颅脑损伤患者的机械通气：只见树木不见森林

今天人们普遍认为，重症监护医学的诞生发生在1952年剧烈的脊髓灰质炎流行期间的丹麦。由于常规治疗完全无效，哥本哈根脊髓灰质炎医院的主任医师拉森博士请求麻醉师比约恩·易卜生博士帮助。1952年8月27日，易卜生博士用他的技术治疗了一名12岁患有严重呼吸衰竭的小儿麻痹症患者。对女孩进行了气管造口、镇静剂、人工通气和抽吸。她活了下来，一周后，每例小儿麻痹呼吸衰竭患者都通过气管造口术受严重影响的脊髓灰质炎患者的死亡率大约从80%下降到40%。此后，丹麦医生将需要复杂治疗的病人，包括机械通气（MV），集中在危重病人的重症监护病房。

因此，第一例经气管导管正压治疗的病人患有神经系统疾病，并建立了第一个重症监护室（ICU），以管理需要进行MV的神经科患者。从脊髓灰质炎流行期间确立的重症监护原则开始，神经重症监护发展到一个特定领域，涵盖神经科和神经外科危重病人的各个方面。颅内压和脑血流量的临床病理生理学、脑功能监测、神经外科病人的术后护理、重型颅脑损伤、脑卒中和脑出血的治疗、继发性脑损伤的预防和脑死亡的处理成为几十年来人们认识和研究的中心问题神经科重症监护的实践，使神经危重病护理成为一门主要集中在神经系统发现和疾病上的学科。相应地，研究主要集中在特定的神经诊断、监测和管理方面。

在神经重症监护领域取得的进展增加了此类患者治疗的潜力，一些研究表明，当在专用Neuro-icus中治疗时，创伤和出血性脑损伤患者的结局得到改善，而不是常规icus(3)。尽管如此，神经重症监护医师原则上应该考虑大脑和其他系统之间的相互作用，将神经学和医学管理方面整合到一个独特的护理计划中，而单纯考虑学科的具体方面可能会导致忽视对任何危重病人有效的一般原则。

事实上，不分专业，任何重症监护医生都应掌握一定程度的血流动力学、镇静、感染、营养、肾脏护理，尤其是重症监护室最常见的MV。确保气道保护、改善组织氧合和调节脑血管反应性是脑损伤患者进行插管和机械通气的主要原因。尽管如此，受损的大脑会引起呼吸系统力学的变化，比如弹性和气道阻力的增加。此外，严重外伤性脑损伤和脑出血的患者更容易发生急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和呼吸机诱导肺损伤（VILI），从而延长ICU和住院时间。脑损伤后，全身炎症状态发展，炎症细胞也迁移到气道和肺泡腔。神经源性肺水肿、神经递质相关的参与或神经保护疗法的不良反应是肺损伤的其他潜在机制。事实上，不管其潜在机制如何，在炎症状态下，损伤性通气策略可能会显著加重肺损伤。

近年来，ARDS患者中MV的递送方式已发生了显着变化，这主要是由于对VILI的认识。肺保护性MV（LPMV）的使用已被反复证明可有效减少并发症和副作用，并全面改善ARDS患者的预后。LPMV是基于低潮气量（VT）的应用，一方面包含平台气道压力，可避免肺泡破裂和决定炎症介质释放的力的产生，另一方面，PEEP的水平可复张塌陷的实质防止因反复打开和关闭萎陷的肺泡而受损伤。然而，这种方法可能导致动脉二氧化碳分压(PaCO2)升高，从而对颅内压产生负面影响。在620例ICU蛛网膜下腔出血患者队列的回顾性研究中，170例患者（平均±SD颅内压为48±26 cmH2O）并发急性肺损伤。值得注意的是，其中51例患者的PaCO2和pH值，接受LPMV，VT为7 mL/kg预测体重(PBW)，PEEP高达10.5 cmH2O，与119例接受常规MV的患者无显著差异，提示脑损伤和颅内高压本身并不妨碍LPMV。

