重症必备基础知识：呼吸力学

摘要

呼吸力学的测量仍是机械通气床边监测的主要手段。理想情况下，应用于肺的能量是基于机械功率方程来优化的。设置呼吸机参数需要考虑能量转换和防止呼吸机相关损伤等多个方面的因素。最新的前沿技术似乎很有前景；特别是电阻抗断层扫描和肺超声与常规监测相结合是当下未来的发展方向。

引言

机械通气可以通过气压损伤、容积损伤、剪切力损伤、氧创伤和生物创伤等损伤肺组织。这5种机制有各自特定的病理生理特征，但在肺损伤的途径上具有相似之处（呼吸机相关肺损伤[VILI]）。所有这些机制都有可能通过炎症介质的局部生成和释放而导致炎症反应，这被称为生物创伤。所谓的肺保护性通气策略旨在尽量减少VILI的病理生理特征的发生。为了防止VILI，从呼吸机转移到患者的能量应限制在最低限度。为此，潮气量（VT）和吸气压力应保持在较低的水平，以尽量减少气压损伤和容积损伤的风险。这篇综述简要概述了呼吸（也称为肺）力学的测量和为实现这一目标而进行的该领域的当前进展。

什么是呼吸力学？

呼吸力学是指通过测量压力和流速来表达肺功能。从这些测量中，可以确定各种衍生指标，如流速、压力、容量、顺应性、阻力和呼吸功（WOB）。这些因素直接影响肺容积，从而影响功能残气量（FRC）和气体交换。当呼吸力学的参数之一被绘制为时间的函数或作为其他参数之一的函数时，我们可以推导出相应的波形。这将产生标量示踪的压力-时间、流速-时间和容量-时间的图形，以及流速-容量（V-V）和压力-容量（P-V）图。目前所有的正压呼吸机，包括手术室里的呼吸机，都能在床边提供一些肺力学监测。此外，更先进的呼吸力学监测模式，如食道压力和膈肌的电活动，可提供更为复杂的呼吸努力和膈肌功能分析。因为这方面内容超出了本文范畴，我们只会简笔带过。肺超声现在是床边呼吸机管理的第二大支柱，它提高了上述监测手段的诊断准确。

为什么要测量呼吸力学？

人工通气是一种替代或增强吸气肌肉功能的临时措施，提供必要的能量，以确保在吸气时气体进入肺泡。当人工通气的支持解除时，由于气体被动地呼出，肺和胸壁回弹到原来的体积。了解呼吸力学对于患者在机械通气过程中的评估至关重要，以便使现有的技术符合患者的需求。我们的目标是优化患者的肺生理，提供有效的气体交换，维持肺泡复张，减少潜在损伤，并确保血流动力学的稳定。在评估过程中，分析和合并呼吸力学的测量结果将提供优化术中机械通气所需的信息。呼吸机的优化设置要求医生了解人-机交互的复杂性，特别是在由呼吸机图形显示的测量变量方面。这些变量代表了呼吸机和患者的呼吸力学之间的相互作用，由运动方程来描述，也就是作用于肺的功率。

为什么要测量呼吸力学？

人工通气是一种替代或增强吸气肌肉功能的临时措施，提供必要的能量，以确保在吸气时气体进入肺泡。当人工通气的支持解除时，由于肺和胸壁回弹到原来的体积，气体被动地呼出。了解呼吸力学对于患者在机械通气过程中的评估至关重要，以便使现有的技术符合患者的需求。我们的目标是优化患者的肺生理，提供有效的气体交换，维持肺泡复张，减少潜在损伤，并确保血流动力学的稳定。在评估过程中，分析和合并呼吸力学的测量结果将提供优化术中机械通气所需的信息。呼吸机的优化设置要求医生了解人-机交互的复杂性，特别是在由呼吸机图形显示的测量变量方面。这些变量代表了呼吸机和患者的呼吸力学之间的相互作用，由运动方程来描述，也就是作用于肺的功率。

胸部力学生理学

呼吸系统可以通过线性单室模型进行简化，该模型包括一个代表气道的管子和一个代表肺泡和胸壁的气球。

通气阻力有许多构成因素，其中最重要的是以下几点:

.  肺组织和胸壁的弹性阻力

.  源于肺泡气液界面表面张力的阻力

.  气流通过气道时的摩擦阻力

. 胸腔内组织变形时的摩擦阻力（粘弹性组织阻力）

. 与气体和组织运动相关的惯性（在正常呼吸频率下可以忽略不计）

前两种形式的阻力可以归类为弹性阻力。这类阻力是在气体还未进入肺内流动时进行测量的，代表了肺和胸壁的总顺应性：

.  顺应性Crs  = Δ 容量/Δ压力

.  弹性ELrs  = Δ 压力/Δ容量 = 1/C

后三种形式的阻力可以归类为非弹性阻力或呼吸系统阻力。这类阻力发生在气体在气道内流动时，而克服这种摩擦阻力的做功会随着热量消散而消失。对气流的阻抗代表了气道的阻力：

.  阻力R = Δ 压力/流速

需要注意的是，线性单室模型没有考虑到在肺和胸壁疾病的情况下，阻力和顺应性并不是恒定的这一事实；相反，它们与流速和容量息息相关。克服弹性阻力的做功作为势能被存储，再加上吸气时的弹性变形，是自主呼吸和人工呼吸时呼气的通常能量来源。

机械能的概念

以往对呼吸机的调节，往往只考虑呼气末正压(PEEP)、潮气量(VT)、平台压（PPlat）和△P等变量，其余部分如流量和呼吸频率往往被忽略。问题是，一个变量的任何改变都会改变另一个变量，从而使理解变量之间的关系变得更加困难，使整体情况变得模糊。基于这一点，Gattinoni和他的同事们在2016年提出了机械能(MP)的概念。MP等于呼吸频率与呼吸周期膨胀能量的乘积，后者由三个部分组成:(1)在气体运动过程中克服组织和气道阻力所需的力量(吸气阻力功)，(2)向肺和胸壁充气所需的力量(VT相关功)，以及(3)克服PEEP相关的肺和呼吸系统弹性回缩力所需的(一次性)力量。最终，在MP的表达式中，包含了以下内容:

P_APPL =P_VENT+P_MUS=VT /C+V×R

其中P_APPL是施加在肺上的力量，P_VENT和P_MUS分别是呼吸机和肌肉施加的压力。

弹性(E)与P与V有关，阻力与P与(V)有关，因此可以修改运动方程，以解释气道开放压(Paw)如何划分为阻力和弹性。

P_AW（t）=P0 +E（V）（t）+ R（V）（t）

这里，P0代表起始压力，呼气末压力为零或PEEP。

以不同的方式书写，这些成分可以分为以下更熟悉的变量，可以在床边轻松测量:

