作者：首都医科医院麻醉科（俞美荣、刘晓媛、韩如泉）
脑损伤是肺部并发症发生的高危因素，而肺部并发症是脑损伤患者致死、致残的主要原因。因此，肺部并发症的预防与治疗是脑损伤患者管理的重点与难点。脑损伤患者的肺部并发症主要包括神经源性肺水肿（neurogenicpulmonaryedema，NPE）、急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征（acutelunginjury/acuterespiratorydistresssyndrome，ALI/ARDS）、机械通气相关性肺炎（ventilator-associatedpneumonia，VAP）。本文就脑损伤后脑肺相互作用以及脑损伤患者肺部并发症的流行病学、发生机制、临床表现及预防管理进行综述。
1.脑肺的相互作用
脑损伤后脑与肺的相互作用，一方面体现在脑损伤对肺的影响，另一方面是肺部并发症对脑组织的影响。脑损伤发生肺部并发症的机制尚不明确，目前的主要机制有“爆炸理论”“炎症反应”“肺静脉肾上腺素高敏感”“继发打击学说”及“下丘脑-垂体-肾上腺轴”等，这些机制的共同之处是脑损伤后儿茶酚胺释放过多和/或系统性炎症的激活导致肺组织更容易受到损伤或直接导致肺功能障碍，从而导致肺部并发症的发生。而肺部并发症会加重脑损伤，一方面是因为肺部并发症直接引起低氧、低血压而导致继发脑损伤，另一方面则是通过体液、神经、免疫等方式导致脑组织继发损伤。
脑组织与肺组织有着同样的炎症因子，肺组织损伤后会释放炎症因子，而这些炎症因子进入血液循环后可因血脑屏障受损而进入脑组织，引起脑组织的进一步损伤。对于正常的脑组织，迷走神经反射可以平衡过度的细胞因子的产生，通过胆碱能抗炎通路限制其对脑组织的损伤；但是对于脑损伤患者，这一正常的反射受到损害，不能有效地阻止炎症因子对脑组织的损伤。
有研究表明，与未发生ARDS的脑损伤患者相比，发生ARDS的脑损伤患者脑损伤的特异性血清标志物神经元特异性烯醇化酶（neuronspecificenolase，NSE）及Sβ蛋白水平增高。
2.神经源性肺水肿（neurogenicpulmonaryedema，NPE）
NPE是指患者无原发心、肺、肾疾病，而是由各种中枢神经系统疾病所致的颅内压（intracranialpressure，ICP）增高而引发的急性肺水肿，故又称为中枢性肺水肿。NPE可继发于任何形式的中枢神经系统损伤，如创伤性颅脑损伤（traumaticbraininjury，TBI）、蛛网膜下腔出血（subarachnoidhemorrhage，SAH）、脑卒中、癫痫、脊髓损伤等。
据报道，脑损伤患者NPE的发生率为20%~50%。Fontes等对年—年的病例进行分析，SAH患者发生NPE的比例可达42.9%，其中71.4%患者在脑损伤后4h内出现症状，病死率高达10%，但幸存的患者恢复很快，52.4%的患者在72h内恢复。Rogers等对发生脑损伤且在96h内死亡的患者进行尸检，发现在现场死亡的脑损伤患者中NPE的发生率为32%，而在发生NPE的患者中50%的患者在96h内死亡。
NPE的发病机制目前尚未完全明确，主要有血流动力学说、肺毛细血管渗透性学说和冲击伤学说三种。脑损伤后ICP升高，脑血流量下降，交感神经兴奋，释放儿茶酚胺增多，周围血管收缩，大量血液回流进入肺循环，导致肺静脉高压、肺毛细血管压升高，引发肺水肿。NPE起病急，早期出现呼吸困难，伴有大量血性泡沫痰，两肺可闻及湿啰音，其进展迅速，治疗困难，病死率高。
