如何优化急性脑损伤成人患者的保护性通气？

介绍

近期关于机械通气的指南为急性脑损伤（ABI）成人患者（包括创伤性和非创伤性原因，如卒中和感染）提供了有限的建议，尤其是针对颅内压（ICP）不稳定的患者。针对 ABI 患者的一个特殊亚群--创伤性脑损伤（TBI）患者，最新的国际建议仅提供了适度的指导。这些指南强调控制轻度过度通气以降低升高的 ICP，并主张进行神经监测，包括脑氧合评估。在一次共识会议上制定了严重 TBI 患者机械通气的管理流程，其中包括管理指南和目标动脉二氧化碳分压（PaCO2）。

一直以来，由于考虑到要维持适当的 PaCO2 水平，因此需要使用高潮气量（通常为 10 ml/kg或更高）和低呼气末正压（PEEP），甚至是零呼气末正压（ZEEP）。然而，最近的指南并不鼓励这些策略。此外，还建议同时避免低氧血症和高氧血症，并针对更适当的氧气水平，尽管这些建议所依据的证据水平很低。

图 1. 急性颅脑损伤保护性通气优化中受到质疑的误区和未来展望摘要。CO2 和 O2 指动脉中 CO2 和 O2 的分压。缩写：缩写：PEEP，呼气末正压；CO2，二氧化碳；ECMO，体外膜肺氧合；ICP，颅内压；Pmax，最大气道压；ΔP，驱动压；MP，机械功；VT，潮气量；O2，氧气；PbtO2，脑组织氧合。

在过去十年中，研究强调了肺与大脑之间错综复杂的相互作用，即 “肺-脑交互作用”。这一概念表明，优化肺功能可以改善神经系统的预后，并有可能降低长期死亡率和残疾率。ABI 患者特别容易出现肺部并发症，因此精确的通气策略对他们的整体康复至关重要。

在这篇社论中，我们将讨论已经并将继续探索的策略，以加强急性脑损伤患者的保护性通气设置和通气目标。

挑战误解

肺保护性通气

低潮气量通气（LTVV）被推荐用于急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者，最近的证据也支持将其用于无 ARDS 的患者。然而，由于低潮气量会导致高碳酸血症，从而引起脑血管扩张和颅内高压，因此传统上对 ABI 患者采用相对较高的潮气量。此外，ABI 患者往往被排除在低潮气量评估试验之外。最近的一项荟萃分析发现，LTVV 与 ABI 患者的存活率没有关联。不过，文献表明，LTVV 仍有助于预防脑损伤患者的肺部并发症。例如，一项研究表明，ABI 患者急性肺损伤的发生率与潮气量成正比，另一项回顾性研究也证实了这一结论。除潮气量外，最大气道压、驱动压和机械通气功等因素也与 ARDS 患者呼吸机诱发的肺损伤有关，ABI 患者的情况也是如此。当 ARDS 和脑损伤同时存在时，首要挑战是在减轻肺损伤和脑风险之间取得适当平衡，确保两个器官都得到最佳管理。不可否认，平衡这些考虑因素具有挑战性。通气参数（如潮气量和气道压）对 ICP 的影响受多种复杂因素的影响，包括肺顺应性、脑顺应性、脑自动调节，甚至腹压。例如，肺损伤的严重程度往往决定了肺顺应性和跨肺压，从而影响通气策略的选择。当肺部保护性通气无意中影响到大脑动态，从而可能损害大脑功能时，采用一种结合肺部和神经监测的个性化方法就变得至关重要。

ZEEP 或低 PEEP

虽然 PEEP 可通过对肺组织的复张作用改善氧合，但较高的胸内压可通过减少静脉回流增加 ICP，并降低脑灌注压。一些研究调查了 PEEP 对 ICP 的影响，结果相互矛盾，有报道称 ICP 降低、不变或升高。造成这些不一致的可能原因包括颅内顺应性、脑自动调节、PaCO2 水平、呼吸系统顺应性和肺复张性的变化。最近的指南建议，可在 ABI 患者中使用（较高）PEEP 来改善气体交换，但必须仔细监测和控制其对大脑的潜在不利影响。