其中△V表示VT, ELrs为呼吸系统弹性(顺应性倒数)，RR为呼吸速率，I:E为吸气与呼气时间比。为了开始充气，肺需要的能量大于呼气末PEEP在系统中储存的势能。△V×PEEP是在PEEP水平上平衡系统中储存的势能所需的能量(即当与时间相关时，与PEEP相关的MP)。

当气道压力升高时，肺复张减少，扩张增加。因此，尽管总的来说，它对肺复张损伤的机械作用可能在其较低范围内起到肺保护作用，但上升的PEEP无疑是MP的一个组成部分。因此，通过增加肺部压力和应变引起VILI。MP可以使用P-V曲线计算。机械能定义为吸气侧跨肺压力(x)-容积曲线与容积轴(y)之间的面积，测量单位为焦耳。

遵循这一基本思路，Gattinoni和他的同事们进行了一系列动物实验，通过改变PEEP来改变MP。PEEP在0 ~ 7 cmH2O之间虽然总MP保持不变，然而能量的组成发生了变化。当PEEP相关能量增加时，由于驱动压力(△P)和呼吸阻力的影响，能量减少，PEEP水平可达7 cmH2O。如果PEEP进一步升高(达到11-18 cmH2O)，MP的所有组分以及总能量都在稳步增加。VT、驱动压力和吸气流量使MP呈指数增长2倍。MP随频率呈1.4倍指数增长，而PEEP呈线性增长。同样的MP在健康或受伤的肺中可能产生不同的效果。12 J/min的功率可能是VILI的一个有意义的上限，可能是生存的一个预测指标。标准化理想体重计算MP是预测成人呼吸窘迫综合征(ARDS)患者死亡率的良好呼吸机变量。

应力

应力是施加于某一区域的力，如施加于肺实质的压力。以一定角度施加的力产生剪切应力。在临床中，肺应力是指肺内的扩张压力，以及反作用力(肺外)，来源是胸壁。肺应力的最佳指标是经肺测压，这在常规实践中很难测量，但可以通过跨肺压测量来估计(例如，使用食管球囊，见以下信息)。在临床上常用平台压替代，尽管存在局限性。平台压力并不代表对肺组织的实际作用力，而是扩张肺和由胸腔和隔膜组成的胸壁所需的压力。例如，胸壁僵硬的患者在气腹时，会有较高的平台压，这不能自动转化为肺过度膨胀。在大多数患者中维持平台压低于25 cmH2O（ARDS患者<30 cmH2O）会将肺应变限制在低于2 cmH2O（被认为是有害的），将肺压力限制在22 至 24 cmH2O（被认为是压力上限）。

应力指数

该指标用于评价恒定容量控制通气时压力-时间曲线的形状。压力线性增加(持续顺应性，指数=1)表明肺泡恢复足够，没有过度膨胀。如果顺应性随着肺的膨胀而恶化(顺应性逐渐下降，向上凹陷，应力指数＞1)，这表明肺过度膨胀，建议降低PEEP、VT或者二者同时降低。如果顺应性随着肺的膨胀而改善(顺应性逐渐增加，向下凹，应力指数<1)，这表明潮汐性肺复张和潜在的额外肺复张的可能性，建议增加PEEP（图一）。

图一、应力指数

应变

应变是指结构形状与其静止状态相比的变形或变化。 肺应变与肺压力直接相关：压力=k×应变，其中k 是特定的肺弹性（人类为13.5 cmH2O）。为了计算肺应变，FRC值是在零PEEP下获得的：肺应变=△V /FRC，其中△V指吸气过程中体积的变化。如果在没有PEEP 的FRC下测量呼气末肺容积(EELV)，则可以测量应变，然后计算压力。 然而，随着 PEEP 的应用，肺应变的概念变得复杂且不太直观。

时间常数

当呼吸系统压力发生阶跃变化时，容量（以及流量和肺泡压力）的变化遵循指数曲线。 体积变化的速度用时间常数（t）（秒）来描述。 时间常数决定了被动充气或放气的肺单位体积的变化率。 用以下关系式表示：Vt =Vi ×e^-t/T

其中Vt是时间t时肺单位的体积，Vi是肺单位的初始体积，e是log对数的底，τ是时间常数。

时间常数可以在吸气或呼气期间计算。 从数学上讲，一个时间常数等于阻力和顺应性的乘积，描述的是将体积增加或减少变63%所需的时间：τ = R× C。具有较高阻力和/或顺应性的肺单位将具有较长的时间常数并且需要更多的时间来填充和排空。

吸气时间常数

由于时间常数代表对阶跃变化的反应（即，方形压力波形），吸气时间常数（RCINSP）将不准确，以至于上升时间永远不会为零。吸气时间常数很重要，因为它决定了在压力控制模式下完成VT输送所需的吸气时间量。

呼气时间常数

呼气时间常数（RCEXP）几乎完全取决于患者（假设被动呼气，PMUS=0且无泄漏），并且在压力瞬间降至PEEP的程度上独立于呼吸机设置（由于呼吸机呼气回路中的阻力，这从来都不是真的）。因此，RCEXP是患者动态呼吸力学的首选指标。一些呼吸机在所有通气模式下提供RCEXP的测量，包括无创通气。体积-时间图可用于计算t（图2）。对于肺部正常的插管患者，RCEXP通常在0.5到0.7秒之间。不同病理的数值如表1所示。呼气时间常数决定了在任何模式下完全呼气所需的时间。因此，如果呼气时间设置为小于五个时间常数，则会发生内源性PEEP 气体滞留（自动PEEP >0）。

表格1

不同肺部病理的静态肺顺应性(Cstat)、吸气阻力(Rins) 和呼气时间常数(Rexp) 概述

图2. 呼吸机屏幕图像显示气道压力(PAW)、流量、容量和食道压力(PES) 随时间的变化。P_PEAK，吸气峰压；P_PLAT，平台压；P_PLAT(ES)，食道平台压；P0，气道压力波形处的总PEEP；P0*，食道压力波形处的总PEEP； VT，潮气量。 （见：Cordioli, R and Brochard, L, Respiratory system compliance and resistance in the critically ill,Oxford Textbook of Critical Care, ISBN: 9780198855439.）

