早期呼吸机模拟高压氧治疗重型颅脑损伤的疗效分析

徐兰娟 李保林 杨彩浮

早期呼吸机模拟高压氧治疗重型颅脑损伤的疗效分析

徐兰娟 李保林 杨彩浮

目的观察早期适当呼吸末正压下高浓度氧治疗对重型颅脑损伤患者的治疗作用，探讨其对该类患者脑氧代谢及预后的影响。方法将郑州大学第一附属医院 2013年4月至2015年7月期间收治的108例重型颅脑损伤患者按随机数字表法分为两组，对照组（54例）：给予标准治疗，治疗组（54例）：在标准治疗的基础上给予呼吸机支持适当呼吸末正压5～8 cmH2O联合高浓度氧（100%纯氧），监测两组患者第1、3天的动脉血氧分压（PaO2）、颈静脉球血氧饱和度（SjvO2）、血乳酸（Lac）；对于治疗组，监测治疗前和治疗中30 min的颈静脉球压力（Pjv）、中心静脉压力（CVP）、治疗前1 h和治疗后6 h的支气管肺泡灌洗液 （BAL）IL-6水平；同时监测两组第1、3天GCS评分ICU住院天数以及第28天GOS评分等。结果治疗前两组患者SjvO2、PjvO2、SaO2、PaO2、Lac无明显差异，治疗后治疗组SjvO2、PjvO2、SaO2、PaO2显著高于对照组（P＜0.05）；Lac明显下降（P＜0.05）；而第 3天和第1天比较，两组患者 SjvO2、PjvO2、SaO2、PaO2显著提高，（P＜0.05），Lac明显下降（P＜0.05）；治疗组第1次治疗前与治疗中Pjv、CVP相比较无显著差异（P＞0.05）；治疗组患者治疗前1 h和治疗后6 h的（BAL）IL-6水平无差异统计学意义（P＞0.05）；模拟高压氧组和对照组治疗后GOS相比，模拟高压氧治疗后GOS评分为1的例数显著性低于对照组，评分为4的例数显著性高于对照组（P＜0.05），2和3分差异不显著（P＞0.05）。两组治疗后ICU天数无显著性差异。结论重度颅脑损伤患者早期利用呼吸机模拟高压氧治疗可以提高患者动脉、颈静脉球部血氧分压，明显改善脑氧代谢，且不增加ICU住院天数，显著改善该类患者的预后，并且不增加患者颅内压、胸腔内压力及氧中毒的发生。

模拟高压氧疗；高浓度氧；呼吸末正压；颅脑损伤

重度颅脑损伤患者伤后继发性脑缺血和缺氧是这类患者高病死率和高致残率的重要原因。近年来，呼吸机高浓度氧、较高的呼气末正压（positive end expiratory pressure，PEEP）早期干预治疗重型颅脑损伤受到极大的重视。但是，目前尚无在重度颅脑损伤早期利用呼吸机，将吸入高浓度氧与PEEP联合起来，模拟高压氧的原理，使肺泡内处于高气压及高浓度氧状态，增加血氧含量，提高血氧分压，增加血氧弥散量来治疗重度颅脑损伤，从而观察其临床效果的研究报道。本研究依据高压氧治疗原理，伤后早期（6 h开始）在床旁利用呼吸机提高吸入氧浓度和PEEP治疗重度颅脑损伤，通过监测动脉血和颈静脉球部静脉血的氧分压、血氧饱和度、血乳酸及格拉斯哥昏迷指数（glasgow coma scale，GCS）、格拉斯哥预后评分（glasgow outcome scale，GOS）来观察模拟高压氧治疗是否能达到改善该类患者预后的效果，现报道如下。

资料和方法

一、一般资料

本组男71例，女37例，年龄（41.6±27.5）岁。致伤原因：交通伤63例，坠落伤39例，钝器伤4例，爆炸伤2例。GCS 3～8分。所有患者均行头颅CT证实颅内有局灶性或弥漫性病变，其中单纯脑挫裂伤15例；单纯硬膜外或硬膜下血肿32例；脑挫裂伤合并颅内出血40例，合并弥漫性轴索损伤12例，合并原发性脑干损伤9例。均急诊开颅手术治疗

