来源：Chest. 2017 Nov 21. pii: S0012-3692(17)33123-9. doi: 10.1016/j.chest.2017.11.012. [Epub ahead of print]
翻译：赵星 河北省邢台市人民医院；火凤凰翻译组作品
引言
在美国，每年有超过50万例心脏骤停患者，生存伴良好神经功能预后的比例却因病因及地区不同而表现较大差异。心脏骤停后自主循环恢复的患者中，那些诸如体温管理，优化血流动力学，神经功能的恰当评估等措施已被证实可影响患者的最终结局。
心脏骤停后氧分压与二氧化碳分压异常与不良神经功能预后有关，并可能会引起二次神经损伤。超过50%的患者合并肺部感染。许多心脏骤停后的患者具有发展成为ARDS的高风险，通过ARDS的治疗手段也可能会改善预后。
本文旨在分析心脏骤停后如何优化机械通气以期能改善神经功能，并特别讨论了一些当前诊治措施的支持证据，如快速恢复氧分压及二氧化碳分压、小潮气量通气与预防肺损伤等。
复苏后综合征
心脏骤停患者自主循环恢复常合并复苏后综合征（PCAS），表现为
1）脑损伤
2）心脏功能受损
3）全身缺血与再灌注损伤
4）持续的病理诱发因素
PCAS的潜在病理生理机制包括氧化应激，凝血功能障碍，广泛炎症导致的多器官功能障碍。由于大循环与微循环血流改变，脑血流自主调节功能受损及代谢异常，脑在此过程中对二次损伤尤其敏感。虽然在再灌注早期输送氧气与其他代谢底物是重要的，但氧过多可能会加剧自由基的产生，造成线粒体功能不全及神经元损伤。二次缺血损伤也较为常见，PCAS后的病人脑血管阻力增加，由于脑血管对CO2仍然敏感，因而病人更容易遭受过度通气带来的进一步损伤的不良影响。此外，PCAS后的病人存在免疫失调的风险，因而更容易发生感染。当然，针对上述发病机制还存在相应的干预措施，包括目标体温管理与血流动力学优化。关于针对缺血再灌注损伤的目标治疗也进行了临床试验，包括免疫调节，神经保护药，自由基清除等，但都未能改善远期预后。此外，研究发现维持正常的氧分压与二氧化碳分压，积极监测肺部感染及小潮气量通气同预后改善是有关的。
氧合
心脏骤停后氧疗的生物学机制是在缺血再灌注期间实现充足的氧输送，但又要避免氧过多及其所带来的潜在损伤。缺氧会加重缺血，导致不可逆的细胞损伤，器官功能障碍，而高氧可导致氧化应激，增加自由基产生，损伤器官功能，维持正常氧分压可能改善临床结局。基础研究证实动物在复苏后吸入较低浓度的氧可能减少神经损伤，改善预后。在一项早期研究中，Kilgannon等分析了美国120家ICU6326例患者的数据，以寻找刚入ICU时的动脉氧分压和患者预后的关系，他们发现高氧组（氧分压大于300mmHg）死亡率(63%)高于正常氧分压组（60-300mmHg）死亡率（45%）及低氧组（氧分压小于60mmHg）死亡率（57%）。这些发现有较高的临床价值，但缺点包括：研究者只关注了初始的氧分压，约30%的氧分压数据缺失，从自主循环恢复到氧分压测定的时间不详，研究结果也未能以疾病严重程度进行调整。随后的分析发现氧分压和院内死亡率及功能独立性均呈线性关系。更确切地说，他们发现氧分压每增加100mmHg，死亡风险增加24%。
随后的多项回顾性研究进一步发掘心脏骤停后患者氧分压与死亡率及神经结局的相关性。Bellomo在一项对125家ICU12000例患者的调查中发现高氧血症与死亡率增加有关，当他们对氧分压数据进行优化后却发现高氧血症（氧分压>400mmHg）与死亡率无明显相关性。Janz等人在173例复苏后患者中发现相比死亡患者，存活患者氧分压更低 (198 vs. 254 mmHg)， 氧分压更高与死亡相关。Johnson等人通过分析多中心数据发现氧分压（任何时间间隔）与出院时的神经结局无明显相关。值得注意的是这些研究对于高氧血症和低氧血症的定义，血气分析采样间隔时间不同，这可能也就解释了结局不同的原因。
