床头抬高对急性脑损伤患者脑氧的影响：一项前瞻性队列研究
PMID: 34312789
DOI: 10.1007/s12028-021-01240-1
导读
来自法国的麻醉及危重症的Laetitia Burnol等人在ICU内开展了一项前瞻性队列研究，定量分析了3个不同的床头抬高程度对急性脑损伤患者脑氧、脑血流的影响，结果发表在2021年7月的Neurocrit Care上。
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研究背景
急性脑损伤患者的管理旨在及时发现、预防和/或治疗继发性脑损伤。多模态监测的目的主要是降低颅内压、改善脑灌注。床头抬高可能对脑损伤患者有利，因此也是诊治中的重要举措。危重症患者的标准体位是半坐位床头抬高30°，该体位可降低肠内营养患者发生无症状胃肠道返流的风险，从而降低呼吸机相关肺炎的发生。近年来，也有研究表明床头抬高可降低脑损伤患者的ICP。然而该体位也会影响患者平均动脉压（MAP），在降低ICP的同时也会降低MAP，从而导致脑灌注压（CPP，CPP=MAP-ICP）不变甚至降低。
越来越多的证据表明，除了优化ICP和CPP外，对于脑损伤的患者，脑氧也是影响患者预后的重要因素。当脑组织氧输送下降（如脑血流量下降和/或动脉氧分压下降）脑氧也会受影响。头位对血压的影响会使患者的脑氧进一步下降。但目前头位对脑急性脑损伤患者脑血流量、脑氧、ICP、CPP的影响的研究较少。有研究表明急性脑损伤（TBI）患者头位从0°（平卧位）抬高30°可显著降低ICP，而不影响脑氧（颈静脉球脑氧饱和度和/或脑组织氧分压PbtO₂）。对于大脑半球梗塞的患者，头位从0°抬高30°可同时降低ICP和病侧脑血流速度（FVm）。在这些研究都只做单次测量，但临床中急性脑损伤患者脑血流动力学随时发生变化；而且这些研究只对比了仰卧位和床头抬高30°的情况。
因为ICP、脑氧、脑血流和床头抬高、监测时间节点之间存在复杂的相互关系，因此本文通过一项队列研究，分别在床头抬高0°、15°、30°时，对ICU内急性脑损伤患者同时进行ICP、CPP、PbtO₂、TCD监测。本研究假设急性脑损伤早期，床头抬高30°使脑氧和脑血流下降。除此之外，对去骨瓣减压组患者进行亚组分析，探讨这些指标变化是否受脑组织顺应性变化影响。
方法
研究设计：前瞻性队列研究
时间：2012/02至2015/09
研究地点：法国圣迪斯安、格勒诺布尔两家大学附属医院的ICU内，其分别有23张普通ICU床位和9张神经外科ICU。
患者
纳入标准：
a) 成人急性脑损伤患者：如创伤、脑血管病或其他脑损伤
b) 行脑实质内ICP监测（Codman ICP监测）
c) 由临床医生决定是否行PbtO₂监测（Licox脑氧监测），脑氧探头置入受伤较轻侧脑组织或卒中对侧大脑
排除标准：
经过积极治疗仍有持续血流动力学不稳定、呼吸功能不全，发病时即存在严重大脑缺氧（PbtO₂<15mmHg）或顽固性颅内压增高（ICP>30mmHg），出现脑血管痉挛、没有ICP和PbtO₂监测者。
患者管理：
⇀ 用丙泊酚/咪达唑仑联合舒芬太尼/瑞芬太尼镇静；
⇀ 机械通气维持PaCO₂在35-40mmHg、PaO₂维持在80-120mmHg；
⇀ 使用冰毯或在腹股沟处放冰袋进行物理降温使体温维持在36-37℃；
⇀ 使血糖维持在7-10mmol/L；
⇀ 血钠135-145mmol/L。
⇀使用血管活性药物去甲肾上腺素将CPP维持在60-70mmHg，必要时用晶体进行扩容。
⇀ 心脏超声评估患者心功能正常（左心射血分数>55%）、容量正常（中心静脉压>5cmH₂O，没有利尿剂情况下尿量>5ml/kg/h）。
研究方案：
