Kegagalan pernafasan: diagnosis

Kegagalan pernafasan adalah keadaan di mana sistem pernafasan gagal menyediakan pertukaran gas yang mencukupi, bermakna badan tidak menerima oksigen yang mencukupi, tidak mengeluarkan karbon dioksida, atau kedua-duanya. Dalam diagnosis klinikal, adalah penting untuk membezakan antara "sesak nafas" sebagai gejala subjektif dan "kegagalan pernafasan" sebagai gangguan objektif yang disahkan oleh pengukuran. [1]

Dalam kerja amali, dua penanda aras biologi asas paling kerap digunakan: hipoksemia biasanya sepadan dengan tekanan separa oksigen dalam darah arteri di bawah 60 mmHg, dan hiperkapnia kepada tekanan separa karbon dioksida melebihi 45 mmHg. Ambang ini tidak menggantikan pertimbangan klinikal, tetapi ia membantu menyeragamkan keputusan apabila melibatkan kegagalan pernafasan, dan bukannya "sesak nafas yang teruk sahaja." [2]

Diagnosis harus menjawab tiga soalan. 1) Seberapa terukkah keadaan ini dan adakah terdapat risiko terhentinya pernafasan? 2) Apakah punca yang mendasari: kekurangan oksigen, pengekalan karbon dioksida, atau kedua-duanya? 3) Apakah punca yang mendasari: parenkim paru-paru, bronkus, jantung dan saluran darah, sistem saraf pusat, otot pernafasan, atau faktor metabolik. [3]

Kesilapan utama dalam menguruskan pesakit sedemikian adalah bermula dengan "ujian cantik" dan bukannya penstabilan dan penilaian asas. Garis panduan semasa untuk penilaian awal kesusahan pernafasan di jabatan kecemasan menekankan keutamaan tanda-tanda klinikal keterukan, kadar pernafasan dan ketepuan oksigen, diikuti dengan kajian terpilih, yang sebenarnya mengubah pendekatan. [4]

Jadual 1. Jenis kegagalan pernafasan dan kriteria asas yang digunakan dalam diagnosis

Jenis	Pelanggaran utama	Apakah yang paling kerap dilihat dalam gas darah?	Mekanisme yang kerap
Hipoksemia	Kekurangan oksigen	PaO2 di bawah 60 mmHg, karbon dioksida mungkin normal atau berkurangan	Pneumonia, edema pulmonari, atelektasis, sindrom kesusahan pernafasan akut
Hiperkapnik	Pengekalan karbon dioksida	PaCO2 melebihi 45 mmHg, selalunya dengan asidosis dalam proses akut	Pemburukan penyakit pulmonari obstruktif kronik, kemurungan pernafasan, kelemahan otot pernafasan
Campuran	Kedua-dua mekanisme	Kedua-dua oksigen dan karbon dioksida adalah rendah.	Pemburukan penyakit pulmonari obstruktif kronik yang teruk, pneumonia teruk akibat hipoventilasi

Sumber untuk ambang dan jenis: Rak Buku NCBI. [5]

Langkah 1: Pemeriksaan awal dan penilaian tahap keterukan

Penilaian awal bermula dengan tanda-tanda klinikal, kerana kegagalan pernafasan boleh berkembang lebih cepat daripada ujian yang boleh dilakukan. Patensi saluran pernafasan, keupayaan lisan, tahap kesedaran, keterukan retraksi interkostal, dan penglibatan otot aksesori dinilai dengan segera. [6]

Kadar pernafasan adalah salah satu "isyarat bahaya" yang paling kuat. Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan menunjukkan bahawa takipnea yang melebihi 25 nafas seminit dan tanda-tanda keletihan pernafasan (asikroni torakoabdominal, ketidakupayaan untuk bercakap dalam ayat penuh) harus dikenal pasti secara aktif semasa hubungan awal dan triaj. [7]

