肺保护通气和辅助策略管理呼吸衰竭在神经科

肺保护通气和辅助策略管理呼吸衰竭：在神经科患者中安全吗？

重症行者翻译组吴燕妮

综述目的

在ICU中神经损伤和呼吸衰竭并存很常见。这篇文章概述了当下急性脑损伤患者使用不同的机械通气和辅助呼吸方法的策略的安全性和有效性。

最近的发现

现有的证据表明，肺保护通气（LPV）可以安全应用于一些同时有呼吸衰竭和不同原因导致的脑损伤的患者，然而，需要评估在这种情况下LPV的临床有效性。在有严重的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和脑损伤的患者中，辅助手段（输注神经肌肉阻滞剂、俯卧位、体外膜肺）是可以考虑的，尽管神经生理学的影响和这些技术的安全性需要进一步的探索。颅内压和其他神经监测技术可能对于确保这类人群中机械通气和辅助手段的优化管理是有价值的。

小结

需要研究以明确在合并脑损伤和呼吸衰竭的患者中应用LPV和辅助手段的安全性、可行性和有效性。

简介

估计有20%的入住ICU的急性脑损伤患者需要机械通气，后者有三分之一发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。这类人群的重症管理是复杂的，因为机械通气（MV）有可能加重肺部和脑部的损伤。进行MV的肺易受周期性容量和压力引起的损伤，与不正常的局部和全身炎症信号、增加的微血管通透性和肺泡水肿有关。LPV可以有效缓解这种呼吸机相关性肺损伤（VILI），LPV是一种生理学为导向的策略，可以显著提升ARDS患者的生存率，也能改善没有ARDS的机械通气患者的结局。

一个临床难以解答的问题是MV对于脑生理学有较大的影响。还没有很好地理解不同MV策略在神经重症监护中的安全性和有效性，包括LPV。有急性脑损伤的患者始终被LPV的研究排除在外，尽管基于临床背景，MV的脑部影响差别很大。这篇文章概述了最近关于LPV和其他策略用于急性脑损伤患者的呼吸衰竭管理的神经生理学和临床影响的工作。

生理学考虑

研究指出，肺和脑有复杂的双向交叉，涉及神经、免疫和内分泌信号。脑或脑干结构损伤可以导致一系列呼吸紊乱，包块呼吸浅慢、低通气、中枢神经源性高通气、神经源性肺水肿、肺炎和ARDS。在创伤性脑损伤（TBI）中，已识别出神经-呼吸-炎症小体轴，可促进肺损伤的病理。相反，呼吸衰竭通过一系列生理学和细胞行为反作用于脑。高碳酸血症和/或严重低氧血症减少脑血管阻力，导致脑血容量（CBV）和颅内压（ICP）增加。低氧血症与TBI更差的结局有关，并且当低氧血症严重和/或持久时，可能引起低氧性脑损伤的神经元细胞和临床综合征。低碳酸血症可能通过增加兴奋性毒性和炎症反应，加重潜在的脑损伤，并且与TBI后更差的功能性结局有关。

机械通气通过耦联胸腔、静脉和颅内的压力和改变动脉血气，对脑生理学有显著影响。当这些作用与VILI一起考虑时，ICU医生会左右为难，如何同时平衡MV对肺和脑的害处和益处。除了与动脉血气的关系，CBV和ICP依赖于脑的静脉流量，这反过来是脑静脉窦和位于胸腔内的中心静脉压的压力梯度的函数。正压通气会降低静脉回流，导致脑静脉引流受损和减少心输出量，这种作用在有效循环血量下降的患者中最为明显；可能随后发生CPP减少，由于平均动脉压同时减少和ICP增加。

脑损伤患者的机械通气

潮气量

德国一项关于成人患者在全麻下行神经外科手术的观察性研究表明，过去15年间（年至年），应用的潮气量减少了50%，但没有报道任何不良反应。最近，一项关于择期神经外科手术的小型随机临床试验显示，分配至传统和保护性通气的患者间，ICP并无不同。另外，尽管实施LPV，所有患者硬脑膜张力都是“可以接受手术”。一个近期的关于脑损伤患者的多中心前瞻性研究发现，更低的潮气量策略与更多的无通气日和更低的90天死亡率有关，而没有报道任何不良影响。