围手术期监测

一般来说，现代的呼吸机都能测量气道压和流量，容积是通过流量测定得出的。除了呼吸机上显示的气道压外，其他的压力测量源（如气管压力、胃内压力和食道压力）也有助于区分气道阻力和胸壁弹性对呼吸力学的影响。

压力测量

在机械通气过程中，普遍通过压力传感器将压力转换为电信号来测量气道压（见图2）。理想情况下压力在近端气道测量，例如，在气管导管的尖端。呼吸机可以通过在呼吸机回路交替分支的零流量状态下测量吸气阀和呼气阀近端的气道压来估测近端气道压。在吸气时，在呼气阀的近端测量吸气压，反之亦然。气道压通常作为时间函数显示在呼吸机屏幕上，并可以通过运动方程进行数学预测。

气道峰压

气道峰压（Paw）是吸气时记录的最大压力。吸气Paw为两部分，(1)通过气道产生气流的阻力压力，(2)扩张肺泡和胸壁的肺泡压。峰压Paw包括阻力和肺泡压成分，但由于吸气结束时没有气流（通过短暂吸气屏气），平台压可以完全反映扩张肺泡和胸壁的肺泡压力。根据运动方程，P_PEAK依赖于PEEP_TOT、流量、吸气阻力、VT和呼吸系统顺应性（假设肌肉活动[P_MUS=0]），因此，任何呼吸力学的恶化都与P_PEAK的增加有关。为了区分阻力增加和顺应性降低，第一步是进行吸气末阻断来测量平台压（P_PLAT），如果P_PLAT没有改变，则P_PEAK的增加是由于阻力的增加；如果P_PLAT较高，则P_PLAT的变化要么是由于总PEEP的增加，要么是由于顺应性的下降；随后，应进行呼气末阻断来测量PEEP_TOT，并检测隐匿性或内源性PEEP。

吸气末平台压

平台压（P_PLAT）是机械通气期间通过手动短时间（通常0.5到2秒）吸气末阻断来间断测量。在阻断期间，整个系统中压力平衡以接近近端气道压力Palv。根据运动方程，P_PLAT依赖于PEEP_TOT、VT和呼吸系统的顺应性（C_RS）。Pplat完全由通气支持期间的VT和C_RS决定：Pplat =VT/C_RS。Pplat的测量仅在肺部被动扩张时有效，而在主动呼吸时无效。在压力控制通气期间流量在吸气结束时可能降至零；在这种情况下吸气峰压（PIP）和Pplat相等。

P_PEAK和P_PLAT之间的压力差称为跨气道压，表示阻力压力。由于气道阻力（Raw），吸气时近端气道压力总是大于肺泡压力（Palv）才会产生气流，如果在吸气时间结束时吸气流量仍为正值，则平台压将低于预设的吸气压。在这种情况下，需要通过吸气末阻断来测量平台压。理想情况下Pplat应保持在30 cmH2O以下，而在ARDS患者中甚至更低。这里假设胸壁顺应性（C_CW）是正常的，而如果C_CW降低，较高的Pplat可能是安全的。

吸气末闭合压力

在肺部正常的患者中，至少0.5秒的吸气末阻断可以准确测量P_PLAT。然而，对于伴有肺部不均匀性的患者，需要更长的吸气末阻断时间（最长可达5秒）才能达到平台期，这种长时间的吸气末阻断必须手动进行。吸气末阻断导致气道峰压（P_PEAK）立即下降至较低的初始压力（P1），然后压力会继续逐渐下降（即使在呼吸机阀门关闭后也是如此），根据呼吸力学在3到5秒后（P_PLAT）达到稳定水平；然后，最大阻力（P_PEAK-P_PLAT）/F被划分为最小阻力（P_PEAK-P1）/F和额外阻力（P1-P_PLAT）/F，最小阻力代表气道和气管导管的流动阻力，额外阻力代表肺组织的弹性或应力松弛以及具有不同时间常数的肺单位间的气流流量（气体摆动）衰减。较新的概念是通过呼气时间常数（τE）来进行Pplat的实时测定，而不需要吸气末暂停动作。如果呼气不像清醒患者那样完全被动，这会很有帮助。

平均气道压

平均气道压力是整个通气周期的平均压力，在图形上，它用压力时间曲线以下的区域除以通气时间（吸气时间加上呼气时间）来表示。在压力控制通气时，吸气压力波形为矩形，平均PAW可估计如下：

MeanPAW=(PIP-PEEP)×(Ti/Ttot)+PEEP

使用容控模式，波形为三角形，因此将上述值切成一半：

MeanPAW=0.5(PIP-PEEP)×(Ti/Ttot)+PEEP

目前许多呼吸机微处理器通过整合P_AW波形来显示平均P_AW，做为在通气期内采样的平均值（例如每20毫秒）。平均气道压力在临床上很重要，因为PaO2与平均气道压力成正比；另一方面，心输出量可能与平均气道压力成反比。完全通气患者的典型平均P_AW值为：肺部正常的患者为5至10cmH2O，气流阻塞的患者为10至20cmH2O，ARDS患者为15至30cmH2O。任何通过增加吸气时间或减少呼气时间来增加气道压力或I:E比率的方法都会增加平均气道压力。

呼气末压力和自动正压呼气末压力

一般来说，呼气流量最好在呼气结束前达到零（图3）。如果呼气相过早终止，就会出现肺部排空不完全的情况。这种截留气体产生的压力称为autoPEEP、内在PEEP或隐匿性PEEP。autoPEEP会增加EELV并导致动态过度充气。autoPEEP是通过应用呼气末暂停0.5至2秒或更长时间来测量的。在此操作结束时测得的压力超过呼吸机上设置的PEEP被定义为autoPEEP。为了获得有效的测量，患者必须放松并与呼吸机同步呼吸，因为呼气期间的主动呼吸会使测量无效。当呼气期间某些气道关闭时，呼气末暂停方法可能会低估autoPEEP，这可能发生在严重哮喘患者的肺部通气期间（气道关闭）。autoPEEP会降低PC通气期间的VT，并可能导致无效的触发努力和人机不同步。对于自主呼吸的患者，食道压(Pes)的测量可用于确定autoPEEP（请参阅以下信息）。可以通过减少分钟通气量（呼吸频率或VT）、增加呼气时间T_E（降低速率或T_I）或减少Raw（例如，给予支气管扩张剂）降低autoPEEP。 呼气时的压力曲线也反映了呼气阀的状态，如果呼气阀表现出明显的气流阻力，则呼气开始时的压力下降将是平稳的；如果呼气阀泄漏，呼气压力将低于设定的PEEP。

