1、肺 壓 力 - 容 積 曲 線 的 臨 床 應(yīng) 用 及 進(jìn) 展來源：中華急診醫(yī)學(xué)雜志 作者：沈鵬 朱建剛 宋先斌 張茂壓力容積曲線(pressure-volume curve ，P-V曲線)是反映呼吸系統(tǒng)力學(xué)特性的一項(xiàng)指標(biāo)，在指導(dǎo)臨床治療以及反映疾病進(jìn)程等方面被寄予厚望，本文綜 述了這方面的臨床應(yīng)用與近年來的一些進(jìn)展。1、P-V曲線P-V曲線是根據(jù)呼吸系統(tǒng)的壓力和容量相關(guān)性描繪出的曲線，反映的是呼吸系統(tǒng)的順應(yīng)性。P-V曲線分為動(dòng)態(tài)P-V曲線(dynamic P-V curve )和靜態(tài)P-V曲線(static P-V curve )。動(dòng)態(tài)P-V曲線反應(yīng)氣道阻力和肺、胸壁順應(yīng)性的綜合影響，測(cè)定簡(jiǎn)

2、便，但參雜了氣道阻力等因素，并不能真正反映呼吸系統(tǒng)的順應(yīng)性。靜態(tài)P-V曲線是指理想狀態(tài)的肺容積隨壓力改變的曲線。相對(duì)而高，靜態(tài)P-V曲線更準(zhǔn)確，但測(cè)定相對(duì)更繁瑣。! I.實(shí)際測(cè)試中，因?yàn)槲覀儽匦柙试S保持一定的呼吸，因此，呼吸系統(tǒng)并不能達(dá)到一個(gè)真正的穩(wěn)態(tài)，這樣所測(cè)量到的只是準(zhǔn)靜態(tài)P-V曲線(quasi-static P-V curve )。這一曲線的精確度，取決于研究者所能等待的呼吸系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間，而我們可以通過一種低速恒流的方式達(dá)到類似于靜態(tài)的條件；已有研究證明，流速 須9 L/min以最大地消除呼吸系統(tǒng)固有阻力所引起的壓力改變。:.I '2、測(cè)定方法 .1 - -經(jīng)典的準(zhǔn)靜態(tài)P-

3、V曲線測(cè)定方法主要有大注射器法、聯(lián)合閉塞法(呼吸機(jī)法)和恒定低流速法。|' fXJZ '-f :沿用多年并被大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為 標(biāo)準(zhǔn)”的大注射器(Super-Syringe )法是1975年由Haf等提出的。描記時(shí)患者脫離呼吸機(jī)，用 2-3 L容量的推進(jìn)型大注射器 和壓力計(jì)與氣管導(dǎo)管相接，在患者呼氣達(dá)功能殘氣量(FRC )以后，推動(dòng)大注射器，每次注氣100 mL，同時(shí)記錄壓力，直至壓力達(dá)45 cmH 2O (1cmH 20=0.098 kPa )，然后再以類似方法逐步放氣測(cè)壓力。為保證測(cè)壓時(shí)的靜態(tài)，每次注氣后暫停2-3 s，以便讓肺內(nèi)壓力達(dá)到平衡，測(cè)定過程常持續(xù)60-90 s (圖

4、1)；以容量為Y軸，以相應(yīng)壓力為X軸，描出P-V曲線(圖2)。精心整理丨曲為BTLtd hlM rif間T'diuanm揖壓力的iffA. it nut朋力直咸世童苣if,巾呼氣鬻止好相負(fù)：出的底券H 世1上紅堆兀蔭辭霸I：力 梓袒業(yè)姓ffi I的M h 時(shí)間慚次咆 2 I-1（1 DIQ 20JO 4iG50廂 fjH叫 削札膠坍郴的散粧"啖北勺芥心汽抵帥卅側(cè)推葉去lhV歯飛，川屮川叩口屮1戈£ i別衲* .出匕族HttEfiHiM|rj JSfifrfiyfiJYi.tSt ”丨氣wn m臨風(fēng) 仏力豳紀(jì)雖 ftLHf用削!匕科丄11的紂沢*曲認(rèn)鼻“唯9葩JJ松地

