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张小蕾 胡成欢 翻译 赵双平 校对 摘要： 神经危重病患者有发生继发性脑损伤的风险，这些继发性脑损伤是由于原发性损伤引起的炎症、缺血和水肿所导致。在昏迷患者中，认识到继发性损伤导致的临床恶化往往具有挑战性。多模态监测（MMM）包括各种监测脑代谢、灌注和氧合的工具，旨在检测这些变化，以帮助在不可逆损伤开始前调整治疗方法。这些工具包括颅内压（ICP）监测仪、经颅多普勒（TCD）、Hemedex（用于测量局部脑血流量的热灌注探头）、微透析导管（用于测量脑代谢）、Licox（用于测量局部脑组织氧张力的探头）和连续脑电图。尽管需要进一步的研究来证明它们对改善临床结果的影响，但它们对于探明昏迷患者大脑这个黑匣子的作用是无可争辩的。在本综述中，我们进一步阐述了常用的MMM参数、用于测量这些参数的工具，以及根据当前共识指南进行监测的指标。 1.简介 急性脑损伤（ABI）的临床表现通常包括不同程度的精神状态改变以及非常有限的神经学检查。不幸的是，这些患者由于原发性损伤引起的炎症，水肿和局部缺血而处于进一步恶化的风险中。这种下游损伤称为继发性脑损伤（SBI），并且在无反应和镇静的神经重症患者中常常被漏诊。尖端技术现在提供了精细的工具，使我们能够收集昏迷患者的病理生理过程的实时综合信息，称为多模态监测（MMM）。 MMM的目标是通过监测反映细胞死亡和损伤的生理参数的变化来早期检测SBI。这些参数包括颅内压（ICP），脑灌注压（CPP），脑血流（CBF），脑组织氧合，脑代谢和皮层电活动（见表1）。从这些工具中获得的信息，如果整合到临床决策和早期目标导向治疗中，可能有助于在发生不可逆损伤之前预防SBI。 在本篇综述中，我们进一步阐述了常用的MMM参数，用于衡量它们的工具，以及根据当前共识指南进行监测的指标。 2.颅内压（ICP）和脑灌注压（CPP） ICP和CPP是急性脑损伤患者中最常监测的参数。 脑实质，脑血容量和脑脊液代表正常的颅内成分，其包含在非弹性骨结构中。改良的Monro-Kellie学说指出颅内体积的总和是恒定的，并且其中一个或两个的增加可以抵消其中一个或两个的减少。该原理可视为体积小幅增加时的缓冲，其ICP的变化极小。然而，在急性脑损伤（创伤性或血管性）中，以脑水肿或血肿扩大的形式出现的体积大幅度增加会使颅内压升高，从而导致脑血流减少，最终导致缺血和脑疝。成人的正常ICP范围在7到15 mmHg之间。 ICP值超过20-mmHg表示颅内高压。 除绝对数量外，还应评估ICP波形，因为它提供了关于探头是否正确放置和大脑顺应性状态的重要信息（图1）。 有足够的证据支持持续的ICP> 20 mmHg，尤其是治疗难以治愈，结果更差。 CPP是MAP和ICP之间的差值。它代表了驱动脑血流（CBF）的压力梯度，并保证氧气和代谢物的输送。它也被认为是衡量大脑自我调节机制的指标。正常成人CPP>50 mmHg。根据最近的脑外伤基础指南，推荐的CPP生存良好的结果是在60和70mmHg之间，患者的自动调节状态是决定最小CPP阈值的最重要的因素。III级建议为防止出现成人呼吸窘迫综合征的风险,应避免过度使用液体和加压素使CPP保持在70以上。然而，基于目标CPP而非ICP的管理并未显示出更好的结果。事实上，有人假设CPP值应根据疾病状态和通过ICP、氧合和代谢监测收集的信息进行个体化。