|
动脉二氧化碳分压(PaCO2)作为控制颅内压升高的目标干预措施及其对临床结果的影响尚不清楚。一项针对ENIO研究的预先计划的二次分析对此问题进行了探索，以评估入院时和ICU住院第一周动脉血气中PaCO2异常的发生率和ABI患者中PaCO2值与住院死亡率之间的关系。相关成果发表在2024年1月的Intensive Care Med杂志上。
DOI:10.1007/s00134-023-07305-3. 引言动脉血二氧化碳分压(PaCO2)的变化可对脑血管调节产生重要影响，进而导致急性脑损伤(ABI)患者脑血管张力、脑血流量(CBF)和脑血容量(CBV)的变化。在颅内压(ICP)升高的患者中，当患者对一级治疗反应较差时，过度通气诱导的低碳酸血症可被用作二级干预措施。然而，诱导低碳酸血症时必须谨慎，因为这会导致脑灌注不足，特别是当PaCO2水平< 25 mmHg时。根据脑外伤基金会指南的最新建议，不推荐预防性或长期使用极度低碳酸血症，只有在危及生命的脑疝患者中才考虑。欧洲重症医学会(ESICM)关于ABI患者通气管理的最新循证指南并未就颅内高血压患者的目标PaCO2水平提供明确的建议。缺乏结论性指导是由于在这一复杂的病理生理框架上可获得的证据质量有限。因此，急性脑损伤患者PaCO2的最佳临界值，无论有无颅内高压，目前仍存在争议。本研究对在重症监护病房(ICU)接受有创通气的ABI患者进行了一项全球多中心前瞻性观察性研究，目的是评估入院时和ICU住院第一周动脉血气中PaCO2异常的发生率和ABI患者中PaCO2值与住院死亡率之间的关系。研究方法本研究是对2018.6 ~ 2020.11期间进行的“神经重症监护病房患者的通气策略及其与预后的关联”(ENIO)的全球多中心观察性队列研究的预先计划的二次分析 纳入标准：(1)年龄≥18岁; (2)有创通气≥24 h; (3)因ABI入院(包括外伤性脑损伤-TBI); 蛛网膜下腔出血-SAH; 颅内出血-ICH; 缺血性卒中-IS)，格拉斯哥昏迷评分(GCS)≤12分; (4)曾尝试终止有创通气(定义为拔管试验和/或气管切开术)。 - 排除标准：孕妇、4级以上脊柱损伤患者、心脏停搏后患者和格林巴利综合征患者；入ICU前24h内停止生命维持治疗的患者；ICU入院前气管造口术患者；有重大呼吸道合并症或重大胸部创伤的患者。在亚组分析中，研究还排除了入院时缺少PaCO2数据的患者。
数据记录：基线特征[年龄、性别、身高、体重、体重指数(BMI)、既往合并症(慢性阻塞性肺疾病、心血管合并症、动脉高血压、吸烟、糖尿病、恶性肿瘤史等)];脑损伤类型和严重程度(与GCS相同); 神经外科和神经危重症护理管理，包括三级治疗(巴比妥昏迷、治疗性低温、颅内压监测和颅骨减压); 气道和通气管理(即气管切开术、呕吐反射、咳嗽、自主呼吸试验、拔管和再插管); ICU事件、院内死亡率和ICU预后(IMV的需要和持续时间、ICU住院时间[LOS]、死亡率、无创机械通气的需要和持续时间)。 定义：根据入院第1天的PaCO2值，根据既往文献和最新指南，将患者分为5个PaCO2组:正常碳酸血症，PaCO2> 35-45 mmHg；轻度低碳酸血症，PaCO2 32 - 35 mmHg；重度低碳酸血症PaCO2 26 - 32 mmHg；强迫性低碳酸血症PaCO2<26 mmHg，高碳酸血症PaCO2>45 mmHg。PaCO2异常定义为< 35mmhg或> 45mmhg。根据ENIO研究，在上午8点左右获得PaCO2样本。 研究目标：主要研究目标是描述ABI患者的PaCO2测量值，并评估研究队列中入院时和ICU住院期间PaCO2异常值的发生情况。次要研究目标是评估整个人群和不同脑损伤组(即TBI、SAH、ICH和IS)中PaCO2值与住院死亡率之间的关系。
