妊娠期急性呼吸衰竭与辅助机械通气

既往文献报道孕妇需要长时间机械通气的比例不足0.2%，占孕产妇总死亡人数的15%［1］。中国二孩政策开放后，虽然出生率未上升，但由于高龄及辅助生殖助孕等人群增多，导致高危妊娠及合并器官功能障碍的比例增加。尤其是2019年新型冠状病毒肺炎（COVID-19）在全球爆发后，陆续报道采用辅助机械通气甚至采用体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）等方式针对孕妇合并危重型COVID-19患者进行救治的报道［2］。因妊娠期急性呼吸衰竭（acute respiratory failure，ARF）的病因趋于多样化及复杂化，需要采用机械通气救治的孕妇呈现需求增加的趋势。因此，了解妊娠合并ARF机械通气治疗的特殊性，避免不良结局的发生迫在眉睫。

1 妊娠期孕妇呼吸系统生理性变化

妊娠期呼吸系统生理性变化主要源于激素作用及免疫功能的变化、子宫增大的机械效应和胎儿胎盘单位代谢需求增加等（表1）。子宫增大使膈肌上升导致胸腔结构改变，胸廓顺应性下降，呼吸频率不变，但呼吸较深大。孕妇耗氧量于妊娠中期增加10%～20%，肺总容量下降4%～6%，每分钟通气增加20%～45%，功能性残余容量下降15%～25%，潮气量增加30%～50%（此是孕妇出现轻度碱中毒的原因）［3］。过度通气使动脉血PaO2增高达90～110mmHg，PaCO2降至27～34mmHg之间，此有利于供给孕妇及胎儿所需的氧，并通过胎盘排出胎儿血中的二氧化碳。文献报道，孕妇PaO2＞75mmHg可以保护胎儿免受缺氧损伤，孕妇酸中毒或持续性碱中毒（pH＞7.48）均会影响胎盘灌注导致胎儿缺氧［3］。此外，受雌激素影响，孕妇上呼吸道（鼻、咽、气管）黏膜增厚，轻度充血、水肿，易发生上呼吸道感染。

2 妊娠期及产褥期引起ARF的常见原因

在海平面大气压下呼吸室内空气，如果动脉血气结果的氧分压＜60mmHg，或同时二氧化碳分压＞50mmHg，则诊断为呼吸衰竭。需要排除心内解剖分流和原发于心排血量降低的情况，即排除心脏疾病。急性呼吸衰竭通常有突发诱因、突发外来因素造成的肺功能的急性衰竭，需紧急救治以挽救病人生命。
妊娠期ARF可由非产科疾病或产科疾病所引起，非产科疾病包括：肺栓塞、肺动脉高压、重症肺炎及急性胰腺炎等。产科疾病包括：妊娠期高血压疾病、羊水栓塞、妊娠期急性脂肪肝、围产期心肌病、宫内感染及失血性休克等。无论产科或非产科疾病，均需要警惕在分娩后72h内有可能在原有疾病的基础上病情迅猛加重的风险。其原因如下：（1）产后3d是围产期血流动力学最不稳定的时期之一。分娩后自动输血量可达500mL［4］，潴留液体回流至体循环，器官灌注及肺循环压力增加。间质、细胞内和血管内间室之间的大量液体流动、血液稀释和过度消耗、产妇出现低蛋白血症导致血浆胶体渗透压降低，大量肺毛细血管内的液体渗入肺泡，从而减少气体的扩散，通气血流比例失调或加重肺水肿［5］（2）随着胎儿及胎盘娩出，儿茶酚胺等物质短时间内激增和炎症细胞因子如白介素（IL）-6等大量释放，可加重疾病进程［6］。有研究显示IL-6的高表达与妊娠期间流感病毒的发病率和死亡率的增加有关，也与COVID-19患者病情严重程度有关［7］。因此，在妊娠期ARF治疗中需要充分考虑到分娩和产后病理生理变化病情突发恶化的可能性。

