脓毒症患者脑血流自动调节功能监测重症个体

来源：医院重症医学科

冯清彭倩宜翻译张丽娜校对

摘要：脑血流(CBF)自动调节能力可以在一定范围的血压(BP)波动之间维持血流的稳定。脓毒症常常导致全身性低血压和脑功能障碍。脓毒症患者血压管理指南基于CBF自动调节的历史概念，而其概念已经随着更精确测量技术应用而进步。在本文中，我们将对监测CBF自动调节功能的方法、脓毒症对脑的影响以及目前关于脓毒症CBF自动调节功能的知识进行综述。目前针对脓毒症中血压管理的指导方针是以维持平均动脉压(MAP)高于CBF自动调节下限为目标的。现在可以使用床旁工具来连续监测CBF自动调节功能。这些数据表明，由CBF自动调节功能监测确定的个体化血压目标比先前预期的更加多样化。例如，在进行心脏搭桥手术的患者中，自动调节下限在40到90mmHg之间变化。对脓毒症患者CBF自动调节研究表明，患者经常出现CBF自动调节功能受损，特别是在脓毒症早期或脓毒症相关性脑病中，可能就是由于血压低于自动调节下限。这些都说明，目前公认的脓毒症血压管理指南可能会使一些患者暴露于脑灌注不足和脑灌注过度，可能导致脑实质损伤。未来使用新技术来研究和临床监测CBF自动调节功能将有助于揭示脓毒症患者的脑病理生理学改变，并提供更精确治疗方法，可能改善脓毒症存活者的功能和认知预后。

关键词：血流动力学;脑血管循环;脓毒症;血氧定量法;急救护理;生理监测

背景：

据估计，世界范围内每年有万患者发生脓毒症，其发病率和死亡率都很高，使感染患者的治疗费用增加了大约2万美元。低血压管理是脓毒症治疗的基础，但合适血压目标已经争论了几十年。最近的一个脓毒性休克患者的血压目标试验对比了高与低血压目标对预后的影响，患者随机分配在平均动脉压(MAP)目标65到70mmHg和70到80mmHg组，试验结果没有发现死亡率或肾脏替代治疗的差异。然而，对于随机分为高与低MAP目标的慢性高血压亚组患者中，高目标MAP组需要肾脏替代治疗的可能少于低目标组。虽然这些发现表明，在一些病人中，积极使用升压药物是不必要的，但另一些病人可能从更高的MAP中获益。脑灌注在危重症中代表了基于生理的最基本终点，从而有助于为重症患者制定个体化的MAP目标，以保护神经系统和其他器官功能。

Lassen在他的综述中汇总了11项临床研究的CBF和MAP数据，发现当MAP上升到50mm到60mmHg时，产生的自动调节曲线显示CBF增加，当MAP大于60mmHg时，CBF保持不变。基于这项综述，脓毒症低血压治疗遵循的原则是将MAP维持在脑血流(CBF)自动调节(LLA)的下限之上(50到60mmHg之间)，确保脑灌注。新技术使得在床旁为每个患者绘制自动调节曲线成为可能。使用经颅多普勒(TCD)和近红外光谱(NIRS)对体外循环患者的研究表明，自动调节的上限和下限在不同的个体之间有很大不同，而且不可预测。事实上，在不同个体之间，LLA波动可能在40到90mmHg之间。外科手术中血压低于自动调节下限的时间与急性肾损伤、认知功能障碍、主要并发症发病率和手术死亡率有关。超过自动调节上限的时间与术后谵妄发生相关。在颅脑外伤(TBI)和蛛网膜下腔出血患者中，CBF自动调节指标还具有预测价值，推荐用于指导TBI患者的血压管理。在脓毒症中，基于CBF自动调节的个体化MAP目标可能具有同样的优势。本文章目的是对脓毒症CBF自动调节功能进行综述。我们搜索了PubMed、Embase、Cochrane和Scopus数据库中截止到年8月8日的相关文献，共找到了篇，然后通过手工搜索收集其他文献。通过这些数据来进行CBF自动调节监测方法的综述，为今后研究提出建议，以期改善脓毒症患者生存率。

CBF自动调节功能：

血流的自动调节功能首先在肾脏中发现，随后在其他器官系统中发现。自我调节机制整合了各种机械、化学和分子信号，从而影响血管管径的变化，进而以调节血流。在大脑中，代谢活动和血管张力的配对是通过由神经元、毛细血管、神经胶质和所有其他支持细胞组成的神经血管单元来完成的。确切的成分因脑区及其维持血脑屏障、调节CBF和控制血管生成的相关功能而异。

CBF的自动调节可以通过达西渗流定律（Darcylaw）来理解，即器官的血流是灌注压和血管阻力的比值。脑灌注压(CPP)是MAP与中心静脉压或颅内压(ICP)之差。当这种压差在自动调节平台期间变化时，脑血管阻力(CVR)会发生代偿性改变，血流保持恒定。CVR由一氧化氮和精氨酸介导的毛细血管、动脉和动脉直径(即血管舒张和血管收缩)决定。神经血管单元的代谢需求导致CVR改变，进而增加或减少血流量。其中包括谷氨酸、腺苷、血管活性肠肽和氢离子、钾离子。二氧化碳(CO2)是大脑中的一种强有力血管舒张剂，对CO2变化的血管反应性称为脑血管反应性，或CO2反应性，其以呼气末CO2每改变1千帕引起的CBF变化的百分比为单位。CVR也会随着CPP变化而改变，该指标称为动态脑血流自动调节功能，指的是大脑血管在MAP迅速变化后保持脑血流量稳定的能力。动态CBF自动调节功能经常使用传递函数分析进行评估。最后，尽管交感神经独特的只作用于颅脑大动脉，脑血管阻力仍然充分体现了对神经系统支配的反应性。多种途径的CVR改变能力为有效地保持脑血流量的自动调节提供了保障。

CBF自动调节功能监测技术：

床旁测量CBF自动调节的技术可分为侵入性和非侵入性两种方法。侵入性技术主要以监测CBF替代指标为基础，包括颈静脉血氧饱和度测量、脑组织氧监测、脑微透析、激光多普勒或热扩散血流测量。另一种侵入性方法是基于Fick原理的Kety-Schmidt技术，它应用动脉和静脉导管和一些包括氙、氩、一氧化二氮或染料等不同的示踪剂测量CBF。后一种技术仅适用于间歇性测量，不适用于CBF自动调节的连续监测。

TCD是一种非侵入性的技术，通过颞窗测量大脑中动脉(MCAv)的平均血流速度。MCA直径的测量并无标准，TCD测量可以代表CBF是基于随CPP变化MCA直径改变很小的假设。一般来说，如果二氧化碳浓度接近正常，TCD衍生MCAv的相对变化与CBF变化密切相关，但绝对测量值和对极端二氧化碳值情况下的反应就不那么有效了。使用TCD作为CBF的替代指标需要假设大脑中动脉能代表包括后循环在内的整个脑血供。在8.2%的患者中，TCD不能在颞窗内获得理想数据。

从TCD衍生的一些指标值得我们