张晓蕾胡成欢翻译赵双平校对
急性脑损伤(ABI)患者急性呼吸窘迫综合征的治疗方式与非神经科患者有不同。机械通气必须对肺和大脑进行双重保护。正压通气与颅内循环、脑顺应性和脑自动调节储备的相互作用决定了呼吸机参数的调整,目的是避免颅内压(ICP)增加和脑血流量不足。顽固性低氧血症的治疗方法如俯卧位通气是可行的,但需要严格控制颅内压(ICP)。使用体外二氧化碳清除来控制急性脑损伤和颅内高压患者的高碳酸血症以及用体外膜氧合(ECMO)治疗难治性低氧血症的临床数据仍然有限。急性脑损伤(ABI)相关的ARDS具有不同的机制,由神经炎症、交感神经激活和全身免疫应答之间的相互影响干扰,并且可能通过特定的神经重症监护干预而加剧,例如CBF增强。(图1)。这些差异为ABI后ARDS的不同治疗方法提供了依据,并解释了为什么脑损伤患者通常被排除在ARDS的随机对照试验之外。
脑-肺相互作用
最近的实验数据表明神经源性和非神经源性ARDS之间存在不同的炎症通路。在TBI-ARDS的小鼠模型中,腺苷A2A受体(A2AR)被激活,已知该受体在传统油酸诱导的ARDS模型中具有抗炎特性,此时反而产生加重肺损伤的促炎作用。交感神经系统的激活是ABI相关ARDS的重要致病因素。它诱导继发性免疫抑制,从而增加肺部感染的风险。交感神经还能触发α-肾上腺素能放电,发生继发性静水型肺水肿(神经源性肺水肿),这是与ARDS截然不同,通常发生较早(在ABI的24小时内),并且经常在高级蛛网膜下腔出血后出现。最后,颅内高压可能直接增加局部、全身和肺部炎症,并加重先前存在的损伤。
肺-脑相互作用
通气:潮气量、CO2和ICP的控制
适度的PaCO2增加可能转化为较高的脑血容量(CBV)和ICP,在脑顺应性差的情况下,这可能使颅内高压失代偿。基于这种强烈的生理学概念,ABI患者传统通气以保持严格的CO2控制。但是目前这种观念受到临床数据的挑战,临床数据显示过度低碳酸血症(PaCO-30mmHg)可导致继发性脑缺血,甚至轻度低碳酸血症也可能对未经选择的ABI患者有害。一般来说,在ABI后,较少的对CO2控制似乎是更可取的,其目的是保持正常碳酸血症,并在某些条件下耐受轻度高碳酸血症,例如在缺氧或昏迷后。
严格控制CO2的传统通气还导致高潮气量(9mL/kg的预测体重,PBW),这些潮气量后来被证明加重了肺损伤。在动物模型中,低潮气量(6mL/kgPBW)肺保护性通气比高潮气量通气具有更大的神经生理保护。尽管缺乏高质量的证据,实际的共识是建议ABI患者使用肺保护性低潮气量通气(6-8mL/kgPBW)来预防和管理ARDS。
氧合:正压通气对脑循环的影响
PEEP可改善脑和全身氧合,限制高FiO2的利用(高FiO2会使ABI的预后恶化),并预防周期性肺复张,这种周期性肺复张可能损害脑微循环。
PEEP应用的有利作用必须与其潜在的脑循环副作用相协调。首先,根据Starling原理,增加PEEP会阻碍脑静脉流出,从而导致ICP增加。然而,在患有ARDS的ABI患者中,由于呼吸系统的顺应性降低,PEEP对ICP和脑循环的影响似乎不太相关。当肺顺应性较差情况下,PEEP增加(高达15cmH2O)并不转化为临床相关的ICP增加。然而,如果PEEP不能实现有效的肺泡开放,而是导致肺过度膨胀,从而阻碍脑静脉回流,ICP升高可能是显著的。第二,即使ICP保持稳定,PEEP也可能降低全身静脉回流和MAP,最终导致CPP降低,主要发生在大脑自动调节受损的患者。维持足够的肺体积扩张和MAP是防止脑灌注不足的关键。
抢救策略
当需要更严格的CO2控制来控制颅内高压时,无泵体外肺辅助CO2去除可能是一个安全的选择。在ICP正常的情况下,采用俯卧位治疗难治性低氧血症对改善氧合是可行的和有效的。然而,俯卧位导致ICP升高,CPP降低;因此,必须仔细地进行ICP/CPP监测。关于使用静脉ECMO治疗ABI患者难治性低氧血症的数据仍限于病例报告。
外部因素
肾上腺素和多巴胺是TBI患者ARDS强的独立危险因素,肾上腺素和多巴胺与增加CPP和肺损伤有关。目前,主要使用去甲肾上腺素或去氧肾上腺素治疗CBF增强,而不是肾上腺素和多巴胺。因此,最后一种药物对肺损伤的假定因果关系仍不清楚。液体复苏可能导致体液正平衡,从而加剧ARDS。
监控
鉴于呼吸系统与脑顺应性和脑循环的复杂相互作用,通过有创ICP监测和理想情况下脑组织PO2的多模式监测被建议用于优化ARDS患者的ABI患者的保护性通气。仔细分析ICP曲线和ICP-MAP相互作用有助于评估脑自动调节功能,并确定与PEEP及CPP作用更相关的患者。预负荷和心输出量的监测(超声心动图,经肺热稀释)还可用来滴定液体复苏和血管加压药物,从而防止低CBF和继发性肺损伤(例如,液体过负荷)。
总结
ABI后的ARDS具有不同的机制,需要不同的治疗方法,以实现肺和脑的双重保护。标准的保护性通气策略包括:
——“控制”氧合(旨在避免缺氧和高氧)
——低潮气量
——允许性高二氧化碳血症
——中度PEEP
根据患者的颅脑生理学特点而进行的脑多模态和血流动力学监测可以优化重症患者管理。挽救性治疗(俯卧位通气,体外CO2清除,ECMO)可根据患者自身特点和当地医疗人员经验决定。
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