引用本文： 黃立學, 朱光發. 跨肺壓與驅動壓在指導急性呼吸窘迫綜合征個體化機械通氣中的應用價值. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(5): 520-523. doi: 10.7507/1671-6205.201712025 復制
機械通氣是挽救成人急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者生命的最重要治療之一，但呼吸機使用不當可引起呼吸機相關性肺損傷（ventilator induced lung injury，VILI），加重患者肺臟的病理和功能損害，甚至導致死亡，一直受到臨床高度關注[1-2]。過去 50 年研究表明，從病理學角度上來說，ARDS 患者的肺臟是由正常、不張和實變三種肺組織組成的不均勻性肺損傷。其中，中到重度 ARDS 時，由于廣泛性的肺不張、肺水腫和肺實變，正常肺組織僅剩 20%～30%，因而是小肺或嬰兒肺（baby lung）。治療 ARDS 時，機械通氣（mechanical ventilation，MV）傳統策略是用一定的潮氣量（tidal volume，VT；通常為 10～12 ml/kg）以維持正常水平動脈血二氧化碳分壓（ PaCO2）并加用呼氣末正壓（positive end expiratory pressure，PEEP）以最大限度地提高動脈血氧分壓（PaO2≥60 mm Hg，1 mm Hg=0.133 kPa），又不至于明顯影響體循環。盡管上述傳統機械通氣策略能夠有效地改善肺內氣體交換、減少呼吸功，但相當一部分患者的肺功能還是進行性惡化并出現 VILI、多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），最終死于多器官衰竭（multiple organ failure，MOF）。傳統機械通氣導致 VILI 的發生機制主要是因高氣道壓和（或）高容量導致吸氣末肺組織過度擴張（主要是容積傷）和因呼氣末肺容積過低使不張的終末小氣道和肺泡隨機械通氣周期性地開放和關閉所致的肺機械性損傷（萎縮傷）。此外，在肺機械性損傷的基礎上肺內炎性細胞聚集和炎性介質釋放進一步促進了 VILI 的發生和發展（生物傷）。機械通氣還能促進肺內炎性細胞和炎性介質通過受損的肺泡-毛細血管屏障進入血液，從而引發或加重系統性炎癥反應，并進一步發展成為 MODS/MOF。
1998 年 Amato 等[3]首先提出肺保護性通氣策略，將 53 例早期 ARDS 患者分成 2 組，一組采取常規機械通氣（VT 12 ml/kg，保證最低氧合的 PEEP 和正常 PaCO2），另一組采取保護性機械通氣［PEEP 在 P-V 曲線低位拐點（lower infection point，LIP）之上 2.0 cm H2O，VT≤6 ml/kg，優先使用壓力限制型通氣模式且驅動壓（ΔP）小于 20 cm H2O，允許出現高碳酸血癥］，結果發現保護性機械通氣組與常規機械通氣組相比，盡管所用的 PEEP 較高（最高達 20 cm H2O，1 cm H2O=0.098 kPa），VILI 發生率明顯降低（7% 比 42%），28 天生存率提高（71% 比 38%），患者脫機率也明顯提高（66% 比 29%）。繼后有包括 ARDSnet 在內的 5 項研究[4-8]比較了肺保護性機械通氣對于 ARDS 的影響，由于患者的基礎疾病、VT、PEEP、平臺壓（Pplat）、合并癥（肺炎、膿毒癥）的不同，結果不一。2007 年和 2013 年 Petrucci 等[9-10]分別對上述 6 項研究進行了薈萃分析，得出低 VT ≤6 ml/kg）和低 Pplat（≤30 cm H2O）顯著降低 ARDS 患者住院并發癥和病死率。盡管如此，肺保護性機械通氣關鍵參數，如低 VT、低 Pplat 和高 PEEP，均通過各自發揮效應，減輕肺臟過度牽拉和剪切力，減輕 VILI，臨床研究各家參數設定標準不一，側重點也不一樣，而且臨床醫生設定參數也可能會遇到困境，如需要增加 PEEP，VT 不變的情況下，Pplat 必然要增加，Pplat 增加后是否增加 VILI？再者，機械通氣時 Pplat 和 PEEP 不僅要克服肺彈性阻力（EL），還需要克服胸壁的彈性阻力（ECW）。