LPMV也适用于肺部健康的脑损伤患者。如果一方面增加每分钟通气量可能有助于控制PaCO2并避免脑水肿恶化，另一方面，高VT和呼吸率是重度脑损伤患者急性肺损伤的独立预测因素。在无ARDS的神经系统患者中，应用LPMV可减轻肺部炎症，导致肺损伤的发生率较低。一项包括20项试验的荟萃分析在无ARDS的患者中比较了LPMV与传统MV，结果显示后者与前者相反，显著增加了发生肺损伤的风险、肺部感染和肺不张的发生率以及死亡率。在一项包括697例因脑出血入院的患者的研究中，70%的MV时间花费在VT > 8 ml/kg PBW。使用高VT是发生ARDS的显著风险因素，这种相关性的大小在较高VT时更大，具有一种剂量-反应关系（此外，在VT>8 ml/kg PBW的通气时间每增加10%，ARDS的风险显著增加）。因此，在脑损伤患者的大脑和肺部需求之间保持平衡是至关重要的。

尽管是挽救生命的干预，但是MV与副作用和危及生命的并发症相关，因此无论基础疾病如何，均应尽快中止。停用MV的过程被称为撤机，当患者临床稳定并从表明实施MV的急性疾病中充分恢复时开始。当患者能够维持自主呼吸试验(SBT)时，认为撤机成功，在此期间患者的自主呼吸完全没有辅助或得到低水平呼吸机辅助的支持。撤机延迟和失败都是主要的临床问题。事实上，过度延迟撤除呼吸机支持和患者拔管增加了并发症的风险，延长了在ICU的停留时间，并显著增加了费用，而过早尝试撤除MV导致严重的痛苦，妨碍了恢复的过程并进一步延缓了撤机的过程。

当SBT成功时，认为患者准备拔管。过早尝试拔管并发拔管后呼吸衰竭和再插管，这与较高的死亡率、气管切开术率增加以及较长的MV和ICU住院时间相关。据报告，神经系统疾病患者的拔管失败率和再插管率范围为5%-35%。在这些患者中，精神状态改变是拔管失败的主要原因，但在拔管失败的患者中经常观察到通气中断、每分钟通气量减少和肺不张的体征。然而，Coplin等人对136例连续的插管脑损伤患者进行了前瞻性队列研究，报告称，在许多情况下，符合预定准备标准的患者即使格拉斯哥昏迷评分(GCS)≤8也可成功拔管，拔管延迟的患者肺炎发生率更高，ICU和住院时间更长。延迟(17.2%)或不延迟(18.9%)拔管的患者的再插管率无显著差异。在一项随机对照试验(RCI)中，包括100例神经外科患者，呼吸机管理方案，不包括GCS评估，没有减少MV持续时间和icu住院时间（主要终点），或再插管率和死亡率（次要终点）。值得评论的是，主治医生对方案的依从性较低，在第1个月和第6个月（和最后一个月）从50%降至13%。随后，另一项包括318例神经或神经外科患者的单中心RCT发现，与医生的唯一判断相比，撤机和拔管的系统方法包括每天筛选有意义的生理和临床变量，随后进行SBT，降低了继发于48小时内拔管失败的再插管率（主要终点），而不影响任何被视为次要终点的其他结局，如MV和ICU停留时间、死亡率和气管切开术率.与既往研究相比，本研究的方案依从性较高，总体达到97%。有趣的是，最近的一项RCT评价了用于断开气管切开脑损伤患者脱离呼吸机的相同系统方法，在纳入168例患者后被提前中断，因为失败率(29%)远高于之前报告的插管患者。

