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隆德概念治疗严重创伤性颅脑损伤:诞生25年后的批判性评价

 yyzster 2019-07-30

任星姝 刘薇  翻译   马新华  校对

        1992年,隆德概念(LC)作为治疗重型颅脑损伤(s-TBI)的第一个完整指南被提出,它是一种主要基于一般生理学原理的理论方法,即脑容量控制与半暗带脑灌注和氧合的优化。这一概念对脑灌注压、液体治疗、通气、镇静、营养、血管升压类药物的使用和渗透疗法给出了相对严格的概述。LC的治疗针对于症状背后的病理生理机制,而不仅仅是对症治疗。治疗是标准化的,较少需要个体化。几年后公布的替代指南(例如脑创伤基金会BTF指南和欧洲指南)主要基于临床预后研究的Meta分析,部分来源于系统综述。这些指南提出时,与LC有很大不同。我们仍然缺乏大规模随机预后研究,将BTF指南的全部概念与包括LC在内的其他指南进行比较。从这个角度来看,支持目前使用的所有s-TBI指南的临床证据是有限的。原则上,LC自提出以来没有改变过。替代指南的一些组成部分与LC是接近的。这篇综述中,本人讨论了脑血流动力学的一些重要原理,这些原理在LC的制定过程中一直是最关键的。对通气、营养和温度控制方面也进行了讨论。在LC提出25年后,本人根据血流动力学原理和自此以后发表的其他实验和人类研究的结果,对LC最重要的部分进行了严格的评价。

关键词:颅脑损伤、颅内监测、神经炎症、神经放射学、神经重症监护、隆德概念、半暗带、脑灌注

引言

        1992年,在隆德举行的瑞典麻醉学会大会上隆德概念(LC)作为治疗重型颅脑损伤(s-TBI)(格拉斯哥昏迷评分3-8分)的原理被第一次提出,首次临床研究发表于1994年。这是一个新的、有争议的方法,主要基于脑容量调节和脑损伤最严重部分灌注的生理学和病理生理学原理。25年的使用经验支持LC似乎不仅对大脑有益,而且对身体的其他器官也有益,如肺。LC的治疗主要基于症状背后的病理生理机制,而不仅仅是对症治疗。LC的原则和指南的全面介绍已经出版。通过优化脑灌注和氧合使受损脑的低氧半暗带存活,这对脑的预后至关重要的假设是合理的。因此,除了对抗颅内压(ICP)的增加,LC还旨在改善缺氧半暗带的微循环和氧合,因此可分为ICP和灌注的目标治疗。

        原则上,除了静脉收缩剂二氢麦角胺已被淘汰外,目前的概念与最初提出的概念没有差异。二氢麦角胺最初用于难治性、危及生命的颅高压患者,但由于潜在外周血管收缩的不良反应而停用。

        LC的治疗方法似乎与几年后提出的替代方法完全相反。s-TBI治疗的替代指南,例如脑创伤基金会指南和欧洲指南,主要基于临床预后研究的Meta分析和系统综述。LC受到了替代指南倡导者的严厉批评,但在此后的25年中,LC获得了更多的认可。LC和s-TBI替代指南都建议持续记录ICP。

        LC与其他指南不仅在治疗组成部分上不同,而且在治疗时机方面也不同。在替代指南中,降低ICP的治疗应在ICP高于20mmHg时进行,在脑创伤基金会最近更新的数据中增加到22mmHg。相比之下,LC建议应该在到达医院后尽早开始治疗,而不管主要指标ICP。这将从一开始就预防性地对抗ICP的升高。

        尽管LC和替代指南在基本方面仍然是不同的,但在过去的10到15年中,脑创伤基金会指南已经接近LC,例如,关于脑灌注压(CPP)和更严格地使用血管升压类药物和甘露醇(表1)。

        几项对LC的较小的单中心预后研究显示出良好的结果。两项较小的随机研究将改良的LC与更常规的CPP目标治疗进行了比较。这两项研究都显示改良的LC明显优于这一常规指南。最近的一篇综述已经对所有LC预后研究进行了总结和讨论。

        Patel等人的一项研究评估了1989年至2003年间在英格兰和威尔士接受常规治疗的颅脑损伤患者的预后趋势。他们发现在那个时期预后没有改善。这一结论得到了最近两篇综述的支持,这些综述表明现代研究虽然已经在s-TBI病理生理学的理解和综合医院护理方面取得了进展,但并没有改善TBI的预后。然而,一项根据脑创伤基金会指南治疗s-TBI患者的研究显示,2001年至2009年的预后有所改善。

        显然,对于各种s-TBI指南中使用的许多治疗方法,尽管已经进行了若干随机研究以评估特定方法,例如低温或测试的药理学治疗的效果,我们仍然缺乏令人信服的基于证据的支持。此外,没有进行大规模随机研究来比较不同s-TBI指南的总体预后。从这个角度来看,所有的指南都同样存在缺陷。因此,一种特定的治疗在很大程度上必须基于其他方面数据的支持,例如较小的临床预后研究、实验研究、基础生理学原理、系统综述和Meta分析方法。

        要了解和评价LC的不同组成部分,必须熟悉其理论背景。在这篇综述中,本人描述了控制脑容量和脑灌注的一些基本的生理和病理生理机制,这些机制在LC的制定过程中一直是个难点。“自然是最好的”是LC的主题,它力求大多数血流动力学和呼吸参数的正常,以及电解质、温度、营养和应激的正常。本综述将介绍我们小组和其他小组评估LC不同治疗的实验和人类研究,并用于LC治疗组成部分的评价。本人还推测了s-TBI患者一些众所周知但不完全被理解的可能未被证实的生理学解释。

脑容量调节原理

        由于大脑被封闭在硬性颅骨中,颅内扩张只有很小的空间,因此脑容量必须保持在相对恒定的水平,以避免ICP的不利变化。因此,正常大脑的容量调节比身体其他器官更为复杂。

        在大脑以外的所有器官中,毛细血管可被动渗透较小的分子,如Na+和Cl−离子,并且在一定程度上也可渗透较大的大分子,如蛋白质。正常大脑的毛细血管不同于身体其他部位的毛细血管,因为它们只能被动渗透水,这是完整的血脑屏障(BBB)的特征(图1A)。电解质和大分子不能被动穿过完整的BBB。另一方面,在受损的大脑中,特别是在大脑受损最严重的部分,BBB被破坏,这意味着电解质(但不是大分子)可以被动通过(图1B)。因此,正常和受损脑内毛细血管对蛋白质和其他大分子的被动通透性都很低,与血浆中正常蛋白质浓度60-70g/L相比,s-TBI后脑脊液(CSF)中蛋白质浓度从0.5-1g/L值仅小幅增加0.5-2g/L。

        大脑中Starling液体平衡失调——就跨毛细血管静水压增加而言,例如在动脉压升高或跨毛细血管渗透压降低后——将开始滤过(图1A)。如果BBB完好无损,滤液只有水。这意味着滤过将很快停止,因为滤过到间质中的水可通过稀释使间质晶体渗透压从其正常值5500mmHg降低,从而产生吸收晶体渗透反压。这解释了为什么完整的BBB对于保持脑容量在相对恒定的水平是必不可少的。

