引用本文: 夏金根, 詹慶元. 應用食道壓力指導急性呼吸窘迫綜合征患者呼氣末正壓的設置. 中國呼吸與危重監護雜志, 2019, 18(2): 189-192. doi: 10.7507/1671-6205.201801063 復制
呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)是改善急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者氧合,增加呼吸系統順應性和降低呼吸機誘導肺損傷(ventilator induced-lung injury,VILI)發生的最重要手段之一[1],但目前關于 ARDS 患者如何設置 PEEP 的問題仍存在較大爭議[2]。多項大規模的臨床隨機對照研究均提示 PEEP 水平高低與 ARDS 患者病死率無關[3-5],有學者認為其原因可能與不同 ARDS 患者間病理生理學變化差異有關[6-7]。目前針對不同個體設置 PEEP 的方法很多[2],本文主要論述通過食道壓力(Pes)監測指導 ARDS 患者個體化 PEEP 設置的研究進展。
1 應用 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的生理學基礎
臨床中應用 PEEP 治療 ARDS 的主要目的之一是穩定肺泡在呼氣末的開放狀態,降低肺泡因周期性開閉發生 VILI 的風險[1]。由于個體間病變差異,不同 ARDS 患者的肺泡開放壓是不一樣的[8-9]。影響肺泡開放的因素除與肺泡內壓力(Palv)有關外,還受肺泡外壓力(一般等于胸腔內壓,Ppl)的影響,因此,臨床中常用跨肺壓(Ptp,即應力)的概念反映肺泡復張所需的壓力水平或肺組織所受應力(stress)的大小,用公式表示如下[10]:
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Palv 不等同于氣道壓力(Paw),但我們可以利用通過“吸氣阻斷”或“呼氣阻斷”方法測定呼吸回路內無氣流時的 Paw 來替代 Palv。因此,在吸氣末,可用平臺壓(Pplat)替代吸氣末 Palv;在呼氣末,一般用 PEEP 替代呼氣末 Palv,但對于存在內源性 PEEP 患者,可用通過“呼氣阻斷”方法測得的總 PEEP(PEEPtot)替代 Palv。
因此,由公式(1)可知,若要維持肺泡在呼氣末的開放狀態,則要求 PEEP 水平大于或等于 Ppl 值,換言之,即要求呼氣末 Ptp 必須大于或等于 0[7]。例如,腹腔高壓患者由于腹腔壓迫作用而使 Ppl 增高,限制了肺泡復張,此時開放肺泡則應使用高于常規水平的 PEEP。此外,在基礎和臨床研究中發現,為限制肺泡在吸氣末的過度牽張,應嚴格限制吸氣末 Ptp 小于 25 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)[9, 11]。
臨床實踐中常用氣道壓力(如 Pplat)替代肺組織所受應力水平(Ptp),但 Chiumello 等[9]在 ARDS 患者中發現兩者間無相關性,相同的 Paw 在不同 ARDS 患者中會產生差異顯著的應力值。因為正壓機械通氣時 Paw 不僅作用于肺臟,亦會部分作用于胸壁,胸壁會通過胸膜腔而影響肺臟擴張。在該研究中發現,不同 ARDS 患者的胸壁彈性阻力與呼吸系統彈性阻力的比值波動范圍很大(0.33~0.95)。因此,為明確肺組織所受應力水平,需進行 Ppl 和 Ptp 的監測[12]。