HOT or NOT试验（The HyperOxic or NOrmoxic Therapy）是目前仅有的一项关于心脏骤停后滴定氧疗疗效的前瞻性临床研究。此研究中所有室颤或无脉性室速患者随机分为滴定氧疗组（即维持SPO2在90-94%）和标准氧疗组（即SPO2大于95%）。滴定氧疗在院前复苏中即已开始，在急诊与ICU中延续此方案。在登记入17例患者后该研究停止，因为滴定氧疗组中7例（总数8例）及标准氧疗组的3例（总数9例）患者SPO2小于88%（预先设计的安全终点）。这项研究未能提供对于院内环境下心脏骤停后的患者快速滴定氧疗的可行性，安全性及有效性的信息。
Oxygen-ICU临床试验是一项意大利单中心随机研究，自2010年3月至2012年10月登记入ICU内434例连续患者，他们被随机分为保守氧疗组（维持氧分压在70-100mmHg,SPO2在94-98%之间）和传统氧疗组（氧分压>150mmHg，SPO2在97-100%），传统氧疗组氧分压明显高于保守氧疗组（102比87mmHg），死亡率也更高（20%比12%）。另外保守氧疗组休克、肝功能衰竭、菌血症的发生率低于传统组。但是这些患者中有多少是发生过心脏骤停的并不清楚，这种滴定氧疗能否适用于心脏骤停后的患者及能否对全身缺血再灌注损伤产生影响不得而知。
基于上述数据，我们推荐在自主循环恢复后即刻滴定吸入氧浓度，维持SPO2在92-97%（大约是氧分压为70-100mmHg）。关于复苏后人群中高氧或低氧是否都有害目前还不是很清楚，但有研究正在开展（ACTRN12615000957594）。
机械通气
心脏骤停后患者体内二氧化碳分压与神经功能结局有着复杂的关系。早期有研究表明超过一半的行亚低温治疗的心脏骤停患者在入院48小时内出现二氧化碳分压异常。随后有许多观察性研究发掘了二氧化碳分压与结局之间的关系。因为研究方法，分类，血气采集间隔时间的差异大，研究结论也不尽一致。低碳酸血症与神经系统恢复不利，高碳酸血症与神经系统恢复相关性尚不明确。最近的一项Meta分析合并了8项观察性研究，基于超过23000例患者的数据发现，相比于低碳酸血症和高碳酸血症，维持二氧化碳正常与神经功能恢复良好有关。
动脉二氧化碳分压与神经功能结局之间关联的机制可能受以下生理现象的影响：正压通气对血流动力学的影响；脑血管收缩和缺氧；及细胞水平的缺血再灌注损伤的调节。正压通气可导致胸内压升高，进而减少静脉回流，右心室后负荷增加，心输出量下降。过度通气会导致呼吸周期中胸内压升高的时间延长，最终导致心输出量下降，器官灌注不足。另外，过度通气会增加内源性PEEP，也会使胸内压增高，减少静脉回流，增加右室后负荷，减少心输出量。在心脏骤停后二氧化碳分压会直接影响脑血流，因为它本身就是脑血流的主要调节因素。在脑创伤的研究中发现二氧化碳分压每降低1mmHg，脑血流减少3%。在一项7例心脏骤停患者的研究中发现维持二氧化碳分压在45-55mmHg之间可改善大脑氧合。低碳酸血症反而会使脑血管收缩，进一步加重缺血。在一项随机试验中，Eastwood等将86例心脏骤停后患者随机分为轻度高碳酸血症组（二氧化碳分压50-55mmHg）和正常二氧化碳分压组（二氧化碳分压在35-45mmHg）。结果高碳酸血症组患者反应大脑损伤的NSE和S100b浓度明显降低，两组神经功能恢复情况无明显差异。一项3期关于探讨中度治疗性高碳酸血症对神经功能恢复的试验正在进行中（NCT03114033）。
另外可能的机制包括：二氧化碳在细胞水平调节缺血再灌注损伤。在实验中发现，缺血心肌细胞再灌注过程中维持低碳酸则使细胞死亡率从55%增加至80%，活性氧浓度翻倍，提示低碳酸血症通过线粒体氧化增加细胞死亡。在同一实验中，高碳酸血症对再灌注有保护作用。有意思但是，酸血症增加心脏骤停后神经元细胞死亡，并与不良预后有关。如果允许性高碳酸血症确实是一项有用的措施，那么避免酸血症而又允许高碳酸血症的历年可能是需要被挑战的。
