TBI患者的机械通气.docx

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1、TBl患者的机械通气创伤性脑损伤患者经常需要有创机械通气，并入住重症监护 室。TBl患者的通气很具有临床挑战性，要确保选择的通气策略 （包括选择适当的潮气量、平台压和呼气末正压）不会对大脑和 肺部造成显著伤害。应以肺保护策略指导患者的通气治疗，并注 意其对颅内的影响。对于TBI和伴发急性呼吸窘迫综合征（ARDS） 患者，治疗策略包括优化镇静、神经肌肉阻滞、肺复张、俯卧位 和体外生命支持。然而，这些方法大多是从ARDS患者不伴脑损 伤患者的研究中推断出来的，对TBl患者的数据是有限的。这篇系统性综述将总结TBI患者机械通气的现有证据。总结 了 ARDS患者的相关文献,并对TBl人群的直接数据进行

2、了综述。 接下来，还综述了机械通气和拔管的优化策略。最后，介绍了在 这一临床领域的未来研究方向，并考虑设计研究以解决相关问题。 面临的问题在全球范围内，高达20%急性神经系统疾病的住院患 者（包括TBI）需要气管插管和有创机械通气。在TBl患者中，IMV通常用于控制氧合和通气，防止误吸， 防止继发性脑损伤，管理颅外损伤或器官功能障碍，并协助安全 地进行外科手术和其他治疗（如颅内监测、镇静、神经肌肉阻滞 剂）。TBl患者也会伴随需要IMV的肺部并发症，如胸部创伤、 肺炎、误吸或肺水肿。此外,TBI患者患急性呼吸窘迫综合征（ARDS） 的风险很高，19-22%的严重TBI患者会发生ARDS,并导致

3、更差的 神经系统结局和更高的死亡率。TBl患者（包括孤立性TBl和多发性创伤中发生的TBI） IMV 的管理非常具有挑战性，临床医生必须警惕IMV对大脑的优先选 项和对肺的优先选项存在冲突。由于评价特定通气目标和策略的 随机临床试验（RCT）通常将TBl患者排除在外，因此很少有高 质量的证据来帮助临床医生解决这些矛盾的目标。本文将概述了 IMV对TBl患者的证据，为各种常见临床场景 中设置通气参数提供实用建议。临床挑战管理创伤性脑损伤患者 时，临床医生必须确保所选择的通气策略能够把继发性脑损伤和 肺损伤的风险降至最低。同时完成这些优先事项可能具有挑战性。 从肺的角度来看，ARDS患者的大规模多

4、中心随机对照试验表明， 通过限制潮气量(tidal volume, VT)和平台压以及仔细地优化 呼气末正压，可以将肺损伤降至最低。这种方法就是肺保护性通气策略，它与改善ARDS患者的预 后有关，包括降低死亡率和减少接受IMV的天数。LPV也适用于 其他没有ARDS的危重人群。对于TBl患者，设置VT. Pplat和 PEEP时应特别小心。降低VT会引起高碳酸血症和脑血容量增加， 颅内压升高的患者可能无法耐受。ICP升高会降低脑灌注压(CPP), 从而引起机械性组织损伤和脑缺血。为了肺部获益，提高PEEP也会升高ICP,并降低ICP危象患 者的CPPo这些矛盾将临床医生陷入困境，即在脑和肺之间

5、找到 获益和风险的平衡点，如图1所示。图L概念图显示机械通气、 大脑和肺部之间已建立和假设的生理和病理关系。CBF脑血流量、CBV脑血容量、CPP脑灌注压、ICP颅内压、 二氧化碳PaC02分压、PEEP呼气末正压、VAP呼吸机相关肺炎、 VILI呼吸机诱导的肺损伤：辅助性ARDS管理策略包括俯卧位通 气、肺复张、镇静、神经肌肉阻滞和体外膜肺氧合(ECMO) o针对TBl患者，支持这些措施的数据是有限的，如果没有仔 细筛选最合适的患者，这些措施对这些患者可能是不安全的。俯 卧位会增加ICP,这要求临床医生平衡改善氧合的获益与颅内不 良反应的风险。肺复张可能会增加氧合，但有增加ICP和降低CPP