雖然大多數研究采用 6 ml/kg 的 VT 為小 VT 通氣的標準，但對于重度 ARDS 患者，6 ml/kg 的 VT 仍可能會加重肺損傷的發生，其原因可能是由于不同 ARDS 患者正常通氣肺組織容積差異較大，因而會出現同一 VT 通氣時不同 ARDS 肺組織所受應力水平存在顯著差異[11]。因此，ARDS 患者機械通氣參數設置應強調個體化，應綜合考慮患者肺損傷病變程度、Pplat（≤30 cm H2O）、胸壁順應性和自主呼吸強度等因素的影響。近年來研究表明，采用 ΔP 和跨肺壓（Ptp）指導 ARDS 個體化機械通氣治療原則，是肺保護性機械通氣策略延伸和發展。
1 ΔP 的測定及其臨床研究
ΔP 反映了 VT 通氣過程中跨呼吸系統靜態壓力的增加程度（Pplat-PEEP）；從呼吸力學的角度，ΔP 與 VT 大小和呼吸系統彈性（順應性 Crs 的倒數）呈正相關，因此 ΔP=Pplat-PEEP=VT/Crs。如前所述為了減少 VILI，對 ARDS 患者施行小 VT 通氣策略，是按照患者標準體重計算得出。實際上，ARDS 肺臟由于廣泛充血、水腫、實變，可參加氣體交換的肺臟顯著減少，即嬰兒肺，參加氣體交換肺組織的多少可以通過 Crs 反映出來。如果采用 Crs 對 VT 進行校正（即 VT/Crs），可能較單用 VT 更好，進而降低 VILI。最近，Amato 等[12]對于先前的 9 項 ARDS 機械通氣隨機對照研究，結果證實低 ΔP 與患者存活率具有顯著相關性，單獨調節 VT 或 PEEP 不能降低病死率，只有與降低 ΔP 平行的調節才能與增加生存率有關。ARDS 患者 VT 調節應該是基于 Crs 進行校正，而不是標準體重。至此，以 ΔP 為參照設置機械通氣參數（VT/Pplat/PEEP）可能更符合個體化肺保護機械通氣原則，降低 ARDS 病死率，ARDS 的機械通氣治療向前邁進了一步。
但是有關 ΔP 導致病死率及其閾值增加還有待于進一步研究證實。Amato 等[12]研究的 ΔP 與患者預后研究是薈萃 9 項研究結果得出的結論，導致患者病死率增加的 ΔP 的閾值限定為 16 cm H2O。最近，Villar 等[13]薈萃分析另外 4 項研究，發現 ΔP 的閾值為 19 cm H2O，這與 Hubmayr 等[14]建議對 ARDS 患者實施肺保護機械通氣，ΔP 保持在 20 cm H2O 以下，避免肺過度牽拉相似。Villar 等[13]的研究結果與 Amato 等[12]的另外一個不同是 ΔP 對于患者死亡的預測并不比 Pplat 為優。導致這一差別的原因首先是 Amato 等[12]研究的 ARDS 患者并不是所有患者都接受肺保護性機械通氣策略，VT 和 PEEP 設置的范圍很寬（其中一半以上的患者 VT>10 ml/kg，PEEP<10 cm H2O），而 Villar 等[13]研究的絕大多數患者（95% 以上）VT 和 PEEP 分別為 5～8 ml/kg 和 10～15 cm H2O。其次是 ARDS 患者研究的數據采集時間點不同，Amato 等[12]研究是在 ARDS 發病后 24～96 h 之間，而 Villar 等[13]研究則是在 ARDS 發病后 24 h 內。所以，有關 ΔP 的閾值及其對于 ARDS 患者預后影響還需更進一步隨機對照研究。
值得注意的是，上述研究限制 ΔP 水平對于 ARDS 肺臟的保護作用是以患者胸腔內壓（Ppl）相對正常為前提的。從生理角度上說，正壓通氣需要克服的總阻力包括肺彈性阻力（EL）和胸壁彈性阻力（Ecw），即 Etot=EL+Ecw，EL 與來自于支氣管和肺臟彈性阻力有關，Ecw 與胸廓、胸膜、膈肌及腹腔彈性阻力有關。無論是自主呼吸還是機械呼吸，引起肺臟擴張的直接動力是Ptp ，其在數值上等于肺泡壓（吸氣末為 Pplat，呼氣末為 PEEP）與 Ppl 的差值，即吸氣末 Ptp=Pplat–Ppl，呼氣末 Ptp=PEEP–Ppl。如果將 ΔP、以及 Pplat 和 PEEP 作為獨立變量，而不考慮其與 Ppl 的相互影響，引起 Ptp 的改變，就可能導致研究結果的不一致[15-16]。如 ARDSnet 的建議機械通氣時 Pplat 閾值設定（≤30 cm H2O），這一壓力來自于假定肺臟完全擴張到肺總量所需的 Ptp 約為 25 cm H2O，并假定患者胸壁彈性正常且患者經過充分鎮靜無自主呼吸影響胸腹腔內壓（此時 Ppl 約為 5 cm H2O），Ptp 與 Ppl 之和為 30 cm H2O。