总之，心脏骤停后二氧化碳分压与预后之间存在重要的相互作用，其机制有数种。动脉血低碳酸血症与不良神经结局有相关性，应注意避免。因此对此类患者需早期采集血气，关于轻度允许性高碳酸血症是一个新兴的概念，其对结局的影响尚不能完全明确，需要进一步研究。
肺损伤和ARDS
心脏骤停后从患者发生肺损伤有多种原因，超过30%患者在院内心脏骤停过程中伴有呕吐，存在较高的误吸风险。其它危险因素包括休克，肺挫伤，感染及再灌注损伤。ARDS和复苏后综合征患者在病理生理上有许多重叠，包括炎症，中性粒细胞激活，凝血功能紊乱，肺泡上皮细胞和血管内皮细胞间屏障的渗透性的改变。另外，由于心源性肺水肿，患者可能还合并换气功能障碍，接近1/3患者在心脏骤停后有明显的心肌功能障碍。
目前尚未建立心脏骤停后ARDS与肺损伤的流行病学资料。一项170例心脏骤停患者的研究中平均氧合指数241，65%的患者氧合指数</=300。另一项心脏骤停患者机械通气的队列研究中发现，在研究12年后，患者平均氧合指数从238增至252，心脏骤停后ARDS发生率未能描述。
目前尚无心脏骤停后最佳的通气方式，目前证据推荐小潮气量通气，小潮气量在ARDS中应用后死亡率降低9%。最近的一项研究也表明，早期在急诊即应用综合的机械通气策略（包括低潮气量通气）与死亡率降低并机械通气时间减少有关。一项跨越12年对812例心脏骤停患者的研究发现平均潮气量从8.9ml/kg降至8ml/kg，PEEP从3.5增加至6.5cmH2O，在此项研究中发现大潮气量，高平台压，低PEEP易合并肺部并发症。Beitler等人进行的一项倾向匹配队列研究发现，256例OHCA患者中潮气量较小（定义为≤8 ml / kg）与神经系统恢复良好有相关性。小潮气量还与脱机时间相关，具体机制不明确，可能是通过减少炎症因子的释放以减轻脑和肺外器官的功能障碍有关。其它通气策略包括高PEEP已证实在ARDS中的作用，但在复苏后人群的作用尚未清楚。
总之，心脏骤停的患者复苏后易于发生ARDS，对于发生ARDS者应行小潮气量通气（</=6ml/kg预测体重），无ARDS的患者可能会受益于小潮气量通气，但也需要更多研究验证。
新兴概念
当前备受关注的是体外生命支持（ECLS）治疗心脏骤停后的患者。ECLS的优势包括可通过ECLS泵调节血液和气体流速来滴定动脉氧和二氧化碳分压，另外，在呼吸气体通过膜氧合器进行交换的同时，ECLS还通给予非常低的潮气量通气提供额外的肺保护作用。
除了避免高氧血症，另一个正在积极研究的是药物干预以减少活性氧造成的损伤。用于减轻体外循环后器官损伤的“再灌注鸡尾酒“疗法在心脏手术领域已进行了广泛的研究。ROS清除剂包括亚甲蓝和亚硝酸钠在心脏骤停的动物中被试验过并产出多种结果，而相关的人体试验也在进行中（NCT02987088）。
目前有许多研究正在评估心脏骤停患者院前急救中的通气支持。Yonng等人表明利用标准的人工复苏器，通过简单减少氧气流速的方式实现可以预测的吸入氧浓度。另一项关于空中医疗运输的研究中发现心脏骤停后的患者在空中医疗运输过程中低潮气量通气是不多见的，转运呼吸机的设置也影响了随后的院内呼吸机设置，突出了院前措施对院内治疗的影响。
结论
对机械通气和呼吸参数付出更加细致的努力将有可能改善心脏骤停患者的预后。正常的动脉氧与二氧化碳分压与神经功能状态改善有关，目前的数据表明轻度的高碳酸血症也可能是有用的。低潮气量可减少肺损伤，可能会改善预后。我们建议心脏骤停后立即维持正常的动脉氧分压和略高的二氧化碳分压，为大多数患者提供6-8ml/kg的潮气量，而对继发ARDS的患者给予</=6ml/kg的潮气量，并仔细评估肺部感染（完）。
联系客服