3 妊娠期孕妇缺氧对胎儿的影响

孕妇缺氧不仅给孕妇，也给胎儿带来不良影响。决定胎儿氧气输送因素包括：孕妇动脉血氧含量、血红蛋白浓度以及子宫动脉血流等。孕妇缺氧会导致子宫动脉收缩及胎儿胎盘血管收缩，降低胎盘血供，降低胎儿氧供。动物实验显示，孕妇氧饱和度（SaO2）从0.95降低至0.88，可以导致胎儿氧饱和度从0.70降低至0.55［8］。低碳酸血症也可以引起子宫血流下降，孕妇高PaCO2与新生儿出生时Apgar评分相关。为确保孕妇安全并同时保证胎儿氧供，降低胎儿窘迫的发生，孕妇SaO2应≥0.95或PaO2≥70mmHg［9］。可以根据病情采取非侵入性或侵入性机械通气方式给氧并达到上述目标。

4 妊娠期ARF机械通气

妊娠期ARF治疗流程与非妊娠期妇女相同，机械通气是重要的治疗方法之一。机械通气指征包括低氧性呼吸衰竭和高碳酸血症性呼吸衰竭。通气支持主要有2种类型：正压和负压通气。负压通气目前临床上较少应用。正压通气包括无创及有创正压通气。无创正压通气（NIPPV）适用于有足够的呼吸动力、气道保护能力并且能够耐受无创面罩的病人。通常情况下，吸气压力设定为12～15cmH2O（1cmH2O=0.098kPa），呼气压力5～8cmH2O［10］。由于孕妇胃食管下括约肌松弛，胃排空延迟，尤其是在分娩期，宫缩疼痛及过度通气导致气道易于发生上呼吸道水肿等，警惕应用NIPPV可能出现误吸和腹胀的风险。诊断ARDS的孕妇，在气道通畅的情况下，可以考虑在严密监测下进行短期NIPPV，如果病情进展宜果断实施气管插管正压通气。由于孕妇气管插管失败的发生率是非孕妇的8倍，需要有经验的医生进行操作完成。
4.1 气管插管术操作流程与非妊娠孕妇相同，由于孕妇存在胃排空延迟、腹压增加，困难气道的管理和吸引装置事先要准备好备用。
4.2 呼吸机设置妊娠期机械通气相关研究较少，原则与非妊娠妇女相同，即避免致人工气道有关的损伤以及呼吸机相关肺损伤、过度通气或通气不足等。
机械通气模式选择上，应考虑保留孕妇自主呼吸；由于孕妇胸廓顺应性下降和腹压升高，参数设定上要考虑吸气压力峰值和呼气末正压均应偏高一些。妊娠期存在生理性的代偿性呼吸性碱中毒，通气模式和参数设置上避免发生呼吸性碱中毒。建议在机械通气开始后30～60min内监测动脉血气。
4.3 治疗目标（1）机械通气的主要目的是维持足够的氧合和通气，使动脉血气值正常，减少呼吸做功，提高患者舒适度（2）保持母体SaO2＞0.95（3）维持PaCO2在27～32mmHg，PaO2＞60mmHg，动脉pH值在7.40～7.45之间（4）除了目标PaCO2的差异，孕妇和非孕妇机械通气的大多数方面是相同的（5）避免PaCO2低于30mmHg，因为可能会降低子宫血流量（6）在个别情况下，为了避免机械通气条件较高导致呼吸机相关肺损伤，可考虑采取暂时性允许高碳酸血症策略，建议PaCO2不超过60mmHg［11-12］，因孕妇高PaCO2与新生儿Apgar评分有关。此外，头高位、每日唤醒试验和自主呼吸锻炼也很重要。

