綜述

腦血流自動調(diào)節(jié)（cerebral autoregulation,CA）是大腦維持腦血流量相對穩(wěn)定的能力。當CA受損或腦灌注壓超過腦CA范圍時，血壓或顱內(nèi)壓變化會加重腦水腫和腦組織缺氧。目前臨床上還沒有理想的CA監(jiān)測方式，本文擬從rSO2監(jiān)測CA的原理、臨床應用及其不足的研究進展進行闡述。

1、CA的定義、意義19701653350864523

CA是腦血管阻力隨腦灌注壓力在一定范圍內(nèi)變化而變化，是腦血管系統(tǒng)在生理狀態(tài)改變時維持充足供氧及代謝平衡的重要機制，代表血壓與腦血流量之間的動態(tài)關(guān)系。

血壓低于CA下限時，腦血流量會下降，可能會出現(xiàn)腦缺血，對大腦造成進一步損害。血壓超過CA上限時會誘發(fā)腦充血、血腦屏障損害和腦水腫。CA功能是否完整可用于評估患者腦神經(jīng)功能受損程度。

維持患者血壓在CA壓力范圍內(nèi)，對患者血壓進行個體化調(diào)節(jié)，有利于減少患者神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，提高患者生存率。但目前臨床上沒有理想的監(jiān)測方式可無創(chuàng)、實時地對CA功能進行監(jiān)測。

2、無創(chuàng)腦氧飽和度監(jiān)測簡介

無創(chuàng)腦氧飽和度監(jiān)測儀通過近紅外光譜技術(shù)監(jiān)測局部腦氧飽和度（regional cerebral oxygen saturation,rSO2），可實時、連續(xù)、無創(chuàng)地監(jiān)測腦灌注變化。當腦代謝、循環(huán)血容量、動脈血氧含量、血流通過時間和氧提取分數(shù)保持恒定時，rSO2的變化反映了腦血流量變化。在大部分患者中，rSO2變化與腦血流量變化相關(guān)，因此可通過額部rSO2間接了解腦額葉血流量的變化，rSO2下降代表腦血流量下降，rSO2上升代表腦血流量上升。

3、rSO2對CA的監(jiān)測19701653350864523

CA監(jiān)測主要包括3個基本步驟：①記錄動態(tài)動脈血壓；②記錄血壓同步變化的腦血流量或其替代指標；③計算血壓與腦血流指標間的關(guān)系。

CA可分為動態(tài)腦血流自動調(diào)節(jié)（dynamic?state cerebral autoregulation,dCA）及靜態(tài)腦血流自動調(diào)節(jié)（steady?state cerebral autoregulation,sCA）。

dCA可量化血壓瞬態(tài)變化時腦血流量的改變，需要測量血壓和腦血流量之間的瞬態(tài)關(guān)系，從而評估血壓瞬態(tài)變化對腦血流量的影響，如在直立性低血壓期間，瞬態(tài)充血反應測試時血壓變化對腦血流量的影響。評估dCA時可通過靜脈注射去氧腎上腺素等血管活性藥、改變患者體位或改變迷走神經(jīng)張力使MAP發(fā)生變化，利用軟件系統(tǒng)同步記錄血壓變化及期間rSO2的變化，再使用軟件對記錄的參數(shù)進行相關(guān)性分析，通過相關(guān)系數(shù)評估患者個體的dCA功能。但誘導血壓改變需頻繁影響患者血壓，且對患者有潛在危害，其臨床應用受限。

