《Pathology - Journal of the RCPA》：Estimation of Transpulmonary Driving Pressure, Strain, and Lung-Specific Elastance Using Volumetric Methods in Invasively Ventilated Children—A Feasibility Study
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本綜述探討了在兒科有創通氣中，通過整合氮氣多呼吸洗入/洗出技術與呼氣末正壓階梯法，非侵入性地估算跨肺驅動壓（DPTP）、肺應變和肺特異性彈性（k）的可行性。研究表明，盡管存在技術限制，該方法有望替代食管測壓術，為兒童個體化肺保護性通氣提供床旁監測新策略，強調了在兒科群體中根據生長參數進行標準化的重要性。
引言與研究背景
有害的機械通氣（MV）設置會增加肺應力（反映在跨肺驅動壓[DPTP]中）和肺應變（即相對于其靜息容積的容積變化）。這兩者進而可能引發炎癥，導致呼吸機相關性肺損傷（VILI）。肺應力和應變通過肺特異性彈性（k）緊密相連，肺應力等于k乘以肺應變。床旁監測肺應力和應變是個體化肺保護性通氣的重要環節。食管測壓術作為評估胸膜壓的“金標準”，可以量化DPTP，但由于依賴氣囊位置、患者體位、氣囊壓力、食管平滑肌反應性、腹內壓以及兒科導管可用性有限等問題，在兒科實踐中尚未廣泛應用。這凸顯了對替代工具的需求。在此背景下，“呼氣末正壓階梯”法已在實驗和成人患者中用于測量k和DPTP，并與食管測量值有良好的相關性，但該方法在通氣兒童中尚未得到驗證。同時，既往兒科研究已描述了使用氮氣多呼吸洗入/洗出技術在各種PEEP水平下估算呼氣末肺容積的可行性。本研究旨在驗證將NMBW技術與PEEP階梯法整合，能否在有創通氣的兒童中同步估算DPTP、應變和k。
材料與方法
本研究是一項前瞻性可行性生理學研究，于2021年12月1日至2022年8月30日在印度海得拉巴彩虹兒童醫院PICU進行。研究對象為2個月至16歲、接受有創通氣且使用帶套囊氣管插管的兒童。排除標準包括存在內源性PEEP、心血管不穩定、俯臥位、胸廓或脊柱畸形、神經肌肉疾病、接受體外裝置支持、吸入一氧化氮或高頻振蕩通氣，以及吸入氧濃度大于0.65的患兒。
研究過程中，患兒被鎮靜并行神經肌肉阻滯。使用配備s-COVX模塊的GE Carescape R860呼吸機。研究基線時，將通氣模式切換為容量控制通氣，設置潮氣量為6 mL/kg，目標平臺壓低于28 cm H2O，驅動壓低于15 cm H2O。研究流程主要包括兩個核心測量：首先，在零呼氣末正壓下，使用NMBW技術測量功能殘氣量；然后，進行“PEEP階梯”操作，將PEEP升至預設的較高值，并再次測量呼氣末肺容積。
關鍵參數計算公式如下：
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肺彈性（EL） = （PEEPhigh- ZEEP）/ ΔEELV
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肺特異性彈性（k） = EL× FRC
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ZEEP下的應變 = Vt/ FRC
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跨肺驅動壓（DPTP） = k× （ZEEP下的應變）
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PEEPhigh下的總應變 = （PEEPhigh下的Vt+ ΔEELV）/ FRC
數據采集期間，若出現血氧飽和度下降或血流動力學不穩定等情況，則停止操作。數據最終分析了33名合格受試者，其中18名患有小兒急性呼吸窘迫綜合征。
結果
分析顯示，33名受試者在ZEEP下按體重標準化的FRC中位數為15.1 mL/kg。FRC與ZEEP下的呼吸系統順應性存在顯著相關。ZEEP下的應變與DPTP及平臺壓均呈正相關。比較PARDS與非PARDS組發現，PARDS組的FRC、按體重和身高標準化的FRC均顯著較低。PARDS組的中位k值低于非PARDS組，但當k按體重和身高標準化后，兩組間差異消失。此外，非PARDS組的肺彈性與總彈性比值高于PARDS組，兩組的中位比值均大于0.7，表明這些群體中正常胸壁彈性的普遍性。
討論
本研究證明了整合PEEP階梯法和NMBW技術非侵入性估算肺應力（DPTP）和應變的可行性。該方法旨在克服食管測壓術在兒童應用中的局限性。研究中觀察到的DPTP與應變之間的正相關，與成人研究中的線性關系描述一致。PARDS組k值較低主要歸因于其更低的FRC，而將k按生長參數標準化后組間差異消失，突出了在兒科群體中進行標準化的重要性，這與過去關于兒童呼吸系統特異性順應性受生長發育影響的觀察相符。
本研究使用了NMBW技術量化肺容積，并觀察到Crs與FRC（在ZEEP下測量）之間存在顯著相關性，支持了該測量方法的可靠性。
當然，研究也存在局限性：因各種技術原因排除了大量受試者，尤其是嚴重PARDS患兒；NMBW技術存在測量誤差風險；缺乏食管測壓術的“金標準”驗證；并且是單中心研究，可能限制結果的普遍性。
結論與未來方向
總而言之，這項前瞻性生理學研究表明，通過整合PEEP階梯法和NMBW技術，可以在床旁估算兒童的DPTP、應變和k。盡管存在技術挑戰，但該方法為兒童個體化肺保護性通氣監測提供了有潛力的非侵入性替代方案。未來有必要在更大規模、多中心的兒科隊列中，通過與食管測壓術這一金標準進行比較，來驗證這些技術的臨床有效性和實用性。
