Critical Care Medicine：电阻抗断层成像技术在急性呼吸窘迫综合征患者支气管肺泡灌洗时的监测应用

翻译 中国医学科学院北京协和医院 隆云

审校 遵义医科大学附属医院 付豹

目的：支气管肺泡灌洗对急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）机械通气患者局部通气的影响研究很少被报道。我们的目标是使用电阻抗断层扫描来描述支气管肺泡灌洗后的肺阻抗变化，并根据呼吸衰竭的严重程度确定形态学模式。

设计：机械通气患者的单中心生理学研究。

地点：大学内科ICU。

干预措施：完成招募后，记录支气管肺泡灌洗前及灌洗6小时后的潮气阻抗分布（反映支气管肺泡灌洗对潮气量分布的影响）、呼气末肺阻抗（与呼气末肺容量相关，用于量化支气管肺泡灌洗后的去复张）、呼吸力学和动脉血气（测定PaO2 / FiO2 比值）。根据支气管肺泡灌洗前的氧合指数（PaO2 / FiO2 ）＜ 200或≥ 200进行分组。

结果：共纳入21例患者[年龄中位数55岁，四分位间距（50 ~ 58岁）；男性13例]，其中PaO2/FiO2 ＜ 200者13例。在PaO2 / FiO2 ≥ 200的患者中，支气管肺泡灌洗显著影响潮气阻抗分布，通气分布转向灌洗的对侧肺（灌洗侧通气分布从54%到42%），该效应持续到支气管肺泡灌洗后6小时。相似的，该组患者在支气管肺泡灌洗后灌洗侧呼气末肺阻抗分布减少，但差异无统计学意义（P = 0.09）。在支气管肺泡灌洗后的6小时内，中度和重度ARDS患者的潮气阻抗分布、呼气末肺阻抗分布没有明显变化。虽然支气管肺泡灌洗对气体交换的影响较小，但对于PaO2/FiO2 ≥ 200的患者，支气管肺泡灌洗后静态顺应性明显降低（P = 0.04）。

结论：支气管肺泡灌洗对局部通气产生持续至少6小时的负面影响，且在肺功能正常或轻度ARDS患者中表现得更为明显。相比之下，对于中、重度ARDS患者，支气管肺泡灌洗对区域通气、肺复张、呼吸力学和气体交换仅有轻微影响。这一发现令人欣慰，并不支持草率地禁止极重症ARDS患者进行支气管肺泡灌洗。

专家述评1

王玉妹/周建新 首都医科大学附属北京天坛医院重症医学科

支气管肺泡灌洗（bronchoalveolar lavage，BAL）是重症医学科（Intensive care unit，ICU）中诊断肺炎的重要手段。然而机械通气的患者在进行BAL操作后可能会出现低氧血症，尤其由肺炎引起的急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是其中的高危人群。BAL导致低氧血症的可能原因是灌洗过程中导致的整体或局部的肺泡的萎陷（去复张）[1]，然而关于BAL导致肺泡萎陷的局部通气及生理学研究还很缺乏。

2022年3月在Critical Care Medicine上发表了一篇关于应用分层电阻抗成像技术（electric impedance tomography，EIT）监测ARDS患者进行BAL后整体和局部通气影响的一项单中心的生理学研究[2]。该研究纳入了21个疑似有呼吸机相关性肺炎引起的ARDS需要机械通气和BAL的患者，其中根据氧合指数（PaO2 / FiO2 ）将病人分成2组PaO2 / FiO2 ≥200 mm Hg（正常或轻度ARDS，N = 8）和PaO2 / FiO2 < 200 mm Hg（中重度ARDS，N= 13）。分别比较了二组患者在进行BAL前、后、30 min、1 h、2 h、4 h和6 h的区域通气和呼气末阻抗值（end expiratory lung impedance，EELI）的变化。结果发现正常或轻度ARDS患者进行BAL后，通气由灌洗侧的肺转移到对侧肺，维持长达6 h； 而中重度的ARDS患者BAL前后的区域通气、EELI、呼吸力学及气体交换影响较小，无明显差异。

