食道压监测在无创通气中的应用

作者：秦浩

1. 胸腔压力和肺的形变

呼吸过程中肺的有效扩张依赖于肺泡内压力（Palv）与胸腔内压力（Ppl）的差值，即跨肺压（Ptp=Palv-Ppl）。2013年《新英格兰医学杂志》通过不同场景解析了其变化规律：①正常自主呼吸（图1A）：吸气末Palv=0 cmH2O，Ppl=−8 cmH2O，跨肺压+8 cmH2O维持肺开放。②机械通气（图1B）：麻醉肌松患者吸气末Palv=9 cmH2O，Ppl=1 cmH2O，跨肺压仍为+8 cmH2O，说明正压通气可通过调整压力匹配自主呼吸的肺膨胀效果。③胸壁僵硬（图1C）：机械通气需将Palv升至30 cmH2O以克服胸壁阻力，但Ppl也升高至25 cmH2O，最终跨肺压仅+5 cmH2O，提示胸壁病变会“消耗”气道压力，导致肺膨胀不足。④吹号者（图1D）：吹奏时吸气末Palv=150 cmH2O，Ppl=140 cmH2O，跨肺压+10 cmH2O，仍需正压维持肺膨胀，且肺容积与正常状态相近。⑤严重呼吸窘迫（图1E）：无创通气吸气末Palv=10 cmH2O，但膈肌强力收缩使Ppl=−15 cmH2O，跨肺压高达+25 cmH2O，增加肺损伤风险。

图1  跨肺压在不同呼吸状态和临床情况下的变化

图源：N Engl J Med,2013, 369(22):2126-2136.

2. 食道压与胸腔压力的关联性

临床监测中，传统气道压力（峰压、平台压等）仅反映气道侧的压力变化，未结合胸腔压力（Ppl），因此无法精准评估肺的实际受力（跨肺压）。只有将肺泡与胸腔的压力变化综合分析，才能为呼吸支持的精准调控提供可靠依据，食道压监测可弥补这一缺陷。

胸腔内压力难以直接测量，而食道中下段压力可间接反映纵隔压力，进而替代胸腔压力监测。通过将特制导管置于食道中下段，充气后贴合食道壁，可动态捕捉胸腔压力变化，其监测原理与胃管、空肠管置入操作类似，且部分新型导管兼具喂养、测氧及胃腔压力监测功能，创伤性低，临床可行性高。

1. 被动呼吸患者食道压监测价值

对于被动呼吸患者，食道压监测的价值体现在：①PEEP参数优化：通过食道压监测滴定PEEP，确保呼气末跨肺压＞0 cmH2O（理想值2～3 cmH2O）。②肺应力控制：通过调节潮气量，使吸气末跨肺压＜20 cmH2O，降低呼吸机相关性肺损伤风险。③肥胖人群的管理：避免肺萎陷，其PEEP需求常高于常规设置（20～30 cmH2O），以保证呼气末跨肺压为正值。④呼吸力学评估：测定肺和胸壁的弹性和顺应性，计算肺弹性与胸壁弹性的比值，明确气道压力在肺组织与胸壁间的分配比例，指导通气参数个体化调整。

2024年Intensive Care Med杂志发表的文章显示，初始设置PEEP为13 cmH2O，通过呼气末阻断监测食道压，得到呼气末食道压为16 cmH2O，此时计算呼气末跨肺压为-3 cmH2O，提示肺存在萎陷风险。增加PEEP至16 cmH2O，重复呼气末阻断，此时Palv为16 cmH2O，呼气末食道压为16 cmH2O，计算得到跨肺压为0，达到“呼气末肺既不萎陷也不过度膨胀”的目标。通过吸气末阻断监测压力变化，气道压峰值为33 cmH2O，食道压（吸气末胸腔压力）为16 cmH2O，计算得出跨肺压变化值为17 cmH2O，需要通过调整潮气量使跨肺压降至10～12 cmH2O，减少肺过度膨胀风险。然后通过计算肺顺应性和胸壁顺应性推导吸气末跨肺压：已知平台压33 cmH2O，PEEP 16 cmH2O，潮气量450 ml，最终推导得出吸气末跨肺压约等于19 cmH2O。因此，低于20 cmH2O的安全阈值提示肺过度膨胀风险可控（图2）。

图2  机械通气中通过食道压力监测来优化PEEP和跨肺压的三种方法

图源：Intensive Care Med, 2024, 50(6):953-956. 