所有患者最初床头均抬高30°、头部相对躯干保持正中没有屈曲或扭转。床头抬高的程度用测角仪和可调电动床完成。头位抬高稳定10min后，5min内各参数测量3次取平均值。然后将患者床头下降至15°和0°进行上述类似的测量和记录。测量时患者镇痛镇静药物及呼吸机参数均不调整。调整去甲肾上腺素剂量使CPP保持在60-70mmHg。患者ICP和PbtO₂置入后即入组，入ICU第1个24h（实验1）、然后24h（实验2）和96h（实验3）后重复测定。如改变头位过程中，如出现MAP较基线下降超过15%、ICP超过30mmHg或PbtO₂下降至15mmHg以下则终止试验，将患者头位调整回原位。
研究变量：
每隔5min记录患者特征、脑功能参数（如ICP、CPP、PbtO₂），使用2D超声多谱勒每隔5s测量两侧大脑中动脉FVm、收缩期血流速度FVs、舒张期血流速度FVd，PI（搏动指数）=（FVs-FVd）/FVm。每次头位改变后监测患者血气（PaCO₂和PaO₂）。CPP的测量受MAP的影响，而MAP在右心房水平和Monro孔水平测得的数值不同，因此本研究MAP在Monor孔水平进行测量。记录转出ICU时患者GOS评分（1分代表死亡，5分代恢复良好）。
结果
2家ICU共纳入23例急性脑损伤患者，患者临床特征见表1.。16例TBI患者发病时GCS<9分，3例SAH，3例卒中。有10例患者（包括5例TBI）经药物治疗后仍顽固颅高压行去骨瓣减压。从受伤到置入颅内探头的中位时间为24h（10-24h）。实验1在入ICU第1个24h内进行，分别有18例、21例和15例患者完成实验1、实验2及实验3。数据丢失大多是因为患者神经或呼吸系统因素不耐受、PbtO₂测量时技术问题、恶化为脑死亡或患者病情迅速好转苏醒。没有因影响颅内稳态受损而被迫中断实验的病例。
表1. 23例患者的临床特征
表2显示在实验1，2，3中在CPP、动脉血气、Hb和体温不变的情况下，不同床头抬高水平对不同脑功能参数的影响。在实验1和实验2中，床头0°相比抬高30°和15°，患者去甲肾上腺素使用剂量最少（ps均<0.05）。根据线性混合模型，床头抬高会明显影响ICP、PbtO₂及脑血流（PI、FVm，见表3）。在实验1中，逐渐下调床头抬高高度（即从30°到15°到0°），ICP逐步增高，从30°降到15°时ICP平均升高2.6mmHg（1.4-3.7mmHg，p<0.001），从30°下降至0°时ICP平均增高7.4mmHg（6.3-8.6mmHg，p<0.001）。而PbtO₂和FVm在头位从30°降至0°时分别增加1.2mmHg（0.2-2.3mmhg，p<0.05）和4.1cm/s（0.0-8.2cm/s，p<0.05）。PbtO₂和FVm的改变在实验2中更明显。而去骨瓣减压和头位改变的顺序均不会影响脑功能参数。
表2. 入ICU后三个实验中，头位抬高30°、15°和0°时对脑功能参数的影响
ICU住院第1周，Innsbruck中心相比Monza中心患者镇静药物应用时间更长（p < 0.001; A = 0.77），中位时间分别为7（7-7）天和6（4-7）天。同样地，Innsbruck中心升压药应用时间超过Monza (p = 0.008; A = 0.69)，别分为7（6-7）天和6（4-7）天，见图2.。最后，Innsbruck中心患者CSF引流量在ICU住院第1周引流更多(p < 0.001; A = 0.77)。12个月时神经功能预后两个中心之间没有明显差异（χ2检验比例：GOS1-3分时分别p = 0.53和p = 0.79，GOS4-5分时p = 0.53和p = 0.79；OR=0.87）
表3.PbtO₂、ICP、CPP、PI和FVm的线性随机斜率混合模型
表3. ICP>20mmHg的时间占比协变量的多因素Logistic回归分析
讨论