BAL是获得肺炎患者确切的病原学结果的重要手段，BAL前后可能会出现氧和、呼吸力学、通气等的变化。

其一，该研究将EIT应用于监测BAL前后区域通气的变化，动态直观的显示出BAL前后通气由灌洗区转移至对侧肺。Klein等研究发现BAL后整体呼吸系统顺应性下降，侧面验证了BAL导致了肺泡的去复张。然而，目前尚缺乏BAL后区域通气的变化的生理学研究。Frerichs等首先提出了EIT应用于BAL的可能性[3]，也有病例报道了COVID-19病人BAL后通气的变化[4]。此研究首次进行了生理学的研究。

其二，此研究根据ARDS患者的严重程度进行分组，研究结果也确实证实是与严重程度相关的。ARDS患者的肺存在不均一性，严重程度不同，不均一的程度不同，萎陷和正常肺泡的数量不同，呼吸力学及对PEEP的反应不同[5]，针对BAL的反应也许不同。

其三，此研究只着眼于由呼吸机相关性肺炎引起的ARDS，区别ARDS的表型和原因进行分析。ARDS是由不同原因引起的临床综合征，按照病因可分为肺源性和肺外源性ARDS，二种ARDS的原因、病理生理学、损伤机制、呼吸力学等均不相同[6,7]，混为一谈可能不能获得较好的结果，区分ARDS的表型越来越受到研究者的重视。

然而，该研究中正常或轻度ARDS、中重度ARDS患者初始设定的呼气末正压（positive end expiratory pressure，PEEP）水平不同，有明显差异，中重度的ARDS患者的PEEP水平较高[PEEP 12 （10 ~ 12）cm H2 O]，而正常或轻度ARDS组的PEEP为6（5 ~ 7）cm H2 O。且从结果看BAL后，虽然没有统计学差异，但中重度ARDS患者区域通气和EELI存在先下降后上升的趋势，氧合指数也有此趋势。这也许因为中重度ARDS患者较高的PEEP水平可能会引起BAL后萎陷肺泡的复张，但该猜想仍需要去验证。

因此，BAL是否会引起ARDS患者低氧血症，要结合患者ARDS的原因、表型、严重程度、PEEP水平等。且后续ARDS的研究中应当区分表型及严重程度，合适的患者选择针对性的治疗方法和监测手段才能事半功倍。

专家述评2

隆云 中国医学科学院北京协和医院重症医学科

近来电阻抗断层成像（EIT）作为肺通气监测新技术主要通过局部电极施加微弱电流，感应通气过程中胸腔生物电阻抗变化，再利用相应的成像算法来连续动态实时评价肺通气功能状态，作为一项先进的通气监测工具具有床旁、简便、实时等优势。EIT将肺通气监测从整体深入到局部，已被广泛应用于重症患者的救治，例如：机械通气参数设置（如指导肺复张和PEEP滴定）、识别气体陷闭、预测脱机困难、气胸和胸水识别等。

本研究应用EIT技术评估支气管肺泡灌洗（BAL）对肺区域通气的影响，并比较不同基础氧合水平ARDS患者间差异。共纳入21例ARDS患者，13例为中-重度ARDS，8例为轻度ARDS。在BAL过程中，所有ARDS患者PaO2 均下降，但轻度ARDS在气管肺泡灌洗侧肺通气受损更为严重，并出现肺泡塌陷，而在中-重度ARDS患者肺区域通气分布减少与肺泡塌陷并不明显。在正常动物模型中发现BAL导致区域通气减少与肺泡塌陷主要与BAL引起的表面活性剂耗竭、炎症活动增加相关。作者推测中-重ARDS表面活性物质在BAL前已经耗竭，因此BAL对局部通气变化和呼吸力学的影响小。反之，轻度ARDS时肺功能相对完整，BAL的影响大。

这个非常有趣的结果提示我们中-重ARDS患者进行支气管肺泡灌洗并非如我们设想的一样出现区域肺部通气受累更严重，将中-重症ARDS患者进行支气管肺泡灌洗作为禁忌症可能是不合适的。需要指出的是，中-重ARDS肺储备功能差，进行BAL时，需要依据临床指征和病情严重程度进行综合判断。