食道压和跨肺压监测

无论自主呼吸还是被动通气，气体进入肺泡需同时对抗肺和胸壁的弹性回缩力。胸腔介于胸壁与肺之间，胸腔压是区分肺与胸壁力学特性的重要监测参数。然而，临床上不易直接获得胸腔压，因此，食道压常被作为间接反映胸腔压的替代值，用于区分肺与胸壁在呼吸过程中应力的贡献，如肺与胸壁弹性、吸气努力与呼吸作功等。早期食道压研究多集中于自主呼吸。近年来发现，对于急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者，基于食道压监测的跨肺压，代表了肺在机械通气（MV）过程中承受的应力，是造成呼吸机相关性肺损伤（VILI）的重要因素之一。同时，有研究显示，由于ARDS患者肺的不均一性病变，应用跨肺压指导个体化MV参数设置，可能改善ARDS患者的转归。因此，食道压监测又引起了临床MV研究的广泛重视。但是，食道压监测具有一定的技术要求，且测量结果受到多种因素影响，如食道压监测导管的气囊容积、位置、食道壁弹性和纵隔器官的重量等，导致该监测技术多用于基础研究，并没有在临床常规应用。现对食道压监测的解剖学基础、监测技术及临床应用情况进行综述，尤其对跨肺压的数据解读进行分析，为临床应用提供参考。

1.食道压监测的解剖学基础及测量技术

食道为长约25 cm的肌性管道，起于咽部，终于贲门，通过胸廓上口进入胸腔，与胸膜腔毗邻。食道由平滑肌和骨骼肌构成，仅在吞咽时发生运动，能够较好地传导胸腔内的压力。因此，在直立体位，呼吸周期中食道压的变化值可以很好地反映胸腔压的变化；而对于仰卧位患者，食道上方纵隔器官（主要为心脏）产生的重力以及腹内压，可能影响食道压替代胸腔压的准确性。

目前食道压监测技术主要包括3种，即气囊导管、水囊导管和直接压力传感器，最常应用的是气囊导管测量法。目前市售食道压监测导管，如食道气囊导管Cooper（美国CooperSurgical公司）、成人鼻胃管SmartCath-G（美国CareFusion 公司）等，均由1个可以充气的气囊和与之相连的细长导管构成，其末端可以连接压力测量装置、心电监护仪的压力传感器和呼吸机整合的附加压力测量端口，以显示气囊压力。

2.食道压监测导管的放置

2.1  位置

研究表明，气囊位于食道中下2/3的监测结果能准确反映胸腔压；而在其他位置时，由于心脏和肺对食道的压迫更明显，可能导致监测的食道压高估胸腔压。应用时，经口或鼻腔将导管放入约55 cm的深度，使气囊到达胃腔，并向气囊内注入最小的推荐气体量。在自主吸气时，膈肌下降，挤压胃部，导致胃内压升高，可以观察到吸气时气道压下降，而气囊压（实际为胃内压）升高，说明气囊位于胃腔内。但是，对于接受控制通气且无自主呼吸的患者，吸气相气道压和胃内压同时升高，这时可以连续轻按腹部，如果观察到气囊压波形出现“锯齿样”震颤，也可以提示气囊位于胃腔内。随后，将气囊慢慢退回食道，对应的压力波形出现心电伪影增大和压力监测值变化。对于自主呼吸患者，当气囊进入食道时，吸气时的食道压会从正向波变为负向波；对于无自主呼吸的患者，食道压波形始终为正向波，当食道测压管退到贲门时，可观察到气囊压力明显升高，此后逐渐下降，同时伴随心电伪影逐渐增大。

临床常用Baydur阻断试验辅助验证气囊的合适位置，但先决条件是保持自主呼吸。呼气末阻断气道以保证肺容积无变化；当患者出现吸气努力时，气道压和食道压同时降低，此时如两者下降幅度的比值位于0.8～1.2之间，则说明气囊已置于合适位置，否则，应重新定位气囊位置和容积。该阻断试验的原理：气道阻断时，虽然患者出现吸气努力，但不会发生肺容积和跨肺压的变化，因此理论上，气道压和胸腔压的改变应该是一致的。对于没有自主呼吸的患者，可以采用正压阻断试验，即在呼气末进行气道阻断，同时轻轻挤压患者肋骨，使气道压和食道压同时升高，再计算气道压与食道压变化值的比值。研究表明，自主呼吸和正压阻断试验之间具有较高的一致性，可在不同临床条件下应用。阻断试验过程中另一点需要注意的是，阻断时人工气道不能漏气，可通过观察流速波形及时发现。阻断试验前应重新检查人工气道气囊，并列为常规操作内容。心电伪影也可能影响食道压监测结果，影响程度可能高达4～5 cmH₂O（1 cmH₂O＝0.098 kPa）。有研究表明，使用整倍心动周期确定食道压的测量时相，能够进一步提高阻断试验的准确性。

此外，放置食道压监测导管时，应严密观察患者是否存在咳嗽，或者气道压突然升高的情况，避免气囊误入气道。对于小容积气囊导管，以及咳嗽反射较弱或无自主呼吸的患者，更需要格外注意食道压的监测波形。如果发现心电伪影很小，同时进行呼气末和吸气末气道阻断时，食道压与气道压的数值十分接近，需要警惕气囊位于气道内。

