peep 对肺血管阻力的影响取决于 ards 患者的肺可复张性
研究内容提要 近期，法国的Monnet X 教授和Teboul JL教授发表在American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 杂志上的一项研究讨论了呼气末正压（PEEP）对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者肺血管阻力（PVR）的影响[1]。 在该研究中，作者对纳入的23名进行肺保护机械通气的ARDS患者采用了肺动脉导管和超声心动图测量患者的血流动力学指标、通过机械通气变量(包括经食道压力测定)监测了呼吸力学指标。并分别在低 PEEP 和高 PEEP（比低PEEP高10 cmH2O）时进行了监测。同时，研究中采用复张-膨胀比率（R/I）进行肺可复张性评估，将R/I <0.5定义为低肺可复张患者，将R/I ≥0.5定义为高肺可复张患者。并据此将23 例患者分为两组：10 例低肺可复张组和13 例高肺可复张组。评估患者是否有前负荷反应性的方法采用了被动抬腿测试（PLR）。 研究发现，将 PEEP 从 4 (2-5) 提高到 14 (12-15) cmH2O 时，增加了低肺可复张患者的 PVR(从 160 (120-297) 至 243 (166-380) dyn.s/cm5，p<0.01)，而高肺可复张患者的 PVR 则没有显著变化(从 224 (185-289) 至 235 (168-300) dyn.s/cm5，p=0.55)。同时,在低可复张者中,右心室与左心室舒张末期面积比同步明显增加(从 0.54 (0.50-0.59)至 0.64 (0.56-0.70)，p<0.01)，而在高复张者中保持稳定(从 0.70 (0.65-0.79)至 0.68 (0.58-0.80)，p=0.48)。另外，仅在有前负荷反应性的ARDS患者中（无论患者是否具有肺可复张性），提高 PEEP 会降低心脏指数。 综上，作者认为：在接受保护性通气的ARDS患者中，PEEP仅在引起明显的肺过度膨胀时才会增加PVR，而当PEEP引起肺复张时则对PVR没有影响。而且作者从通过血流动力学监测心肺交互作用角度同时印证了这一观点，即当PEEP引起肺过度膨胀时，由于PVR增加，右心室增大，心室-肺动脉偶联恶化，而当PEEP仅引起肺复张时则对右心没有影响。而通过可复张性评估对PEEP进行调整有助于以减轻其对ARDS患者血流动力学负面影响。 专家点评 刘景仑主任医师： 本项研究基于一项生理学理论，即肺血管阻力（PVR）受肺容积的影响，PVR大小随着肺容积增加变化而呈现U型曲线。这一理论的解剖基础在于主要贡献PVR的肺小血管由分布在肺泡壁内的血管和肺泡间质的血管组成，当肺泡塌陷时肺泡间质血管受压而阻力明显增加，当肺泡过度膨胀时肺泡壁内血管受压而阻力明显增加，由于肺总PVR等于肺泡壁内和间质内血管阻力相加，因此在肺容积处于功能残气量（FRC）时，此时肺总PVR处于U型曲线最低点。 本研究的意义不仅仅在于在临床上证实上述生理学理论，研究更有现实和临床指导意义。因为对于ARDS患者，既存在肺泡过度膨胀区（I区）也存在肺泡塌陷区（III区），二者均可导致PVR显著升高，并成为影响ARDS患者V/Q比例失调的重要原因。ARDS患者进行机械通气时，PEEP设置作为肺保护策略重要措施之一，其目的是促进塌陷的肺泡能够有效进行肺复张，改善患者氧合和呼吸力学。但应用PEEP也可能会产生血流动力学负面影响：如PEEP降低了静脉回流的压力梯度，从而减少了右心室前负荷，最终减少了左心室前负荷。如果两个心室都有前负荷反应性，则PEEP会降低心输出量；同时PEEP可能会增加肺血管阻力 (PVR)，进而导致心输出量直接下降。上述问题在临床上如何进行评估？本研究的着力点即在于此。由于在临床实践中直接测定功能残气量并进而据此使PVR最低的措施比较难以实施，因此在本研究中，作者采用肺复张与充气比率（R/I）作为评判肺可复张性的指标，同时采用多种精准的监测方式包括超声心动图、肺动脉导管、经食道压力测定等方式获得了有关ARDS患者心肺交互作用方面可靠的血流动力学数据，研究发现：在肺可复张性低的患者中，提高 PEEP 会显著增加PVR但不能改善患者氧合指数，而在肺可复张性高的患者中，提高PEEP后患者的 PVR没有显著变化但氧合指数可以显著改善。