使用高分辨率测压法评估仰卧位和俯卧位时的食管压力

《Journal of Clinical Monitoring and Computing》：Esophageal pressures in supine and prone position: evaluation using high-resolution manometry

　　

摘要：食管压力（PES）在呼吸力学计算中被用作胸膜压力的替代指标，但其复杂且受多种因素影响。高分辨率测压法（HRM）可提供食管全长上的压力读数，从而能够识别除呼吸力学之外影响食管压力的因素。本研究旨在描述和探索不同通气设置下俯卧位和仰卧位时的食管压力。研究人员在20名脊柱外科手术前的机械通气患者中使用HRM测量了PES。在仰卧位和俯卧位下分别使用5和12 cmH₂O的PEEP，并连续记录数据。研究人员比较了不同食管区域传感器的平均呼气末食管压力（PESEE）和潮气变化（ΔPES），包括具有理论最佳压力读数的传感器选择（PESOPT）。与仰卧位相比，俯卧位时PESEE显著降低（均差MD 3.2–5.7 cmH₂O），ΔPES显著升高（MD 0.8–1.6 cmH₂O），心脏振荡显著减小。差异取决于PEEP水平和所包括的食管区域。根据PEEP水平和体位，患者内PESEE和ΔPES的平均变异范围为38–540%。呼气末PESOPT低于较大食管区域的平均PESEE，且变异更小。在仰卧位和俯卧位均观察到PES存在较大变异，但取决于计算PES时所包含的传感器。仰卧位和俯卧位之间的绝对压力及纵隔器官的影响存在显著差异。

食管压力（PES）作为胸膜压力的替代参数，已被用于机械通气患者呼吸力学评估达数十年，但其临床应用仍有限，主要原因在于测量结果受多种因素影响，包括测量技术本身（如球囊大小、位置、充气量）以及外部因素（如纵隔重量、心脏伪影、食管弹性）。既往研究多采用传统食管球囊导管，难以明确区分呼吸力学与非呼吸力学因素的干扰。俯卧位可改善严重急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者的生存率，机制可能与肺和胸壁力学改变导致的肺应力更均匀分布有关，但俯卧位下食管压力的研究较少，且均使用球囊导管，结果异质性高。为解决上述问题，研究人员引入胃肠病学领域常规使用的高分辨率测压法（HRM），该技术可沿食管全长提供独立压力测量，避免球囊导管的某些缺陷，从而更详细地评估食管压力及其影响因素。本研究旨在描述并探索仰卧位和俯卧位、不同通气设置下食管压力的特点，重点识别非呼吸力学因素（如纵隔器官压迫）的影响，并比较测得的食管压力与根据理论最佳压力读数计算得出的“最优食管压力”（PESOPT）之间的差异。研究论文发表在《Journal of Clinical Monitoring and Computing》。

研究人员采用的主要关键技术方法包括：高分辨率测压法（HRM），使用配备36个压力通道（每个通道由12个圆周压力传感器组成，间距1 cm）的2.75 mm直径导管（Sierra Scientific Instruments, Inc），在插入前对所有传感器进行0–250 mmHg压力腔校准；在患者仰卧位和俯卧位时分别设置PEEP为5和12 cmH₂O（PEEP由麻醉机Flow-i调节），连续记录气道压、潮气量和食管压力；数据采集于每个体位和PEEP水平下至少15个呼吸周期后的5个稳定呼吸周期。样本来源为2020年10月至2022年4月在瑞典Sahlgrenska大学医院计划行择期脊柱手术的20名机械通气患者（排除肺部疾病、食管疾病、BMI>40及ASA分级≥3），另纳入来自既往研究（未发表）的10名ICU机械通气脱机阶段患者作为独立队列进行代表性和闭塞试验分析。

### 研究结果

**3.1 患者特征与通气数据**
通过分析20名患者（55%女性，平均年龄55.7岁，平均BMI 27.5 kg/m2）的基础数据，研究得出在仰卧位和俯卧位时实际PEEP均接近设定值（5和12 cmH₂O），潮气量控制在6 ml/kg理想体重。