sCA可量化血壓和腦血流量靜態(tài)、穩(wěn)定時的關(guān)系，在血壓發(fā)生平緩變化時腦血流量與血壓的關(guān)系（如患高血壓后血壓上升，治療后血壓下降），血壓平緩變化與腦血流量變化的關(guān)系。監(jiān)測sCA不需要外部刺激引起患者血壓波動，通過長時間記錄患者平靜時的血壓及rSO2變化，再對參數(shù)進行相關(guān)性分析。通常以5 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）為間隔，將MAP分為若干個集合，記錄每個集合內(nèi)rSO2的范圍，描繪高低圖，通過高低圖直接將患者sCA曲線可視化，并可識別個體CA范圍的上限及下限。在CA血壓范圍內(nèi)，患者rSO2相對穩(wěn)定，不隨血壓變化而改變，患者腦血流量相對穩(wěn)定；而血壓低于或高于此范圍時，腦血流量隨血壓變化而改變。在患者血壓平穩(wěn)的情況下，監(jiān)測時間越長，記錄的數(shù)據(jù)越多，則描繪出的CA曲線越擬合患者實際的CA曲線。sCA需記錄足夠多的數(shù)據(jù)，且要求患者的血壓平穩(wěn)變化，如血壓波動范圍過小，可能無法描繪患者的CA曲線。

dCA與sCA都可通過計算rSO2與MAP的移動相關(guān)系數(shù)描繪出CA的趨勢，直接可視化CA曲線。計算每10 s rSO2與MAP的平均值，則每5 min可得到30組rSO2與MAP，計算rSO2與MAP的相關(guān)系數(shù)，定義為腦血氧飽和度指數(shù)（cerebral oximetry index,COx），其范圍為?1~1。負值或零附近的值表示完整的CA，即rSO2與MAP之間沒有相關(guān)性，COx最小值對應的血壓為個體的最佳血壓。COx>0.3表示CA能力受損，COx接近1表示CA能力喪失。具體來說，MAP和rSO2之間變化的一致性表明腦循環(huán)壓力的被動和CA功能的受損。

4、通過rSO2監(jiān)測CA在臨床的應用19701653350864523

在健康志愿者中，MAP在50~150 mmHg變化時，腦血流量幾乎是恒定的。但個體完整CA的血壓范圍是有差異的，如在慢性高血壓患者、危急重癥患者、心臟手術(shù)CPB期間，惡性高血壓患者中CA曲線可左移或右移甚至消失。在預期具有正常CA的健康老年志愿者中也顯示出從低（幾乎不存在）到高的CA能力。即使在健康志愿者中，個體最佳腦灌注的血壓上下限差異亦很大。另外，不同的藥物對患者CA也會產(chǎn)生影響。目前對于圍手術(shù)期患者及危重癥患者的血壓調(diào)控沒有統(tǒng)一標準，通過rSO2監(jiān)測描繪患者個體CA曲線，再根據(jù)患者的CA曲線可推算患者完整CA的血壓范圍。通過COx可推算患者最佳動脈壓，即最小COx對應的血壓。由此確定的最佳血壓可能幫助臨床醫(yī)師在圍手術(shù)期管理中及治療危重癥患者時進行個體血壓管理，改善患者預后。rSO2可連續(xù)、長期、動態(tài)、無創(chuàng)地對患者CA能力進行評估，較其他監(jiān)測方式具有更好的臨床應用前景。

CA是腦完整功能的一部分，通過rSO2監(jiān)測CA功能的完整性，評估個體腦損傷的程度，從而評價腦組織健康狀態(tài)，有助于臨床中對危急重癥患者及手術(shù)患者的預后進行預測。

4.1、rSO2監(jiān)測CA在麻醉中的應用

CPB期間難以估計患者合適的血壓，通過COx實時監(jiān)測CA功能可能為CPB患者個體化MAP提供更合理的手段。有20％的CPB患者會發(fā)生CA受損，CA受損的患者比CA完整的患者更有可能發(fā)生圍手術(shù)期腦卒中，且患者出現(xiàn)譫妄的風險更高。在合并中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者進行非神經(jīng)外科手術(shù)時，術(shù)中通過CA監(jiān)測盡早發(fā)現(xiàn)腦灌注不足，及時進行處理，對預防腦功能障礙、術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥及減少大腦二次打擊有幫助，特別是老年患者、嬰幼兒患者以及進行復雜手術(shù)，心臟、肝手術(shù)的患者。CA功能監(jiān)測可作為神經(jīng)系統(tǒng)多模式監(jiān)測的一部分，有助于減少圍手術(shù)期患者神經(jīng)系統(tǒng)損傷，另外，持續(xù)的CA評估對預后的預測優(yōu)于間歇性評估。

