跨肺压滴定呼气末正压对急性呼吸窘迫综合征呼吸力学影响的临床研究*

李洋，邱志强，熊华威，曹春水，毛洪涛，黄亮

（南昌大学第一附属医院急诊科，南昌330006）

小潮气量肺保护通气策略被证实可降低急性呼吸窘迫综合征(ARDS)病死率，核心是最大程度减少呼吸机相关性肺损伤(VILI)。 合适的呼气末正压(PEEP)既可避免肺泡过度膨胀，又可减少肺泡塌陷及周期性开放、塌陷导致的剪切伤[1]。 目前临床多用ARDSNET 的呼气末正压-氧浓度 (PEEPFiO2)方法设置PEEP，但因未考虑ARDS 患者的呼吸力学而备受争议。 跨肺压是扩张肺泡的真正压力，等于肺泡内压减胸腔内压[2]。 已有研究提出跨肺压滴定PEEP 可用于临床[3,4]，但数据较少。 本研究旨在进一步明确跨肺压滴定PEEP 是否较ARDSNET 的PEEP-FiO2法更有利于改善ARDS患者的呼吸力学。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2019 年1 月-2019 年12 月入住我科需有创机械通气的ARDS 患者。本研究经医院伦理委员会批准备案。

1.2 入选标准 年龄18 岁以上， 性别不限； 符合2012 年ARDS 柏林标准[5]；签署知情同意书。

1.3 排除标准 食道梗阻、食道穿孔、严重食道静脉曲张出血、上消化道手术；妊娠；重度颅脑损伤；胸廓畸形、膈疝；气胸、大量胸腔积液；COPD 等慢性呼吸系统疾病；严重心、肝、肾等脏器功能衰竭、血流动力学不稳定。

1.4 基础通气 气管插管或气管切开接呼吸机(Hamilton G5，瑞士)，容量控制模式，潮气量6ml/kg，吸呼比1:2，吸入氧浓度100%，PEEP 5cmH2O，根据动脉血二氧化碳分压(PaCO2)调整呼吸频率，使PaCO2在35-45mmHg。吗啡或瑞芬太尼镇痛，咪达唑仑或丙泊酚镇静， 在此基础上给予维库溴铵肌松。 患者充分肺复张后，通气10min 进行PEEP滴定。

1.5 试验分组 入组患者采用自身前后对照， 基础通气后，随机选择ARDSNET 的PEEP-FiO2方法或根据跨肺压法选择PEEP[6]。 滴定PEEP 通气30min后，记录相关监测指标，再次回到基础通气模式，最后根据另外一种PEEP 选择法通气30min，记录相关指标(图1)。

图1 技术路线图

1.6 呼吸力学指标 留置食道管(cooper 导管，美国) 记录吸气末食道压(Pes-insp)， 呼气相食道压(Pes-exp)，从呼吸机上监测潮气量(Vt)、流速(flow)、气道峰压(Pplat)， 通过吸气屏气记录气道平台压(Pplat)， 呼气屏气记录总的呼气末正压(PEEPtot)，吸气相跨肺压(Ptrans-ins)=(Pplat -Pes-insp)，呼气相跨肺压(Ptrans-exp)= (PEEPtot - Pes-exp)。 计算呼吸系统顺应性(Cst)=Vt/(Pplat - PEEPtot)、胸壁顺应性(Cw)=Vt/(Pes-insp - Pes-exp)以及肺组织顺应性(CL)= Vt/(Ptrans-ins - Ptrans-exp)。

1.7 其他指标 动脉血气分析(Nova M，挪威)，测定每个PEEP 水平下动脉血氧分压(PaO2)、PaCO2、pH值等指标。监护仪(MP60 型， PHILIPS 公司)持续监测心电图，心率，有创动脉压等。 以及膀胱内压和病人的一般情况，基础疾病，急性生理与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ) 评分，Murray 急性肺损伤评分等。

1.8 统计方法 数据以均值±标准差表示， 统计学处理采用SPSS 26 软件。两种方法所测的监测指标符合正态分布，采用配对t 检验；非正态分布，采用两配对样本的非参数检验，P＜0.05 具有统计学差异。

2 结果

2.1 一般资料 最终17 例ARDS 患者纳入研究，见表1。

表1 入组ARDS 患者一般情况(±s)

表1 入组ARDS 患者一般情况(±s)

