目前文献对于TBI患者采用的最佳通气策略尚无定论，尽管围绕过度通气（HV）的使用越来越谨慎，但将专家共识建议转为临床实践仍不确定。本研究从一个大型多中心TBI患者队列前瞻性收集的观察数据中，在中心水平检查了机械通气期间的PaCO2管理，重点是HV的使用。研究结果发表在2021年的Intensive Care Medicine上。
目前文献对于TBI患者采用的最佳通气策略尚无定论，尽管围绕HV的使用越来越谨慎，但专家共识建议转为临床实践仍不确定。本研究从一个大型多中心TBI患者队列前瞻性收集的观察数据中，在中心水平检查了机械通气期间的PaCO2管理，重点是HV的使用。
控制动脉血二氧化碳水平（PaCO2）很容易，高碳酸血症使血管周围酸中毒，导致脑血管舒张，从而引起颅内容量增加。对于颅内顺应性差的患者，可能升高颅内压（ICP）。半个多世纪以来，过度通气（HV）一直是降低ICP的常用手段。然而，过度通气引起的血管收缩是一把双刃剑，它可以通过改变血管外pH值，引起碱中毒降低血管直径，调节脑血管张力，减少脑血容量和颅内容量，从而降低ICP，其可以代表控制颅内高压的有效措施，但可进一步带来继发缺血性损伤的风险。在欧洲创伤中心的一项调查中，最常报告的PaCO2目标是在没有颅内高压的情况下36-40mmHg，当ICP>20mmHg时，该目标降低到30-35mmHg。由于该问题可用循证证据较低，最新的TBI管理循证指南没有提供关于目标PaCO2水平的明确建议。尽管许多重度TBI患者接受了数天的机械通气，但很少有关于PaCO2目标的循证指南，临床实践仍然存在很大差异。最近关于急性脑损伤患者机械通气的共识建议将PaCO2的范围设为生理的35-45mmHg，并且仅将过度通气（PaCO2目标未确定）作为脑疝患者的短期治疗。然而，该文件无法提供关于对ICP显著升高但没有脑疝证据患者使用过度通气的建议。基于专家共识的颅内高压患者管理建议使用HV（PaCO232-35mmHg）控制ICP作为二级治疗，不支持较低的PaCO2水平，并建议不要常规使用过度通气使PaCO2低于30mmHg。本研究的目的是在现实环境中评估TBI患者机械通气的PaCO2管理和最低PaCO2目标，以及中心之间的差异，以评估使用重度HV与6个月临床结局之间的关系。我们观察到各中心在PaCO2值和HV使用方面存在巨大差异。尽管无法从这些观察性数据中得出因果推论，但我们的结果表明，在严重颅内高压患者中，HV与更差的长期临床结局无关。描述严重创伤性脑损伤（TBI）患者动脉血二氧化碳分压（PaCO2）的管理，以及高颅内压（ICP）患者的最佳PaCO2目标。CENTER-TBI 研究（Collaborative European NeuroTrauma Effectiveness in Research in Traumatic Brain Injury，clinicaltrials.gov NCT02210221注册），是一项多中心、前瞻性、观察性队列研究，该研究针对欧洲的65个中心TBI患者，研究于2014/12/19-2017/12/17期间进行，有关筛选和纳入设计和结果的详细信息已在前面描述。本研究是CENTER-TBI的二次分析。该PaCO2管理项目已在CENTER-TBI提案平台上预先注册，并在开始分析之前获得了CENTER-TBI提案审查委员会批准。本报告符合《加强流行病学观察研究报告》（STROBE）的报告指南。我们在CENTER-TBI核心研究中纳入了所有因TBI需要入住ICU、需气管插管和机械通气、在前7天内至少进行了两次PaCO2检测并入住研究中心的患者，该研究中心至少收治10名患者。研究网站 (https://www.center-tbi.eu/data/dictionary) 提供了有关数据的详细信息。在ICU的第一周，取动脉血气的每日最低和最高PaCO2值，如果置入了ICP装置，则每小时对ICP值进行分析。中度HV被定义为PaCO2范围在30-35mmHg之间，而PaCO2<30mmHg的HV被定义为重度。根据最新的TIL量表计算治疗强度水平（TIL）。ICU住院第一周进行有创ICP监测的患者归为ICPm，ICU住院期间未接受ICP监测的患者归为no-ICPm。