       另一方面,受损的BBB意味着在Starling液体平衡失调出现滤过之后,滤过将继续,因为滤液与间质的晶体组成大致相同(图1B)。因此,滤液不会或仅导致少量间质渗透稀释,并且不会或仅产生少量吸收渗透反压。因此滤过将继续,造成血管源性脑水肿,直到随后被ICP的升高对抗而停止。根据这些原理,血管源性脑水肿只有在Starling液体平衡失调且同时对小溶质(例如Na+、Cl-)具有被动渗透性的情况下才会发生。

        损伤大脑的自动调节能力受损,部分是由于肌源性能力受损,因此毛细血管静水压将随动脉流入压力的增加而增加。在自动调节受损时,由毛细血管静水压增加所产生的Starling方程失衡的实际值至多可估计为4-5mmHg。

        乍看之下,血管源性脑水肿可导致ICP的升高远大于初始毛细血管静水压的增加,这似乎是矛盾的。然而,这种“矛盾事件”可用封闭在硬性颅骨中器官的血流动力学原理来解释,并将在下文“硬性颅骨的血流动力学结果”部分中更详细地讨论。

         最有可能的是,颅脑外伤后释放的各种增加渗透性的促炎物质参与了BBB的破坏。虽然受损的BBB对于血管源性细胞外脑水肿的发生是必不可少的,但细胞毒性脑水肿主要是由细胞内的细胞膜损伤所引起的,例如缺氧和各种有毒物质,如细胞因子和自由基。磁共振成像显示细胞内水肿是创伤后脑肿胀的一部分,主要发生在挫伤部位周围。线粒体功能障碍也是s-TBI后的重要病理生理机制。脑外伤后释放的几种促炎物质已被评价为导致细胞损伤和脑水肿的物质。然而,迄今为止所有测试了所讨论的一些有毒物质的拮抗剂的研究都未能改善预后。

        无论释放何种物质,缺氧都被认为是继发性脑损伤的重要触发机制和原因。由于大多数脑损伤部位都遭受严重的缺氧,改善这些区域的灌注和氧合应有助于减轻细胞毒性脑水肿,这是LC采用的假说。缺氧还可通过细胞和分子分解所致跨毛细血管滤过引起的间质渗透压增加而使脑水肿增加。因此,血管源性和细胞毒性脑水肿大部分会在大脑受损最严重的部位发生。

硬性颅骨的血流动力学影响

        大脑的重要血流动力学特征是由于它被封闭在坚硬的颅骨中。下面将从图2所示的封闭在硬性颅骨中大脑循环示意图讨论这些特征中的一部分。

        正常大脑的颅内压是8-11mmHg,通过脑脊液的产生与消耗之间的平衡而维持在这个水平。这可与身体其他部位的正常组织压力0到2mmHg进行比较。大脑是人体唯一具有显著正组织压力的器官。这并不是巧合,因为ICP正压对于正常大脑的正常功能是必不可少的,如下所述。

        直立位时硬脑膜外的静脉压(图2中的PV)接近0或甚至为负压。这意味着在硬膜下腔和硬膜外腔之间的静脉有压力下降。这种压力下降——有些不恰当地——被称为瀑布现象。早在1928年就有实验显示,这种压力下降在静脉离开大脑之前的短距离处造成静脉塌陷,产生硬膜下静脉流出血管的阻力(图2的Rout)。由于Rout之前的静脉压力(图2中的Pout)将随着ICP的变化而平行变化,因此由被动塌陷产生的阻力(Rout)与压力下降ICP-PV(图2)直接相关。

        在封闭式容积描记仪中正常灌注的猫骨骼肌上,实验证实和分析了硬性外壳内器官可变塌陷的存在及其血流动力学影响。在容积描记仪封闭的骨骼肌上模拟硬性颅骨内脑血流动力学是有意义的,因为结果对于被封闭在硬性外壳中的任何器官都是通用的。

        图3显示了这种实验模型的一些血流动力学参数。如图所示,当静脉压(图3中PV,对应图2中PV)变化时,只要PV低于20mmHg的组织压力(Ptissue) ,那么Porifice(对应图2中Pout)、组织容积(Vol)和器官血流量(Q)不变。当PV高于Ptissue时,PV增加(没有保护性静脉塌陷)导致Porifice增加(图2中Pout),毛细血管静水压(Pc)增加,组织容积(Vol)增加,而血流量(Q)由于灌注压的降低而减少。图3支持Pc的增加与Ptissue平行——显示在20mmHg的Ptissue处Pc约为34mmHg,而在骨骼肌为15mmHg的正常Pc。从图3可以看出,只要PV低于ICP,可变的被动静脉塌陷将保护大脑免受颅外静脉压(PV)变化的影响。

        被动性硬膜下静脉塌陷的存在及其血流动力学影响也得到了间接但强有力的支持,原因有两个。首先,如果不存在保护大脑免受静脉压力变化影响的硬膜下静脉阻力,我们日常生活中会发生什么?如果是这样的话,当从仰卧位变为直立位时会产生明显的血流动力学变化,颅内静脉血容量会急剧减少(70-80%的颅内血容量位于大脑静脉端),反之亦然。从仰卧位到直立位的颅外静脉塌陷也有助于保护大脑免受静脉压力变化的影响。

        第二,与计算身体其他器官的灌注压类似,CPP计算为动脉压(PA)减去ICP而不是减去PV,可以完全解释为存在可变的被动硬膜下流出阻力(Rout)。因此,CPP为PA减去Rout上游的压力,与ICP相同(图2)。这意味着,我们还必须通过接受CPP为PA-ICP来接受可变的被动硬膜下静脉阻力,以补偿PV的硬膜外变化(图2和图3)。注意,如果PV高于ICP,则不存在保护性静脉塌陷,灌注压应计算为PA−PV。

        如上文“脑容量调节原理”一节所述,血管源性脑水肿引起的ICP升高可能远大于毛细血管静水压升高和血浆渗透压降低后Starling液体平衡的失调。这一矛盾事件已在上文中进行了描述,并将在下文中进行评论。

        受损脑的BBB被破坏,跨毛细血管静水压与渗透压之间不平衡,将开始滤过并缓慢升高ICP。Rout随ICP-PV增加而同时增加,意味着Pout的类似增加,且将以逆行方式转移到毛细血管(图2)。这将引起Pc增加,从而导致进一步滤过和ICP的进一步升高,等等。最终将在更高的ICP水平建立一个新的稳定状态。由于微静脉内的压力下降约20%,仅有约80%的ICP升高以逆行方式转移到毛细血管。这意味着,稳定状态下血管源性脑水肿导致的ICP升高最高将是毛细血管静水压(Pc)和渗透压(Ponc)之间初始不平衡的8倍。这一机制解释了为什么由血管源性脑水肿引起的ICP升高远大于初始Pc的升高和Ponc的降低。

        因此, Pc的降低,例如通过抗高血压治疗,可使由血管源性水肿引起的ICP最多比Pc的初始降低多8倍。这种生理情况促进了对头部外伤的颅高压患者抗高血压治疗的应用(见下文“血压”)。