通过食道压间接反映胸腔压力，结合气道压力精准调控PEEP和潮气量，实现“肺保护通气”——既避免呼气末肺萎陷，又限制吸气末肺过度膨胀，是机械通气精细化管理的重要手段。

2. 主动呼吸患者食道压监测价值

对于有自主呼吸的患者，食道压监测的意义在于：①估算局部肺膨胀压力。②评估自主呼吸努力：在ECMO支持下，血流量4 L/min，压力支持通气（PSV）+8 cmH2O能维持较规律的呼吸模式；撤去ECMO后，血流量为0，尽管PSV仍为+8 cmH2O，但流量、食道压和膈肌电活动的波动更明显，提示膈肌需更用力收缩（自主呼吸努力增强）才能达到生理学的需求。而在无ECMO支持情况下，PSV +6 cmH2O，气道压、流量、食道压和膈肌电活动的波形显示呼吸较规律，膈肌电活动峰值适中，说明PSV +6 cmH2O能较好地匹配自主呼吸努力；若将PSV降至+2 cmH2O，气道压峰值下降，流量波形紊乱，食道压波动增大，膈肌电活动峰值显著升高，提示膈肌收缩强度大幅增加（自主呼吸努力过强），人机不同步风险升高，肺的受力也更不稳定。③识别人机不同步：通过食道压波形与呼吸机波形对比，可精准判断延迟切换、双吸气、反向触发、过早切换及无效呼吸努力等同步问题。④监测撤机与内源性PEEP：动态监测食道压值的变化，指导撤机时机的选择；对于慢阻肺患者，可识别内源性PEEP导致的无效呼吸做功，优化通气策略。

在机械通气中，食道压监测具有关键的临床价值，主要体现在以下两方面：①精准调控跨肺压：通过监测食道压间接反映胸腔内压力，可确保吸气末和呼气末跨肺压维持在安全且有效的区间（如呼气末跨肺压≥0 cmH2O，吸气末跨肺压<20 cmH2O），避免肺萎陷或过度膨胀。②优化自主呼吸管理：对于ARDS合并自主呼吸的机械通气患者，若食道压峰值或测定值过高，提示自主呼吸努力过强，需及时采取干预措施，如调整镇静深度、增加压力支持水平，或升级为更强效的呼吸支持模式，以降低人机不同步风险与肺损伤概率。

1. 食道压监测判断NIV启动时机

（1）低氧型呼吸衰竭：2020年Am J Respir Crit Care Med 杂志发表的随机生理交叉研究显示，对氧合指数＜200 mmHg的患者，若食道压摆动值（ΔPes）＞10c mH2O提示高流量氧疗效果不佳，应及时启动无创通气（头盔式NIV推荐PEEP＞10 cmH2O，PS 10～15 cmH2O）；与高流量氧疗相比，无创通气可使ΔPes从15 cmH2O降至7 cmH2O，显著改善低氧型呼吸衰竭患者的氧合及呼吸困难症状。

（2）拔管后预防：2025年Critical Care 杂志发表的随机交叉试验表明，对于年龄＞65岁、合并心肺基础疾病的高危患者，拔管后NIV（PS 4 cmH2O，PEEP 4 cmH2O，FiO2 40%）可降低吸气努力，增加潮气量，优于高流量氧疗和常规吸氧。