驱动压

驱动压（DP）（更准确地说，潮汐压）是呼吸系统潮汐充气期间克服弹力所需的压力。 驱动压计算如下：

ΔP =ERS×VT = VT /C_STAT =P_PLAT-PEEP_TOT

驱动压是施加于呼吸系统的应变的一个指标，代表了容积损伤的风险。在对ARDS 患者的回顾性研究中，驱动压(ΔP) 与死亡率之间存在明显的关联， 该临床观察证实了ΔP是对肺部有害能量的衡量标准的假设。ΔP越高，施加到肺部的MP 就越多。ΔP代表了运动方程的一种有吸引力的捷径，因为它结合了变量PPlat 和 PEEP。PPlat 代表总吸气力，PEEP代表总呼气力。PPlat增加与过度扩张和PEEP不足以及肺不张和肺不张损伤有关。PEEP的变化必然会增加Pplat，这一事实使情况变得更加复杂， 结果表明，生存率并不取决于ΔP 在PV 图上的位置，而是取决于ΔP的绝对值。

图3.阻塞性肺病患者的呼吸机屏幕上可以观察到内源性PEEP 的发生。(A)具有呼气暂停的气道压力波形，显示PEEPi（或自动PEEP）的存在。(B)流量曲线表明，在呼气时间内未能呼出所有气体，从而形成气体滞留。（见：Cordioli,R和Brochard, L，危重病人的呼吸系统顺应性和抵抗力，牛津重症监护教科书，ISBN：9780198855439。）

流量和容量

现目前使用于重症的呼吸机都能进行流量监测，按照惯例呼气流量为负值，吸气流量为正值。弗莱施呼吸速度记录器是最常用的气流监测方法，也是呼吸力学中流量评估的金标准。热冷却（或热线）记录仪应用热对流的原理根据气体流经设备时的热损失来估算流量。和PAW检测一样，大多数呼吸机在吸气阀部分测量Vi、在呼气阀部分测量Ve而不是在气道进行测量。

吸气流速

吸气峰流速Vi取决于以下因素：压力梯度、驱动流量和吸气阻力。

峰流速=（set P_PEAK-PEEP_TOT）/R_INSP

在容量控制通气时，Vi在呼吸机上进行设置；而在压力控制通气时，流量则取决于施加于气道的压力，Raw和τ（图：13）。Vi=（△P/Raw）×e-t/T，P是施加在PEEP水平之上的压力，t是吸气阶段开始后经过的时间，e为自然对数。

呼气流速

呼气流速（VE）是被动形成的，由Palv、Raw、自呼气开始后经过的时间和τ所决定的。V=-（Palv/Raw）×e-t/T。

如果当Raw较高、呼吸时间T_E不足时则会存在呼气末流速，这表明存在气体潴留（内源性PEEP；auto-PEEP）。确定内源性PEEP是否是由于流量受限因素导致可能具有一定价值。如果通过按压腹部没有增加额外的呼气流速则表示存在流量受限。无效触发和流量限制的存在表明呼气末正压可能有效的平衡内源性PEEP。呼气流速波形存在缺口切迹则表示可能存在无效触发。

潮气量

绝大多数呼吸机通过流速积分而并非直接监测来获得潮气量。由于通常并不是直接在近端气道测量流量，因此呼吸机输出的气体量小于提供给患者的实际容量。而现代的呼吸机能在0.5-1.5ml/cmH2O的水平上矫正管路中容积误差。

衍生测量

为了便于评估，呼吸机需要被设置为吸气流速恒定的容量控制模式。必须注意尽量减少患者自主呼吸努力，因为这将导致测量无效或结果复杂化。呼吸力学和肺容积/容积-衍生指数之间的关系主要取决于在预定FRC下的通气损失。Crs反映了呼吸末的通气容积；DP大致表示测量的动态应变；只有当肺容积低于预测的FRC时，PEEP诱导的肺泡复张才能通过这两个参数的变化检测。

顺应性的测量

测量顺应性在无论是否合并肺部疾病患者机械通气的管理中都是关键。呼吸系统顺应性（Crs）反映了容积变化施加于肺组织的压力。通过计算单位压力下容积变化来表示：

Crs=△V/△P=VT/（平台压-PEEP）

在正常情况下的Crs参考数值在50-70ml/cmH2O。

静态顺应性的测量相对简单但同时也具有一定局限性，最重要的一点是其无法将肺和胸壁的两者区分开来。

1/Crs=1/Clung+1/Cchest wall

其次，测量仅在一次VT下进行进行，并且将整个呼吸系统假设为单一腔室的模型，这就忽略了在不同疾病下（例如ARDS）导致的肺组织不均一性时顺应性的复杂情况。而要区分肺和胸廓顺应性则需要测量胸腔内（或胸膜）的压力。即使没有进行直接测量，也需要考虑病态肥胖、腹胀、大量胸腔积液和过紧的胸带固定等因素对Crs的影响。

动态顺应性（DyCrs）与静态顺应性相似，但它包含了气道阻力（RAW）的因素。在单一腔室模型中，C_STAT等于C_DYN并且与呼吸频率无关。而在肺多腔室模型中，由于阻力和顺应性分布不均一且气流引起的机械能在不同腔室中持续存在从而增加了相同△V下△P的变化，使得C_STAT将大于C_DYN。在这种情况下，顺应性随着呼吸频率的增加而降低。最佳顺应性显示了理想的肺扩张压力、肺泡充气、V/Q匹配，其测量具有一定同质性从而能够作为预防VILI的参考指标。最佳顺应性在不同患者中具有个体差异，通常情况下在40-80ml/cmH2O之间，而关键是在于确保患者获得最佳顺应性。复张后开放的肺泡能够提高顺应性而在存在塌陷或过度膨胀则不能改善。当不方便测量顺应性时，平台压也可以作为替代参数，但是需要考虑到平台压是有胸壁和肺顺应性共同决定的。

胸壁顺应性（C_CW）

要计算C_CW，我们在被动充气过程中使用Pes (Ppl)的变化：C_CW= V/P = VT/Pes。

正常的C_CW是200ml/cmH2O，而在病态肥胖、腹部间隔综合症、胸壁水肿、胸壁烧伤和胸部畸形（例如，驼背侧弯症）中，C_CW会降低。当肌肉张力增加时（例如，与呼吸机不同步的患者），C_CW也会降低。而在胸壁松弛和麻痹的情况下，C_CW会增加。

