机械通气的正面影响与呼吸机相关性肺损伤（VILI）的预防密切相关。呼气末正压(PEEP)的合理应用可减轻正压通气的负面影响。Ashbaugh团队在他们的开创性研究中观察到了PEEP对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者动脉氧合的正面影响。然而，人们很快就认识到了过高的PEEP的潜在负面影响，包括血流动力学的受累和气压伤。那我们该如何去确定机械通气患者的适当PEEP水平呢?

1 PEEP的生理学效应

应用PEEP可增加呼气末肺容积，从而改善肺顺应性，继而降低驱动压(平台压-PEEP)。现已证实肺部的顺应性改善以及驱动压下降可以改善患者的生存率。在呼气末，如果气道和肺泡保持低水平的压力，在潮气量通气时不稳定的肺泡可能存在反复开放和塌陷。肺泡的反复开闭使得肺实质和远端小气道发生永久性的剪切损伤。此外，肺泡表面活性物质的减少，也会导致肺泡塌陷。肺病变部位的肺泡塌陷可导致肺部相对正常的肺泡优先通气并过度膨胀，引起了肺的形变。因此，在“婴儿”肺中，通气较好的区域更易于发生损伤。形变选择性地分布在充气和非充气肺泡的交界边缘。适当PEEP水平的应用可以减轻潮气量通气引起的肺泡反复开闭，从而减轻肺的应力。

此外，减轻肺的应力可减轻炎症反应和随之而来的生物损伤。应用PEEP有助于维持肺泡在呼气末仍保持开放状态，减少潮气量通气时肺泡周期性开闭带来的不利影响。当肺泡在呼气末仍保持张开放时，就会减少相对正常的肺泡出现过度充气(图1)。因此，应力对通气和塌陷肺的边缘的作用减弱。总的来说，最佳PEEP水平可提供较均匀的肺通气。而且，PEEP可使塌陷的肺泡复张，减少肺内分流，改善氧合。

图1. 左：肺底处部分塌陷的肺泡。右：增加PEEP后，肺泡复张

2 PEEP的副作用

应用不恰当的高PEEP，可导致吸气压力上升、肺泡过度膨胀和VILI持续存在。此外，PEEP可能不会像预想的那样使塌陷的肺泡复张;相反，它可能使已经通气的肺泡过度膨胀。与已通气的肺泡过度充气相比，塌陷的肺泡的复张程度可能因PEEP水平和塌陷肺的“可复张性”而不同。因此，应用PEEP可能会使肺复张、肺泡过度膨胀或两者兼而有之。

过高PEEP水平也可导致胸腔内高压，阻碍静脉回流，从而使心输出量下降。当肺毛细血管承受的压力增大，可发生塌陷，导致肺血管阻力增加，从而增加右心室的后负荷。过高的PEEP可使肺泡压升高，甚至大于肺毛细血管压，这可导致肺毛细血管塌陷，相对于通气而言，血流灌注减少，导致肺泡死腔增加。高PEEP还可能增加气压伤的风险。表1描述了增加PEEP的潜在优势和可能的副作用。

表1. 增加PEEP：支持与反对的理由

3 如何滴定PEEP？

3.1 应用PEEP表

ARDS-net试验使用了基于FiO2需求的表格来应用PEEP。尽管简单易用，但基于FiO2水平滴定PEEP的方法，并没有考虑到肺的可复张性，以及在增PEEP后氧合得不到改善的情况。事实上，患者个体对PEEP的反应可能存在很大的差异性。

3.2 根据氧合的反应

根据氧合反应滴定PEEP是一种常用的方法。如果PEEP能使肺复张，减少了肺内分流就应该能改善氧合。尽管肺泡复张与氧合改善之间的相关性可能不一致，但经PEEP治疗后氧合好转已被证明可改善生存率。随着PEEP水平增高，PaCO2水平也升高，这提示存在肺泡过度膨胀。

3.3 监测顺应性

传统上认为，随着PEEP的应用，顺应性出现相应的改善，则表明肺已复张。在Suter团队发表的具有里程碑意义的研究当中，显示当PEEP滴定到获得高大的静态顺应性时，氧输送最大。以静态顺应性为导向来调整PEEP水平，可改善氧合和器官功能。然而，肺顺应性的增加，可能仅仅反映着肺泡周期性开放和塌陷，肺并没有真正的复张。

3.4 监测驱动压

驱动压等于潮气量除以静态顺应性。因此，对于恒定的潮气量，随着PEEP的增加，驱动压出现降低提示肺泡已复张。然而，驱动压的降低是由于顺应性改善所致。因此，基于驱动压来调整PEEP就与基于静态顺应性来调整PEEP一样，具有相同的局限性。Amato团队对来自9项随机对照试验的3562名患者进行了多层次中介分析。研究显示，驱动压与生存率之间的相关性最强，驱动压力越高，死亡率就相应增加。改变潮气量和PEEP之后，只有驱动压随着同步变化，才与生存率相关。

3.5 监测食道压

在机械通气时，气道压趋向使肺扩张，而胸腔内压的作用恰恰相反。因此，真正作用于肺泡壁使肺泡扩张的压力是跨肺压。

跨肺压=气道压-胸腔内压

胸壁和腹部异常(如：胸外伤、胸腔积液、肥胖、腹腔室隔综合征等)会增加胸内压，因此，它们是降低跨肺压的。胸壁弹性增加(胸壁硬度增加)可抵消跨肺压，从而阻碍肺膨胀。将PEEP水平设置为大于或等于胸腔内压，可以防止呼气期间肺泡塌陷。食道压接近胸腔内压，可以通过监测食道压并根据它来设置恰当的PEEP水平。

