3. 实施气道廓清技术时缺乏直观指导及评效：气道廓清技术实施过程中缺乏直观、有效地评估分泌物清除情况，达到监测治疗效果，指导技术调整的手段。比如较为先进的机械性吸-呼技术（mechanical insufflator-exsufflator，MI-E）通过模拟人咳嗽过程，吸气时提供正压使肺脏最大限度扩张，随后气道压力转为负压，松动并引流出分泌物 ［ 16］ 。临床上对MIE参数（吸气压、呼气压、吸气时间、呼气时间、暂停时间）滴定的方法均为主观判断，例如吸气压的滴定根据设定的压力下患者胸廓出现起伏即判定为适合压力。因此需要能观察到患者在操作过程中气道流速的实际变化情况以及吸气相肺部通气的均一性，个性化滴定MI-E参数 ［ 17］ 。

三、EIT的基本原理和在呼吸康复中应用的理论基础

1. EIT的基本原理：EIT在环绕人体胸部（常为第4与5肋间）的体表安放电极阵列（16或32个电极），向人体胸部激励安全电流的同时，测量相应的体表电压，EIT测量如图1所示，通过置于胸前的电极带注入电流，测量相应的电压重建胸腔内电阻抗分布情况，并显示相应的图像数据。相邻电极注入电流（深蓝和深黄电极为电流发射接收电极）后，测量范围内的电压分布情况（图1左下方），测量范围内的电压分布随之发生变化，重建后的电阻抗分布通过伪彩色示意（图1右下方）。EIT依据人体内同一组织在不同病生理状态下阻抗值的不同以测量人体器官生理以及病理的变化，肺泡塌陷、气体陷闭时电阻抗与健康肺泡不同 ［ 18］ 。

图1 电阻抗断层成像技术（EIT）测量示意图

2. EIT的图像和数据分析：临床实际应用中，通常会把EIT潮气图像划分为4个定制感兴趣区（region of interest，ROI），其中ROI1~ROI2为非重力依赖区，ROI3~ROI4为重力依赖区。当体位变化时，重力依赖区的分区标准也会发生相应的变化。另外EIT可以有效结合呼吸生理学对某些通气指标和局部呼吸力学的特征进行量化，如描述通气空间分布的通气不均一指数（global inhomogeneity，GI） ［ 19］ ，反映区域通气的异质性；通气中心（center of ventilation，COV） ［ 20］ ，可以有效量化腹背侧垂直方向上的通气变化分布。除此之外，EIT图像时间分辨率高，还可用于衡量通气时间上的分布特征，如基于局部滞后特性而衍生的通气延迟区域（regional ventilation delay，RVD） ［ 21］ ；因为电阻抗变化与肺容积变化高度相关，呼气末肺阻抗（end-expiratory lung impedance，EELI）和潮气阻抗变化值（tidal impedance variation，TIV） ［ 22］ 可用于评估EELV和潮气量的变化。上述指标对临床疾病的辅助诊断和设定康复治疗时机创造了有利条件。

3. EIT在呼吸康复中应用的理论基础：EIT能获得呼吸系统的功能分布信息，是实时监测通气效果的有效技术。为了证实EIT适用于临床，各研究组把EIT的结果和其他的测量方式验证比对，具有高度的一致性和相关性 ［ 23, 24］ 。而EIT测量本身在不同的时间和状态下有着良好的可重复性 ［ 25］ 。EIT测量对人体无创、无电离和辐射危险、操作简便、适合连续的床旁动态监测。另外EIT检测费用低，适用于广泛的医疗普查。这些都是目前其他影像学成像技术难以比拟的优势，也是其在呼吸康复中应用的基础。