Tanda-tanda dekompensasi dinilai secara berasingan: berpeluh teruk, sianosis periferal, kekeliruan, bradikardia akibat hipoksia, dan rasa mengantuk yang semakin meningkat. Perincian klinikal yang penting: penyumbatan saluran udara atas boleh menghasilkan bunyi pernafasan yang kuat dan kerja pernafasan yang berat walaupun sebelum hipoksemia yang ketara berlaku, jadi "ketepuan oksigen normal pada masa pemeriksaan" tidak selalu menolak ancaman. [8]

Tahap pemantauan ditentukan berdasarkan tahap keterukan. Dalam kes yang teruk, pemantauan berterusan tanda-tanda vital diperlukan, termasuk kadar pernafasan, tepu oksigen, tekanan darah dan tahap kesedaran. Garis panduan secara khusus menekankan keperluan untuk mengukur kadar pernafasan sekurang-kurangnya 30 saat, bukan hanya dengan mata, kerana kesilapan dalam pengukuran kadar pernafasan adalah perkara biasa dan menyebabkan pengurangan risiko. [9]

Jadual 2. Tanda-tanda keterukan yang memerlukan diagnosis dipercepatkan dan pemantauan yang lebih baik

Tanda	Mengapa ia penting?	Apakah maksudnya biasanya?
Kadar pernafasan lebih daripada 25 seminit	Penanda risiko tinggi untuk kemerosotan	Peningkatan beban pernafasan
Ketidakupayaan untuk bercakap dalam ayat yang lengkap	Tanda-tanda sesak nafas yang teruk	Kekurangan pengudaraan dan keletihan
Asynchroni torakoabdominal	Tanda keletihan otot pernafasan	Risiko keletihan pernafasan
Kekeliruan, mengantuk	Hiperkapnia atau hipoksia mungkin berlaku	Risiko kemurungan pernafasan
Sianosis periferal, berpeluh banyak	Penanda hipoksia dan tekanan yang teruk	Risiko dekompensasi

Sumber: Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan di jabatan kecemasan. [10]

Langkah 2: Nilai oksigenasi di sisi katil

Oksimetri nadi merupakan alat pantas utama untuk menilai pengoksigenan kerana ia tidak invasif dan memberikan trend yang berterusan. Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan menyatakan bahawa ketepuan oksigen darah periferal selalunya mencukupi untuk penilaian awal status oksigen dan keperluan untuk intervensi selanjutnya. [11]

Terdapat garis panduan praktikal yang berguna untuk diagnosis: dalam pesakit yang menghirup udara bilik, ketepuan melebihi 96% menjadikannya tidak mungkin PaO2 akan jatuh di bawah 60 mmHg. Bagi pesakit yang menghidap penyakit pulmonari obstruktif kronik, ketepuan melebihi 92% juga menjadikan hipoksemia yang ketara tidak mungkin. Ambang ini membantu menentukan bila pensampelan darah arteri untuk oksigen sahaja boleh dielakkan jika gambaran klinikal stabil. [12]

Adalah penting untuk mentafsir ketepuan oksigen bersempena dengan status oksigen pesakit dan risiko hiperkapnia. Garis panduan oksigen kecemasan mengesyorkan sasaran ketepuan 94%-98% untuk kebanyakan pesakit yang sakit akut dan 88%-92% bagi mereka yang berisiko mengalami kegagalan pernafasan hiperkapnia. Ini berguna secara diagnostik kerana "terlalu banyak oksigen" kadangkala boleh menutup pengudaraan yang merosot pada pesakit yang terdedah. [13]

Oksimetri nadi mempunyai batasan yang penting untuk difahami, terutamanya dalam diagnostik. Ketepuan mungkin meningkat secara palsu dalam keracunan karbon monoksida dan tidak mencerminkan penghantaran oksigen sebenar ke tisu. Dalam methemoglobinemia, jurang ciri antara ketepuan oksimetri nadi dan ketepuan ko-oksimetri mungkin berlaku. Perfusi, artifak gerakan, dan pigmentasi kulit juga mempengaruhi ketepatan, seperti yang diserlahkan oleh ulasan moden dan cadangan mengenai terapi oksigen. [14]

Jadual 3. Cara menggunakan oksimetri nadi dalam diagnostik dan bila ia tidak boleh dipercayai

