氧疗:急性缺血性脑卒中患者该如何进行机械通气?

急性缺血性脑卒中患者在机械通气时要特别注意。

先说结论

1.脑-肺之间存在相互作用,脑损伤患者容易出现肺损伤,肺损伤可也加重脑损伤;

2.卒中后患者免疫系统变化,机体可更容易出现感染性并发症;

3.卒中患者会出现吞咽功能异常,影响预后(拔管、再次插管);

4.对于卒中患者来说,需要维持正常的氧合和二氧化碳水平,如果不存在低氧(SPO2<94%),可不予氧疗;

5.肺复张、俯卧位、高频震荡通气等,为低氧血症等临床情况的挽救性治疗措施,不推荐常规使用;

6.在使用PEEP的时候,需要保证MAP恒定,同时尽量避免高PEEP(<200pxH20);

7.拔管需要考虑呼吸系统,也需要考虑神经系统,GCS7-9分是拔管失败的危险因素;

8.机械通气一周后需要再评估,如果拔管失败或不存在拔管机会,可考虑气管切开。

以下正文

摘要

缺血性脑卒中患者需要综合的治疗方案,机械通气就是重要的治疗措施之一。缺血性脑卒中患者会有吞咽问题,容易引起误吸,而且他们可能会合并呼吸系统或气道问题。

有研究表明:1.卒中会引起免疫抑制;2卒中可通过脑-肺交互作用引起肺部炎症和肺损伤;3.卒中可减少肺泡巨噬细胞吞噬功能,从而使得患者更容易出现感染。

卒中患者可以出现以下呼吸系统并发症:呼吸衰竭、肺炎、胸腔积液、急性呼吸窘迫综合征、肺水肿、肺栓塞,这些并发症大大增加了患者的病死率。

近年来,越来越多的急性缺血性脑卒中患者接受了气管切开治疗,但对于这部分患者应该如何进行机械通气,目前仍无定论。目前高潮气量通气策略使用很广泛,但近来保护性肺通气策略(Vt=6-8ml/kg,呼气末气道正压、挽救性肺复张)比例增高。

本文针对急性缺血性脑卒中患者的机械通气策略,做出一些论述。本文叙述内容不包括脑外伤、颅内压异常的患者。

背景

急性缺血性脑卒中(acute ischaemic stroke ,AIS)占卒中的80%,随后的是脑内出血、脑室内出血、静脉窦血栓形成、动脉瘤破裂性蛛网膜下腔出血。

卒中区域很大程度上决定了患者是否需要机械通气。影响意识(丘脑、边缘系统、脑干网状结构)、吞咽功能(皮层呼吸功能区域、桥脑、延髓)、呼吸功能(延髓脑干连接区域)的脑组织损伤会增加呼吸衰竭风险。

急性缺血性脑卒中患者可因各种原因出现呼吸衰竭,比如:肺炎、胸腔积液、ARDS、肺水肿、肺栓塞(深静脉血栓脱落),而卒中相关性肺炎(stroke-associated pneumonia,SAP)是脑卒中患者死亡的独立危险因素。机械通气是治疗呼吸衰竭的重要措施,适宜的机械通气模式有可能会改善预后。

脑-肺相互交互(Brain-lung crosstalk)

动物实验表明,缺血性脑损伤会引起呼吸节律异常,并可以引起肺水肿和肺部炎症反应,降低肺部巨噬细胞的吞噬功能,而且这种病理变化在脑缺血的24小时之内就会出现。

脑损伤后的肺损伤可以用“二重打击”模型来解释:1.儿茶酚胺风暴、炎症介质大量产生,导致全身炎症反应,引起肺血管静水压增加,从而更容易出现肺水肿;2.脆弱的肺组织在此情况下,更容易受损(包括机械性和非机械性),如出现机械通气相关的肺损伤。在此情况下,任何继发性打击,都会导致肺损伤加重。

同时,ARDS等肺损伤也会加重脑损伤。动物实验表明,由肺部注水(急性肺损伤)引起的低氧血症和吸入氧浓度降低引起的低氧血症,均可以引起脑损伤,而且肺部注水(急性肺损伤)组脑损伤更重,提示肺损伤引起脑损伤是和氧饱和度无关的。肺可以通过神经-炎症介质和脑进行关联,引起一系列炎症反应,相互加重各自的损伤。

此外,脑损伤患者气道自洁能力下降,机械通气需求增加。长时间的机械通气增加了呼吸机相关肺损伤、ARDS、肺炎、神经源性肺水肿等概率。

由此可见,脑损伤和肺栓塞可以相互加重,并可互为因果,脑和肺之间存在交互作用。

 下图示:脑卒中患者肺损伤机制

 下图示:迷走神经引起肺损伤的机制

卒中后的免疫反应

急性缺血性脑卒中可以引起局部和全身免疫反应,影响固有免疫系统和获得性免疫系统。

脑卒中后血脑屏障破坏(blood-brain barrier (BBB),会使局部聚集星型胶质细胞、小胶质细胞、中性粒细胞、单核细胞,从而降低了整个循环中的免疫细胞水平,使得机体更容易获得感染。研究表明,脑卒中后机体细胞免疫水平下调,淋巴细胞减少,单核细胞功能减弱。同时,卒中患者循环内儿茶酚胺水平增加,这和淋巴细胞减少也有关系。卒中后患者的这种免疫功能变化,使得机体更容易出现肺部感染。肺部感染引起呼吸衰竭后,需要依赖呼吸机治疗。