動物研究顯示這一壓力很少引起肺部炎癥反應，也不引起 VILI[1-2]。但 ARDS 患者 Ecw 的影響占整個呼吸系統彈性的 7%～67%，患者之間差異較大。例如肥胖、嚴重胸壁水腫、胸壁損傷、胸腔積液、腹腔高壓等，均引起 Ppl 增加，機械通氣時即使 Pplat 和 PEEP 的設定是一定的（因而 ΔP 也是一定的），由于較大部分的 Pplat 用于擴張胸壁，其作用于擴張肺的部分壓力（Ptp）隨之而降低，吸氣末 Ptp 過低，不能擴張肺泡，肺泡募集減少，通氣效率減低，呼氣末 Ptp 更低甚至為負值，肺泡陷閉，加重肺剪切損傷[17-18]。因而測得的 ΔP 數值不能真實地反映肺臟所承受的應力和應變。床旁動態檢測 Ptp，根據 Ptp 測定值調節 Pplat 和 PEEP，可能對 ARDS 肺臟更具有保護作用。
2 Ptp 的測定及其臨床價值
準確測定主要取決于 Ppl 測定的準確性。由于 Ppl 直接測定方法是有創操作，臨床上無法實施，目前臨床常通過監測食管壓（Pes）的變化來間接反映 Ppl 的變化，這是由于食管與胸腔比鄰，除吞咽活動外，基本不產生自主運動，因此 Pes 相對穩定，測壓時選擇食管中下 1/3 段，食管與胸腔僅相隔一層很薄的胸膜，Pes 與相鄰胸腔的壓力具有很好的相關性。但也應注意到 Pes 測定的局限性[19]：（1）Pes 僅能代表相鄰胸腔的壓力，不能代表整個胸腔的壓力，尤其是針對肺部病變不均一的疾病，如 ARDS，可能會有一定的偏差；（2）Pes 的測量受體位影響，在直立位時，Pes 和 Ppl 有良好的線性關系，而在仰臥位時，食管受覆蓋在其上的心臟及縱隔的影響，可能會過高地評估了 Ppl，而低估了 Ptp；（3）食管氣囊測壓法估測 Ppl 需要充分的鎮痛鎮靜，甚至肌松。諸如自主呼吸、腹腔高壓、胸腔積液、胸廓疾病等因素都會影響 Pes 測定的準確性。大量研究表明，雖然通過 Pes 測定來反映 Ppl、計算 Ptp 受諸多因素影響，但通過動態監測仍能客觀反映 Ppl 的變化，已成為個體化機械通氣的有效評估手段。關于應用 Pes 監測指導 ARDS 機械通氣的研究逐漸增多。
2008 年，Talmor 等[20]在 EPVent 研究（esophageal pressure-directed ventilation）中比較了兩組 ARDS 患者，一組以 Pes 為指導設定 PEEP（研究組），另一組以 ARDSNet 方案為指導設定 PEEP（對照組），研究組根據保持呼氣末 Ptp 0～10 cm H2O（由 PaO2/FiO2 決定）來設定 PEEP 水平，通過限制 VT 以保持 Ptp 在吸氣末<25 cm H2O。結果顯示，與對照組比較，研究組 PEEP 較高，氧合指數增加（平均 PaO2/FiO2 較對照組增加 88 mm Hg），呼吸系統肺順應性改善。該研究證實了 Pes 在指導 ARDS 治療中的益處，通過 Pes 監測，保持吸氣末 Ptp 不要過高以避免肺的過度擴張，在呼氣末，保持 Ptp 為正，使氣道開放，以避免肺泡塌陷。另有其他研究者應用彈性推導的方法來評估 Ppl，這種方法忽略絕對值，依據 Pes 的變化（ΔPes）來計算胸壁彈性（Ecw）。氣道壓在胸壁彈性與肺彈性之間進行分布，肺與胸壁彈性的比值可以更好地解釋氣道壓的作用：Ptp=Paw×EL/Ers，EL 為肺彈性，Ers 為呼吸系統彈性，在靜態情況下，EL=ΔPtp/VT，Ers=ΔPaw/VT。2012 年，Grasso 等[21]用后一種方法已被用來指導 H1N1 甲型流感相關的嚴重 ARDS 患者的機械通氣治療。這些評估方法有助于臨床醫生在面對嚴重低氧血癥需要高的氣道壓時，對吸氣末 Ptp<25 cm H2O 的患者繼續予以肺復張、高 PEEP 通氣等手段治療，氧合狀態明顯改善，Ptp 作為是否應該使用體外氧合技術的一個判斷標準。
