腦氧合監(jiān)測(cè)的新進(jìn)展 一項(xiàng)在心臟驟停和神經(jīng)系統(tǒng)急癥中的創(chuàng)新型應(yīng)用 An Update on Cerebral Oxygenation Monitoring, an Innovative Application in Cardiac Arrest and Neurological Emergencies B. Schneider, T. J. Abramo, and G. Albert (Annual Update in Intensive Care and Emergency Medicine 2015,Edited by J.-L.Vincen) 徐謙譯 河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科 董士民審校 簡(jiǎn)介 本文對(duì)大腦近紅外光譜學(xué)(NIRS)——現(xiàn)稱(chēng)“腦血氧定量法”做一綜述。 將介紹有關(guān)近期摘要和腦血氧定量法的相關(guān)研究,并討論其在危重癥和成人外傷及兒科患者中的潛在作用,。 本文還將討論某些腦血氧測(cè)定儀具有評(píng)估局部血流的功能,, 這類(lèi)似脈搏血氧儀的外周灌注指數(shù)(PPI)。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)是重癥醫(yī)學(xué)中監(jiān)測(cè)方法最少的器官。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)通常是通過(guò)全身生理參數(shù), 如心率、 血壓和脈氧等間接數(shù)據(jù)來(lái)反映,。 然而這些參數(shù)雖能夠詳細(xì)反映外周組織氧合情況, 但中樞神經(jīng)系統(tǒng)的氧合只能依靠大致推測(cè)得出,。在現(xiàn)實(shí)中,, 我們對(duì)心血管系統(tǒng)和肺臟的監(jiān)測(cè)有一定的準(zhǔn)確度, 但無(wú)法精確確定重癥及外傷患者大腦的生理狀態(tài)[1,2],。 雖然腦損傷的病理生理學(xué)很復(fù)雜,, 但有兩個(gè)關(guān)鍵因素:1.氧輸送減少低于閾值; 2.氧利用率受損導(dǎo)致腦組織損傷[1 -4] ,。 盡管一些大腦疾病的病生理過(guò)程有自身特異性,,但最常見(jiàn)的是大腦局部血[2]。該腦缺血的發(fā)生是由于大腦局部血供與組織代謝需求比例失衡所導(dǎo)致[1-4],。 使永久性神經(jīng)損傷最小化甚至阻止其發(fā)生有一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間窗[1-5,, ] 但常因大腦局部組織缺氧/缺血監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確或不能被監(jiān)測(cè)到而錯(cuò)過(guò)有利機(jī)會(huì)。
在過(guò)去25年里,, 非侵入性中樞神經(jīng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)存在技術(shù)上的困難,。 最近12年,,在疾病損傷關(guān)鍵階段的治療上取得了巨大成功。 大多數(shù)中樞神經(jīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)侵入性方法監(jiān)測(cè)大腦血流動(dòng)力學(xué)或電活動(dòng)/生理機(jī)制,。 沒(méi)有一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠真實(shí)的反映大腦半球生理機(jī)能與氧灌注,、 代謝需求、 氧攝取及氧不足的關(guān)系,。足夠的組織氧合是有氧代謝的先決條件,, 搶救治療的目標(biāo)旨在維持,、 修復(fù)或優(yōu)化組織氧合,。 有一項(xiàng)在成人和兒童進(jìn)行的關(guān)于臨床監(jiān)測(cè)和評(píng)估組織氧合的挑戰(zhàn)性研究。 某一區(qū)域的缺血是導(dǎo)致危重癥和外傷患者死亡率和并發(fā)癥升高的主要原因,,而當(dāng)前的全身監(jiān)測(cè)系統(tǒng)未能發(fā)現(xiàn)該缺血區(qū)域,。 人們研究多種非侵入性監(jiān)測(cè)方法來(lái)發(fā)現(xiàn)這些隱蔽的缺血灶, 并進(jìn)一步指導(dǎo)治療[1,4-8] ,。 腦血氧監(jiān)測(cè)技術(shù)