NPE被认为是ARDS的一种形式，因此有学者提出了NPE的以下诊断标准：①双侧肺叶浸润；②氧合指数（partialpressureofoxygeninarterialblood/fractionalconcentrationofinspiratoryoxygen，PaO2/FiO2）低于；③没有左心房高压的证据；④合并中枢神经系统损伤（应达到引起ICP升高的程度）；⑤不存在引发ARDS的其他病因（如误吸、大量输血、败血症等）。
目前关于NPE的治疗主要有以下两方面。①原发病（病因）治疗：迅速有效降低颅内压，快速静脉滴注20%甘露醇、呋塞米，并对有手术指征的患者行手术治疗。②NPE的治疗：限制过量液体输入；清除呼吸道分泌物，保持气道通畅；高流量吸氧，疗效不佳者可行气管插管或气管切开，呼吸机辅助通气；糖皮质激素能降低毛细血管通透性，从而减轻肺水肿程度，可给予甲强龙15~20mg·kg-1·d-1；降低心脏前负荷，维持正常循环；维持水电解质和酸碱平衡；使用有效抗生素预防肺部感染。
3.ALI/ARDS
ALI/ADRS是指在严重感染、休克、创伤及烧伤等非心源性疾病过程中，肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞损伤造成弥漫性肺间质及肺泡水肿，从而导致的急性、进行性缺氧性呼吸衰竭。有文献报道，ALI/ARDS在单纯的TBI患者中的发病率为20%~25%，在SAH患者中的发病率为20%~30%；但在急性缺血性脑卒中患者，ARDS从年至8年的累计发病率为4%。
在所有的报道中，合并ALI/ARDS脑损伤患者的病死率和预后都是最差的，ARDS是病死率增加及神经功能不良预后的独立危险因素，合并ARDS的TBI患者病死率增加约3倍。Chen等对合并ARDS的TBI患者进行随访，发现在5年随访期间脑卒中发生率为40%，与未合并ARDS的TBI患者相比脑卒中风险增加4倍。
目前脑损伤患者ALI/ARDS的发生机制主要是“双重打击”学说。第一次打击是肾上腺素激增和系统性炎症介质的产生。肾上腺素的激增会增加肺血管的静水压和毛细血管通透性，而系统性炎症介质的产生会使中性粒细胞和活化的巨噬细胞迁移到肺泡，导致Ⅱ型肺泡上皮细胞的超微结构损伤。而继发打击可以是感染、输血、不恰当的机械通气、不合适的呼气末正压（positiveend-expiratorypressure，PEEP）等。ARDS表现为急性起病、无左心房高压的病史［肺毛细血管楔压（pulmonaryarterialwedgepressure，PAWP）18mmHg（1mmHg=0.kPa）］、低氧血症且PaO2/FiO2小于，胸片显示双侧浸润影，若满足上述诊断标准但PaO2/FiO则定义为ALI。但新柏林诊断标准为：PEEP或持续气道正压通气≥5cmH2O（1cmH2O=0.kPa）时根据PaO2/FiO2的比值将ARDS分为轻度、中度、重度，而不再使用ALI概念。
取消PAWP的概念，因为ARDS可能与心力衰竭或液体超载引起的水肿共存。合并ALI/ARDS的脑损伤患者管理的关键是维持充足的脑组织氧供以及尽可能地降低肺损伤。但针对ARDS患者的机械通气目前还未得到统一。一项针对合并ADRS的TBI患者通气管理的多中心横断面调查研究发现，在中国大多数患者接受的通气模式是同步间歇指令通气，只有50%合并ARDS的TBI患者采取了保护性肺通气策略。
合并ALI/ARDS的脑损伤患者的管理主要包括：肺保护性通气策略（小潮气量、限制气道平台压≤30cmH2O、允许性高碳酸血症），俯卧位，PEEP的使用，手法肺复张，体外膜肺氧合以及体外CO2排除。但这些措施可能会引起血流动力学的波动（如CO2升高、脑血管扩张、ICP升高、脑灌注不足），因此建议对合并ARDS的脑损伤患者应采取多模式监测以保证脑组织的充足氧供和脑灌注。