CO2与大脑--是敌是友？

在没有脑损伤的患者中，可以采用允许性高碳酸血症的策略，将气道压和潮气量维持在肺保护范围内，前提是 pH 值保持在一定的安全阈值内。不过，一般不建议对 ABI 患者采用放任性高碳酸血症。当 ICP 增加时，建议使用正常或中等偏低的 PaCO2 水平，以避免 ICP 进一步增加。这种担忧源于 PaCO2 升高对 ICP 的潜在负面影响，因为它可能引起脑血管扩张，导致脑血容量和 ICP 增加。另一方面，低碳酸血症会导致脑血管收缩，从而减少脑血流量和氧合，可能会加重缺血。在这种情况下，一项针对 ABI 患者的大型多中心前瞻性观察研究的子分析发现，PaCO2 水平与死亡率之间呈 U 型关系，最佳阈值在 32 至 45 mmHg 之间。这可能表明，只有严重的低碳酸血症和高碳酸血症才与死亡率增加有关。

氧合

在急性脑损伤，尤其是创伤性脑损伤中，低氧血症是造成继发性脑损伤和不良后果的原因之一，这一点已得到充分证实。 然而，高氧血症的影响仍然不太清楚。 研究表明，高氧血症可通过产生活性氧诱发细胞损伤，使危重病人的预后恶化。 动脉血氧分压（PaO2）和脑组织氧合（PbtO2）之间的关系也受脑灌注压和其他因素（如脑血流量和耗氧量）的影响，这使得脑氧合的阈值变得多变。 一项名为 “神经重症监护病房患者拔管策略及结果关联”（ENIO）的大型二次分析研究显示，PaO2 水平与 ABI 患者的死亡率呈 U 型关系。 目前的指南建议将这些患者的 PaO2 水平定为 80-120 mmHg 。

复张策略

俯卧位可能会因头部扭转而减少脑静脉回流。但由于俯卧位也能明显改善氧合，其氧合效果超过 PaCO2 的变化，因此在仔细监测 ICP 的情况下，俯卧位不再是 ABI 患者的禁忌。在 ARDS 患者中，旨在重新打开塌陷肺组织的抢救策略，如肺复张手法（RMs），仍是一个争论不休的话题。对于 ABI 患者，由于升高的 ITP 有可能加重 ICP，因此这些操作需要更加谨慎。体外膜肺氧合（ECMO）也同样需要谨慎，因为启动 ECMO 会导致 pH 和 PaCO2 水平紊乱，同时还存在肝素化的安全隐患。此外，支持在这类患者中使用这些抢救策略的证据仍然非常有限。

未来展望--何去何从？

神经监测：将焦点转向呼吸机设置的脑内效应

将焦点转向呼吸机设置的脑内效应

ABI 患者的所有通气设置，包括 PaCO2 的调节，都旨在通过防止 ICP 增加、脑血流量减少和脑氧合过低等因素，最大限度地减少继发性脑损伤。为了根据脑内效应优化机械通气，首先应准确且最好是连续监测脑内变化。尽管可能出现感染或出血等并发症，但持续 ICP 监测的金标准仍然是使用实质探针或脑室监测器进行有创测量。近几十年来，对各种非侵入性 ICP 测量技术进行了评估，但没有一种技术在临床实践中得到采用。这些技术主要针对五种关键解剖结构：血管、眼、耳、脑和整个头部，使用 (1) 生理参数、(2) 超声/多普勒、(3) 计算机断层扫描/磁共振成像或 (4) 电生理方法。虽然这些方法很有前途，但其准确性通常是在健康人身上进行评估，或与其他非侵入性测量方法进行比较，不足以作为黄金标准。在这些方法中，视神经鞘直径、经颅多普勒超声和自动瞳孔测量法在排除或怀疑 ICP 增高方面的能力最有前途。

