呂盛秋，呂 宇，黃京菊，覃 濤，楊 耿，楊葉桂，盧俊宇**

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，廣西南寧 530007；2.廣西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，廣西南寧 530007)

經(jīng)顱多普勒超聲(Transcranial Doppler Ultrasound，TCD)是一項(xiàng)重要的無創(chuàng)腦監(jiān)測(cè)技術(shù)，近年來在各類重癥神經(jīng)損傷患者中已進(jìn)行了大量研究并被廣泛應(yīng)用，包括重型顱腦創(chuàng)傷、膿毒性腦病、心肺復(fù)蘇后缺血缺氧性腦病等[1-4]。而接受體外膜肺氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO)支持治療的患者亦存在發(fā)生各類急性腦損傷的高危風(fēng)險(xiǎn)[5]，特別是接受動(dòng)脈靜脈體外膜肺氧合(Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation，VA-ECMO)治療的患者，因心臟泵血功能下降導(dǎo)致機(jī)體血流動(dòng)力學(xué)紊亂，往往表現(xiàn)為平均動(dòng)脈壓(Mean Arterial Pressure，MAP)下降、脈壓差(Pulse Pressure，PP)變小，進(jìn)而導(dǎo)致腦灌注不足。利用TCD在VA-ECMO治療的患者中進(jìn)行相關(guān)腦血流動(dòng)力學(xué)評(píng)估，有助于早期發(fā)現(xiàn)該類患者是否發(fā)生腦損傷及其病理生理學(xué)變化，便于病情判斷。本研究擬通過TCD監(jiān)測(cè)VA-ECMO患者腦血流動(dòng)力學(xué)，分析腦血流參數(shù)變化與患者脈壓、ECMO流量的關(guān)系，為指導(dǎo)臨床治療提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2020年11月至2022年1月廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院收治的行VA-ECMO支持治療的成人患者(年齡>18歲)，共16例。本研究為前瞻性觀察研究，經(jīng)患方知情同意并經(jīng)廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 臨床治療

所有納入患者均采用股靜脈和股動(dòng)脈置管方式放置ECMO導(dǎo)管；在ECMO轉(zhuǎn)機(jī)后，對(duì)患者常規(guī)進(jìn)行鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛、呼吸機(jī)輔助通氣(保護(hù)性通氣策略)，通過調(diào)節(jié)呼吸機(jī)和ECMO氣流使血?dú)舛趸挤謮?PaCO2)維持在35-45 mmHg；當(dāng)紅細(xì)胞壓積<30%時(shí)輸注紅細(xì)胞，血小板計(jì)數(shù)小于100×103/mm3時(shí)輸注血小板；通過使用肝素維持活化凝血時(shí)間(ACT)目標(biāo)在180-220 s；同時(shí)盡量維持MAP在70-80 mmHg[6]，若此時(shí)PP≤10 mmHg，予降低后負(fù)荷處理使MAP進(jìn)一步降低至60-75 mmHg[7]，并維持ECMO流量在4.0 L/min以上。

1.2.2 觀察指標(biāo)

(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)轉(zhuǎn)機(jī)后脈壓差是否大于10 mmHg將納入觀察的VA-ECMO患者分為兩組，A組PP>10 mmHg，B組PP≤10 mmHg。記錄兩組VA-ECMO治療患者的一般資料特征，急性生理和慢性健康狀況評(píng)估(APACHE Ⅱ)評(píng)分、全面無反應(yīng)性量表(FOUR)評(píng)分、血管活性藥物評(píng)分(VIS)、ECMO治療時(shí)間、ICU住院時(shí)間、出院時(shí)腦功能表現(xiàn)分級(jí)(Cerebral Performance Category，CPC)，其中CPC 1-2級(jí)為神經(jīng)功能預(yù)后良好，CPC 3-5級(jí)為預(yù)后不良。若住院期間顱腦CT證實(shí)存在腦梗死、腦出血、腦水腫、缺血缺氧性腦病或有癲癇癥狀發(fā)作,則認(rèn)為患者ECMO治療期間出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥并記錄。

(2)血流動(dòng)力學(xué)管理指標(biāo)。記錄兩組患者行TCD檢查時(shí)的MAP、PP、ECMO血流速度、患者尿量。

(3)相關(guān)生物標(biāo)志物。記錄患者上ECMO 24 h內(nèi)的紅細(xì)胞壓積、ACT、降鈣素原(Procalcitonin，PCT)。

(4)TCD監(jiān)測(cè)。使用TCD(以色列瑞邁德有限公司，Digi-Lite，2.0 MHz探頭)在患者ECMO轉(zhuǎn)機(jī)后24 h內(nèi)獲取相關(guān)腦血流參數(shù)，包括雙側(cè)大腦中動(dòng)脈(Middle Cerebral Arterys，MCA)血流頻譜形態(tài)、收縮期血流速度(Vs)、舒張期血流速度(Vd)、平均血流速度(Vm)、阻力指數(shù)(RI)、搏動(dòng)指數(shù)(PI)，并計(jì)算腦血流指數(shù)(Cerebral Blood Flow Index，CBFi，CBFi=10 MAP/1.47PI)。

