跨肺壓滴定呼氣末正壓對急性呼吸窘迫綜合征呼吸力學影響的臨床研究*

李洋，邱志強，熊華威，曹春水，毛洪濤，黃亮

（南昌大學第一附屬醫院急診科，南昌330006）

小潮氣量肺保護通氣策略被證實可降低急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)病死率，核心是最大程度減少呼吸機相關性肺損傷(VILI)。 合適的呼氣末正壓(PEEP)既可避免肺泡過度膨脹，又可減少肺泡塌陷及周期性開放、塌陷導致的剪切傷[1]。 目前臨床多用ARDSNET 的呼氣末正壓-氧濃度 (PEEPFiO2)方法設置PEEP，但因未考慮ARDS 患者的呼吸力學而備受爭議。 跨肺壓是擴張肺泡的真正壓力，等于肺泡內壓減胸腔內壓[2]。 已有研究提出跨肺壓滴定PEEP 可用于臨床[3,4]，但數據較少。 本研究旨在進一步明確跨肺壓滴定PEEP 是否較ARDSNET 的PEEP-FiO2法更有利于改善ARDS患者的呼吸力學。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2019 年1 月-2019 年12 月入住我科需有創機械通氣的ARDS 患者。本研究經醫院倫理委員會批準備案。

1.2 入選標準 年齡18 歲以上， 性別不限； 符合2012 年ARDS 柏林標準[5]；簽署知情同意書。

1.3 排除標準 食道梗阻、食道穿孔、嚴重食道靜脈曲張出血、上消化道手術；妊娠；重度顱腦損傷；胸廓畸形、膈疝；氣胸、大量胸腔積液；COPD 等慢性呼吸系統疾病；嚴重心、肝、腎等臟器功能衰竭、血流動力學不穩定。

1.4 基礎通氣 氣管插管或氣管切開接呼吸機(Hamilton G5，瑞士)，容量控制模式，潮氣量6ml/kg，吸呼比1:2，吸入氧濃度100%，PEEP 5cmH2O，根據動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)調整呼吸頻率，使PaCO2在35-45mmHg。嗎啡或瑞芬太尼鎮痛，咪達唑侖或丙泊酚鎮靜， 在此基礎上給予維庫溴銨肌松。 患者充分肺復張后，通氣10min 進行PEEP滴定。

1.5 試驗分組 入組患者采用自身前后對照， 基礎通氣后，隨機選擇ARDSNET 的PEEP-FiO2方法或根據跨肺壓法選擇PEEP[6]。 滴定PEEP 通氣30min后，記錄相關監測指標，再次回到基礎通氣模式，最后根據另外一種PEEP 選擇法通氣30min，記錄相關指標(圖1)。

圖1 技術路線圖

1.6 呼吸力學指標 留置食道管(cooper 導管，美國) 記錄吸氣末食道壓(Pes-insp)， 呼氣相食道壓(Pes-exp)，從呼吸機上監測潮氣量(Vt)、流速(flow)、氣道峰壓(Pplat)， 通過吸氣屏氣記錄氣道平臺壓(Pplat)， 呼氣屏氣記錄總的呼氣末正壓(PEEPtot)，吸氣相跨肺壓(Ptrans-ins)=(Pplat -Pes-insp)，呼氣相跨肺壓(Ptrans-exp)= (PEEPtot - Pes-exp)。 計算呼吸系統順應性(Cst)=Vt/(Pplat - PEEPtot)、胸壁順應性(Cw)=Vt/(Pes-insp - Pes-exp)以及肺組織順應性(CL)= Vt/(Ptrans-ins - Ptrans-exp)。

1.7 其他指標 動脈血氣分析(Nova M，挪威)，測定每個PEEP 水平下動脈血氧分壓(PaO2)、PaCO2、pH值等指標。監護儀(MP60 型， PHILIPS 公司)持續監測心電圖，心率，有創動脈壓等。 以及膀胱內壓和病人的一般情況，基礎疾病，急性生理與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(APACHEⅡ) 評分，Murray 急性肺損傷評分等。

1.8 統計方法 數據以均值±標準差表示， 統計學處理采用SPSS 26 軟件。兩種方法所測的監測指標符合正態分布，采用配對t 檢驗；非正態分布，采用兩配對樣本的非參數檢驗，P＜0.05 具有統計學差異。

2 結果

2.1 一般資料 最終17 例ARDS 患者納入研究，見表1。

表1 入組ARDS 患者一般情況(±s)

表1 入組ARDS 患者一般情況(±s)

項目 患者（n=17）年齡（歲）男性，n（%）身高（m）體重（kg）BMI（kg/m2）PaO2/FiO2（mmHg）ARDS 病因（例）肺部感染肺挫裂傷急性重癥胰腺炎淹溺APACHEⅡ評分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 法和跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS患者呼吸力學的影響 跨肺壓法選擇的PEEP 為(13.5±4.4)cmH2O， 高于ARDSNET 法選擇的PEEP(7.4±2.5)cmH2O(P=0.000)，并且跨肺壓選擇的PEEP在吸氣末跨肺壓、呼氣末跨肺壓、肺組織順應性和呼吸系統順應性等指標都高于ARDSNET 法選擇的PEEP(P＜0.05),見表2。

2.3 ARDSNET 法和跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS患者氣體交換指標的影響 跨肺壓法選擇PEEP的氧合指數為(240±48)mmHg，高于ARDSNET 法選擇PEEP 的氧合指數(208±48)mmHg(P=0.002)，而動脈pH 值、 動脈二氧化碳分壓均無統計學差異(P>0.05)，見表3。

表2 ARDSNET 法與跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS 患者呼吸力學的影響(±s)

表2 ARDSNET 法與跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS 患者呼吸力學的影響(±s)