5、和XS2mW.如睛二鬧鬥時(shí)* VftFt-l n、i. j此法的特點(diǎn)是描記可以記錄吸氣和呼氣雙相的準(zhǔn)靜態(tài)P-V曲線，缺點(diǎn)是患者需脫開呼吸機(jī)，操作比較繁瑣和耗時(shí)，有發(fā)生低氧血癥的危險(xiǎn)；同時(shí)患者需要鎮(zhèn)靜甚至肌松，且無法去除測(cè)定時(shí)間內(nèi)持續(xù)的氣體交換、氣體的可壓縮性等影響。吸氣閉塞法亦稱呼吸機(jī)法，由大容量注射器法改進(jìn)而來，由呼吸機(jī)給予大小不同的潮氣量，獲得不同的平臺(tái)壓，多個(gè)相對(duì)應(yīng)的潮氣量和平臺(tái)壓描記在X軸上就能得到P-V曲線。這種方法不需將患者與呼吸機(jī)斷開，操作方便，但精度較差，費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，且不適合所有的呼吸機(jī)。恒定低流速法以恒定的低流量氣體（常為3-9L/min氧氣）為呼吸系統(tǒng)充氣，同時(shí)以壓力為X軸，

6、容量為Y軸（流量的積分即為容量或根據(jù)恒定流量乘以時(shí)間算出容量）描出P-V曲線（圖3）。1.5O' t010203040恒定低他Ml址旳曲線III種憐制的能任吸和呼象鈿t疋L7 17站詭速的邀備fflH氛總障勺尢秤駅注射祥汰抽得的曲律和按氐 個(gè)在峻氣象出現(xiàn)輕度打聯(lián) 而在呼氣敷2有輕度冷科的現(xiàn)象S3 /別訓(xùn)幗崔低澄速法（ATM打丄淬缶曲儲(chǔ)達(dá)R）測(cè)定所得的P曲線此法運(yùn)用比較簡(jiǎn)單并可以用某些呼吸機(jī)實(shí)現(xiàn)。但是此法可能會(huì)受到氧氣消耗所帶來的影響，并因?yàn)楹魵饬魉俚臒o法控制而無法測(cè)定呼氣相曲線。 不管哪種測(cè)定方法，均需將患者充分鎮(zhèn)靜甚至肌松，以避免主動(dòng)呼吸影響測(cè)定的準(zhǔn)確性。I 、3、生理意義正常人在直

7、立、放松、清醒狀態(tài)下的呼吸系統(tǒng)準(zhǔn)靜態(tài) p-v曲線呈低段凹面向上高段凹面向下的 “S”整個(gè)曲線是胸壁（膈肌和胸腔）作用力與肺彈性回縮力 之間相互作用的平衡。當(dāng)兩者相互作用里剛好抵消，肺容積達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)的肺容積即為功能殘氣量（FRC），而此時(shí)，肺泡內(nèi)的壓力也等于大氣壓。正常人仰臥位時(shí)，肺的 FRC減少約50%，胸壁順應(yīng)性曲線輕度右移并輕度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，源于膈肌張力的變化以及胸廓順應(yīng)性的輕度改變。. I.、j4、臨床意義任何累及胸壁（膈肌和胸腔）以及肺實(shí)質(zhì)或氣道，導(dǎo)致肺容積變化的疾病都可能改變肺的順應(yīng)性而導(dǎo)致P-V曲線形態(tài)和位置上的變化。其中，最具有代表性的是急性呼吸窘迫綜合征（ acute r

8、espiratory dstress syndrome ，ARDS ），其他在肺間質(zhì)病變、充血性心力衰竭以及肥胖等疾病中也有一定意義。（1）ARDSP-V曲線使用和研究最多的是在 ARDS的患者中，近年來，根據(jù) P-V曲線采取的最佳PEEP和有效小潮氣量策略結(jié)合允許性高碳酸血癥策略（ permissive hypercapnia，PHC ）是目前ARDS機(jī)械通氣治療中的主要方法。ARDS早期，水腫液受重力的影響向低位組織積聚，處于仰臥位時(shí)，從肺前側(cè)至背側(cè)，肺組織受到的靜水壓逐漸增大。因此，在肺的低下部位，陷閉或?qū)嵶?的肺泡遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于高位區(qū)域。其力學(xué)的分布表現(xiàn)為肺的充氣相p-v曲線呈“S型，可概括