        在一项对猫的研究中,ICP的升高远大于Starling平衡的初始失调这一假设得到了支持,其结果如图4所示。如预期,当BBB完整时,通过输注血管紧张素II和多巴酚丁胺,平均动脉压升高30 mmHg不会影响ICP(图4a)。当通过鞘内输注内毒素来破坏BBB时,在稳定状态5小时,动脉压升高30mmHg后ICP升高了25mmHg(图4b)。本研究中ICP的显著升高支持了血压对BBB破坏时发生血管源性脑水肿的重要性,同时也支持了ICP可远大于Pc初始增加的假设。

        大脑存在可变的被动硬膜下静脉塌陷的一些临床结果将介绍如下。例如,头部抬高引起的颅外静脉压降低导致Rout相应增加,防止硬膜外静脉压降低逆行转移至大脑。因此,如前所述(参见图3),头部抬高后大脑的静脉引流不会增加(即颅内静脉血容量不会减少)。头部抬高后颅内压立即下降可以解释为,当大脑动脉压降低时动脉端颅内血容量的被动下降。

        在替代指南中呼气末正压(PEEP)不推荐作为强制性治疗,最可能的原因是PEEP导致静脉压和ICP升高的风险。然而,上述生理学理论与这种风险的观点相矛盾,即通过PEEP增加的颅外静脉压不会转移到大脑。这一假设在Caricato等人的一项临床研究中得到了支持,该研究表明,PEEP增加了中心静脉压和颈静脉压,而不影响ICP。因此,在LC中必须使用PEEP(通常为6-8 cmH2O),以保护肺部免于肺不张和ARDS。PEEP应始终低于ICP,以确保保留硬膜下流出阻力(图2中的Rout)。到目前为止,几项研究的结果均支持在TBI患者中使用PEEP。

        正常大脑通过肌源性和代谢性控制系统之间的平衡来防止动脉压变化,这种现象称为自动调节。肌源性控制系统易受损伤,这也是真正的血流自动调节在脑外伤后显著降低的原因。由于挫伤区域的血流量很低且缺乏自动调节,整个大脑的自动调节程度也因此受到负性影响。脑损伤较轻的部位的自动调节受损,主要是由于肌源性反应受损,可能对预后不太重要,因为肌源性反应受损意味着血管扩张。

        总之,正常大脑通过一种称为血流自动调节的肌电活动机制来保护其免受动脉压变化的影响,这种机制在头部外伤后会受到抑制。正常和受损大脑通过一种基于可变静脉流出阻力的被动机制,来保护其免受静脉压变化的影响。

血压与CPP

        头部外伤后高血压很常见,很可能是由于高肾上腺素能状态。无外出血的s-TBI后动脉血压低,在大多数情况下是由于低血容量。在替代指南中维持高CPP的目的是通过将含氧血液挤压入肿胀的脑来预防脑缺血(CPP目标治疗)。在大多数替代指南中,这是一个普遍接受的概念。Simard和Bellefleur的人类研究和Durward等人的兔子研究对这一概念提出了质疑。

        根据上述受损脑的脑容量调节的生理学方面以及血管升压类药物的不良影响,LC中在一开始就批评了超常的CPP。因此,LC的主要部分是抗高血压治疗,目的是降低动脉压、脑毛细血管静水压和肾上腺素能应激,这些在头部外伤后均会升高。仅使用不具有同时舒张脑血管作用的抗高血压药物,因为脑血管舒张会增加毛细血管静水压、颅内血容量和ICP。如果已经出现明显的脑水肿和颅高压,抗高血压治疗将减轻脑水肿,但这是一个缓慢的过程,很可能是由于大脑中的水渗透性相对较低。抗高血压治疗发挥作用需要时间,治疗开始后出现升高的ICP降低的迹象可能需要数小时甚至一天。因此LC中推荐,不论普遍接受的ICP值为多大,最好在到达医院后尽快开始降ICP治疗来尽早对抗其升高。

        最初使用的抗高血压药物是β-1受体阻断剂和α-2受体激动剂。如果效果不充分,则补充血管紧张素II拮抗剂(见下文)。患者通常应处于有枕平卧位。然而,如果需要通过抗高血压治疗以外的方式降低CPP,则LC接受头部适度抬高(15-20°)。在头部抬高后计算CPP时,必须补偿头部和心脏之间垂直距离的增加。

        当在1992年提出LC时,抗高血压治疗受到强烈质疑。这与使用血管升压类药物保持CPP高于70 mmHg的普遍推荐完全相反。一项研究显示,与使用血管升压类药物使CPP较高的患者相比,CPP相对较低的患者预后通常更好,该研究发表后,这项推荐在2007年脑创伤基金会指南中发生了变化。后来讨论了预后较好是CPP较低还是血管升压类药物使用较少的结果,从而使ARDS减少。

        除此之外,美国指南将成人的CPP推荐值从高于70 mmHg改为50-70 mmHg,其范围与LC中推荐的相同,随后在Johnson等人的一项研究中也被推荐。Elf等人的一项研究建议如果使用了最佳的液体治疗,可以接受50-60 mmHg的CPP。儿童的CPP推荐值较低。注意,尽管进行了抗高血压治疗,但LC中大多数成年患者的CPP仍然在60-70 mmHg的范围内,但CPP值略低于这些值也可接受。

        TBI后昏迷患者的CPP值可能低于清醒健康人的正常CPP值,特别是不使用血管收缩剂时。灌注相同时,仰卧位的平均动脉压可比直立位低15-20 mmHg,如果患者服用镇静剂则平均动脉压甚至更低——如LC中所示。考虑到这些因素,如果适当治疗避免了血容量不足、应激以及血管收缩剂的使用,那么s-TBI患者的CPP为60-65 mmHg甚至更低是合理的。

        然而,注意,CPP值本身并不能反映脑循环,因为它也高度依赖于血容量状态和血管升压类药物的使用以及高肾上腺素能应激。因此,只有维持正常血容量、不使用血管收缩剂且肾上腺素能应激低时,可接受55-65mmHg的较低范围的CPP。大多数以CPP为目标的研究仅提供CPP值而未提供有关血容量和血管升压类药物情况的任何信息。2016年最新的脑创伤基金会指南中使用的那些研究也是如此。在这个版本中,CPP的推荐已从50-70 mmHg改为最低CPP 60-70 mmHg。

        如上所述,β-1受体阻断剂是LC中重要的抗高血压药物。它最初受到CPP目标指南倡导者的强烈批评。三项独立的人类研究和一项小鼠研究表明,β受体阻断剂对s-TBI后的大脑有益且生存率显著提高,在这些研究的有力支持下,对头部外伤患者的β受体阻断剂应用或多或少地停止了批评。在TBI后,β受体阻断剂对心血管系统也具有保护作用。我们发现β-1受体阻断剂对TBI后局部脑血流动力学没有直接影响,并且在给予β受体阻断剂的TBI患者中没有观察到不良反应。LC仍然是唯一推荐β受体阻断剂的TBI指南。

