ARDS患者的个体化PEEP设置

作者：姜志明

单位：山东第一医科大学第一附属医院重症医学科

ARDS的病理生理改变以肺泡毛细血管损伤为核心，引发一系列连锁反应，最终导致肺功能严重受损，其主要特征如下：

（1）肺容积减少：肺泡毛细血管通透性增高导致大量富含蛋白质的液体渗出至肺泡腔，形成高通透性肺水肿；同时肺泡表面活性物质减少，进一步加剧肺泡萎陷（肺不张），导致有效通气肺容积显著下降。

（2）病变不均一性：ARDS患者肺组织呈现明显的区域异质性，上部分为过度膨胀区（干肺），中间为可复张区（湿肺），下部分为实变区（塌陷肺）。这种不均一性使得机械通气时不同区域承受应力不均，既增加了治疗难度，也易诱发呼吸机相关肺损伤。

（3）顺应性降低：顺应性反映单位压力引起的容积变化（C=△V/△P），正常成人肺顺应性为70～100 ml/cmH2O，而ARDS患者可显著下降至不足10 ml/cmH2O。肺顺应性降低表现为压力-容积曲线向右下移位，获得相同潮气量需更高气道压力。

（4）通气血流（V/Q）比例失调：肺泡塌陷或充满液体导致通气减少，但血流仍持续存在，形成肺内分流，降低氧合效率；同时炎症反应引发肺血管收缩，进一步扰乱血流分布，加剧V/Q比例失衡，这是ARDS患者低氧血症的重要病理生理基础。

1. PEEP的定义

PEEP是机械通气时在呼气末期维持气道压力高于大气压的通气模式，分为呼吸机主动设置的外源性PEEP和气流受限导致气体潴留产生的内源性PEEP。其核心目标是"打开肺并维持肺开放"，通过增加功能残气量（FRC）防止肺泡周期性开闭造成的剪切力损伤。

2. 外源性PEEP的核心作用

（1）复张肺泡，改善氧合：更好的PEEP水平能够使塌陷的肺泡复张，提供更均匀的肺通气，减少肺内分流，最终改善氧合。

（2）优化通气-血流匹配：增加肺泡内压及功能残气量，使肺泡-动脉氧分压差减小，改善通气血流比例失调，有利于氧弥散。

（3）改善肺顺应性：PEEP应用可使呼气末肺容积增加，进而改善肺顺应性，降低驱动压（Pplat-PEEP）。

3. PEEP的潜在风险

（1）对循环系统的影响：过高的PEEP导致胸腔内压升高，压迫静脉回流，减少心脏前负荷，降低心输出量；同时，过高的PEEP还增加肺血管阻力，加重右心室后负荷，尤其对血流动力学不稳定的患者影响更为显著。

（2）气压伤风险：PEEP设置过高时，肺泡内的压力会超过肺泡壁的承受能力，导致肺泡破裂，气体进入胸腔或纵隔，引发气胸或纵隔气肿等严重并发症。

（3）颅内压升高：对于颅内压正常患者，适度PEEP通常不会显著影响脑灌注压；但对于已有颅内高压或脑顺应性降低的患者，PEEP可能通过减少脑静脉回流导致颅内压急剧升高。

（4）急性肾损伤（AKI）：中心静脉压（CVP）随PEEP升高而增加，使肾静脉淤血和肾小球滤过压下降。此外，PEEP诱发的系统性炎症和神经激素可能进一步加剧急性肾损伤风险。

（5）胃肠道与肝脏功能受损：胸腔内压升高可能通过减少内脏血流灌注导致肠黏膜屏障功能受损，增加细菌移位风险；而门静脉血流减少则可能诱发肝细胞缺血和胆汁淤积。

ARDS患者PEEP设置有多种方法，但目前尚无"最佳"方法，只有"更佳"方法。核心原则是在实现肺泡充分复张的同时避免过度膨胀。在ARDS患者的PEEP设置中，临床医生要选择能熟练掌握且能规范操作的方法，无需过度拘泥于专家观点或文献结论，任何能有效应用于临床实践并最终实现患者生理学指标改善及长期生存获益的策略均为适宜的选择。临床决策的核心应聚焦于患者的实际治疗反应，而非单一追求方法的学术认可度，确保PEEP设置既符合个体病理生理特征，又能平衡复张获益与器官保护需求。下文就目前PEEP设置的主流方法进行简述。