通過(guò)近紅外光譜檢測(cè)腦血氧定量是一項(xiàng)評(píng)估并動(dòng)態(tài)觀察局部腦組織氧飽和度(rcSO2)的局部組織監(jiān)測(cè)技術(shù),。這些rcSO2數(shù)值提供下列組織生理學(xué)參數(shù):組織氧含量,血流量,, 氧攝取和大腦的其他潛在變量[1-5] ,。 相比之下, 傳統(tǒng)的脈氧定量法反映動(dòng)脈氧合血紅蛋白,, 而腦血氧定量法反映局部靜脈組織氧合血紅蛋白,。 這種腦血氧定量技術(shù)已經(jīng)廣泛在成人及兒科臨床實(shí)踐中得到評(píng)估與驗(yàn)證, 包括心血管外科,、 神經(jīng)外科和神經(jīng)-創(chuàng)傷重癥監(jiān)護(hù)室,。正常的成人及小兒大腦rcSO2 (%O2HB)范圍是60-70% 。不同的腦血氧測(cè)量?jī)x的rcSO2范圍在0-99%或15-99%[7-9],。 在眾多腦血氧定量研究中,,rcSO2值在非存活患者中非常低(0或15%) , 或在某些情況下非常高(>95%)[7-9] ,。進(jìn)一步研究表明實(shí)際上該95%數(shù)值代表在局部采樣區(qū)混入或收集到了動(dòng)脈血,,該部分血中氧氣尚未從血紅蛋白解離[7-10] 。 一些腦血氧定量?jī)x器在沒(méi)有新陳代謝及血液灌注的“腦死亡局部組織”,,測(cè)到的rcSO2值為0%,,但這并不代表氧氣結(jié)合血紅蛋白的真實(shí)情況。 15% rcSO2(% O2Hb)在INVOS腦血氧定量法解釋為該組織無(wú)新陳代謝或無(wú)灌注,, 或組織氧合血紅蛋白未解離[9-11],。 15% rcSO2代表該區(qū)域不可逆或永久的氧合血紅蛋白的百分比。 低水平或呈下降趨勢(shì)的rcSO2表明采樣區(qū)低氧,,和/或灌注減少或氧攝取增加,。 在兒童腦血氧定量研究中,,已經(jīng)確認(rèn)在手術(shù)室或急癥等多種臨床情況下, rcSO2的變化與異常腦生理學(xué)有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系[1,10-12] ,。 在最近一項(xiàng)成人及兒童研究中,,經(jīng)放射學(xué)證實(shí)左右側(cè)rcSO2數(shù)值出現(xiàn)差異或局部較低與異常腦生理學(xué)和/或病理?yè)p傷(硬膜外、 硬膜下或腦實(shí)質(zhì)出血)血腫相關(guān)[10-12] ,。
脈氧測(cè)定法與腦血氧定量法的區(qū)別在于,, 脈氧測(cè)定法的紅光透光率受限于動(dòng)脈搏動(dòng), 而腦血氧定量法是連續(xù)的讀數(shù)值[13],。 在沒(méi)有局部血流,, 如在無(wú)心搏狀態(tài)下,甚至沒(méi)有腦血流灌注時(shí),, 仍能獲得腦氧合信號(hào),。 脈氧測(cè)定法測(cè)量動(dòng)脈血紅蛋白氧飽和度, 而腦血氧定量法測(cè)定局部組織血管床的血紅蛋白,,包括腦組織,、 動(dòng)脈和靜脈血。 動(dòng)靜脈血比例為25:75,, 主要測(cè)量大腦靜脈血氧飽和度,, 能反映大腦對(duì)氧的供求平衡。 腦血氧定量法測(cè)量會(huì)受血氧,、腦血流量,、 血紅蛋白濃度及腦代謝率的影響[1-5,9-12]。
脈氧定量法可以通過(guò)檢測(cè)氧合血紅蛋白經(jīng)過(guò)傳感器的變化來(lái)檢測(cè)動(dòng)脈血容量的相對(duì)變化,, 這一表示局部灌注趨勢(shì)的參數(shù)稱(chēng)作灌注指數(shù),。 除此之外, 某些腦血氧定量?jī)x器除了能通過(guò)脈氧定量法PPI系統(tǒng)等專(zhuān)有內(nèi)部系統(tǒng)評(píng)估局部組織氧飽和度之外,,還能通過(guò)光源通路進(jìn)入氧合血紅蛋白來(lái)表示局部灌注指數(shù),。 INVOS近紅外光譜腦血氧定量?jī)x有類(lèi)似的功能來(lái)監(jiān)測(cè)并觀察局部組織血紅蛋白流量和體積的變化趨勢(shì), 稱(chēng)為腦血容量指數(shù)(CBVI),。 