呼气末肺过度膨胀的检测

肺和其外壳【即胸壁（CW）】处于串联耦合状态，在气道压力（Paw）的作用下，二者同时被充气膨胀开来，气道压力是同时使这两者得到膨胀的驱动力。因此，肺泡的扩张程度是跨肺压（Ptp）作用的结果，Ptp不仅受到可测量的呼吸系统压力的影响，还受到重力、局部胸壁顺应性、自主呼吸努力、身体形态和体位等因素的影响。临床医生很少监测胸膜腔压力或非张力性气体容积（FRC，功能残气量）。然而，这两者都是急性呼吸窘迫综合征（ARDS）期间发展形成的呼气末压力的主要组成部分，在ARDS中，容纳FRC的肺泡空间会大大减少（被称为“婴儿肺”）。在呼吸机回路中监测到的安全驱动压和平台压力的数值指导非常有用，但在衡量局部肺扩张的范围和严重程度方面，现有数据证明是不够的。

在双肺被动充气过程中，监测到的气道压力（Paw）是使得塌陷但仍可充气的肺泡复张、以及已经张开的肺泡扩张的净结果。当吸气平台压接近总肺容量限制的压力上限时，各种类型的肺泡比例呈相反方向变化（在呼吸生理学中，肺泡可以根据其开放状态和对压力变化的响应被分类为不同的类型，这些肺泡类型包括已经开放的肺泡、在一定压力阈值下可以被复张的闭合肺泡，以及那些即使在很高的压力下也保持闭合的肺泡）。因此，呼气末肺过度膨胀（ETO）超过正常生理上限时，随着“婴儿肺”中可通气肺组织容积变小，呼气末过度膨胀表现往往会超过肺复张的效果。ETO（呼气末过度膨胀）可能导致的不良后果包括：气压伤、肺组织损伤和区域性肺血流的功能紊乱、血流重新分布。无论“婴儿肺”的大小如何，从水平位开始转换到直立的姿势都会使 Ptp 和呼气末肺容量增加，因为重力会迫使肋骨下缘扩张，膈肌下降。正常 CW 从静息基线（FRC）状态开始充气所需的胸膜压相对较小，而要把CW 压缩到 FRC 以下则需要强大的外力，因为胸廓会向外弹起，而腹腔内容物为非充气组织，体积不会改变。

虽然限制过度充气通常不是最优先考虑的问题，但在 ARDS 等情况下可能会出现 ETO，在这些情况下，通过呼吸机回路测量的顺应性较低，主要是因可充气肺泡较少造成的。即使仅给了 "肺保护 "的小潮气量和较低的呼气末正压（PEEP）进行通气，但随着 "婴儿肺 "的缩小，呼气末对充气的阻力也会急剧上升。非重力依赖区的 ETO 风险更高。因此，在肺部低容量状态，当增加PEEP 或身体位置朝垂直方向改变时，风险与收益之比会增加。

呼气末过度膨胀（ETO）的床旁检测

考虑到这些原则和监测上的局限性，医护人员在日常工作中如何才能轻松地发现和解决广泛存在的肺部过度膨胀问题呢？通过外部重物加压、手动加压或上半身放平来改变施加于胸壁上的重力负荷，以评估呼吸系统顺应性，这作为一种简单的方法，已引起了人们的注意。正常情况下，克服这种作用于胸壁（CW）的重力“负荷”，预期的代价是需要更高的吸气驱动压，这反映了胸壁顺应性的下降和/或肺组织的不可复张性。然而，在COVID-19大流行期间的多个报告中记录了这样一种与预期相反的现象：在许多晚期ARDS患者中，胸壁（CW）受压后似乎反而改善了监测到的呼吸系统顺应性。需要强调的是，为检测 ETO 而提出的各种床旁操作，其本身也可能会导致不同区域发生ETO、肺压缩和肺复张情况不尽相同。此外，由于目前提出的胸部加压操作的标准化和对照，现还处于研究阶段，因此可能会出现执行不一致的情况。话虽如此，原则上，关键的观察点是顺应性与所加重力负荷之间的的方向变化，而不是其大小。

晚期 "婴儿肺 "的通气能力和复张潜力都受到很大限制。事实上，虽然在对CW进行负荷加压期间观察到的驱动压力下降往往令人印象深刻，但很少观察到气体交换的恶化【意味着加压操作引起了肺泡塌陷】。的确，在局部施加外部压力，会通过血流的重新分布和/或其他区域肺组织复张增加而带来获益。在俯卧位时，对胸背部进行外部加压，通常会带来显著的呼吸力学方面的获益。