1. 最佳氧合法

基于动脉血氧分压(PaO2)或氧合指数(PaO2/FiO2)调整PEEP，分为两种操作方式：

（1）递增法：初始设置3~5 cmH2O PEEP，每次增加2~3 cmH2O，目标在FiO2≤0.6时维持PaO2≥60 mmHg或PaO2/FiO2≥300 mmHg。

（2）递减法：充分肺复张后设置较高PEEP，随后每间隔一段时间下调2 cmH2O，直至PaO2/FiO2降低超过5%（提示肺泡重新塌陷），此时将PEEP回调至该水平+2 cmH2O，即为最佳PEEP。

该方法的优势是目标明确、原理简单，缺陷是动脉氧合受心输出量、混合静脉氧饱和度等多种因素影响，需反复进行血气分析，操作繁琐且费用较高。特殊情况下，在肺的不同部位，肺泡复张和过度膨胀同时存在，PaO2 的变化不能灵敏地检测到发生肺损伤的危险。

2. PEEP-FiO₂表格法（ARDSnet）

通过PEEP与FiO2的组合交替调整，维持SpO2在88%～95%或PaO2在55～80 mmHg，分为低PEEP表格（适用于肺顺应性较好的轻度ARDS患者）和高PEEP表格（适用于肺顺应性差的中重度患者）。需要注意的是，ARDS患者的氧合目标需理性把控，无需过度追求过高水平。若盲目追求高氧合目标，为达到目标可能会持续提高FiO2及PEEP水平，但这一过程会显著增加相关副作用风险。

该方法操作简便，无需复杂监测设备，适合快速床旁应用，但未考虑肺的可复张性差异，高可复张患者（如肺炎性ARDS）可能需更高PEEP(>20 cmH2O)，而低可复张患者(如纤维化期ARDS)易因高PEEP导致过度膨胀, 且忽略个体呼吸力学差异, 难以兼顾氧合与肺保护。

3. P-V曲线拐点法（压力容积环）

通过准静态技术绘制P-V曲线，识别下拐点（LIP）和上拐点（UIP）：

（1）吸气支低位拐点法：LIP是肺泡开始打开的临界压力，PEEP设置为LIP值+2 cmH2O，此水平的PEEP可避免呼吸末肺泡陷闭，并维持肺泡开放。

（2）呼气支上位拐点法：①获取静态P-V曲线（呼气支）：使用低流速法或吸气暂停法获得完整P-V曲线环。②识别UIP：呼气支上位拐点是ARDS患者呼气时肺泡大量塌陷的开始，反映肺泡的闭合压。③基于UIP选择PEEP：将PEEP设置在略高于UIP(通常UIP+2~3 cmH2O)，以维持肺泡开放。④验证与调整：维持氧合目标(PaO2/FiO2≥150 mmHg)；力学目标(驱动压≤15 cmH2O, 静态顺应性改善)。

P-V曲线拐点法的优点是依据塌陷肺泡的复张指导PEEP滴定，符合ARDS患者肺的弹性力学特征以及病理生理改变。研究表明，根据呼气支上位拐点UIP设置PEEP才能维持肺泡持续开放，获得最佳的肺复张。但部分患者（如局灶性ARDS）P-V曲线上可能无明确拐点。此外，随着气道压力的升高，萎陷肺泡的复张仍在继续，因此，不少学者认为以LIP值+2 cmH2O选择PEEP，并不能实现塌陷肺泡的充分复张。

4. 最佳肺顺应性法

在依据肺顺应性滴定PEEP时，应优先使用静态顺应性（Cstat），而非动态顺应性（Cdyn）。"最佳"PEEP是顺应性达到最大值时所设置的值——大于该值的PEEP对静态顺应性无改善，小于该值的PEEP会降低静态顺应性。此时肺泡复张最大化，剪切伤风险最小化，氧合与通气效率达到最优平衡。在肺顺应性曲线中，曲线的斜率大，表示顺应性大，弹性阻力小；曲线中段斜率最大；曲线的斜率小，表示顺应性小，弹性阻力大。

最佳肺顺应性法分两种：

（1）递增法：深度镇静±肌松状态下，容控通气（潮气量6 ml/kg），FiO2≥0.6，从5 cmH2O开始每次增加2～3 cmH2O PEEP，每个水平稳定3～5 min，选择静态顺应性最大值对应的PEEP，同时确保驱动压（ΔP=平台压-PEEP）＜15 cmH2O。