上世紀 50 年代,學者們開始將 Pes 用于替代 Ppl 監測應用于臨床。為提高兩者之間的相關性,學者們對該方法進行了大量的改進,包括測壓氣囊的放置方法、氣囊形狀、氣囊材質、氣囊充氣量等[13]。測量 Pes 時,臨床中常將一根附有 10 cm 長氣囊的導管或鼻胃管經鼻腔放置于食道的中下 1/3 位置[12-13]。目前推薦的食道氣囊放置方法如下:患者半臥位;排空測壓氣囊,將導管從鼻腔放置入胃內;向氣囊內充氣 0.5 ml 后,連接測壓導管于壓力傳感器或呼吸機外部測壓附件;由于自主吸氣時膈肌收縮,腹壓增高,此時測得氣囊內壓力為正值;然后逐漸回撤測壓導管,直到氣囊壓力出現負向改變,此時提示測壓氣囊進入食道下端位置;最后通過“阻斷試驗”確定合適的氣囊位置[10]。阻斷試驗是指在呼氣末阻斷時,調節氣囊位置觀察患者在自主吸氣時 Pes 下降值(ΔPes)與氣道壓力下降值(ΔPaw)大小。由于此時肺組織等容收縮,若兩者變化值大小一致(ΔPes/ΔPaw 約等于 0.8~1.2),則提示此時導管位置合適。對于無自主呼吸患者,可在呼氣阻斷時按壓胸壁觀察ΔPes 和ΔPaw 的變化,若兩者變化方向和大小一致亦提示位置合適。此外,若位置合適,在 Pes 波形中還可見心臟震動波。
2 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的方法及其研究現狀
目前臨床中通過 Pes 指導 ARDS 患者設置 PEEP 的方法有兩種:應用 Pes 直接替代 Ppl 和根據彈性阻力推導 Ppl。
2.1 應用 Pes 直接替代 Ppl
考慮到縱隔內容物和氣囊氣體容量等因素的影響,Talmor 等[14]建議對 Pes 值進行校準,即 Ppl=Pes–5 cm H2O,此時可得出跨肺壓的計算公式,如下:
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為穩定肺泡在呼氣末的開放狀態,調節 PEEP 水平使呼氣末 Ptp 大于 0。Talmor 等[14]對 70 例急性呼吸衰竭患者進行 Pes 監測發現,急性呼吸衰竭患者 Pes 在呼氣末和吸氣末分別為(7.5±5.7)cm H2O 和(21.2±7.7)cm H2O,明顯高于仰臥位的健康患者在功能殘氣位的 Pes 水平[(3.3±3.2)cm H2O][15];在呼氣末 Ptp 為(1.5±6.3)cm H2O;個體間 Pes 和 Ptp 大小差異較大[16]。隨后,Talmor 等[17]通過一項小規模的隨機對照研究驗證了該方法在臨床中的應用價值。該研究共納入 61 例中重度 ARDS 患者,隨機分為對照組(31 例)和試驗組(30 例)。對照組采用 ARDSnet 提出的 ARDS 肺保護性通氣策略,PEEP 的設置根據 PEEP-FiO2 表格方法[18];對照組 PEEP 根據公式(2)維持 Ptp 在 0~10 cm H2O,同時保證吸氣末 Ptp 小于 25 cm H2O。在試驗觀察期內(72 h),試驗組 PEEP 水平持續高于對照組,分別為(17±6)cm H2O 和(10±4)cm H2O;試驗組患者的氧合(280±126 比 191±71)和呼吸系統順應性[(45±14)ml/cm H2O 比(35±9)ml/cm H2O]亦顯著高于對照組;在通過 Pes 調節 PEEP 的患者中,大約有 50% 患者的平臺壓高于 30 cm H2O;而在臨床轉歸指標中,試驗組在 28 天病死率指標上呈現了明顯的下降趨勢,但未達到統計學差異(17% 比 39%,P=0.055)。這是第一篇證實 Pes 監測在 ARDS 患者通氣管理中重要性的隨機對照研究,但由于樣本例數較少,仍需要大規模的臨床研究進一步證實。為此,Fish 等[19]正在進行另一項大規模的隨機對照研究(EPVent2)以深入探討該方法的可行性及其臨床價值。
2.2 根據彈性阻力推導 Ppl
目前關于 Pes 與 Ppl 絕對值是否一致的爭論仍較大[12-13, 16],但大多數學者認為 Pes 和 Ppl 的變化值是相同的[20]。此外,正壓機械通氣時,Paw 不僅作用于肺臟,亦會部分作用于胸壁,因此,胸壁彈性阻力將會影響肺組織的擴張[21]。我們知道,
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由此,我們可以推導出 Ppl 和 Ptp 大小,即