肺顺应性（C_L）

要计算肺顺应性（C_L），我们使用肺部充气时P_L的变化：

C_L = V/P = VT/P_L。

正常的C_L是150到200 ml/cmH2O。C_L的变化可能与肺泡的表面张力和肺组织的粘度有关。在急性呼吸窘迫综合症（ARDS）、心源性肺水肿、气胸、肺实变、肺不张、肺纤维化、肺切除术、支气管插管和过度扩张的情况下，C_L会降低。在肺气肿的情况下，C_L会增加。

气道阻力（Raw）

Raw反映了气道以及气管导管对通气的阻力。然而，气管导管的阻力是已知的，我们可以利用该知识和临床判断（从流速曲线中可判断管内有分泌物）来估计气道与设备对Raw的影响。呼吸机回路施加的阻力（通常很小）不包括在这个测量中。Raw受流速、肺容量和呼吸阶段的影响。气道阻力在到达深肺之前就消失了，肺泡中无气道阻力，因此不会增加VILI的风险。

在容量控制通气时，可通过PIP、Pplat和吸气末流量来估计RI：

RI= (PIP - Pplat)/ VI。

可通过V_EXH和Pplat与PEEP的差值来估计RE：

RE = (Pplat - PEEP)/ V_EXH。

增加Raw的常见原因是支气管痉挛、分泌物和气管导管内径小。对于气管插管和机械通气的患者，RI应小于10 cmH2O/L/s。由于吸气时气道直径增大，尤其在慢性阻塞性呼吸疾病（COPD）和动态过度充气的患者中，吸气Raw通常低于呼气Raw。

PIP-Pplat的差值可作为替代快速评估时吸气Raw的指标。也可以通过呼吸系统的时间常数（τ = R * C）来估计Raw。该方法既能计算吸气时的Raw，也能计算呼气时的Raw。在使用如压力控制通气等可变流速模式时，无法确定Raw。流速/时间、容量/时间和压力/时间的波形可能显示未能达到基线，表明呼气Raw高、气体滞留、动态过度充气和/或内源性PEEP。最低的Raw通常伴有最佳的顺应性和PEEP。在异质性阻塞性肺病中，最佳的PEEP会像支架那样支撑气道，改善通气分布，减少气体滞留，防止内源性PEEP，并产生最低的呼气Raw。在阻塞性肺病中，为减少气体滞留，去除外源性PEEP是一种错误的技术，不符合当前的实证数据。通过最佳PEEP、治疗气道异常（如分泌物或支气管痉挛）、确保气道通畅，可最小化Raw。

无效腔的测量

每次呼吸中，约33%的气体并未参与气体交换，该部分被称为无效腔（V_DS），平均约为2ml/kg（理想体重）。无效腔分为两类：解剖性和肺泡性，这两者共同构成了生理（总）无效腔，测量后以VT（V_DS/VT）的比例表示。应用Bohr方程的Enghoff修正形式，V_DS/VT = PaCO2–PeCO2/PaCO2，可以估计无效腔的百分比。虽然技术上并不等同，但呼气末二氧化碳（ETCO2）可近似替代PeCO2。已提出根据C_RS和肺泡无效腔，优化手术期间的PEEP设置。为获得最佳的V/Q匹配和气体交换，应跟踪V_DS/VT调整通气。用于计算肺内分流的某些数值（包括氧合和V/Q比）能测量，但分流的计算很复杂。根据血气分析中的PaO2，计算得到的肺泡-动脉梯度（A/a梯度= PAO2–PaO2），也可用于评估分流。机械通气要最佳，关键是要确认最佳的Crs、DyCrs、Raw、V_DS/VT和气体交换，这反过来又可最大限度地降低术后肺部并发症（PPCs）和VILI的风险。

长期监控

气道流量和压力曲线显示了呼吸机设置和患者呼吸力学之间复杂的相互作用。呼吸机显示的压力、容积和流量曲线只不过是运动方程的图形表示。

P-V 曲线

P-V 曲线显示的P-V 关系在操作开始时充分通气的正常肺中呈线性关系，这意味着在整个肺膨胀过程中遵从性保持不变。P-V曲线的斜率为C_RS，呼气也是线性的，由于组织的粘弹性特性，存在小程度的生理滞后(在P-V环的充气和放气两端之间的区域)。在早发性ARDS患者中，P-V曲线的形状可能与肺功能正常的患者不同(见图4)。呼吸力学显示出斜率的变化，这意味着呼吸系统顺应性在不同的压力水平下是不同的。此外，肺的迟滞比正常患者更大，这是由于肺在膨胀时发生收缩，而在收缩时发生复张。

复张比收缩的压力更大。因此，准静态P-V曲线可用于评估扩张的潜力和预测扩张机动的效果。膨胀和收缩之间的量差越大，扩张的潜力就越大。滞后现象很难计算，但可以很容易地通过在20 cmH2O的压力下测量膨胀和收缩的容积差来估计。如果容积差大于500ml，说明有很大的扩张潜力。许多问题阻碍了ARDS患者常规使用P-V曲线来设置呼吸机。在非恒流通气(如压力控制通气)和VI较高时，P-V曲线的正确解读是有问题的。P-V曲线的测量需要深度镇静，通常需要肌松才能正确测量。胸壁力学可能会影响P-V曲线的形状，因此有必要测量Pes以将肺和胸壁的影响分开。与大多数呼吸力学指标一样，P-V曲线将肺视为一个单独的腔室，忽略了ARDS患者肺的不均一性。动态（编著注）进行P-V曲线和测量不同PEEP水平对应的肺容积，可用于评估PEEP诱导的肺复张，即在给定气道压力下，观察不同呼气末正压时不同肺容积下P-V曲线的肺容积差(图4)。

V-V曲线

V-V曲线显示流量作为容积的函数。分析V-V曲线可能有助于识别呼气时的流量限制和支气管扩张剂的反应。不能达到零流量表明呼气结束时肺容积高于FRC，产生自动peep (PEEPi)。V-V曲线能比临床检查更可靠地提供过量分泌物的指示，气道中过量分泌物的存在会在吸气和呼气V-V曲线上产生锯齿状图形。V-V曲线也有助于检测导致每次呼吸体积减少的空气泄漏，以及呼吸机参数的VT和呼出VT之间的差异。空气泄漏可以发生在所有呼吸机系统内部，在呼吸机和患者之间以及患者体内，例如，当出现支气管胸膜瘘时。无论泄漏的位置如何，空气泄漏都会导致V-V环在呼气结束时关闭，这是一个典型的故障，因为部分受激发的VT没有返回到呼气侧的测量位置(图5)。

压力-体积曲线(P/V)及其滞后性。(a)正常患者的P/V曲线。(b)急性呼吸窘迫综合征患者的P/V曲线。

最佳呼气末正压(PEEP)