二、纳入标准和排除标准

病例入选标准：（1） 明确颅脑损伤诊断；（2）GCS为3～8分；（3）均经CT或MRI确诊。排除标准：（1）患者循环不稳定或具有威胁生命的其它疾病或损伤；（2）患者处于濒死状态（估计6 h内死亡）；（3）已知或怀疑有脑死亡；（4）患者正在进行有可能干扰本研究的其他治疗研究；（5）存在急性肺损伤和相关肺部疾病史。剔除标准（分析时排除在外）：（1）治疗未超过24 h死亡或出院者；（2）未能坚持系统治疗者（只能是因患者本身原因）。

三、患者分组和治疗情况

所有满足入选标准的患者在患者家属签署研究同意书后进入研究程序，确定有无给予呼吸机支持及深静脉穿刺的禁忌。随机分组如下：对照组：给予脱水降颅压、抗感染、营养神经、改善微循环及呼吸机支持等标准治疗。治疗组：在对照组基础上间断给予PEEP+高浓度氧治疗。所有入组患者均经颈内静脉逆行颈静脉球穿刺置管，并持续监测颈静脉球部压力、间断监测血气分析；所有治疗组患者治疗前、治疗后行纤维支气管镜检查治疗留取支气管肺泡灌洗液；

四、观察指标和疗效评定

两组患者每日格拉斯哥评分；监测生命体征，有无并发症；两组患者均监测第1、3天动脉血及颈静脉球部血血气分析（氧饱和度、氧分压、乳酸）；治疗组再添加监测治疗30 min的动脉血及颈静脉球部血血气、中心静脉压（central venous pressure，CVP）、颈静脉球部压力；两组患者ICU住院天数、28 d后GOS评分；治疗组监测治疗前1 h和治疗后6 h的肺泡灌洗液白介素-6水平。

五、统计学分析

应用SPSS13.0统计软件，数据均以元-4-s表示，氧饱和度、氧分压、乳酸、中心静脉压等计量资料正态性检验采用 K-s检验，方差齐性检验采用Levene检验，组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一、两组患者一般情况的比较

两组患者性别、年龄、入科前GCS评分、行气管切开术例数，差异均无统学意义（P＞0.05），具有可比性（表1）。

表1 两组重型颅脑损伤患者一般资料比较

二、模拟高压氧组各指标的分析

比较模拟高压氧组颈静脉球血氧饱和度（jugular venous oxygen saturation，SjvO2）、颈静脉球氧分压（jugular venous oxygen pressure，PjO2）、动脉血氧分压（PaO2）、动脉血氧饱和度（SaO2）、血乳酸（Lac）和血糖（Glu）在第一天的第一次治疗前和第三天的最后一次治疗后的变化，发现SjvO2、PaO2、SaO2和PjO2在治疗后显著性增加，且具有统计学意义（P＜0.05），Lac和Glu的含量显著降低（P＜0.05），各个指标SjvO2、PaO2、SaO2、PjO2、Lac和Glu在第三天治疗后两组间差异有统计学意义（P＜0.05）（表3）。比较模拟高压氧治疗组颈静脉球压力（Pj）和中心静脉压（CVP）在第一天的第一次治疗前和第一次治疗中的变化无显著性差异（表2）。表明模拟高压氧治疗可以改善患者的脑氧代谢，且不会增加颅内压。

三、患者治疗后的疗效评估

模拟高压氧组和对照组治疗后GOS相比，模拟高压氧治疗后评分为1的例数显著性低于对照组，评分为4的例数显著性高于对照组（P＜0.05），2和3分差异不显著（P＞0.05）（表3）。两组治疗后ICU天数无显著性差异，提示模拟高压氧治疗对重度颅脑损伤术后患者远期疗效显著，且不会延长ICU住院时间。