对于脑氧合的监测，脑组织氧合（PbtO2）被认为是黄金标准，尽管它很少受到监测。根据 BOOST-II 试验，目前的建议是，当治疗强度超过 “一级 ”治疗时，应对 TBI 患者进行 PbtO2 监测。另外两种监测脑氧合的方法是有创颈静脉血氧饱和度（SjvO2）监测和无创近红外光谱仪（NIRS），这两种方法各有利弊。总之，我们认为监测与继发性脑损伤相关的脑参数在指导个体化治疗和通气方面具有巨大潜力。

闭环通气

闭环或自动通气模式是脑损伤患者的一种潜在应用，但相对来说尚未被开发。特别适合 ABI 患者的闭环通气模式是 INTELLiVENT-ASV。该系统要求临床医生设置潮气末 CO2 (EtCO2) 和外周血氧饱和度 (SpO2) 的目标值，而所有其他通气参数则逐次呼吸自动调整。这种功能使 INTELLiVENT-ASV 能够对患者呼吸状态的变化做出快速反应，而无需持续进行手动调整。

使用 INTELLiVENT-ASV，呼吸机可调整 VT、呼吸频率、FiO2 和 PEEP 等关键呼吸机设置，以实现这些目标，同时最大限度地减少呼吸功和呼吸力，从而保护肺部。通过调节 EtCO2，INTELLiVENT-ASV 甚至可以在不同程度上应用允许性高碳酸血症。这种模式具有很大的潜力，因为它允许逐次呼吸调节，理论上可以更精确地调节 PaCO2 和 PaO2。值得注意的是，当选择 “脑损伤 ”患者条件时，通气算法将进行调整--在这种情况下，PEEP 将不再自动调节，以防止不受控制和不必要的增加，SpO2 的目标范围也将缩小。此外，选择 “脑损伤 ”时，不再 “允许 ”高碳酸血症。

INTELLiVENT-ASV 系统的一个潜在局限性是，临床医生在设定 EtCO2 目标值时必须考虑 EtCO2 和 PaCO2 之间的差异，这反映了死腔通气的程度。由于这种差异可能会发生变化，因此呼吸机可能会在未充分考虑 PaCO2 水平或更重要的 ICP 目标的情况下实现 EtCO2 目标。必须认识到，这一挑战并非 INTELLiVENT-ASV 所独有；在使用其他通气模式时，也必须考虑 EtCO2 和 PaCO2 之间的差异。

尽管由于允许性高碳酸血症可能会通过 PaCO2 影响脑灌注，因此通常不鼓励使用允许性高碳酸血症，但在 ABI 患者中，只要脑灌注--也就是 ICP 和氧饱和度--保持在可接受的范围内，严格来说并不禁止使用允许性高碳酸血症。但是，INTELLiVENT-ASV 的一个重要局限是，当选择 “脑损伤 ”设置时，无法调整 EtCO2 目标值以适应允许的高碳酸血症。

迄今为止，测试这种自动通气模式安全性和有效性的研究基本上都没有将脑损伤患者包括在内。值得注意的是，一项正在进行的国际随机临床试验已将脑损伤患者纳入 INTELLiVENT-ASV 。

前进的方向

我们该如何在保护大脑和肺部的通气方式之间权衡利弊。与肺保护性通气一样，脑保护性通气也需要个性化的方法，需要密切监测。对这两个器官进行密切监测（最好是非侵入性监测）将带来更加个性化的方法，帮助护理人员根据观察到的机械通气效果找到最佳平衡点。连续神经监测与闭环通气相结合可能对 ABI 患者有潜在的帮助，但目前还没有相关研究。

结论

鉴于脑损伤和潜在肺损伤患者的大脑和肺之间存在复杂的相互作用，持续神经监测目前最有希望为这类人群提供个体化通气方法的指导。

来源：斌哥话重症