6、 的风险。神经肌肉阻断剂会减轻患者与呼吸机的不同步，但会妨 碍TBl患者的神经系统查体。为了安全地解决这些挑战，需要了 解相关的临床数据和生理原理，如下所述。管理的证据潮气量(VT)大量高质量证据可用于指导机械通 气患者的V选择。在具有里程碑意义的ARDS Network试验中， 与VT为11.80.8 mL/kg (预计体重基于性别和身高，非实际 体重,PBW)和Pplat为338 cm H20的标准通气设置相比， 接受LPV (肺保护通气)即VT为6.20. 8 mL/kg (PBW)和PIat 为256 cm H20的患者，死亡率降低8. 8%,缩短机械通气的持 续时间。随机对照试验和观

7、察性研究的系统综述和荟萃分析也发 现LPV降低了 ARDS患者和非ARDS患者的死亡率。此外，对于没 有肺损伤的患者，在机械通气开始时采用LPV可以减轻ARDS的 进展。这些令人信服的证据是ARDS指南中强烈建议将VT限制在 接近 6 mL/kg (PBW)或 4-8 mL/kg (PBW)的基础。LPV对TBl患者也可能有重要的益处。在一项针对86名严重 脑损伤患者的前瞻性观察性研究中，与较低的VT相比，早期使 用较高VT的患者ARDS的几率增加T 5.4倍(95% CI 1. 54-19. 24)o 然而，LPV并非没有风险，包括高碳酸血症。PaCO2是脑血管反应性的有效介质，高碳酸血症会

8、引起血管 舒张(通过脑脊液PH值降低)，低碳酸血症会引起血管收缩(通 过脑脊液的碱中毒)。PaC02在20 - 80毫米汞柱范围内，这种关 系几乎是线性的，因此PaC02每增加1毫米汞柱，大脑血流量就 会增加3%o因此，在TBI和低基线颅内顺应性的患者中，即使 PaC02的小幅增加也可能对ICP产生有害影响，而PaC02的持续 降低也会增加脑缺血的可能性。尽管如此，来自非脑损伤患者的 数据表明，LPV相关高碳酸血症并不太严重。在一项对20项研究(15项随机对照试验和5项观察性研究) 的系统综述中，纳入了 2822名非脑损伤患者，接受LPV患者的 平均PaC02为41.0毫米汞柱，而接受标准通气

9、患者的PaC02为37.9毫米汞柱。LPV组的平均PH值降低了 0.03。鉴于LPV的益 处，最近的数据表明，临床医生越来越能够接受脑损伤患者应用 LPVo在一项比较三项多中心观察性研究三个不同时间点数据的 二次分析中，脑损伤患者接受LPV的比例从2004年的47%增加到 2010年的63%,再增加到2016年的65%；每年LPV天数的总体比 例也有所增加。这些数据与一项比较脑损伤和非脑损伤患者通气实践的研 究一致，在该研究中，有创机械通气(IMV)第一周，队列之间 的VT中位数相似。最后，最近一项针对687名临床医生的国际 调查发现，对于存在严重低氧血症呼吸衰竭的严重TBl患者，53% 的患

10、者的VT6mLkg (PBW)(尽管如果低氧血症较轻，36%的患 者会维持 VT6mlkg (PBW) o平衡了 LPV的风险和益处，最近一份关于脑损伤患者IMV的 共识声明认为(1)强烈推荐在ARDS患者中使用LPV,同时不用 担心升高的ICP； (2)不合并ARDS并且无ICP升高的脑损伤患 者可以考虑LPV (弱推荐)。这些数据主要是从ARDS患者的研究 中推断出来的，因为脑损伤患者缺乏直接证据。Pplat和驱动压 LPV之所以能够降低死亡率，可能减少了呼吸机诱导的肺损伤。VlLl通常包括四种机制：气压伤，与机械通气过程中施加在 肺部的高压有关；萎陷伤是肺泡反复打开和关闭的剪切损伤引起

11、的；容积伤由肺泡过度扩张造成的；生物创伤与机械通气的促炎 反应引起的肺和肺外器官损伤有关。小VT通气通常不足以确保 将VILl风险降至最低，另一个需要注意的变量是Pplat。Pplat 是指在机械通气的吸气阶段施加在小气道和肺泡上的压力。在 ARDS NetWOrk试验中，如果PPlat超过30 cm H20,则将LPV组 的VT从6 mL/kg (PBW)降至最低4 mL/kg (PBW)(高VT组的 Pplat允许高达50 cm H20) o对五项随机对照试验的二次分析 和对一项大型多中心观察性研究的事后分析发现，机械通气第一 天的Pplat与死亡率之间存在接近线性的相关性。综合PPIat