颅内压升高定义为ICP>20mmHg。主要目的是描述TBI后重症监护病房（ICU）的第一周PaCO2值，并评估各中心的差异，重点是最低的PaCO2值。我们还评估了有无ICP监测（ICPm）以及有无颅内高压患者的PaCO2管理。我们评估了重度过度通气（定义为PaCO2<30mmHg）对长期预后影响。6个月时评估死亡率和功能结果（以扩展格拉斯哥预后评分（GOSE）衡量）。所有回答均由研究人员在伤后约6个月通过面对面访谈、电话采访或邮寄问卷从患者或委托人（认知能力受损妨碍患者访谈）处获得。所有评估人员都接受了使用GOSE的培训。不良结局被定义为GOSE≤4，包括不良的功能结果和死亡率。在CENTER-TBI数据集中包含的4509名患者中，来自欧洲51个中心的2138名TBI患者收住ICU。1176人需要机械通气，并且在入住ICU后的前7天内至少进行了两次PaCO2检测。我们最终纳入了1100名患者，共测量11791次PaCO2（每日最低5931和最高5860）。平均（±SD）PaCO2为38.9（±5.2）mmHg，平均最小PaCO2为35.2（±5.3）mmHg。ICPm组的平均每日最低PaCO2值显著降低（34.5 VS 36.7mmHg，p<0.001）。颅内高压患者的每日PaCO2最低点较低（33.8 VS 35.7mmHg，p<0.001）。在中心之间观察到相当大的异质性。更频繁地使用重度过度通气（HV）进行管理不增加6个月死亡率（OR=1.06，95%CI=0.77-1.45，p=0.7166）或不良的神经学预后（OR=1.12，95%CI=0.90-1.38）无关，p=0.3138）。表1总结了总体人群入院时的患者特征，并根据是否行ICP监测（n=751）或不行ICP监测（n=349）进行分层。中位年龄48岁（Q1-Q3=29-64），大多数患者为男性（74%）。64.7%的患者出现严重TBI（GCS≤8），12.5%的患者合并胸部外伤。727（97%）名ICPm患者在收住ICU的第二天置入ICP。在整个人群中，ICU入住时的平均PaCO2为39.1 (±6) mmHg，与ICPm患者相比，无ICPm组的PaCO2平均值更高（39.9±6.8 vs 38.7±5.6mmHg，p< 0.002）。在ICP监测的亚组患者中，我们还探讨了中心对颅内高压发生的反应（n=3646）。当ICP升高时，一些中心的目标PaCO2没有差异（即图2b中标识线附近的数据点），但大多数医院在监测ICP时倾向于采用较低的PaCO2目标（即图2b中实质上偏离标识线的数据点）。398名至少发生一次颅内高压患者的平均最低PaCO2显著低于240名没有出现ICP升高的患者（34.1 vs 35.6mmHg，p<0.001)。在ICP监测到位的患者组中，观察到在无颅内压和有颅内压升高的情况下，平均最低PaCO2存在显著的中心间差异（ESM图3）。在入住ICU的第一周内，397名（36%）患者（57%有一次、22%的2次和10%的3次）在ICU入住的第一周内发生了727次严重HV（PaCO2<30mmHg）事件。即使在调整了患者和创伤特征后，中心之间在使用HV方面也存在显着的异质性，MOR为2.04（图 3，ESM 表1）。我们发现ICP升高的发生与HV的使用之间存在显著的正相关。在ICPm患者中，即使校正协变量后，ICP升高的一天中HV的几率几乎是ICP对照组的3倍（OR=4.34 95% CI=4.25-4.44，p<0.0001 vs OR=1.47 95% CI=0.97-2.22，p=0.03167）。最后，从第1天到第7天，HV应用较少（每天HV的OR=0.83；95% CI=0.82–0.84，p< 0.0001）。不经常使用颈静脉球静脉血氧饱和度或脑组织氧合间接监测CBF。在接受重度HV的患者中，他们的使用没有发现差异。然而，使用重度HV与使用更积极的治疗显著相关。特别是接受重度过度通气的患者更有可能进行减压手术（8.6 VS 4.8，p<0.001）和高渗治疗（低剂量12.7 vs 5.5，p<0.001；高剂量16.8 vs 5.7，p<0.001)。