薛月川蔡君婷翻译徐道妙校对

摘要

脑损伤后可能发生严重的肺部疾病，如呼吸机相关性肺炎、急性呼吸窘迫综合征或神经性肺水肿。它们是处理脑损伤患者的关键，因为呼吸衰竭和机械通气似乎是病人死亡率增加、神经系统预后不良以及重症监护病房或住院时间较长的危险因素。脑和肺之间有复杂而强烈的相互作用。对于最近描述的“双重打击”模型，提出了一些特别有意思的假设。因为对颅脑损伤合并肺损伤患者的呼吸机设置研究不足，医生常对颅脑损伤患者中使用保护性通气策略抱有担心。这篇综述旨在描述脑损伤患者肺损伤的流行病学和病理生理学，以及在急性脑损伤的背景下，不同机械通气方式对大脑的影响。

关键词：脑肺交互，脑损伤，肺损伤，保护性通气，双重打击模型

核心点：脑-肺交互是脑部到肺部以及肺部到脑部的复杂相互作用。在脑外伤患者中，医生通常会害怕使用保护性通气，但是如果使用正确的话，即使使用了呼气末正压和肺复张，机械通气也会对脑氧合产生有益的影响。这篇综述旨在描述脑损伤患者肺损伤流行病学和病理生理学特征，以及在急性脑损伤的情况下，不同机械通气方式对大脑的影响。

介绍

脑肺交互是从脑部到肺部以及从肺部到脑部的复杂相互作用。现已有对发生在脑损伤如严重创伤性脑损伤（TBI）、蛛网膜下腔出血（SAH）或中风后的部分严重肺损伤的描述。这些肺损伤包括呼吸机相关性肺炎（VAP）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和神经源性肺水肿（NPE）。它们是处理脑损伤患者的关键点，呼吸衰竭和机械通气似乎是患者死亡率增加、神经系统预后不良和重症监护病房（ICU）或住院时间（LOS）延长的危险因素。脑-肺相互作用的病理生理学是复杂的，对于最近描述的“双重打击”模型，提出了一些有趣的假设。这篇综述旨在描述脑损伤患者肺损伤的流行病学和病理生理学特征，以及在急性脑损伤的背景下，不同机械通气方式对大脑的影响。

脑部受伤后肺部受损

脑损伤后VAP，ARDS或NPE可能导致严重的肺部疾病。在这篇综述中，胸外伤的直接后果（如肋骨骨折、肺挫伤或血液/气胸）将不在本综述中讨论。Zygun等人在一项观察性队列研究中，报告了例重度TBI患者的非神经系统器官功能障碍。89％的患者患有至少一种非神经系统功能障碍（器官系统组件评分≥1），并且81％的患者出现呼吸功能障碍[动脉氧分压/吸入氧浓度（PaO2/FiO2）=-]。35％的患者发展出至少一种器官衰竭（器官系统评分≥3），最常见的非神经系统器官衰竭是严重的呼吸衰竭（PaO2/FiO2≤），发生在23％的患者中。其他多中心研究也报告了TBI或SAH后脑外器官功能障碍，其发生率很高。与非神经系统疾病患者相比，脑损伤患者中尤其是呼吸衰竭和ICU获得性败血症发生率高。

脑损伤患者的肺部损伤很常见，并可能直接改变临床结局，从而带来重大影响。呼吸衰竭和机械通气似乎是脑损伤患者死亡率增加和神经系统预后不良的危险因素，并与较长的ICU和医院LOS相关。Pelosi等在最近的一项前瞻性观察和多中心研究中，描述了患有各种类型脑损伤的机械通气患者（例缺血性或出血性中风和例脑外伤患者）的结局，并将其与非神经系统疾病进行了比较。呼吸衰竭是神经系统疾病患者中最常见的脑外器官功能障碍。机械通气的神经系统疾病患者比非神经科患者具有更长的住ICU天数和呼吸机使用天数、更有可能行气管切开术、更多的VAP和更高的死亡率。

VAP

由于意识水平下降，大量误吸甚至微误吸，神经病患者经常遇到肺炎和VAP。已经确定了脑损伤患者发生VAP的危险因素：输血多，年龄，肥胖，糖尿病，免疫功能低下，慢性肺部疾病和使用巴比妥类药物。此外，机械通气、使用镇静剂和肌松剂、既往使用抗生素治疗以及机械通气期间无活动，会增加发生VAP的风险。另外，脑损伤诱导的免疫抑制促进了感染的发展。