2.2  气囊的合理充盈容积

目前临床应用的气囊材质主要包括聚乙烯和橡胶，以前者更为常用。由于气囊存在弹性回缩力，过大的气囊容积会高估气囊周围压力；反之，注气不足则会导致周围压力传导不佳，从而低估周围压力。因此，合理的气囊充盈容积是保证测量结果准确性的关键。Mojoli等在体外实验中观察了6种常用气囊导管的合理气囊充盈容积。研究者将6种常用气囊导管置于不同压力的气室内，以一定间隔向气囊内注入气体，同时测量气囊内外压力，以气囊内外压力差不超过1 cmH₂O为标准，评估气囊的合理充盈容积。结果显示，不同类型的气囊具有各自独特的合理充盈容积，且该容积随外周压力的升高而增大，均比生产厂家推荐的容积偏高。Yang等在体外模拟了动态通气过程，同样以一定间隔给气囊充气，结果显示，气囊容积-压力曲线呈“S”型，使用特定的sigmoid公式进行拟合，可以定量得出合理的气囊充盈容积。由于食道壁属弹性组织，因此，临床上进行气囊注气试验时，不同气囊容积与食道压之间的关系也会掺杂食道壁的弹性成分。Mojoli等的临床研究显示，气囊容积-食道压曲线也呈“S”形，中间部分呈线性相关，代表气囊的合理充盈容积，能够较准确地传递气囊周围压力。同时，该线性阶段的斜率也反映了食道壁的弹性，可用于食道压的校正。

3.跨肺压监测数据的分析方法

跨肺压是直接扩张肺组织的作用力，为肺泡压与胸腔压的差值。临床上常以食道压作为胸腔压的替代值，用于计算跨肺压。理论上，气道阻断达到一定时间后（一般为3 s），气道压与肺泡压平衡，此时气道阻断压近似于肺泡压，可作为其替代值。实际操作中，最简单的跨肺压计算方法是直接采用阻断时测量的气道压与食道压绝对值的差值。然而，胸腔压向食道中下段腔内的传导，需要经过纵隔器官（尤其是仰卧位）和食道壁，因此，应用食道压的绝对值计算跨肺压存在争议。一项针对健康志愿者的研究显示，食道压的绝对值在直立位和仰卧位之间存在3 cmH₂O的差值，被认为源于纵隔重量。当分别应用0.5 ml和1.0 ml气囊充盈容积时，两者食道压的差值为2 cmH₂O。因此，有研究者采用直接减5 cmH₂O 的方法校正跨肺压，但是这种方法是否合理仍有待商榷。

如前所述，食道壁弹性也可能影响食道压监测结果的准确性。Mojoli等采用气囊注气试验获得气囊容积与食道压的相关曲线，用中间段直线回归的斜率代表食道壁弹性，用最佳气囊充盈容积和食道壁弹性得出食道对抗气囊充盈产生的弹性回缩力，并将该回缩力从食道压测量值中减除，进一步提高跨肺压监测的准确性。然而，这种方法获得的曲线斜率能否真正代表食道壁弹性，仍需进一步研究。

早期研究中比较了直接测量的胸腔压与食道压之间的关系，结果显示两者的绝对值存在差异，但是两者在呼吸周期中变化值的相关性和一致性很好。因此，有学者推荐了基于食道压变化值的跨肺压校正方法，包括释放衍生法（release-derived method）和弹性衍生法（elastance-derived method）。采用释放衍生法时，除需要测量吸气末及呼气末阻断时的气道压和食道压外，还需要在呼气末阻断时断开呼吸机，让患者呼出肺内残余气体（气道释放），此时气道压与大气压平衡，并测量该气道压和食道压。该方法的理论基础是：在平静呼气末，气道压等于大气压时，胸腔压为0。通过计算MV过程中吸气末和呼气末食道压与气道释放时食道压的差值，校正跨肺压。该方法的优点是：由于气道释放时纵隔重量和食道壁弹性基本保持不变，该方法可以有效避免上述因素的影响；缺点是需要将患者从呼吸机断离。弹性衍生法是对释放衍生法的改进。呼吸系统的弹性等于肺的弹性与胸壁弹性之和。被动通气潮气量稳定时，可应用吸气末阻断、呼气末阻断获得的气道压差值（呼吸系统驱动压）及食道压差值（胸廓驱动压）计算呼吸系统弹性和胸壁弹性，以两者的差值代表肺的弹性。应用肺的弹性在呼吸系统弹性中所占比例，可计算出吸气末跨肺压。该方法的优点在于无需断开呼吸机；缺点是无法获得呼气末跨肺压。

4.结论和前景

近年来，食道压和跨肺压监测引起了临床呼吸力学研究的广泛重视。食道压能够区分肺与胸廓的力学特点，这不仅有利于评价患者的吸气努力，还能为ARDS患者实施肺保护性通气提供个体化设定方案。食道压监测过程中，气囊的位置和容积是需要重点关注的技术要素。跨肺压有多种计算方式，其中在呼吸周期中的变化值是经验证的准确方法。食道压和跨肺压监测的临床常规实施尚有待进一步研究证实，且数据解读也存在一些争论。因此，在建立食道压标准化监测流程的基础上，今后的研究方向应着眼于适宜患者群体的确定，尤其是评价基于食道压监测为指导的临床处理策略对患者转归的影响。