一项新的研究揭示了通气机引起的肺损伤，这是一种在COVID-19大流行期间备受关注的并发症，该大流行导致需要机械通气的患者激增。研究表明，在机械通气过程中，微小肺泡的反复塌陷和重新开放——这些是肺中必不可少的气囊——可能导致微观组织损伤，在与通气机相关的损伤中发挥关键作用，这些损伤每年导致数千人死亡。
该研究发表于《国家科学院院刊》（PNAS），研究揭示了通气机引起的肺损伤，这是一种在COVID-19大流行期间备受关注的并发症，该大流行导致需要机械通气的患者激增。这些设备在患者无法自主呼吸时将富氧空气泵入气道。
研究表明，肺泡招募/去招募——即肺中的塌陷气囊反复开启和关闭——在通气过程中仅占能量耗散的2-5%，但与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）模型中的肺损伤直接相关。
“就像在脆弱的肺表面进行了一场微小的爆炸，”该研究的首席作者、图兰大学科学与工程学院的生物医学工程教授唐纳德·P·加弗（Donald P. Gaver）说。“虽然规模小，但它产生的功率强度约为每平方米100瓦——可与阳光曝露相媲美。”
ARDS是一种严重的肺部疾病，影响约10%的重症监护病房患者，死亡率为30-40%，即使使用现代通气技术也是如此。研究小组利用猪模型研究了通气机能量如何在肺部传递和耗散。
研究人员发现，减少这种能量耗散会导致快速恢复，而当5-10%的肺泡经历重复的招募/去招募时，患者则继续恶化。
该研究表明，最小化这些重复的塌陷和重新开放周期可能会显著减少通气机引起的肺损伤。研究人员指出，调整通气策略以防止此类事件发生，可能会改善重症患者的预后。
该研究的发现也可能有助于为开发新的通气协议提供信息，旨在减少肺损伤并改善全球重症监护病房患者的护理。
“后续步骤应包括开发实时监测设备来量化重新开放事件，并将这些数据整合到治疗策略中，以优化通气并改善患者的预后，”加弗表示。
该研究是与佛蒙特大学、纽约州立大学上州医科大学（SUNY Upstate）和马里兰大学冲击创伤中心合作完成的。