重度TBI患者VAP的发生率为21％至60％。甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌是重度TBI患者VAP中报告的最常见病原体。早期的肠内喂养和口腔护理已被证明可以减少神经科ICU中VAP的发生。Pelosi等报道，与缺血性或出血性卒中患者和非神经系统患者相比，TBI患者的VAP发生率更高。

Cinotti等回顾性分析了例机械通气的SAH患者。48.7％的患者发生VAP，主要的病原体也是甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌。这项研究并未发现这些患者的病死率增加，但是机械通气时间和ICU停留时间更长。Frontera等分析了例SAH患者（有或没有机械通气）的数据，并量化了院感的发生情况。他们发现，肺炎是最常见的并发症，发生率为20％。肺炎是病死率或3个月时严重残疾的独立因素。

Kasuya等观察了名机械通气的卒中患者，VAP发生率为28％。VAP延长了机械通气时间和ICU停留时间。慢性肺疾病、入院时美国国立卫生研究院卒中评分和出血性转化是VAP的独立危险因素。最常见细菌是耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌。在严重缺血性卒中患者中，VAP增加了3倍的病死率。

急性呼吸窘迫综合征

脑损伤患者ARDS的发生率很高。大多数研究中使用的ARDS的定义是美欧共识会议标准。最近的一项研究报道了例神经系统疾病（出血性中风，SAH，硬膜下血肿，TBI和缺血性中风）患者中ARDS的发生率为35％。其他研究表明，格拉斯哥昏迷评分（GCS）得分9的患者的ARDS发生率为19％至35％。

单独TBI患者ARDS的发生率为20％-25％，而在SAH患者中为20％-38％。最近的一项美国的回顾性研究纳入了年至年的数据，发现急性缺血性卒中患者入院时ARDS的发生率为4％。在另一项回顾性队列研究发现，在例急性卒中患者中，误吸相关的ARDS为3.6％。

在所有病例中，ARDS都会影响脑损伤患者死亡率和并发症发生率。TBI后ARDS的发生使住院病死率增加了3倍。ARDS是导致病死率增加和神经系统预后不良的独立危险因素，并伴有较长的ICU停留时间和住院时间。发生ARDS的危险因素已经得到确认。首先，反应初始严重脑损伤的低格拉斯哥昏迷评分（GCS3-4）和初始脑CT扫描异常（中线移位和整体CT表现）。其次，据报道，诱导性高血压、血管活性药物的使用和药物滥用是重度TBI中ARDS发生的独立因素。最后，一般的危险因素包括年龄，男性，种族，慢性高压病史，糖尿病，慢性阻塞性肺疾病，脓毒症，心血管，肾脏和血液系统功能障碍。最近，Mascia等在一项前瞻性多中心观察性研究中描述了82例重度TBI患者的通气管理。22％的患者发生了ARDS，这些患者最初的潮气量（Vt）比没有ARDS的患者高。ARDS发生比例的增加与Vt设置呈剂量反应关系。在ARDS发生前，72％的ARDS患者的平均Vt≥10mL/kg预测体重（PBW）。重度TBI患者的呼吸机管理似乎是ARDS发展的关键点，并且符合“双重打击”模型，这将在本综述中详细介绍。

ARDS的时间布呈双峰，在机械通气开始后的2-3天出现早期高峰，而在7-8天出现晚期高峰（通常与肺炎有关）。

NPE

NPE已经被描述了多年。它被定义为除其他原因外，严重的中枢神经系统损伤（例如TBI，SAH，卒中，脊髓损伤，癫痫持续状态，脑膜炎或硬膜下出血）后急性发生的富含蛋白水肿液的肺水肿。

一项对年至年NPE病例报告的综述表明，发生NPE最常见的神经损伤是SAH（42.9％），71.4％的患者症状发作在脑损伤后4小时。NPE的病死率很高，接近10％，但存活的患者通常很快恢复（52.4％患者72h）。Rogers等人报道了一个大型的头部损伤患者尸检数据库，这些患者在受伤当时或受伤96小时内死亡。NPE的诊断条件包括水肿液的出现、肺充血和出血导致的肺重量增加。在现场死亡的单独TBI患者，NPE的发生率为32％。在96小时内死亡的患者，这一比例达到了50％。即使胸部X线被认为是正常的患者，脑灌注压与PaO2/FiO2比也呈负相关。NPE在动脉瘤性SAH中的发生率从2％到25％不等，在致命性SAH中的发病率似乎更高。确定的危险因素是老年，手术延误，椎动脉手术以及临床和CT扫描评分的严重程度（Hun-Hess和Fisher评分）。SAH后NPE的发生与不良预后和较高的病死率相关。

