珠江视界 | 张丽娜教授：围术期神经重症患者的重症管理：关注脑血流

编者按：

围术期血压调控的主要目的之一是保障重要脏器的血液灌注，其中就包括对脑灌注的保障。在手术麻醉过程中，由于药物、大脑固有疾病、全身性状态的变化等的影响，血压与脑灌注压力之间的关系变得不确定，且常用监测手段缺乏对实际脑灌注的可靠反映。对于脑功能储备较差的患者，术中脑灌注不佳可能带来术后脑功能恶化的风险。因此，找到一种新的技术手段来对特殊病患进行脑灌注的围术期监测十分有意义。张丽娜教授的公开课从神经重症管理的角度来呈现脑血流的监测方法，对麻醉医生在围术期脑灌注监测方面有很大的借鉴意义。

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第257讲：神经重症患者的重症管理：关注脑血流（张丽娜 教授）

整理：何婉莹   点评：李凤仙

随着人口老龄化，脑血管疾病的发生率也相应增加且病情愈加复杂，使得神经重症患者的管理面临新的挑战。神经外科、麻醉科与重症医学科在参与神经重症患者的诊疗过程中常发现：一些神经重症患者即使术中平稳，但在术后仍出现脑水肿或认知功能障碍等神经系统持续受损的表现。那么，这是否仅与患者的自身基础情况和原有的神经系统疾病有关？在神经重症患者的整个围手术期间，我们如何为患者的脑功能保护做得更好？从整个非外科因素来看，如何评估患者的颅脑血流、纠正失衡，从而维持合理的脑灌注是保护该类患者脑功能的关键，也是张丽娜教授本次讲述的重点。

一、回顾基础知识

正常生理情况下，脑血流CBF = (ABP-ICP)/CVR，也就是说影响脑血流的因素包括：动脉血压ABP、颅内压ICP、脑血管阻力CVR （如图1）。机体对于脑血流的调控，可以分为：脑血流自动调节能力（cerebral autoregulation，包括sCA、dCA）、神经血管耦合（neurovascular coupling）、血管舒张反应性（vasomotor reactivity）（如图2）。

在正常生理情况下，人体存在脑血流自动调节能力，即：当平均动脉压维持在65~150mmHg的范围时，无论动脉血压如何波动，脑灌注压不会发生显著改变。但是，对于神经重症患者，单纯将MAP维持在65~150mmHg即可保证脑灌注这一观点是错误的，因为患者的脑血流调节能力会因麻醉药物、神经系统原有疾病等因素而受损。

图1：摘自Crit Care, 2016. 20(1): p.129.

图2：摘自J Cereb Blood Flow Metab, 2018. 38(12): p. 2192-2208.

二、围手术期神经重症患者的评估：

1、前提与基础：大循环血流评估

脑血流的评估必须以大循环血流评估作为前提。所谓的大循环评估是针对肺循环、体循环这两大循环进行评估。评估是根据肺部超声、心脏超声，分析患者的容量、左心收缩与舒张功能、右心功能，从而判断患者是否需要接受容量治疗、强心治疗、血管活性药物治疗与机械辅助治疗。具体可以参考《珠江视界：顾卫东教授：超声在休克诊断中的应用》。

2、脑血流评估是脑保护的重点

在充分评估大循环情况并且外科医生对颅脑的结构（排除器质性变化）进行评估后，我们可以对患者的脑血流进行评估。评估可以包括三个方面：

（1）颅内压是否增高（通过超声评估双侧视神经鞘直径ONSD）？

（2）病变的脑血流状态（流速、阻力如何）？

（3）脑血流的自动调节能力（瞬间充血反应实验，利用THRR试验定性评估CA）？

（1） 无创颅内压的评估：视神经鞘直径ONSD

视神经是中枢神经的一部分，被视神经鞘膜包裹，视神经及其鞘膜之间的间隙与蛛网膜下腔交通，脑脊液可在其中流动。一般而言，颅内压升高会引起鞘内脑脊液增多从而引起鞘内压力增加，视神经鞘直径增大。因此，可以通过超声测量视神经鞘直径这一无创方法评估患者的颅内压。一般，视神经鞘直径>5mm，提示颅内压增高。测量时，患者处于仰卧位。操作者将探头轻柔放置于患者眼睑处，确保不施加额外压力（具体图像如图3）。

图3：摘自网络课程：【索诺声超声课堂】如何通过视神经鞘直径评定颅内压

（2）脑血流状态评估流程：基于TCD进行（见图4）

图4：摘自张丽娜博士讲课PPT

第一步：颅内动脉结构的评估：

一般可以采用颞窗观察颅内动脉（如图5），通过不断调整超声探头角度观察ACA、MCA、PCA（见图6）。观察与测量指标可包括：血流速度增快的绝对值；不同动脉、同一动脉不同段血流速度之间的差值；频谱形态是否有改变。

图5：摘自《经颅多普勒超声TCD的诊断技术与临床应用》

图6：摘自《经颅多普勒超声TCD的诊断技术与临床应用》

血流指标（见图7）：

Vs收缩峰值流速：依赖于上游血管的决定因素：心输出量、同侧颈动脉血流速度、动脉血压。

Vd舒张期末流速：反映下游血管阻力

Vm动脉平均流速：综合考虑血管中不同元素的不同速度的平均流速，随着CBF降低而降低。

PI 搏动指数 = （Vs-Vd）/Vm，评价动脉的顺应性和弹性。

图7 摘自 J Ultrasound Med. 2017 Jun;36(6):1251-1266.