建议采用的初始设置及目标见表2。

4.4 镇静药物的选择镇痛药可选择芬太尼、舒芬太尼、瑞芬太尼等。非有创机械通气，清醒状态可以避免误吸，减少精神疾病的发生率并对改善结局有益，但如果患者不能配合，需要应用镇静药物。由于镇静药物有亲脂性特征，易于通过胎盘，妊娠期间应用对胎儿产生副反应，取决于应用的药物种类、剂量和持续时间。如麻醉诱导药物因为时间短对胎儿没有影响。苯二氮卓类如地西泮可以通过胎盘导致胎儿先天性畸形并有累积性，避免长期使用。长效阿片类药物，如芬太尼可以导致新生儿呼吸抑制并可导致神经系统损害，不建议应用。短效阿片类，如瑞芬太尼相对安全［13］。分娩期无论应用何种镇静药物，均需要做好新生儿复苏准备。
4.5 ECMO 对于严重急性心肺功能衰竭，常规治疗无效，实施ECMO辅助心肺循环可提高救治成功率。由于ECMO有血栓形成及栓塞风险，无论采用VV-ECMO或VA-ECMO，均需要同时应用肝素抗凝，并采用ACT动态监测凝血功能状况。肝素应用的禁忌证包括手术后或严重创伤后24h内。妊娠期肝素应用为禁忌，一旦发生凝血功能异常致出血增加救治困难，严重时危及孕妇及胎儿生命。而如果在分娩期应用，因有手术切口或胎盘与子宫剥离面尚未愈合恢复，而且围分娩期血液重新分布易于出现血液稀释、低蛋白血症及凝血因子降低等，易致出血风险及凝血指标监测存在困扰等严峻挑战。在分娩24h后使用肝素抗凝相对安全，但需要结合孕妇疾病严重程度，由重症医学科、产科医生共同讨论，权衡利弊决定肝素抗凝应用的时机。产褥期，尤其是产后72h内是呼吸、循环及凝血功能容易出现恶化的时期，需要严密监测及动态评估。

5 终止妊娠时机及分娩方式

对需要机械通气而尚未分娩的孕妇，终止妊娠是否能够改善呼吸功能衰竭临床资料有限。一项小规模的回顾性研究表明，在机械通气的孕产妇中，分娩短时间内不会改善产妇呼吸衰竭状态［14］。如果胎儿发育不成熟，特别是不足24孕周，而母亲的心肺功能状况不稳定，则建议推迟分娩，以避免母亲病情进一步恶化。但也有作者提出终止妊娠适于妊娠晚期有ARDS且病情稳定的孕妇。如果孕妇病情危重需要采用ECMO，因同时需抗凝治疗，建议无论孕周大小，以孕妇安全为原则放宽终止妊娠指征，终止妊娠后可以按计划给予抗凝治疗。Schnettler等［15］报道的COVID-19确诊的危重病例入院10h内发展为重度ARDS，因此需警惕孕妇合并ARF病情突发进展的可能性，建议母体发生低氧血症后，短时间内快速启动包括重症医学科、产科、麻醉科及新生儿科等多学科救治团队，共同讨论终止妊娠时机及救治方案。
关于终止妊娠方式的选择，合并ARF的孕妇阴道分娩产程耗时较长，过度通气耗氧增加，每次子宫收缩约增加250～500mL血液进入体循环，加重心、肺负担，难以耐受经阴道分娩的过程。剖宫产分娩虽然耗时较短，但麻醉等药物的影响，以及比阴道分娩会出现更快的液体转移和更大的血液丢失，也可能导致病情加重。总之，无论何种分娩方式，由于血流动力学及免疫炎症因子等释放，在分娩后72h内均有短时间内病情加重的可能性［16］，需要由多学科共同讨论并制定严密监护方案。