可以将NPE视为符合ARDS共识的定义。因此，一些作者提出了以下诊断标准：（1）双侧肺浸润；（2）PaO2/FiO2比;（3）无左心房高压的证据；（4）出现导致颅内压（ICP）增加的严重脑中枢神经系统损伤；（5）无其他ARDS常见原因（例如误吸，大量输血或脓毒症）。

脑-肺交互的病理生理学

脑到肺的通路

急性脑损伤后发生肺损伤的病理生理学仍在争论中，目前已经提出了几种理论，最近“”“双重打击”模型被提出。

ICP增加引起的交感神经反应起重要作用。一些作者用神经-心脏和神经-血流动力学范例解释了NPE的某些部分机制。已有充分证据表明，直接引起的心肌损伤导致的Takotsubo心肌病可以参与NPE。脑损伤后的大量交感神经放电似乎可导致直接心肌细胞损伤，出现室壁运动异常。神经血流动力学理论的定义是由于体循环或肺循环压力的快速升高导致的间接心室顺应性受损。事实上，血流从高阻力的体循环到低阻力的肺循环的转移会导致静水压型肺水肿的发生。动物模型发现左房压、体循环和肺循环压力的增加与NPE相关。尽管静水压力和心脏损害很可能在NPE的发病机理中起作用，但这些理论不能解释肺泡液中存在的红细胞和蛋白质。

爆炸理论

Theodore和Robin首次提出NPE血管通透性的损害的爆炸理论。ICP急剧升高引起的短暂血管内压力升高会损害毛细血管肺泡膜。因此，肺内皮损伤导致富含蛋白质的血浆泄漏。该理论认为高静水压和肺内皮损伤并存。发生这种肺水肿似乎需要一定程度的毛细血管高压，而压力依赖性的通透性增加可能是NPE的共同点。动物模型对该理论进行了探索。Maron等报道了犬的离体灌注肺叶，至少需要70torr的静脉压才能使蛋白渗出，并注意到静脉压的增加与总蛋白的渗透反射系数之间存在线性相关性。Bosso等探讨了颅内高压兔的肺动脉高压程度与死亡后血管外肺水含量（EVLW）之间的关系。肺动脉压必须超过25torr才能观察到血管外肺水的增加。相反，Bowers等人通过测量肺淋巴的回流速度和蛋白质含量来确定绵羊模型中颅内高压的影响。他们注意到，肺血管通透性增加是恒定的，但肺血管压力却不恒定。很少有关于人类的报道，这是因为在ICP最初急剧增加时很少进行血流动力学监测。最初的血流动力学不稳定和严重的交感反应后，体循环和肺循环压力可恢复至正常值，而毛细管-肺泡膜损害持续存在。尽管NPE表明脑损伤后发生了直接肺内皮损伤，但一些作者并未观察到体循环压力的变化。这个概念被称为“肺小静脉肾上腺素超敏反应”。

肺小静脉肾上腺素超敏反应

一些进行了连续血流动力学检测的人类病例报告发现NPE时没有血流动力学不稳定状况的发生。因此，NPE可能部分是由于脑损伤后大量交感神经放电后导致的选择性肺静脉收缩引起的。肺血管具有α-和β-肾上腺素能受体，这些受体激活可能导致内皮完整性改变。动物模型显示，肺血管通透性增加和水肿形成无法用单纯的血流动力学变化解释。McClellan等在ICP升高的麻醉犬中发现，其肺血管通透性（渗出性水肿）增加了3倍，而肺动脉压和心输出量只有轻度增加。然而，当他们在没有颅内高压的狗中复制这些血流动力学变化时，并没有发现蛋白质泄漏指数的任何变化。Peterson等在不同颅高压水平的麻醉后绵羊中应用α-肾上腺素能阻滞剂。他们发现体循环血压仅有微小影响，但却可以预防肺水肿的形成，这支持了肾上腺素能作用对肺血管床具有直接影响的观点。