在一项RCT中，把根据食道压监测来滴定PEEP的方法与根据FiO2的需求来经验性设置PEEP的方法进行了比较。在以食道压为导向组中，根据FiO2的需求，把PEEP水平设置在食道压之上0-6cmH2O之间。在28天死亡率和非机械通气天数上的主要复合转归，两组之间并无显著差异。

3.6 影像引导下的PEEP滴定

CT成像检查可以分析作用于肺部的不同水平的压迫力。然而，CT成像指导PEEP滴定的有效性尚未在临床实践中得到证实。考虑到在危重病人中反复行CT检查存在实际困难，这种方法通常不会有前景。Bouhemad团队使用肺部超声来评价PEEP所导致的肺复张情况。他们观察到超声检查的再充气评分与用压力-容积曲线测量的肺复张有显著相关性。超声检查很容易在危重病人床旁进行，因此，与CT检查相比，超声检查更具可行性。然而，超声检查也有着它的局限性，它不能识别肺泡过度膨胀。

4 根据电阻抗成像（EIT）滴定PEEP

EIT是一款无创的、可以在床边滴定PEEP的工具。使用贴在胸壁上的一对电极施加交流电，同时从其他电极测量感应电压。通过电导率的差异来重建2D图像，描绘肺的不同区域之间的通气和血流灌注分布。使用EIT，可以评估肺复张过程中的肺容积变化，从而实现最佳PEEP水平的滴定。早期研究表明，EIT可能是床边评估肺的潜在可复张性和个体化设置PEEP水平的有用工具。

5 高PEEP vs. 低PEEP

一些研究使用PEEP/FiO2表或基于吸气平台压力来设定PEEP，对高PEEP与低PEEP进行了比较，临床结果没有差异。

PHARLAP研究在中-重度ARDS患者当中把开放肺的通气策略进行了比较，包括肺复张手法和运用传统的肺-保护通气策略来滴定PEEP。在开放肺策略组中，先把PEEP增加到20 cmH2O，然后逐步增加到30和40 cmH2O，各持续2分钟。然后将PEEP降低至25cmH2O，并每3分钟以2.5cmH2O的幅度下调滴定，直到饱和度下降超过2%或降至15cmH2O的最小PEEP水平。在对照组中，患者接受小潮气通气（4-6 mL/kg预测体重），保持平台压小于30 cmH2O，根据ARDS-net低PEEP表来设定PEEP。在主要结局28天死亡率方面，两组之间并无显著差异。次要结果（包括ICU死亡率、住院死亡率、90天和6个月时的死亡率，以及ICU住院时间和整个住院时间），两组之间也没有显著差异。开放肺策略与心血管不良事件发生率的增加相关；然而，对难治性低氧血症的患者来说，开放肺策略组的抢救性治疗需求则较低。

一项多中心的ART试验，在中-重度ARDS患者中，把肺复张后联合以最佳顺应性为导向的PEEP滴定与低PEEP策略进行了比较。试验中肺复张的方法是先把PEEP上调至25 cmH2O维持1 min，随后再上调PEEP至35 cmH2O维持1 min，45 cmH2O 维持2 min，然后根据最佳的肺顺应性滴定PEEP水平。在出现3例心脏骤停后，被迫改为使用相对较低水平PEEP的方法。在肺复张联合PEEP滴定组中，28天死亡率显著高于低PEEP组（55.3% vs. 49.3%; HR: 1.20，95%CI:1.01-1.42；P=0.041）。

Kacmarek团队将开放肺通气策略与基于ARDS-net低PEEP流程的策略进行了比较。开放肺策略，在实施肺复张后，下调滴定PEEP水平。两组间60天死亡率无显著差异;此外，ICU死亡率和非机械通气天数的结果相似。但在开放肺策略组，氧合、肺力学和驱动压均有显著改善。

PEEP的获益效果仅发生在肺泡具备可复张潜能的患者中。没有对肺的可复张性进行评估，就进行经验性肺复张，可能会对存在肺可复张性的患者产生获益效果；但是，对于没有肺部可复张性的患者结果恰恰相反，可能会导致肺过度膨胀相关的负面效果产生。在肺部没有可复张的患者中，任何高PEEP相关益处都可能被害处所抵消。因此，患者的异质性可能会混淆使用固定PEEP水平的试验，这些患者在复张的可能性上的变异很大。表2汇总了把不同PEEP水平进行比较的对照研究。

表2. 在ARDS患者中把不同PEEP水平进行比较的研究

要点

◎    适当的PEEP水平必须是根据患者肺部的可复张性而个体化设定的。

◎    经验性使用高PEEP不太可能获益。

◎    对增加PEEP水平而出现的氧合反应可能是一个合适的生理学终点，并已被证明可以改善生存率。

◎    随着PEEP水平的升高，出现顺应性的改善和驱动压的下降，这可能是一个提示着肺已复张的有用临床指标。

◎    尽管以跨肺压为导向的PEEP应用设定有着很强的生理学基础，但临床结果却令人失望。

◎    未来的研究应侧重于改进可用于评估肺部可复张性的方法，从而更精确的滴定PEEP水平。