嚴重 ARDS 患者肺水腫和肺實變，導致肺容積愈加較少，頑固性低氧血癥，甚至高碳酸血癥。采用傳統 ARDSnet 的 FiO2/PEEP 設置 PEEP 及限定 Pplat[22]，因需要較高水平 PEEP，必然會導致 ΔP 和 VT 降低（往往可以降低到 4 ml/kg），迫使臨床醫師實施許可性高碳酸血癥。由于許可性高碳酸血癥可引起酸中毒、顱內高壓、肺動脈壓升高、低血壓和電解質紊亂等并發癥，給臨床使用呼吸機帶來嚴重挑戰。在不能或不具備體外膜肺氧合條件下，處理 ARDS 合并嚴重高碳酸血癥更具有挑戰性。Soroksky 等[23]試圖對這類患者采用監測 Pes 和 Ptp，指導機械通氣的調節（調節 PEEP 和 Pplat，增加 ΔP 和 VT，并且 Ptp<25 cm H2O）。結果，6 例嚴重 ARDS 和高碳酸血癥患者進行了研究，基礎吸氣末 Ptp 和 VT 分別為（13.68±8.69）cm H2O 和（3.96±0.92）ml/kg，干預 1 h 后，Ptp 和 VT 分別為（16.76±4.76）cm H2O 和（7.07±1.21）ml/kg，PaCO2 由（108.33±25.65）mm Hg 降至（64.50±16.89）mm Hg。PEEP 和吸氣驅動壓力的調整對氧合及心輸出量沒有影響。通過監測 Pes 和 Ptp 實施個體化機械通氣策略，對治療嚴重 ARDS 合并高碳酸血癥是有益的。
肥胖（體重指數>30 kg/m2）越來越成為嚴重的健康問題，在部分國家或地區超過總人口的 30%。肥胖者會因腹壁和胸壁脂肪增加造成腹部和胸壁彈性阻力升高、膈肌上抬，致使胸內壓明顯升高，很容易出現肺泡萎陷（肺總量、功能殘氣量及肺活量下降）。因此，對肥胖患者實施機械通氣治療，應設置更高水平的 PEEP，抵消升高的胸內壓或腹內壓，使呼氣末 Ptp 為正值。在吸氣末 Ptp<25 cm H2O、呼氣末 Ptp>0 cm H2O 的前提下，允許 Pplat>30 cm H2O，可以減少肺泡塌陷，避免剪切傷和氣壓傷。Pirrone 等[24]對肥胖的機械通氣患者實施肺復張后，根據呼氣末 Ptp>0 cm H2O 設置 PEEP（平均 21.3 cm H2O），改善呼吸系統和肺的彈性阻力，增加呼氣末肺容積，明顯改善氧合和氣體交換。因此，針對肥胖患者，必須要綜合考慮病理生理、呼吸力學改變特點，Ptp 導向的機械通氣參數設定能排除胸壁力學異常的干擾，用于指導肥胖患者機械通氣參數的合理設定。
腹腔內高壓（intraabdominal hypertension，IAH）是 ARDS 患者的常見并發癥，見于重癥胰腺炎、肥胖、創傷等患者。腹腔內壓升高時，通過膈肌傳遞至胸腔，引起 Ppl 增高，Ptp 下降，呼氣末肺泡萎陷，呼吸系統順應性下降，進一步加重換氣和通氣障礙。目前機械通氣指南推薦的 PEEP 設置并沒有考慮 IAH 對呼吸系統的影響，常規設置的 PEEP 可能不足以對抗 IAH 對呼吸系統的影響，無法有效改善氧合和呼吸系統順應性。在腹腔高壓狀態下設置 PEEP，推薦 Ptp 導向的機械通氣策略，維持呼氣末 Ptp 始終>0 cm H2O，促進塌陷肺泡復張，減輕肺不張，顯著改善氧合指數以及肺靜態順應性。Yang 等[25]報道 15 例 ARDS 患者（IAH 組 7 例，非 IAH 組 8 例），比較 2 組 ARDSnet PEEP 設定法及 Ptp 指導 PEEP 設置法的 30 min 的生理學效應。結果，IAH 組 PEEP 分別為（6.3±1.6）cm H2O 和 （17.3±2.6）cm H2O，PaO2/FiO2 分別為（209±50）mm Hg 和（272±40）mm Hg，Ptp 指導 PEEP 設置法增加了 PEEP 使用水平，改善了血氧和靜態順應性；非 IAH 組 PEEP 分別為（7.8±1.9）cm H2O 和 （9.5±2.1）cm H2O，PaO2/FiO2 和靜態肺順應性變化不明顯。Ptp 為 ARDS 合并 IAH 患者機械通氣策略的選擇提供了新的視角和思路。
3 小結
對于 ARDS 實施小 VT、低 Pplat 和恰當水平的 PEEP 等肺保護性機械通氣策略，是近 30 年臨床 ARDS 機械通氣治療學的一大進步，已使 ARDS 患者病死率從 70% 降低到 40%。但上述傳統肺保護機械通氣策略越來越受到個體化肺保護機械通氣策略挑戰。以 ΔP 和 Ptp 為參照設置機械通氣參數（VT/Pplat/PEEP）更符合個體化肺保護機械通氣原則，有望進一步降低 ARDS 患者病死率。ΔP 不適用于嚴重胸壁水腫、肥胖、胸腔積液、腹腔高壓等胸壁彈性阻力明顯增加患者。通過監測 Pes 和 Ptp 指導機械通氣參數設置具有更廣泛的臨床適應證，是提高 ARDS 患者機械通氣的療效和安全性的關鍵措施之一。