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其中,Paw 為氣道壓力,E 為彈性阻力(等于順應性的倒數),Ecw 為胸壁彈性阻力,EL 為肺臟彈性阻力,Etot 為呼吸系統彈性阻力,Vt 為潮氣量。
該方法是對“Express 開放肺泡”方法的改進[5],其主要目的是最大程度地復張肺泡,同時避免肺泡過度充氣。其具體調節方法是:調節 PEEP 水平,維持和限制吸氣末 Ptp 等于 25 cm H2O。Staffie 等[22]在通過束縛帶限制胸壁活動的豬模型中發現,與傳統的肺開放方法(即 Express 方法)相比,增加 PEEP 水平使吸氣末 Ptp 等于 26 cm H2O 的方法能顯著改善由于胸壁受限所致的肺泡塌陷(無通氣肺組織增加率:28%±41% 比 116%±68%,P<0.01)。2012 年,Grasso 等[23]在 14 例由于 H1N1 感染所致的 ARDS 患者中發現,通過該方法可以幫助臨床醫生判斷重癥 ARDS 患者是否需要繼續增加 Paw 或需立即進行體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)治療。所有重癥 ARDS 患者都按照 ARDSnet 研究的肺保護性通氣策略進行治療,若患者吸氣末 Ptp 大于 25 cm H2O,則立即進行 ECMO 治療;若吸氣末 Ptp 小于 25 cm H2O,則繼續增加 PEEP 使吸氣末 Ptp 等于 25 cm H2O[18]。結果發現,7 例患者[吸氣末 Ptp (27.2±1.2)cm H2O]需立即 ECMO 治療,病死 2 例;另外 7 例患者在該方法的指導下 PEEP 水平由(17.9±1.2)cm H2O 增加至(22.3±1.4)cm H2O,使吸氣末 Ptp 達到 25 cm H2O,PaO2/FiO2 隨之由 PEEP 調節前(67±5)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)增加至(180±9)mm Hg,最終 7 例患者均避免了 ECMO 的使用,僅 1 例患者病死。
雖然目前尚無關于上述兩種方法的比較,但兩種方法均提示 Pes 監測在 ARDS 患者個體化設置 PEEP 中的價值,此后需要大量的研究進一步驗證。
3 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的局限性
3.1 兩種設置方法的應用前提及存在的問題
在以 Pes 直接替代 Ppl 的方法中,Ppl 值是通過直接利用 Pes 絕對值并較正后得出的,但動物研究發現 Pes 值主要反映胸腔中部 Ppl 水平[16, 20],因此,此方法得出的 Ptp 可能會低估上肺實際 Ptp 大小,增加上肺過度充氣的風險。另外,Pes 受到的影響因素很多,如體位、心臟震動、氣囊位置、氣囊內氣體和食道痙攣等[24],其絕對值很難精準地反映實際 Ppl 大小,此后可能需要進一步改善 Pes 校正方法。一項研究通過 CT 檢查發現,Pes 與肺重量、肺泡可復張性和 ARDS 嚴重程度無關[25]。該團隊的另一項研究還發現,通過該方法設置的 PEEP 水平在輕、中和重度 ARDS 患者中亦無明顯差異[26]。雖然該方法存在上述缺陷,但臨床研究現已初步證實了該方法的可行性及其價值[14, 17],此后可能需要進一步研究論證上述問題對該方法的影響,同時我們亦將期待 EPVent2 研究結果的公布[19]。
對于通過彈性阻力推導 Ppl 的方法,雖然充分考慮了胸壁彈性阻力對肺擴張的影響,但采用該方法的重要前提條件之一是,即認定當 PEEP 為 0 時,因肺泡在呼氣末無擴張或縮小,呼氣末 Ppl 也等于 0[25, 27]。然而,動物試驗[20]和臨床研究[28]卻發現肺組織在功能殘氣位時,Ptp 并未等于 0,而略呈負值。該方法的另一個前提條件是胸壁彈性阻力與呼吸系統彈性阻力的比值在潮氣通氣過程中保持不變,即認定胸壁和呼吸系統的 P-V 曲線在潮氣通氣時呈直線,但前期的一些研究[6, 29-30]卻不支持該前提條件,因為 ARDS 肺組織在 P-V 曲線的上升支中仍會逐漸復張。因此,這些因素將會嚴重影響該方法測量 Ptp 的準確性。