        众所周知,头部外伤的患者会出现不良的高肾上腺素能状态,促炎性交感神经放电和儿茶酚胺释放增加。在一般重症监护病房中,α-2受体激动剂作为镇静剂越来越受欢迎,且其可抑制脑缺血后的高肾上腺素能状态。然而,除LC外,仍不推荐将其作为头部外伤患者的一般药物。α-2受体激动剂通过其抗交感神经和镇静作用可有效降低血压。它们在TBI的体外模型中显示出神经保护作用。α-2受体激动剂可降低大鼠血浆儿茶酚胺浓度并改善不完全性缺血的预后,并且对TBI后局部脑血流动力学没有直接影响。

        大多数α-2受体激动剂作用的研究分析了选择性较低的可乐宁。然而,有理由相信,新的、更具选择性的α-2受体激动剂右美托咪定以0.5-1.5μg/kg/h的剂量是更好的选择,因为它可使激动α-1受体引起的血管收缩效应最小化。注意,应避免使用比LC中推荐剂量更高的可乐宁和右美托咪定,因为它们可能会导致不良的血管收缩作用。我们仍然缺乏有关LC中推荐的α-2受体激动剂剂量的任何不良反应的信息。

        血管紧张素II拮抗剂作为重症监护中的抗高血压药物,如果动脉血压仍然过高,它可以作为头部外伤患者β-1受体阻断剂和α-2受体激动剂的有效补充。它降低血压时对脑循环的影响有限。如大鼠肾小球通透性所示,它也可能通过抵抗血管紧张素II诱导的炎症以及降低血管通透性发挥有利作用。然而,没有针对性研究分析该药物对s-TBI患者的影响。

        毫无疑问,ICP显著升高(20-25 mmHg以上)是严重的负性信号。由脑水肿引起的ICP升高比暂时性脑血管扩张引起的ICP升高更为不利。

半暗带灌注原理

        脑细胞是体内对缺氧最敏感的细胞。s-TBI患者存在不同程度的脑循环受损。在大多数情况下,存在一个或多个重度缺氧挫伤区域,其中大多数细胞即便治疗也不能存活。挫伤区外的区域,通常称为半暗带,缺氧但没有死亡——并且有可能存活,特别是在其外部(边缘)区域。半暗带外脑损伤较轻的部位严重缺氧和细胞死亡的风险肯定较小。有理由相信半暗带的氧合损伤程度对预后至关重要。因此,预期改善半暗带受损部位氧合的措施将改善预后。

        受损脑中半暗带的氧合作用取决于该区域的血红蛋白浓度和血流量。通过血管的血流由其血管阻力和灌注压力控制。通过血管收缩剂增加动脉压以实现高灌注压已成为替代指南中的主要措施,其具体目的是确保受损脑的充分灌注。毫无疑问,在半暗带受损最严重的部位之外的大脑部分,灌注取决于灌注压力。然而,如下所述,在半暗带的受损最严重的部位可能并非总是这样。

        血管阻力与血管半径之间的关系由Hagen-Poiseuille定律(阻力=常数/半径4)得出。如图5所示,这种非线性的四次方关系意味着血管收缩剂引起的收缩效应取决于初始半径。

        在血管半径正常的部位(在脑损伤较少的部位),当受到血管收缩剂的影响时,血流量会适度减少,如果血压同时增加,血流量甚至会增加。相比之下,半暗带受损最严重部位的血管收缩剂刺激——血管半径已经因创伤而减小——可能导致血流明显减少,即使动脉血压同时增加。

        半暗带很可能缺乏肌源性反应(和自动调节),但仍然可以通过低血容量诱导的压力感受器反射激活或输注的儿茶酚胺对儿茶酚胺的释放产生α-1受体激动反应。如下文“血容量”一节所述,血管收缩剂还可通过降低血浆容量而产生不良影响,如果不进行补偿,将导致压力感受器反射的进一步激活和儿茶酚胺的进一步释放。有迹象表明,TBI患者(内源性或输注去甲肾上腺素后)的高儿茶酚胺水平导致s-TBI患者的预后更差。

        血管升压类药物诸如去甲肾上腺素和苯肾上腺素以及血管加压素,在替代指南中仍然用以升高TBI患者的血压。例如,在澳大利亚的SAFE-TBI随机研究中,给予高剂量的去甲肾上腺素以维持CPP高于70 mmHg。

        如上所述,血管升压类药物的使用可能会减少半暗带受损最严重部位的循环,但在某种程度上也可以减少脑损伤较轻部位的循环。Brassard等得出结论,以0.1μg/kg/min或更高的剂量输注去甲肾上腺素会对脑氧合产生不良影响。如上所述,去甲肾上腺素通过其CPP增加作用,也会增加脑水肿。最后,去甲肾上腺素是具有渗透性增加特性的促炎物质,它可能诱发ARDS。

        当LC中使用的中等CPP值为人们所接受时,对血管升压类药物的需求将显著降低,同时提供最佳的液体治疗,如下面“血容量”一节所述。应避免使用血管升压类药物,但可能需要在特定的心脏衰竭、多发伤或全身炎症反应综合征(SIRS)患者中将血压维持在足够的水平。

        根据LC使用抗高血压药物治疗患者时,如果有足够的血容量替代疗法并避免使用血管升压类药物,血液循环受损的风险很小。该陈述在临床微透析研究中得到了支持,其中微透析导管置于半暗带。该研究显示,根据LC治疗的TBI患者可接受低至50 mmHg的CPP而不会使缺氧恶化。另一项对s-TBI和ICP升高患者的临床微透析研究显示,根据LC治疗,在半暗带中乳酸/丙酮酸比率和甘油浓度从升高的水平逐渐趋于正常化。这些微透析数据表明,虽然LC中抗高血压治疗引起CPP降低,但氧合作用改善且细胞紊乱减少。在这些研究中,半暗带氧合作用改善和细胞紊乱减少可能是避免血容量不足、避免血管收缩和肾上腺素能减少的结果。

        为了在药理学上改善半暗带的微循环,自1997年以来,低剂量的前列环素一直是LC中的一种选择,推荐剂量为0.7-1.2ng/kg/min。前列环素是从血管壁内皮细胞释放的内源性物质。它是血小板和白细胞聚集的有效抑制剂,并且抑制它们粘附在血管壁上,从而改善微循环。这一假设得到了小鼠研究的支持,表明前列环素可以减少脑外伤后的挫伤体积,其剂量与人类推荐的剂量相似。另一项对大鼠的研究表明,前列环素改善了脑外伤后的皮质灌注。前列环素可能会增加出血的风险,但剂量高于此处推荐的剂量。前列环素还可能降低血管通透性的增加。

        两项对s-TBI患者的临床微透析研究显示,前列环素可改善半暗带的氧合作用。前列环素改善了s-TBI患者缺氧区域的灌注,也得到了CT扫描的支持。图6为s-TBI患者的实例,分别显示了前列环素治疗开始前和4天后的CT扫描。对于s-TBI患者已发表的最佳预后结果之一包括前列环素治疗可能并非巧合。显然,前列环素可能对s-TBI患者有益,但需要更多的临床研究来更好地评估其在这些患者中的复合作用。