表2 模拟高压氧患者治疗前后各指标变化情况

表3 患者治疗后GOS评分及ICU时间

讨论

重度颅脑损伤是重症医学科最常见的危重急症，伤后继发性脑缺血和缺氧是这类患者高病死率和高致残率的重要原因。大量研究表明[1-3]，高压氧能促进昏迷患者苏醒，降低病死率和致残率，明显改善该类患者生存质量，并且早期高压氧治疗与预后密切相关，应尽量在伤后或术后1周内开始[4]。然而，重型颅脑损伤患者大多生命体征不稳定，需要严密监测生命体征变化，机械通气治疗，伤后早期无法前往高压氧舱行高压氧治疗。有研究表明，呼吸机高浓度氧早期干预治疗重型颅脑损伤可以改善脑组织的能量代谢，提高该类患者的生存质量，减低死亡率，能明显改善预后[5-9]。然而，长期吸入高浓度氧（吸入氧浓度＞60%）易致氧中毒，氧中毒的发生与吸入气中的氧压及吸入时间有关，多年的临床实践已经把持续纯氧吸人的安全时限界定在4 h之内。大量研究表明，每日由呼吸机给予高浓度氧（80%～100%）2～3次，每次持续1 h不会引起氧中毒[5,7]。

另有研究表明[10-12]，肺保护性通气策略对颅脑损伤患者来说是相对安全的，较高的PEEP不影响脑灌注，并且适当的PEEP能够把萎陷的肺泡打开，防止复张的肺泡反复塌陷，从而减少肺内分流，改善氧合[10-12]。但是，过高的PEEP可诱导胸腔内高压，减少静脉回流量（包括颅内静脉回流量），加重颅内高压，诱导脑部继发性缺血、缺氧性损伤。因此选择合适的PEEP至关重要，有研究表明，PEEP高于10 cmH2O时会对脑灌注压产生影响[10,13]，通常情况下，5～8 cmH2O能够维持足够的氧供并阻止肺泡塌陷[11,14]。

脑组织氧代谢指标对重型颅脑损伤患者监测的意义已越来越多地引起临床医师的重视[11,15]，颈静脉球部静脉血是直接接收脑部回流的血液，可以部分反映脑氧供和脑氧耗之间的平衡，颈静脉球部压力能间接反应颅内压力，多被用于脑氧代谢的监测[15]，乳酸是组织缺氧状态下糖酵解的终产物。脑组织发生缺氧后，储备的三磷酸腺苷及磷酸肌酸几分钟内迅速耗竭，细胞内无氧代谢增加的结果导致乳酸含量迅速升高。有研究表明，重型脑损伤患者颈内静脉血乳酸在伤后第1天已经开始升高[16]。颅脑损伤后早期缺氧是引起预后不良的显著因素之一；但重型颅脑损伤患者早期病情严重且不稳定，不具备尽早进氧舱行高压氧治疗的条件，往往使患者错过了最佳的治疗恢复时机。结合上述文献资料，本研究依据高压氧治疗原理，伤后早期（6 h开始）在床旁利用呼吸机提高吸入氧浓度 （100%，3次/d，每次30 min）和PEEP（5～8 cmH2O）治疗，通过监测动脉血和颈静脉球部静脉血的氧分压、血氧饱和度、血乳酸及GCS、GOS评分来观察该技术是否能达到增加血氧含量，提高血氧分压，增加血氧弥散量，从而改善该类患者预后的效果；同时，监测治疗组患者治疗前和治疗中颈静脉球压力和中心静脉压力及肺泡灌洗液白介素-6水平，了解该研究对颅内压力及氧中毒的影响。本研究治疗组病例在给高浓度氧治疗过程中测动脉血气，平均血氧分压达（517±179.9）mmHg；治疗后SjvO2、PjvO2、SaO2、PaO2显著提高，血乳酸明显下降；本研究治疗组第28天GOS评分显著高于对照组，而ICU住院天数无明显差异，故治疗组预后明显好于对照组，且不增加ICU住院天数。本研究认为，治疗组病例通过增加血氧供应，改善了脑部微循环，从而血氧含量增加，促使部分处于可逆状态的受损脑细胞恢复；促使新的轴突建立；激活上行网状激动系统，改善了该类患者生存后的生活质量。