图7注解：大脑中动脉（深度38mm）的多普勒波形。记录收缩峰值流速（Vs，126cm/s）、舒张末期流速（Vd，47cm/s）和平均时间平均流速（Vm，76cm/s）。所显示的多普勒指数是自动计算的搏动指数(PI)为1.04。

颅内动脉频谱形态：反应血液在血管内流动的状态。

TCD频谱的纵坐标代表血流速度，周边代表的是该心动周期某一时刻最快的血流速度。频谱内每一点的颜色是该心动周期内某一时刻，该血流速度红细胞的数量，红细胞数量越多，信号越强。信号从强到弱的颜色变化为“红—黄—蓝”。正常情况，血流为层流，中央红细胞血流速度最快，向周边减慢，TCD频谱表现为红色集中，周边可见少量蓝色（见图7）。

正常：形似坡跟形态（见图8）

3峰：S1峰（收缩期）、S2峰（收缩期）、D峰（舒张期），并且S1峰>S2峰

2频：频窗清楚、频宽基本相同

1阻：低阻力型频谱（眼动脉除外）（见图9：MCA低阻力频谱），Vs=2Vd

图8：摘自张丽娜博士讲课PPT

图9：摘自J Ultrasound Med. 2017 Jun;36(6):1251-1266.

第二步：大脑中动脉（MCA）血流频谱形态评估（见图7、图9）：

MCA定位：手持2MHz探头水平置于颞窗，方向指向对侧，稍微施压压力，在深度40-65mm范围内检测到血流方向朝向探头的血管，即为MCA。压迫同侧颈总动脉时，MCA血流速度下降。

仔细分析MCA的频谱形态（S1峰、S2峰、D峰的变化）：正常情况下，收缩峰较为陡直，呈现为S1和S2峰，且S1大于S2峰。若脑动脉硬化（血管顺应性下降）时，收缩缝较为圆钝，S1和S2融合为一个，S2>S1，同时伴有舒张末期血流速度下降。

第三步：平均血流速度评估

3.1 Vm>85cm/s:

PI增高：脑缺血代偿期

PI正常：患者为高动力状态？血管痉挛？

与 颅外动脉（颈部动脉）血流对比：LR指数

Lindegaard指数（LR）是MCA中Vm /ICA中Vm

LR < 3：提示 高血流动力学状态 即颅内外血流速度均增加。（见图10：A在MCA中获得的多普勒波形; B对应于经颈窗远端测得颈内动脉IC的多普勒波形。LR=98/45=2.1，表明充血）

LR >3：提示：脑血管痉挛。（见图11：A在MCA中获得的多普勒波形;B对应于远端IC的多普勒波形。LR=130/28=4.6，表明血管痉挛。）

图10：摘自J Ultrasound Med. 2017 Jun;36(6):1251-1266.

图11：摘自J Ultrasound Med. 2017 Jun;36(6):1251-1266.

3.2 Vm<30cm/s;Vd<20cm/s

PI 正常：全身大循环流量不足（心输出量CO下降）

PI增高：脑缺血失代偿期 （最可靠的脑低灌注指标：Vm或Vd下降且PI增高）

3.3 正常

PI 正常：颅脑血流动力学基本正常

PI 增高：脑缺血代偿期

（3）脑血流自动调节能力的评估：瞬间充血反应实验(transient hyperemia response rate，THRR)

