重症脑功能监测在重症神经患者中的应用

作者：黄立，张丽娜，艾宇航

作者单位:医院重症医学科，湖南长沙

艾宇航，教授、博士生导师，医院重症医学科主任。兼任中华医学会重症医学分会常委，中国医师协会重症医学分会常委，中国病理生理协会危重病医学专业委员会副主任委员等职。主要从事重症神经疾病及重症脑功能监测的研究。

摘要:重症脑功能监测在重症神经患者治疗决策中起着重要的作用。重症神经患者脑损伤机制复杂多样并且病理生理瞬息变化。重症脑功能监测旨在早期发现异常环节，从而筛查病因，决策治疗，动态反馈疗效，评估预后，实现临床问题导向性的个体化精准治疗。用好重症脑功能监测的第一步是正确理解重症神经患者病理生理改变，其次是准确获取每一个参数，进行正确解读，最后整合多个参数并将其与临床指标及病理生理改变相结合，最终读懂重症神经患者所传递的信息，将监测数据转化为科学严谨的治疗决策。

关键词:重症神经;病理生理改变;重症脑功能监测;整合

重症神经包括神经重症和重症相关性脑功能障碍两部分内涵，其急性脑损伤(acutebraininjury，ABI)机制复杂多样，涉及脑灌注压(cerebralperfu-sionpressure，CPP)和脑血流量(cerebralbloodflow，CBF)的改变，脑氧和葡萄糖的输送与利用，以及脑电生理紊乱。不同的病理生理过程可能同时或顺序发生，对脑组织损伤的程度取决于原发性和继发性损伤。重症神经治疗策略包括早期发现可逆损伤、及时精准治疗、预防不可逆性脑损伤和改善神经系统预后。

重症脑功能监测指根据不同监测目的，应用多种模式的监测设备(压力、血流、氧合、代谢、功能)，同时评估同一患者的脑功能，然后进行综合分析，指导重症神经患者的个体化治疗。其目的是评估原发性损伤，监测原发性损伤的演绎过程，预警及防控继发性损伤。重症脑功能监测不是重症与多模态脑功能监测本身的简单结合，而是对重症神经患者问题导向的多种信息整合的动态评估过程，赋予其重症特色，以针对每位重症神经患者不同的生理、病理生理机制而量体裁衣，即刻精确决策治疗。如何用好重症脑功能监测并将之转化为正确治疗决策是每位重症医生的新使命。

脑缺乏储备功能，必须依靠持续性的脑血流灌注来提供所需的代谢底物(如氧和葡萄糖)，也带走代谢产物，维持脑的稳态和功能的执行。其精细调节完全依靠其强大近乎完美的脑血流调节功能。例如左侧肢体运动，右侧中央前回局部电神经活动增加时会导致该区域氧及葡萄糖耗量的增加，此时大脑的代偿机制是通过局部小动脉的扩张来增加血源性能源物质以满足代谢所需。CPP、CBF、脑代谢及脑功能(脑电活动)四者之间存在密切的关系。它们之间如何紧密连接的机制，目前尚未完全阐明。生理上，一定的脑代谢需求总是要配合一定的脑血流量供给；病理状态下，脑血流量和脑代谢之间的失衡是造成继发脑损伤的重要因素。所以管控好脑代谢及脑电活动，运用脑血管自动调节功能寻找到最佳CPP带来与脑代谢匹配的脑血流，这是重症神经管理的核心。

ABI病理生理改变包括原发性和继发性损伤。脑出血患者中，原发性损伤是指脑出血颅内压增加时CBF不足引起的脑组织损伤。也包括一些原发性脑损伤造成的数小时后才发生的脑细胞死亡。随着时间的推移，许多原发性脑损伤进行性恶化将导致继发性脑损伤，包括：癫痫发作、播散性去极化、兴奋性神经递质的释放、钙和自由基超载、炎症反应和线粒体功能障碍等。继发性脑损伤病因中颅外原因包括：例如低血压、缺氧、低/高碳酸血症、低/高血糖、低/高体温、电解质紊乱等。所有这些变化都可能促进细胞毒性和(或)血管源性(血脑屏障通透性增加)脑水肿的发展，并可能损害脑血流调节能力，而从不能维持脑稳态。换而言之，脑电活动异常带来脑代谢异常，而脑血流自动调节功能损害不能使脑血流匹配脑代谢，从而出现缺血、凋亡和坏死。这一系列复杂事件在脑损伤后几分钟开始，但持续数周甚至数月。颅脑创伤患者，数小时内可以出现脑缺血状态，然而3天内可能出现的是脑充血状态，随着时间推移，而后的10天也许会出现脑血管痉挛状态[3]。这些形式的继发性脑损伤几乎发生在每一位重症神经患者身上，其表现形式多样化。不同脑血流状态就意味着治疗决策的不一样。为此，了解颅脑生理学的基本概念和病理生理改变特点，理解重症脑功能监测的模式和技术，进而通过整合重症脑功能监测技术得到的信息，综合判断患者大脑所处的病理生理状态，才能早期发现问题，避免及治疗不同形式的继发性损伤。