项目 患者（n=17）年龄（岁）男性，n（%）身高（m）体重（kg）BMI（kg/m2）PaO2/FiO2（mmHg）ARDS 病因（例）肺部感染肺挫裂伤急性重症胰腺炎淹溺APACHEⅡ评分28d 病死率（%）65±16 8(47)1.7±0.1 68±10 24±3 156±47 12 122 27±7 41

2.2 ARDSNET 法和跨肺压法选择PEEP 对ARDS患者呼吸力学的影响 跨肺压法选择的PEEP 为(13.5±4.4)cmH2O， 高于ARDSNET 法选择的PEEP(7.4±2.5)cmH2O(P=0.000)，并且跨肺压选择的PEEP在吸气末跨肺压、呼气末跨肺压、肺组织顺应性和呼吸系统顺应性等指标都高于ARDSNET 法选择的PEEP(P＜0.05),见表2。

2.3 ARDSNET 法和跨肺压法选择PEEP 对ARDS患者气体交换指标的影响 跨肺压法选择PEEP的氧合指数为(240±48)mmHg，高于ARDSNET 法选择PEEP 的氧合指数(208±48)mmHg(P=0.002)，而动脉pH 值、 动脉二氧化碳分压均无统计学差异(P>0.05)，见表3。

表2 ARDSNET 法与跨肺压法选择PEEP 对ARDS 患者呼吸力学的影响(±s)

表2 ARDSNET 法与跨肺压法选择PEEP 对ARDS 患者呼吸力学的影响(±s)

ARDSNET 法 跨肺压法 P PEEP（cmH2O）Ppeak（cmH2O）Pplat（cmH2O）Pes-ins（cmH2O）PEEPtot（cmH2O）Pes-exp（cmH2O）Ptrans-ins（cmH2O）Ptrans-exp（cmH2O）Crs(ml/cmH2O)Cw(ml/cmH2O)CL(ml/cmH2O)Vt(ml)7.4±2.5 23.5±5.4 17.4±4.8 13.7±3.0 7.5±2.1 10.5±2.8 3.7±4.0-3.0±3.2 44.9±18.9 134.8±41.1 74.2±43.0 6.3±0.4 13.5±4.4 28.4±6.7 22.3±6.3 15.6±4.7 13.3±4.6 12.3±4.1 6.6±3.2 1.0±1.3 48.6±18.5 132.5±46.4 82.7±39.6 6.3±0.5 0.000 0.001 0.000 0.001 0.000 0.001 0.000 0.000 0.015 0.525 0.007 0.115

表3 ARDSNET 法与跨肺压法选择PEEP 对ARDS 患者气体交换的影响(±s)

表3 ARDSNET 法与跨肺压法选择PEEP 对ARDS 患者气体交换的影响(±s)

ARDSNET 法 跨肺压法 P pH PaO2(mmHg)P/F(mmHg)PaCO2(mmHg)7.3±0.1 90.3±15.2 207.9±48.5 36.6±5.1 7.3±0.1 104.9±18.6 239.6±48.0 38.2±5.6 0.814 0.008 0.002 0.058

2.4 ARDSNET 法和跨肺压法选择PEEP 对ARDS患者血流动力学指标的影响 跨肺压法滴定PEEP的CVP 为(12.4±4.4)mmHg 高于ARDSNET 法滴定PEEP 的CVP(10.9±4.3)mmHg(P=0.008)，而其他血流动力学指标均无统计学差异(P>0.05)，见表4。

表4 ARDSNET 法与跨肺压法选择PEEP 对ARDS 患者血流动力学的影响(±s)

表4 ARDSNET 法与跨肺压法选择PEEP 对ARDS 患者血流动力学的影响(±s)

ARDSNET 法 跨肺压法 P HR(次/min)MAP(mmHg)CVP(mmHg)膀胱压(mmHg)104.0±21.6 86.7±12.0 11.0±4.3 12.2±3.5 103.3±22.0 85.5±12.5 12.4±4.4 12.2±3.5 0.141 0.456 0.008 0.867