Situasi	Seperti apa rupa ketepuan?	Mengapa ia berbahaya?	Yang mengesahkan masalah tersebut
Keracunan karbon monoksida	Ia mungkin "biasa"	Tidak mencerminkan hipoksia tisu sebenar	Ko-oksimetri dan konteks klinikal
Methemoglobinemia	Mungkin terdapat jurang antara dimensi	Ralat dalam penilaian oksigenasi	Ko-oksimetri
Kejutan, bahagian kaki yang sejuk	Nilai tidak stabil atau rendah	Isyarat lemah disebabkan oleh perfusi yang rendah	Gas darah arteri, klinikal
Artifak gerakan kuat	Nombor melompat	Penilaian trend yang salah	Pengukuran berulang, sensor berbeza
Kesukaran pernafasan yang teruk dengan ketepuan oksigen "baik"	Ketepuan mungkin boleh diterima	Mungkin terdapat masalah pengudaraan atau halangan.	Kapnografi, gas darah, pemeriksaan

Sumber: Ulasan tentang batasan oksimetri nadi dan ulasan klinikal tentang 'jurang tepu'.[15]

Langkah 3: Menilai pengudaraan dan keseimbangan asid-bes

Jika soalan utamanya ialah "adakah pengudaraan mencukupi?", oksimetri nadi tidak mencukupi. Analisis gas darah digunakan untuk menilai keseimbangan karbon dioksida dan asid-bes, kerana ia mendedahkan hiperkapnia dan asidosis pernafasan, yang boleh berlaku semasa pemburukan penyakit pulmonari obstruktif kronik, kemurungan pernafasan, kelemahan otot pernafasan, dan keletihan pernafasan yang teruk. [16]

Garis panduan semasa mencadangkan pendekatan yang lebih pragmatik terhadap ujian vena dan arteri. Gas darah vena tidak sesuai untuk menilai tahap hipoksemia, tetapi ia boleh membantu menolak hiperkapnia yang teruk: tekanan separa vena karbon dioksida yang normal di bawah 45 mmHg menjadikan nilai arteri melebihi 50 mmHg tidak mungkin. Walau bagaimanapun, analisis arteri kekal sebagai "piawai" dalam situasi yang kompleks. [17]

Adalah penting bahawa analisis gas darah arteri tidak boleh dilakukan "secara automatik" untuk semua orang. Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan menyatakan bahawa persampelan arteri harus dipertimbangkan secara selektif: apabila ketepuan oksigen tidak boleh dipercayai atau tidak diukur, apabila hiperkapnia dan asidosis pernafasan perlu disahkan dan diukur, atau apabila hasilnya benar-benar mempengaruhi keputusan tentang sokongan dan penghalaan pernafasan. [18]

Tafsiran gas darah mesti diseragamkan, jika tidak, mudah untuk salah tafsir gangguan campuran. Pendekatan langkah demi langkah sering digunakan untuk ini: menilai keasidan darah, menentukan sifat pernafasan atau metabolik gangguan tersebut, memeriksa pampasan, dan kemudian menghubungkannya secara klinikal dengan puncanya. Persatuan Thoracic Amerika menerbitkan algoritma latihan untuk tafsiran gas darah yang mudah disesuaikan untuk amalan klinikal. [19]

Jadual 4. Bilakah gas darah arteri diperlukan dan apa sebenarnya yang dicari di dalamnya

Soalan klinikal	Apa yang cukup untuk dilakukan dahulu?	Bilakah ujian darah arteri diperlukan?
Adakah terdapat hipoksemia yang ketara?	Oksimetri nadi dan klinik	Jika ketepuan tidak boleh dipercayai, jika penilaian oksigen yang tepat diperlukan dalam keadaan kritikal
Adakah terdapat hiperkapnia?	Gas darah vena sebagai ujian saringan untuk karbon dioksida	Jika karbon dioksida vena meningkat, jika terdapat rasa mengantuk, kemurungan pernafasan, atau disyaki asidosis pernafasan
Adakah sokongan pernafasan diperlukan?	Presentasi klinikal, kadar pernafasan, ketepuan, tanda-tanda keletihan	Jika keputusan bergantung pada tahap asidosis dan karbon dioksida
Adakah ini gangguan pernafasan semata-mata atau campuran?	Tafsiran langkah demi langkah keseimbangan asid-bes	Hampir selalu dengan kegagalan pernafasan yang teruk, mabuk, kejutan

