EIT引导PEEP滴定策略改善中重度ARDS患者氧合与呼吸力学的随机对照研究

《Scientific Reports》：The impact of PEEP-guided electrical impedance tomography on oxygenation and respiratory mechanics in moderate-to-severe ARDS: a randomized controlled trial

　　本研究针对中重度急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者个体化呼气末正压（PEEP）设置难题，开展了一项电阻抗断层扫描（EIT）引导PEEP滴定与传统低PEEP/FiO2策略的随机对照试验。结果显示EIT指导策略显著改善患者氧合（PaO2/FiO2）、提高呼吸系统静态顺应性（Cstat）、降低驱动压，并观察到28天死亡率降低趋势（29% vs 44%）。研究表明EIT可作为床旁实现肺保护性通气的有效工具，尤其对重度ARDS患者获益更显著。

　　

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是危重症患者中常见的严重呼吸衰竭形式，死亡率高达30%-40%。这类患者通常出现严重低氧血症，需要接受有创机械通气支持。然而，机械通气本身如果管理不当，可能导致呼吸机诱导的肺损伤（VILI）。当前指南推荐采用肺保护性通气策略，包括小潮气量和适当的呼气末正压（PEEP），特别是对于重度ARDS患者。虽然小潮气量通气已被证明可以降低死亡率，但最佳的PEEP调节策略仍存在不确定性。PEEP设置过高可能导致肺泡过度膨胀、气压伤或血流动力学不稳定，而PEEP不足则会引起肺泡塌陷和低氧血症。

近年来，国际指南强调对中重度ARDS患者应采用更高或个体化的PEEP策略，以优化肺泡复张同时最小化过度膨胀。然而，由于肺力学和可复张性存在显著的个体间差异，PEEP选择的最佳方法仍然不确定。为解决这一挑战，多种PEEP滴定方法被探索，包括传统的FiO₂/PEEP表格、基于顺应性的调节，以及更先进的生理学方法如应力指数监测、食管压力指导和复张-膨胀比，还有基于影像学的技术如计算机断层扫描、肺部超声和电阻抗断层扫描（EIT）。

在这些方法中，EIT作为一种有前景的无创床旁工具，能够同时可视化肺泡复张和过度膨胀情况，为个体化PEEP滴定提供了可能。早期研究表明，EIT引导的PEEP可以改善生理参数，但这些发现主要局限于小样本研究中的短期生理结果，尚不清楚这些改善是否能转化为有意义的临床获益，包括降低死亡率、减少呼吸机使用天数或缩短ICU住院时间。

在这项发表在《Scientific Reports》的随机对照试验中，研究人员比较了EIT引导的PEEP滴定策略与低PEEP/FiO₂策略在中重度ARDS患者中的效果，探讨了EIT引导的PEEP调节是否能改善氧合、呼吸力学和其他临床相关结局。

研究采用了几项关键技术方法：首先，使用EIT设备（PulmoVista 500，Drager Medical）进行实时区域性通气监测，通过带有16个电极的硅胶腰带在胸廓第4-6肋间位置连续监测；其次，采用随机对照试验设计，将108例PaO₂/FiO₂≤200 mmHg的中重度ARDS患者按1:1随机分配至EIT组或对照组；第四，EIT组患者接受标准的复张操作和递减PEEP试验，以确定过度膨胀和塌陷曲线交点的最佳PEEP水平；最后，所有患者均来自越南巴赫迈医院单中心，确保了研究人群的一致性。

患者特征

研究共筛查150例患者，116例完成随机化（EIT组58例，对照组58例）。最终108例患者（EIT组56例，对照组52例）纳入分析。两组患者在基线特征、SOFA评分、合并症、ARDS严重程度或病因方面无显著差异。

氧合结果

氧合结果如图3所示，两组患者PEEP优化后PaO₂和PaO₂/FiO₂均有所改善。第1天，EIT组PaO₂/FiO₂显著更高（调整后p=0.04），组间-时间交互作用显著[F(1,106)=6.99，p=0.01]。

呼吸力学参数

呼吸力学参数显示，滴定后EIT组PEEP水平范围和中位数均高于对照组。平台压两组无显著差异。EIT组静态顺应性在第1天（调整后p=0.01）和第2天（调整后p=0.05）显著更高。驱动压在EIT组第1天（调整后p<0.001）和第2天（调整后p=0.03）显著更低。

临床结局

临床结局显示，两组△SOFA在第1天和第2天均下降，但EIT组下降更显著。28天死亡率EIT组低于对照组（28.6% vs. 44.2%），但差异无统计学意义（p=0.09）。成功脱机率、ICU住院时间、机械通气持续时间以及气压伤、ECMO使用、气管切开、俯卧位、皮质类固醇给药和神经肌肉阻滞剂使用发生率两组相似。