**3.2 高分辨率测压法（HRM）测量食管压力**
所有患者HRM测量均成功实施，无并发症。2名患者共3个传感器因故障或校准错误需用相邻传感器压力均值替换。根据PESOPT标准，2名患者仅有少于3个传感器满足条件，因此使用少于3个传感器的数据。独立队列的闭塞试验显示，PES22-44、PES30-42和PESOPT的ΔPES/ΔPAW比值分别为0.89、1.08和1.12。

**3.3 呼气末食管压力（PESEE）**
与仰卧位相比，俯卧位时PESEE显著降低3.2–5.7 cmH₂O，差异取决于食管区域和PEEP水平。呼气末PESOPT比PES30-42低5.3–6.6 cmH₂O。增加PEEP后，仰卧位和俯卧位时的平均PESEE均显著升高（除仰卧位PES22-44外），且俯卧位时PEEPE升高导致的PESEE增加幅度更大（PES30-42增加0.9 cmH₂O，PES22-44增加0.8 cmH₂O，PESOPT增加2.1 cmH₂O）。

**3.4 潮气变化（ΔPES）**
俯卧位时ΔPES显著高于仰卧位（相同PEEP水平），尤其在下食管区域（30–42 cm）差异更明显（PEEP 5时高1.6 cmH₂O，PEEP 12时高1.4 cmH₂O）。增加PEEP引起ΔPES轻微升高（除PESOPT外），但仅仰卧位PES22-44的升高有统计学意义。20名患者中18名在仰卧位或俯卧位至少一个压力通道出现负ΔPES，15名在两种体位均出现负ΔPES。

**3.5 食管压力变异**
所有患者食管压力均存在不同程度变异。在食管30–42 cm区域，平均变异系数（CV）为58%–540%，中位44%–120%。患者内PES30-42最高与最低呼气末压力差在仰卧位和俯卧位分别为21.9和25.0 cmH₂O，患者内标准差（SD）分别为8.0和8.9 cmH₂O。PESOPT的相应变异性较小（最高与最低差：仰卧位7.8 cmH₂O，俯卧位5.8 cmH₂O；SD：仰卧位4.1 cmH₂O，俯卧位3.2 cmH₂O）。患者间变异与患者内变异出现在相近水平。

**3.6 心脏振荡**
心脏振荡在仰卧位低PEEP时最显著，增加PEEP使其振幅降低1.1 cmH₂O，转为俯卧位降低2.5 cmH₂O。相反，俯卧位时心脏振荡不受PEEP影响（PEEP 12与5差异0.3 cmH₂O）。

### 讨论总结
本研究主要发现：食管压力受体位影响且在患者内部高度变异，俯卧位时变异仍大，但纵隔器官的重量影响较小，对PEEP变化的反应与仰卧位不同。这是首次使用HRM评估仰卧位和俯卧位食管压力的研究。从下食管区域选定压力通道计算的呼气末PESOPT理论上受混杂因素影响较小，可能更代表胸膜压力，其数值显著低于临床常用球囊定位区域（PES30-42）的平均压力。研究局限性包括样本量小（20名肺健康患者），结果外推至ICU呼吸衰竭患者需谨慎；HRM存在压力漂移和热漂移，但通过短时程、热补偿等措施控制。食管压力的高度变异和局部高压（>30 cmH₂O）常见于多数患者，这些高压可能源于食管括约肌、传感器表面黏液等因素，但若使用长球囊（10 cm）则会被掩盖。呼气末压力与胸壁弹性无关的既往发现得到支持。心脏振荡作为球囊定位标志，HRM可清晰量化，且在仰卧位时受PEEP影响（高PEEP减少心脏振荡），而俯卧位时不受影响，可能与肺重力依赖区通气变化相关。临床意义方面，单点食管压力（无论球囊导管或单点测压）难以准确代表胸膜压力，HRM虽理论上可提供更优选择，但ICU床边应用不现实；临床医生应认识到球囊导管测得的单一压力源于多个高度变异压力的平均值，解读时需谨慎。

### 研究结论翻译
在仰卧位和俯卧位下，患者内的食管压力均高度可变，但受通气设置变化和纵隔器官外部因素的影响程度不同。