Sumber: Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan dan bahan pendidikan tentang interpretasi gas darah.[20]

Langkah 4: Visualisasi dan kaedah nyata untuk mencari punca

Selepas penilaian awal dan pemahaman tentang jenis gangguan gas, langkah seterusnya adalah untuk mencari puncanya dengan cepat, kerana "kegagalan pernafasan" hampir selalu merupakan faktor sekunder. Dalam senario jabatan kecemasan yang biasa, punca gangguan pernafasan yang paling biasa ialah pneumonia, kegagalan jantung akut dengan edema pulmonari, embolisme pulmonari, pemburukan penyakit pulmonari obstruktif kronik atau asma bronkial, dan pneumotoraks. [21]

Radiografi dada kekal sebagai alat pengimejan awal asas, tetapi dalam kes keraguan dan kes yang teruk, tomografi berkomputer (CT) semakin banyak digunakan kerana ia membezakan edema, keradangan, atelektasis, proses interstis dan komplikasi dengan lebih baik. Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan secara khusus membincangkan strategi pengimejan dan penilaian semula diagnosis selepas imbasan CT dalam pneumonia yang disyaki. [22]

Ultrabunyi di tempat rawatan telah menjadi tambahan yang penting kerana ia membantu membezakan edema pulmonari kardiogenik dengan cepat daripada pneumonia dan mengenal pasti efusi pleura, pneumotoraks, dan tanda-tanda ketegangan jantung kanan. Kajian dan ulasan ultrasound di tempat rawatan menunjukkan bahawa gabungan ultrasound dan analisis gas darah dapat mempercepatkan penjelasan etiologi kegagalan pernafasan akut di jabatan rawatan rapi dan kecemasan. [23]

Apabila embolisme pulmonari disyaki, bukanlah "intuisi" yang penting, tetapi mengikuti algoritma yang disahkan. Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan menunjukkan bahawa strategi YEARS dan PEGeD membantu menolak diagnosis dengan selamat dan mengurangkan ujian yang tidak perlu. Paling penting, algoritma yang dipilih harus dipatuhi untuk memastikan keselamatan diagnostik. [24]

Jadual 5. Visualisasi dan kaedah pantas: apa yang disediakan khusus untuk diagnosis kegagalan pernafasan

Kaedah	Apakah yang paling jelas didedahkan?	Apabila ia amat berguna
X-ray dada	Infiltrat besar, edema, pneumotoraks, efusi	Langkah pertama dalam kebanyakan senario akut
Tomografi berkomputer dada	Pembezaan tepat punca penyusupan dan komplikasi	Kes yang teruk dan tidak jelas, percanggahan antara penemuan klinikal dan sinar-X
Angiografi tomografi berkomputer	Embolisme pulmonari	Menurut algoritma yang disahkan untuk embolisme yang disyaki
Ultrasound paru-paru dan pleura	Edema pulmonari, efusi, pneumotoraks	Saringan sisi katil yang cepat, dinamik rawatan
Ekokardiografi	Fungsi ventrikel kiri dan kanan, tekanan arteri pulmonari	Punca jantung yang disyaki, beban ventrikel kanan

Sumber: Garis panduan untuk penilaian awal kesusahan pernafasan dan ulasan ultrasound di sisi katil. [25]

Langkah 5: Ujian fungsian dan diagnostik penjelasan selepas penstabilan

Ujian pernafasan berfungsi adalah penting, tetapi ia biasanya dikhaskan untuk pesakit selepas penstabilan. Spirometri membantu mengesahkan halangan atau sekatan dan menilai tahap keterukan penyakit paru-paru kronik. Walau bagaimanapun, dalam kesusahan pernafasan akut, ia mungkin mustahil dari segi teknikal dan berpotensi berbahaya disebabkan oleh sesak nafas yang teruk, batuk, dan risiko kemerosotan. Oleh itu, ujian fungsi harus dimasukkan dalam algoritma hanya apabila pesakit dapat melakukan manuver dan ini akan mengubah pelan pengurusan.