在心血管外科通過(guò)INVOS 5100測(cè)量的腦血容量指數(shù)已經(jīng)證實(shí)能夠預(yù)測(cè)血流量和術(shù)后缺血相關(guān)腦損傷的關(guān)系,。腦血容量指數(shù)表示為-50至+50的數(shù)字。 -50在對(duì)患者進(jìn)行測(cè)量之前,,監(jiān)測(cè)儀啟動(dòng)時(shí)由儀器內(nèi)部校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)定[12] ,。該信號(hào)強(qiáng)度與血紅蛋白通過(guò)光通路的總百分比成比例。 如果CBVI為負(fù)值,,說(shuō)明僅有很少量血流通過(guò),。 CBVI為正數(shù)表明局部血流量增加[12] 。 如果血紅蛋白濃度穩(wěn)定,,則該信號(hào)強(qiáng)度應(yīng)該與通過(guò)光通路的氧合血紅蛋白成正比,,從而獲得CVBI數(shù)值[12] ,。
包括或不包括腦血容量指數(shù)的腦血氧定量法已廣泛用于新生兒及兒科神經(jīng)系統(tǒng)疾病中。 許多兒童腦血氧定量研究已經(jīng)證明,,在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中rcSO2的變化與異常腦生理學(xué)有對(duì)應(yīng)關(guān)系,。 腦血氧定量法和腦血容量指數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)作為一種神經(jīng)系統(tǒng)非創(chuàng)傷性監(jiān)測(cè)技術(shù)用于兒童和成人心血管手術(shù)中大腦病理學(xué)和灌注的監(jiān)測(cè)(用于缺血性事件和結(jié)果評(píng)估) [12] 。 在成人和兒科神經(jīng)系統(tǒng)突發(fā)事件中,, 如精神狀態(tài)改變,、 腦外傷伴硬膜外或硬膜下血腫及更為廣泛的創(chuàng)傷性腦損傷, 含有腦血容量指數(shù)的腦血氧定量法展示出優(yōu)勢(shì),。最近的成人與兒科研究表明,, 左側(cè)與右側(cè)rcSO2讀數(shù)的差異及局部低rcSO2與異常大腦半球生理/病理及放射病理學(xué)相關(guān)[12] 。 不同的腦血氧定量?jī)x有其特定的檢測(cè)系統(tǒng),。 腦血氧定量?jī)x需要一條或窄或?qū)挼木植拷M織采樣區(qū),。 窄的采樣區(qū)組織取樣更精確,, 但可能錯(cuò)過(guò)更廣泛的缺血區(qū)而導(dǎo)致抽樣誤差更高,。這樣可能造成局部組織缺血假陰性表現(xiàn)。 相對(duì)于可能完全漏掉缺血區(qū)域的窄采樣區(qū)腦血氧定量?jī)x而言,,寬采樣區(qū)的腦血樣定量?jī)x給出的采樣區(qū)域更大,,從而提高發(fā)現(xiàn)局部異常的幾率。
真正的人類(lèi)腦血氧定量法研究在現(xiàn)實(shí)中是不切實(shí)際的,,對(duì)患者而言也是危險(xiǎn)的,。腦血氧定量法rcSO2值與頸內(nèi)靜脈血氧飽和度(SjvO2)相關(guān), 后者被認(rèn)為是腦血氧定量法的金指標(biāo),。固有抽樣誤差在于SjvO2存在一個(gè)不確定變量,,顱靜脈回流,包括大腦皮層和皮層下組織,, 可能是一側(cè)或兩側(cè)半球靜脈回流及不確定的顱外部分,。因此比較左側(cè)或右側(cè)rcSO2值對(duì)于SjvO2有重要意義,同時(shí)也有固有缺陷,。在患者身上驗(yàn)證右側(cè)和左側(cè)rcSO2是不切實(shí)際且不符合倫理學(xué),。 要真正找到腦rcSO2的絕對(duì)值需要在腦血氧監(jiān)測(cè)的特定采樣區(qū)域放置一個(gè)氧氣傳感探頭,并將這兩個(gè)數(shù)值進(jìn)行關(guān)聯(lián),。 同樣,, 脈氧測(cè)定法無(wú)法驗(yàn)證其數(shù)值, 但如果從脈氧測(cè)定數(shù)值能推測(cè)動(dòng)脈血?dú)庵担?其假設(shè)前提是,, 與肺血管換氣區(qū)域相比,, 動(dòng)脈采樣點(diǎn)的氧氣從血紅蛋白中解離很少[13] 。 