2. 食道压监测预测NIV失败

2020年Am J Respir Crit Care Med 杂志发表的一项研究总结了食道压在预测NIV失败方面的价值，NIV治疗2 h后，若出现以下指标提示失败风险高：ΔPes＜10 cmH2O、潮气量>9.5 ml/kg PBW、HACOR评分>5分。此外，2021年Intensive Care Med 杂志发表的研究也表明，ΔPes＞15 cmH2O或NIV后ΔPes下降＜10 cmH2O，也是预测治疗失败的强相关因素。此类患者应及时转为有创通气，避免延误治疗。

3. 食道压监测在特殊人群与疾病中的应用

2022年J Clin Med 杂志发表的研究显示，对于慢阻肺急性加重患者，食道压监测可反映不同体位（直立/仰卧）及通气状态下的呼吸力学变化，指导体位调整与参数优化；在ARDS患者中，通过维持吸气末与呼气末跨肺压在合理范围，可减少肺损伤，改善预后。

不同通气界面对食道压监测及通气效果存在影响。2014年Critical Care 杂志发表了一项针对健康志愿者的随机交叉设计生理学研究，比较了NIV三种接口的性能差异，分别是新型头盔（HN）、传统面罩（FM）及传统头盔（HS）。结果发现，这三种方式在吸气努力指数及舒适度方面并无显著差异。FM在改善吸气触发延迟及同步时间方面显著优于两种头罩，而呼气触发延迟仅较HS更短。

在湿化策略方面，2021年Ann Intensive Care 杂志发表的研究分析了头盔NIV期间的气体调节对舒适度、气体交换、吸气力、跨肺压和患者与呼吸机相互作用的影响。结果显示：低氧型呼吸衰竭患者NIV治疗过程中，34℃与37℃主动湿化对呼吸阻力无显著影响，但高湿度会增加患者不适感。

总之，食道压监测可量化不同界面下的呼吸做功与同步性，为界面选择提供客观依据。

通过NIV面罩的专用接口或转接头置入食道压导管，确保导管固定牢固且面罩密闭，避免漏气影响监测准确性（图3）。新型接口设计可兼容喂养管、胃管等，提升临床实用性。

图3  食道压监测在无创通气中的连接（单管/双管）

图源：Arch Bronconeumol (Engl Ed), 2020, 56(6):353-359. 

食道压监测通过食道中下段压力间接反映纵隔区域的中间胸腔压力，为评估肺与胸腔的力学关系提供依据。但需明确，胸腔存在压力梯度（非依赖区、依赖区压力与中间区不同），食道压无法完全代表全胸腔压力，这是理解其临床价值的基础。食道压力监测在无创通气中具有重要作用，可辅助判断无创通气的启动时机、精准调节通气参数，还能预测无创通气失败风险，为个体化通气管理提供客观依据。然而：食道压监测也存在一定的局限性，因食道导管仅能反映局部纵隔压力，受心脏、脊柱等解剖结构影响，无法全面代表全胸腔压力；且操作需专业人员保障导管位置精准，患者耐受性也存在个体差异，这些都为未来技术优化和临床应用完善指明了方向。

作者介绍

秦浩

海军军医大学第一附属医院呼吸与危重症医学科，主管呼吸治疗师；上海市医学会呼吸病学专科分会呼吸治疗学组委员兼秘书，中国老年医学会呼吸病学分会委员，中国康复医学会呼吸康复专委会呼吸治疗学组委员，中国研究型医院学会肌骨及浅表超声专委会青年委员，中国医学装备协会呼吸病学装备技术专业委员会委员，中国医师协会内镜医师培训学院呼吸内镜资深讲师，呼吸治疗师国家职业技能标准开发专家委员会委员，上海市医师协会重症医学医师分会重症监护呼吸治疗工作组成员，上海呼吸治疗联盟核心成员长海医院微创精品课程导师；以第一/共一在Annals ATS、J MED VIROL等杂志发表SCI文章7篇，核心期刊6篇；参与制定专家共识3项，参编参译多部著作，获实用新型专利4项；主持校级课题1项，院内课题1项，参与国家级课题1项，省部级课题3项，校级课题2项。