機械通氣是挽救成人急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者生命的最重要治療之一，但呼吸機使用不當可引起呼吸機相關性肺損傷（ventilator induced lung injury，VILI），加重患者肺臟的病理和功能損害，甚至導致死亡，一直受到臨床高度關注[1-2]。過去 50 年研究表明，從病理學角度上來說，ARDS 患者的肺臟是由正常、不張和實變三種肺組織組成的不均勻性肺損傷。其中，中到重度 ARDS 時，由于廣泛性的肺不張、肺水腫和肺實變，正常肺組織僅剩 20%～30%，因而是小肺或嬰兒肺（baby lung）。治療 ARDS 時，機械通氣（mechanical ventilation，MV）傳統策略是用一定的潮氣量（tidal volume，VT；通常為 10～12 ml/kg）以維持正常水平動脈血二氧化碳分壓（ PaCO2）并加用呼氣末正壓（positive end expiratory pressure，PEEP）以最大限度地提高動脈血氧分壓（PaO2≥60 mm Hg，1 mm Hg=0.133 kPa），又不至于明顯影響體循環。盡管上述傳統機械通氣策略能夠有效地改善肺內氣體交換、減少呼吸功，但相當一部分患者的肺功能還是進行性惡化并出現 VILI、多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），最終死于多器官衰竭（multiple organ failure，MOF）。傳統機械通氣導致 VILI 的發生機制主要是因高氣道壓和（或）高容量導致吸氣末肺組織過度擴張（主要是容積傷）和因呼氣末肺容積過低使不張的終末小氣道和肺泡隨機械通氣周期性地開放和關閉所致的肺機械性損傷（萎縮傷）。此外，在肺機械性損傷的基礎上肺內炎性細胞聚集和炎性介質釋放進一步促進了 VILI 的發生和發展（生物傷）。機械通氣還能促進肺內炎性細胞和炎性介質通過受損的肺泡-毛細血管屏障進入血液，從而引發或加重系統性炎癥反應，并進一步發展成為 MODS/MOF。
1998 年 Amato 等[3]首先提出肺保護性通氣策略，將 53 例早期 ARDS 患者分成 2 組，一組采取常規機械通氣（VT 12 ml/kg，保證最低氧合的 PEEP 和正常 PaCO2），另一組采取保護性機械通氣［PEEP 在 P-V 曲線低位拐點（lower infection point，LIP）之上 2.0 cm H2O，VT≤6 ml/kg，優先使用壓力限制型通氣模式且驅動壓（ΔP）小于 20 cm H2O，允許出現高碳酸血癥］，結果發現保護性機械通氣組與常規機械通氣組相比，盡管所用的 PEEP 較高（最高達 20 cm H2O，1 cm H2O=0.098 kPa），VILI 發生率明顯降低（7% 比 42%），28 天生存率提高（71% 比 38%），患者脫機率也明顯提高（66% 比 29%）。繼后有包括 ARDSnet 在內的 5 項研究[4-8]比較了肺保護性機械通氣對于 ARDS 的影響，由于患者的基礎疾病、VT、PEEP、平臺壓（Pplat）、合并癥（肺炎、膿毒癥）的不同，結果不一。2007 年和 2013 年 Petrucci 等[9-10]分別對上述 6 項研究進行了薈萃分析，得出低 VT ≤6 ml/kg）和低 Pplat（≤30 cm H2O）顯著降低 ARDS 患者住院并發癥和病死率。盡管如此，肺保護性機械通氣關鍵參數，如低 VT、低 Pplat 和高 PEEP，均通過各自發揮效應，減輕肺臟過度牽拉和剪切力，減輕 VILI，臨床研究各家參數設定標準不一，側重點也不一樣，而且臨床醫生設定參數也可能會遇到困境，如需要增加 PEEP，VT 不變的情況下，Pplat 必然要增加，Pplat 增加后是否增加 VILI？再者，機械通氣時 Pplat 和 PEEP 不僅要克服肺彈性阻力（EL），還需要克服胸壁的彈性阻力（ECW）。雖然大多數研究采用 6 ml/kg 的 VT 為小 VT 通氣的標準，但對于重度 ARDS 患者，6 ml/kg 的 VT 仍可能會加重肺損傷的發生，其原因可能是由于不同 ARDS 患者正常通氣肺組織容積差異較大，因而會出現同一 VT 通氣時不同 ARDS 肺組織所受應力水平存在顯著差異[11]。因此，ARDS 患者機械通氣參數設置應強調個體化，應綜合考慮患者肺損傷病變程度、Pplat（≤30 cm H2O）、胸壁順應性和自主呼吸強度等因素的影響。近年來研究表明，采用 ΔP 和跨肺壓（Ptp）指導 ARDS 個體化機械通氣治療原則，是肺保護性機械通氣策略延伸和發展。