腦血氧定量法檢測(cè)主要集中和使用的醫(yī)療機(jī)構(gòu)包括麻醉科,、 ICU和心臟ICU等領(lǐng)域,。 在這些領(lǐng)域以外的應(yīng)用受限是因?yàn)獒t(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)于技術(shù),、 讀數(shù)解讀、 趨勢(shì)及臨床應(yīng)用的一些誤解,。 監(jiān)測(cè)裝置的價(jià)值難以證實(shí)是因?yàn)槠浣Y(jié)果可以給出各種各樣的解釋和臨床反應(yīng),。如果不能理解監(jiān)測(cè)設(shè)備與被監(jiān)測(cè)對(duì)象之間的相互作用, 那么它可能很容易被誤解,。 醫(yī)療機(jī)構(gòu)需要明白從無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)是來(lái)自局部采樣組織的一個(gè)相對(duì)的復(fù)合數(shù)值,,它受局部生理系統(tǒng)和全身生理作用對(duì)局部采樣區(qū)域的影響。醫(yī)務(wù)工作者往往注重一項(xiàng)新的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕對(duì)值來(lái)解釋所有的生理參數(shù)產(chǎn)生的這些值和趨勢(shì),。這些無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)數(shù)值永遠(yuǎn)不是絕對(duì)的,, 也不能絕對(duì)確認(rèn), 因?yàn)槭懿蓸訁^(qū)域的限制且得到一個(gè)真實(shí)的樣本也是不切實(shí)際的,。 因此,, 我們通過(guò)這些非侵入性檢查數(shù)據(jù)推斷采樣時(shí)患者的局部及全身生理狀態(tài),來(lái)反映他們的臨床狀態(tài),。 脈搏血氧定量法和二氧化碳濃度測(cè)定法是采樣區(qū)域的合成值,, 而不是患者的絕對(duì)值。 在任何使用腦血氧定量法的臨床情況中都要有這個(gè)概念,。
在眾多臨床腦血氧定量法研究中,, 對(duì)腦血氧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有一些誤解。 大多數(shù)腦血氧定量研究集中于單側(cè)大腦氧合分析,,而沒(méi)有整合左右兩側(cè)大腦半球的獨(dú)特生理機(jī)能,; 因此, 他們的研究結(jié)果阻礙了腦血氧定量法在非侵入性神經(jīng)病學(xué)監(jiān)測(cè)中的發(fā)展和接受度,。 主要的誤解表現(xiàn)在兩側(cè)大腦半球沒(méi)有生理獨(dú)特性,,因此每一側(cè)大腦半球沒(méi)有其獨(dú)特的對(duì)危重病的生理學(xué)應(yīng)答。 錯(cuò)誤觀點(diǎn)在于認(rèn)為腦氧合在所有區(qū)域都是一致的,, 而非每個(gè)半球有其特異性,。 因此, 在大腦血氧定量法研究中,,將傳感器置于前額中間被認(rèn)為是評(píng)估大腦局部氧合的標(biāo)準(zhǔn),。 然而, 在許多疾病狀態(tài)下,, 分別使用左,、 右側(cè)前額傳感器配置已經(jīng)證實(shí)左、 右側(cè)額葉大腦局部生理學(xué)機(jī)能具有其獨(dú)特性,。另一個(gè)錯(cuò)誤觀點(diǎn)是枕葉或頂葉局部腦損傷對(duì)左側(cè)或右側(cè)額葉區(qū)域組織生理功能沒(méi)有影響,。我們的腦血氧定量法研究推翻了這種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。 我們發(fā)現(xiàn),, 大腦半球神經(jīng)血管系統(tǒng)和代謝系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)變化的,, 兩側(cè)大腦半球之間相互影響,, 且非額葉部分病理狀態(tài)會(huì)影響額葉部分腦生理學(xué)功能。枕葉部分受損,, 不論是對(duì)同側(cè)還是對(duì)側(cè)大腦半球的額葉組織生理功能都有影響,, 表現(xiàn)為局部氧合指標(biāo)的改變[10-12] 。 