翻译/总结：蔡学英校对：席绍松
摘要
目的：机械通气(MV)与动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)的病理生理学密切相关。本研究目的提供对aSAH患者MV生理的回顾，在系统回顾文献基础上提出建议，并突出仍需调查的领域。
数据来源：搜索Pubmed数据库发表于年1月1日至年3月1日之间，医学主题标题术语“机械通气”和“动脉瘤性蛛网膜下腔出血”的出版物。
研究选择：研究纳入标准：英文文章、研究人群为接受MV的aSAH患者。合格的研究包括随机对照试验、观察试验、回顾性试验、病例对照研究、病例报告或生理研究。排除的主题和文章包括评论文章、儿科人群、非动脉瘤蛛网膜下腔出血、真菌性和创伤性蛛网膜下腔出血以及有关气管切开的文章。
数据提取：文章由一名团队成员审查，由第二名团队成员验证。
数据综合：31篇文章符合本综述的纳入标准。
结论：我们对氧合、高碳酸血症、PEEP、APRV、ARDS和颅内压监测提出了建议。
正文：
背景
动脉瘤蛛网膜下腔出血(aSAH)发生在每年每10万人中的10-15名病人，占美国所有中风的10%。在缺血性、出血性和动脉瘤性中风，aSAH与需要机械通气(MV)的最高风险有关(RR，3.9，95%CI3.8-4.0)，占38.5-65%的aSAH患者需要MV。病理过程，如神经源性肺水肿(NPE)，发生在高达20%的aSAH患者，说明中枢神经系统和肺系统的相互联系。调节氧合和通气可能是特别具有挑战性的，因为很大比例aSAH患者患有一个或多个肺并发症，包括肺炎（22%)和肺水肿(23%）。此外,18-50%的aSAH患者经历急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。
对于一个如此频繁需要MV的病理改变，重症医学医生和神经外科医生都面临着没有充分证据指导管理的问题。与其他形式的中风不同，临床医生在考虑迟发性脑缺血(DCI)和脑积水增加颅内压的可能性时，必须越来越多地认识到脑的氧输送和灌注(图1)。在此，我们对所有动脉瘤性蛛网膜下腔出血伴随机械通气的研究进行了系统回顾，以回顾可能与脑肺生理有关的通气因素。我们概述了这些患者独特的肺的病理生理学、遇到的常见情况以及机械通气的每一种参数如何影响aSAH患者的复杂疾病过程。此外，我们还根据现有数据提出建议，并为今后研究指出差距。
方法
基于PICO（参与者、干预、比较和结果）框架制定了Pubmed数据库搜索。以下医学主题标题(Mesh)术语分别用于定义参与者和干预：“动脉瘤性蛛网膜下腔出血”和“机械通气”。搜索限于年1月1日至年3月1日发表的英语类文献。搜索于年3月1日完成，并于年3月8日更新。研究纳入标准包括英语手稿，研究人群为动脉瘤性蛛网膜下腔出血，暴露或干预为机械通气。合格的研究可以包括随机对照试验、观察试验、回顾性试验、病例报告或生理研究。我们专门评估了机械通气参数、脑生理测量和结果。我们排除了有关儿科人群、非动脉瘤蛛网膜下腔出血、真菌性和创伤性蛛网膜下腔出血和气管切开术的文章。对从Pubmed数据库搜索到的文章的引文进行了审查，并对任何似乎与我们的主题有关的文章进行了审查，并酌情包括在内。根据报告的研究类型对偏倚进行单独评估。
搜索到的所有文章都进行了审查。手稿的摘要由一名团队成员（神经外科医生)审查，解释由第二名团队成员(重症医学医生)验证）。那些通过摘要审查的文献以同样的方式接受两位团队成员的全面审查回顾。