这两项前列环素研究和上述两项微透析研究表明了微透析技术在头部外伤研究中的价值。

血容量

        颅脑损伤后最初出现原发性损伤,随后发生继发性损伤。继发性损伤包括炎症反应和大量细胞因子的释放,以及导致BBB破坏和脑细胞膜损伤的严重的急性期反应。受损脑中释放的炎性物质也可能导致SIRS,引起全身液体和蛋白质的跨毛细血管渗漏增加和低血容量的发生。这可以解释为什么在颅脑损伤后不久并且没有全身性出血的情况下,血流动力学不稳定性是常见的。

        如最近一项对猫的研究所示,s-TBI没有合并颅外出血,也出现血浆容量急剧下降。在这项研究中,猫暴露于标准化的液体冲击脑外伤。在创伤后3小时测量,脑外伤导致血浆容量减少15%。尽管血浆容量减少,但动脉血压增加,最可能是由于创伤诱发的高肾上腺素能状态,表明血压是评估脑外伤后血容量不足的不可靠参数。

        在Rise等人的研究中,发现麻醉的猪只有中度血容量不足,导致脑外伤猪的脑循环受损,而正常猪没有不良反应。作者提出,α受体激动通过激活压力感受器反射导致了循环受损。如上文“半暗带灌注原理”一节所述,基于Hagen-Poiseulle定律的机制,可解释为什么颅脑损伤后半暗带对肾上腺素能血管收缩的敏感性增加(图5)。这支持了LC中采用的假设,即避免血容量不足对于脑损伤后的良好预后至关重要。

如何预防低血容量

        如果头部外伤患者出现颅外出血,必须止血并考虑通过输注红细胞和替代血浆补充丢失的血液。如果没有颅外出血,由于跨毛细血管渗漏仍然会发生低血容量。通过输注血浆容量扩张剂以及对抗跨毛细血管渗漏的措施,可以减轻血容量不足的程度。下面将讨论对抗跨毛细血管渗漏的可能生理机制和各种血浆容量扩张剂有效性的生理学考虑因素。

        即使在估计血容量不足的确切程度方面存在困难,也可以用标准方法粗略估计——例如分析动脉脉压曲线、观察静脉推注时血压的反应或下肢抬高试验。注意,血细胞比容低于正常时,低血容量的可能性更大(见下文“红细胞输注”)。如果治疗不当,大多数s-TBI患者会发生血容量不足。

        目前,2孔模型是一种普遍接受的用于解释跨毛细血管交换的模型。这意味着大脑外的毛细血管内膜由大量小孔组成,只有小溶质可渗透,而毛细血管网末端及小静脉中较大的孔也可渗透较大的分子,如蛋白质。图7为2孔模型的示意图。所有的孔都位于内皮细胞之间。

        两个Starling力,静水压力和毛细血管渗透压力,控制着通过小孔的液体交换。控制穿过大孔的液体流动的机制有些不同。由于蛋白质通过大孔的自由渗透性,在孔的血管内侧和间质侧渗透压大致相同。这意味着静水压力是大孔的主要压力,从而形成非依赖能量的被动滤过。蛋白质主要经大孔通过对流跟随液体流入间质,且蛋白质的跨毛细血管损失是被动发生的、非能量依赖性的跨细胞转运。

液体替代

        对于s-TBI患者最佳的液体替代很重要,以防止血容量不足。如上所述,即使没有颅外出血,s-TBI患者也有可能在创伤后很快出现血容量不足。等渗晶体(例如盐水或乳酸林格氏液)和白蛋白是目前唯一推荐用于s-TBI患者的血浆容量扩张剂。在低血红蛋白浓度时,红细胞输注也会增加血容量(见下文“红细胞输注”)。

        晶体是较差的血浆容量扩张剂,因为只有20-30%甚至更少的输注量将留在血管内。其余(70-80%)将在输注后20分钟内到达间质,导致全身组织水肿。如果仅使用晶体溶液,则需要大量的液体以防止血容量不足。

        由于BBB被破坏,晶体液也可能会显著地被动分布到受损脑的间质中。因此,将晶体作为血浆容量扩张剂可能会增加脑水肿和ICP,特别是使用低渗溶液时。尽管如此,输注适量的晶体液对于维持正常尿量的液体平衡还是很重要的。生理盐水是最常用于s-TBI患者的晶体,而乳酸林格氏液是另一种选择。大量生理盐水可能导致不良的高氯性代谢性酸中毒。一种较为平衡的晶体溶液可能是更好的选择。

        长期以来白蛋白与生理盐水结合一直是TBI患者的标准血浆容量扩张剂。白蛋白除了可以通过血浆渗透压增加的吸收效应减轻脑水肿外,还具有血浆容量扩张作用,预防血容量不足,从而改善半暗带的微循环。然而,s-TBI后白蛋白的血浆容量效应可能会随着蛋白质跨毛细血管渗漏的增加而降低。这种渗漏率称为跨毛细血管逃逸率,通常为每小时血浆总量的5-6%,但在创伤后和全身性炎症期间至少可以增加一倍。渗漏的白蛋白通过淋巴系统回流至循环系统。当渗漏大于淋巴循环容量时——由于蛋白质渗漏增加或淋巴容量降低——血浆中的蛋白质浓度降低,蛋白质在间质中积聚。积极的物理治疗和腿部间歇充气加压,在预防血栓形成的同时可以增加手臂和腿中淋巴系统的再循环容量。

       一项关于s-TBI患者预后的回顾性研究表明,创伤后第一天血浆白蛋白浓度明显低于正常值,而低白蛋白水平是不良预后的预测因素。作者认为低白蛋白水平是白蛋白治疗的原因。已有一些较小的单中心研究支持s-TBI患者使用白蛋白。一项对大鼠的研究表明,头部创伤后使用白蛋白而不是相应血浆容量扩张剂量的生理盐水,可减少脑水肿。已发现白蛋白可改善重症低蛋白血症患者的器官功能。另一项对大鼠的研究表明,白蛋白输注可改善全身微循环和血流动力学,并通过减少白细胞的迁移减轻再灌注的炎症反应。

        只有一项研究,即澳大利亚和新西兰的SAFE-TBI随机研究,发现白蛋白治疗的s-TBI患者预后比生理盐水更差。在该研究中,使用4%白蛋白比生理盐水的预后更差,这被认为是ICP升高的结果,没有给出任何更具体的解释。然而,SAFE-TBI研究受到质疑。这是一项亚组分析,纳入了321名患者,这些患者选自7000名患者的重症监护资料。亚组分析可能会受到批评,因为两组在基线时可能存在差异,本研究中关于基线ICP的情况和年龄超过55岁的患者数量也存在差异,两者均有利于生理盐水组。这项研究更受批评的是其使用了255-260mosm/L的低渗白蛋白溶液(正常血浆渗透压为290-300mosm/L)。由于存在脑水肿的风险,已证实低钠溶液禁用于s-TBI患者。Ertmer和Van Aken宣称胶体复合物不是SAFE-TBI研究中的有害因素,但该研究证实了低渗溶液对TBI患者有害。Ioannidis总结了当只有一项试验时,试验中的证据无论多么令人印象深刻均应谨慎解释,该陈述适用于SAFE-TBI研究。