在我們的腦血氧定量法研究中,, 我們已經(jīng)證實(shí)左右側(cè)半球的腦病理狀態(tài)具有自身特點(diǎn),。 在腦水腫伴或不伴顱內(nèi)壓升高(ICP)患者,每個(gè)患者有其獨(dú)特的左側(cè)或右側(cè)rcSO2數(shù)值,。 在大腦血氧定量研究中,,左右側(cè)半球rcSO2讀數(shù)的不同與同側(cè)大腦病理學(xué)相關(guān)[11] 。 我們還證明腦損傷導(dǎo)致的腦氧合異常會(huì)通過(guò)降低rcSO2影響對(duì)側(cè)大腦生理功能[11] ,。 在成人和兒童腦水腫患者血氧定量法研究顯示左右側(cè)rcSO2數(shù)值受顱內(nèi)壓升高的影響[11] ,。 ICP下降能有效逆轉(zhuǎn)局部低氧, 表現(xiàn)在rcSO2數(shù)值上升[11] ,。
近紅外光譜研究的另一方面是在各種成人和兒童臨床實(shí)踐中機(jī)體局部組織采樣測(cè)定,。這些機(jī)體局部組織近紅外光譜采樣得出的壓倒性結(jié)論在新生兒和體重10kg以下患者中是最穩(wěn)定的。 在體重高于10kg的患者,, 皮下脂肪組織深部多樣化嚴(yán)重妨礙了機(jī)體局部組織氧合數(shù)值的準(zhǔn)確性,。由于不同深度的皮下脂肪組織影響了rcSO2數(shù)值,,使其不能反映機(jī)體局部組織氧合的真實(shí)情況,, 而是更多的反映脂肪組織的灌注。 有很多新生兒大腦和機(jī)體局部氧合監(jiān)測(cè)研究證實(shí)其在不同的臨床情況中的重要性,。在新生兒重癥監(jiān)護(hù),、 新生兒轉(zhuǎn)運(yùn)及最近在應(yīng)用亞低溫療法的新生兒缺血缺氧性腦病中,腦和機(jī)體局部血氧測(cè)定法已成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的非侵入性神經(jīng)系統(tǒng)及機(jī)體局部組織氧合監(jiān)測(cè)系統(tǒng),。 總之,, 腦血氧監(jiān)測(cè)在危重癥和外傷成人及兒科患者中,, rcSO2和腦血容量指數(shù)(CBVI)是局部組織氧供求的合成值, 后者不同程度的受全身生理學(xué)參數(shù)的影響,。在進(jìn)行一項(xiàng)神經(jīng)學(xué)臨床干預(yù)之前,,必須考慮到這些rcSO2和CBVI數(shù)值不僅代表獨(dú)立的左側(cè)或右側(cè)大腦半球生理學(xué)狀態(tài), 還代表該側(cè)大腦半球病理學(xué)對(duì)同側(cè)和對(duì)側(cè)半球組織灌注的影響[10-12] ,。 使用單傳感器探頭分析腦血氧定量法空氣進(jìn)樣較多,, 因此它不能如實(shí)反映左右側(cè)大腦半球的生理學(xué)獨(dú)特性。 使用單傳感器采樣大大影響了醫(yī)務(wù)工作者對(duì)危重和外傷的成人及兒科患者進(jìn)行腦血氧定量法的臨床接受性,。左右側(cè)大腦rcSO2和CBVI讀數(shù)的差異已經(jīng)表明在監(jiān)測(cè)和定位大腦半球病理學(xué)的臨床效果[11,12] ,。許多調(diào)查發(fā)現(xiàn),,rcSO2值較基線下降15-20%似乎是指示腦缺血發(fā)生的最佳閾值。左側(cè)或右側(cè)rcSO2值低于50%強(qiáng)烈預(yù)示重度腦缺血,, 表明某種程度的腦病理學(xué)改變[10-12] ,。 左側(cè)或右側(cè)rcSO2讀數(shù)高于85%可能表示動(dòng)脈血淤積或含氧血液停滯, 如蛛網(wǎng)膜下腔出血或硬膜外血腫[10-12] ,。不論左側(cè)還是右側(cè)大腦半球rcSO2值為0或15%(取決于不同的腦血氧定量?jī)x),, 均表明沒(méi)有氧灌注及大腦新陳代謝[10-12] 。
通過(guò)對(duì)多種臨床表現(xiàn)的腦血氧定量法研究的廣泛回顧,, 以及臨床腦血氧定量法兒科研究和腦血氧定量法在兒科急診和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)(阿肯色州兒童醫(yī)院兒科急診)的臨床經(jīng)驗(yàn),,我們得出了一項(xiàng)批判性的對(duì)兒科創(chuàng)傷和心臟驟停患者rcSO2值,、 呼氣末二氧化碳和其他心血管監(jiān)測(cè)參數(shù)臨床思維分析方法(表1)
