创伤性脑损伤后颅外并发症：颅脑和机体改变（上）

关键点

1、颅外并发症是TBI常见的并发症，可能会对预后产生不利影响。

2、TBI最常见的非神经系统并发症包括呼吸、心脏、肾脏和肝脏功能障碍。

3、TBI代谢紊乱和感染(包括可预防的感染)也很常见。

4、目前，TBI颅外病理的管理是基于普通重症监护的一般原则。要更好地明确TBI颅外病变的病理生理机制和特异性治疗，还需要进一步的研究。

前言

TBI是一个重要的公共卫生问题，发病率高达200/10万，病死率和致残率都很高。以及随之而来的患者生存时间的缩短。颅外病理改变，像多发创伤，包括呼吸、心脏、肾脏和肝脏损伤等，通常发生在TBI入院后，或者是由于患者在ICU住院期间的全身并发症的后果。欧洲大型多中心观察性队列研究---欧洲创伤性脑损伤中心(CENTER-TBI)神经创伤有效性对颅脑损伤的研究的最新数据显示，55%住进ICU的TBI患者和28%住进病房的患者报告了严重的颅外损伤[简明创伤评分(AIS)大于等于3]，主要是胸部损伤。虽然常见，但这些损伤在患者预后中的作用往往被低估，临床医生主要关注颅内病理和损伤，而不是考虑TBI的全身影响。本文就TBI颅外并发症的病理生理、早期发现和处理等方面的最新研究进展作一综述。

病理生理

脑外伤是一种急性生物力学事件，其特征是随着时间的推移而发展的多种病理生理过程。脑外伤患者患有“多病理改变”，其主要特征包括脑白质退化、神经元丢失、神经递质系统改变、蛋白质错误折叠和持续性神经炎。脑组织的直接机械损伤也会随着时间的推移引发脑血管自身调节失调和血脑屏障破坏造成的继发性脑损伤。这些过程会导致脑水肿、颅内压升高和脑灌注受损(图1)。

脑损伤的调节失衡可能参与了脑外器官功能障碍的发生。儿茶酚胺风暴是TBI后影响免疫系统的一种常见的现象。细胞因子网、全身炎症反应综合征与免疫反应密切相关，而促炎细胞因子(如IL-1)可增强交感神经活性。体外研究表明，肾上腺素或去甲肾上腺素上调内毒素诱导的人外周血单核细胞释放抗炎细胞因子IL-10，但下调TNF-α的产生。这一现象可能在TBI患者早期免疫抑制中起重要作用。

TBI的炎症反应包括脑局部细胞因子和趋化因子的产生、内皮细胞的激活、小胶质细胞的激活以及全身中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞向损伤脑内的迁移。在TBI实验中，小胶质细胞很容易被激活，并在损伤后保持激活状态至少一年。此外，小胶质细胞从损伤部位扩散到遥远的脑区。神经病理学和炎症之间的密切联系已经被记录在案。实验研究还表明，对炎症反应的特异性抑制可能会在损伤早期保护受损组织，但在慢性阶段会损害大脑。因此，治疗策略的目标应该是调节而不是抑制炎症反应(图2)。

呼吸和通气

缺氧是公认的TBI的二次伤害因素。例如，来自IMPACT协作组的数据表明，早期缺氧可造成不良结局的可能性增加两倍。同时患有缺氧和低血压的患者比那些患其中一种的患者预后更差。最近，这一问题在一大批TBI患者中进行了动态研究，观察了二次伤害的过程，以探索它们在TBI早期阶段(包括院前环境)演变的影响。未解决的院前缺氧与不良预后和死亡率显著相关。持续性缺氧(和低血压)通常与多发创伤患者伴发的颅外损伤有关。气道保护是为了避免误吸和改善氧合。TBI中心队列研究中患者气管插管的发生率为34%，其中22%为院前，13%为院内。年龄越小、AIS评分越高、格拉斯哥昏迷评分(GCS)越低、瞳孔无反应，气管插管的概率越高。16个国家的45个中心之间存在显著差异，部分原因是创伤系统的特点不同。

ICU中最常见的非神经系统并发症是呼吸衰竭，与TBI后神经恶化和ICU住院时间增加独立相关。急性低氧性呼吸衰竭的主要原因包括神经源性肺水肿、吸入性肺炎、下呼吸道感染、全身炎症反应/脓毒症合并急性窘迫呼吸衰竭(ARDS)和呼吸机相关性肺损伤。呼吸机相关性肺炎(VAP)是TBI患者在重症监护常见的并发症，发生率高达61%。Steyerberg等人最近的一项评估中心型颅脑损伤患者发生VAP情况的荟萃分析显示，VAP的发病率为36%。VAP的存在延长了机械通气时间和ICU/医院住院时间，但不会增加死亡率。在962例机械通气时间>48h和ICU 住院时间>72h的患者中，20.4%的患者在插管后发生VAP的平均时间在5天内。VAP的危险因素包括：低龄、酗酒和滥用药物、胸部创伤和更少预防性使用抗生素。然而，欧洲创伤性脑损伤中心的数据也表明，VAP与死亡率增加或预后更差无关，而与住院时间增加有关。