ARDSNET 法 跨肺壓法 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 法與跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS 患者氣體交換的影響(±s)

表3 ARDSNET 法與跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS 患者氣體交換的影響(±s)

ARDSNET 法 跨肺壓法 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 法和跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS患者血流動力學指標的影響 跨肺壓法滴定PEEP的CVP 為(12.4±4.4)mmHg 高于ARDSNET 法滴定PEEP 的CVP(10.9±4.3)mmHg(P=0.008)，而其他血流動力學指標均無統計學差異(P>0.05)，見表4。

表4 ARDSNET 法與跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS 患者血流動力學的影響(±s)

表4 ARDSNET 法與跨肺壓法選擇PEEP 對ARDS 患者血流動力學的影響(±s)

ARDSNET 法 跨肺壓法 P HR(次/min)MAP(mmHg)CVP(mmHg)膀胱壓(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 討論

本研究顯示對于ARDS 患者， 根據跨肺壓選擇的PEEP 在呼吸力學及氣體交換方面，明顯優于根據ARDSNET 法選擇的PEEP。

跨肺壓能兼顧胸壁力學特征， 可準確指導PEEP 的滴定。 呼吸系統主要是由肺組織和胸壁兩部分組成，機械通氣時，呼吸機產生的氣道壓力大部分作用于肺組織， 另一部分則需克服胸壁彈性阻力。 而跨肺壓兼顧到肺組織及胸壁兩者的呼吸力學，因此對部分胸壁阻力高的患者，監測吸氣末跨肺壓可防止肺泡過度膨脹，充分保護肺組織；此外保證呼氣末跨肺壓為正值可避免肺泡塌陷，從而防止肺不張的發生，提高肺泡換氣功能[7]。 因此跨肺壓可用于指導ARDS 機械通氣參數的合理設定。

胸壁力學變化對ARDS 患者呼吸力學改變具有顯著影響。 重癥ARDS 患者經常因腹腔高壓、肺和胸壁水腫、胸腔積液而升高胸腔內壓(PPL)，這些升高的PPL 可能會高于呼吸末的肺泡內壓(PALV),此時呼氣末跨肺壓為負值引起肺泡塌陷可導致通氣減少,氧合、呼吸力學指標惡化[3,8,9]。 此外，Loring等[10]通過鹽水灌肺大鼠誘導ARDS 模型，并彈性粘合劑固定胸壁，發現通過PEEP 維持跨肺壓正值組較未維持跨肺壓正值組氧分壓、 吸氣末肺容積顯著增加，呼吸系統順應性改善，同時患者的生物損傷因子顯著減少，提示跨肺壓滴定PEEP 使胸壁力學異常的ARDS 患者最大程度受益。

ARDSNET 法的目標是通過調整PEEP 來改善臨床氧合， 而氧合標準卻不一定與肺呼吸力學變化平行。因此單純限制平臺壓和調整PEEP 對部分ARDS 患者并不能起到充分肺保護作用，甚至可能會出現肺泡過度膨脹等風險[11,12]。krebs 等[13]研究了13 例中重度ARDS 患者， 觀察ARDSNET 法滴定PEEP 引起的跨肺壓變化，結果顯示7 例ARDS 患者出現呼氣末跨肺壓為負值， 且與腹腔內壓升高明顯相關，提示ARDSNET 法在胸壁力學異常患者中不能準確用于PEEP 的滴定。

跨肺壓指導PEEP 滴定優于根據ARDSNET滴定的PEEP。 Talmor 等[14]通過測定跨肺壓指導ARDS 患者PEEP 的滴定，以改善氧合為主要觀察終點，發現與ARDSNET 法相比，前者可實現更好的氧合和呼吸系統順應性， 從而防止由于反復的肺泡塌陷或過度擴張導致的肺損傷。 與之相比，Beitler 等[15]進行了一項多中心隨機對照試驗，比較兩種方法指導的PEEP 滴定卻得到陰性結果，患者的死亡率及機械通氣天數無明顯差異， 即跨肺壓指導的PEEP 并不優于ARDSNET 法。 Turbil 等[16]指出兩個研究結果相反的原因可能是Talmor 研究的入組患者中腹部疾病導致ARDS 的比例最高，這些病人的胸壁彈性阻力較高， 而Beitler 研究主要以肺組織彈性阻力增高的ARDS 患者為主。

本研究與Talmor 研究的結果較一致， 可能與入組病人多合并有腹腔高壓， 即胸壁力學增高有關。 因此，對這類病人根據跨肺壓滴定的PEEP 可能會更加適宜。此外，Wang 等[17]研究的入組人群具有以下特點：創傷導致的ARDS 患者占主要比例，同時大多患者合并有腹腔高壓、 胸腔積液等引起胸壁力學異常改變的因素， 結果發現跨肺壓法滴定的PEEP 實現了個體化調整，在呼吸力學及氣體交換方面明顯優于ARDSNET 法，更加符合胸壁力學改變的ARDS 患者。

本研究仍存在以下不足：(1)病例數相對較少；(2)無評判最佳PEEP 的金標準,如能結合CT 掃描、電阻抗成像(EIT)等影像學技術評估肺泡塌陷及復張情況可能更具有說服力;(3)本研究未進行諸如P ICCO 或肺動脈漂浮導管等有創血流動力學監測,如能得到心輸出量指標，可更能反應出不同PEEP對循環功能的影響;(4)留置食道管測量食道壓技術會受到球囊內部容積以及食管順應性等問題的影響,這可能會干擾到跨肺壓數值的準確性[18]。

對于改善ARDS 患者的呼吸力學和氧合指標， 跨肺壓滴定PEEP 法優于ARDSNET 的PEEP滴定方法。