心肺复苏后脑功能预后评估指标研究进展.pdf

第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023699DOI:10.13463/ki.cczyy.2023.06.024心肺复苏后脑功能预后评估指标研究进展侯 宇，敖 雪，苏 醒*（中南大学湘雅医学院附属海口医院/海口市人民医院重症医学科，海口 578208）摘要：心脏骤停患者心肺复苏后脑功能预后评估策略和指标包括以神经元特异性烯醇化酶（NSE）、中枢神经特异蛋白（S100）为主的生物标志物检测，头颅电子计算机断层扫描（CT）、核磁共振成像（MRI）等神经影像学检查，以及常规脑电图（EEG）、振幅整合脑电图（aEEG）、脑电双频指数（BIS）、诱发电位（EP）等神经电生理监测。关键词：心脏骤停；心肺复苏；脑功能；预后中图分类号：R541.7 文献标志码：A 文章编号：2095-6258(2023)06-0699-05Research progress on prognostic indexes of brain function after cardiopulmonary resuscitationHOU Yu,AO Xue,SU Xing*(Department of Critical Care Medicine,Haikou Hospital Affiliated to Xiangya Medical College of Central South University/Haikou Peoples Hospital,Haikou 578208,China)Abstract:Strategies and indicators to evaluate the prognosis of brain function after cardiopulmonary resuscitation in patients with cardiac arrest include biomarker detection based on neuron-specific enolase(NSE)and central nervous system specific protein(S100),neuroimaging examinations such as cranial computed tomography(CT)and magnetic resonance imaging(MRI),and neuroelectrophysiological monitoring including routine electroencephalogram(EEG),amplitude integrated electroencephalogram(aEEG),bifrequency index(BIS)and evoked potential(EP)and so on.Keywords:cardiac arrest;cardiopulmonary resuscitation;brain function;prognosis基金项目：海南省卫生计生行业科研项目（19A200164）作者简介：侯 宇（1986），女，硕士，主治医师，主要从事重症神经、脓毒症方面研究*通信作者：苏 醒，男，副主任医师，电子信箱- 患者的心脏射血功能骤然停止，中断循环，导致全身缺血缺氧，脑功能及呼吸停止的濒死状态称为心脏骤停1。心肺复苏是指针对病人的呼吸心跳停止时，迅速对患者采取一切所有恢复循环和呼吸功能的抢救措施2。随着医疗急救水平的发展，心脏骤停患者经心肺复苏后恢复自主循环的比率显著升高，但仍有超过半数的患者在经历复苏后在院内死亡，且幸存者中部分患者存在不同程度的后遗症3。心肺复苏挽救生命后，心脏骤停造成的代谢紊乱和缺血-再灌注损伤可对患者的脑神经功能造成损伤，影响预后，这也是患者恢复自主循环后陷入昏迷甚至死亡的重要原因4。根据国内相关研究数据，院外心脏骤停、院内心脏骤停出院成活率分别为 1.5%、9%，脑功能预后良好者占比分别为 1%、6%5-6，因此，可靠的早期评估策略对心肺复苏后患者脑神经预后评估及治疗方案的制定具有重要意义。本文对心肺复苏后脑神经预后评估措施及检查手段进行综述，以为临床治疗提供参考。1 床旁检查 体格检查和临床表现评估是脑功能预后评估中的常规手段，具有简单、易操作的特征，目前，临床应用较广泛的检查项目包括肌阵挛、瞳孔反射、第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023700角膜反射、疼痛趋避反应等。