(5)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。采用SPSS 25.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以四分位數(shù)間距表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用例數(shù)(%)表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 一般臨床資料與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果

共納入16例VA-ECMO支持治療患者，其中男性10例，女性6例。上ECMO的原因有急性心肌梗死6例(37.5%)、心臟術(shù)后低心排綜合征4例(25%)、暴發(fā)性心肌炎2例(12.5%)、心肌病3例(18.75%)及肺栓塞1例(6.25%)。其中，順利撤除ECMO的患者A組8例(80%)，B組2例(33.33%)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。出院時(shí)表現(xiàn)為CPC 1-2級(jí)的患者A組4例(44%)，B組1例(20%)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；16例患者中有2例因家屬放棄治療無法確定其神經(jīng)功能結(jié)局。12例患者在ECMO期間或ECMO撤機(jī)后完成了CT檢查，其中6例CT有陽性發(fā)現(xiàn)，A組和B組各3例。A、B兩組MAP及ECMO流量差異均有顯著意義，B組MAP低于A組[(59.44±15.54)mmHg vs (77.93±8.68) mmHg，P=0.008]，B組ECMO流量高于A組[(4.29±0.88)L/min vs (3.37±0.74) L/min，P=0.041](表1)。

2.2 TCD腦血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)結(jié)果

兩組患者腦血流動(dòng)力學(xué)結(jié)果如表2所示，相較于PP>10 mmHg組(A組)，PP≤10 mmHg組(B組)患者M(jìn)CA的Vs、Vm有所下降，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩組患者兩側(cè)MCA的CBFi差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。B組患者右側(cè)MCA的PI值[0.32(0.14，0.48)]較A組[0.68(0.33，0.82)]明顯下降(P=0.039)，右側(cè)MCA的RI值[0.26(0.12，0.37)]較A組[0.47(0.27，0.52)]也明顯下降(P=0.039)，二者差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表2 不同脈壓差患者TCD腦血流參數(shù)Table 2 TCD cerebral blood flow parameters of patients with different pulse pressure differences

續(xù)表Continued table

3 討論

危重患者的血流動(dòng)力學(xué)紊亂會(huì)導(dǎo)致包括大腦在內(nèi)的器官灌注不足。有研究報(bào)道VA-ECMO輔助治療期間患者神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率為15%，主要有腦死亡、腦梗死、腦出血和癲癇四大類[8]。大腦作為人體的生命中樞，保證腦灌注是診療過程的重中之重，臨床上判斷機(jī)體器官灌注常用的指標(biāo)有神志、尿量、乳酸，但是在危重患者中鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥物的使用、急性腎損傷所致無尿等使上述項(xiàng)目判斷受到限制，腦灌注及腦功能的評(píng)估則需要更客觀、可視的檢測(cè)手段輔助判斷。TCD具有無創(chuàng)、安全、操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，大量研究證實(shí)了TCD在腦灌注、腦血管調(diào)節(jié)能力以及是否發(fā)生腦血管痙攣、顱內(nèi)高壓、腦死亡等腦損傷方面有預(yù)判作用[3,9-11]。而ECMO是一種需要精細(xì)管理且費(fèi)用昂貴的支持治療手段，在治療的過程中更需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)評(píng)估各重要器官的灌注，特別是評(píng)估大腦中樞的灌注是否充足，有無發(fā)生嚴(yán)重腦損傷。利用TCD可直觀了解ECMO患者的腦血流變化并判斷腦灌注情況。有學(xué)者認(rèn)為VA-ECMO期間腦血流減少和非搏動(dòng)性血流可能在腦損傷的發(fā)病機(jī)制中起作用[12]，因此本研究的主要對(duì)象為接受VA-ECMO治療的患者，觀察分析其出現(xiàn)脈壓大于10 mmHg以及脈壓下降甚至平流時(shí)的腦血流參數(shù)特點(diǎn)。