（2）递减法：充分肺复张后设置较高PEEP（如20 cmH2O），逐步缓慢降低PEEP，直至静态顺应性突然下降，重新肺复张后将PEEP调至静态顺应性下降前水平。

该方法符合ARDS病理生理特点，可避免单纯依赖氧合导致的过度膨胀风险，但需深度镇静±肌松，以确保测量准确性（限制清醒患者应用），且反复测量平台压增加临床工作量，局部肺不均一性时整体静态顺应性可能掩盖局部过度膨胀。

5. 跨肺压监测法

跨肺压（P_L）=气道压-胸膜压（通过食管压估算），可将胸壁顺应性与肺顺应性分离，更精准反映肺组织实际受力情况。核心监测指标包括吸气末跨肺压（P_{L insp}，目标值≤20～25 cmH2O，反映肺泡扩张应力）、呼气末跨肺压（P_{L exp}，目标值0±2 cmH2O，反映肺泡塌陷风险）、跨肺驱动压（ΔP_L，P_Linsp-P_Lexp，目标值≤10 cmH2O）及动态跨肺驱动压（ΔP_{L dyn}，目标值<15～20 cmH2O，反映自主/辅助呼吸）。

跨肺压指导下PEEP设置可能提供了一种更精确、个体化的机械通气管理方法, 理论上能够更好地对病态、肥胖及高腹内压患者进行通气。食道压测量选择PEEP目的是达到合适的跨肺压, 特别是ARDS患者跨肺压经常被低估, 食道压监测是指导局部可变性最好的方法。但ARDS患者的异质性意味着通过食管测压法确定的压力并不能代表大部分肺部的跨肺压。跨肺压在不同位置数值是不同的, 并非一个均值, 所以判断最佳监测位置非常困难。跨肺压的准确测量依赖正确的球囊放置, 医疗资源有限地区无法实施。食道压高估了肺通气良好区域的胸膜压, 而低估了依赖区域的胸膜压。因此, 它有可能重新分配了呼吸机引起的肺损伤, 但并未真正减轻其严重性。

6. 动脉-呼末二氧化碳差异法

基于PaCO2与呼气末二氧化碳分压（EtCO2）的差异评估通气/灌注的匹配程度，正常肺通气/灌注匹配时两者差异较小，当存在通气/灌注不匹配时，例如肺内分流或死腔增加，两者差异会增大；调整PEEP，可以改变肺部的通气和灌注分布。

操作步骤：①逐步增加PEEP：从当前PEEP水平开始，逐步增加PEEP（例如每次增加2～5 cmH2O），并在每个PEEP水平下稳定一段时间（5～10 min；②监测PaCO2和EtCO2：在每个PEEP水平下，测量PaCO2和EtCO2，并计算它们之间的差异；③寻找最佳PEEP：选择使PaCO2和EtCO2差异最小化的PEEP水平。通常，差异越小，表示通气/灌注匹配越好。

该方法可动态评估通气/灌注匹配，避免氧合指标误导，但依赖循环稳定，对局部病变敏感性较低。

7. 肺部超声法

通过观察肺组织的超声图像来评估肺泡的复张状态，并在机械通气过程中动态调整PEEP，以找到最佳的肺泡复张状态对应的PEEP水平。

采用BLUE协议改良法，初始PEEP设置从5 cmH2O开始，进行肺部超声评分，然后PEEP递增滴定，每增加2～3 cmH2O PEEP，稳定10 min后复查肺部超声评分。以B线数量较基线减少50%或实变区完全复张为终止点，同时验证驱动压ΔP<15 cmH2O。

肺部超声可床旁实时、无创、动态评估区域通气情况，弥补全局性指标不足，但操作者依赖性强，肥胖或皮下气肿患者成像质量差，无法量化跨肺压。

8. 电阻抗成像（EIT）法

通过实时监测肺区域通气分布（蓝色=低通气，白色=高通气，灰色=无通气）识别肺泡复张或塌陷，在递减PEEP过程中选择塌陷率与过度膨胀率交叉点对应的PEEP，并结合区域通气延迟指数（RVD）优化均一性。

该方法无创、无辐射，可动态评估肺复张效果，但图像分辨率较低，设备成本高，尚未广泛普及，仍需结合血气分析、呼吸力学监测等进行综合评估。

1. 指南相关建议

2023年美国重症医学会（SCCM）/美国胸科学会（ATS）发布的ARDS指南推荐：对于PaO2/FiO2≤200 mmHg的ARDS患者可选择高PEEP，并要持续监测呼吸力学、血流动力学和PEEP的反应性，特别关注血流动力学不稳定的患者和气压伤风险增加的患者，还要注意避免延长时间的肺复张。