双重打击模式

全身性炎症反应似乎在急性脑损伤后肺衰竭的发展中起主要作用。这种病理生理过程完善了爆炸损伤理论。脑损伤后发生颅内炎症反应，并在脑损伤组织局部产生促炎因子白介素1（IL-1），IL-6），肿瘤坏死因子（TNF），IL-8。小胶质细胞和星形胶质细胞是炎性介质的主要来源。然后，由于跨颅梯度的不同，血脑屏障（BBB）通透性的改变使这些促炎因子进入体循环。这可能是导致脑外器官功能障碍的原因。全身产生的炎性介质构成了炎性环境：这是“首次打击”。因此器官更容易被正常情况下危害较小的事件损害，例如机械通气，感染或外科手术等，这是``二次打击（图1）。López-Aguilar等将兔子随机分为对照组或脑损伤组，在相同的呼吸机设置下进行分钟的机械通气，然后进行更高条件的机械通气。在脑损伤组中，肺的超滤系数，体重和肺泡出血的变化更大。高活化的中性粒细胞和白细胞-内皮细胞的相互作用可能是造成这种病理过程的原因。在人和动物中已经显示出脑损伤后在脑和肺中均发生急性炎症反应。实验性脑出血损伤伴随着脑和肺中细胞内粘附分子1和组织因子的增加。同时观察到进行性中性粒细胞募集和肺部形态学损伤（如肺泡结构破坏）。Kalsotra等显示大鼠脑损伤后巨噬细胞和嗜中性粒细胞向主要气道和肺泡腔内大量迁移，肺内白三烯B4生成增加。与健康受试者或机械通气的非脑死亡患者相比，脑死亡的器官捐献者支气管肺泡灌洗中的IL-8水平明显更高。此外，肺中的中性粒细胞浸润与IL-8水平密切相关。在大鼠重力跌落TBI模型中，II型肺泡上皮细胞的超微结构发生了损伤，表现为细胞内液泡和脂质过氧化增加的。最近，Heuer等研究了急性颅内高压的猪。他们报道，与没有颅内高压的对照组相比，尽管没有低灌注和低氧血症，但颅高压组的肺和其他器官的炎症、水肿和坏死分值更高。在此之前，他们比较了4组猪：对照组、颅内高压组、ARDS组，和颅内高压+ARDS。他们分析了每组猪肺部CT扫描结果单，纯颅内高压会增加猪肺密度，同时使得ARDS肺密度增加加重。此外，在正常和受伤的肺中，颅内高压降低了肺的气/组织比，增加了充气不良和肺不张的肺面积。颅内高压加剧了这些肺部CT扫描损伤。

儿茶酚胺风暴与脑部和全身性炎症反应（首次打击）共同创造了一种炎症环境，导致肺部对其他伤害事件（二次打击）的敏感性增加。这一途径可能是急性脑损患者肺损伤的基础。但是，这种炎症级联反应不是以单行线的方式发生，即从大脑到肺部，同时也从肺部到大脑。

下丘脑-垂体-肾上腺轴

多年来，实验和临床研究中一直探索在脑损伤中下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）的作用，它可能参与肺功能障碍。确实，它对创伤后的应激和全身炎症反应有重要影响。在创伤的初始阶段，炎症介质（如IL-6）会大量激活HPA轴以诱导初始皮质醇过多（代偿性抗炎反应综合征的主要效应因子）。这种皮质醇过多症可以减少炎症反应的有害影响，它可以在生物体中扩散并保护其他器官。此外，内源性糖皮质激素刺激抗感染免疫，HPA轴在血流动力学反应和维持血压中起主要作用。

TBI后，25％-50％的患者表现为急性继发性肾上腺功能不全。这些患者的预后和神经系统预后较差，动脉压更低、缩血管药用量更多、患者病死率更高。此外，创伤引起的肾上腺功能不全与全身炎症反应综合征相关。肾上腺皮质功能不全患者的血浆IL-6水平高于肾上腺对应激正常反应的患者水平。在多发伤患者中，第7天持续存在的高血浆IL-6水平与更高的死亡率和肺炎发生率有关。持续存在的全身性炎症反应医院感染的发生。主要的理论解释是，继发性肾上腺功能不全使患者处于失控的全身炎症反应的不良效应中，从而造成免疫受损和院感，尤其是VAP和严重炎症反应。因此，这种HPA轴功能障碍可能参与了TBI后的肺衰弱。