Bagi pesakit yang menghidap penyakit pulmonari obstruktif kronik, menilai hiperkapnia dan asidosis semasa eksaserbasi adalah penting secara diagnostik, kerana parameter ini menentukan tahap keterukan dan keperluan untuk sokongan pernafasan. Laporan GOLD 2025 menekankan peranan pengudaraan bukan invasif sebagai mod sokongan pengudaraan pertama untuk kegagalan pernafasan akut pada pesakit sedemikian tanpa kontraindikasi, menjadikan penilaian awal karbon dioksida dan keasidan darah sebagai bahagian penting secara klinikal dalam laluan diagnostik. [27]

Jika data pengimejan dan gas darah menunjukkan sindrom kesusahan pernafasan akut, kriteria definisi Berlin digunakan: permulaan akut, kelegapan bilateral pada pengimejan, tiada penjelasan untuk edema kardiogenik, dan penggredan keterukan berdasarkan nisbah PaO2 kepada FiO2 dengan kehadiran tekanan akhir ekspiratori positif. Ini penting secara diagnostik kerana sindrom memerlukan protokol pengurusan yang berasingan dan mencari punca, termasuk sepsis, aspirasi, pneumonia teruk, dan trauma. [28]

Akhirnya, diagnostik makmal diperlukan bukan untuk "mengesahkan kegagalan pernafasan," tetapi untuk mengenal pasti punca dan komplikasi: anemia, asidosis metabolik, penanda keradangan dalam jangkitan, laktat dalam renjatan dan hipoperfusi tisu. Garis panduan Kempen Sepsis Bertahan menekankan kepentingan klinikal dinamik laktat sebagai sebahagian daripada penilaian tahap keterukan dan keberkesanan terapi pada pesakit sepsis dan renjatan, yang selalunya berkaitan secara langsung dengan kegagalan pernafasan sebagai disfungsi organ. [29]

Jadual 6. Apa yang biasanya ditambah selepas penstabilan awal untuk menjelaskan punca dan fenotip kegagalan pernafasan

Tugas	Penyelidikan	Apa yang menjelaskan
Sahkan halangan atau sekatan kronik	Spirometri, ujian bronkodilator seperti yang ditunjukkan	Jenis kecacatan pengudaraan dan rizab awal
Nilaikan penyebaran	Ujian Difusi Karbon Monoksida	Komponen alveolar-kapilari
Tentukan punca jangkitan	Mikrobiologi, penanda keradangan dalam amalan klinikal	Etiologi pneumonia dan keperluan untuk terapi antibakteria
Menilai hipoperfusi sistemik	Laktat, hemodinamik, ekokardiografi seperti yang ditunjukkan	Kejutan sebagai punca hipoksia tisu
Singkirkan punca yang jarang berlaku	Ujian toksikologi, ko-oksimetri	Keracunan dan gangguan pengangkutan oksigen

Sumber: Garis panduan untuk sepsis dan definisi fenotip kegagalan pernafasan akut. [30]

Algoritma diagnostik "praktikal" yang ringkas

1. Pertama, keterukan klinikal: kadar pernafasan, kerja pernafasan, kesedaran, keupayaan untuk bercakap, ketepuan. [31]
2. Kemudian tentukan apakah masalah utama: oksigen, pengudaraan karbon dioksida, atau kedua-duanya. [32]
3. Seterusnya, carian pantas untuk puncanya: X-ray atau ultrasound di sisi katil, kemudian tomografi berkomputer mengikut indikasi dan algoritma, termasuk embolisme pulmonari. [33]
4. Selepas penstabilan, ujian fungsian dan diagnostik makmal lanjutan dilakukan untuk menjelaskan fenotip dan mencegah kambuh.