研究结果入院时，PaCO2的中位数值为37 (34-41)mmHg; 804例(54.5%)患者在ICU入院时表现为正常碳酸血症，125例(8.5%)患者为高碳酸血症，334例(22.6%)为轻度低碳酸血症，173例(11.7%)为中度低碳酸血症，40例(2.7%)患者出现强迫性低碳酸血症。不同国籍、性别和ABI类型的患者PaCO2之间存在显著差异。正常和轻度低碳酸血症在ICP监测下更常见(p<0.001)，但在接受三级治疗或根据GCS和瞳孔特征的患者中则不常见。随着时间的推移，PaCO2值异常的发生如图1所示;只有少数出现PaCO2值多次异常事件，轻度低碳酸血症比其他异常更为常见。 图1：ICU住院期间出现异常Paco2发作的患者数量
在第1-3天，整体人群的中位PaCO2呈逐渐升高趋势（从37 mmHg[34-41]增加至38 mmHg [36-37];p<0.001)，整体人群和除外IS的所有ABI类别人群的中位PaCO2在1-7天也呈逐渐升高趋势（从37 mmHg[34-41]到39 mmHg [39-40]，p<0.001)。图2显示从第1天到第3天和第7天不同PaCO2类别的变化。低碳酸血症组发生的变化多向正常碳酸血症方向发展，仅有少数向重度低碳酸血症方向发展。大多数强迫性低碳酸血症患者仍然属于同一类别。大多数高碳酸血症患者向低碳酸血症发展。 图2：Sankey图提供了不同类型PaCO2异常患者在第1、3和7天的转变。
住院总体死亡率为12.1% (n = 178例);幸存者与非幸存者在ICU期间PaCO2值的变化轨迹见补充图S6-S8。当作为一个连续变量建模时，PaCO2与住院死亡率呈U型关系，低碳酸血症和高碳酸血症都与住院死亡率增加独立相关(p=0.0009，图3)。 图3：PaCO2(建模为连续变量)与使用纵向生存回归的住院死亡率之间的关系
当PaCO2按照离散类别建模时，U型曲线仍然存在(图3b)。与正常碳酸血症相比，强迫性低碳酸血症患者的住院死亡率最高( aHR 4.31;95% CI=1.56-11.87, p=0.005)，其次是高碳酸血症(aHR 3.67;95% CI=1.75-7.71, p =0.001)，严重低碳酸血症(aHR 2.77;95% CI=1.31-5.87, p=0.008)。轻度低碳酸血症患者与住院死亡率增加有显著的临界相关性(aHR 2.07;95% CI=1.02-4.12, p = 0.049)。相对分布分析进一步证实了低碳酸血症和高碳酸血症与住院死亡率之间的U型关联(图4)。尤其是当PaCO2 >45 mmHg和<32 mmHg时，住院死亡率显著增加。当每天分别评估PaCO2值时，也证实了类似的结果(图4b)。按照GCS>9和≤9分层的PaCO2与按单个观察时间点分层的PaCO2呈一致的U型曲线。 图4：旨在探讨二氧化碳分压、PaCO2c总体分布与住院死亡率的关系的相对分布分析