最佳PEEP是一种呼气末压力，这个压力应将其设置为能够预防对肺造成伤害性能量的呼气末压力。提供足以维持肺泡复张的PEEP水平有助于保护性肺通气。所有其他参数和设置都依赖于这个恰当的PEEP水平，以确保充分的通气、功能残气量以及肺泡复张。尽管已经采用了小潮气量的前提下，如果PEEP仍超过了稳定肺部所需的水平（译者注：即，维持肺泡开放所需的PEEP水平），那么将会导致肺泡的过度扩张。因此，在没有损伤的肺中，适度水平的PEEP可能代表了在呼吸过程中肺单位过度扩张和肺单位关闭/再开放之间的折中水平。最佳PEEP的应用仍然存在争议。较高PEEP (10-12 cmH2O)的使用可能没有临床益处，因为到目前为止的研究还没有显示出对PPCs发展的保护作用，这表明最佳PEEP的设置在受试者之间具有较大的变异性。这可能是由于PEEP的双刃性：PEEP会在已经开放的肺泡产生过度膨胀并导致肺损伤(即静态应变)，但当它有效地复张未张开的肺单位时，又会降低动态应变。由于PEEP对血液循环的影响以及增加术中使用血管活性药物的需求，有人反对使用高水平PEEP。

最佳PEEP是多少？它是如何确定的？

临床上，PEEP的使用务必个体化。最佳PEEP是指能够维持最低的塌陷率和最低的肺泡过度扩张率，从而将肺损伤最小化的PEEP水平。基本的PEEP试验方法包括在不断测试PEEP过程中监测肺顺应性变化，和/或肺顺应性的其它替代指标(气道峰压PIP、平台压Pplat)。在PEEP试验中，动态顺应性（DyCrs）已被证明是一个非常有价值的指标，它不仅可以解释肺顺应性（Crs），还可以解释气道阻力（Raw）的变化。肺泡-动脉氧分压差、氧合指数和死腔/潮气量（V_DS/VT）比值通常会随着顺应性和气道阻力的改善而改善，在这些指标表现为最佳时，这时的PEEP水平即为最佳PEEP。Suter和他的同事发现，最好的Crs通常与最大的氧输送和最低的V_DS/VT相吻合。如果PIP/Pplat的增加大于PEEP的变化，则将意味着肺的顺应性下降、肺泡过度扩张和呼吸机相关性肺损伤（VILI）的风险增加。对于使用压力控制通气的患者，麻醉医生可在DyCrs或Crs中使用类似的外推方法，由于压力是限定的，这里需注意设定的气道峰压（PIP）和/或驱动压（DP）引起的VT的变化。VT的变化可以反映出顺应性、肺复张，以及功能残气量（FRC）的变化，而不同于容量控制通气时PIP/PPlat的变化。最佳PEEP在不影响血流动力学的情况下改善这些指标；否则，氧输送将被减少。上述这些内容的最相关的临床结果是，Crs和DP是监测充气损失、动态应变，以及PEEP诱导的肺泡复张的最佳的、可用的床旁工具。

胸内压或胸膜腔内压

胸膜腔内压(P_PL)是通过使用食管球囊导管测量食管下1/3处的压力而估算的。用食管压力(Peso)代替胸膜压来估算肺顺应性（CL）和胸壁顺应性（C_CW），量化辅助机械通气模式下的AutoPEEP和呼吸功（WOB），以及评估膈肌功能障碍的程度。P_PL的测定对呼吸力学的评估具有重要价值，可供有经验的临床医生在床旁使用。

跨肺压和食道压

跨肺压(P_TP)是肺泡内压(P_ALV)和肺周围压(P_PL，即胸膜腔内压)之间的差值(图6)：

P_TP = P_ALV - P_PL

由于在体内测量P_ALV和P_PL是不可行的，所以P_ALV通常被假设为大约等于气道开口处的静态压力(P_PLAT，PEEP)，而P_PL被假设为等于食道压力(PISO)。P_TP通常被描述为肺泡张开的压力，因为它很好地描述了P_PL和P_ALV跨肺的相互作用的总和。由于在ARDS、肥胖或腹内压升高的情况下，食道压(Peso)可能会升高，因此使用P_TP可以根据施加到肺的实际压力来滴定正压。为了实现最佳的肺复张，可以增加PEEP，直到呼气末的P_TP变为正值，以在呼吸周期中保持呼吸道和肺泡的开放。通过计算吸气保持期间的P_PLAT- Peso差值来评估末吸气P_TP。它在安全压力阈值的评估中非常有用：吸气末P_TP低于20 cmH2O通常被认为是安全的。

对肺而言，只有跨肺压(PL = P_ALV - P_PL，P_PL为胸膜腔内压)才能决定肺泡的扩张程度。胸膜腔内压除了在肺内分布不均匀之外，而且也不易获得。作为其替代指标的食道压(Pes)可以用来估计平均胸膜腔内压（P_PL），进而可以使用这种微创的方法来估计跨肺压（PL），这在胸部以外顺应性降低的情况下尤其有利，例如肥胖或腹内压升高的情况下。仰卧位时，纵隔的重量和腹压均增加Pes。一些研究指出，由于体位和纵隔的影响，Pes比P_PL高约5cmH2O。Pes可以代表P_PL的平均水平，并且Pes和P_PL有很好的相关性。为了确保Pes准确地反映P_PL，Pes的测量技术因素很重要。这些因素通常包括食道压力计本身的特性、导管放置位置、导管气囊的充气量，以及数据的解读。为了保证Pes的准确度，需要对其进行阻断试验。在某些情况下，如肥胖、胸部或腹部疾病，Paw不能反映肺的实际压力梯度，因为有相当一部分的Paw用于克服胸壁的弹性。监测胸膜腔内压(P_PL)或食道压(P_ES)有助于区分作用于肺和胸壁的压力梯度。另一方面，在辅助呼吸模式下，当患者自主呼吸时，吸气肌和呼吸机都参与呼吸活动。使肺膨胀的压力来自呼吸机和患者吸气肌产生的压力差。然而，过度的自主呼吸也会导致患者自发性的肺损伤。因此，在辅助通气过程中，监测自主呼吸的努力程度，平衡机械通气和自主呼吸用力之间的关系也是非常重要的。监测Pes、胃内压(Pga)以及由Pes和Pga得出的一系列参数可用于定量评估患者的自主呼吸努力。