我们搜索到了83份手稿，其中58条最终被排除在外。在审查了所审查的文章的参考资料后，又发现了6份关于aSAH中MV的文章。图2是从Prisma改编的流程图，与本次综述相关的文章总数为31篇。
氧输送和二氧化碳清除
氧合
血氧气(O2)和二氧化碳(CO2)在更大程度上是aSAH患者管理中重要的变量。维持O2的输送对于避免脑缺血至关重要。MV必须在氧合血和维持心输出量之间取得平衡。虽然有一个公认的目标在任何危重患者中避免低氧血症，高氧血症对aSAH的影响是不清楚的。一项多机构数据库的回顾性研究，对aSAH患者机械通气至少24小时，发现在前24小时的氧分压水平包括中度高氧血症(≥mmHg)和患者结果之间没有关系。
二氧化碳
二氧化碳是一种重要而强大的血管调节剂，在具有完整脑血管自身调节的患者中对血液输送到大脑有显著的影响。在人类和动物模型中的研究都发现了aSAH后对CO2的功能性脑血管反应性。包括例aSAH患者的单中心回顾性研究发现，低二氧化碳分压(定义为PaCO)与不良结局(定义为格拉斯哥结局量表(GOS)4)和DCI独立相关，但与死亡率不相关。相反，在入院前24小时的PaCO2水平高于37.5mmHg，与不良结局(定义为GOS1-3)的风险降低有关，表明允许的轻度高碳酸血症可能对aSAH患者有益。Westermaier等人对aSAH的控制性短暂性高碳酸血症进行了1期临床试验。作者对6例高级别(Hunt和Hess(HH)3-5和Fisher分级(FG)3)aSAH者进行了多模态监测，包括脑内热稀释探针、脑室外引流(EVD)和近红外光谱。他们发现，30、40、50和60mmHg的PaCO2水平分别导致基线脑血流(CBF)变化为79%、98%、%和%，对应的脑组织氧合水平与基线相比分别变化93%、98%、%和%。颅内压(ICP)在临床上不受PaCO2变化的影响，但随着PaCO2的增加，脑脊液(CSF)的平均引流量增加。当他们回到基线呼吸机设置时，他们没有出现反弹灌注缺陷。虽然这些患者的ICPs没有升高，但这可能只是由于脑脊液引流增加，因此这在没有EVD的患者中可能是一个不安全的操作。尽管对允许的高碳酸血症作为一种治疗方法进行了一些调查，但在安全性和有效性方面仍有大量的工作要做，因为有人认为脑损伤患者应该避免高碳酸血症，因为CBF增加会增加ICP的风险。
建议：
总之，在aSAH患者和任何危重病人应避免低氧血症。虽然没有强有力证据支持高氧血症导致进一步的脑损伤，但可以使用高级颅内监测测量脑组织氧压(PBTO2)来滴定氧分压。允许的高碳酸血症在这些患者中可能有很好的耐受性，但在颅内压监测(ICPM)到位的情况下，这样做可能是最安全的。低碳酸血症通常应该避免，除非ICP有急性上升，因为它可能会引起缺血。
aSAH患者的急性呼吸窘迫综合征
PEEP和颅内压
在aSAH患者中ARDS并不罕见。一项对名aSAH患者进行的单中心回顾性队列研究发现，27%的患者PaO2：FiO2（氧合指数）比为≤，18%的患者≤。肺损伤的诊断在入院后3天（中位数）。他们发现疾病的严重程度、出血的临床等级、红细胞输血和严重的脓*症与ARDS的发展独立相关。较高的潮气量与ARDS的后续发展无关。ARDS与死亡率和较长的住院时间独立相关。
另一项单机构回顾性观察性研究发现，肺损伤的发展与HH评分相关(p0.)，30.4%的HH4和35.5%的HH5患者经历了严重的肺损伤(定义为PaO2/FiO2≤)。另一项回顾性的观察性研究，对62例需要MV的aSAH患者进行了研究，发现他们队列中有50%的患者发生了ARDS。45%的患者在MV第一天被诊断为ARDS，而不仅仅是气道保护的需要。