       考虑到批评者提出的观点以及SAFE-TBI研究的意外结果,单独用该研究不能质疑s-TBI患者中白蛋白的使用,这一假设是合理的。

        重型颅脑损伤患者需要有效的血浆容量扩张剂以避免血容量不足,但目前尚没有最佳的血浆容量扩张剂。由于上述原因,使用晶体作为唯一的血浆容量扩张剂来维持正常血容量必须被视为TBI的理论缺陷。生理盐水等晶体与白蛋白结合应是更合理的选择。到目前为止,没有理由改变LC中对s-TBI患者应用等渗白蛋白(优选20%白蛋白)和生理盐水的混合物作为血浆容量扩张剂的推荐。将白蛋白浓度维持在至少32g/L应是合理的目标。

红细胞输注

        红细胞占血管内容量的很大比例(通常为40%)。这意味着在血红蛋白浓度较低的情况下,需要使用血浆容量扩张剂补充更大的血管内容量,以维持正常血容量。正如对狗和大鼠的研究所示,红细胞也可减少血浆容量的渗漏。远低于正常的血红蛋白浓度甚至可能意味着难以维持正常血容量。

        一些研究表明红细胞输注后脑氧合有所改善。考虑到缺氧半暗带,s-TBI患者可能代表了特别易患贫血和血容量不足的群体。因此,有理由相信s-TBI患者无法与一般重症监护患者比较输血可能的有益效果。为了改善半暗带的氧合作用,减少细胞毒性脑水肿和维持正常血容量,对血红蛋白浓度低的s-TBI患者进行输血治疗有理论依据。这就是为什么过去LC中推荐对s-TBI患者输注红细胞至血红蛋白浓度高于110 g/L,并且总是使用去除白细胞血液。如下所述,已经将推荐的血红蛋白水平调整到稍低的水平。

        McIntyre等人的一项研究结果显示,采用自由输血策略的s-TBI患者预后并未显著改善(60天死亡率为17比13%),在本研究中血液未去除白细胞。如最近一篇综述所总结的,文献显示输血对s-TBI患者预后的影响有不同的结果。尽管半暗带氧合作用可能有所改善,血容量不足的风险较低,但有些研究表明输血后预后较差,而其他研究则没有。血液质量可能是一个非常重要的因素。输注的红细胞最负面的影响因素可能是白细胞含量。例如,白细胞被认为是输血产生一些不良影响的重要因素。白细胞是促炎性的,当使用去除白细胞血液代替非去除白细胞血液时,重症监护病房患者的预后得到改善并且发热减少。此外,储存时间对血液质量也很重要。目前为止,在大多数s-TBI患者的红细胞输血研究中,使用了非去除白细胞血液。当低血红蛋白浓度和输血反映疾病程度,且输血量反映损伤的严重程度时,结果的解释可能也很困难。例如,在Salim等人的研究中接受输血的患者年龄较大、从一开始就受到更严重的伤害、且格拉斯哥昏迷评分较低。

        目前关于红细胞输注对TBI患者的预后影响的认识存在很大的矛盾。尽管许多研究表明氧合有所改善,血红蛋白低于9g/L的贫血是不良预后的预测因子,且血液是良好的血容量扩张剂,但我们仍然缺乏任何关于红细胞输注对s-TBI患者预后有益的有力证据。血流动力学更稳定的患者的氧合改善和非科学经验以及输血后ICP降低的趋势不足以普遍接受红细胞输注。我们永远无法克服输血是来自其他个体的移植这一事实,其中仍有许多尚不清楚的不良成分。在大多数研究中未使用去除白细胞血液,可能对这些研究的结果具有重要意义。目前还没有关于神经重症监护中最佳血红蛋白浓度的随机研究。我们最初假设LC中相对自由地使用去除白细胞血液输血来改善预后,由于缺乏令人信服的科学支持,因此推荐对s-TBI患者更严格的血液输注。一个新的目标血红蛋白水平可能是105-110g/L,并使用去除白细胞血液。

LC的非血浆治疗的措施

       LC的一些措施(下面表示为I-VI)可能有助于减少血浆液体和血浆蛋白的跨毛细血管渗漏,从而减少血浆容量扩张剂和抵抗血容量不足的需要。

        2孔模型(图7)意味着血浆液体和血浆蛋白的跨毛细血管损失高度依赖于毛细血管静水压,这一点也在实验(图8)和临床中得到了证实。如果是这样,使用抗高血压治疗(I)和避免使用血管升压类药物(II)将减少对血浆容量扩张剂的需求。如上所述,使用白蛋白(例如20%等渗溶液)(III)和避免血红蛋白浓度太低(IV)可能有助于抵消跨毛细血管液体损失。

        对脓毒症豚鼠的一项研究表明,缓慢输注白蛋白比快速输注具有更好的血浆容量扩张效果。如果是这样,缓慢输注白蛋白可以提高其血浆容量扩张效果(V)。

        频繁物理治疗和腿部间歇充气加压以及抗血栓形成药物,不仅可以防止下肢深部血栓形成,还可以通过增加腿部淋巴循环系统的容量来帮助将间质液带回循环(VI)。表2中列出了组成部分I-VI。

         没有评估这六种措施中每一种对于节省血浆的有效性,但我们的经验支持这些措施共同减少了对白蛋白的需求。

通气

       所有接受LC治疗的s-TBI患者均采用机械通气。优先选择容量控制性通气以最小化动脉PCO2的变化。根据LC可能维持正常的总体目标,TBI患者是正常通气的,使动脉PCO2保持在正常范围(4.5-5.0kPa)。应避免通气不足,因为颅内血容量和ICP增加可导致脑充血。另一方面,过度通气意味着血管收缩和缺氧增加的风险,特别是在半暗带,不推荐使用。在一些替代指南(例如2016年的脑创伤基金会指南)中,为了降低ICP,动脉PCO2降至25 mmHg的过度通气仍然被接受。

        应设置呼吸机中的氧浓度,使正常动脉PO2约为12 kPa,有助于优化半暗带的氧合作用。应避免更高的动脉PO2,因为有高氧脑血管收缩和高氧肺损伤的风险。

        大剂量巴比妥类药物和去甲肾上腺素治疗可引发肺功能不全和发热,如下文“镇静”一节和上文“半暗带灌注原理”一节所述,并未在LC中使用。PEEP是预防肺不张的必要措施,对大脑是安全的,如上文“硬性颅骨的血流动力学结果”一节所述。在某些情况下可考虑气管切开术。

        在LC中,建议在ICP控制下间断使用球囊通气或是吸入药物以避免分泌物潴留以及肺不张。注意,吸入β-2受体激动药物可能会导致瞬时血管舒张,同时ICP增加和血压降低——如果是这样,下次开始吸入时,剂量应减半或更少。

主动低温

       最近的一篇综述详细讨论了s-TBI患者主动低温的概念。FAY于1945年首次描述了TBI患者的主动低温,并在过去的20-30年中成为一个主要的研究领域。根据在冷水中溺水后恢复良好的病例报告所示,低氧条件下低温对神经的保护作用,人们对主动低温作为s-TBI治疗的一个突破给予了很高的期望。尽管如此,全身主动低温从未成为LC的一个组成部分,主要是由于以下的病理生理学依据。