腦血氧定量法和心臟驟停 心臟驟停時(shí)大腦處于低灌注狀態(tài),, 缺乏氧供。 在這一時(shí)期,, 缺血啟動(dòng)代謝紊亂的瀑布效應(yīng),, 最終造成神經(jīng)元細(xì)胞死亡和不可逆的腦損傷[14] 。 神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥成為心跳驟停后患者的沉重負(fù)擔(dān),,即使是在自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC)并幸存至出院的患者[15],。 大腦也許是最重要的終末器官, 在心肺復(fù)蘇術(shù)(CPR)中不能常規(guī)來(lái)評(píng)估,,而且我們對(duì)心肺復(fù)蘇過(guò)程中腦血管生理學(xué)發(fā)生了什么知之甚少,。 從動(dòng)物模型得到的數(shù)據(jù)推斷表明, 在心臟驟停后12小時(shí)腦血流量和代謝需求發(fā)生顯著變化[16] ,。 在其他監(jiān)測(cè)方式(如脈氧定量法,、 二氧化碳波形等)幾乎不能提供腦生理學(xué)有效信息的情況下, 近紅外光譜腦血氧定量作為一種很有前景且有效的心肺復(fù)蘇輔助手段法應(yīng)運(yùn)而生[14] ,。 脈氧測(cè)定法能依靠動(dòng)脈血流很好的提供外周組織氧合信息,, 但在心跳驟停患者脈搏完全消失,, 心跳驟停時(shí)此法不能提供腦氧合的有效信息,。二氧化碳波形圖僅能反映心肺復(fù)蘇術(shù)的質(zhì)量, 不能提供心跳驟停時(shí)腦生理學(xué)的深層次信息[17] ,。
通過(guò)腦血氧定量法對(duì)心臟驟?;颊哌M(jìn)行連續(xù)腦灌注監(jiān)測(cè)能實(shí)時(shí)提供關(guān)于心臟驟停持續(xù)治療的重要信息。 Abramo等通過(guò)一系列病例闡述了非侵入性腦血氧定量法在指導(dǎo)心臟驟停中干預(yù)措施的實(shí)用性和效果[12] ,。 14名腦室-腹腔分流異常導(dǎo)致心臟驟停和/或嚴(yán)重心動(dòng)過(guò)緩的患者通過(guò)神經(jīng)外科分流梳椎或分流外化減輕阻塞后自主循環(huán)恢復(fù),。 在這些情況下, rcSO2水平達(dá)到的最低值(15%) , 隨著心血管系統(tǒng)改善,, 顱內(nèi)壓升高減輕,,該數(shù)值才逐漸恢復(fù)正常[12] 。 幾項(xiàng)研究表明,,最初低rcSO2值與預(yù)后不良和自主循環(huán)恢復(fù)率降低相關(guān)[18-20] ,。 Ito等證實(shí),到達(dá)醫(yī)院時(shí)的低rcSO2也預(yù)示神經(jīng)學(xué)結(jié)局[21] ,。 這并不是說(shuō)單一測(cè)量結(jié)果用于指導(dǎo)復(fù)蘇效果,。 Parnia等發(fā)現(xiàn),盡管許多患者初始rcSO2值均降低(15-21%),, 但實(shí)現(xiàn)自主循環(huán)恢復(fù)的患者復(fù)蘇末5分鐘的rcSO2值有很大差異[22] 。作者強(qiáng)調(diào),, 貫穿整個(gè)復(fù)蘇過(guò)程的持續(xù)監(jiān)測(cè)比單次測(cè)量能更好的評(píng)估預(yù)后, 持續(xù)測(cè)量能作為一項(xiàng)持續(xù)心肺復(fù)蘇干預(yù)措施提高局部腦組織氧飽和度和腦灌注,。 例如Abramo等發(fā)表的一篇病例分析指出,, 盡管長(zhǎng)期心衰和肺出血, 呼氣末二氧化碳已經(jīng)失去其預(yù)后價(jià)值,, rcSO2值仍保持在正常值范圍50-70% 。這些案例凸顯出急診心肺復(fù)蘇和持續(xù)復(fù)蘇干預(yù)措施在心腦復(fù)蘇中的有效性,,以及腦血氧定量法對(duì)常規(guī)監(jiān)測(cè)方法失敗的心臟驟?;颊咧笇?dǎo)復(fù)蘇的能力。 腦血氧定量法監(jiān)測(cè)應(yīng)在自主循環(huán)恢復(fù)的心臟驟?;颊咧袘?yīng)持續(xù)進(jìn)行,。這是一個(gè)至關(guān)重要的時(shí)期, 低氧損傷神經(jīng)元末梢引起腦代謝嚴(yán)重紊亂,, 最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和腦水腫[14] 。 