同时，右心室肺动脉偶联指标如右心室与左心室舒张末期面积比（RVEDA/LVEDA）在低可复张者中同步显著增加、三尖瓣环收缩期位移/肺动脉收缩压比率（TAPSE/SPAP）在低可复张者中同步显著降低，而在高可复张者中保持稳定。此外，仅在有前负荷反应性的患者中，提高 PEEP 会降低心脏指数而与患者是否存在肺可复张性无关。上述结果提示我们：从血流动力学角度讲，ARDS患者增加PEEP设置可能仅会使高肺可复张性患者受益，而在低肺可复张性患者中，增加PEEP可加重ARDS导致的右心功能障碍并可能产生进一步的血流动力学负面效应。同时提醒临床医师对于有前负荷反应性的ARDS患者，需警惕增加PEEP导致的心脏指数降低的风险（可能导致患者低血压、灌注不足等后果）。 需要指出的是本研究纳入的肺可复张性高的患者中，可能已经存在ARDS导致的右心功能障碍，如RVEDA/LVEDA已经高达0.70 (0.65-0.79)、TAPSE/SPAP已经低至0.50 (0.43-0.55) mm/mmHg，增加PEEP使塌陷的肺泡复张虽然改善了氧合，但PVR、RVEDA/LVEDA和TAPSE/SPAP并未改善，也提示即使具备可复张性的患者中，增加PEEP虽然通过复张塌陷区肺泡而降低该区PVR但也可能同时加重了I区肺泡的过度膨胀而导致患者总的PVR并未显著降低。上述试验数据一方面验证了肺容积和PVR的U型曲线关系，另一方面也为未来进一步的深入研究提供了思路。 由于本试验目的是通过可获取的临床实践参数印证生理学理论，正如作者在研究局限中所说，上述理论对临床的指导是否能改善患者最终临床结局，需要更大样本的随机临床试验进一步证实。
周发春主任医师：
在ARDS患者的肺保护治疗措施中，肺复张是保持肺开放重要措施之一，然而并非所有的ARDS患者均适合进行肺复张，这一点在新冠肺炎引起的ARDS上得到令人印象深刻的验证，如对于肺可复张性低的患者（Gatinonni将其定义为肺高弹力型，H型）其复张效果差同时可能导致肺过度膨胀，并可导致相应血流动力不良后果，其中最常见的即为增加肺血管阻力（PVR）而加重ARDS导致的右心功能障碍。因此对ARDS进行肺复张时应对患者肺可复张性进行评估并密切监测心肺交互作用导致的血流动力学后果。
基于上述原因，Monnet X及其同事根据生理学肺容积和PVR的U型曲线关系这一理论基础设计了本项单中心小样本对照研究。需要注意的是目前仍无统一的评估肺可复张性的标准，除了本研究采用的R/I法，包括影像学评估（如电阻抗断层扫描(EIT)、CT和超声监测）、呼吸力学评估（如P-V曲线或环法、呼气末肺容积（EELV）和静态肺顺应性（CRS）法）等均在临床上应用，也各有优劣。该研究结果证实，PEEP对ARDS患者的PVR影响仍然取决于患者肺可复张性高低的，提醒不管从理论上还是临床实践中，肺可复张性评估是很必要的。
本项研究的亮点在于通过完整的试验设计从临床实践角度验证生理学理论，这给了我们很好的启发：现有的重症治疗技术或策略均是源自于重症患者疾病发生的生理学或病理生理学基础，随着时代发展，如何应用现代监测和（或）治疗技术印证这些理论并进而指导临床实践最终使患者获益具有非常重要的意义。在本项研究中，作者同时提供了更多的临床指标，并作为心肺交互作用的精准指标为临床决策提供参考，同时也增强了本项研究的实践指导意义，如血流动力学指标（PVR、MPAP-PAOP、RVEDA/LVEDA、TAPSE、TAPSE/SPAP）、呼吸力学指标（驱动压、肺顺应性、跨肺压）等（见原文表2），这些指标有助于临床医生对ARDS 导致的右心功能障碍更精准及时的监测和治疗，从而让临床治疗更精准更安全。
本研究的局限在于，其设计目的仅为从临床角度验证生理学理论，而且对于临床上关注的ARDS结局、患者预后均未做分析，由于纳入样本量比较少，且ARDS的异质性较大，试验结果可能存在偏倚。以肺心交互作用为导向的ARDS肺保护策略能否使患者最终获益，未来可能需要更进一步的大样本随机临床对照试验验证。
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