3.2 不同設置方法間的一致性
由于上述兩種方法的應用基礎和目的存在差異,因此,同一患者采用這兩種方法設置的 PEEP 水平亦可能存在差異。最近,Gulati 等[27]證實了這兩種設置方法的差異。該研究比較了采用上述兩種方法在 64 例急性呼吸衰竭患者中所測得的 Ppl、Ptp 和設置 PEEP 水平之間的差異。結果發現,Pes 與由彈性阻力推導的 Ppl 間無相關性,兩者在呼氣末的平均值分別為 20.3 cm H2O 和 4.4 cm H2O,在吸氣末分別為 24.0 cm H2O 和 7.8 cm H2O;兩種方法建議的 PEEP 水平亦不一致,甚至發現有 33% 患者出現相反的 PEEP 設置,如對于 Pes 較高,但其胸壁彈性阻力與呼吸系統彈性阻力的比值較低的患者,此時根據 Pes 直接替代 Ppl 調節時應增加 PEEP,而根據彈性阻力調節時需降低 PEEP 水平;此外,在該研究中還發現,僅在直接利用 Pes 替代 Ppl 的調節方法中,當 Ptp>0 時,PEEP 水平與呼吸系統和胸壁的彈性阻力呈正相關,即此時若繼續增加 PEEP,呼吸系統和胸壁的彈性阻力會隨之增加,提示此時肺泡易發生過度充氣,亦就說明該方法更能反映肺泡過度充氣情況。在最近的另一項針對 44 例 ARDS 患者的觀察研究中亦未發現上述兩種方法間的相關性[25]。
綜上所述,目前一些基礎和臨床研究已顯示了通過 Pes 個體化指導 ARDS 患者 PEEP 設置方法的臨床應用前景和價值。根據 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的方法主要有兩種,即直接利用 Pes 替代 Ppl 的調節方法和根據彈性阻力推導 Ppl 的調節方法。兩者具有不同的生理學應用基礎和目的,但兩者相關性較差,因此,何種設置方式更佳亟需臨床研究進一步證實。
呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)是改善急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者氧合,增加呼吸系統順應性和降低呼吸機誘導肺損傷(ventilator induced-lung injury,VILI)發生的最重要手段之一[1],但目前關于 ARDS 患者如何設置 PEEP 的問題仍存在較大爭議[2]。多項大規模的臨床隨機對照研究均提示 PEEP 水平高低與 ARDS 患者病死率無關[3-5],有學者認為其原因可能與不同 ARDS 患者間病理生理學變化差異有關[6-7]。目前針對不同個體設置 PEEP 的方法很多[2],本文主要論述通過食道壓力(Pes)監測指導 ARDS 患者個體化 PEEP 設置的研究進展。
1 應用 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的生理學基礎
臨床中應用 PEEP 治療 ARDS 的主要目的之一是穩定肺泡在呼氣末的開放狀態,降低肺泡因周期性開閉發生 VILI 的風險[1]。由于個體間病變差異,不同 ARDS 患者的肺泡開放壓是不一樣的[8-9]。影響肺泡開放的因素除與肺泡內壓力(Palv)有關外,還受肺泡外壓力(一般等于胸腔內壓,Ppl)的影響,因此,臨床中常用跨肺壓(Ptp,即應力)的概念反映肺泡復張所需的壓力水平或肺組織所受應力(stress)的大小,用公式表示如下[10]:
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Palv 不等同于氣道壓力(Paw),但我們可以利用通過“吸氣阻斷”或“呼氣阻斷”方法測定呼吸回路內無氣流時的 Paw 來替代 Palv。因此,在吸氣末,可用平臺壓(Pplat)替代吸氣末 Palv;在呼氣末,一般用 PEEP 替代呼氣末 Palv,但對于存在內源性 PEEP 患者,可用通過“呼氣阻斷”方法測得的總 PEEP(PEEPtot)替代 Palv。
因此,由公式(1)可知,若要維持肺泡在呼氣末的開放狀態,則要求 PEEP 水平大于或等于 Ppl 值,換言之,即要求呼氣末 Ptp 必須大于或等于 0[7]。例如,腹腔高壓患者由于腹腔壓迫作用而使 Ppl 增高,限制了肺泡復張,此時開放肺泡則應使用高于常規水平的 PEEP。此外,在基礎和臨床研究中發現,為限制肺泡在吸氣末的過度牽張,應嚴格限制吸氣末 Ptp 小于 25 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)[9, 11]。
臨床實踐中常用氣道壓力(如 Pplat)替代肺組織所受應力水平(Ptp),但 Chiumello 等[9]在 ARDS 患者中發現兩者間無相關性,相同的 Paw 在不同 ARDS 患者中會產生差異顯著的應力值。因為正壓機械通氣時 Paw 不僅作用于肺臟,亦會部分作用于胸壁,胸壁會通過胸膜腔而影響肺臟擴張。在該研究中發現,不同 ARDS 患者的胸壁彈性阻力與呼吸系統彈性阻力的比值波動范圍很大(0.33~0.95)。因此,為明確肺組織所受應力水平,需進行 Ppl 和 Ptp 的監測[12]。
上世紀 50 年代,學者們開始將 Pes 用于替代 Ppl 監測應用于臨床。為提高兩者之間的相關性,學者們對該方法進行了大量的改進,包括測壓氣囊的放置方法、氣囊形狀、氣囊材質、氣囊充氣量等[13]。測量 Pes 時,臨床中常將一根附有 10 cm 長氣囊的導管或鼻胃管經鼻腔放置于食道的中下 1/3 位置[12-13]。目前推薦的食道氣囊放置方法如下:患者半臥位;排空測壓氣囊,將導管從鼻腔放置入胃內;向氣囊內充氣 0.5 ml 后,連接測壓導管于壓力傳感器或呼吸機外部測壓附件;由于自主吸氣時膈肌收縮,腹壓增高,此時測得氣囊內壓力為正值;然后逐漸回撤測壓導管,直到氣囊壓力出現負向改變,此時提示測壓氣囊進入食道下端位置;最后通過“阻斷試驗”確定合適的氣囊位置[10]。阻斷試驗是指在呼氣末阻斷時,調節氣囊位置觀察患者在自主吸氣時 Pes 下降值(ΔPes)與氣道壓力下降值(ΔPaw)大小。由于此時肺組織等容收縮,若兩者變化值大小一致(ΔPes/ΔPaw 約等于 0.8~1.2),則提示此時導管位置合適。對于無自主呼吸患者,可在呼氣阻斷時按壓胸壁觀察ΔPes 和ΔPaw 的變化,若兩者變化方向和大小一致亦提示位置合適。此外,若位置合適,在 Pes 波形中還可見心臟震動波。
2 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的方法及其研究現狀
目前臨床中通過 Pes 指導 ARDS 患者設置 PEEP 的方法有兩種:應用 Pes 直接替代 Ppl 和根據彈性阻力推導 Ppl。
2.1 應用 Pes 直接替代 Ppl
考慮到縱隔內容物和氣囊氣體容量等因素的影響,Talmor 等[14]建議對 Pes 值進行校準,即 Ppl=Pes–5 cm H2O,此時可得出跨肺壓的計算公式,如下:
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為穩定肺泡在呼氣末的開放狀態,調節 PEEP 水平使呼氣末 Ptp 大于 0。Talmor 等[14]對 70 例急性呼吸衰竭患者進行 Pes 監測發現,急性呼吸衰竭患者 Pes 在呼氣末和吸氣末分別為(7.5±5.7)cm H2O 和(21.2±7.7)cm H2O,明顯高于仰臥位的健康患者在功能殘氣位的 Pes 水平[(3.3±3.2)cm H2O][15];在呼氣末 Ptp 為(1.5±6.3)cm H2O;個體間 Pes 和 Ptp 大小差異較大[16]。