肺保護(hù)性通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者腦灌注壓及腦氧代謝的影響

劉寶鵬，代素敏

277606 山東省濟(jì)寧市，棗莊礦業(yè)集團(tuán)滕南醫(yī)院

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·適宜技能·

肺保護(hù)性通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者腦灌注壓及腦氧代謝的影響

劉寶鵬，代素敏

277606 山東省濟(jì)寧市，棗莊礦業(yè)集團(tuán)滕南醫(yī)院

【摘要】目的 探討肺保護(hù)性通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者腦灌注壓(CPP)及腦氧代謝的影響。方法選擇棗莊礦業(yè)集團(tuán)滕南醫(yī)院2013—2014年收治的重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者67例，根據(jù)通氣策略分為觀(guān)察組36例和對(duì)照組31例。觀(guān)察組患者給予肺保護(hù)性通氣策略，對(duì)照組患者給予常規(guī)通氣策略。比較兩組患者治療后血氧指標(biāo)〔動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、血氧飽和度(SpO2)、氧合指數(shù)、頸靜脈血二氧化碳分壓(PjVCO2)、頸靜脈血氧飽和度(SjVO2)〕、機(jī)械通氣參數(shù)〔潮氣量(VT)、呼氣末正壓(PEEP)及吸入氧濃度(FiO2)〕及CPP、顱內(nèi)壓(ICP)、平均動(dòng)脈壓(MAP)。結(jié)果觀(guān)察組患者PaCO2、PjVCO2、PEEP、ICP高于對(duì)照組，VT、FiO2低于對(duì)照組(P<0.05)；兩組患者PaO2、SpO2、氧合指數(shù)、SjVO2、CPP及MAP比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PEEP與ICP呈正相關(guān)(r=0.447，P=0.006)；當(dāng)PEEP>10 cm H2O時(shí)，PEEP與CPP呈負(fù)相關(guān)(r=-0.396，P=0.018)；當(dāng)PEEP≤10 cm H2O時(shí)，PEEP與CPP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)性(r=-0.322，P=0.069)。PaCO2與ICP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)性(r=0.302，P=0.081)，與CPP呈正相關(guān)(r=0.417，P=0.022)；SjVO2與ICP(r=-0.512，P=0.367)、CPP(r=0.281，P=0.098)、MAP(r=-0.194，P=0.296)無(wú)直線(xiàn)相關(guān)性，與PjVCO2呈負(fù)相關(guān)(r=-0.512，P=0.002)。結(jié)論肺保護(hù)性通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者CPP及腦氧代謝無(wú)明顯影響。

【關(guān)鍵詞】顱腦損傷；呼吸功能不全；肺保護(hù)性通氣策略；腦灌注壓；腦氧代謝

劉寶鵬，代素敏.肺保護(hù)性通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者腦灌注壓及腦氧代謝的影響[J].實(shí)用心腦肺血管病雜志，2016，24(1)：118-120.[www.syxnf.net]

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顱腦損傷是神經(jīng)外科的常見(jiàn)病、多發(fā)病，多由高能量創(chuàng)傷所致，其中15%～20%的患者常合并急性呼吸窘迫綜合征或急性肺損傷，誤吸、感染、神經(jīng)源性肺水腫等是導(dǎo)致患者出現(xiàn)繼發(fā)性肺損傷的主要原因[1]。嚴(yán)重顱腦損傷患者會(huì)出現(xiàn)腦組織氧供需失衡、腦血流灌注不足及顱內(nèi)壓升高等情況，導(dǎo)致患者致殘或死亡。目前，機(jī)械通氣是治療重型顱腦損傷并呼吸衰竭的主要措施，且采用及時(shí)、有效的通氣策略可有效改善患者的預(yù)后[2]。本研究探討了肺保護(hù)性通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者腦灌注壓(CPP)及腦氧代謝的影響，旨在為臨床治療提供參考依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1納入與排除標(biāo)準(zhǔn)納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)格拉斯哥昏迷量表(GCS)評(píng)分為3～8分；(2)創(chuàng)傷后6 h內(nèi)入院治療；(3)無(wú)其他部位嚴(yán)重復(fù)合傷，且術(shù)前無(wú)梗死病灶；(4)患者出現(xiàn)呼吸節(jié)律改變、血氧飽和度降低、呼吸急促等需要行有創(chuàng)機(jī)械通氣治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)單純后顱窩血腫或硬腦膜外血腫患者；(2)腦疝形成患者；(3)凝血功能障礙患者；(4)既往無(wú)嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病史患者。