影響腦血流的首要因素是血壓，而在VA-ECMO時(shí)ECMO流量也是重要影響因素。脈壓差小于10 mmHg時(shí)可認(rèn)為心肌頓抑、心臟泵功能衰竭，可能反映了左室擴(kuò)張的發(fā)生[7,13]。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脈壓差明顯小于10 mmHg時(shí)，MCA血流頻譜形態(tài)也和外周動(dòng)脈血流壓力波形一樣表現(xiàn)為平流或者趨向平流[圖1(a)]，MCA血流下降，其中Vs、Vm下降，同時(shí)右側(cè)MCA的PI值也明顯下降，這與Kavi等[14]的研究一致，此時(shí)低PI受心功能影響，不應(yīng)誤認(rèn)為是腦血管擴(kuò)張或腦血流停滯。當(dāng)心肌頓抑或心臟驟停時(shí)，腦灌注只能依靠提高ECMO流量來維持[15]，當(dāng)患者血流形態(tài)為非搏動(dòng)血流時(shí)，其腦血流形態(tài)與正常生理狀態(tài)及心泵功能尚存的其他疾病狀態(tài)均不同，此時(shí)多少血流量能保證腦灌注，又該使用何種腦血流指標(biāo)判斷病情及預(yù)后仍未明確，這也是筆者開展此研究的原因。在一項(xiàng)兒童VA-ECMO的研究中發(fā)現(xiàn)，PI的增高可能提示患兒存在急性神經(jīng)損傷[16]。本研究中有6例患者顱腦CT發(fā)現(xiàn)存在腦出血或腦梗死，但其PI普遍偏低或正常，僅有1例PI高于正常，但本研究例數(shù)較少，無法證實(shí)PI與腦血管事件的相關(guān)性，能否使用PI預(yù)判成人VA-ECMO患者發(fā)生急性神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥仍待進(jìn)一步研究。另外還發(fā)現(xiàn)1例急性心肌梗死導(dǎo)致心臟驟停后行VA-ECMO治療的患者的脈壓差低于10 mmHg時(shí)ECMO流量為4.7 L/min，此時(shí)大腦中動(dòng)脈Vs、PI值均較低[圖1(a)]，但該患者仍獲得良好神經(jīng)功能結(jié)局，原因可能是充足的ECMO流量維持了大腦平均腦血流速度，使血氧輸送得以保證，而隨著心功能的好轉(zhuǎn)，PI逐漸恢復(fù)至正常生理水平[圖1(b)]。下一步可能需要進(jìn)一步分析這類患者PI的動(dòng)態(tài)變化與預(yù)后的相關(guān)性。

圖1 急性心肌梗死患者行VA-ECMO治療時(shí)其腦血流變化情況Fig.1 Changes of cerebral blood flow in patients with acute myocardial infarction treated with VA-ECMO

VA-ECMO治療心功能衰竭病人時(shí)往往會(huì)面臨左心超載的問題，較高的流量及壓力可加重心臟后負(fù)荷，而較低的壓力可能又無法保證患者腦血流灌注，因此MAP往往需要控制在相對(duì)較低但又能保證器官基本灌注的水平，通過優(yōu)化ECMO流量、血管活性藥物和液體療法改善左室擴(kuò)張。但如何尋找VA-ECMO最佳MAP仍懸而未決。有研究通過回顧性分析尋找最佳灌注壓，發(fā)現(xiàn)VA-ECMO患者的MAP低于70 mmHg時(shí)無一存活[6]，但該研究并未觀察及收集患者腦血流的情況，無法了解當(dāng)時(shí)的腦灌注。在本研究中，脈壓差≤10 mmHg的7例VA-ECMO患者均面臨左心超載的問題，均給予了降低后負(fù)荷的處理，同時(shí)提高了ECMO血流。筆者動(dòng)態(tài)觀察了1例患者從非搏動(dòng)血流到恢復(fù)搏動(dòng)血流時(shí)的腦血流(圖2)，為減輕左室超載使用了硝酸甘油，患者M(jìn)AP曾低至55 mmHg，但其ECMO流量基本維持在4 L/min以上，停用鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛后該患者蘇醒，且其腦電圖、腦局部組織氧飽和度均未見明顯異常。說明利用TCD動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ECMO患者腦血流或許可指導(dǎo)調(diào)整最佳MAP及ECMO流量，但仍需設(shè)計(jì)合理的大樣本臨床對(duì)照研究進(jìn)一步證實(shí)。

圖2 心臟術(shù)后低心排綜合征患者的MCA血流頻譜及其腦電圖、局部組織氧飽和度Fig.2 MCA blood flow spectrum,EEG and local tissue oxygen saturation in patients with low cardiac drainage after cardiac surgery

本研究存在局限性。首先，未能對(duì)患者ECMO上機(jī)前進(jìn)行顱腦CT檢查，無法確定其腦血管病變是否發(fā)生于ECMO治療前，部分患者因?yàn)椴∏椴环€(wěn)定無法完成CT檢查。其次，由于家屬自動(dòng)放棄等原因，未能追蹤到這類患者的神經(jīng)功能結(jié)局。最后，因?yàn)檠芯康臉颖玖枯^小，結(jié)果可能會(huì)受影響，且研究?jī)H納入了VA-ECMO患者，不能反映其他人群情況，而VV-ECMO患者也可能存在腦血流動(dòng)力學(xué)異常，未來還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

在VA-ECMO治療的過程中利用TCD監(jiān)測(cè)該類患者的腦血流動(dòng)力學(xué)具有可行性，TCD在ECMO患者腦功能評(píng)估中具有重要指導(dǎo)意義。但利用TCD在早期發(fā)現(xiàn)患者神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的證據(jù)仍不充分，今后將繼續(xù)開展該方向的臨床研究。