        尽管低温具有神经保护作用,可能改善一般脑缺氧的预后,但s-TBI后的情况不同。受损的大脑在其受损最严重的区域及其周围(半暗带)经常出现循环受损和缺氧。因此,它可能不仅对颅脑外伤本身引起的高肾上腺素能应激特别敏感,而且对主动低体温引起的高肾上腺素能应激也特别敏感。主动低温意味着身体的温度低于体温调节中枢设定的温度。这一差异造成了明显的肾上腺素能应激叠加在头部外伤引起的应激上,伴有颤抖、交感神经放电增加和儿茶酚胺释放。低温引起的应激可能进一步损害半暗带的循环。低温诱导的强烈的肾上腺素能应激旨在将体温重置为大脑体温调节中枢所设定的值。这一观点得到了多项研究的支持,研究表明,在主动低温后大脑氧合显著减少,同时大脑受损最严重部位的代谢也增加。

        还有其他并发症归因于低体温,如凝血功能障碍、心血管并发症,尤其是肺炎。一项Cochrane分析指出了主动低温引起肺部并发症的风险。

        这些病理生理学原理和结果可以解释为什么过去20-30年中,在s-TBI患者中进行的随机高质量低温研究没有显示出对预后有任何有益影响;有些甚至表明主动低温对预后不利。对s-TBI患者进行的随机低温研究如下。

        Hutchinson等人和Adelson等人精心设计的儿科研究表明,低温组与相应对照组的疗效无显著差异。在Hutchinson研究中,7岁以上患者亚组的低温组死亡率明显高于对照组,死亡率为21%,而对照组为12%。

        Clifton等人的两项研究也可归类为高质量研究。在这些研究中,低温组和正常体温组的死亡率没有显著差异,但低温组有预后更差的趋势,其住院时间较长、并发症较多。

        从大多数低温研究中可以看出,低温可使升高的ICP降低。这很可能是低温引起血管收缩,同时降低脑血流量和血容量的影响。这一经验引发了欧洲一项大规模多中心研究,评估了ICP为20 mmHg以上患者体温降至33-35℃对预后的影响。在这项执行良好的研究中,正如预期那样,他们发现ICP随着体温降低而降低,但预后没有改善。如果低温组有任何恶化的趋势,研究会提前中断。后来对这项研究资料的分析也表明,低温降低了大脑的氧合作用。

        总之,过去20年来最好的低温研究表明,低温并不能改善预后,或者,已显示出低温治疗s-TBI患者预后更差的趋势。这一结论得到了一项Cochrane研究的支持,该研究得出结论:接受低温治疗的头部外伤患者更容易死亡。在2016的脑创伤基金会指南中不再推荐主动低温治疗。因此,25年前在LC中提出的不应使用主动低温治疗脑外伤患者的推荐在过去20年中得到了强有力的支持。

发热

        一般认为高热对TBI患者不利。在LC提出后,s-TBI患者的高热似乎在我们重症监护病房中不太常见,这可能有几种解释。通过使用PEEP、避免血管升压类药物、特别是避免使用大剂量巴比妥类药物治疗,肺不张和肺炎的肺部并发症减少。从高热量肠外营养改变为低热量、肠内营养为主,也可能防止出现发热(见下文“营养”)。对乙酰氨基酚通过影响体温调节中枢减少发热。然而,效果相对较小(温度降低0.5°),但为LC所使用。

        类固醇可能是通过影响体温调节中枢来减少发热的替代方案。然而,在CRASH研究后,对TBI患者使用类固醇可能会受到质疑,该研究显示,使用大剂量甲基强的松龙(总共22 g,连续2天)治疗的TBI患者(大多数患者没有发热)预后较差。如上所述,主动全身低温并不是LC中s-TBI治疗的组成部分,但如果持续高热(>39.5-40°C),则必须以某种方式降温——在这种情况下,更长期的主动低温或大剂量的类固醇(例如,甲基强的松龙0.25-0.5g)可能会挽救生命。

渗透疗法

       自20世纪60年代初以来,甘露醇渗透疗法一直作为ICP升高的主要治疗方法,并且仍然是大多数s-TBI指南的主要组成部分。在过去的20年中,高渗盐水已成为另一种渗透性药物。尽管使用已超过55年,超过155种出版物,但科学界仍未能就渗透疗法相关预后提出可靠的有益数据。

        一项Cochrane分析未发现渗透疗法对预后的任何有益影响,这一结论与最近的一篇渗透疗法综述一致。唯一显示甘露醇对预后有利影响的研究似乎是伪造的。虽然渗透疗法有效地降低了ICP,但甘露醇特别是在肾脏和肺衰竭、电解质紊乱以及甘露醇输注结束后ICP的反跳增加方面具有严重的不良反应。

        停止甘露醇输注后ICP的反跳增加可能是由于甘露醇在脑细胞内积聚,当停止输注后血浆甘露醇浓度降低时,会产生渗透性液体滤过力。在容积描记仪中封闭的猫骨骼肌也已证实了甘露醇的反跳效应。可以推测,反跳效应在某种程度上也可能是甘露醇诱导的ICP降低后跨毛细血管压力增加的影响(参见下文“减压性颅骨切除术”)。

        结合其不良反应,甘露醇治疗的缺点是其仅治疗症状(ICP升高)而不针对症状背后的病理生理学机制。显然有人反对使用渗透疗法,尤其是甘露醇。除了急性预防脑干受压外,渗透疗法还不是LC的组成部分。在LC提出后的25年期间,没有提供任何新信息来支持LC中有关渗透疗法推荐的任何改变。有其他降低ICP的措施如抗高血压和镇静疗法后,LC中对渗透疗法的需要减少。      

去骨瓣减压术

       在90年代出现一些争议后,去骨瓣减压术现在已被纳入大多数TBI指南。在早期,其他降低ICP的措施失败后,它成为LC中难治性高ICP患者治疗的一部分。颅骨切除术通过为肿胀的大脑提供额外的空间来降低ICP,并且可以迅速防止脑干受压和死亡。如下借助图2所阐释,通过考虑其血流动力学后果可以减少颅骨切除术的不良反应。

        去骨瓣减压术后ICP的降低意味着跨毛细血管静水压的增加。这将增加跨毛细血管滤过,产生更多的脑水肿以及肿胀大脑的扩张,特别是在CT中常见的颅骨开口处。如果不抵消,脑水肿的发生是颅骨切除术的潜在缺点,且存在颅骨开口处形成疝、轴突伸展和绞窄的风险。如下所述,当考虑到血管源性脑水肿发生的血流动力学时,可以减少颅骨切除术后的脑水肿。

        颅骨切除术后,升高的动脉压通常会突然显著降低,同时ICP急剧下降。这通常会导致随后ICP的适度增加。可以推测,颅骨切除术后ICP的增加是其初始降低后Starling液体平衡失调的结果。动脉压的自发降低与抗高血压药物的积极治疗和白蛋白治疗相结合应可抵消颅骨开口处脑水肿的发生。