1.2一般資料選擇棗莊礦業(yè)集團(tuán)滕南醫(yī)院2013—2014年收治的重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者67例，均符合我國(guó)創(chuàng)傷外科學(xué)會(huì)制定的重型顱腦損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。根據(jù)通氣策略將所有患者分為觀(guān)察組36例和對(duì)照組31例，觀(guān)察組中男25例，女11例；年齡23～64歲，平均年齡(41.6±10.7)歲；腦損傷原因：打擊傷3例，高處墜落傷9例，車(chē)禍傷24例；入院時(shí)GCS評(píng)分：3～5分者29例，6～8分者7例；受傷至就診時(shí)間0.5～4.5 h，平均(1.6±0.4)h。對(duì)照組中男21例，女10例；年齡20～69歲，平均年齡(42.1±10.9)歲；腦損傷原因：打擊傷3例，高處墜落傷5例，車(chē)禍傷23例；入院時(shí)GCS評(píng)分：3～5分者25例，6～8分者6例；受傷至就診時(shí)間0.5～5.0 h，平均(1.7±0.4)h。兩組患者性別(χ2=0.881)、年齡(t=0.189)、腦損傷原因(χ2=0.795)、入院時(shí)GCS評(píng)分(χ2=0.000)及受傷至就診時(shí)間(t=0.499)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.3方法

1.3.1監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓ICP患者一旦確診為重型顱腦損傷并呼吸衰竭則即刻行ICP監(jiān)測(cè)，行手術(shù)治療患者于手術(shù)期間置入導(dǎo)管，未行手術(shù)治療患者于額中線(xiàn)旁、額部發(fā)髻后2.5 cm處取穿刺點(diǎn)置入導(dǎo)管，通過(guò)微創(chuàng)顱內(nèi)血腫穿刺針進(jìn)行鉆顱，進(jìn)針3～5 cm見(jiàn)腦脊液流出后置入CODMAN腦室型顱內(nèi)壓探頭監(jiān)測(cè)患者ICP，并記錄患者初始ICP。

1.3.2治療方法兩組患者均給予鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、機(jī)械通氣治療，呼吸機(jī)為德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的SERVO-I V4.0型呼吸機(jī)，通氣模式為壓力調(diào)節(jié)容量控制通氣(PRVC)模式，吸入氧濃度(FiO2)為40%～80%，呼吸頻率為12～20次/min。對(duì)照組患者給予常規(guī)通氣策略，觀(guān)察組患者給予肺保護(hù)性通氣策略，兩組患者均給予呼吸頻率調(diào)節(jié)、鎮(zhèn)靜處理，以避免CO2過(guò)度潴留或過(guò)度通氣，兩組患者均保持動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)在34～60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。

1.3.3通氣策略常規(guī)通氣策略：潮氣量(VT)8～12 ml/kg，初始FiO2為40%，初始呼氣末正壓(PEEP)為0，根據(jù)患者病情5～10 min后增加2 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)，保持FiO2與PEEP基本同步升高，可保持PEEP處于允許性低值，密切監(jiān)測(cè)PaO2和血氧飽和度(SpO2)，直至PaO2≥90 mm Hg、SpO2≥95%。肺保護(hù)性通氣策略：VT 6～8 ml/kg，初始FiO2為40%，初始PEEP為2 cm H2O，根據(jù)患者病情5～10 min后增加2 cm H2O，保持FiO2與PEEP基本同步升高，保持FiO2處于允許性低值，密切監(jiān)測(cè)PaO2和SpO2，直至PaO2≥90 mm Hg、SpO2≥95%。

1.4觀(guān)察指標(biāo)比較兩組患者血氧指標(biāo)、呼吸機(jī)參數(shù)(VT、PEEP及FiO2)及CPP、ICP、平均動(dòng)脈壓(MAP)，血氧指標(biāo)包括動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、PaO2、SpO2、頸靜脈血二氧化碳分壓(PjVCO2)、頸靜脈血氧飽和度(SjVO2)，并計(jì)算氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)。

2結(jié)果

2.1兩組患者血氧指標(biāo)比較觀(guān)察組患者PaCO2、PjVCO2高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組患者PaO2、SpO2、氧合指數(shù)及SjVO2比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見(jiàn)表1)。

表1　兩組患者血氧指標(biāo)比較±s)

注：PaCO2=動(dòng)脈血二氧化碳分壓，PaO2=動(dòng)脈血氧分壓，SpO2=血氧飽和度，PjVCO2=頸靜脈血二氧化碳分壓，SjVO2=頸靜脈血氧飽和度

2.2兩組患者呼吸機(jī)參數(shù)及CPP、ICP、MAP比較觀(guān)察組患者VT、FiO2低于對(duì)照組，PEEP、ICP高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而兩組患者CPP和MAP比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表2)。