6 心理支持

妊娠分娩本是喜悦之事，一旦发生意外打击，加上妊娠及分娩后内分泌系统的改变易于产生焦虑抑郁状态，甚至精神崩溃。因此，来自家庭及医护心理疏导及照顾至关重要。
总之，妊娠期ARF与机械通气对医疗团队提出了挑战，临床医生应了解孕妇发生ARF的病因及其病理生理特点，以及机械通气治疗的特殊性，多学科团队合作共同救治，改善母胎结局。

作者：赵扬玉，乔杰
基金项目：国家重点研发计划“生殖健康及重大出生缺陷防控研究”重点专项（2016YFC1000400）；北京大学第三医院队列建设项目（BYSYDL2019001）
作者单位：北京大学第三医院妇产科国家妇产疾病临床医学研究中心国家产科专业医疗质量控制中心，北京 100191

参考文
［1］ Schwaiberger D，Karcz M，Menk M，et al. Respiratory Failure and Mechanical Ventilation in the Pregnant Patient［J］.Crit Care Clin，2016，32（1）：85-95.
［2］何淑明，王冬纳，池锐彬，等.妊娠合并新型冠状病毒肺炎危重型致新生儿死亡一例［J］.中华围产医学杂志，2020，23（4）：217-220.
［3］ Bhatia PK，Biyani G，Mohammed S，et al.Acute respiratory failure and mechanical ventilation in pregnant patient：A narrative review of literature［J］.J Anaesthesiol Clin Pharmacol，2016，32（4）：431-439.
［4］ Cunningham FG，Gant NF，Leveno KJ，等.威廉姆斯产科学［M］.段涛，丰有吉，狄文，译.21版.济南：山东科学技术出版社，2009：557-558.
［5］ Moise KJ Jr，Cotton DB.The use of colloid osmotic pressure in pregnancy［J］.Clin Perinatol，1986，13（4）：827-842.
［6］ Xu Z，Shi L，Wang Y，et al.Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome［J］.Lancet Respir Med，2020，8（4）：420-422.
［7］ Suxin Wan，Qingjie Yi，Shibing Fan，et al.Characteristics of lymphocyte subsets and cytokines in peripheral blood of 123 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus pneumonia（NCP）［J］.MedRxiv，2020.doi.10.1101/2020.02.10.20021832.
［8］ Polvi HJ，Pirhonen JP，Erkkola RU.The hemodynamic effects of maternal hypoand hyperoxygenation in healthy term pregnancies［J］.Obstet Gynecol，1995，86（5）：795-799.
［9］ Matthew J，Hegewald，Robert OC. Respiratory Physiology in Pregnancy［J］.Clinics in Chest Medicine，2011，32（1）：1-13.
［10］ Banga A，Khilnani GC.Use of non-invasive ventilation in a pregnant woman with acute respiratory distress syndrome due to pneumonia［J］.Indian J Chest Dis Allied Sci，2009，51（2）：115-117.
［11］ Jenkins TM，Troiano NH，Graves CR，et al.Mechanical ventilation in an obstetric population：characteristics and delivery rates［J］.Am J Obstet Gynecol，2003，188（2）：549-552.
［12］ Troiano NH，Withcher PM，Baird SM，et al.eds.High-risk and critical care obstetrics（4th）［M］.USA，Philadelphia：Lippincott Williams & Wilkins，2019.
［13］ Shehata HA，Nelson-Piercy C.Drugs in pregnancy.Drugs to avoid［J］.Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol，2001，15（6）：971-986.
［14］ Lapinsky SE.Management of acute respiratory failure in pregnancy［J］.Semin Respir Crit Care Med，2017，38（2）：201-207.
［15］ Schnettler WT ，Ahwel YA ，Suhag A.Severe ARDS in COVID-19-infected pregnancy：obstetric and intensive care considerations［J］.Am J Obstet Gynecol MFM，2020，2（3）：100120.
［16］ Chen L，Jiang H，Zhao Y.Pregnancy with COVID-19：Management considerations for care of severe and critically ill cases［J］.Am J Reprod Immunol，2020，84（5）：e13299.