肌阵挛是身体部分肌群肌肉收缩或运动抑制而引起的短暂性、触电样的不自主运动，研究发现，若患者自主循环恢复后 2 d内发生肌阵挛，则提示脑功能预后较差7，虽然尚无充分的证据证实其预测效能，但可将其作为脑功能不良预后判断的参考指标之一。瞳孔反射是指瞳孔大小随着光照强度变化而产生的反应，与动眼神经、视神经等有关，角膜反射是指在角膜外缘对角膜施以轻微刺激后眼睑迅速闭合的反应，与面神经、三叉神经等有关。目前认为，若自主循环恢复后 72 h以上仍无瞳孔反射或角膜反射，则提示较差的脑功能预后，但二者在心肺复苏后短时间内对脑功能预后的预测价值不佳8-9。疼痛趋避反应与瞳孔反射对脑功能预后的预测价值类似，同样仅适用于自主循环恢复 72 h 后的评估，且其准确性受到肌松药物应用的影响10。2 生物标志物检测2.1 神经元特异性烯醇化酶（neuronspecific enolase，NSE）NSE是特异性存在于神经内分泌组织和神经组织中的一种烯醇化酶同工酶，其化学性质稳定，且基本不受外界环境的影响11。血清和脑脊液中的 NSE 浓度虽然极低，但是其在脑组织中活性最高12。发生心脏骤停大于 4 6 min 时，脑组织发生缺血缺氧而使神经细胞受到损伤，NSE 则从受损的神经细胞中大量释放，最终进入血液循环，且 NSE 在血液中更具有较好的稳定性，故可在血清中检测到其水平异常升高，因此，临床常将血清 NSE 作为脑损伤病情检测和预后评估的参考指标13。心肺复苏自主循环恢复后短时间内 NSE 水平即有明显变化，研究结果显示，48 h 内自主循环恢复患者的的 NSE 水平明显较未恢复自主循环患者的低14，因此，临床通常监测自主循环恢复后 48 72 h 的 NSE 水平15。既往一项研究显示，自主循环恢复后 24 48 h 血清NSE 水平 70 gL-1提示较差的脑功能预后16，另有研究显示，自主循环恢复后 48 72 h 血清 NSE 33 g L-1，对1个月后不良预后具有较高预测价值17。由于治疗方案、研究设计、检查方法不一致，NSE预测心肺复苏后脑功能预后的临界值尚无统一结论，相关研究还需进一步完善。2.2 中枢神经特异蛋白（S100）S100 蛋白是主要分布于神经胶质细胞的细胞液中，一种酸性结合蛋白，可在中性饱和硫酸铵溶液中完全溶解，其含量在脑组织中较为丰富，是除NSE 之外，应用最广泛的脑功能预后评估生物标志物，正常情况下血清中 S100 含量极低，若血清中S100 蛋白含量超过 0.5 gL-1时表示胶质细胞受损。脑组织细胞受损时，S100 从胶质细胞中释放，突破血脑屏障进入血液，可在血清中检测到其水平迅速升高18。血清 S100 水平可早期有效评估脑损伤，预测脑功能预后，一项研究显示，心肺复苏后24 h 血清 S100 水平预测脑功能损伤的敏感度超过85%，若复苏后48 h血清S100水平仍处于加高水平，则提示存在持续的缺血缺氧性脑损伤，此类患者可能预后较差19。生物标志物检测是早期、定量评估脑功能损伤的方法，但因指标浓度受诸多因素的影响，如亚低温治疗造成的红细胞溶解、血流动力学波动等因素均可能对检测值造成影响20，故目前不推荐仅凭某一特定阈值评估预后情况。3 神经影像学检查3.1 头 颅 电 子 计 算 机 断 层 扫 描（computerized tomography，CT）头颅 CT 用于心肺复苏后患者的评估，可通过测量灰质/白质比例，反映脑水肿程度等不良预后因素21。临床实践中通常于自主循环恢复后进行头颅 CT 检测，以对病情进行初步评估，但其检测结果不适合作为预后判断的证据，原因是心肺复苏后脑缺血缺氧性改变存在一定延迟，故自主循环恢复后即刻的头颅 CT 影像表现可能并无明显异常，但可发现蛛网膜下腔出血、硬膜下血肿等，进而明确心脏骤停的病因，还可鉴别可能出现的颅内并发症。头颅 CT 检查的时机选择对于脑功能预后评估阈值具有一定影响，根据既往某项研究，心脏骤停后24 h、48 h 头颅 CT 灰质/白质比例评估脑功能不良预后的最佳阈值分别为 1.22、1.1822。另有研究认为，心脏骤停后 24 h 以上的头颅 CT 检测的预后预测效能更高，原因是随着时间延长，脑组织损伤在头颅 CT上的表现更加明显23。3.2 核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）心脏复苏后患者受损严重部位主要为额顶叶皮质、丘脑。