四、EIT在呼吸康复中的应用

（一）EIT在患者评估中的应用

EIT可以对患者肺部通气功能起到很好的监测作用，从而达到精准呼吸康复呼吸功能评估。比如EIT应用于机械通气患者，结合潮气量和驱动压的变化，计算区域顺应性变化，推算肺过度膨胀的程度，如图2所示，左为低呼吸支持压力时的潮气通气图；中为呼吸支持压力升高后的潮气通气图，浅蓝色区域为通气良好区域；右为潮气通气差值图，显示压力升高后出现通气减少（橙色部分），可判读为过度膨胀。呼吸系统疾病如炎症会导致肺顺应性变差、肺纤维化等限制性病变使得原本正常的潮气量变得过大，产生较大的跨肺压，对肺部造成容积伤和气压伤。而过度膨胀的区域气体交换量减少，功能残气量增加，这些异常通气状况都可以通过EIT作出相应的判断。笔者团队总结了肺炎患者治疗前、后的通气对比，确认EIT是一个监测肺通气功能变化的有效工具 ［ 26］ 。Liu等 ［ 27］ 通过计算呼吸末气体所在区域和潮气通气区域的差值，来判断过度膨胀的区域。当患者因为气道阻塞而引起气体潴留时，可以通过监测呼吸末气流来判断肺过度膨胀区域 ［ 28］ 。呼吸支持的压力过高，或者潮气量过大，都会引起肺过度膨胀，通过对EIT数据的分析，可以进一步分析出具体原因 ［ 29］ 。EIT能实时发现及评估因肺过度膨胀或者患者自身原因导致的气胸 ［ 30, 31］ 。Miedema等 ［ 32］ 用EIT监测机械通气患儿通气情况，发现无论是在高频通气还是自主呼吸时，EIT可以实时地捕捉到气胸的出现和对治疗的变化。除此之外，近期发表的相关研究表明EIT可以观察到微创手术后患者是否能迅速恢复通气功能 ［ 33］ 。

图2 电阻抗断层成像技术（EIT）技术判断过度膨胀示意图

（二）EIT在呼吸康复干预中的应用

1. EIT在体位管理中的应用：体位管理是指利用体位改变或者头抬高的角度，对肺通气分布产生影响。EIT可以实时监测体位对肺通气分布的影响，以便判断体位管理的效果 ［ 34］ ，EIT作为床旁实时通气监测工具，对最佳体位的选择以及体位对通气改善的效果评估起到了关键性的作用。其中最有价值的是观测俯卧位改善通气血流比 ［ 35］ 。有学者通过EIT证实俯卧位通气能改善机械通气患者背侧肺泡顺应性，并改善通气血流比 ［ 36］ ，新型冠状病毒感染患者俯卧位通气得到较好的实践验证 ［ 37］ 。Yuan等 ［ 38］ 的前瞻性研究发现通过EIT指导下腹部手术后患者采用头低脚高体位可以改善背侧肺容积。

2. EIT在气道廓清中的应用：气道内吸引有利于堵塞气道的痰液排出，尽管对有创机械通气患者的通气改善至关重要，但若负压太小，无法将痰液吸出，若太大，又可能导致肺泡塌陷，目前负压的设置以及效果评估多数是根据吸出的痰液多少以及患者的反应 ［ 39］ 。对于婴幼儿患者效果评价手段就更少了。Ringer等 ［ 40］ 通过EIT观测到两种吸痰方式吸痰后肺内通气变化，发现两种方式对肺容积的影响相当，可以根据患儿具体情况选择合适的方式。高频胸壁振荡（high frequency chest wall oscillation，HFCWO）是通过对病变肺段处胸壁施加温和、高频压力时上肢的持续共同收缩传递产生振动力。Longhini等 ［ 22］ 采用EIT观察气道高分泌的有创机械通气患者时发现，HFCWO不仅可以改善背侧区域肺通气，还可以显著提高EELI。王玉光等 ［ 41］ 研究发现EIT不但能够帮助定位病灶区域，还能够指导患者在HFCWO时结合体位改变来改善中重度急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者肺重力依赖区的肺通气状况及氧合状况。EIT还可应用于指导和评价支气管肺泡灌洗（bronchoalveolar lavage，BAL），治疗效果评估。Akhavan等 ［ 42］ 在对ICU一例肺栓塞合并肺炎患者进行BAL时发现，使用EIT可以无创监测、实时评估患者肺部通气状况变化以达到精准治疗的目的，对缩短机械通气时间和ICU住院时长，提高患者存活率有益。但也有学者通过EIT发现BAL对部分ARDS患者肺部通气功能评估可能存在负面影响：氧合指数≥200 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）患者会出现部分区域肺塌陷，且肺静态顺应性显著降低；但氧合指数