大部分重症神经患者无法用言语来表达自己的诉求。这就需要我们根据患者的临床评估、临床检验、影像学及床旁脑功能监测的数据共同来了解重症神经患者的病情。或者说重症神经患者的病理生理改变一直在那里，只是等着医生使用正确的监测技术获取它，运用正确的重症神经理念去理解它。重症脑功能监测拥有这个鲜明的特色，它是一个能在床旁连续、动态快速评估脑功能状态，决策治疗和及时反馈的监测系统。

准确获取重症脑功能监测数据，首先需要医生床旁细致入微的观察患者变化。不同医生对同一患者的临床查体和量表评分原则保持一致，同样这些数据必须是动态连续的。

其次需要精准掌握每一个监测技术的原理和技术条件。脑功能监测得到的不同参数需要精准，因为监测转化治疗决策会对患者产生影响。应用压力指标时，必须非常清楚压力指标的零点在哪里，它的精确计算要求动脉压和颅内压(intracranialpressure，ICP)的零点参考点相同，即外耳道水平，这样才能正确计算CPP[4]。颅脑超声视神经鞘直径测量定性评估ICP，一定是球后3mm处垂直于视网膜中央动静脉的视神经外鞘的直径，这样才能准确地预测患者ICP[5-6]。脑电图监测需要长程监测24h以上;诱发电位评估要考虑到低温(35°C)、受检查者电极安放部位明显水肿或正中神经病变等干扰。

最后，需要连续动态实时重症神经监测。重症脑功能监测根据不同的监测目标应用多种模式的监测设备得到多种不同参数，这些参数需要实时同步。不同时间点的参数是不一样的，而这些不一样的参数代表患者病情变化，不能混淆参数的时间属性。同样不同参数之间有着千丝万缕的联系。这些海量的信息要科学的整理，找出实时真相。

在准确获取重症脑功能参数同时，还要正确理解每一个参数的意义，或者说正确解读参数背后的病理生理改变，才能形成科学客观的判断，转化成治疗。ICP和CPP监测及管理是重症神经患者的重症管理基础。大量的研究发现，尽管ICP和CPP值在正常接受阈值范围内，脑缺血仍被广泛报道。ABI患者脑血管自动调节能力受损，如果CPP不在脑血管自动调节能力所支配的CPP范围内，脑血流无法匹配脑代谢，从而导致脑组织缺血或者充血，不能维持脑稳态。因此压力不一定带来合适的血流。同一患者不同时间点上其脑血流状态不一样(正常、高阻力状态、缺血、充血、痉挛、脑循环停止)，治疗决策不一样。颅脑外伤患者，脑灌注压65mmHg，突然ICP增加时，颅脑超声在声窗调节允许情况下可以明确原发病灶有无扩大，新的血肿出血，中线移位等从而改变治疗决策是否有手术指针；或者提示脑充血状态，脑血容量增加，ICP增加，只要脑血流调节能力尚有保存，高的CPP更有利于血管收缩，脑血容量下降，ICP下降，此时CPP80mmHg更加合适。高CPP选择的前提一定是控制脑代谢。如何在临床上确定患者脑血管自动调节能力是否存在，临床上可以选用压颈实验中的瞬时充血反应速度比值、压力反应性指数、氧气反应性指数、平均速度指数或收缩期血流指数等评估脑血管自动调节能力。将CPP维持在脑血管自动调节能力范围内作为临床上最为重要和可行的干预关键点[9]。高二氧化碳(carbondioxide，CO2)能影响CPP区间阈值，使之缩窄，脑储备功能下降。同样，当CO2水平下降时血管收缩，脑血容量下降，ICP下降，但是CBF下降带来低灌注，有可能得不偿失。ABI患者CO2必须维持在正常范围内。既往有慢性CO2潴留基础疾病的重症神经患者CO2就一定要正常值吗？答案可能是否定的。医生需要利用重症脑功能监测，在高CO2水平上寻找合适的CPP，维持脑的稳态。