总体而言，在1100名患者队列中，165人在ICU出院前死亡（15%）。在970名患者中，有246名患者（25.4%）死亡，529名患者（54.5%）出现了不良的功能结果（GOSE）≤4)。至少发生过一次重度HV的患者的6个月死亡率为29%，未发生重度HV的患者的6个月死亡率为23%（p=0.045），两组的不良 GOSE 发生率分别为64%和49%（p<0.001）。入院后前7天内接受重度HV治疗的患者比例在1%到30%之间。在IV分析中，应用重度HV（PaCO2< 30mmHg）不会显著增加死亡率或不良的功能结果。与应用重度HV频率较低的医院相比，重度HV应用率高10%的医院的患者死亡率高1.06（95%CI=0.77–1.45，p=0.7166），相同比较的OR为1.12（95% CI=0.90–1.38，p=0.3138）（表2）。图1. （a）各参与中心（按国家着色）和整体（灰色区域）ICU前7天记录的每日最低PaCO2分布。这些分布通过高斯核密度估计。（b）每日最低PaCO2的中心特定平均值（按国家着色）以及相应的95%置信区间。实心垂线代表每日最低PaCO2值的总体平均值，点的大小与中心的患者人数成正比。PaCO2：二氧化碳分压。AT 奥地利，BE 比利时，DE德国，ES 西班牙，FI 芬兰，FR 法国，HU 匈牙利，IT 意大利，LT 立陶宛，NL 荷兰，NO 挪威，SE 塞尔维亚，UK 英国表1. 基线人口统计学和临床特征，包括总人群入住ICU时的创伤特征、临床表现和神经影像学特征，并根据是否存在ICP监测进行分层图2. （a）每个参与中心的无ICPm与ICPm患者的平均每日最低PaCO2值的散点图（按国家着色）。虚线代表中心，线上或附近的数据点表示该中心的PaCO2目标不受ICP监测的影响。灰色区域两侧灰色梯度表明无ICPm与ICPm患者的值之间的这条线的偏差越来越大。阴影中的每个渐变代表一个单位变化（mmHg）。点的大小与中心ICPm患者的数量成正比。来自匈牙利的离群值中心仅包括12名患者的2名无ICPm患者，在结束通气前各仅进行了两次测量。（b）在每个参与中心（按国家），没有发生ICP升高（ICP≤20mmHg）的ICPm患者与至少有1次ICP升高（>20mmHg）的ICPm患者的每日最低PaCO2值的平均值。虚线代表中心，点的大小与ICP升高的ICPm患者数量成正比。图3. 使用重度HV时中心间变化的Caterpillar图。该图显示了每个中心的预测随机截距，以及它们95%的预测区间。值越高，表示使用重度HV的倾向越高。纵向随机效应logistic模型用于校正随机变量，并调整核心影响协变量和ICP升高。MOR总结了中心之间的变化：MOR=1表示无变化，而MOR越大，出现的变化越大。中位优势比（MOR=2.04）是指在两个随机选择的中心对具有相同协变量和（可比）随机效应的患者使用重度HV的几率。表2. 具有完整数据的工具变量方法对6个月结局的逻辑混合效应模型的结果（n=919）尽管我们的结果可能为医生提供有用的背景和重要的临床信息，但鉴于以下多种原因应谨慎解释它们。首先，6个月GOSE和死亡率受其他几个因素的影响，如全身和ICU并发症，以及ICU后事件。其次，这是对大型研究数据的分析，主要涉及TBI的流行病学、临床护理和结果。由于呼吸管理不是研究的主要重点，因此缺少有关这些患者通气管理的更具体数据，无法加强分析。第三，在6个月时评估结果，这可以被视为TBI后结果的早期测评，并且需要进一步的长期评估。第四，我们没有特别考虑患者的体温管理，这会对PaCO2值产生重要影响。最后，数据集只收集了每日最低和最高的PaCO2值，因此遗漏了PaCO2和肺功能参数的可能变化，这些变化可能在一天中突然重复发生。然而，我们的分析包括每日PaCO2的数据，从而提供了一段时间内PaCO2管理的纵向视图。各中心对通气的操作方式不同，并根据颅内压力的变化而变化。接受ICP监测患者的PaCO2往往较低，尤其在ICP升高时。在更频繁使用重度过度通气的中心不会影响患者预后。我们需要随机对照试验和高水平证据指南来支持TBI患者最佳通气管理和PaCO2目标的合理选择。
