*炎彭倩宜翻译张丽娜校对
目标:在心脏停搏后有缺血缺氧性脑损伤风险的患者中,我们试图:1)描述脑氧特点并确定脑缺氧的患病率;2)使用压力反应指数描述自动调节并确定最佳平均动脉压;3)评价最佳平均动脉压与脑组织氧合的关系
设计:前瞻性干预研究
设置:现代ICU
患者:心脏骤停后72小时内,自主循环恢复超过10分钟以及复苏后格拉斯哥昏迷量表评分低于9分的成年患者。
干预:所有患者均接受多模式神经功能监测,包括:1)脑组织氧合,2)颅内压,3)颈静脉连续血氧测定,4)近红外光谱法测定局部脑氧饱和度,以及5)基于压力反应性指数的最佳平均动脉,自动调节的下限和上限的测定。我们还收集了平均动脉压、呼末二氧化碳和体温。所有的数据都是在Hz的频率下使用ICM+大脑监测软件((CambridgeEnterprise,Cambridge,UnitedKingdom)获取的。
测量和主要结果:纳入的10名患者(7名男性)中位年龄47岁(20-71岁),恢复自主循环22分钟(12-36分钟)。监测的中位持续时间为47小时(15-88小时),从心脏骤停到入选的中位持续时间为15小时(6-44小时)。平均脑组织氧分压为23mmHg(标准差8mmHg),平均脑组织氧分压低于20mmHg的时间百分比为38%(6-%)。平均压力反应性指数为0.23(0.27),压力反应性指数大于0.3的时间百分比为50%(12-91%)。平均最佳平均动脉压、自动调节的上下限分别为89mmHg(11)、82mmHg(8)和96mmHg(9)。患者平均动脉压与脑氧合指数之间存在显著差异。随着患者实际平均动脉压接近最佳平均动脉压,脑组织氧分压增加(P0.)。当实际平均动脉压高于最佳平均动脉压时,这种正相关不再存在。
结论:缺血缺氧性脑损伤中的脑缺氧发作是常见的,最佳平均动脉压附近的灌注与脑组织氧合增加有关。压力反应性指数可以提供最佳的平均动脉压、心搏骤停患者的自调节功能下限和上限压力。
关键词:自动调节;脑组织氧合;心脏骤停;缺氧缺血性脑损伤;最佳平均动脉压;压力反应性指数
介绍
缺血缺氧性脑损伤(HIBI)的病理生理学主要来源于心脏骤停期间的损伤,部分原因是自发性循环(ROSC)恢复后大脑供氧(CDo2)和氧利用率之间的不平衡造成的继发性损伤。继发性损伤越来越被认为是神经系统预后的重要决定因素,减轻其有害影响是心脏停搏后治疗的主要手段。
在ROSC后,短暂的充血后会出现长时间的低灌注,称为“无再灌注”,这会导致CDO2不足和继发性损伤。观察性研究表明,低血压期间ROSC后低血压和低碳酸血症引起的CDO2紊乱与更差的神经结局相关。动物模型证实了无再灌注现象,并证明随着平均动脉压(MAP)增加,CDO2的增加可改善丘脑和皮质下脑组织的氧合(PBTO2)。最近的一项系统性综述表明,心脏停搏后MAP升高与神经系统预后改善有关。直观地说,统一的高MAP水平似乎是一种合理的治疗干预;然而,“一刀切”的方法不能解释患者之间的个体生理差异,并可能使患者暴露于外源性血管加压药物的不良影响。因此,最近的研究目标是在HIBI中识别个体化的灌注目标。
脑自动调节是脑血管系统进行周期性脑血管收缩和舒张以避免大脑缺血和充血的固有能力。在健康人群,大脑自动调节功能能在相当广的范围内维持稳定的脑血流(CBF)。心脏骤停后,保留的自动调节范围往往缩小和右移。压力反应指数(PRx)是MAP与颅内压(ICP)的移动Pearson系数,它能实时监测脑损伤后的自动调节功能,识别个体化的MAP阈值。重要的是,PRx是自动调节功能的间接测量。MAP的波动会导致脑血管收缩或扩张,进而导致脑血管血容量的变化,从而导致ICP的变化。由于脑血管系统的压力-被动血管扩张,脑血管自动调节功能失调的特点是MAP与CBF呈正相关。CBF增加导致脑血管容积增加,从而导致ICP升高。在完整的自动调节中,血管收缩会抵消MAP的增加,减少脑血管血容量和ICP,从而使PRx呈负值或接近零。通过绘制PRx-MAP曲线,形成了一条U形曲线,最低点代表最佳MAP(MAPopt)。创伤性脑损伤后,维持灌注压在最佳脑灌注压5mmHg内,可改善PbtO2,改善神经功能。对于HIBI患者,接近MAPopt能否改善PbtO2尚不清楚。
因此,我们对HIBI患者的侵入性神经监测进行了前瞻性研究。本研究的目的如下:(1)明确PbtO2和脑缺氧随时间的变化及其与MAP的关系;(2)根据随时间变化的PRx评估脑自动调节的特征;(3)明确MAPopt、自调节下限(LLA)和自调节上限(ULA)随时间的变化;(4)确定患者实际MAP与MAPopt(称为MAP差异[MAPdiff])和PbtO2之间的关系;(5)描述PbtO2和PRx之间的关系,以及两个潜在的混杂因素-体温和呼末二氧化碳(ETCO2)。
方法