一项多中心随机试验报道了例严重创伤和皮质类固醇激素不足的插管患者，使用氢医院获得性肺炎的风险，尤其是在重度TBI亚组中。然而，最近的在重度TBI患者中的试验并未证实这一结果。急性缺血性卒中后诱导的免疫抑制与HPA轴相关异常已有描述，可能与肺炎高发有关。

肺到脑通路

已有报道在自主神经系统，神经-炎症，神经-内分泌系统和免疫系统间存在着复杂的通路。该途径参与正常生理，有助于维持体内稳态，但可能导致不良反应。肺到脑的通路可能涉及两个部分：肺损伤本身（例如ARDS）和机械通气。

呼吸机设置不当引起的肺部损伤可能导致炎症反应，最初位于肺实质内。但这可以扩展到全身循环，然后扩展到其他器官和大脑。肺部损伤可导致多器官衰竭。ARDS患者死亡的主要原因是多器官功能衰竭，而非低氧血症或肺功能障碍。ARDS幸存者的认知能力下降，包括记忆，语言和认知能力下降，长时间机械通气的患者可以出现记忆和认知改变等神经系统损伤。参与学习和记忆过程的海马特别容易缺氧。然而，无论缺氧程度如何，ARDS均可导致海马损伤导致的记忆缺陷。与脓毒症休克相同，ARDS可以诱发神经元损伤。Nguyen等在一项前瞻性研究中研究了例患有严重脓毒症或脓毒症休克的患者。他们发现这些患者血浆脑损伤标记物S-β蛋白和神经元特异性烯醇化酶（NSE）升高的比例分别为42％和53％。据报道，意识障碍和脑病患者的S-β蛋白水平较高。在ARDS的猪模型（灌洗模型）中，肺灌洗导致的低氧血症猪其S-β蛋白水平明显高于低吸入氧浓度导致的低氧血症猪。而且，海马的组织病理学改变仅发生在ARDS猪中。作者认为，脑损伤可能是由于ARDS而不是低氧血症。S-β蛋白和NSE可能代表ARDS患者的脑损伤和BBB改变。血脑屏障和肺屏障的通透性均可被这种病理生理状态改变，并允许脑与肺之间的交流。

肺部损伤可能会加剧大脑对急性损伤的敏感性。Heuer等人在先前的研究中报道了单纯ARDS的猪会出现脑损伤，以及ARDS+颅内高压组的肺与脑之间的相互协同作用造成脑损伤的恶化。实际上，与对照组相比，所有组动物（颅内高压，ARDS和ARDS+颅内高压）的脑组织氧合（PtiO2）和脑组织密度（反映脑水肿）均降低。与对照组相比，所有组动物的血浆NSE和S-β蛋白水平均显着升高，但ARDS组的升高最为明显，IL-1β和IL-6也同样如此。Hegeman等描述了肺部受到损伤性应力和牵拉后肺泡炎症、中性粒细胞募集和细胞因子的产生。被细胞因子激活的内皮细胞分泌趋化因子并在其表面表达粘附分子，从而导致白细胞粘附性增强和活化免疫细胞跨内皮迁移。这种局部炎症会扩散到全身循环中。肺部炎症可通过体液、细胞和神经途径扩散到大脑系统。

除肺部损伤外，ICU每天应用的机械通气策略可能会损害脑局部血流和脑氧合。事实上，Bickenbach等人在超过8小时的ARDS猪模型中研究了PtiO2和脑代谢。其将猪随机分为2组：低潮气量（LT）（6mL/kg）组和高潮气量（HT）（12mL/kg）组。两组之间在PaO2，PaCO2和pH方面没有差异。ARDS可以导致两组PtiO2均下降，但LT组在4h和8hPtiO2的增加明显高于HT组。HT组在2、4和8h的微透析中乳酸含量较高。2小时后，LT组血浆S-蛋白水平开始下降，HT组IL-6水平开始升高。因此，与ARDS大潮气量通气相比，小潮气量通气改善了脑组织的氧合。大潮气量通气可能会增加炎症反应，并可能损害脑氧合和脑代谢。Quilez等在大鼠机械通气模型中通过c-fos的表达（一种神经元激活的标志物）研究了Vt对脑区域激活的影响。他们将脑部健康的大鼠岁分为3组为：基础组（不接受机械通气），低Vt组（8mL/kg和呼气末正压（PEEP）为0cmH2O）和高Vt组（30mL/kg和PEEP0cmH2O）。高Vt组的压后皮质和丘脑的炎症反应（TNF-α）和c-fos表达高于低Vt组。因此，机械通气的设置可以直接影响大脑，很可能是通过炎症介质。这些数据凸显了在进行机械通气的患者中，尤其是在脑损伤患者中，呼吸机设置的重要性。