基于食道压选择呼气末正压

对于PEEP水平的选择，气道压力Paw是主要因素。然而，更确切的说，它分别代表了人工气道或呼吸机处的压力。Paw易于显示，可测量包括人工气道在内的整个呼吸系统的机械性能。因此，只有在零流量条件下（吸气末暂停、呼气末或阻塞期间），Paw才等于气管压力（Ptrach）和肺泡压力（Palv）。Pes最初用于ARDS选择合适的PEEP，几项研究在改善氧合和依从性方面显示了有希望的结果。但令人惊讶的是，从结果来看，死亡率和其他终点，如PEEP、P_TP、Paw、驱动压力（∆P= PPlat-PEEP）和PaO 2/FiO 2比值的测量结果没有显著差异。这可能是由于PEEP过高对氧输送的血流动力学有负面影响。在使用Pes估计Ppl时存在潜在的误差来源，重要的是要了解Pes 对中胸部Ppl 的估计。Ppl在非依赖性胸廓中为负值，在依赖性胸廓中为正值，心脏重量可以使Pes偏移5 cmH2O。跨肺压（P_TP）是在口腔测量的压力与食管（胸膜）压力之间的差异。在无流量（吸气或呼气暂停动作）期间，P_TP变为肺泡扩张压力。在本文中，假设P_TP是在静态条件下测量的，因此代表肺泡扩张压力。呼吸机应设置为避免呼气期间的负PTP（导致周期性开放和关闭损伤），并避免吸气结束时的过度P_TP（过度扩张）。

肺与胸壁顺应性

需要使用Pes 来分隔 C_L和 C_CW。测量吸气末P_ESO (P_ESO,i) 和呼气末P_ESO (P_ESO,e) 可以区分Crs 的两个组成部分：C_CW和 C_L。

1/Crs  = 1/CCW +1/CL

CCW  = VT \（PESO;i - PESO;c）

CL  = VT \（PPLAT - PESO;i ） -（PEEP - PESO;i）or CL = VT \（PTP;i - PTP;c）

呼吸系统弹性特性的划分有助于了解整体低Crs 是否可能归因于低C_L、低C_CW或两者兼而有之。胸壁弹性特性的损害，如病态肥胖、气腹或腹内压力的增加，提示我们需要对肺施加额外的压力，并将压力传递到胸膜腔，以达到足够的胸廓膨胀。随着胸壁变硬，用于肺膨胀的P_AW的比例变小。当调整P_AW以复张ARDS患者的肺时，必须考虑胸壁的僵硬程度（低CCW），因为较高的P_AW水平可能有助于实现所需的复张，而不会有相同的肺损伤风险，使用P_TP而不是P_PLAT作为P_AW滴定的目标已被证明是安全有效的。

功能残气量和呼气末肺容量

FRC表示肺呼气结束时的无应力体积。对于接受机械通气和不同水平PEEP 的危重患者，最好谈论EELV。EELV的计算是基于氧气浓度的阶跃变化和氮气为平衡气体的假设。基线测定由潮气末N2（FETN2）组成。假设氧气消耗和二氧化碳（CO2）产生在整个测量过程中保持恒定。然后，FiO2发生20%的阶跃变化，EELV计算如下：VN2/FETN2，其中FETN2是FiO2阶跃变化后的变化。在20次呼吸中计算呼吸间变化，EELV测量是在目前一些呼吸机中可以实施。在这个应用中，吸入和呼出气体中的氮浓度不是直接测量的，而是根据潮汐末期氧气和二氧化碳浓度估计的。

为什么在有创通气时要测量肺容量?

在PEEP滴定中使用EELV似乎很有吸引力。PEEP的增加总是会增加EELV，呼吸系统顺应性可以预测它将增加的容量。PEEP引起的 EELV增加可能是肺复张的结果，也可能是已经开放的肺泡过度膨胀的结果。因此，PEEP和 EELV都可能导致肺应变，而EELV 本身可能无法用于评估PEEP 反应。

电阻抗断层扫描

电阻抗断层扫描(EIT)是一种无创、无辐射的成像技术，在胸部周围至少使用16到32个导线。EIT通过测量肺区域的阻抗变化，提供了区域通气分布的逐呼吸动态成像;这样的信息不能通过全局监测（例如气道压力、流量监测）获得。EIT可以检测与肺复张动作和递增或递减PEEP试验相关的肺阻抗变化，从而能够识别潮气通气最均匀的PEEP水平。EIT结合肺力学可以避免因过度PEEP而引起的过度充气，如果仅根据气体交换进行PEEP滴定，则可能达到这种程度。事实上，与顺应性降低相关的高阻抗是提示过度充气的变化的标志，而与顺应性降低相关的低阻抗则提示塌陷，在严重ARDS患者中，EIT指导的PEEP滴定与改善氧合、顺应性、驱动压力和撤机成功率相关。

特殊人群的机械通气

自主呼吸患者

在自主呼吸患者中，患者肌肉产生的压力（P_MUS）与呼吸机施加的压力相加：

P_AW+（P_MUS一 PEEP_TOT） = （TV /C）+(F ×R)

这个等式有两个含义：

 首先，对于PC模式，增加P_MUS不会影响P_AW（因为这是预设的），但会增加体积和流量（即，它会使体积和流量曲线变形）。对于容量控制模式，增加P_MUS会降低P_AW（即，它会使压力曲线变形），但不会影响容量或流量（因为它们是预设的）。

 第二，由此可见，P_MUS必须超过PEEP_TOT，以使P_AW下降（或流量增加）到足以触发吸气，否则会出现患者与呼吸机不同步的情况，这被称为无效触发做功。

腹压增加

腹内压是腹腔内稳定状态的压力。正常腹内压为5mmHg，在吸气时随着膈肌收缩，腹内压会有所增加。直接测量腹内压是不现实的，间接测量腹内压最常用的方法是经膀胱测压法。测量时患者需要取仰卧位，确保腹肌没有收缩，在呼气末所测得压力即为腹内压。机械通气患者腹内压升高会使呼吸系统顺应性下降，PV曲线变平坦并右移。其原因为胸壁顺应性下降，而肺顺应性未发生变化。ARDS患者在深镇静状态其膈肌处于被动状态，在腹内压的作用下上抬压迫肺下叶，造成压缩性肺不张。腹部手术减小腹内压，从而增加了肺容量，使FaO2/FiO2上升。站立位同样会增加腹内压，降低呼吸系统顺应性，提示站立位可能会导致腹压高患者的呼吸功能恶化。