亚组分析

按ARDS严重程度分层的亚组分析显示，EIT在改善PaO₂/FiO₂方面的获益在重度ARDS患者中最为明显。第1天，EIT组△PaO₂/FiO₂为97.5±61.4 mmHg，显著高于对照组（55.8±40.6 mmHg，p=0.02）。第2天，EIT组△PaO₂/FiO₂仍较高（112.9±71.5 vs. 70.2±61.2 mmHg，p=0.03）。同样，静态呼吸顺应性（△Cstat）在EIT组改善更显著。按BMI分层的亚组分析显示，两组间△PaO₂/FiO₂改善无显著差异。

本研究结果表明，EIT引导的复张操作联合个体化PEEP滴定策略显著改善了中重度ARDS患者的呼吸力学，包括降低驱动压和提高顺应性，并与更有利的短期SOFA评分相关。重要的是，除了这些生理学获益外，还观察到临床结局改善的趋势，包括较低的28天死亡率和较高的脱机成功率，尽管这些差异未达到统计学显著性。

研究的创新性在于证明EIT不仅能优化呼吸力学，还可能对器官功能和以患者为中心的结局产生临床相关影响。与既往研究相比，本研究发现氧合改善，而He等人的研究未报告EIT引导PEEP对氧合的显著改善，Zhao等人则报告ARDS患者EIT引导PEEP选择可提高PaO₂/FiO₂。这些差异可能由基线低氧血症严重程度差异解释。本研究队列PaO₂/FiO₂≤200 mmHg，介于这些范围之间，表明患者仍可能从个体化PEEP滴定中获得早期氧合改善。

本研究发现EIT组在干预后前两天呼吸系统静态顺应性较对照组显著改善。这一改善在亚组分析中一致观察到，特别是在重度ARDS患者中。这些结果强调了EIT引导PEEP滴定的生理学获益，使临床医生能够确定平衡肺泡复张和防止过度膨胀的最佳PEEP水平。

尽管基线SOFA评分无组间差异，但EIT引导策略管理的患者表现出更有利的变化轨迹，从基线到第1天和第2天的SOFA降幅更大。作为ARDS中经过充分验证的死亡率预测指标，SOFA评分的这一改善表明，通气和氧合改善可能转化为更好的短期多器官功能。

关于临床终点，本研究观察到EIT组28天死亡率较低但无统计学显著性（28.6% vs. 44.2%；p=0.090）。尽管统计效力不足无法检测死亡率差异，但这一趋势具有临床相关性。机械通气成功脱机率EIT组数值更高（42.9% vs. 36.5%；p=0.503），但未达统计学显著性。ICU住院时间和机械通气持续时间组间相当，与评估复张操作和PEEP滴定策略的其他试验一致。重要的是，气压伤、ECMO使用、气管切开、俯卧位和辅助治疗（皮质类固醇、神经肌肉阻滞）发生率组间相似，表明EIT引导方法未增加并发症。

本研究结果与先前强调固定PEEP-FiO₂表格局限性和个体化PEEP滴定潜在获益的工作一致。ART试验测试了积极复张操作和高PEEP滴定，与死亡率增加和气压伤相关。相比之下，当前国际指南不建议常规或长时间高压复张操作。然而，在本研究方案中，复张操作仅在PEEP滴定前进行一次，使用简短且密切监测的操作，以标准化基线肺条件，同时最小化血流动力学和气压伤风险。

本研究存在若干局限性：单中心研究，样本量相对较小，无法检测死亡率或长期结局差异；治疗临床医生设盲不可行，可能引入偏倚；EIT虽有价值实时信息，但存在技术局限性，包括有限空间分辨率和电极放置依赖性；对照组使用的低PEEP/FiO₂策略已非最新标准，但为有意设计选择；方案在PEEP滴定前加入了复张操作，可能影响结局并使效应归因复杂化。尽管存在这些局限性，研究发现为支持EIT作为ARDS机械通气优化的实用床旁工具提供了有意义的证据。

研究结果表明，EIT引导的复张操作和PEEP滴定可改善氧合，降低驱动压，提高呼吸系统顺应性，且不增加不良事件。这些生理学获益可能转化为生存改善，表现为28天死亡率降低趋势。鉴于ARDS异质性，迫切需要个体化方法，EIT提供了一种无创、无辐射、实时的方法来调整呼吸机设置。需要更大随机试验确定这些生理学改善是否能导致临床显著的死亡率和发病率降低。此外，EIT与其他床旁工具（如经肺压监测和先进成像）整合可能进一步完善个性化通气策略。

总之，EIT引导的PEEP调节与低PEEP/FiO₂策略相比，在中重度ARDS中提供了更优的氧合和更有利的呼吸力学。虽然生存获益无统计学意义，但生理学改善凸显了EIT作为床旁工具个体化肺保护性通气的潜力。EIT融入临床方案可增强ARDS管理中的决策制定。