在胸部重力负荷试验出现“矛盾”反应的患者中，对CW施加压力负荷、或仰卧位下把躯干放平，使肺部因ARDS而减少的通气组织进一步减少，但呼吸系统顺应性反而得到改善。FRC的减少，使得开放的肺泡在其压力-容积曲线上扩张较少的部分运作；这样一来，在回路测量的驱动压力就会下降，避开了在顺应性降低时最有可能发生过度膨胀拉伸的上拐点区域。实际上，通过降低呼气末正压（PEEP）或潮气量，即使不对CW施加压力或改为平卧位，也可以在不牺牲患者舒适度的情况下，实现呼吸系统顺应性的类似改善。

胸壁压力负荷试验的实用性

对于任何诊断性操作来说，如果其效果都是无害、可明确解释、可立即应用、可快速逆转的，并且该操作随时都可执行的，那么其实际效用就会得到增强；短暂胸壁（CW）加压负荷就具有这样的优势。为了检测呼气末过度膨胀（ETO），通过对CW额外施加重物、手动压迫或把躯干放置水平位置，使得呼气末肺容积减少，CW压力负荷应持续至少几个呼吸周期。“矛盾反应”是对这些操作的一种反应（表明存在广泛的ETO），可以定义为在使用任何流量波形输送不变的潮气量时，所需要的驱动压力出现下降（或者，在使用不变的驱动压力下，潮气量出现了增加）。较高的PEEP水平和直立体位会增加因胸壁（CW）承受了压力负荷而产生的容积损失和矛盾反应的幅度，而重度肥胖和/或气体陷闭则会减少容积损失和矛盾反应的幅度。

体位

将床头部抬高15°- 45°，是一种标准的临床做法，主要通过减少腹腔内容物对胸腔的压力来“卸载”肺部的外部压迫。相反，将床头放至水平位置（0°）可以预测、并可逆地增加胸壁（CW）的压力负荷，随着角度的反转，跨肺压力（Ptp）和功能残气量（FRC）的减少大致呈线性关系。在对胸壁手动加压或施加重物之前，应采取水平体位，可以使体位的影响最小化。

手动加压

压力可施加于胸廓肋骨或腹部，但对于非肥胖者，腹部通常需要较小的压力就可产生所需的肺容积变化以引发矛盾现象。手动加压足以使吸气期间的跨肺压（Ptp）下降，在进行吸气末暂停操作时，会使平台压（以及胸腔内压）升高超过2 cmH2O（见图1）。在潮气量通气恢复后，“推”这一动作保持不变，需要持续几个呼吸周期。由于在俯卧位时，胸壁的压力负荷也一样会发生，这似乎是一种有趣的可能性，即在仰卧位时对短暂的挤压产生了矛盾反应，可能预示着俯卧位时存在持续的呼吸力学获益，哪怕肺复张的潜力很低。

图1. 通过手动按压腹部对胸壁施加压力负荷时，气道压力反应序列变化。在吸气末暂停期间，肺泡压力（平台压）明显升高（>2 cmH2O）（图A），这表明在持续加压负荷下，当负荷潮气呼吸恢复时，胸膜腔压力的上升足以使肺容积减少（阴影部分）。在数个负荷呼吸周期后，再次测量胸膜腔压力（图B）发现驱动压下降，这就可确认存在呼吸力学的“矛盾”现象。

额外增加重物加压

使用一个有弹性的大容量软袋子（例如，装有沙子或5升生理盐水的袋子），大约10公斤的额外重物可以方便地横向施加在胸骨中线位置。与手动加压不同，当身体躯干没有处于水平位置时，在胸骨上施加的额外重量不容易展开，并且这种重力负载的加压效果随着重力角度和重量增加而发生变化。在概念上，额外重物加压可以简单地用于诊断目的，但不太方便，增量并非连续的，因此与手动加压或改变躯干体位相比“可滴定”程度更小。

小结

总的来说，短暂加压和变换体位这些操作是可以快速执行的、患者容易忍受、可以立即逆转的，并且普遍可得。这些对于检测ETO具有重要价值，通过这样做，同时建议对潮气量、呼气末正压（PEEP）和/或体位进行适当的调整，这有助于个性化实施一种“最小化拉伸”的肺部保护策略。