气腹

腹部微创手术时需将CO2充入腹腔，会显著影响呼吸系统的机械特性。一方面，膈肌上抬会影响胸廓顺应性；另一方面，压迫性肺不张会使呼气末肺容积（EELV）下降。例如，呼吸机常用的监测呼吸功能的几个参数（如平台压，峰压，顺应性等），不适用于量化肺和胸廓这两个部位。因此，当麻醉医师发现平台压上升时，他并不能确定究竟是气腹改变了胸壁顺应性的原因还是的确出现了潮气量和呼气末肺容积不匹配。简单粗暴的严格限制这些压力不适用于微创手术的呼吸机设置。测量跨肺压可以估算出直接作用于肺部的压力（见前述）。然而，到目前为止，没有证据表明利用跨肺压设置呼吸机参数（特别是PEEP）可以避免术后肺部并发症。CO2经腹膜吸收后会使动脉血二氧化碳分压上升，这就需要我们增加分钟通气量来对抗。可是，潮气量上升会增加肺泡通气，导致呼吸机相关肺损伤。增加呼吸频率似乎是一个不错的方法，但是，气腹会增加气道阻力，限制呼气气流。这时，气道峰压增高并不一定就表明肺泡的压力也增高了，相反，它很可能是由于气道阻力的增加造成的。如果我们在监测PH值的前提下，允许存在中度高碳酸血症，无疑可以缓解这些问题。

慢性阻塞性呼吸系统疾病/哮喘

慢性阻塞性肺病患者无法产生正常的呼气气流。正常情况下，肺容量在被动呼气末恢复至松弛状态，此时的肺容量即为功能残气量。当呼气临近功能残气量时，呼吸系统不能够产生足够的呼气气流，便会发生动态过度充气，呼气末肺容积可能会高于预计的功能残气量。随着呼气末肺容积的增加，呼气末肺泡压也会增加，我们把它称为内源性PEEP。动态过度充气的机制包括呼气阻力增加导致时间常数延长以及肺弹性下降导致呼气驱动压下降。呼气气流受限指无论呼气驱动压怎样增加，呼气流量都无法增加。肺过度充气和内源性PEEP的后果是增加了辅助机械通气时吸气阈值，患者需要产生更大的胸膜内负压来抵消掉内源性PEEP，继而触发呼吸机。由于在吸气肌收缩抵消PEEP的过程中并不产生吸气气流，因此增加了呼吸能量的消耗。呼吸肌负荷增加导致肌肉疲劳和人机不同步，进一步还会导致肺血管阻力增加以及右心功能不全。

静态内源性PEEP可以通过呼气末气流阻断法测得。结合吸气末气流阻断法，可以测得呼吸系统静态顺应性。对于存在动态过度通气和内源性PEEP的患者，静态顺应性的计算必须经由内源性PEEP校准，否则会出现数值偏低。床旁可以用延长呼气来测量动态过度充气引起的呼气末肺容积升高。无论选用何种通气模式，都应定期监测呼气以保证肺排空。对于严重哮喘患者，推荐小潮气量和高吸气流速，以保证足够的呼气时间，最大限度减少肺过度充气。COPD患者可采用外源性PEEP来对抗内源性PEEP，根据瀑布理论，其数值一般设置为内源性PEEP的80%。

ARDS

ARDS患者的肺具有异质性，不同的位置其应变和跨肺压是不一致的。ARDS以高吸气阻力，高呼气阻力以及低顺应性，婴儿肺为主要病理表现。假设所有肺泡都是开放的，平台压（Pplat）反映的是吸气末肺泡压。短暂的吸气末阻塞完全能够即刻估算出施加在肺泡上的损伤性压力，尤其是在被动呼吸时。最近一项大型试验发现，平台压维持在25cmH2O或以下可能是一个合理安全的值。由于平台压（Pplat）受胸膜腔内压（Ppl）影响，因此在吸气末通过食道球囊测压计算所得的跨肺压是比较准确的肺扩张压。一部分患者的胸壁顺应性占呼吸系统总顺应性的约50%，而在另一部分患者，可能其占比仅为15~20%。分别考虑这两个因素有助于设置呼吸机参数及改善预后。呼气末跨肺压（Ptp,ee）是呼气末时的肺扩张压。ARDS患者的呼气末跨肺压通常为负值，这可能会使肺泡在通气过程中反复发生开闭，造成肺损伤。通过设置PEEP使呼气末跨肺压转为正值可改善生理指标。ΔP值高于14~15cmH2O与较高死亡率独立相关。最佳PEEP对于ARDS来说至关重要，这一点我们在前面已经讨论过。除了肺部影像学方法之外，PEEP设置最常见的方法是使用呼吸力学。通常使用最佳顺应性方法或ARDSnet表。呼气末气道塌陷是ARDS的另一个特征，需要密切关注呼气末流量曲线和食道压以及时发现气道塌陷。随着技术的不断推陈出新，电阻抗断层扫描已用于设置最佳PEEP，实际上这可能是最简单、最有前途的床旁方法，可用于计算过度膨胀和塌陷的比值。

总结

目前机械通气患者的管理仍依赖于传统参数，如呼吸道压力和流量等。图形模式——尤其是不同位置的压力和流量曲线——反映了人机交互的错综复杂性。这增加了测量的复杂性，并为基于基础生理的各项床旁技术开辟了一条新的路径。新冠肺炎的流行让麻醉医师和重症医生面临着近几十年来最为严重的肺部疾病之一。床旁优化患者的呼吸力学是ICU医生的一项重要技能，随着可移动肺部超声和电阻抗断层扫描技术的进步，这项技能得到了进一步完善和支持。

要点

永远要结合临床来评估患者的压力时间曲线和流量时间曲线。

应用多种影像学方法，如放射检查，超声和电阻抗断层扫描。

压力-容量曲线可以帮助我们深入了解顺应性和可复张性。

牢记安全的呼吸道压力：理想的平台压（Pplat）应低于30cmH2O，ARDS患者则要更低一些，驱动压要低于15cmH2O。

ΔP可用于衡量损害肺的能量，是运动方程的核心，因为它同时体现了平台压（Pplat，吸气状态）和PEEP（呼气状态）。能否存活不取决于ΔP在压力容量曲线上的位置，而是取决于ΔP的绝对值。

平均气道压在临床上的重要参数，因为PaO2与平均气道压成正比，与心输出量成反比。肺部正常患者的平均气道压为5~10cmH2O，气流阻塞患者的平均气道压为10~20cmH2O，ARDS患者的平均气道压为15~30cmH2O。

最佳顺应性表现为理想的扩张压、肺泡充盈、V/Q匹配和同质性，从而可以预防呼吸机相关肺损伤。