脑血管痉挛远端脑组织一定会缺血吗?答案一定是不确定的。除了监测压力和血流状态的指标，还需要监测脑代谢指标(包括脑氧代谢指标和脑葡萄糖代谢指标)。脑氧合监测提供了有关脑氧输送和利用之间的平衡以及脑灌注是否充足的信息，能提示脑缺血风险[10]。其包括：颈静脉球氧饱和度、脑组织氧分压及近红外光谱技术监测脑氧饱和度。脑氧合指标是一个复杂的变量，受全身因素影响，比如氧分压、CO2、平均动脉压、心输出量、血红蛋白和心肺氧输送器官功能状态：以及ICP、CPP、脑血流调节能力、脑组织代谢，癫痫发作,脑氧梯度改变等颅脑因素影响。指南建议的优化脑氧合指标干预措施包括以上的影响因素[13-17]。值得注意的是高氧可导致脑兴奋性毒性增加，可能加重继发性脑损伤[18]。正电子发射计算机断层显像和磁共振波谱分别提供有关脑葡萄糖摄取和乳酸含量的信息。然而，其提供静态信息不能反映动态过程。脑微透析有助于早期识别和预防继发性缺血性损伤。但脑微透析指导治疗的临床实用性仍存在争议。

脑功能评估包括临床评估及脑电生理评估。临床评估受深镇静和肌肉松弛剂的干扰，同时它不能可靠地监测颅内病理生理的细微变化，往往发生改变较晚。最新技术红外瞳孔测量法对瞳孔反应性提供了客观的评估，并可能优于其临床评估。但是临床评估可作为重症脑功能监测一种补充，反之亦然。脑电生理评估包括脑电图及诱发电位，其特有的优势是提早预警脑缺血，比临床症状及影像学要早数小时；更重要的是此时的缺血为可逆性损伤。脑电图的局限性在于受镇静镇痛等药物的影响，然而诱发电位几乎不被其影响。评判预后体感诱发电位有绝对优势，例如，双侧N20消失的昏迷患者几乎不能醒来。

重症脑功能监测的所有参数都反映了机体不同层面的信息，这些信息对临床极其重要，它们相互补充，但不可以相互替代。每一个参数，只要准确获得，都能反映客观存在且具有可应用于临床的价值。临床上需要整合多个参数信息，理解和应用它们。这就要求医生必须正确掌握这些参数所揭示的临床意义，综合分析判断此时此刻患者所处的状态，将监测转化为治疗策略。

重症脑功能监测是对多个生理变量的床旁持续动态监测，需要根据实际的多个目标制定治疗决策，而不是仅凭单一参数阈值来指导治疗。例如，ICP增高只是一种病理生理的状态，其背后的原因多种多样，可能一种也可能多种并存。它们包括颅内占位性病变，脑血容量增加，或者是由于血管充血和(或)过度代谢需求和(或)高碳酸血症导致的自身调节紊乱导致的脑血容量增加，或者是血管源性或细胞毒性脑水肿，或者是脑脊液重新吸收受损，或者癫痫所致脑代谢增加。那么如何识别ICP增高真正的原因才是精确治疗的关键。除此之外，我们还需要整合全身系统监测的信息，包括氧分压、CO2、体温、血红蛋白、电解质、渗透压、白蛋白等。例如，患者ICP从20mmHg增加至26mmHg,CPP从70mmHg降低至64mmHg，脑血流提示搏动指数增加，脑氧饱和度从65%下降至60%，如果此时脑电图提示癫痫发作，那么下一步优先治疗是控制癫痫，加深镇静;同样状态下，脑电图提示慢波增加，血钠mmol/L，体温36°C，影像学提示血管源性水肿，治疗决策是增加血渗透压。当癫痫控制后，脑代谢下降，脑氧饱和增加，ICP显示下降，再次反馈治疗正确。只有整合，才能达到精准个体化治疗。

当然重症脑功能监测会产生庞大而复杂的数据集。为了最大限度地提高监测的临床有效性，需要计算机可视化技术。它能将复杂的数据集简化为可由临床医生解读的形式。两个变量整合系统已用于临床，更多变量整合尚在研发阶段。例如CPP、脑血流、脑氧合和脑电生理多变量的数据集通过计算机可视化技术整合，及时汇总输出，提供可指导临床决策的信息。

总之，重症脑功能监测旨在早期发现异常环节，从而筛查病因，滴定治疗，动态反馈疗效，评估预后。由于不同重症神经患者ABI机制的复杂性及病理生理改变的异质性，所以在不同时间点其管理目标并不相同，运用重症脑功能监测多目标整合流程能精准滴定治疗。在这个过程中医生需要床旁精确获取参数，正确理解参数意义，将其有效地整合，这则是用好重症脑功能监测的关键。将重症脑功能监测与临床表现、检验结果、影像学和病理生理改变相结合，理解重症神经患者所传递的信息，将监测数据转化为科学严谨的治疗决策，这才是治疗成功的关键。

参考文献：（略）

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