导致aSAH患者肺损伤发展的假设病理生理学是一种“双重打击”模型，第一种是由急性神经损伤引起的肾上腺素能激增和全身炎症，第二种是来自非神经系统应激源，如感染、输血和MV。提高ARDS生存率的MV策略的最佳证据包括ARDSNet试验中描述的肺保护通气策略，其中包括6-8ml/kg（理想体重）的潮气量，以达到平台压≤30cmH2O。然而，重要的是要认识到，ICPs升高的患者被排除在ARDSNet试验之外，这可能排除了许多aSAH患者。这种排除可能限制了这种通气策略对aSAH患者的推广性。
在检查aSAH患者ARDSNet肺保护通气策略的使用率时，一项回顾性单中心队列研究发现，58%的患者保持在ARDSNet参数范围内，包括潮气量≤8ml/kg，但没有呼吸机参数可预测ARDS的发展。存在ARDS危险因素，如脓*症、休克、肺炎、胃吸入和输血，是与ARDS发展相关的唯一发现。ARDS的发展与重症监护病房(ICU)住院时间的延长有关，但与死亡率无关。
一项对例急性脑损伤患者(包括SAH)的前瞻性单中心研究发现，较低的潮气量和较高的呼气末正压(PEEP)导致MV持续时间从14.9天减少到12.6天，增加了90天的ICU住院日。在对包括SAH在内的所有急性脑损伤患者的多中心研究中，低潮气量(≤7ml/kg)、中度PEEP(6-8cmh2o)和早期拔管与死亡率和有创通气天数降低有关。
肺泡塌陷是ARDS的一个关键病理生理特征，导致肺内分流、低氧血症。通过使用PEEP打开塌陷的肺单位，肺复张是维持功能性残气量，从而改善ARDS氧合的一种策略。然而，肺复张仍有争议，在一项随机对照试验中，与低PEEP通气相比，高PEEP通气与较高的死亡率有关。这些试验对aSAH患者的适用性是有限的，因为它们排除了ICP升高或急性脑损伤的患者。
为了解决这一局限性，几项小型回顾性临床研究试图探讨肺保护通气与ICP的关系。一项单中心的回顾性研究报告了接受肺保护性通气的12例aSAH患者产生高碳酸血症(定义为PaCO-60mmHg)，与PaCOmmHg相比，这些患者的ICP没有增加。作者假设，虽然动脉对高碳酸血症有血管扩张反应，但有一些证据表明，大脑大动脉和皮质内动脉相反收缩，可能是他们观察到的ICP不变的原因。Nemer等人对aSAH的ARDS患者进行肺复张的随机研究，比较了不同的肺复张方法。一种接受35cmH20持续气道正压40s，称为持续气道正压法复张(CRM)，另一种接受压力控制法复张(PCRM)，PEEP为15cmh20，压力控制在35cmH20持续2分钟。与基线相比，他们发现CRM与较高的ICP(20.50±4.75vs13.13±3.56mmHg)和较低的脑灌注压(CPP)(62.38±9.81vs79.60±6.8mmHg)有关，PaO2/FiO2比没有显著改善（.9±24.7vs.6±26.7)。另一方面，PCRM对ICP没有显著影响，但增加了CPP(84.25±5.48至79±6.80mmHg)的。PCRM还与PaO2/FiO2比值的显著改善相关（.5VS.6)。
一项前瞻性的单机构观察研究评估了PEEP对aSAH患者ICP的纵向影响。作者发现，与PEEP为5cmH2O的一组相比，PEEP为20cmH2O的患者在出血后第1天和第3天对ICP没有显著影响，但在出血后第7天ICP明显升高(19.5VS11mmHg)。出血后第7天是aSAH自然病程的一个重要里程碑，因为血管痉挛最可能发生在第6天至第8天之间。严重的血管痉挛可能导致CBF减少，导致脑缺血和水肿。高PEEP组也经历了平均动脉压(MAP)从基线下降，随后脑血流量下降，被认为是大脑血管自身调节无效的结果。作者认为，脑水肿与颅内静脉压升高和PEEP升高导致颅内静脉流出减少共同导致ICP升高。
