寻找优化脑血流自动调节的压力

李明霞   王占稳   翻译   徐道妙   校对

在过去的40年里,神经科学重症监护经历了脑损伤患者的指南和管理方案的诸多变化。尽管已经做了很多努力,但是创伤性脑损伤(TBI)后的死亡率仍未发生显著变化,徘徊在20%-30%之间。随着脑灌注压(CPP)、颅内压(ICP)和脑组织氧合导向治疗的进展,在Lund方案之后,形成了一个相对较新的自动调节导向治疗的概念。假设自动调节是重要的脑自我保护机制,脑损伤后自动调节的恢复应能保证脑血流量的连续性和充分性,将继发性脑损伤的风险降至最低。

首先,神经学家试图设计一种简单可靠的自动调节监测方法。目前已提出了不同的指标,主要是经颅多普勒超声(TCD)检查。时域法是在1996年提出的,根据血流速度和CPP或平均动脉血压(MAP)的慢波波动(频率从0.005到0.05hz)来分析。然而,TCD很难持续监测,因为超声探头很难长时间聚焦于大脑中动脉,除非有特殊技术(如“机器人”TCD探头)。对血压慢波和颅内压信号的分析,使脑血管压力反应性指数(PRx) 指标重现意义。PRx是通过动脉血压平均值与ICP的5min移动相关系数,通过取30个10s平均值样本进行计算。结果表明,PRx连续监测方便、可靠,具有良好的临床相关性。这有助于理解自动调节是一种可随时间动态变化的机制,即使在稳定的重症监护条件下也是如此。PRx取决于CPP、ICP、PaCO2、脑温度和许多其他因素。值得注意的是,PRx已经在实验上得到了验证:CPP降低到Lassen曲线转折点以下时,PRx会上升。在引入自动调节监测方法之后,观察了TBI后预后和自动调节指数之间的独立关系。2002年,Steiner等人发表了一项研究,表明PRx与相应CPP的关系呈U形曲线,表明该曲线的最小值是最佳自动调节相关的CPP水平。这一水平被命名为“最优CPP”,它被解释为自动调节的下限和上限之间Lassen曲线的中间距离的压力点。目前仍需一项前瞻性随机试验来回答这样一个问题:将CPP目标设定在“最优CPP”是否能够改善TBI预后。

在未监测ICP的临床病例中,可以使用自动调节指数,利用组织氧合指数(TOI)或总血红蛋白指数(THI)的可变性来创建无创监测程序,利用近红外光谱(NIRS)模式和MAP之间的相关性,类似于PRx。不同的NIRS监护仪的输出结果可能略有不同,Brady等人提出了脑氧合反应性(COx)和血红蛋白容积反应性(HVx)指数可作为自动调节和血管反应性的无创性替代指标(基于北美使用的监护仪)。Zweifel等人使用在欧洲更为流行的Hamamatsu监护仪研究了组织氧合反应性(TOx)和总血红蛋白反应性(THx)。NIRS的使用似乎更具吸引力,因为其探头可用于连续监测。绘制COx(TOx)和HVx(THx)与MAP的关系则为U型曲线,其最小值指向 “最佳MAP”。与CPP一样,低MAP(低于这一最佳水平)与缺血有关,而高MAP与充血有关。

针对早产儿,有一个基于NIRS的MAP优化方法。与TOI/THI和MAP慢波之间的相关性不同,此方法应用NIRS与心率的相关性,但可能只适用于出生后的前24小时。使用U型分布拟合,可对最佳MAP进行优化;初步结果显示,MAP过低与死亡率增加有关,而MAP过高则与脑室出血有关。

Cox监测和MAP的进一步优化在体外循环手术中得到了应用。血压应保持在最低水平,以免出血过多,但同时应允许自动调节功能以保护大脑。

重症监护患者的MAP优化是一个尚未得到充分评估的有趣概念。先前已有研究证明了最佳MAP的存在,但与结果并无相关性 (样本太少)。在这期危重病医学中,Rivera-Lara等人清晰阐明:MAP和“最佳MAP”之间的距离越大,患者结局越差。这种联系在不同的重症监护患者组之间具有同质性,表明它描述了自动调节失调的普遍病理生理机制,而非不同急性神经系统疾病的特殊性。Rivera-Lara L的研究中使用的方法是24小时长时间窗口,在搭桥手术中该时间窗口被缩短到几个小时,以使该方法在实时应用中更可靠(注:在手术期间需要了解“最佳MAP”)。

目前尚有很多关于使用NIRS来评估自动调节和定义“最优MAP”的问题亟需回答。

NIRS利用了氧合信号的慢波和MAP中的相干慢波。然而,NIRS信号并不总是可靠的。例如,当发射器/探测器贴片与皮肤之间由于出汗或硬膜下血肿的形成而失去光学接触时,就会出现这种差异。NIRS信号质量很难检测,因为 NIRS是“测量氧合”,即使在水果和蔬菜上也能使用。

NIRS变量的慢波并不总是反映CBF的波动。一般来说,脑氧合依赖于CBF、代谢率、动脉血饱和度和毛细血管氧扩散率。NIRS测量动脉、毛细血管和静脉三个部分的血氧含量。虽然分配系数未知,但假定它在时间上是恒定的,但可以证明是可变的。

当ICP可能升高时,“最佳MAP”与“最佳CPP”是否同等重要?两者之间的相关性是否总是很高,最优MAP和CPP变量之间的差值是否总是等于平均ICP?

综上所述,基于NIRS的“最佳MAP”无疑是一种潜在有用的方法,但在重症监护的应用还需进一步研究。

中南大学湘雅医院

重症医学科

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