卒中相关性肺炎(Stroke-associated pneumonia)

卒中相关性肺炎的发生率在3.9-56.6%之间,而且在ICU病房中,肺炎发生比例更高。

吸入性肺炎是卒中患者最常见的呼吸衰竭原因,意识障碍、吞咽功能障碍、吞咽困难都会让患者更容易出现误吸。同时,卒中患者还可以通过免疫反应等诸多机制,引起肺部炎症。研究表明,吞咽困难、卒中诱导的免疫抑制是卒中相关性肺炎的独立危险因素。一旦出现脑卒中,在吞咽功能未确认保留之前,需要避免经口进食。早期康复锻炼有注意减少卒中相关性肺炎的发生率,急性期抗生素的使用能否预防卒中相关性肺炎是个未知数。

卒中相关的吞咽困难

卒中患者神经功能损伤,可导致吞咽困难。吞咽困难的患者如果接受了气管插管治疗,拔管失败比例升高。此外,长时间气管插管会引起吞咽功能障碍。

研究表明,脑卒中患者如果吞咽测试失败,那么他拔管也会失败。再插管患者中,有相当大比例存在吞咽障碍。气道参数、呼吸力学参数是普通患者拔管参照标准,而卒中患者的吞咽功能,也是重要的参数。

有研究显示,普通患者拔管后吞咽功能障碍发生率在12-69%之间,神经损伤患者这一比例可高达93%。

吞咽功能最佳检查方法是电子喉镜,已经有研究表明,电子纤维镜技术可以诊断拔管后的吞咽功能障碍,而且发现拔管后的吞咽功能障碍比例可达50%,而误吸概率为56%,其中50%的误吸是无症状的。

卒中患者的氧疗

卒中患者氧饱和度低于90%会使病死率增加一倍,因此保证卒中患者氧供非常重要。但氧过多会产生自由基、收缩血管,引起肺损伤。遗憾的是,目前关于氧供给,尚缺乏定定论。对于动脉氧含量不足的患者来说,吸氧治疗是必须的。不推荐对氧合正常的患者预防性吸氧,也就是说,如果患者氧饱和度低于94%,可予氧疗,其他时候需要谨慎。

卒中患者有可能出现梗阻性睡眠呼吸暂停,从而出现低氧,对于这一部分患者,需要监测睡眠等情况,可以使用气道正压通气来避免低氧(auto-continuous positive airway pressure)。

2018年AHA/ASA指南指出,对于意识障碍、延髓功能障碍的患者,推荐气管插管来保护气道。对于这部分患者来说,维持正常的氧合和二氧化碳即可。在救治过程中,需要持续监测氧饱和度。除非合并空气栓塞,否则不建议使用高压氧。

卒中患者气管插管策略

神经损伤患者可因以下问题需要插管:GCS<9、气道自洁能力下降、呼吸暂停、窒息、常规吸氧无法纠正的低氧、吞咽异常、癫痫、镇静镇痛治疗抑制呼吸、颅内压管理。

神经功能损伤是插管的启动因素,比如GCS评分(Glasgow Coma Score,GCS)<9分、颅内高压、癫痫大发作、中线移位、大脑中动脉供血区域梗塞面积>2/3。

对于卒中患者来说,插管过程中必须要避免低氧血症(低氧会加重脑损伤,脑损伤继发性损伤会加重脑水肿,从而使颅内压增加)。在插管之前需要有3min的氧储备,可以使用无创气道正压通气或高流量鼻导管(流量设定在60-70L/min)。插管过程中,也可以使用高流量或鼻导管(15L/min)进行吸氧。预充氧理想状态是维持饱和度100%。一旦插管完成,就需要下调吸入氧浓度,使得氧饱和度≥95%即可(避免低于94%)。

机械通气设置

对于脑损伤患者来说,必须要避免低氧血症,同时需要维持二氧化碳在正常范围。二氧化碳和脑血流密切相关;过度通气可以收缩脑血管,导致脑血流减少,引起脑缺血,降低脑顺应性;高碳酸血症也会加剧脑损伤。

机械通气患者可以使用潮气量和呼吸频率来控制二氧化碳分压,但这两个参数的最优设置尚无定论。卒中患者常常会接受大潮气量通气策略,但对于重度脑损伤患者来说,大潮气量会加重肺损伤,并且会增加颅内压。