肺与脑之间的冲突

机械通气可以提供氧供和清除二氧化碳，严格控制PaO2和PaCO2，其目的是防止继发性脑缺血并改善神经系统结局。

为了预防或限制通气引起的肺损伤（VILI），提出了保护性通气的概念，即低Vt，平台压30cmH2O和足够的PEEP水平。VILI被认为是三种机制的结果：容积伤、塌陷伤和生物伤。。容积伤是由于高Vt导致的肺实质过度扩张引起的。塌陷伤是由于PEEP水平不足引起的肺泡开放和关闭造成的。生物伤是因为高潮气量导致的肺泡过度膨胀和肺单位反复开放闭合造成的局部炎症产生的。然而，大多数ARDS患者通气策略的研究都排除了脑损伤患者。低Vt，高PEEP和肺部再扩张，通过低Vt、高PEEP和肺复张以及允许性高碳酸血症达到的ARDS的“开放肺并保持开放状态”的概念可能会对大脑造成潜在的有害后果，危重症医生通常担心脑损伤患者的这些不良后果而不敢应用某些保护性通气策略。

潮气量

使用低Vt可以降低ARDS患者全身和肺部炎症反应，同时也会降低处于炎症过程的患者的炎症反应，如误吸、脓毒症、肺炎和创伤。Mascia等人报告说，随着潮气初始剂量（Vt）设置的增加，重度TBI患者中ARDS的比例呈剂量反应关系。重度TBI患者的呼吸机管理似乎是ARDS发展的一个关键因素。如我们之前所述，高Vt可能会影响大脑，并且可能是肺部的伤害性事件（第二击），其由于大脑受伤而特别敏感。关于在TBI患者中使用低Vt尚无前瞻性研究。然而，最近，Krebs等报道了在患有严重脑损伤的大鼠中，低Vt（6mL/kg）伴低肺开放PEEP组与高Vt伴低PEEP组相比，氧和得到了改善，组织学反应肺损伤得到了减轻，基因组分析和RT-PCR表明IL-6水平下降。

ARDS的保护性机械通气包括低Vt（6mL/kg）和低分钟通气量，以及由此导致的允许性高碳酸血症。高碳酸血症的脑效应是众所周知的（血管舒张），在颅内高压的情况下应避免出现。重度TBI的治疗目标是将PaCO2维持在35至40mmHg之间，但这一目标在应用保护性机械通气时有时无法实现。采用神经监测的个性化管理可以使我们在特定的困难情况下使用更高的PaCO2值，并监督其对脑稳态的影响。一项针对12名SAH和ARDS患者的小型回顾性研究报告，肺保护性通气和高碳酸血症（50-60mmHg）并没有增加ICP。最近，Westermaier等对评级较差的SAH患者的PaCO2逐渐增加至40、50和60mmHg，结果发现脑血流量和脑组织氧饱和度（StiO2）持续升高但颅内压没有升高。

PEEP

PEEP是保护性机械通气的一部分，其可以开放塌陷的肺泡，改善PaO2和肺顺应性。然而，PEEP可能通过CO2介导的血流动力学改变的不良反应改变脑血流量。因此，Pelosi等在一项前瞻性观察性多中心研究中发现，ICU中超过80％的神经系统患者通气时PEEP≤5cmH2O。PEEP对于防止塌陷和/或开放塌陷的肺泡，并因此减少肺不张是必要的，尤其是在使用低Vt时。它的应用也是保护通气的一个关键点。