最近的一项回顾性队列研究分析了TBI患者遵守现行指南和2周死亡率的趋势。他们发现，随着对指导方针的遵守程度的提高，损伤后两周死亡率显著降低，尤其是同时受到ICP和CPP监测指导的情况下。 脑外伤基金会（第三版）和MMM共识指南推荐所有具有ABI患者的ICP和CPP监测，这些患者的格拉斯哥昏迷量表为8或以下，和/或基于临床和/或成像特征而存在ICP升高的风险。然而，这些建议并没有在第四版的《脑外伤基金会指南》中得到贯彻，因为这些都来自描述性研究或不符合纳入标准的研究。目前的指南建议使用来自ICP监测的信息来管理严重的脑外伤患者，以降低住院和伤后2周的死亡率（IIB级）。 与EVD相比，内部压力传感器更容易放置并提供连续监测，其中必须关闭引流系统以测量ICP。目前流行的技术包括压电应变计（Codman微传感器和Raumedic Neurovent）和光纤（Integra Camino）传感器。 这些装置需要通过钻孔插入脑实质1.5至2厘米。最佳位置应靠近损伤区域是最重要的，特别是在局灶性病变，因为在有质量效应的局灶性病变中，半球间差别超过10 mmHg。因此，通常建议在定位后进行CT成像。值得注意的是，Codman和NeuroVent是MRI兼容的。实质内监测仪更昂贵；测量随时间推移而漂移，无法重新校准。其他不太精确的监测器包括蛛网膜下腔螺钉和硬膜外纤维导管，这些在临床实践中很少使用 自动调节是脑灌注监测的另一个重要方面。未受伤的大脑能够通过改变脑内血管口径维持相当稳定的脑血流，尽管灌注压力有波动（图2）。在受伤的大脑中，这种自我调节机制紊乱，使患者因低血压引起的缺血而有患SBI的风险，反之，随着MAP的增强，患者的ICP升高，充血。脑血管系统的这种适应性特征可以量化为静态自动调节，这是由压力反应性指数（PRx）反映的概念。 PRx测量动脉血压和颅内压波之间的相关性，并反映出响应血压变化的大脑自动调节。PRx被缩放为相关系数（从+1.0到 -1.0），正值表示与MAP的变化呈线性相关，反映了自动调节状态受损。一项回顾性队列研究显示，398名PRx值<0.25（20％对69％）的患者死亡率较低。 3.脑血流量（CBF） 可以使用经颅多普勒（TCD）无创地监测CBF，通过测量不同脑内容量的平均流速，从而进行更全面的评估。TCD主要用于检测SAH中的血管痉挛，从而识别具有延迟缺血风险的患者。并且对于评估前循环更为可靠，平均MCA流速> 200 cm / s具有预测临床显著血管痉挛的高概率。然而，增加的速度可以反映血管痉挛（即直径减小）或充血。Lindegaard比率（LR），即MCA中最高流速与外部ICA中最高流速的比率，有助于区分过度灌注和血管痉挛，LR值> 3被认为是两者之间的差异。TCD的预测能力特别适用于难以声导的血管（ICA和ACA），可通过经颅彩色双功能超声检查进行改善。TCD的局限性包括基于操作者的差异性和无法区分症状性和无症状的血管痉挛，特别是在120和199 cm / s之间的速度。 也可以通过将热扩散探针（TDP）直接插入脑实质来测量CBF。商用系统包括Hemedex监控系统，该系统与MRI不兼容。它允许通过评估组织血流引起的热对流进行区域CBF（rCBF）监测。探头尖端插入大脑的白质中，其效用取决于与感兴趣区域的靠近程度。TDP已经通过CT验证，并且低于15mL / 100g / min的CBF水平被确定为诊断低灌注的阈值。根据MMM共识指南，TDP应置于破裂动脉瘤的血管区域，以监测血管痉挛。