1 ΔP 的測定及其臨床研究
ΔP 反映了 VT 通氣過程中跨呼吸系統靜態壓力的增加程度（Pplat-PEEP）；從呼吸力學的角度，ΔP 與 VT 大小和呼吸系統彈性（順應性 Crs 的倒數）呈正相關，因此 ΔP=Pplat-PEEP=VT/Crs。如前所述為了減少 VILI，對 ARDS 患者施行小 VT 通氣策略，是按照患者標準體重計算得出。實際上，ARDS 肺臟由于廣泛充血、水腫、實變，可參加氣體交換的肺臟顯著減少，即嬰兒肺，參加氣體交換肺組織的多少可以通過 Crs 反映出來。如果采用 Crs 對 VT 進行校正（即 VT/Crs），可能較單用 VT 更好，進而降低 VILI。最近，Amato 等[12]對于先前的 9 項 ARDS 機械通氣隨機對照研究，結果證實低 ΔP 與患者存活率具有顯著相關性，單獨調節 VT 或 PEEP 不能降低病死率，只有與降低 ΔP 平行的調節才能與增加生存率有關。ARDS 患者 VT 調節應該是基于 Crs 進行校正，而不是標準體重。至此，以 ΔP 為參照設置機械通氣參數（VT/Pplat/PEEP）可能更符合個體化肺保護機械通氣原則，降低 ARDS 病死率，ARDS 的機械通氣治療向前邁進了一步。
但是有關 ΔP 導致病死率及其閾值增加還有待于進一步研究證實。Amato 等[12]研究的 ΔP 與患者預后研究是薈萃 9 項研究結果得出的結論，導致患者病死率增加的 ΔP 的閾值限定為 16 cm H2O。最近，Villar 等[13]薈萃分析另外 4 項研究，發現 ΔP 的閾值為 19 cm H2O，這與 Hubmayr 等[14]建議對 ARDS 患者實施肺保護機械通氣，ΔP 保持在 20 cm H2O 以下，避免肺過度牽拉相似。Villar 等[13]的研究結果與 Amato 等[12]的另外一個不同是 ΔP 對于患者死亡的預測并不比 Pplat 為優。導致這一差別的原因首先是 Amato 等[12]研究的 ARDS 患者并不是所有患者都接受肺保護性機械通氣策略，VT 和 PEEP 設置的范圍很寬（其中一半以上的患者 VT>10 ml/kg，PEEP<10 cm H2O），而 Villar 等[13]研究的絕大多數患者（95% 以上）VT 和 PEEP 分別為 5～8 ml/kg 和 10～15 cm H2O。其次是 ARDS 患者研究的數據采集時間點不同，Amato 等[12]研究是在 ARDS 發病后 24～96 h 之間，而 Villar 等[13]研究則是在 ARDS 發病后 24 h 內。所以，有關 ΔP 的閾值及其對于 ARDS 患者預后影響還需更進一步隨機對照研究。
值得注意的是，上述研究限制 ΔP 水平對于 ARDS 肺臟的保護作用是以患者胸腔內壓（Ppl）相對正常為前提的。從生理角度上說，正壓通氣需要克服的總阻力包括肺彈性阻力（EL）和胸壁彈性阻力（Ecw），即 Etot=EL+Ecw，EL 與來自于支氣管和肺臟彈性阻力有關，Ecw 與胸廓、胸膜、膈肌及腹腔彈性阻力有關。無論是自主呼吸還是機械呼吸，引起肺臟擴張的直接動力是Ptp ，其在數值上等于肺泡壓（吸氣末為 Pplat，呼氣末為 PEEP）與 Ppl 的差值，即吸氣末 Ptp=Pplat–Ppl，呼氣末 Ptp=PEEP–Ppl。如果將 ΔP、以及 Pplat 和 PEEP 作為獨立變量，而不考慮其與 Ppl 的相互影響，引起 Ptp 的改變，就可能導致研究結果的不一致[15-16]。如 ARDSnet 的建議機械通氣時 Pplat 閾值設定（≤30 cm H2O），這一壓力來自于假定肺臟完全擴張到肺總量所需的 Ptp 約為 25 cm H2O，并假定患者胸壁彈性正常且患者經過充分鎮靜無自主呼吸影響胸腹腔內壓（此時 Ppl 約為 5 cm H2O），Ptp 與 Ppl 之和為 30 cm H2O。