALI/ARDS的肺部病理进程中存在炎症和氧化应激反应，其他肺部疾病也因存在氧化应激反应而出现类似的特征。而一个理想评估急性肺损伤的指标应具备良好的特异性和敏感性，能反映疾病的病理生理过程，目前仍然缺少公认的指标。 EBC检测具有实时可重复的优点，因此，其在监测ARDS患者病情进展，尤其在评价并发机械通气相关性肺损伤方面有其独特优势和良好应用前景。,THANK YOU!,南通大学附属中医院,