通过压颈试验造成MCA血流速度稳定下降到基线值30%~50%并维持3s，解除压迫，观察血流速度与基线血流速度的比值。

当THRR＞1.09时，认为具有动态脑血管自动调节功能；反之，则认为是动态脑血管自动调节功能受损

三、病例分享

65岁，老年女性，行动脉瘤夹闭术。术中血气：PCO₂ 24mmHg。CT：脑组织见肿胀。术后诊断为：1、右后交通巨大动脉瘤；2、呼吸性碱中毒。

患者入ICU后根据以上流程对该神经重症患者进行评估：

1、大循环评估：基本稳定

超声检查提示心、肺功能正常。血气分析表明乳酸正常。

2、脑血流评估：

2.1颅内压正常：超声下检查视神经鞘直径

2.2 脑血流状态评估

第一步颅内动脉的结构结构：Willis环呈现清楚，结构无异常

第二步：大脑中动脉（MCA）血流频谱形态评估：正常

第三步：平均血流速度评估:右侧MCA、ACA 痉挛

左侧大脑前动脉、大脑中动脉流速 正常，PI正常

后循环（双侧椎动脉、基底动脉）：流速正常、PI正常

右侧 大脑前ACA、中动脉流速MCA增加 且 PI 正常（此时应考虑脑血管痉挛亦或是循环高动力引起的脑充血?）

颅外血管对比， 计算发现：LR>3 

同时，检查该患者的脑氧饱和度NIRS（无创、红外线技术）：右侧脑氧饱和度下降。更加证实右侧大脑中动脉存在脑血管痉挛。

予以处理：调整呼吸机参数使得呼气末二氧化碳水平上升。30分钟后行血气：PCO₂ 34mmHg。

随后脑电图结果：发现脑血流快速好转。再次行TCD评估脑血流状态，提示右侧MCA痉挛解除。同时，根据超声下行瞬间充血反应实验的结果，寻找最佳的大脑灌注压。

术后第二天，减轻镇静，但患者的镇静评分下降。

患者脑电图检查无异常。血气分析提示乳酸升高。脑氧饱和度NIRS提示右侧脑氧饱和度下降。患者颅内压正常。TCD检查结果提示：右 MCA 痉挛（流速增快、PI正常，LR>3）。CT：内囊膝部见缺血灶。

此时，医疗团队考虑：乳酸升高的原因可能是因为脑缺血引起的应激反应。随后予以降温脑保护、加深镇静、适当补液等对症处理。

指导老师（李凤仙）点评：

张丽娜教授深入浅出的讲解了脑功能保护与脑血流、脑灌注以及脑血氧的关系；给我们分析了颅脑血流管理在神经重症患者的重要性；并详细解读了其评估方法与管理流程；最后结合具体病例，层层剖析了在发生脑功能异常时如何进行脑血流管理，通过调节或排除CO₂分压这个常见的影响脑血管、脑血流与脑功能的因素，实现患者良好转归。通过学习，我们充分理解并感受到脑血流管理对颅脑功能的影响及其重要性。

围术期脑血流的剧烈波动可产生严重并发症如脑出血、脑水肿和围术期认知功能障碍。此时，维持患者合适程度的脑血流、脑灌注以及脑代谢，是保证皮层神经元以及脑干生命中枢功能完整与良好的前提。因此，麻醉药对脑血流的影响是围术期相关神经并发症的重要考虑因素，对患者安全与预后，至关重要（PMID：12603451）。张教授在讲课中，也强调了：目前我们的个体化治疗（以个体病情指标为导向的定量治疗）应该逐渐转向器官化治疗（以某个器官功能改善为目的，以导致器官功能变化的原因为目标的针对性治疗）；而脑灌注的管理是在大循环稳定的前提下进行的，实际上属于血流动力学的器官管理层面。这对于神经重症管理，以及麻醉手术期间的患者管理，理念是一致的。

我们知道，脑血流的影响因素众多：从机体的运动状态、脑代谢率与呼吸频率，到疾病状态、自主神经功能以及内环境稳态，均影响脑血流量的调控（PMID：27145751；31216903）。正常状态下，机体自主呼吸与内环境稳定时，脑血流的调节主要依赖脑血管的自身调节与自主神经的支配与调控，可在一定范围内保证稳定的脑血流量与脑灌注（PMID：27521192）。但病理生理条件下，尤其在麻醉手术的影响下，患者的脑血管自身调节作用与血管反应性可能处于异常范围。正如张丽娜教授所传递的理念，这个时候根据PI（波动指数）寻找最佳CPP（脑灌注压）的重要性就体现出来了。因此，明确不同情况下脑血管的调节，掌握其在各疾病状态下的病理生理变化特征，是维持稳定的脑血氧供应、防治围手术期中枢神经系统并发症的前提。最后，张丽娜教授亦通过分析不同TCD与TCCD、Near-Infrared Spectroscopy的讲解与分析，提示我们：重点在于如何通过TCD频谱形态去分析患者的脑血流状态，这对于临床实际应用来说是十分重要的。多模态监测与管理是目前临床医疗活动中的常用手段，在手术室内亦如此。但如何分析纷繁的数据，在数据与图形背后找到主因，从而缓解患者的失衡状态，达到预期治疗效果，是我们作为医者所追求的。

我们通过张丽娜教授从理论到实践的层层剖析，对病人的大循环管理到器官微循环调控，均有很大的收获。

指导老师简介

李凤仙，医学博士，副主任医师，硕士研究生导师

中国药理学会麻醉药理学专业委员会青委会副主任委员

中国神经科学学会麻醉与脑功能分会第一届青年委员会委员

广东省医学会疼痛学分会青年委员

专业特长：从事临床麻醉10余年，胜任各亚专科临床麻醉工作；致力于麻醉与感觉神经系统、自主神经系统以及脑血流之间关系的临床与基础研究。