更高或更低的呼气末正压

在法国20个ICU进行的一个关于脑损伤患者行MV的观察性研究中，在接受更高或更低水平PEEP的患者中，颅内高压事件的数量并无区别。在一个严重急性脑损伤患者的大型研究中，PEEP的水平并不影响患者的ICP或CPP，不论是否有ARDS；作者注意到，5cmH2O的PEEP的增加，ICP会升高1.6mmHg，联动CPP降低4.3mmHg，这种改变的临床意义被认为是微不足道的。一个最近的关于TBI患者行有创脑组织氧监测的研究显示，PEEP水平升高（5到10和10到15cmH2O）会提升脑组织氧分压(PbO)，而无ICP或CPP的改变。

重度ARDS患者的辅助和挽救性措施

镇静和神经肌肉阻滞剂

低潮气量通常与更高的呼吸驱动有关，增加了不同步的可能性，并且需要镇静。使用镇静或镇静联合输注神经肌肉阻滞剂以管理合并脑损伤和严重ARDS患者的数据非常有限。这些措施对于有难治性低氧血症的患者通常是必要的，然而，他们明显妨碍临床神经学评估。

俯卧位

ARDS患者的随机试验已经验证俯卧位的益处，并且最近在SARS-CoV-2肺炎患者中被阐明。俯卧位在脑损伤患者中的作用的数据有限。一个小的观察性研究显示，俯卧位与升高的动脉血压和ICP有关，然而，动脉血压升高的幅度大于ICP，导致CPP改善。最近一个关于昏迷患者的研究，俯卧位被认为是安全的，然而观察到TBI患者的ICP升高。

肺复张手法

正压通气对于血压、ICP和CPP的影响在脑损伤患者中是不可预计的。Bein等人报道，峰压升高的肺复张手法仅导致氧合微不足道的改善，但引起脑血流动力学的恶化。Nemer等人观察到肺复张手法引起显著的ICP升高和显著的MAP和CPP下降，而无氧合的改善。

体外膜肺

体外膜肺(ECMO)作为优化机械通气仍难治的低氧性呼吸衰竭的挽救性治疗，地位越来越突出。ECMO需要全身抗凝，增加了许多急性脑损伤患者脑出血的风险。支持脑损伤合并ARDS的患者应用ECMO的有效性和安全性的证据是轶事。

神经重症监护中机械通气实践流程

最近关于急性脑损伤患者机械通气的共识会议产生了一系列临床实践推荐，确定了认知差距并提出了研究的优先事项。直到有更高水平的证据，MV的方式基于非神经学人群和病理生理学的推断。我们提出一个实用的流程，基于ICP和ARDS状态呈现出四个常见的临床情景(图1)。LPV策略和初始5cmH2O的PEEP可能是安全的，在大部分脑损伤患者中可能是有益的，并且在存在低氧血症和ARDS下，PEEP可以安全的滴定到更高的水平。合并严重脑损伤和重度ARDS，可以考虑有创神经监测以确保神经生理学参数的优化。在有脑损伤和难治性低氧血症的患者中，在仔细评估预期风险和益处后，应逐步考虑神经肌肉阻滞剂、俯卧位和ECMO。

结论

观察性数据和数量有限的临床试验提示LPV可以安全的应用于大多数重症神经科患者。仍然不清楚LPV对于其他人群的结局的益处是否能同样见于脑损伤患者。还没有足够的高质量证据以确定LPV策略在脑损伤患者中的安全性和有效性，无论是否合并ARDS。这些研究应该记录LPV的神经生理学影响，以及长期功能、生理和意识结局。需要研究以确定ECMO和其他辅助策略对于治疗这些人群的难治性低氧血症的安全性和有效性。

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