MRI 液体衰减反转恢复（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）序列及弥散加权成像（diffusionweightedimaging，DWI）序列可显示皮质第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023701及皮质下病灶，进而评估脑损伤程度。既往针对心脏骤停患者缺血局部脑区 MRI 表现的研究显示，心脏骤停后 72 h DWI 量化数据表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）评估脑功能不良预后的临界值为 65010-6 mm2s-1，可将 45010-6 mm2s-1作为判断患者生活是否可自理的临界值24。4 神经电生理监测4.1 常规脑电图（electroencephalogram，EEG）EEG 是临床应用最广泛的神经电生理监测技术，脑损伤患者脑电活动与健康人群相比有显著差异，且脑损伤越严重，脑电活动异常越显著25。EEG 根据有无任务指令分为静息态和任务态，心脏骤停后脑损伤患者的静息态 EEG 包括电静息、低电压、爆发抑制、癫痫样活动等多种模式，根据活动表现可将患者分为良性、恶性或高度恶性三种模式类型，良性模式提示较好的脑功能预后，出现 2 项或以上恶性模式或任 1 项高度恶性模式则提示预后较差26。正常健康人群在常规 EEG 监测过程中，若施加痛觉或声音刺激，脑电活动发生显著变化，而脑损伤或昏迷患者施加额外刺激后，EEG 脑电活动反应缺失甚至无反应，故任务态 EEG 反应高度缺失提示较差的脑功能预后27。EEG 监测评估脑功能预后受诸多因素的影响，比如镇静药物的应用可能会干扰判断，且其仅对大脑皮层功能区的改变具有较高的敏感度，而无法对脑干功能损伤情况进行准确评估。振幅整合脑电图（amplitude integrated electroencephalogram，aEEG）采用 2 个或 4 个头皮电机记录，在时间压缩半对数标度上描绘脑电图振幅，区别于常规脑电图，aEEG 是一种简化的连续监测脑活动的方法。目前，aEEG 已广泛应用于新生儿监护病房的脑功能监测中，在成人脑功能评估中的应用则相关报道较少。近年来的一项研究显示，aEEG对高血压脑出血合并脑疝患者脑功能状态及预后具有一定的评估和预测价值28，刘义等29的研究亦表明，aEEG 预测心脏复苏患者脑功能损伤的准确度超87%，表明 aEEG 能较好的用于心脏复苏患者的早期预后评估。其操作简单、受主观因素干扰较小，适用于心肺复苏后患者脑功能预后评估。可推广使用。4.2 脑电双频指数（bispectral index，BIS）BIS 是融合频域、时域、双谱域的复合参数，将多个不同的 EEG 参数通过功率、频率综合分析得到的信息拟合为 0 100 的数字，症状状态下 BIS值为 85 100，低于 40 提示存在爆发性抑制的风险30。由于 BIS 综合了包含 EEG 原始信息在内的诸多信息，因此，可更快速、准确判断脑皮质功能状况，其在意识状态及镇静深度评估中的价值已得到充分证实31。缺血缺氧状态下，脑组织细胞能量代谢出现异常，具体表现为细胞膜内外离子浓度、膜电位及细胞极化、除极发生异常改变，脑电图随之发生异常变化。BIS 为 EEG 的衍生产物，可作为评估心肺复苏后患者意识状态的敏感度较高的指标。研究显示，心脏骤停后患者的 BIS 值与其脑功能预后存在显著相关性，脑功能预后良好的患者 BIS 值明显高于脑功能预后不佳者，证实了 BIS 对脑损伤预后的预测价值32。另有一项研究显示，夹闭颈动脉阻滞脑血流灌注后，BIS 值迅速下降，而恢复灌注后，BIS 值则快速恢复正常33。心脏骤停后，脑组织灌注中断，中断时间超过6 min则引起不可逆的脑损伤，既往研究观察心脏骤停后患者 BIS 的变化，发现存活的患者 BIS 值高于死亡者34。复苏期间 BIS 值随着患者血流动力学波动而改变，若复苏期间 BIS 值在 30 以上，提示脑血流灌注良好。一项研究证实，心肺复苏后患者格拉斯哥昏迷评分与 BIS 值存在正相关性，当 BIS 值 80 时，患者极可能获得较好的脑功能预后，若 BIS 值在40 60 之间，患者有较大概率为植物状态，而 BIS值 20，则生存概率极低35。