2.3相關(guān)性分析Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PEEP與ICP呈正相關(guān)(r=0.447，P=0.006)；當(dāng)PEEP>10 cm H2O時(shí)，PEEP與CPP呈負(fù)相關(guān)(r=-0.396，P=0.018)；當(dāng)PEEP≤10 cm H2O時(shí)，PEEP與CPP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)性(r=-0.322，P=0.069)。PaCO2與ICP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)性(r=0.302，P=0.081)，與CPP呈正相關(guān)(r=0.417，P=0.022)；SjVO2與ICP(r=-0.512，P=0.367)、CPP(r=0.281，P=0.098)、MAP(r=-0.194，P=0.296)無(wú)直線(xiàn)相關(guān)性，與PjVCO2呈負(fù)相關(guān)(r=-0.512，P=0.002)。

Table2ComparisonofventilatorparametersandCPP，ICP，MAPbetweenthetwogroups

組別例數(shù)VT(ml)PEEP(cmH2O)FiO2(%)ICP(mmHg)CPP(mmHg)MAP(mmHg)對(duì)照組31566.7±51.85.8±2.452.7±10.417.1±3.968.8±8.486.2±7.4觀(guān)察組36438.5±39.48.3±3.446.1±7.819.8±3.765.9±11.784.8±9.7t值-11.4883.423-2.9622.905-1.148-0.656P值0.0000.0010.0040.0050.2550.514

注：VT=潮氣量，PEEP=呼氣末正壓，F(xiàn)iO2=吸入氧濃度，ICP=顱內(nèi)壓，CPP=腦灌注壓，MAP=平均動(dòng)脈壓

3討論

當(dāng)顱腦損傷并急性呼吸窘迫綜合征或急性肺損傷時(shí)，單純提高FiO2無(wú)法有效糾正患者的低氧血癥，而低VT聯(lián)合最佳PEEP能盡可能地打開(kāi)萎陷肺泡，避免復(fù)張肺泡出現(xiàn)反復(fù)塌陷，從而減少肺內(nèi)分流、改善機(jī)體氧合狀態(tài)[4]。但低VT聯(lián)合最佳PEEP可導(dǎo)致CO2潴留，引起重型顱腦損傷患者的腦血管明顯擴(kuò)張、腦血容量明顯增加，進(jìn)而導(dǎo)致患者ICP升高[5]。有學(xué)者認(rèn)為，輕、中度高碳酸血癥具有神經(jīng)保護(hù)效果，偏酸性環(huán)境及相對(duì)增加的PaCO2可使氧離曲線(xiàn)右移，利于組織葡萄糖代謝及氧的充分利用，可改善腦組織的缺氧狀況[6]。

本研究探討了不同通氣策略對(duì)重型顱腦損傷并呼吸衰竭患者CPP及腦氧代謝的影響，觀(guān)察組患者行肺保護(hù)性通氣策略，即低VT聯(lián)合最佳PEEP通氣；對(duì)照組患者行常規(guī)通氣策略，即正常VT聯(lián)合較低PEEP通氣，結(jié)果顯示觀(guān)察組患者PaCO2、PjVCO2、PEEP、ICP高于對(duì)照組，VT、FiO2低于對(duì)照組，但兩組患者PaO2、SpO2、SjVO2、氧合指數(shù)、MAP及CPP間無(wú)差異，表明肺保護(hù)性通氣策略能升高ICP，但I(xiàn)CP升高并未降低CPP，且其對(duì)患者SjVO2無(wú)明顯影響。

進(jìn)一步進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PEEP與ICP呈正相關(guān)，提示隨著PEEP增加ICP亦升高；且當(dāng)PEEP>10 cm H2O時(shí)，PEEP與CPP呈負(fù)相關(guān)；當(dāng)PEEP≤10 cm H2O時(shí)，PEEP與CPP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。閏潤(rùn)民等[7]分析了PEEP對(duì)犬腦內(nèi)血腫高顱壓的影響，結(jié)果顯示，ICP正常時(shí)增加PEEP可使ICP明顯升高，但顱內(nèi)高壓時(shí)增加PEEP并不會(huì)使ICP明顯升高，且對(duì)ICP>40 mm Hg的犬模型增加PEEP時(shí)CPP明顯降低，本研究結(jié)果與之相一致。提示ICP在一定范圍時(shí)，機(jī)體腦血管會(huì)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，此時(shí)CPP受PEEP的影響較輕微；但當(dāng)ICP過(guò)高時(shí)，機(jī)體腦血管的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能受損，此時(shí)增加PEEP會(huì)導(dǎo)致ICP持續(xù)升高、CPP不斷降低。因此，對(duì)重度顱內(nèi)高壓患者進(jìn)行機(jī)械通氣時(shí)，PEEP不宜過(guò)高，需盡快降低ICP以保持有效呼吸支持。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果還顯示，PaCO2與CPP呈正相關(guān)，提示輕度CO2潴留可增加CPP，但PaCO2與ICP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，與其他研究結(jié)果不一致[8]。分析原因可能為本研究所選患者PaCO2控制為輕度升高，雖然可擴(kuò)張腦血管、提高血容量，但并未使患者ICP升高；但輕度CO2潴留可提高交感神經(jīng)、呼吸中樞的興奮性，使MAP升高，從而引起患者CPP升高[9]。