動物研究顯示這一壓力很少引起肺部炎癥反應，也不引起 VILI[1-2]。但 ARDS 患者 Ecw 的影響占整個呼吸系統彈性的 7%～67%，患者之間差異較大。例如肥胖、嚴重胸壁水腫、胸壁損傷、胸腔積液、腹腔高壓等，均引起 Ppl 增加，機械通氣時即使 Pplat 和 PEEP 的設定是一定的（因而 ΔP 也是一定的），由于較大部分的 Pplat 用于擴張胸壁，其作用于擴張肺的部分壓力（Ptp）隨之而降低，吸氣末 Ptp 過低，不能擴張肺泡，肺泡募集減少，通氣效率減低，呼氣末 Ptp 更低甚至為負值，肺泡陷閉，加重肺剪切損傷[17-18]。因而測得的 ΔP 數值不能真實地反映肺臟所承受的應力和應變。床旁動態檢測 Ptp，根據 Ptp 測定值調節 Pplat 和 PEEP，可能對 ARDS 肺臟更具有保護作用。
2 Ptp 的測定及其臨床價值
準確測定主要取決于 Ppl 測定的準確性。由于 Ppl 直接測定方法是有創操作，臨床上無法實施，目前臨床常通過監測食管壓（Pes）的變化來間接反映 Ppl 的變化，這是由于食管與胸腔比鄰，除吞咽活動外，基本不產生自主運動，因此 Pes 相對穩定，測壓時選擇食管中下 1/3 段，食管與胸腔僅相隔一層很薄的胸膜，Pes 與相鄰胸腔的壓力具有很好的相關性。但也應注意到 Pes 測定的局限性[19]：（1）Pes 僅能代表相鄰胸腔的壓力，不能代表整個胸腔的壓力，尤其是針對肺部病變不均一的疾病，如 ARDS，可能會有一定的偏差；（2）Pes 的測量受體位影響，在直立位時，Pes 和 Ppl 有良好的線性關系，而在仰臥位時，食管受覆蓋在其上的心臟及縱隔的影響，可能會過高地評估了 Ppl，而低估了 Ptp；（3）食管氣囊測壓法估測 Ppl 需要充分的鎮痛鎮靜，甚至肌松。諸如自主呼吸、腹腔高壓、胸腔積液、胸廓疾病等因素都會影響 Pes 測定的準確性。大量研究表明，雖然通過 Pes 測定來反映 Ppl、計算 Ptp 受諸多因素影響，但通過動態監測仍能客觀反映 Ppl 的變化，已成為個體化機械通氣的有效評估手段。關于應用 Pes 監測指導 ARDS 機械通氣的研究逐漸增多。
2008 年，Talmor 等[20]在 EPVent 研究（esophageal pressure-directed ventilation）中比較了兩組 ARDS 患者，一組以 Pes 為指導設定 PEEP（研究組），另一組以 ARDSNet 方案為指導設定 PEEP（對照組），研究組根據保持呼氣末 Ptp 0～10 cm H2O（由 PaO2/FiO2 決定）來設定 PEEP 水平，通過限制 VT 以保持 Ptp 在吸氣末<25 cm H2O。結果顯示，與對照組比較，研究組 PEEP 較高，氧合指數增加（平均 PaO2/FiO2 較對照組增加 88 mm Hg），呼吸系統肺順應性改善。該研究證實了 Pes 在指導 ARDS 治療中的益處，通過 Pes 監測，保持吸氣末 Ptp 不要過高以避免肺的過度擴張，在呼氣末，保持 Ptp 為正，使氣道開放，以避免肺泡塌陷。另有其他研究者應用彈性推導的方法來評估 Ppl，這種方法忽略絕對值，依據 Pes 的變化（ΔPes）來計算胸壁彈性（Ecw）。氣道壓在胸壁彈性與肺彈性之間進行分布，肺與胸壁彈性的比值可以更好地解釋氣道壓的作用：Ptp=Paw×EL/Ers，EL 為肺彈性，Ers 為呼吸系統彈性，在靜態情況下，EL=ΔPtp/VT，Ers=ΔPaw/VT。2012 年，Grasso 等[21]用后一種方法已被用來指導 H1N1 甲型流感相關的嚴重 ARDS 患者的機械通氣治療。這些評估方法有助于臨床醫生在面對嚴重低氧血癥需要高的氣道壓時，對吸氣末 Ptp<25 cm H2O 的患者繼續予以肺復張、高 PEEP 通氣等手段治療，氧合狀態明顯改善，Ptp 作為是否應該使用體外氧合技術的一個判斷標準。
