PMID:
DOI:10./s---7
来自德国的ChristianStetter等人探讨了持续高碳酸血症在预防严重蛛网膜下腔出血后继发性缺血中的效应,其结果发表在2年6月的SciRep上。
背景
脑血管痉挛和迟发性脑缺血(DCI)是aSAH的严重并发症,也是导致患者住院时间延长、永久残疾的主要原因。PaCO?升高可通过糖酐酶途径引起脑血管舒张,因pCO?升高导致脑脊液pH值下降,进而引起血管平滑肌松弛;而且PaCO?可与血管内皮直接作用引起血管舒张。在近端颅内血管主干发生DCI时,过度通气后会因远端小血管的收缩而诱发缺血和梗塞,导致预后不良。既往的研究主要探索正常范围内PaCO?的小波动可对SAH的CBF产生影响,但已有研究证明SAH后高碳酸血症期间进行脑室外引流(EVD)进行持续脑脊液引流,允许性高碳酸血症对患者没有危害。而且,严重SAH时,PaCO?的大范围的波动仍可影响CBF,这表明短时间的高碳酸血症仍有一定的治疗作用。但动脉血气的变化伴随着适应机制。高原适应的研究数据表明,高碳酸血症所致的CBF增加是有时限的。
控制性高碳酸血症的最佳持续时间,及其在治疗DCI时对CBF、脑组织氧饱和度(StiO?)影响尚未明确。既往的研究证明了CBF在治疗低级别SAH中的作用。PaCO?在15min内逐步增加至60mmHg可增加CBF,且不会出现反跳,但将呼吸参数重新调整至基线时CBF将持续增加。目前工作中需解决的问题是长时间的高碳酸血症的有益影响何时消失何时可能出现不利影响。
研究目的
前瞻性研究探索高碳酸血症期间CBF的变化,并确定生理性适应机制开始启动减弱CBF增加效应的时间点,从而明确在低分级SAH患者中允许性高碳酸血症的最佳持续时间。主要研究终点是CBF(通过颅内热稀释探针进行有创测量),次要终点是StiO?(通过双额近红外光谱法进行无创测定)
方法
纳入标准
严重SAH(Fisher3级,Hunt-Hess分级3-5级),发病96h内,因梗阻性脑积水行EVD,破裂动脉瘤早期进行栓塞或夹闭处理。
排除标准
18岁以下;孕妇;没有动脉瘤的SAH、存在未闭塞的动脉瘤、合并COPD;最初入组的患者如ICP20mmHg将排除,并在在后续的干预开始后会进行再评估
呼吸参数设置及研究干预
每日采用容量控制通气模式,保持相同的分钟通气量(RMV),首次行血气分析检查后,调整呼吸机参数使PaCO?达正常范围,即36-44mmHg。降低呼吸频率可以将RMV降低40%(该值来自既往评估干预可行性及风险的预实验,并作为后续呼吸机参数调整的参考值使PaCO?达目标值55mmHg)。每隔5min进行一次血气分析并对呼吸机参数进行微调,直达50-55mmHg。此后,每隔15min进行血气分析并进一步调整呼吸机参数,使min内PaCO?稳定保持在55mmHg,其他所有呼吸机参数(包括潮气量、吸呼比、吸氧浓度)保持不变。2h后将呼吸机参数调整到干预前,使PaCO?保持在正常范围。
目标参数
直接测得的CBF(主要参数),通过脑内热稀释法测定CBF,owman灌注监测(Hemedex?)探头放在右侧额叶皮层,在EVD引流管前方1.5cm。为了研究干预期间获得连续数据、避免重复校准,将自动校准暂停。
TCD(经颅多普勒超声):在每次干预前先用TCD检测基线,干预期间每个时间点复查监测TCD,测量医生需要有15年以上的工作经验
StiO?(次要参数):双额近红外光谱(NIRS)贴在双额,干预前先测基线值,然后2h内每隔15min监测。
主要结果
颅内压、动脉血压、脑灌注压
颅内压(ICP)在干预前45min内略有明确的增加。干预前基线ICP为11.7±2.4mmHg,PaCO?为38.8±3.7mmHg。PaCO?在47.1±4.8时(即诱导性高碳酸血症)ICP最高为12.7±3.0mmHg。因为开放脑室外引流,CSF经引流后出现持续ICP下降,min时ICP最终值为11.8±2.6mmHg(图2)。诱导性高碳酸血症后平均动脉压(MABP)从.4±9.6mmHg短期升高至最大.2±11.3mmHg,然后持续下降,在min后降至96.0±8.0mmHg。CPP基线为88.6±9.9mmHg,诱导高碳酸血症后升高至89.5±11.2mmHg,然后持续下降,在监测结束时降至84.2±7.9mmHg。诱导高碳酸血症后第60min到min,MABP和CPP都出现明显下降。
图2.干预期间ICP的变化。所有患者都行EVD,在干预期间允许持续CSF引流,干预期间均未发生ICP增高
脑组织氧合
诱导性高碳酸血症时,右额StiO?在干预60min时达峰为基线的±8.8%;左额StiO?在干预60min也达峰为基线的±7.9%。具体见图3.
图3.近红外光谱(NIRS)测得的StiO?,在干预第60min双额脑氧均达峰,此后这种增加减弱。
经颅多谱勒超声
干预期间,TCD检查两侧MCA平均流速(MFV)增加,右侧MCA的MFV从基线的±35cm/s增加至少-cm/s,并在第45min-min达稳态;左侧MCA的MFV从基线±51cm/s增加到和cm/s,也在第45min-min达稳态。监测过程中,增幅显著,见图4.。
图4.研究期间所有颅内血管行TCD监测检测平均流速(MFV)。图中为两侧大脑中动脉的MFV。在颅外颈内动脉(ICAec)增高时同时出现两侧MCA的MFV增快提示全脑血容量即灌注增加导致血流速度增快。
心输出量
干预期间,高碳酸血症可提高CO,从基线6.3±2.0l增高至6.6±2.0l(%),45min时为7.1±2.3l(%),min时为7.5±2.5l(%)。这种增加是由每搏输出量和心率增加10%所致。
脑血流量
min后PaCO?从基线38.77±3.75mmHg增加至53.18±7.16mmHg,导致脑血流(CBF)增加至基线的±93%。30min、45min、60min、75min、90min时CBF分别增加至基线的±92%、±99%、±80%、±80%、±86%及±93%,75min时达峰(见图5)。为计算干预对脑血管的直接影响,CBF的增加用同步CO的增加来校正,CBF最大净增加在45min后达基线的%,然后下降在监测结束时为基线的%(图6)。
图5.干预期间CBF(右额脑内热稀释探头)的变化
图6.脑血流(CBF,黑点)、心输出量(CO,白点)、校正CO后的CBF(灰点)随时间的变化。
结论
考虑到脑血流量增加、患者安全及重症监护室应用可行性,控制性高碳酸血症控制在45min内可能是最合适的持续应用时间。考虑到心脏和生理参数恢复只需要数小时就能恢复到基线,临床通过增加CO?干预频次可能效果更佳,比如每天2-3次的频率,但该设想尚未在本研究中证实。未来需要每隔12h进行一次45min的高碳酸血症治疗的RCT研究来进一步评估其对低级别动脉瘤蛛血的治疗效果。
叶相如
医院神经重症医生,目前从事神经重症、气道管理、感染方向的临床及科研工作。
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