用TDP定量rCBF高度依赖于患者的核心体温，并且在高温条件下改变明显。 到目前为止，还没有关于仅由CBF监测指导的治疗策略改善结果的公开研究，但它似乎是一个有希望与其他参数结合使用的工具。 4.脑组织氧饱和度 保持足够的氧合作用对于神经重症患者至关重要。脑氧合作用是CBF的替代指标，并且与代谢参数一起用作具有缺血风险的组织的标记物。 脑组织氧合指数（PbtO2）是CBF与脑动静脉氧张力差异的产物。 PbtO2作为ICP监测的辅助手段，用于指导ABI患者CPP的管理和个体CPP阈值的调整。PbtO2是一种通过在脑白质中插入一个微导管来监测局部脑氧压力的侵入性手段，该微导管位于CT或MRI灌注研究确定的缺血高危区域。有两种商用探针用于监测PbtO2、Licox系统（提供额外的ICP和大脑温度监测）和NeuroVent PTO系统（测量二氧化碳分压和pH值）。两种方法都能测量相邻白质中的氧含量，安全有效，但不能互换使用，因为在比较两种装置时，观察到测量的PbtO2值存在显著差异。使用Licox时，正常PbtO2为23-35 mmHg。目前MMM的指导方针认为PBTO2低于20 mmHg是考虑干预的阈值。 SjVO2监测需要在颅底的颈内静脉逆行插入特殊的光纤导管，优先选择显性静脉以评估整体氧合。在动脉血色素饱和度和浓度保持稳定情况下，SjVO2反映了大脑氧供和氧需之间的差异。正常水平为60–75%。SjVO2低于50%的低氧合意味着缺血。多次或持续（>10分钟）低氧合与脑外伤患者的不良预后相关。SjVO2超过75%的表明充血或组织梗死。 从导管中采集血液，得出颈静脉含氧量，并用动脉血氧含量计算动脉-颈静脉血氧含量差（AVDO2）。 AVDO2>9毫升/分升可能表示全脑缺血，AVDO2<4毫升/分升则表示充血。SjVO2的使用受到频繁重新校准的需要和导管相关并发症的限制。（包括感染、ICP升高、静脉血栓形成和气胸）第二，局部小区域的缺血可能不会引起sjvo2的任何变化，因为它是全脑氧合的反映指标。 SjVO2或PbtO2监测适用于需要过度通气以控制ICP（Pco2 20-25）的患者，并且还有脑缺血或缺氧风险的患者。 PbtO2也可用作TCD的辅助工具，用于监测昏迷SAH患者的迟发性脑缺血。在被认为是弥漫性过程的TBI患者中，建议将探针放置在受伤最少的部位。SAH探头应优先放置在血管痉挛风险最高的区域（动脉瘤破裂的血管区域），而脑出血探头应放置在出血点附近。PBTO2监测和定向治疗已被证明能改善低度动脉瘤性蛛网膜下腔出血的长期功能预后。目前的MMM指南建议进行SjVO2或PbtO2监测，以辅助ICP / CPP定向治疗，识别难治性颅内高压和治疗阈值，帮助控制迟发性脑缺血，并选择患者进行持续性颅内高压的二级治疗。最近的《脑外伤基础指南》（第四版）推荐使用颈静脉球监测动静脉氧含量的差异，以帮助指导管理决策（III级）。此外，由于现有证据不足以提供正式建议，目前的建议中删除了小于15 mmHg的脑组织氧合作为治疗阈值，最近一个由629名患者组成的回顾性队列研究显示，接受ICP和PbtO2监测的TBI患者与仅接受ICP监测的患者相比，死亡率没有差异。 近红外光谱（NIRS）是一种新兴的非侵入性工具，用于测量脑氧合。 它基于光源和接收器之间的光衰减来计算发色团（脑损伤患者中的氧合血红蛋白，rSO2）的浓度。一项对94名随机选择的健康成人的研究表明，使用近红外光谱，平均脑氧饱和度为67.14±8.84%。