3 讨论

本研究显示对于ARDS 患者， 根据跨肺压选择的PEEP 在呼吸力学及气体交换方面，明显优于根据ARDSNET 法选择的PEEP。

跨肺压能兼顾胸壁力学特征， 可准确指导PEEP 的滴定。 呼吸系统主要是由肺组织和胸壁两部分组成，机械通气时，呼吸机产生的气道压力大部分作用于肺组织， 另一部分则需克服胸壁弹性阻力。 而跨肺压兼顾到肺组织及胸壁两者的呼吸力学，因此对部分胸壁阻力高的患者，监测吸气末跨肺压可防止肺泡过度膨胀，充分保护肺组织；此外保证呼气末跨肺压为正值可避免肺泡塌陷，从而防止肺不张的发生，提高肺泡换气功能[7]。 因此跨肺压可用于指导ARDS 机械通气参数的合理设定。

胸壁力学变化对ARDS 患者呼吸力学改变具有显著影响。 重症ARDS 患者经常因腹腔高压、肺和胸壁水肿、胸腔积液而升高胸腔内压(PPL)，这些升高的PPL 可能会高于呼吸末的肺泡内压(PALV),此时呼气末跨肺压为负值引起肺泡塌陷可导致通气减少,氧合、呼吸力学指标恶化[3,8,9]。 此外，Loring等[10]通过盐水灌肺大鼠诱导ARDS 模型，并弹性粘合剂固定胸壁，发现通过PEEP 维持跨肺压正值组较未维持跨肺压正值组氧分压、 吸气末肺容积显著增加，呼吸系统顺应性改善，同时患者的生物损伤因子显著减少，提示跨肺压滴定PEEP 使胸壁力学异常的ARDS 患者最大程度受益。

ARDSNET 法的目标是通过调整PEEP 来改善临床氧合， 而氧合标准却不一定与肺呼吸力学变化平行。因此单纯限制平台压和调整PEEP 对部分ARDS 患者并不能起到充分肺保护作用，甚至可能会出现肺泡过度膨胀等风险[11,12]。krebs 等[13]研究了13 例中重度ARDS 患者， 观察ARDSNET 法滴定PEEP 引起的跨肺压变化，结果显示7 例ARDS 患者出现呼气末跨肺压为负值， 且与腹腔内压升高明显相关，提示ARDSNET 法在胸壁力学异常患者中不能准确用于PEEP 的滴定。

跨肺压指导PEEP 滴定优于根据ARDSNET滴定的PEEP。 Talmor 等[14]通过测定跨肺压指导ARDS 患者PEEP 的滴定，以改善氧合为主要观察终点，发现与ARDSNET 法相比，前者可实现更好的氧合和呼吸系统顺应性， 从而防止由于反复的肺泡塌陷或过度扩张导致的肺损伤。 与之相比，Beitler 等[15]进行了一项多中心随机对照试验，比较两种方法指导的PEEP 滴定却得到阴性结果，患者的死亡率及机械通气天数无明显差异， 即跨肺压指导的PEEP 并不优于ARDSNET 法。 Turbil 等[16]指出两个研究结果相反的原因可能是Talmor 研究的入组患者中腹部疾病导致ARDS 的比例最高，这些病人的胸壁弹性阻力较高， 而Beitler 研究主要以肺组织弹性阻力增高的ARDS 患者为主。

本研究与Talmor 研究的结果较一致， 可能与入组病人多合并有腹腔高压， 即胸壁力学增高有关。 因此，对这类病人根据跨肺压滴定的PEEP 可能会更加适宜。此外，Wang 等[17]研究的入组人群具有以下特点：创伤导致的ARDS 患者占主要比例，同时大多患者合并有腹腔高压、 胸腔积液等引起胸壁力学异常改变的因素， 结果发现跨肺压法滴定的PEEP 实现了个体化调整，在呼吸力学及气体交换方面明显优于ARDSNET 法，更加符合胸壁力学改变的ARDS 患者。

本研究仍存在以下不足：(1)病例数相对较少；(2)无评判最佳PEEP 的金标准,如能结合CT 扫描、电阻抗成像(EIT)等影像学技术评估肺泡塌陷及复张情况可能更具有说服力;(3)本研究未进行诸如P ICCO 或肺动脉漂浮导管等有创血流动力学监测,如能得到心输出量指标，可更能反应出不同PEEP对循环功能的影响;(4)留置食道管测量食道压技术会受到球囊内部容积以及食管顺应性等问题的影响,这可能会干扰到跨肺压数值的准确性[18]。

对于改善ARDS 患者的呼吸力学和氧合指标， 跨肺压滴定PEEP 法优于ARDSNET 的PEEP滴定方法。