对需要MV和ICP监测的严重神经损伤的患者(GCS9，37.5%为aSAH患者)进行回顾性单中心回顾研究，发现PEEP与ICP或CPP之间没有明显的相关性，除外严重肺损伤患者(PaO2/FiO)。在严重肺损伤患者的多因素分析中，PEEP的每增加1cmH2O与ICP增加0.31mmHg(P=0.04)和CPP降低0.85mmHg有关(P=0.02)。这项研究没有报告任何包括在他们的队列中的各种病理亚组分析，或调查他们使用MV模式是否对他们的结果有影响。另一方面，对21例肺顺应性正常和肺顺应性异常的昏迷患者进行了前瞻性研究，同时测量中心静脉压(CVP)、CPP、ICP、脑顺应性和平均大脑中动脉速度。在肺顺应性正常的患者中，PEEP的增加导致CVP的增加，但MAP、CPP和平均速度降低，而ICP和脑顺应性保持不变。在肺顺应性较低的患者中，随着PEEP的增加，任何变量都没有变化。
建议
总之，文献表明，PEEP的增加降低了MAP，增加了颅内压。然而，由于ARDS可以早期出现在这些患者中，较高的PEEP可能在没有颅内高压或血肿肿块效应的aSAH患者早期是安全的。当患者接近DCI期的峰值时，在增加PEEP治疗肺之前，使用具有脑脊液转移的ICPM是合理的。
俯卧位
俯卧位通气改善ARDS和其他通气-灌注失调(如NPE)的病理状态下的气体交换。一项回顾性研究描述了16例aSAH、HHIII级或更高的ICPM患者的俯卧位。俯卧位后，PaO2(从97.3±20.7到.6±31.7Torr)和PbtO2(从26.8±10.9到31.6±12.2Torr)，ICP(从9.3到5.2到14.8±6.7mmhg)均有显著增加，而CPP下降(从73.0±10.5到67.7±10.7mmHg)。在对29例ICPM和急性脑损伤患者的回顾性研究中，仰卧位平均基线ICP为9.5±5.9mmHg，俯卧位时显著增加至15.4±6.2mmHg。他们发现CPP在仰卧位(82±14.5mmHg)或俯卧位(80.1±14.1mmHg)之间没有显着性差异。一项对8例TBI和SAH患者进行的前瞻性研究发现，PaO2(从12.6±1.4增加到15.7±3.2kpa)和ICP(从12±6增加到15±4mmHg)，这与先前的研究相似，但CPP(从66±7增加到73±8mmHg)有所改善。这些患者的MAP改善(从78±8到88±8mmHg)。作者假设在俯卧时有更好的静脉回流导致MAP比ICP有更大的改善，从而改善了CPP。最后，对11例TBI和SAH患者的另一项前瞻性试验发现，俯卧位对ICP、CPP或MAP没有显著影响，但PaO2显著增加(从13.2±2.1增至19.1±6.1kpa)。作者评论了在俯卧位后ICP立即增加的患者中增加镇静药物，这突出表明在非对照研究的结果可能是混乱的。更要注意的是，这些研究都没有ARDS患者。
建议
根据这些研究，俯卧位可以显著增加ICP，但显著改善氧合。在有ICPM的aSAH患者，且ICPs稳定、没有颅内血肿或水肿等肿块效应，并且正在经历ARDS的患者可以考虑进行俯卧位治疗。
替代通气模式
气道压力释放通气(APRV)是MV的一种压力限制、时间循环模式，允许自主呼吸，是治疗ARDS的另一种治疗方式。APRV采用反比通气(IRV)，吸气时间比呼气时间长。这增加了肺泡复张，改善氧合。