然而，到目前为止还没有研究建立SBI的RSo2阈值预测。 NIRS的另一个重要限制是头皮肿胀和硬膜外/硬膜下血肿（在脑外伤患者中常见）对信号的干扰，导致测量不可靠。 5. 脑代谢 尽管脑组织氧、CBF和CPP监测提供了重要的生理信息，但在急性脑损伤过程中监测各种底物、代谢物和神经递质可以提供对氧化代谢的病理生理过程和最终线粒体紊乱的更多了解。这些信息与来自ICP、CBF和PbtO2监测的数据相结合，有助于指导治疗，以减少进一步的脑损伤。 神经影像学，特别是PET扫描和磁共振波谱分别提供有关葡萄糖摄取和乳酸含量的信息。然而，这些成像方式提供静态信息，而脑代谢是一个动态过程。其次，大多数患者病情危重，无法来回运输以获得这些图像。脑微透析（CMD）的出现彻底改变了对脑代谢的监测。通过微透析，可以在床边每小时分析不同的底物、神经递质和代谢物。目前的MMM指南建议缺血、缺氧和能量衰竭患者或有缺血、缺氧和能量衰竭风险的患者进行脑微透析。他们还建议使用CMD来辅助滴定药物治疗，如全身血糖控制、输血和治疗性体温过低。 一项针对165名患者的单中心前瞻性研究探讨了使用从CMD监测获得的信息来管理TBI患者，并发现在监测120小时内谷氨酸正常化的患者在6个月时死亡率降低，结局更好。但最近的脑外伤基础指南尚未找到足够的证据来支持任何级别的推荐。 微透析导管宽0.62mm，内衬半透膜，孔径通常为20kDa。导管插入皮质下白质，用生理盐水或林格氏溶液以极慢的速率（0.1-2.0微升/分钟）通过泵系统灌注。膜截止尺寸以下的分子沿其浓度梯度向下扩散并与灌注液平衡。将该液体收集在小瓶中，并通过酶分光光度法或高效液相色谱每小时分析一次。 微透析在神经重症护理中的临床应用主要集中在葡萄糖的递送和代谢上。在正常条件下，即有氧条件下，葡萄糖被代谢为丙酮酸和腺苷三磷酸。葡萄糖的减少可能是由于灌注减少，全身供应减少或利用率增加。另一方面，升高的葡萄糖可能是由于充血，全身供应增加或新陈代谢减少。在缺氧条件下或线粒体功能受损（在缺血性损伤中常见），葡萄糖被代谢为乳酸。事实上，乳酸，丙酮酸和乳酸与丙酮酸比率被认为是无氧代谢和能量危机的标志，LPR在这三者中更可靠。谷氨酸是一种兴奋性神经递质，与缺血，炎症和细胞损伤有关。与其他递质相比，它是血管痉挛最早的标志物之一。 甘油是神经元结构的组成部分，并且其水平升高表示已经发展成细胞损伤的缺血。正常成人镇静时葡萄糖，乳酸和丙酮酸的平均浓度报告为1.7±0.9 mmol/L，2.9±0.9 mmol/L和166±47μmol/L，LPR>40被认为是 TBI中代谢窘迫的标志物。然而，在急性脑损伤患者中，这些递质浓度的改变趋势而非绝对值与其他参数相结合有助于指导治疗策略。对于局灶性脑损伤，应将微透析导管置于损伤部位。弥漫性脑外伤导管置于右前额区域，SAH应置于动脉瘤破裂一侧的ACA-MCA分水岭区域。严重TBI患者的预后不良与CMD所见的代谢紊乱有关，特别是低葡萄糖和LPR的证据。 在合并迟发性脑缺血的SAH患者中，乳酸和谷氨酸早期上升，然后是甘油。 据报道，在SAH的患者中，升高的LPR在延迟的脑缺血之前持续11至13小时。 6. 脑电图 脑电图提供有关脑电活动的信息，并用于检测癫痫发作。最常见的是，在头皮上贴上电极，记录大脑皮层的活动。然而，在某些情况下，电极也可以直接施加在大脑表面，这比头皮脑电图更敏感，以检测癫痫。 