有研究顯示，部分CPP正常的顱腦損傷患者仍會(huì)出現(xiàn)繼發(fā)性腦損傷，這與腦氧代謝、腦組織灌注關(guān)系密切。SjVO2變化可有效反映腦氧代謝率和腦血流之間的平衡，其參考范圍為55%～71%，若SjVO2長(zhǎng)時(shí)間<50%則表明腦組織缺血嚴(yán)重[10]。本研究結(jié)果顯示，兩組患者SjVO2間無(wú)差異，且SjVO2與PEEP、ICP、CPP、MAP無(wú)直線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，表明僅依靠腦壓力指標(biāo)無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估患者的腦氧代謝狀況。本研究結(jié)果亦發(fā)現(xiàn)，SjVO2與PjVCO2呈負(fù)相關(guān)，其原因可能為隨著SjVO2升高，血液分流增加、氧彌散異常等導(dǎo)致有氧代謝降低，使腦組織中CO2含量明顯減少，從而導(dǎo)致PjVCO2降低[11]。

綜上所述，肺保護(hù)性通氣策略對(duì)急性顱腦損傷并呼吸衰竭患者CPP及腦氧代謝無(wú)明顯影響，可能與輕度CO2潴留能提高CPP、較高PEEP能降低CPP，但二者共同作用時(shí)對(duì)CPP影響較小有關(guān)。因此，臨床監(jiān)測(cè)重型顱腦損傷患者CPP的同時(shí)還應(yīng)監(jiān)測(cè)PjVCO2和SjVO2，以準(zhǔn)確評(píng)估患者腦組織氧耗及氧代謝情況。

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(本文編輯：謝武英)

Impact of Lung Protective Ventilation Strategy on Cerebral Perfusion Pressure and Cerebral Oxygen Metabolism of Severe Craniocerebral Injury Patients Complicated With Respiratory Failure

LIUBao-peng，DAISu-min.

TengnanHospitalofZaozhuangMiningGroup，Ji′ning277606，China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the impact of lung protective ventilation strategy on cerebral perfusion pressure(CPP)and cerebral oxygen metabolism of severe craniocerebral injury patients complicated with respiratory failure.MethodsA total of 67 severe craniocerebral injury patients complicated with respiratory failure were selected in Tengnan Hospital of Zaozhuang Mining Group from 2013 to 2014，and they were divided into control group(n=31)and observation group(n=36)according to ventilation strategies.Patients of control group received conventional ventilation strategy，while patients of observation group received lung protective ventilation strategy.PaCO2，PaO2，SpO2，oxygenation index，PjVCO2，SjVO2，VT，PEEP，F(xiàn)iO2，CPP，ICP and MAP were compared between the two groups.ResultsPaCO2，PjVCO2，PEEP and ICP of observation group were statistically significantly higher than those of control group，VT and FiO2of observation group were statistically significantly lower than those of control group(P<0.05)，while no statistically significant differences of PaO2，SpO2，oxygenation index,SjVO2，CPP or MAP was found between the two groups(P>0.05).Pearson correlation analysis showed that，PEEP was positively correlated with ICP(r=0.447，P=0.006)；PEEP was negatively correlated with CPP when it was over 10 cm H2O(r=-0.396，P=0.018)，while PEEP was not linearly correlated with CPP when it was equal or less than 10 cm H2O(r=-0.322，P=0.069).PaCO2was not linearly correlated with ICP(r=0.302，P=0.081)，while PaCO2was positively correlated with CPP(r=0.417，P=0.022)；SjVO2was not linearly correlated with ICP(r=-0.512，P=0.367)，CPP(r=0.281，P=0.098)or MAP(r=-0.194，P=0.296)，while SjVO2was negatively correlated with PjVCO2(r=-0.512，P=0.002).ConclusionLung protective ventilation strategy has no significant impact on CPP and cerebral oxygen metabolism of severe craniocerebral injury patients complicated with respiratory failure.

【Key words】Craniocerebral injury；Respiratory insufficiency；Lung protective ventilation strategy；Cerebral perfusion pressure；Cerebral oxygen metabolism

(收稿日期：2015-10-25；修回日期：2016-01-09)

【中圖分類(lèi)號(hào)】R 651

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

doi:10.3969/j.issn.1008-5971.2016.01.035