我们的搜索到了一例病例报告，描述了APRV在aSAH中的使用，导致氧合、肺泡通气和脑血流的改善，ICP的增加可以忽略不计。一项在兔aSAH模型中关于IRV通气的研究，与正常比通气相比，没有发现IRV通气患者CPP明显不同，但平均气道压力显著升高，ICP略高于基线。在另一项研究中，22只约克郡猪接受对照肺损伤模拟ARDS和使用颅内球囊将ICP升高至30-40模拟颅内病理，随机分为ARDSNet、APRV或Sham组，评估血气、定量组织病理学和脑微透析。研究人员发现，在FiO2、CVP、呼气末CO2、MAP、CPP和ICP方面组间之间没有差异，但在APRV组中，P/F比值和平均气道压力均有统计学改善。脑透析显示APRV组乳酸水平较低，而乳酸丙酮酸比值差异不大。本研究的两个主要局限性是由于6只动物死亡而导致的失访偏倚，而且仅分析6.5h。
建议
在这个如果有通气不同步或ARDS但需要维护ICP的这部分人群中可以考虑APRV。
迟发性脑缺血
通气
DCI是aSAH最可怕的并发症之一，是长期发病率的重要贡献者。血管造影显示血管痉挛可以独立地或与DCI一起在aSAH患者中看到。在描述aSAH后脑缺血现象的研究中，文献中关于定义和终点的描述存在显著的异质性，一些研究使用血管痉挛作为替代标记或与DCI互换。我们发现现有的数据描述DCI、血管痉挛和MV的关系是矛盾的，可能是由于这种异质性。一项单一机构的回顾性综述发现DCI与延长MV独立相关(HR1.61，95%Ci1.02-2.56)。肺并发症与DCI之间的关系得到了第二项回顾性单一机构研究的呼应，该研究确定肺炎与DCI的发展独立相关(校正后OR2.0，95%Ci1.1-3.7)。然而，对这一关系的理解还没有牢固确立。一项回顾性的单机构队列研究发现，ARDS的发展似乎没有增加血管痉挛的风险。一项前瞻性的观察性研究研究了脑血管痉挛在PEEP升高的情况下对CBF的影响，发现在PEEP高达20cmH20时血管痉挛似乎不影响MAP或CBF。然而，增加PEEP导致MAP和CBF在患者中的相互依赖性降低，无论是否有血管痉挛的存在。这表明PEEP的应用对血管痉挛患者来说并不会更糟，尽管这不一定适用于DCI患者，需要进一步的研究来阐明这一点。
建议
总之，管理高级别aSAH患者最具挑战性的情况之一是在同时存在严重ARDS下防止DCI的发生。在这组患者中，较高的PEEP可能会降低CBF；因此，同时使用强心药物如米力农可以抵消较高PEEP降低的静脉回流。这些患者通常是用PbtO2进行高级颅内监测的理想人选，可能允许更细致的呼吸机滴定。
结论
总的来说，关于MV对aSAH患者影响的高级别数据很少，因此无法做出明确的管理声明。然而，我们可以用以下建议总结数据和我们的经验：
高碳酸血症可能有效地减少DCI和改善预后，但如果需要更高的目标的PaCO2，这些患者应该有某种形式的ICPM。
aSAH患者应遵循ARDS通气方案，如果在出血早期阶段和动脉瘤已处理后的允许更高的PEEP。这些患者应该有ICPM，特别是在DCI期间，高级颅内监测手段可以帮助指导呼吸机滴定，在氧合、通气、PEEP和脑灌注之间取得平衡。
自发的通气模式，如APRV，可考虑在伴随的ARDS和DCI期。这可能降低镇静要求，还可能达到脑灌注的目的。在此期间，高碳酸血症可能是有益的。
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