神经危重病患者通常有非抽搐性癫痫，这是亚临床的。脑损伤患者（包括脑外伤、蛛网膜下腔出血、脑出血和缺氧缺血性脑病）非抽搐性癫痫的患病率为4%至30%，与继发性脑损伤有关，这一点可通过升高的LPR和ICP加以证实。在昏迷患者中，连续脑电图至少需要48小时才能检测到敏感性大于90%的非抽搐性癫痫。无论病因如何，非抽搐性癫痫都与发病率和死亡率增加有关。 目前的MMM指南建议所有ABI患者和不明原因的意识改变患者、抽搐状态癫痫患者在服药后60分钟内、治疗性低温期间和复温后24小时内均应进行脑电图检查。 除癫痫发作外，某些脑电图模式，如广泛的重复性慢波，与SAH血管痉挛的发生高度相关，从而导致定量脑电图（qEEG）的发展。qEEG是利用压缩频谱阵列处理长达数小时的原始脑电图数据得到的数据。α/δ比值、功率和α变异性等变量可用于检测SAH迟发性脑缺血。 尽管常规头皮脑电图的应用非常广泛，但它有其局限性，特别是在重症监护室。低信噪比、低空间分辨率、电极与头皮接触不良以及电气设备干扰都是影响头皮脑电图解释的因素。某些情况下波形是可疑的，但无法诊断初始事件。鉴于这些限制，已经引入了皮质内深度电极的概念。 小规模研究表明，皮质内深度电极可以检测到头皮EEG无法看到的癫痫发作和皮质扩散性低功能状态。深度电极的放置具有与其他侵入式监测装置类似的安全性问题，但可以潜在地用于识别指示SBI的大脑活动的早期变化。它通过专用的钻孔或EVD插入6或8个深度接触电极，触点分布在灰质和白质上。 癫痫发作检测率远高于表面脑电图检测到的癫痫发作率，并且该技术完全消除了基线肌肉伪影。 然而，需要更大的研究来评估深度电极的全部潜力并基于这种监测评估治疗结果。 7.MMM信息整合和结论 随着技术和信息学的进步，数据采集不再是一个问题。多模态神经监测的目的不是为重症医师增加新的追踪变量，而是整合来自多个模态的信息来制定患者特定的“损伤概况”，这将有助指导制定最佳治疗计划。 图3显示了如何整合来自各种模态的信息以确定最佳患者特异性阈值的示例。该图描述了对患者生理参数的实时监测，以及ICP升高对CPP和PbtO2的影响，最后导致区域性缺氧通过脑葡萄糖水平下降程度来反映。 鉴于数据的复杂性以及对这些参数的整体解释的需要，采集系统（包括MMM，生命体征，cEEG和温度等所有参数的完全集成）是至关重要的。 目前，只有一种称为CNS监测器（Moberg Research）的商用系统允许在任何给定时间监测单个患者。进一步发展具有最佳信噪比的集成系统，使完善的事件检测算法成为一个完整的集成方法的必要条件。 尽管如此，MMM在世界各地神经危重症病房普遍使用成为一种现实。尽管各种研究表明监测各种神经参数的生理学可行性，但仍没有公开的随机试验的数据来支持某一变量可改善临床结果这一观点。Steiner等人分析MAP和ICP之间的关系，以确定114例脑外伤患者的最佳CPP，并证明平均CPP接近其“最佳”CPP目标的患者更有可能获得良好的结局。 理想情况下，使用多模态床旁监测的研究将有助于确定患者特定的生理阈值，这将使神经内科医生能够优化患者的生理机能并最大限度地减少继发性神经损伤。随着生物信息学的不断发展，为医生提供真实，准确的个体生理状态信息的系统的进一步改进只是时间问题。 长按识别后关注“中南大学湘雅医院重症医学科”公众号，更多惊喜等着哦 |
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