另外，本研究所有病例治疗前均行颈静脉球穿刺置管，治疗组患者治疗前与治疗中分别监测Pjv、CVP，比较两组数据无显著差异，从而证实该治疗并不会增加颅内及胸腔内压力；本研究所有治疗组病例治疗前后均行纤维支气管镜治疗，留取治疗前后支气管肺泡灌洗液，结果表明治疗前后（BAL）IL-6水平无明显差异，未发生癫痫发作等氧中毒的临床表现。

综上所述，本研究认为，重型颅脑损伤患者因病情危重无法尽早行高压氧治疗时，可早期呼吸机干预给予高浓度氧联合适当PEEP治疗，近似模拟出部分高压氧治疗的效果，提高患者动脉、颈静脉球部血氧分压，改善脑氧代谢以及该类患者的预后。但应注意治疗时首先要求专业重症医学科医生具备熟练操作呼吸机并掌握其原理的能力，同时加强对患者肺部感染的控制，注意氧中毒的发生，密切监测血气、脑氧代谢及颅内压力，以提高重型颅脑损伤救治成功率。

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Analysis o f curative effect of early simulation of hyperbaric oxygen treatment of severe head injury by ventilator

Xu Lanjuan,Li Baolin,Yang Caifu.Department of ICU,Zhengzhou Central Hospital Affiliated to Zhengzhou Univercity,Zhengzhou,453003,China

Li Baolin,Email:Libaolin136@163.com

ObjectiveTo investigate the prognosis and cerebral oxygen metabolism of severe brain injury patients treated by high-concentration oxygen plus proper positive end expiratory pressure in early stage.MethodsOne hundred and erght severe brain injury patients addmited from April 2013 to July 2015 at zhengzhou central hospital affiliated to zhengzhou univercity were grouping as oxygen-peep treatment group(TG,54)and standard treatment control group(CG,54)randomly.Oxygen-peep treatment group used high-concentration oxygen(100% pure oxygen)combined with PEEP(5-8 cmH2O)based on standard treatment.Both groups were monitted several index as the days 1st and 3rd partial pressure of oxygen(PaO2),jugular venous oxygen saturation (SjvO2),lactic acid,GCS score,in-ICU days and days 28th GOS score;otherwise TG group also monitted jugular bulb pressure(Pjv),central venous pressure (CVP)30 minites before and during treatment,bronchoalveolar lavage fluid (BAL)IL-6 level 1 h before and 6 h after treatment.ResultsThere are no difference in SjvO2,PjvO2,SaO2,PaO2,Lac between 2 groups but SjvO2,PjvO2,SaO2,PaO2significantly higher while Lac lower than CG after treatment,anddays 1st and 3rd(P＜0.05).There are no difference in both TG’s Pjv,CVP before 1st and after treament, and bronchoalveolar lavage fluid(BAL)IL-6 level 1 h before and 6 h after treatment(P＞0.05);The number of TG in GOS score are more than CG with score 4,less with score 1,no difference with score 2 and 3 (P＞0.05).In-ICU days are also no difference between 2 groups.ConclusionThere are obvious improvement of the prognosis and cerebral metabolism of severe brain injury patients treated by highconcentration oxygen plus proper positive end expiratory pressure in early stage,especially advanced SjvO2,PjvO2,SaO2,PaO2and without adding in-ICU days,ICP,Intra thoracic pressure and oxygen poisoning.

Simulation of hyperbaric oxygen therapy;High concentration of oxygen;Positive end expiratory pressure;craniocerebral injury

2016-02-14）

（本文编辑：张丽）

10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2016.04.005

453003郑州，郑州大学第一附属医院ICU

李保林，Email：Libaolin136@163.com

徐兰娟,李保林,杨彩浮.早期呼吸机模拟高压氧治疗重型颅脑损伤的疗效分析[J/CD].中华神经创伤外科电子杂志,2016, 2(4):210-214.