        根据这些理论,颅骨切除术后应采用抗高血压治疗使CPP保持在较低的水平。这可能解释了一项使用LC疗法的研究中颅骨切除术后的有益结果。在该研究中,非颅骨切除术患者与颅骨切除术患者的预后无差异,即使颅骨切除术患者最初的ICP较高。

         这些血流动力学原理可能提示了为什么不同研究中颅骨切除术后的结果不同。Cooper等人在澳大利亚进行了一项随机研究,发现了颅骨切除术后有不利的结果,而在剑桥进行的一项随机研究显示,颅骨切除术后预后有所改善,但代价是更多的残疾。Cooper等人的研究由于20 mmHg的 ICP纳入标准低而受到批评,该研究没有提供有关CPP和血管升压类药物使用的信息。众所周知,在澳大利亚血管升压类药物经常用于TBI患者(例如,SAFE-TBI研究),使CPP保持在70mmHg以上。

         如果已经使用过其他最佳治疗方法,去骨瓣减压术可能是一种挽救生命的措施,用于预防难治性高ICP的脑干疝和死亡。去骨瓣减压术是LC的一个组成部分。       

其他外科手术方法

       血肿和局灶性病变的清除以及CSF引流也意味着跨毛细血管反压的消失,如BBB的破坏则有随后发生脑水肿的风险。

       清除占位性血肿和浅表挫伤,可降低升高的ICP并改善预后,且为LC所接受。预后改善很可能不仅是颅内容物体积减少的结果,而且还是血肿和挫伤中有毒物质释放减少的结果。

       CSF的脑室引流有时是控制ICP的有效方法。然而,始终存在这样一种风险,当通过引流程序降低ICP后跨毛细血管压增加时,引流出的CSF体积被水肿取代,增加脑室塌陷的风险。这种情况如图9所示。CSF引流开始时的ICP为32 mmHg,引流水平约为22 mmHg(图9A)。引流1天后,脑室容积较小(图9B)。现在关闭引流且在此后约2天部分恢复脑室容积(图9C)。图9给出了受损脑中跨毛细血管交换原理的支持,如上文“脑容量调节原理”一节所述。

       如果使用间歇性引流或将引流水平设定在不远低于初始ICP值的水平(例如2-4 mmHg),后续几天缓慢减少引流,则可以防止引流期间脑室容积减小。应定期进行脑室大小CT扫描,以早期发现脑室塌陷。在最近的脑创伤基金会指南中也建议进行脑室引流,但没有规定引流水平。CSF引流后的脑室塌陷效应可以解释为什么我们仍缺乏脑室引流对预后的有利影响的研究。

营养

       在25年前提出LC时,一般推荐对于重症监护的成人患者应每24小时给予高达3000 kcal的高能量营养,以抵消分解代谢。为实现这种能量供应,使用了大量脂质与氨基酸和葡萄糖组合的肠外营养。然而,我们在成人s-TBI患者中的代谢检测显示,这些镇静、肾上腺皮质抑制和人工通气的患者基础代谢仅为1200-1300kcal/24h或更低。

       当时有新的观点提出,即应避免过度营养,因为高度分解代谢的患者不能利用比基础需求更多的能量,以致发热。当我们从高能量、主要是肠外营养转变为更低能量、主要是肠内营养时,我们发现s-TBI患者发热减少。众所周知,含脂肪的肠外营养过量会诱发噬血细胞增多和发热,并且感染在肠外营养治疗的患者中比肠内营养治疗者更常见。从那时起,我们在LC中的推荐是从第2天的15-20kcal/kg/24h开始向成人提供初始能量,主要是肠内营养,必要时静脉注射5%葡萄糖补充,随后缓慢增加能量供应。应遵循这一制度,以防止营养不良和过度营养。儿童每公斤需要更多的能量。这种相对低的能量供应意味着大部分营养可以通过天然和更有益的肠内形式提供。如果需要达到足够的热量供应,可以补充含电解质的葡萄糖溶液。避免过度营养和营养不良已成为重症监护病房普遍接受的目标。血糖不应在较低的范围,必要时以胰岛素保持血糖在6.0和8.5mmol/L之间,这与NICE-SUGAR研究一致。

镇静

       减轻一般应激和肾上腺皮质的影响是LC的重要组成部分。即使是无意识的TBI患者也可能存在严重的应激,血压和ICP升高。气管吸痰期间以及病房内的警报和其他噪音、唤醒测试和镇静不足时可能会出现额外的应激。LC中,通过使用抗高血压药物(例如β受体阻断剂,α-2受体激动剂,有时是血管紧张素II受体拮抗剂)和避免使用儿茶酚胺(参见上文),来减少患者的肾上腺皮质应激增加。LC中,通过使用咪达唑仑和芬太尼镇静减轻应激——这也使得唤醒测试在LC中不太合适。

       深度镇静可能有肺部不良反应。因此,镇静深度不应比有效减轻应激所需的程度更深,并且看似没有应激的患者不应给予积极的镇静。在停药前,镇静深度应相对于观察到ICP降低而逐渐减轻,改为短效镇静剂如丙泊酚。镇静深度旨在避免应激的正常临床表现,例如不适当的活动和咳嗽以及ICP的增加。如另一项研究所示,由于抗应激治疗,LC中癫痫发作非常罕见或不存在。因此,预防性抗惊厥治疗不是LC的组成部分。我们通常不使用BIS或cEEG测量镇静深度。

       在1991-1992年开始使用LC之前,我们重症监护病房的TBI患者常常接受大剂量巴比妥治疗。那时,TBI患者有很多严重的并发症如肺部并发症和频繁的ARDS,并且经常高热。对猫的一项实验研究表明,大剂量的巴比妥类药物除了完全抑制血流自动调节外,还几乎完全抑制了血管平滑肌细胞中的肌动蛋白-肌球蛋白活性。对自发肌动蛋白-肌球蛋白支气管纤毛活性的类似抑制可能导致肺的自我清洁能力的急剧抑制,增加患ARDS和肺炎的风险。我们无法确定这种机制是否导致了当时TBI患者高频的ARDS、肺炎和发热,但这些肺部问题在停止大剂量巴比妥治疗后大大减少。对于特定病例,LC仍然含有巴比妥类药物,但仅作为额外的镇静剂来限制危及生命的高ICP,并且仅使用低剂量(<2-3 mg/kg/h),最多使用2天。没有研究显示巴比妥类药物治疗可改善预后。

       尽管如此,在一些替代指南中,当剂量不至于爆发抑制时,可接受巴比妥类药物治疗。巴比妥类药物和甘露醇治疗均存在缺点,即他们只是治疗ICP升高的症状,而没有解决ICP升高背后的病理生理机制。

总结

       在本综述中,本人描述了一些血流动力学原理,这些原理可能对理解创伤后大脑中各种情况以及为s-TBI患者制定治疗方案具有价值。本人还讨论了温度、通气、营养、渗透疗法、减压颅骨切除术和镇静等组成部分的某些方面。所讨论的大多数原则都得到了生理学和病理生理学原理以及我们和其他研究组的临床和实验研究的支持。仍然缺乏对某些临床措施的确认,例如相对自由地使用去除白细胞血液进行输血,以及不同药物的使用剂量。

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