一些研究报道了PEEP对脑血流动力学的影响。Mascia等对12名脑损伤伴ARDS的患者随机应用了在5或10cmH2OPEEP。有反应的患者肺弹性阻力下降而PaO2增加，而无反应的患者的弹性阻力和PaCO2增加。颅内压和颈静脉氧饱和度在可复张患者中不变，但在不可复张的患者中增加，表明这组患者中发生了不良反应。因此，当患者对PEEP水平有反应时（即不引起过度扩张，死腔和PaCO2的增加），在脑损伤患者中使用PEEP似乎是安全的。当PEEP可以促进肺复张时，颅内压和脑灌注不会改变，PaO2升高。如果选择了最佳PEEP且能个体化应用，则在脑损伤患者中应用PEEP可能是安全且必须的，例如对于ARDS但有健康大脑的患者。

Muench等研究了PEEP水平对健康猪和SAH患者的颅内压，PtiO2，脑血流量和全身血流动力学的影响。高水平的PEEP并未影响猪脑的这些参数。在SAH患者中，局部脑血流发生了改变，这是由动脉血压的和脑自动调节的改变造成的。体循环动脉压恢复正常可恢复脑血流量。最近，Schramm等测量了20例ARDS患者的脑血流量。PEEP从9cmH2O增加到14cmH2O没有影响血流速度。Caricato等研究了呼吸系统顺应性对PEEP颅内作用的影响。PEEP分别为0、5、8或12cmH2O时，对脑和全身血流动力学没有影响。如果维持血压稳定，则使用PEEP似乎是安全的。

此外，一些作者建议优化头部的高度，以增强通过椎体静脉系统的脑静脉回流，使其不受胸腔内压力的影响，并保持PEEP低于ICP以限制静脉反流的影响。

对宏观血液动力学、呼吸系统和脑参数的精确监测对优化PEEP在脑损伤患者中的应用是必需的。

肺复张

针对ARDS患者的多项研究建议采用肺复张（RM）打开塌陷的肺泡，然后应用适当的PEEP维持肺开放，从而改善氧合和呼吸系统的顺应性。然而，与PEEP一样，RM可能会通过干扰静脉血液回流和增加胸腔内压力而降低动脉血压和增加ICP。Bein等报道了在11例严重脑损伤（创伤性和非创伤性）伴ARDS患者中，RM（包括维持30s60cmH2O的压力）。结果发现，在RM结束时，ICP增加，平均动脉压、脑灌注压（65mmHg）和颈动脉血氧饱和度（55％）下降。动脉氧合改善仅出现在RM结束后，而未能维持。因此，作者不建议此做法。对脑血流量和颅内压的影响取决于血液动力学对RM的耐受性。肺单位的再充气不仅取决于充气压力，还取决于压力的持续时间（充气压力与时间的乘积）。Constantin等人对比了两种RM方法：40cmH2O的持续气道正压（CPAP）通气维持40s，将PEEP维持在低位拐点以上10cmH2O的长叹息（eSigh）通气维持15min。发现只有eSigh增加了复张的肺容积，且eSigh的血流动力学耐受性由于CPAP，同时产生更好和更长时间的动脉氧和改善。此外，对RM的反应性可能依赖于肺的形态学。弥漫性通气丧失的患者比局灶性通气丧失的患者反应更好。使用RM之前必须考虑这些参数。Nemer等也在SAH伴ARDS患者中比较了2种RM：35cmH2O的CPAP维持40s，15cmH2OPEEP、高于PEEP35cmH2O的压力控制通气，持续时间2min。CPAP复张导致较高的颅内压（20mmHg）和较低的脑灌注压（65mmHg）。在另一项研究中，以3cmH2O递增和递减的PEEP逐步对9例ARDS伴脑损伤患者进行了28次RM。与基线值相比，RM后平均动脉压，颅内压和脑灌注压无明显差异。因此，通过严格监测全身和脑参数，以渐进式和柔和的复张手法进行RM是安全且可能的。

Wolf等评价了在13例急性脑损伤伴ARDS患者小潮气量、高水平PEEP和RM时“开放肺方法“的可行性。发现第一次RM后24小时，FiO2从0.85降低到0.55，PaO2/FiO2从增加到。与此同时，颅内压、PaCO2和PtiO2保持稳定。作者得出的结论是，保护性通气对神经科患者是安全的，并且可以改善氧合而无副作用。