对于危重病人来说,保护性肺通气策略(小潮气量Vt=6ml/kg,足够的呼气末气道正压,平台压<750pxH20)可以降低10%的病死率。但保护性肺通气策略相关研究往往排除脑损伤的患者。如果对脑损伤患者使用保护性肺通气策略,患者可因允许性高碳酸血症而出现颅内压升高。肺复张时候使用的高气道压也会增加颅内压。有研究发现,对于脑损伤患者来说,保护性肺通气策略(VT ≤ 7 mL/kg of ideal PBW,PEEP 6–8 cmH2O)能减少机械通气天数、降低病死率。

此外,高驱动压也会增加ARDS风险,要避免驱动压>375pxH20。

依据目前的认知,我们建议脑损伤患者平台压在18-625pxH2o,尽量减少呼吸频率来避免呼吸做功。

PEEP

使用PEEP可以改善氧合,但对脑损伤患者来说,PEEP有可能会增加颅内压。

Mascia在研究中表明,对于PEEP使用后PaCO2无变化的脑损伤患者来说,PEEP不会增加颅内压;对于PEEP使用后PaCO2升高的患者来说,ICP会升高。动物实验表明,PEEP在625pxH2o的时候,ICP、脑血流、脑氧合等都不受影响。对出血性脑卒中患者研究发现,PEEP使用之后,回心血量减少,会导致MAP下降,从而会降低脑血流,但这可能是因为脑损伤之后患者脑血流自我调节功能丧失,随后MAP降低引起了脑血流的降低。Georgiadis的研究发现,对于急性卒中患者来说,如果MAP能够维持良好,即便是PEEP调整到12mmHg也是很安全的。

PEEP的可在以下情况下安全使用:1.血流动力学稳定,不影响MAP;2.PEEP<ICP,从而不会影响颅内静脉回流;3.PEEP使用没有加重呼吸做功。

肺复张(recruitment manoeuvres,RMs)能够改善肺部气体交换,改善呼吸情况。但肺复张也会导致脑血流回流障碍,从而导致颅内压升高。

Bein等的研究发现,肺复张会降低MAP,增加ICP,大幅度降低脑灌注压,临床研究中也有相反的发现。我们建议:当给予PEEP的时候,必须要监测ICP和MAP,并维持适宜的MAP(编者的话:可以维持较高的MAP,随后开始肺复张操作,避免MAP降低引起ICP降低)。

俯卧位

俯卧位是极佳的肺复张策略,但对于脑卒中患者来说,俯卧位需要谨慎实施,因为其有可能会增加ICP(通过增加胸腔内压、腹内压来增加ICP)。

Nekludov等的研究发现,俯卧位可以改善患者氧合,但会增加ICP。The landersson研究发现,3天疗程的俯卧位能够改善氧合,但并不增加ICP。

由此可见,关于卒中患者俯卧位的利弊,仍无定论,仍需要进一步的研究来论证。但对于难治性低氧血症患者来说,还是需要使用俯卧位来进行挽救性治疗。在俯卧位的时候,可以使用多模态来监测神经功能,比如ICP、脑氧等。

我们建议:在氧合指数<100的时候,可以使用俯卧位通气来进行挽救性治疗。

拔管问题

神经损伤的患者机械通气时间要较其他患者长,而长时间的机械通气会使并发症增加。神经损伤患者拔管失败率更高,再插管概率为20-40%。拔管过早、拔管过迟都可以加重患者损伤程度。遗憾的是,目前没有预测拔管成功与否的指标。GCS7-9分是拔管失败的危险因素。其他影响因素包括:是否可遵嘱活动,气道自洁能力(气道分泌物情况)、吞咽功能。目光追逐、上气道反射良好、年轻、液体负平衡、咳嗽能力良好等提示拔管成功概率较大。

气管切开问题

收入到ICU的脑卒中患者45%需要气管切开,而其他病种气管切开的概率只有10-15%。气管切开的优势有:减少口咽部损伤、口腔护理更容易、护理操作更简单、患者舒适性增加。

半球卒中、基底动脉血栓形成、脑干梗死、引起占位效应的小脑卒中等提示气管切开需求可能性大。

脑病变区域周围会有水肿形成,并可继发脑缺血,这些病变的范围也会影响患者的预后,如果范围较大,气管切开概率也就随之增加。

如果脑损伤区域调控患者的呼吸功能(桥脑、延髓)、意识水平(网状结构、丘脑)、吞咽功能(延髓、脑干),提示这部分患者也需要气管切开。

大面积卒中(中线移位、梗死或出血区域大于25ml)患者可因为气道自洁能力差等需要气管切开。吞咽功能异常的患者,更容易出现误吸,也需要气管切开。

关于气切时机,尚无定论。有研究表明气管切开可以缩短机械通气时间,早期气切能降低病死率,但临床证据存在一定偏倚。我们建议,机械通气一周之后,就需要评估患者拔管可能;如果无法拔管或拔管失败,建议气管切开。

一图总结

本文转载自公众号慢慢学重症,作者我有一支去甲肾

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