9、為三段兩點(diǎn)：低位平坦段，表現(xiàn)為低順應(yīng)性，相當(dāng)于正常或基本正常的肺泡隨壓力的增大而擴(kuò)張；下拐點(diǎn)(low in flection poi nt , LIP )，相當(dāng)于陷閉肺泡的開放點(diǎn)；中間陡直段，壓力的升高和肺容積的變化呈線性關(guān)系，相當(dāng)于已張開的陷閉”肺泡和正常肺泡在彈性限度內(nèi)的等比例擴(kuò)張；高位平坦段，順應(yīng)性下降，表明肺處于過度擴(kuò)張的危險(xiǎn)中。后兩段之間的交點(diǎn)稱為上拐點(diǎn)(upper inflection point ， UIP)(圖 4)。HK 功能歿飛站斗口£ 業(yè)化矢 EEL、 rf t KI-： ffffU 陀卜Ai內(nèi)線忡斥氣木|；“訂I屮_卜拐點(diǎn);VIP - I抓怕 F為崔 /J；

10、i溝淬以；匚為規(guī)屯性晚期的晴岡增生和軒堆化.1E 常ftl略琦肺剋墜驚績(jī)少.P V業(yè)妊五曲型* I IF多消失圖# Hlb 的 P V itl|?X、 丨丨冬/ j I臨床上主要根據(jù)LIP以及UIP設(shè)定機(jī)械通氣的PEEP以及潮氣量等。一般認(rèn)為， PEEP宜大于或者等于PLIP，高于PLIP 2cmH 2O左右的PEEP加壓力限 制模式機(jī)械通氣與常規(guī)容量切換模式加Fi02指導(dǎo)的最小PEEP對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)其肺功能改善明顯好于對(duì)照組，增加了早期撤機(jī)和肺功能恢復(fù)的機(jī)會(huì)。但亦有學(xué)者認(rèn)為PEEP是代表呼氣相的力學(xué)因素，而 PLIP代表的是吸氣相的力學(xué)因素，因此根據(jù)呼吸相的P-V曲線設(shè)定PEEP似乎更加合理。

11、由于肺水腫和肺泡萎陷，ARDS患者的肺容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常的肺容量，因而對(duì)正常肺而言較低的潮氣量可造成肺的過度擴(kuò)張。P-V曲線上提示肺過度擴(kuò)張的標(biāo)志是UIP的出現(xiàn)，其相對(duì)應(yīng)的容量值和壓力值分別代表 ARDS肺所能承受的最大潮氣量 (VUIP)和平臺(tái)壓(PLIP )。因此，須使VT< VUIP或P<PUIPARDS肺應(yīng)使用有效小潮氣量，按PHC策略，可使用5-8 mL/kg。Roupie等根據(jù)PIJP選擇PEEP，使用10 mL/ kg的VT，80% (20/25 )的患者Pplat>PUIP。使 VTcV UIP ） VT 下降（2.2 ±.9 ） mL/kg，PCO2

12、 從（44+10） mmHg 上升到（77±25） mmHg （1mmHg=0. 133 kPa ），而 Pa02/Fi02 無顯著改變。 但由于肺損傷的不均一性，UIP可不出現(xiàn)在P-V曲線上，因此，若曲線上出現(xiàn)UIP應(yīng)使VT < VUIP , Pplat < PUIP。正常肺通氣至V時(shí)，其跨肺壓約35 cmH 2O-50 cmH 2O，大約相當(dāng)控制通氣時(shí)Pplat35 cmH 2O。超過此值，正常肺泡出現(xiàn)過度充氣， 并可能導(dǎo)致肺泡破裂的發(fā)生.據(jù)此，UIP若被掩蓋，貝U應(yīng)使Pplat< 35cmH20。盡管P-V曲線對(duì)于ARDS有著重要的意義，這一技術(shù)也似乎有著高度