4.VAP
VAP是指气管插管或气管切开并行机械通气≥48h后，停止机械通气和拔除气管导管后48h内新发的感染性肺实质炎症（不包括非创伤性机械通气）。对脑损伤患者，机械通气可以提供生命支持，但不恰当的通气模式或长时间的机械通气也会带来肺部问题并影响患者预后（如VAP）。有文献报道，VAP在TBI患者中的发生率约为50%，且机械通气每增加1d发生VAP的风险增加7%，VAP在TBI患者中的发生率明显高于脑卒中患者及非神经科的患者。
VAP的发生与ICU停留时间延长、住院时间延长以及不良的神经功能预后有关，是自发病之日起3个月死亡和严重残疾的独立危险因素。有研究发现在缺血性脑卒中患者中VAP的发生使病死率增加3倍。TBI患者发生VAP的风险增加可能是由于神经系统损伤所致，主要包括精神状态的改变、吞咽困难、咳嗽反射受损、不能清除分泌物等。VAP的发病机制主要和口咽部细菌寄殖、胃细菌寄殖、气管插管增加细菌寄殖和感染、呼吸机气路管道污染等有关。
VAP一般表现为发热、咳嗽、咳痰及外周血象的改变。在TBI患者中，VAP的发生呈双峰分布，即脑损伤后的第3天和第6天是发生VAP的高峰期，并且早期VAP的主要病原菌为金*色葡萄球菌，而晚期VAP的病原菌则为铜绿假单胞菌。但Cinotti等发现在SAH患者中，VAP的最常见病原菌为耐甲氧西林金*色葡萄球菌（methicillinresistantstaphylococcusaureus，MRSA）。有研究表明，口腔护理可以降低VAP的发生。
除此之外，减少镇静药物的使用、预防性使用抗生素、严格控制气管插管套囊压力、注意手卫生、头抬高45°、使用H2受体阻滞剂及质子泵抑制剂等措施可以降低VAP的发生，从而改善预后。当VAP的病原菌为MRSA时，推荐使用万古霉素或利奈唑胺。但Hu等提出TBI患者控制发热反而会进一步增加感染的发生率。5结语在脑损伤患者中，VAP、ALI/ARDS、NPE的发生率在20%~50%，目前关于这些并发症的流行病学及对预后的不良影响已经较为明确。但是这些疾病具体的发生机制还有待进一步研究，并且关于这些并发症的预防管理仍有很大的争议。
如允许性高碳酸血症在ARDS患者中是可以接受的，但对于TBI患者PaCO2升高引起脑血管扩张，导致ICP升高及MAP下降，两者都会导致脑灌注不足，引起缺血性脑损害，而TBI患者管理的关键是避免低氧血症、脑灌注不足。虽然有研究表明，对于SAH患者50~60mmHg的PaCO2不会增加ICP，但该研究为回顾性研究，样本例数少（12例），并且所有患者都有脑脊液引流，因此该结果仍需要进一步大样本的前瞻性队列研究来验证。对于脑损伤患者，通气管理十分重要。
大潮气量会导致肺部损伤和系统性炎症，而小潮气量则会导致PaCO2和ICP的增高。因此，当脑损伤患者采取保护性肺通气策略时，应采取多模式监测（如脑氧饱和度、ICP及脑灌注压监测等）以避免低氧、低灌注对脑组织造成继发损伤。脑损伤患者的急性期可以采取保护性肺通气策略，但急性期之后应权衡利弊，选择合适的通气策略，以得到最优的结果。在临床工作中，医务工作者应该提高对这些疾病的诊断及鉴别诊断，适时采取恰当的预防及治疗措施，使患者获得良好的转归，提高患者的生存质量。
来源：俞美荣,刘晓媛,韩如泉.脑损伤后肺部并发症:脑与肺的相互作用[J].国际麻醉学与复苏杂志,,39(12):-,.
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