基于圍手術(shù)期CA監(jiān)測進行的個體化血壓管理有助于減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。在清醒狀態(tài)下行頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)的患者中，CA的喪失是患者需行術(shù)中分流的早期警告，同時在術(shù)中維持最佳COx的血壓管理可以預防術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。通過COx得到患者CA的血壓下限，在心血管手術(shù)術(shù)后，與未出現(xiàn)急性腎損傷的患者比較，發(fā)生急性腎損傷的患者術(shù)中血壓低于CA下限的幅度更大、時間更長。心臟手術(shù)圍手術(shù)期患者的血壓低于最佳血壓與心臟手術(shù)相關(guān)急性腎損傷有關(guān)。通過CA監(jiān)測得到最佳血壓可作為CPB時術(shù)中血壓管理指標，同時作為重要器官灌注指標，減少CPB帶來的重要器官損傷，減少CPB相關(guān)并發(fā)癥。

4.2、rSO2監(jiān)測CA在ICU中的應用

在蛛網(wǎng)膜下腔出血患者中，CA的評估有助于預后判斷及血管痙攣的檢測。蛛網(wǎng)膜下腔出血后5 d內(nèi)，CA功能不良顯著增加遲發(fā)性腦缺血的風險。在膿毒癥相關(guān)性腦病患者中，rSO2的連續(xù)監(jiān)測可以確定CA的血壓范圍?？紤]到CA與腦損傷程度之間可能存在關(guān)聯(lián)，使用床旁CA監(jiān)測對血壓目標進行個性化設(shè)置可以更好地保護膿毒癥相關(guān)性腦病患者的腦灌注。在一項利用rSO2監(jiān)測心搏驟停患者并評估其CA能力受損情況的研究中，近35%的心搏驟?；颊邚吞K后合并CA能力受損，且這部分患者復蘇后180 d的生存率較CA功能完整的患者低。

4.3、rSO2監(jiān)測CA在小兒中的應用

小兒尚缺乏公認的CA極限。在早產(chǎn)兒中，CA與早期死亡或腦損傷有關(guān)，維持早產(chǎn)兒腦血流量充足、穩(wěn)定十分關(guān)鍵，COx>0.5的早產(chǎn)兒早期神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥及院內(nèi)死亡的發(fā)生率更高。一篇結(jié)合了46項研究的文章總結(jié)顯示：在新生兒中使用rSO2監(jiān)測CA對臨床結(jié)局影響的研究中，CA的實時床邊監(jiān)測結(jié)合常規(guī)監(jiān)測進行評估有助于改善患者預后。在一項使用rSO2監(jiān)測心臟手術(shù)期間兒科患者CA的研究中，CPB期間的低血壓與CA功能受損之間存在關(guān)聯(lián)。COx可能有助于確定CPB過程中完整CA的動脈血壓限值。

CA是否受損是體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）支持患者出現(xiàn)急性神經(jīng)事件的早期預警。在進行ECMO支持時，CA障礙可能是神經(jīng)系統(tǒng)損傷的危險因素，在29例接受ECMO治療的兒童患者中，通過rSO2持續(xù)監(jiān)測CA是可行的，出現(xiàn)急性神經(jīng)事件患兒的MAP在較長時間超出CA范圍，尤其是在ECMO開始后的24 h，出現(xiàn)急性神經(jīng)事件患兒CA受損更嚴重。

5、rSO2監(jiān)測與其他監(jiān)測方式的比較

CA監(jiān)測分為有創(chuàng)監(jiān)測及無創(chuàng)監(jiān)測，通常是監(jiān)測血壓與腦血流量或其替代指標的動態(tài)關(guān)系，從而推算患者的CA能力，常用的替代指標有顱內(nèi)壓、腦灌注壓、頸靜脈竇靜脈血氧飽和度、腦組織氧合監(jiān)測、腦微量透析監(jiān)測、腦氧合Hb濃度等。但至今為止沒有一種方法在臨床中廣泛開展。