13、的安全性和可重復(fù)性。但P-V曲線在ARDS的口常應(yīng)用中仍有著許多問題。P-V曲線與既往肺容積情況有很大的關(guān)系，因此，對(duì)于不同時(shí)期、不同患者或不同研究中的P-V曲線的比較，需要特別注意。P-V曲線反映的是成千上萬個(gè)肺泡總體特性，對(duì)于擁有復(fù)雜的機(jī)械特性的肺來說，P-V曲線可能只是反映了健康的肺泡的特性。在一項(xiàng)對(duì) ARDS患者的肺CT掃描的研究中，研究者們?cè)诓煌姆螕p傷中，P-V曲線并不能準(zhǔn)確的反應(yīng) CT發(fā)現(xiàn)的肺復(fù)張或過度充氣。 而一項(xiàng)利用電阻抗X線斷層掃描的研究也得出了 類似的結(jié)論。另一個(gè)問題是肺的復(fù)張是一個(gè)時(shí)間依賴的動(dòng)態(tài)過程，單一的P-V曲線并不能全面的反映這個(gè)現(xiàn)象。（2）間質(zhì)性肺病間質(zhì)性肺病的

14、本質(zhì)是肺泡出現(xiàn)纖維化，肺含氣量減少，從而使 P-V曲線在容量軸上的值下降（圖 5），盡管這一改變是因?yàn)闅怏w含量的減少，但這并不意味 著胸腔內(nèi)總?cè)萘康臏p少，甚至有研究表明由于組織和血容量變化的不確定性，胸腔總?cè)萘康淖兓梢詼p少，不變或增加。I' ' 宀代入Salazar和Knowles方程（v=vmax Ae - kP ，Vmax為壓力無窮大時(shí)的容量，A為容量軸上的恒定截距，e為自然常數(shù)2. 718，P為靜態(tài)氣道壓力）， 14名患者中只有2人的k值是減小的，因此，P-V曲線對(duì)評(píng)估肺泡纖維化的敏感性并不高。EMPIIYSlKATOW對(duì)FIBROSISni1 |10102030 -W

15、 50PL（ cmHiO'真戟壯數(shù)脈代人方程I，”1< A麻描i生同兌棚刈于正制卜 關(guān)工腫時(shí)曲戍弁存恥惦I I轉(zhuǎn).I叫匱增加<:k k）；肺I訓(xùn) 咗疚病時(shí)轡械軸匕卜譴，陰廈域小e堿?。?ffls肺氣腫、疋常說歧間質(zhì)件帥惰（纖堆化時(shí)WP-V 曲線（3）充血性心力衰竭充血性心力衰竭時(shí)，肺泡內(nèi)被液體充滿，從而使表面活性物質(zhì)受損，含氣鞋減少。這一現(xiàn)象與早期ARDS的變化（無心源性肺水腫時(shí)）非常相似。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，順應(yīng)性的降低程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體體積的減少，而這一現(xiàn)象可能是由于小氣道內(nèi)液體形成液栓導(dǎo)致遲滯現(xiàn)象加劇。在人群中尚缺乏有效的證據(jù)表明充血性心力衰竭時(shí)的P-V曲線變化，但基于和AR

16、DS早期類似的病理生理改變，P-V曲線的變化也可能類似。有學(xué)者甚至認(rèn)為P-V在ARDS患者中的變化也可以用肺泡水腫解釋，而不是所謂的肺泡塌陷。（4）肥胖I II* > '、 IPelosi等利用氮?dú)鉁y(cè)量24名患者全麻狀態(tài)下時(shí)的肺功能殘氣量（FRC ），其中8名患者體質(zhì)量指數(shù)（BMI ） < 25 kg/m2，8名患者BMI在25至40 kg/m之間，8名BMIA40 kg/m 2的肥胖患者。發(fā)現(xiàn)隨著體質(zhì)量指數(shù)的增加，F(xiàn)RC明顯減少（圖6）。5、進(jìn)展近年來，Lu等等利用持續(xù)恒定低流量法描記準(zhǔn)靜態(tài)P-V，與CT掃描相比評(píng)價(jià)PEEP誘導(dǎo)的肺復(fù)張效果，顯示了 P-V曲線與CT掃描有良好的相關(guān)性， 這與隆云等的研究結(jié)果類似。因此，利用P-V曲線測(cè)定作為指導(dǎo)臨床機(jī)械通氣策略，特別是 ARDS患者，以及對(duì)肺復(fù)張效果的評(píng)價(jià)和呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性的監(jiān)測(cè)，將得到進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展。同時(shí)，應(yīng)用P-V曲線基礎(chǔ)上測(cè)定肺復(fù)張后的呼氣末肺容積變化(end-expiratory ILung