隨后,Talmor 等[17]通過一項小規模的隨機對照研究驗證了該方法在臨床中的應用價值。該研究共納入 61 例中重度 ARDS 患者,隨機分為對照組(31 例)和試驗組(30 例)。對照組采用 ARDSnet 提出的 ARDS 肺保護性通氣策略,PEEP 的設置根據 PEEP-FiO2 表格方法[18];對照組 PEEP 根據公式(2)維持 Ptp 在 0~10 cm H2O,同時保證吸氣末 Ptp 小于 25 cm H2O。在試驗觀察期內(72 h),試驗組 PEEP 水平持續高于對照組,分別為(17±6)cm H2O 和(10±4)cm H2O;試驗組患者的氧合(280±126 比 191±71)和呼吸系統順應性[(45±14)ml/cm H2O 比(35±9)ml/cm H2O]亦顯著高于對照組;在通過 Pes 調節 PEEP 的患者中,大約有 50% 患者的平臺壓高于 30 cm H2O;而在臨床轉歸指標中,試驗組在 28 天病死率指標上呈現了明顯的下降趨勢,但未達到統計學差異(17% 比 39%,P=0.055)。這是第一篇證實 Pes 監測在 ARDS 患者通氣管理中重要性的隨機對照研究,但由于樣本例數較少,仍需要大規模的臨床研究進一步證實。為此,Fish 等[19]正在進行另一項大規模的隨機對照研究(EPVent2)以深入探討該方法的可行性及其臨床價值。
2.2 根據彈性阻力推導 Ppl
目前關于 Pes 與 Ppl 絕對值是否一致的爭論仍較大[12-13, 16],但大多數學者認為 Pes 和 Ppl 的變化值是相同的[20]。此外,正壓機械通氣時,Paw 不僅作用于肺臟,亦會部分作用于胸壁,因此,胸壁彈性阻力將會影響肺組織的擴張[21]。我們知道,
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由此,我們可以推導出 Ppl 和 Ptp 大小,即
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其中,Paw 為氣道壓力,E 為彈性阻力(等于順應性的倒數),Ecw 為胸壁彈性阻力,EL 為肺臟彈性阻力,Etot 為呼吸系統彈性阻力,Vt 為潮氣量。
該方法是對“Express 開放肺泡”方法的改進[5],其主要目的是最大程度地復張肺泡,同時避免肺泡過度充氣。其具體調節方法是:調節 PEEP 水平,維持和限制吸氣末 Ptp 等于 25 cm H2O。Staffie 等[22]在通過束縛帶限制胸壁活動的豬模型中發現,與傳統的肺開放方法(即 Express 方法)相比,增加 PEEP 水平使吸氣末 Ptp 等于 26 cm H2O 的方法能顯著改善由于胸壁受限所致的肺泡塌陷(無通氣肺組織增加率:28%±41% 比 116%±68%,P<0.01)。2012 年,Grasso 等[23]在 14 例由于 H1N1 感染所致的 ARDS 患者中發現,通過該方法可以幫助臨床醫生判斷重癥 ARDS 患者是否需要繼續增加 Paw 或需立即進行體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)治療。所有重癥 ARDS 患者都按照 ARDSnet 研究的肺保護性通氣策略進行治療,若患者吸氣末 Ptp 大于 25 cm H2O,則立即進行 ECMO 治療;若吸氣末 Ptp 小于 25 cm H2O,則繼續增加 PEEP 使吸氣末 Ptp 等于 25 cm H2O[18]。結果發現,7 例患者[吸氣末 Ptp (27.2±1.2)cm H2O]需立即 ECMO 治療,病死 2 例;另外 7 例患者在該方法的指導下 PEEP 水平由(17.9±1.2)cm H2O 增加至(22.3±1.4)cm H2O,使吸氣末 Ptp 達到 25 cm H2O,PaO2/FiO2 隨之由 PEEP 調節前(67±5)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)增加至(180±9)mm Hg,最終 7 例患者均避免了 ECMO 的使用,僅 1 例患者病死。