采用多模式神经监测对10例心脏停搏患者进行前瞻性研究。不列颠哥伦比亚大学临床研究伦理委员会批准了该研究(年8月23日-H16-),并获得了临时代理人的书面知情同意。这项研究在ClinicalTrials.gov登记(NCT)。
医院
医院重症监护室是一个现代封闭式34张床位的内外科综合ICU,隶属于不列颠哥伦比亚大学。ICU为不列颠哥伦比亚省提供神经创伤监护,每年对大约40名神经损伤患者进行侵入性多模式神经监测。
如果患者出现心脏骤停并符合以下标准,则纳入研究:1)维持自主循环时间大于20分钟,达到ROSC的时间大于10分钟,2)ROSC后格拉斯哥昏迷评分小于9分,以及3)心脏骤停72小时内。我们排除了有以下任一标准的患者:1)并发凝血功能障碍(国际标准化比值1.5,凝血酶原时间40s,血小板计数×/L),2)7天内可能心导管插管,3)当前或预期的抗凝或抗血小板治疗。在研究期间,4)目标35°C以下温度的治疗性低温,5)有严重脑外伤、颅内出血或卒中病史,6)72小时内预期退出维持生命治疗。
神经生理监测与数据采集
由主治神经外科医生或指定人员将ICP(Camino;IntegraLifesciences,Plaisnboro,NJ)和PbtO2(Licox;IntegraLifesciences)导管插入非优势侧额叶的双腔螺栓中。我们还置入了颈静脉球连续血氧(SjvO2)测定导管(PediasatEdwardsLifesciences,Irvine,CA)。将SjvO2导管置入超声识别的颈内静脉优势侧静脉,并在颅骨X光片上定位于乳突的水平。近红外光谱(NIRS)电极(INVOS;美敦力,明尼阿波利斯,明尼苏达州)贴在前额两侧。使用ICM+大脑监测软件(CambridgeEnterprise,Cambridge,UnitedKingdom)在Hz下记录以下数据:ICP、MAP、PbtO2、区域氧饱和度(rSO2)、SjvO2、体温和ETCO2。
我们还收集了与心脏停搏有关的信息:心脏停搏的病因、初始心律、是否有人目睹或未确认停搏、旁观者心肺复苏的实施、到ROSC的持续时间、给予肾上腺素的剂量,以及除颤次数。我们还收集了数日的动脉血气样本。
我们根据创伤性脑损伤患者的研究推断,将脑组织缺氧定义为PbtO2低于20mmHg。我们将脑自动调节功能失调定义为PRx大于0.3。在6个月的电话采访中,使用格拉斯哥结局量表记录神经系统的预后:1)死亡,2)持续性植物状态,3)严重残疾-有意识但残疾,4)中度残疾-能独立日常活动但残疾,以及5)良好的康复-正常活动尽管可能有轻微的缺陷。一名独立的重症监护医师对每名受试者进行了检查,以评估与侵入性监测相关的任何并发症。
患者管理
我们ICU利用外部体表冷却技术和降温药物,对心脏骤停后的HIBI患者采用指南推荐的36°C目标温度管理。中心体温由连续的食道、直肠或膀胱温度探头监测。在目标温度管理过程中,患者通过静脉注射异丙酚进行镇静,根据国际指南,由主治医师自行确定血流动力学指标。所有的病人监护都由主治医师决定,并且允许他们按照惯例使用神经监测数据进行临床决策。
我们ICU在多模式神经原位监测患者中使用了一种基于分层的算法,该算法使用递增的治疗强度,目的是使ICP低于25mmHg,并通过静脉注射去甲肾上腺素作为首选血管加压药物滴定MAP/脑灌注压(CPP)以使PbtO2高于20mmHg。在每个受试者的监测期内,严格使动脉氧合维持正常水平(PaO-mmHg),以便描述与PbtO2的生理关系。
统计分析
在研究可用时间内一共登记了10个受试者。由ICM+大脑监测软件收集的数据以10秒的平均值导出到MicrosoftExcel(Redmond,WA)。然后将数据导入Stata15.0(StataCorp,CollegeStation,TX)用于所有分析。ICM+软件通过连续30秒、10秒MAP和ICP平均值之间的移动Pearson相关系数实时计算PRx。MAPopt是通过在5mmHg范围内绘制PRx(Y轴)与MAP(X轴)的曲线得到的二次参数。采用自动多窗口曲线拟合的方法估计了最优算术函数。利用该方法还确定了LLA和ULA,采用0.25最为PRx最佳阈值。我们计算了每个时间点的MAPdiff,即实际MAP和MAPopt之间的差异。然后我们使用平均值计算10分钟范围内的10秒数据。所有分析都是双尾的,我们认为P值小于0.05具有统计学意义。
脑氧合和缺氧的时间特征及其与MAP的关系
PbtO2和MAP首先通过绘制每个个体随时间的变化曲线进行视觉评估。为了明确脑组织缺氧的程度,我们计算了10分钟的周期数,其中每个个体的PbtO2低于20mmHg。为了估计PbtO2和MAP随时间的平均分布,我们拟合了一个线性混合模型,将“患者”指定为随机效应(STATA