在TBI患者中，仅在严重低碳酸血症和高碳酸血症中发现与死亡率有统计学意义的关联[(aHR 4.43;95% CI=1.29-15.21, p=0.018)VS(aHR 4.58;95% CI=1.81-11.58, p= 0.001)，但其他PaCO2类别无差异。在脑出血患者中，只有高碳酸血症与死亡率增加显著相关(aHR 3.47;95% CI=1.08-11.18, p = 0.037)。在SAH患者中，强迫性低碳酸血症(aHR 46.76;95% CI=7.22-302.69, p<0.001)、重度低碳酸血症(aHR=7.04;95% CI=2.12-23.42, p=0.001)和轻度低碳酸血症(HR 3.68;95% CI= 1.12-12.05-p =0.032)均与住院死亡率独立相关，而高碳酸血症与住院死亡率无关。在IS患者中，与正常PaCO2相比，任何一种PaCO2类型都与住院死亡率显著相关。研究讨论这项针对ABI患者的多中心观察队列研究发现：在ICU入院的早期，PaCO2通常维持在正常到轻度低碳酸血症的范围内，重度低碳酸血症和高碳酸血症都与死亡率相关。然而，不同ABI类型的患者PaCO2变化对住院死亡率的影响不同，与SAH和IS相比，TBI和ICH人群对轻度低碳酸血症的耐受性较好。目前欧洲指南关于机械通气的ABI患者PaCO2的最佳目标尚无定论。西雅图指南建议：首先将PaCO2维持正常碳酸血症，35-38 mmHg作为一级目标，32-35 mmHg(轻度低碳酸血症)为二级目标，除了危及生命的情况和脑疝外，应避免严重的低碳酸血症。虽然低PaCO2可降低ICP，并可能改善大脑的自动调节，但由此引起的低碳酸血症相关血管收缩可能导致CBF和脑氧供的短暂减少。 有研究通过PET扫描证实过度通气后脑低灌注区增加、脑代谢或微透析发生重要变化，提示脑缺血的风险更高。但也有研究表明，轻度和短期的低碳酸血症对脑功能可能是安全的，对脑氧合和代谢的影响很小。 最近CENTER-TBI的一项研究表明，PaCO2指标的控制在各国之间仍然存在较大差异，但临床医生倾向于将PaCO2控制在38.9±5.2mmHg，平均最低PaCO2 35.2±5.3mmHg，而在ICP监测和颅内高压的患者中，通常将PaCO2控制在更低的范围。本研究和该研究的结论基本是一致的。 一项纳入了1776例TBI患者的研究对入院前呼末二氧化碳（ETCO2）的研究发现：ETCO2水平与30天死亡率之间呈L型相关，ETCO2＜35 mmHg与死亡率显著增加相关，但该研究只涉及入院前时间，对临床的指导意义有限。本研究发现入院早期PaCO2值与住院死亡率呈明显的U型曲线，其中高碳酸血症的曲线部分更陡峭，而正常碳酸血症或轻度低碳酸血症的结果倾向于更好。但不同类型的ABI患者曲线形状略有不同。GCS≤9的患者更易出现强迫性低碳酸血症，这意味着脑损伤更严重的患者更容易出现PaCO2的显著下降。 TBI患者和脑出血患者中，PaCO2控制在32mmhg~42mmhg与较低的死亡率相关。相反，在蛛网膜下腔出血和缺血性中风的患者中，低碳酸血症对死亡风险的影响更大，而高碳酸血症的危害较小。因此我们推测，在TBI和ICH患者中，主要问题是与脑水肿和出血相关的肿块效应，较低的PaCO2值有助于控制颅内高压并减轻继发性脑损伤;相反，对于存在血管痉挛或脑灌流不足风险的SAH患者或IS患者，脑灌流不足可进一步引起脑血管收缩，导致继发性脑损伤。 研究结论低碳酸血症和高碳酸血症都与院内死亡率相关。然而，在轻度TBI患者中，轻度低碳酸血症对临床预后影响不大。在实际的临床工作中，应根据ABI的类型考虑具体的PaCO2目标。译者简介译者简介：
宋捷，主治医师
毕业于复旦大学附属华山医院，目前就职于复旦大学附属华山医院虹桥院区ICU，在胡锦教授的带领下从事神经重症、颅脑创伤和脑血管疾病方面的临床工作和科学研究。
|