Ahn等研究發(fā)現(xiàn),, 心臟驟停后第一個(gè)24小時(shí)內(nèi)rcSO2中位數(shù)在63%附近的患者生存率較低,, 而中位數(shù)在70%的患者后期生存率提高。 值得注意的是,, 與一項(xiàng)廣泛接受的監(jiān)測(cè)腦氧合的指標(biāo)SjvO2相比,,rcSO2水平與心跳驟停后生存率的研究得出相似的結(jié)論[24] 。 未能達(dá)到自主循環(huán)恢復(fù)的患者初始rcSO2水平低,,且整個(gè)復(fù)蘇過(guò)程中平均rcSO2值均低[8-22,24-26] ,。 復(fù)蘇的未來(lái)在于掌握錯(cuò)綜復(fù)雜的腦灌注,并最終實(shí)現(xiàn)腦復(fù)蘇。 因此,, 我們將更多的關(guān)注能達(dá)到這種理解水平的監(jiān)測(cè)方法,。 通過(guò)近紅外光譜進(jìn)行的腦血氧定量法是一種能觀察心臟驟停患者大腦生理學(xué)機(jī)能以及自主循環(huán)恢復(fù)與未恢復(fù)患者腦生理機(jī)能真正區(qū)別的有效工具,。腦血氧定量法未來(lái)的研究領(lǐng)域在于利用rcSO2值在心肺復(fù)蘇中進(jìn)行干預(yù),, 腦血氧定量預(yù)測(cè)心跳驟停后的神經(jīng)病學(xué)預(yù)后,及指導(dǎo)心肺復(fù)蘇終點(diǎn)決策,。 腦血氧定量法和神經(jīng)系統(tǒng)突發(fā)事件
腦和機(jī)體血氧定量法已經(jīng)用于重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)很多年,,同時(shí)也監(jiān)測(cè)腦和腎臟灌注。這種策略的缺點(diǎn)是隨著患者體型的增大,, 數(shù)據(jù)可靠性逐漸下降,, 10歲以上的患者該結(jié)果或多或少有隨機(jī)性,。 另一方面,, 因其連續(xù)性、 放置探針后需要很少的資源及無(wú)創(chuàng)性,, 應(yīng)用腦血容量指數(shù)的腦血氧定量法是神經(jīng)系統(tǒng)突發(fā)事件患者理想的腦監(jiān)測(cè)方法,。急診室有多種神經(jīng)系統(tǒng)突發(fā)事件,, 包括創(chuàng)傷性腦損傷(TBI) ,、 癲癇、 顱內(nèi)壓增高和卒中,, 腦血氧定量法在此有很大的潛力。甚至有人證實(shí)它在異常腦室-腹腔引流術(shù)患者中也是有效的[12] ,。雖然這些神經(jīng)系統(tǒng)疾病狀態(tài)通過(guò)不同的途徑引起病生理改變,, 但它們最終有一項(xiàng)共同的中心原則, 即它們有獨(dú)特的大腦生理學(xué)功能改變(代謝和血流量)[11,27,28] ,。 需要理解的是,, 每個(gè)半球的大腦(代謝和灌注)生理學(xué)具有特異性,, 尤其是在腦水腫患者, 獨(dú)特的患者有獨(dú)特的大腦半球特性[11,27,28] ,。 因此,,如果需要對(duì)這些患者進(jìn)行兩側(cè)大腦皮質(zhì)監(jiān)測(cè), 腦血氧定量法是唯一有效的,。 觀察這項(xiàng)指標(biāo)可以幫助臨床醫(yī)生建立腦損傷側(cè)的重點(diǎn)監(jiān)測(cè),,尤其是對(duì)大腦病理學(xué)(硬膜外、硬膜下和蛛網(wǎng)膜下腔出血)、 癲癇發(fā)作和中風(fēng)[11,27,28] ,。
我們已知癲癇發(fā)作時(shí),, 神經(jīng)元活動(dòng)的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致神經(jīng)元代謝顯著增加,并伴隨同側(cè)腦血流量改變[28] ,。 通過(guò)使用兩半球近紅外光譜監(jiān)測(cè),, 可以測(cè)量?jī)蓚?cè)半球血流量的相對(duì)差異。 Suh等[29]發(fā)現(xiàn)腦血流量變化與神經(jīng)元激活面積呈線性關(guān)系,。 “時(shí)間就是大腦”是卒中治療和預(yù)防中流行且經(jīng)常被反復(fù)強(qiáng)調(diào)的格言,總結(jié)了腦缺血導(dǎo)致不可逆的,、 毀滅性的后果這一非?,F(xiàn)實(shí)的概念。 