經(jīng)顱多普勒超聲及腦血氧飽和度監(jiān)測因其無創(chuàng)且使用簡便，在臨床上有較好的應用前景。經(jīng)顱多普勒超聲以大腦中動脈血流速度的變化來評定腦血流狀況，通過計算血壓與血流狀況的動態(tài)關(guān)系可得到患者的CA曲線。在急性顱內(nèi)損傷及蛛網(wǎng)膜下腔出血患者中，通過rSO2與經(jīng)顱多普勒超聲得到的CA曲線具有良好的一致性。但臨床中rSO2的使用較經(jīng)顱多普勒超聲使用簡便，且經(jīng)顱多普勒超聲監(jiān)測準確性受操作者技術(shù)影響，并可能會因患者顳窗的丟失而不能使用。

其他評估腦血流變化的替代監(jiān)測指標中，顱內(nèi)壓、腦灌注壓、頸靜脈竇靜脈血氧飽和度、腦微量透析監(jiān)測是有創(chuàng)監(jiān)測，長期監(jiān)測有感染風險且不利于患者轉(zhuǎn)運。CA完整時顱內(nèi)壓相對平穩(wěn)，CA失衡時直接影響顱內(nèi)壓。通過監(jiān)測顱內(nèi)壓與血壓的動態(tài)關(guān)系，得到壓力反應指數(shù)評估CA能力。在研究中rSO2與ICP之間存在線性關(guān)系，rSO2可對患者進行無創(chuàng)、長期、動態(tài)監(jiān)測，在臨床中較顱內(nèi)壓監(jiān)測有優(yōu)勢。

6、rSO2的局限性19701653350864523

臨床上影響rSO2監(jiān)測數(shù)值的因素很多，患者顱外組織會干擾rSO2的準確性，rSO2與Hb濃度、心指數(shù)、中心靜脈血的血氧飽和度、體溫呈正相關(guān)，與患者年齡呈負相關(guān)，PaCO2、腦血管舒張狀態(tài)及顱內(nèi)壓超出生理范圍也會影響rSO2。目前臨床使用的rSO2監(jiān)測傳感器大多固定在患者雙側(cè)額部，監(jiān)測區(qū)域大多由大腦前動脈支配，監(jiān)測區(qū)域較局限。

此外，利用rSO2對CA功能進行監(jiān)測需要計算機建模，并需要相應的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)同時處理rSO2及血壓數(shù)據(jù)，因而目前大多只用于臨床研究，未能在臨床實踐中推廣應用。同時，dCA需誘發(fā)患者血壓波動，在部分患者中不宜使用。sCA需長時間的數(shù)據(jù)采錄并分析后才能描繪出患者個體CA曲線。

再者，在目前使用rSO2調(diào)控血壓及識別CA功能完整性、探究其對患者預后影響的研究中，缺乏大樣本、多中心隨機研究及對患者長期預后影響的研究。

最后，有部分研究認為，rSO2監(jiān)測通過COx得到的CA能力與顱內(nèi)壓監(jiān)測通過壓力反應指數(shù)評價CA的一致性有限。仍需進一步研究不同監(jiān)測方式間的差異及進一步確認統(tǒng)一的監(jiān)測標準。

7、小結(jié)

進一步了解血流動力學的變化與腦氧合之間的關(guān)系可能為未來制定預防腦損傷的策略提供參考。床旁血壓監(jiān)測與rSO2監(jiān)測的集成提供了一種無創(chuàng)方法來描繪個體CA曲線，有望無創(chuàng)、實時、持續(xù)對患者CA能力進行監(jiān)測，從而對患者血壓實現(xiàn)個體化精準調(diào)控，維持合適腦灌注，對患者可能出現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)不良并發(fā)癥發(fā)出預警，是臨床實施腦保護的有效手段。但仍需要更多的臨床研究來證實rSO2監(jiān)測在CA監(jiān)測方面的應用價值。