本研究采用多因素分析来研究急性脑损伤稳定患者在不同测定节点上、不同头位对脑功能参数的影响。在急性脑损伤早期，头位从30°降至15°、0°，ICP会逐步升高、脑氧和脑血流则改善。尽管改变的幅度有限，但仍能在没有严重脑缺氧或顽固性颅高压的患者中观察到这些参数的变化。因此，对于急性脑损伤早期高危患者，除非能监测脑氧和/或脑血流，将患者床头抬高到30°时仍需谨慎。但是患者个体差异较大，本文观察到的床头抬高对大脑功能参数的影响尚不能推广用于所有人，因此对于床头抬高的位置仍需个体化。
尽管床头抬高30°是目前ICU的常规做法，但最近急性创伤或非创伤性脑损伤管理指南中并没有指出最佳的床头抬高高度。这可能跟文献结果不统一和/或头位对神经功能预后影响不大有关。一项研究表明平卧和床头抬高30°对急性卒中患者的神经功能预后没有影响。ICP、脑氧、脑血流量及测量时间点之间的复杂相互作用需要合适的统计学方法（如线性随机斜率混合模型），而该方法在既往的研究中没有使用过。
本研究采用多因素分析明确了ICP和头位之间的关系，且和测定的时间点无关。当患者床头抬高时ICP下降，且随头位的进一步抬高ICP呈比例下降。头位对ICP的影响可能跟下肢静脉血流增加，颅内静脉血流重新分布导致脑血容量下降有关；或者是因为脑脊液再分布至蛛网膜下腔，后者这个假设可能是主要机制，因为床头抬高产生静水压梯度，使脑脊液从颅内转向脊髓腔；在该模型中，脑脊液压力遵从流体动力学定律；而健康志愿者从站立位变卧位时脑容量没有明显变化。除此之外，我们发现去骨瓣减压虽然可减少脑血容量，但没有改变头位对ICP的影响。
对于病情稳定的患者，在其他可能影响PbtO₂的因素（包括镇静药、CPP、PaCO₂、PaO₂、Hb、体温）均不变时，床头抬高30°及平卧时患者的脑氧和脑血流出现了短暂且显著的变化。没有患者出现心力衰竭或容量不足的情况。为维持CPP在60-70mmHg，从床头抬高30°下降至0°时，去甲肾上腺素的剂量明显下调，可能跟直立位产生的静水压（Monro孔水平测得的MAP）消失有关。Ng等人的研究未发现PbtO₂随床头抬高而改变，在0°时PtbO₂波动在6-100mmHg，在30°时波动在4-92mmHg，因为数值跨度较大所以很难得出头位对脑氧的真实影响。而本研究中，FVm在平卧时高于床头抬高30°时，该结果可能提示平卧时脑灌注增加。但有趣的是，实验2中的PbtO₂和FVm相比实验1，均改善，且药物或其他参数均无变化，好比脑血流量增加但不影响ICP。上述反映出急性脑损伤后一个短暂的灌注过程，即先出现低灌注，紧接着出现高灌注。这些发现也强调了急性脑损伤监测时机的重要性。
本研究的局限：
样本量小，只有23例患者纳入分析，但最初入组评估的患者两个ICU分别有158及167例；
只对病情稳定的患者进行监测，而没有分析严重脑缺氧及颅内压控制欠佳患者，未来需对病情更严重的患者进行分析；既往的研究显示床头抬高对基线ICP高和ICP低阻患者的脑灌注的影响完全相反。据此，通过床头高度的调整来改变ICP可用于恢复脑灌注，然后直接根据脑氧和脑血流的结果再进行调整。
尽管本研究患脑损伤的形式多样，但大多数为TBI。颅脑病变的性质、定位和范围对头位改变引起的变化的影响尚不明确。
每个实验中，我们没有监测大脑自主调整能力，只是通过推测来解释实验3中床头抬高可减少去甲肾上腺素的剂量，可能跟脑损伤后期，脑组织顺应性改善和/或脑自主调节能力恢复有关。
研究中没有软件可同时逐步测定ICP、CPP、PtbO₂和FVm，因此不能明确其他参数，如临界闭合压（CCP，即血管塌陷和完全闭合时的内部压力）
结论
对于病情稳定的进行脑损伤患者，床头抬高从30°下降至15°时ICP会显著增高。同时在脑损伤早期，床头稍抬高，脑氧和脑血流会都发生轻度但显著改善。随着病情发展，急性脑损伤患者间脑功能参数差异较大，因此床头抬高程度需个体化。
叶相如
华山医院神经重症住院医生，目前从事神经重症、气道管理、感染方向的临床及科研工作。