2023年欧洲重症医学会（ESICM）ARDS指南未推荐高PEEP/FiO2与低PEEP/FiO2策略孰优孰劣，也未明确PEEP滴定的首选方法，强调ARDS患者在肺损伤程度、肺胸壁力学、心脏功能等方面的异质性都会影响PEEP的效果，因此，在临床实践中无法最好地个体化滴定PEEP。

PEEP的设定需要以保护器官功能为目的，小幅度调整，密切监测，逐步滴定，动态监测调整策略。

2. 基于患者分型的个体化PEEP设置

（1）按病因分型：①直接肺损伤（肺内源性）：以肺泡上皮损伤为主，透明膜不连续且厚，CT表现为磨玻璃影与实变分布一致，重力依赖区实变更显著，肺不均质性明显，PEEP反应欠佳，更适合低PEEP设置，俯卧位治疗效果相对较好。②间接肺损伤（肺外源性）：以血管内皮细胞损伤为主，透明膜均一且薄，CT以弥漫性磨玻璃影为主，实变较少，病变分布更弥漫，PEEP和肺复张反应较好，可采用较高PEEP。

（2）按生物学特征分型：①低炎症型（表型1）：IL-6、sTNFr1水平低，较少使用血管加压药，高PEEP可能增加死亡风险，适合低PEEP策略。②高炎症型（表型2）：炎症因子水平高，血管加压药使用率高，高PEEP具有保护作用，可降低死亡率并改善康复指标。

另有研究通过9个床旁易得的常规临床变量（pH、PaO2、平均动脉压、碳酸氢盐、胆红素、肌酐、FiO2、心率、呼吸频率），将ARDS分为炎症较轻的亚表型A和炎症较重的亚表型B，亚表型A患者使用高PEEP会导致28天死亡率增高，亚表型B的患者在高PEEP与低PEEP之间的死亡率差异不显著，表明高PEEP可能对该亚表型患者有轻微的益处或没有显著影响。

（3）按影像学特征分型：①非局灶亚表型：表现为弥漫性或斑片状通气缺失，肺可复张性高，采用高PEEP+肺复张可能降低死亡率。②局灶亚表型：以背侧和下肺实变为主（重力依赖区），可复张性低，适合低PEEP+俯卧位治疗，高PEEP易导致过度膨胀。

需要注意的是，在提供亚表型特异性干预之前，准确的分类是必不可少的，影像学评估不准确是关键瓶颈，需标准化CT或高度可靠性床旁工具（如肺部超声 ）。

（4）按动态氧合变化轨迹分型：詹庆元教授团队开展的研究基于5个ARDS数据库【CHARDS（814例）、FACTT（1000例）、SAILS（745例）、ALVEOLI（549例）、MIMIC-IV（211例）】中符合要求的ARDS患者数据，根据患者确诊ARDS第0～3天的纵向PaO2/FiO2比值，使用组轨迹模型（GBTM），建立并验证ARDS的动态氧合亚组，分为三组，第1组特征是随着时间的推移PaO2/FiO2持续偏低，第2组特征介于第1组和第3组之间，PaO2/FiO2逐渐增加，第3组表现出随时间的推移PaO2/FiO2的快速改善。在训练集（CHARDS）与验证集（FACTT、SAILS、ALVEOLI、MIMIC-IV）三组均有相似趋势。对纵向氧合亚型PEEP治疗的异质性反应进行分析发现，在CHARDS队列中，接受高PEEP治疗的第1组患者的60天病死率显著低于接受低PEEP治疗的患者，而接受高PEEP治疗的第2组和第3组患者的60天病死率高于接受低PEEP治疗的患者。在ALVEOLI试验中，与低PEEP治疗患者相比，接受高PEEP治疗的第1组患者的90天病死率较低。然而，对于第2组和第3组，接受高PEEP治疗的患者病死率更高。在柏林标准定义的中度和重度亚组中，高或低PEEP治疗没有显著差异。这提示，ARDS的3个纵向氧合亚组比ARDS柏林标准中静态氧合指数比值定义的亚组在预测患者对PEEP治疗的反应方面更有效。