另有一项研究显示，以 60 作为 BIS 的临界值，也即是 BIS 值 60 预测心肺复苏后不良脑功能预后的敏感度高达 100%，特异度为 86%36。心脏骤停患者的临床治疗中，常在心肺复苏后予以低温、肌松剂等治疗，以改善肌肉癫痫样抽搐状态，这些均可影响 BIS 检测值。但即便如此，BIS仍可作为心肺复苏后早期持续监测指标，其可作为心肺复苏后远期脑功能预后评估指标。4.3 诱发电位（evoked petential，EP）EP 是指外部刺激所引发的脑电活动改变，其中临床应用较为广泛的是脑干听觉诱发电位（brainstem auditory evoked potential，BAEP）、体感诱发电位（somatosensory evoked potential，SSEP）。BAEP是指脑干神经元在听觉刺激下的电活动，脑干是对缺血缺氧敏感度相对较低的部位，故除了原发性脑干损伤之外，BAEP 缺失意味着中枢神经已经发生广泛性损伤。既往研究对心肺复苏后昏迷患者的BAEP 进行监测显示，所有患者均存在 1 个或以上第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023702BAEP 波形缺失，且预后不佳的患者同时缺失至少 3个或以上波形37。但由于 BAEP 只能反应脑干功能损伤情况，无法判断大脑皮质功能状态，因此，仅凭 BAEP 无法对脑功能预后做出准确预测。SSEP 是指感觉神经冲动向脊髓后束-内侧丘系-大脑体感皮层产生的传导束及皮层的突触后电位，其不受意识水平、睡眠、镇静药物等因素影响38。SSEP 可反映脊髓后束、周围神经和有关神经核、皮层感觉区的功能状态，是反映脑干及大脑皮质功能的敏感度较高的指标。目前，临床应用较多的诱发电位波形是 SSEP 正中刺激产生的 N20 波，可反映原始感觉皮质电位变化。既往对心脏骤停后昏迷患者的研究显示，成功苏醒的患者SSEP阳性率高于未苏醒者39。另有研究显示，缺血缺氧性脑病患者中，SSEP 为阴性提示较差的临床预后40。5 结语 心肺复苏后合理选择脑功能预后评估策略可为临床判断病情提供重要证据，对于指导临床治疗方案的制定、挽救患者生命、改善患者生存质量具有重要意义。虽然随着医学急救水平的提高，越来越多手段被应用于脑功能监护，但复苏后的脑损伤程度和预后评估仍然是值得探讨的课题。目前，心肺复苏后脑功能预后评估的诸多相关研究可能存在诊断怀疑偏倚，结论仅供参考，若仅采用单独一种评估方法，势必存在一定的假性风险。心肺复苏后患者的脑功能预后评估仍需以体格检查和临床神经系统表现为基础，配合影像学检查、生物标志物以及神经电生理检查以进一步提高准确度。参考文献：1 廉海光,李建,苏醒.脑电图联合血清 NSE、S100B 早期评估老年患者心肺复苏后脑功能预后的临床价值 J.中国老年学杂志,2022,42(16):3897-3900.2 高继英,石代乐,薛乾隆.心肺复苏后脑复苏研究进展 J.河北医学,2015,21(3):514-515.3 史慧荔,王海燕,花艳红.体外心肺复苏在心脏骤停中的应用研究 J.中国急救复苏与灾害医学杂志,2019,14(5):419-422.4 吴远斌,李双磊,吴扬,等.心脏骤停患者心肺复苏后神经系统的评估和监测 J.中国体外循环杂志,2019,17(1):61-64.5 李伟,张劲松,陈旭锋,等.体外心肺复苏在急诊成人心脏骤停患者中的临床应用分析 J.中华急诊医学杂志,2020,29(2):231-234.6 吴金波,杨春兰,姚振兴,等.心脏骤停经心肺复苏后患者血清部分炎症因子的变化与预后关系 J.心肺血管病杂志,2019,38(12):1232-1235.7 武小娟,孟舰,刘红新,等.心脏骤停心肺复苏术中“生存链”实施现状及患者预后因素分析 J.临床急诊杂志,2022,23(3):198-203.8 李双磊,吴远斌,龚志云,等.心脏骤停患者心肺复苏后神经系统的维护 J.中国体外循环杂志,2019,17(4):249-251,256.9 JOUFFROY R,VIVIEN B.Comment on:Favorable prognosis by extracorporeal cardiopulmonary resuscitation for subsequent shockable rhythm patientsJ.The American Journal of Emergency 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