12、指导通气的可用数据，目前的指南建议ARDS患 者将PPIat限制在30 cmH20o监测的第三个目标是驱动压力(A P),为Pplat和PEEP之间的差值。对ARDS中九项主要随机对 照试验的个体患者数据分析表明，AP比VT或PPIat更能预测临 床结局；此外，在AP为15 CnIH20时观察到超高死亡率的拐点。 有证据表明，较高的AP可能是ARDS患者IMV、VILl和超高死亡 率的因果关系中的一个关键变量，与VT无关。尽管在最近的一 份ARDS患者指南中，不建议仅基于最小AP来调整通气设置，尽 管如此，限制AP的生理学原理使其与VT和PPlat 一起成为重要 的靶点。关于TBI患者的PPl

13、at和限制AP通气的证据很少。一项针对113名严重TBl患者的单中心研究发现，与未发展 为ARDS的患者相比，发展为ARDS患者在机械通气前7天的平均 P 更高(AP 分别为 15 mm Hg 和 12 mm Hg; P=O. 016)。在最 近一项针对986名患者的研究中，其中302名患有TBI(30. 6%), P每增加1毫米汞柱，发展为ARDS的几率就会增加1. 12倍， 而与VT没有关系。需要进行更多的研究来验证这些发现。PEEP 为呼气末肺泡压力(高于大气压的压力)。PEEP具有多种生理好 处，包括预防肺泡破裂、改善氧合和肺顺应性、减少肺内分流以 及更均匀地分配机械通气的力量。这些好

14、处也被证明可以扩展到 脑损伤患者。此外，提高PEEP介导的动脉氧合(Pa02)可能直接提高脑 组织氧合(brain tissue oxygen, PbtO2)。对于 ARDS 患者， 三项具有里程碑意义的随机对照试验比较了低PEEP策略与高 PEEP策略对ARDS患者临床结局的影响。对这些试验的个体患者 数据荟萃分析发现，与低PEEP策略相比，中重度ARDS患者的高PEEP策略可使住院死亡率绝对降低5. 0%。同样的荟萃分析发现， 轻度ARDS患者高PEEP的死亡率没有差异。这些发现已被用于建 议在中重度ARDS患者中使用更高的PEEPo尽管PEEP具有重要的生理和临床益处，但也存在风险。较

15、高水平的PEEP可导致低血压、气压伤和肺泡过度扩张，并增加 死腔（尤其是在West的1区），从而升高PaC02水平。在脑损 伤患者中，有人担心提高PEEP会引起胸内压力升高，从而降低 脑静脉流出的压力梯度，最终引起ICP升高。然而，PEEP对ICP 的影响是复杂多变的，取决于胸内和颅内顺应性。此外，如果把 PEEP维持在ICP以下,则其对ICP的影响较小。另一个令人担忧的问题是PEEP减少了静脉回流和心输出量， 进一步降低血压。在脑损伤患者中，较高PEEP降低平均动脉压 （MAP）可能会损害CPP （为MAP和ICP之间的差值）。这在一项 针对急性卒中患者的研究中得到了证明，在该研究中，较高的

16、 PEEP与CPP的降低有关。然而，这种作用几乎完全是由MAP的降 低介导的，当MAP恢复时，CPP也会恢复。这些发现支持在TBl患者中仔细地优化PEEP,前提是采用连 续的心脏监测和颅内血流动力学监测（例如，使用ICP探针，并 在可行的情况下监测PbtO2）。机械能机械能（MeChaniCaI power） 为单位时间从呼吸机传递到呼吸系统的能量。这是一个汇总参数, 可以使用方程来计算，该方程考虑了 VT、呼吸频率、PEEP、气道 阻力和吸-呼时间比，并以焦耳/分钟的数值表示。还提出了包含 较少变量的更简单的机械能公式。一项针对8207名重症监护室（ICU）患者的观察性研究发现， 在机械通气过程中早期应用较高的机械能与较高的ICU.住院死 亡率以及30天死亡率相关。一项研究纳入了 8项ARDS随机对照 试验的5159名患者的数据显示，较高的机械能（标准化为PBW） 与中度和重度ARDS患者的死亡率增加显著相关。在脑损伤人群 中，最近一项包括529名TBI、蛛网