3. 个体化PEEP设置的关键技术与研究证据

2025年Crit Care杂志发表的一项动物实验比较了EIT交叉点法、最佳呼吸系统顺应性（Crs）法和跨肺压法在双侧及不对称肺损伤模型中的效果，发现基于EIT或Crs的PEEP设置能使通气分布更均匀，尤其适用于双侧损伤模型；跨肺压导向的PEEP可能增大依赖区与非依赖区通气差异。研究推荐优先采用EIT或Crs法确定PEEP，高可复张性肺可设置10～15 cmH2O，低可复张性肺宜设置8～10 cmH2O，同时需动态评估右心功能，结合多模态监测综合判断。这项研究的启示是：PEEP设置不应仅考虑氧合和呼吸力学，必须兼顾对肺循环的影响！

2025年Am J Respir Crit Care Med 杂志发表的一项针对中至重度ARDS患者的研究显示，与低PEEP相比，EIT滴定的PEEP改善了通气/血流匹配并维持呼吸力学稳定；与高PEEP相比，EIT滴定的PEEP在不恶化通气/血流匹配的情况下改善了呼吸力学，且这种积极影响在高肺可复张性患者中更为显著。该研究填补了EIT滴定PEEP对肺灌注和V/Q匹配影响的研究空白，为个体化设置提供了重要依据。

4. 动态、个体化的PEE管理策略

（1）初始管理：中度-重度ARDS患者立即启动肺保护性通气（低潮气量），根据PEEP-FiO2表格设置初始PEEP。

（2）个性化PEEP滴定：可复张潜能高、血流动力学稳定患者采用较高PEEP；可复张潜能低或血流动力学不稳定患者采用较低PEEP。

（3）升级支持与PEEP调整：病情无改善时升级支持手段，同步调整PEEP策略：①俯卧位：本身具有肺泡复张作用，所需PEEP常低于仰卧位，需重新滴定。②V-V ECMO：转为"超保护性通气"，PEEP角色转变为实现"肺休息"，推荐中等水平PEEP，无需过度追求氧合。

（4）高级监测与目标：高级支持阶段采用EIT、跨肺压监测等高级工具，最终目标是平衡肺泡塌陷与过度膨胀，优化全身氧输送。

5. PEEP滴定的核心监测指标

（1）呼吸力学参数：Cstat=VT/（Pplat-PEEP），最佳PEEP对应最高Cstat；呼气末跨肺压（P_{L exp}）≈0±2 cmH2O避免肺泡塌陷或过度膨胀；驱动压<15 cmH2O以降低呼吸机相关性肺损伤（VILI）风险。

（2）氧合指标: 氧合指数复张成功后升高≥20%; 维持SpO2>85%, 结合血气分析动态评估。

（3）影像学评估：肺部超声观察B线减少、实变区域缩小或A线恢复；EIT监测区域通气分布，非通气区（灰色）转为低通气区（蓝色），过度膨胀区（白色）减少。

（4）血流动力学指标：平均动脉压>60 mmHg；心率稳定，警惕心动过速或心律失常提示血流动力学不稳定。

ARDS患者的PEEP设置需跳出“高vs低”的二元对立，转向“个体化平衡复张获益与风险”的逻辑。不追求“统一高PEEP”，但重视呼吸功能改善的临床价值；以“肺保护”为核心，严格控制气道压力；强调“个体化滴定”，关注患者异质性。ARDS患者随着病程进展，肺力学特性也会变化，需动态评估PEEP，而非一次性设定，必要时多次重复滴定PEEP，并结合患者的临床情况、血流动力学状态、氧合情况等进行综合判断。应根据科室人员能力、设备和技术条件等实际情况制定具有科学性、可操作性的ARDS患者的个体化PEEP设置规范化流程。

未来研究聚焦于开发精准的PEEP滴定评估技术、开展亚型特异性研究、多模态监测，构建“个体化PEEP滴定算法”，实现从“经验性设置”到“精准化管理”的转变；同时应关注个体化PEEP对患者长期生存质量、认知功能及ICU后综合征的影响，而非仅短期生理指标。

作者介绍

姜志明

山东第一医科大学第一附属医院（山东省千佛山医院）重症医学科，科主任，主任医师，医学博士，硕士研究生导师；中国医师协会重症医学医师分会委员，中国病理生理学会危重病医学专业委员会委员，中国抗癌协会肿瘤重症医学专业委员会委员，山东省卫生信息与健康医疗大数据学会重症医学专业委员会主任委员，山东省医学会重症医学分会副主任委员，山东省医学会肠外肠内营养学分会副主任委员，山东省医师协会重症感染医师分会副主任委员，山东病理生理学会危重病医学专业委员会副主任委员，山东省医师协会重症医学医师分会常务委员。