嚴重 ARDS 患者肺水腫和肺實變，導致肺容積愈加較少，頑固性低氧血癥，甚至高碳酸血癥。采用傳統 ARDSnet 的 FiO2/PEEP 設置 PEEP 及限定 Pplat[22]，因需要較高水平 PEEP，必然會導致 ΔP 和 VT 降低（往往可以降低到 4 ml/kg），迫使臨床醫師實施許可性高碳酸血癥。由于許可性高碳酸血癥可引起酸中毒、顱內高壓、肺動脈壓升高、低血壓和電解質紊亂等并發癥，給臨床使用呼吸機帶來嚴重挑戰。在不能或不具備體外膜肺氧合條件下，處理 ARDS 合并嚴重高碳酸血癥更具有挑戰性。Soroksky 等[23]試圖對這類患者采用監測 Pes 和 Ptp，指導機械通氣的調節（調節 PEEP 和 Pplat，增加 ΔP 和 VT，并且 Ptp<25 cm H2O）。結果，6 例嚴重 ARDS 和高碳酸血癥患者進行了研究，基礎吸氣末 Ptp 和 VT 分別為（13.68±8.69）cm H2O 和（3.96±0.92）ml/kg，干預 1 h 后，Ptp 和 VT 分別為（16.76±4.76）cm H2O 和（7.07±1.21）ml/kg，PaCO2 由（108.33±25.65）mm Hg 降至（64.50±16.89）mm Hg。PEEP 和吸氣驅動壓力的調整對氧合及心輸出量沒有影響。通過監測 Pes 和 Ptp 實施個體化機械通氣策略，對治療嚴重 ARDS 合并高碳酸血癥是有益的。
肥胖（體重指數>30 kg/m2）越來越成為嚴重的健康問題，在部分國家或地區超過總人口的 30%。肥胖者會因腹壁和胸壁脂肪增加造成腹部和胸壁彈性阻力升高、膈肌上抬，致使胸內壓明顯升高，很容易出現肺泡萎陷（肺總量、功能殘氣量及肺活量下降）。因此，對肥胖患者實施機械通氣治療，應設置更高水平的 PEEP，抵消升高的胸內壓或腹內壓，使呼氣末 Ptp 為正值。在吸氣末 Ptp<25 cm H2O、呼氣末 Ptp>0 cm H2O 的前提下，允許 Pplat>30 cm H2O，可以減少肺泡塌陷，避免剪切傷和氣壓傷。Pirrone 等[24]對肥胖的機械通氣患者實施肺復張后，根據呼氣末 Ptp>0 cm H2O 設置 PEEP（平均 21.3 cm H2O），改善呼吸系統和肺的彈性阻力，增加呼氣末肺容積，明顯改善氧合和氣體交換。因此，針對肥胖患者，必須要綜合考慮病理生理、呼吸力學改變特點，Ptp 導向的機械通氣參數設定能排除胸壁力學異常的干擾，用于指導肥胖患者機械通氣參數的合理設定。
腹腔內高壓（intraabdominal hypertension，IAH）是 ARDS 患者的常見并發癥，見于重癥胰腺炎、肥胖、創傷等患者。腹腔內壓升高時，通過膈肌傳遞至胸腔，引起 Ppl 增高，Ptp 下降，呼氣末肺泡萎陷，呼吸系統順應性下降，進一步加重換氣和通氣障礙。目前機械通氣指南推薦的 PEEP 設置并沒有考慮 IAH 對呼吸系統的影響，常規設置的 PEEP 可能不足以對抗 IAH 對呼吸系統的影響，無法有效改善氧合和呼吸系統順應性。在腹腔高壓狀態下設置 PEEP，推薦 Ptp 導向的機械通氣策略，維持呼氣末 Ptp 始終>0 cm H2O，促進塌陷肺泡復張，減輕肺不張，顯著改善氧合指數以及肺靜態順應性。Yang 等[25]報道 15 例 ARDS 患者（IAH 組 7 例，非 IAH 組 8 例），比較 2 組 ARDSnet PEEP 設定法及 Ptp 指導 PEEP 設置法的 30 min 的生理學效應。結果，IAH 組 PEEP 分別為（6.3±1.6）cm H2O 和 （17.3±2.6）cm H2O，PaO2/FiO2 分別為（209±50）mm Hg 和（272±40）mm Hg，Ptp 指導 PEEP 設置法增加了 PEEP 使用水平，改善了血氧和靜態順應性；非 IAH 組 PEEP 分別為（7.8±1.9）cm H2O 和 （9.5±2.1）cm H2O，PaO2/FiO2 和靜態肺順應性變化不明顯。Ptp 為 ARDS 合并 IAH 患者機械通氣策略的選擇提供了新的視角和思路。
3 小結
對于 ARDS 實施小 VT、低 Pplat 和恰當水平的 PEEP 等肺保護性機械通氣策略，是近 30 年臨床 ARDS 機械通氣治療學的一大進步，已使 ARDS 患者病死率從 70% 降低到 40%。但上述傳統肺保護機械通氣策略越來越受到個體化肺保護機械通氣策略挑戰。以 ΔP 和 Ptp 為參照設置機械通氣參數（VT/Pplat/PEEP）更符合個體化肺保護機械通氣原則，有望進一步降低 ARDS 患者病死率。ΔP 不適用于嚴重胸壁水腫、肥胖、胸腔積液、腹腔高壓等胸壁彈性阻力明顯增加患者。通過監測 Pes 和 Ptp 指導機械通氣參數設置具有更廣泛的臨床適應證，是提高 ARDS 患者機械通氣的療效和安全性的關鍵措施之一。