俯卧位

俯卧位在ARDS患者中使用了30年。事实证明，它可以通过不同的机制来增加氧合作用，例如肺复张、更为均匀分布的肺泡扩张，和保护VILI。如果使用足够的俯卧位持续时间，俯卧位通气改善严重低氧血症性ARDS的结局和降低病死率方面的益处已经显示。对于患有脑损伤的患者，对这种呼吸处理的研究很少。一些作者报告了俯卧位的病例或系列病例。Reinprecht等分析了该姿势对16例严重SAH伴ARDS患者的影响。结果显示PaO2和PtiO2显着增加，颅内压显着增加但无害，脑灌注压降低。一名严重的胸部和脑部严重创伤患者的病例报告显示，俯卧20h后氧和改善，颅内压出现短暂中等程度升高。

表1总结了不同保护性通气方法对脑血流动力学和代谢的影响。

其他严格CO2控制和难治性低氧的治疗方法，如高频振荡通气和体外肺支持技术（经皮体外肺辅助和体外膜肺氧合作用），在颅脑损伤患者中评价很少。

脑损伤患者肺损伤的临床处理

在临床实践中，除了PaO2和PaCO2目标外，没有对脑损伤患者使用呼吸机策略的建议。

VAP的治疗方法并非专门针对脑损伤患者，但注意预防是关键。VAP的治疗必须迅速开始，因为VAP会导致更高的死亡率和不良的神经系统预后。医院获得性肺炎和VAP的指南。脑损伤患者VAP的危险因素很多，必须采取包括口腔护理在内的预防措施。脑损伤患者VAP发生率高的部分原因是机械通气时间长。因此，Roquilly等在评估拔管准备的集束化治疗前后的报告称，脑损伤患者的机械通气时间减少了。该集束化治疗包括：1/保护性通气（Vt：6-8mL/kgPBW，PEEP3cmH2O）2/早期肠内营养（起始第1天和第3天前每天25kCal/kg）3/优化VAP的抗生素治疗和4/系统的拔管方法（如果格拉斯哥昏迷评分≥10且有咳嗽，则撤除导管）。在急性中风中，主要措施是避免持续摄入营养。经皮胃造口术或鼻饲管在肺炎发生率方面没有发现差异，但经皮胃造口术似乎更安全，更有效地喂养。对于TBI，在创伤引起的肾上腺皮质功能不全之前，在最初的治疗中使用负荷剂量类固醇仍然是预防VAP的争论点，但没有文献来为我们提供答案。

关于NPE，在人类的特殊治疗研究较少。一些动物研究集中在α受体阻滞剂的治疗上，以限制脑损伤后的大量交感神经放电。有两例关于在人体应用肾上腺素受体拮抗剂（酚妥拉明或氯丙嗪）成功治疗NPE的病例报道，其改善了血流动力学不稳定和氧合。这还需要进一步地研究探索。但是，NPE管理的关键是治疗潜在的脑损伤，以减少ICP，减轻交感神经放电来改善氧合。

关于ARDS，前面的部分已对保护性通风进行了大量讨论。需要精确监测宏观血液动力学，呼吸和脑参数以优化管理。

当脑部受伤的患者出现缺氧时，本综述中涉及的所有诊断都应讨论。图2总结了脑损伤患者呼吸衰竭管理和预防的不同步骤。在患有脑损伤（直接心肌损伤，非心源性机制等）的患者中，心肺系统的反应差异很大。因此，首先，评估心脏功能以调整我们的管理及在必要的时候启动心衰的治疗很重要。此外，使ICP正常以减少交感神经放电及其带来的后果是重要的一部步。VAP，ARDS和NPE的诊断标准有待研究，对于某些难以区分NPE和ARDS的患者，血清儿茶酚胺的测定可能会有所帮助。

结论

脑和肺通过复杂的途径发生强烈的相互作用。在发生脑损伤的情况下，治疗策略不仅应保护大脑，还应保护肺部，以避免脑部和肺部功能障碍的恶化。如果正确使用，即使使用PEEP和肺复张，机械通气也可能对脑氧合产生有益影响。仍需要实验和临床研究来探索脑损伤伴肺损伤患者的病理生理过程和评估最佳机械通气设置。可能需要严格监测全身，呼吸和脑参数，来优化这些患者的管理。

长按识别后







































治白癜风的中药方
北京白癜风医院在哪里


欢迎转载,转载请注明原文网址：http://www.iojkm.com/zzyyy/12866.html