雖然目前尚無關于上述兩種方法的比較,但兩種方法均提示 Pes 監測在 ARDS 患者個體化設置 PEEP 中的價值,此后需要大量的研究進一步驗證。
3 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的局限性
3.1 兩種設置方法的應用前提及存在的問題
在以 Pes 直接替代 Ppl 的方法中,Ppl 值是通過直接利用 Pes 絕對值并較正后得出的,但動物研究發現 Pes 值主要反映胸腔中部 Ppl 水平[16, 20],因此,此方法得出的 Ptp 可能會低估上肺實際 Ptp 大小,增加上肺過度充氣的風險。另外,Pes 受到的影響因素很多,如體位、心臟震動、氣囊位置、氣囊內氣體和食道痙攣等[24],其絕對值很難精準地反映實際 Ppl 大小,此后可能需要進一步改善 Pes 校正方法。一項研究通過 CT 檢查發現,Pes 與肺重量、肺泡可復張性和 ARDS 嚴重程度無關[25]。該團隊的另一項研究還發現,通過該方法設置的 PEEP 水平在輕、中和重度 ARDS 患者中亦無明顯差異[26]。雖然該方法存在上述缺陷,但臨床研究現已初步證實了該方法的可行性及其價值[14, 17],此后可能需要進一步研究論證上述問題對該方法的影響,同時我們亦將期待 EPVent2 研究結果的公布[19]。
對于通過彈性阻力推導 Ppl 的方法,雖然充分考慮了胸壁彈性阻力對肺擴張的影響,但采用該方法的重要前提條件之一是,即認定當 PEEP 為 0 時,因肺泡在呼氣末無擴張或縮小,呼氣末 Ppl 也等于 0[25, 27]。然而,動物試驗[20]和臨床研究[28]卻發現肺組織在功能殘氣位時,Ptp 并未等于 0,而略呈負值。該方法的另一個前提條件是胸壁彈性阻力與呼吸系統彈性阻力的比值在潮氣通氣過程中保持不變,即認定胸壁和呼吸系統的 P-V 曲線在潮氣通氣時呈直線,但前期的一些研究[6, 29-30]卻不支持該前提條件,因為 ARDS 肺組織在 P-V 曲線的上升支中仍會逐漸復張。因此,這些因素將會嚴重影響該方法測量 Ptp 的準確性。
3.2 不同設置方法間的一致性
由于上述兩種方法的應用基礎和目的存在差異,因此,同一患者采用這兩種方法設置的 PEEP 水平亦可能存在差異。最近,Gulati 等[27]證實了這兩種設置方法的差異。該研究比較了采用上述兩種方法在 64 例急性呼吸衰竭患者中所測得的 Ppl、Ptp 和設置 PEEP 水平之間的差異。結果發現,Pes 與由彈性阻力推導的 Ppl 間無相關性,兩者在呼氣末的平均值分別為 20.3 cm H2O 和 4.4 cm H2O,在吸氣末分別為 24.0 cm H2O 和 7.8 cm H2O;兩種方法建議的 PEEP 水平亦不一致,甚至發現有 33% 患者出現相反的 PEEP 設置,如對于 Pes 較高,但其胸壁彈性阻力與呼吸系統彈性阻力的比值較低的患者,此時根據 Pes 直接替代 Ppl 調節時應增加 PEEP,而根據彈性阻力調節時需降低 PEEP 水平;此外,在該研究中還發現,僅在直接利用 Pes 替代 Ppl 的調節方法中,當 Ptp>0 時,PEEP 水平與呼吸系統和胸壁的彈性阻力呈正相關,即此時若繼續增加 PEEP,呼吸系統和胸壁的彈性阻力會隨之增加,提示此時肺泡易發生過度充氣,亦就說明該方法更能反映肺泡過度充氣情況。在最近的另一項針對 44 例 ARDS 患者的觀察研究中亦未發現上述兩種方法間的相關性[25]。
綜上所述,目前一些基礎和臨床研究已顯示了通過 Pes 個體化指導 ARDS 患者 PEEP 設置方法的臨床應用前景和價值。根據 Pes 指導 ARDS 患者 PEEP 設置的方法主要有兩種,即直接利用 Pes 替代 Ppl 的調節方法和根據彈性阻力推導 Ppl 的調節方法。兩者具有不同的生理學應用基礎和目的,但兩者相關性較差,因此,何種設置方式更佳亟需臨床研究進一步證實。