根据上述研究，有足够的信息认为MV的明智方法（如使用L PMV）以及撤机和拔管的全面管理可能有助于改善需要入住ICU和MV的重度脑损伤患者的预后。最近的工作试图将神经和神经外科重症患者的具体方面与重症监护医学的一般原则相调和。在一家大学医院的两家ICUS进行的前后研究中，在脑损伤患者中实施了多方面集束化，以评估减少MV持续时间的疗效。该3阶段研究入组了499例接受MV超过24小时的患者。第一阶段包括3年对照期，在此期间由主治医生自行决定治疗（299例患者）。在第二个为期1年的阶段，对ICU工作人员进行四点集束化培训，包括以下组成部分：(I)LPMV，由VT 组成，范围为6-8 mL/kg PBW，加上PEEP > 3 cmH2O，呼吸率设定为达到血碳酸正常或中度低碳酸血症；(II)早期肠内营养；(III)标准化抗生素治疗；和iv）拔管的系统方法，定义为GCS≥10、有效咳嗽和通过T管或应用最小呼吸机辅助成功进行的30 min SBT（< 10 cmH2O试验）。研究的第二部分之后是最终22个月的干预阶段（200例患者），与对照组相比，对整套最佳实践的依从性从对照阶段的6.0%增加到干预阶段的21.1%，干预组患者的MV持续时间更短。集束化的实施也降低了医院获得性肺炎的发生率，并增加了第90天的无呼吸机天数和无ICU天数。未观察到死亡率差异。拔管相关并发症的例数在两组间也无差异，但非计划性拔管率  干预组明显降低。

根据这些令人鼓舞的发现，Asehnoune等人最近进行了一项多中心前后试验，以评估质量改善项目对脑损伤患者结局的影响，该项目由与早期拔管系统方法相关的保护性通气策略组成。所有脑损伤患者，定义为GCS≤12结合脑计算机断层扫描显示的一个或多个急性过程，均纳入研究方案。同样，在之前的研究中，在干预前阶段，对照组由主治医生自行决定进行治疗。然后通过标准化教育项目对每个ICU的工作人员进行培训，以实施由LPMV组成的方案，VT < 7 mL/kg的PBW，PEEP范围为6-8 cmH2O。当满足以下所有标准时，患者还适合立即拔管： (1) 通过T型管或压力支持 < 10 cmH2O成功进行30 min SBT(2)有效咳嗽和(3)GCS ≥10。共招募744例患者，对照组391例，干预组353例。对照组平均接受的VT和PEEP显著高于干预组患者，而两组的早期拔管率无差异。此外，与对照组相比，干预组的次要终点无显著差异，包括90天死亡率、神经系统并发症和呼吸系统并发症，尽管在干预组观察到医院获得性肺炎和意外拔管的发生率有降低的趋势。

显然，本研究未能证明MV联合LMPV和早期拔管的策略可改善脑损伤ICU患者的结局。然而，考虑到干预阶段对方案的依从性较低，该研究也未证明相反的情况。事后分析表明，与684例护理方案偏离方案的患者相比，已完全实施该方案的60例患者在第90天无创通气天数，死亡率和无创通气的发生几率显着改善。虽然方案依从性如此低的原因尚未报告，但作者提出，除其他假设外，临床医生可能担心对LPMV脑功能的可能不利影响和早期拔管，考虑到在最近的严重脑损伤患者管理指南中缺乏关于LPMV和早期拔管的建议，这并不完全令人惊讶。值得注意的是，完全依从方案的患者的平均VT为6.4 mL/kg PBW，而护理涉及方案偏离的患者为7.3 mL/kg PBW，这不影响两组中观察到的PaCO2值。

事实上，要把危重病医疗的各个方面结合起来，似乎还有很长的路要走。我们是否应该考虑到神经重症医师在考虑与神经系统相关的护理以外的其他方面的护理时，忽略了他们特定领域之外的研究结果，是否存在特定的阻力？事实并非如此，正如最近一项描述ARDS患者实际操作的大型国际调查所表明的那样。这是不是我们的一个特点，重症监护室的医生，不愿意应用我们的研究所产生的证据？当然不是，如果一方面医生有内在的惯性，在他们的实践中引入研究人员创造的新奇事物，另一方面，患者选择随机对照试验可能会限制常规临床实践的适用性。尽管如此，我们不应忘记Ibsen 博士的教训，他了解了一种治疗技术在不同应用领域的潜力，以及丹麦医生们立即接受了这一新技术并相应地改变了他们的做法。他们拯救了许多人的生命，他们看到的是森林而不是树木。