通過(guò)腦血容量指數(shù)監(jiān)測(cè)腦血氧定量能夠快速診斷大腦半球代謝和灌注的改變,, 因此是診斷和治療卒中患者的一項(xiàng)很好的方式。研究發(fā)現(xiàn),, 腦血氧定量法對(duì)檢測(cè)血管痙攣和蛛網(wǎng)膜下腔出血患者遲發(fā)性腦缺血敏感且特異[30] ,。 Abramo等[31]對(duì)68名疑似兒童卒中患者進(jìn)行研究,,發(fā)現(xiàn)通過(guò)CBVI監(jiān)測(cè)腦血氧定量法對(duì)于識(shí)別大腦半球生理和病理變化提示包括硬膜下、 硬膜外血腫,,尤其是卒中的腦病理學(xué)改變,。 他們還注意到,通過(guò)CVBI監(jiān)測(cè)腦血氧定量法提供的出血性和缺血性腦血管病患者的數(shù)據(jù)存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[32],。 因此通過(guò)CVBI監(jiān)測(cè)腦血氧定量法在腦血管疾病病理學(xué),尤其是卒中的治療和預(yù)防中有很好的發(fā)展前景,。 創(chuàng)傷性腦損傷是一個(gè)廣義的診斷,包括跨越不同年齡段的外傷所致死亡和殘疾,。局部缺血在創(chuàng)傷性腦損傷中是大腦灌注壓改變的結(jié)果,, 后者由低血壓、 顱內(nèi)壓升高和缺氧相互作用發(fā)展而來(lái),。創(chuàng)傷性腦損傷還會(huì)改變腦血管阻力[4] 。 腦血氧定量法能通過(guò)測(cè)量rcSO2改變監(jiān)測(cè)腦灌注壓變化,,且研究表明,, 腦血氧定量法可能有助于監(jiān)測(cè)腦灌注壓[4] 。
腦血氧定量法,尤其是通過(guò)腦血容量指數(shù)監(jiān)測(cè),, 是一項(xiàng)非常寶貴的工具,, 能可靠且無(wú)創(chuàng)的監(jiān)測(cè)大腦半球生理學(xué)功能。 它在許多不同的急救和緊急處置中有著廣泛的應(yīng)用范圍,。 該方法安全,、相對(duì)廉價(jià), 且跨年齡段,、 跨學(xué)科得到驗(yàn)證,。 腦血氧定量法在非侵入性神經(jīng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有非常好的發(fā)展前景。 結(jié)論
在重癥監(jiān)護(hù)和急診醫(yī)學(xué)通常會(huì)遇到幾種臨床情況,, 有破壞大腦血氧供需平衡的潛在可能,, 暴露出腦缺血和永久性神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。 經(jīng)典的臨床監(jiān)測(cè)工具如氧飽和度,、心率,、 呼吸頻率,、 血壓和呼氣末二氧化碳不能檢測(cè)到大腦局部組織和整個(gè)大腦的生理學(xué)功能變化,。當(dāng)這些改變表現(xiàn)在目前的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中, 重要的神經(jīng)系統(tǒng)損傷可能已經(jīng)發(fā)生而未被發(fā)現(xiàn),。這種由氧供需失衡導(dǎo)致的短暫的大腦生理學(xué)/新陳代謝改變所造成的影響程度不等,, 從嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥到伴隨嚴(yán)重永久性功能障礙的急性腦缺血到術(shù)后輕度心理改變或認(rèn)知能力下降。如果我們不關(guān)注這些指標(biāo),, 大腦血氧平衡就仍不能確診,。 應(yīng)用一個(gè)簡(jiǎn)單無(wú)創(chuàng)的裝置如腦血氧定量法監(jiān)測(cè)腦組織氧供需平衡, 有可能根據(jù)靶器官和神經(jīng)血管系統(tǒng)的實(shí)際需要優(yōu)化治療方案,。越來(lái)越多的文獻(xiàn)支持腦血氧定量法在重癥監(jiān)護(hù)和急診室的臨床應(yīng)用,。 因此, 未來(lái)的腦血氧定量法研究必須包括腦血氧定量的幾個(gè)組成部分: 左右側(cè)大腦半球數(shù)值的比較,, rcSO2值的變化趨勢(shì),, rcSO2的變異性, 左右側(cè)大腦半球?qū)χ委煹姆磻?yīng),。(完)
編輯:杰瑞
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