TBI呼吸道并发症的处理具有挑战性的。脑创伤基金会指南建议TBI患者应避免缺氧和脑低灌注。然而，还没有提出二氧化碳或呼吸机管理和战略的具体目标。适当的二氧化碳治疗范围被认为是二氧化碳分压(PaCO2)在35至45 mmHg之间，或呼气末二氧化碳分压(PaCO2)在30至35 mmHg之间。然而，这可能取决于患者的颅内压和他们患病前的肺部状况，例如，他们是否患有慢性阻塞性肺疾病。

建议对不管有无ARDS的患者都采用低潮气量(Vt)肺保护性通气和谨慎滴定呼气末正压(PEEP)。然而，关于肺保护性通气的主要试验没有包括急性脑损伤患者，因为安全考虑到高二氧化碳和/或PEEP会传递到颅内间隙，增加颅内压或降低脑血流量。因此，高潮气量通常应用于脑损伤患者，尽管强有力的临床证据表明，高潮气量机械通气本身会增加颅内压。一些研究发现，高潮气量是急性脑损伤患者发生ARDS的危险因素。在机械通气的非ARDS患者中，最新的预防试验表明，严格的低通气策略类似于中等容量(8-10ml/PBW)策略。低潮气量组和中等潮气量组的肺相关结果，例如无呼吸机天数和不良事件（如ARDS、肺炎或严重肺不张）的发展，在两组中是相似的。但低容量组有高碳酸血症、酸中毒和谵妄的趋势，这表明，在选定的非ARDS患者中，更宽松的潮气量策略可能是合适的。

PEEP增加对颅内压的影响是复杂的，取决于许多因素，包括颅内和胸腔顺应性、脑自动调节状态、血管内容量状态、通气对心输出量、动脉压、PaO2和PaCO2的影响。例如，Mascia等人的研究结果表明，当PEEP与肺泡募集增加相关时(如ARDS)，对颅内压没有影响。然而，当PEEP导致肺泡过度膨胀时，随着PaCO2水平的升高，颅内压增加。对于TBI患者，推荐最低PEEP水平(通常为5-8cmH2O)以维持充足氧合和防止呼气末塌陷。更高的PEEP，高达15cmH2O，可用于顽固性低氧血症和严重ARDS的病例。

呼吸和通气

缺氧是公认的TBI的二次伤害因素。例如，来自IMPACT协作组的数据表明，早期缺氧可造成不良结局的可能性增加两倍。同时患有缺氧和低血压的患者比那些患其中一种的患者预后更差。最近，这一问题在一大批TBI患者中进行了动态研究，观察了二次伤害的过程，以探索它们在TBI早期阶段(包括院前环境)演变的影响。未解决的院前缺氧与不良预后和死亡率显著相关。持续性缺氧(和低血压)通常与多发创伤患者伴发的颅外损伤有关。气道保护是为了避免误吸和改善氧合。TBI中心队列研究中患者气管插管的发生率为34%，其中22%为院前，13%为院内。年龄越小、AIS评分越高、格拉斯哥昏迷评分(GCS)越低、瞳孔无反应，气管插管的概率越高。16个国家的45个中心之间存在显著差异，部分原因是创伤系统的特点不同。

ICU中最常见的非神经系统并发症是呼吸衰竭，与TBI后神经恶化和ICU住院时间增加独立相关。急性低氧性呼吸衰竭的主要原因包括神经源性肺水肿、吸入性肺炎、下呼吸道感染、全身炎症反应/脓毒症合并急性窘迫呼吸衰竭(ARDS)和呼吸机相关性肺损伤。呼吸机相关性肺炎(VAP)是TBI患者在重症监护常见的并发症，发生率高达61%。Steyerberg等人最近的一项评估中心型颅脑损伤患者发生VAP情况的荟萃分析显示，VAP的发病率为36%。VAP的存在延长了机械通气时间和ICU/医院住院时间，但不会增加死亡率。在962例机械通气时间>48h和ICU 住院时间>72h的患者中，20.4%的患者在插管后发生VAP的平均时间在5天内。VAP的危险因素包括：低龄、酗酒和滥用药物、胸部创伤和更少预防性使用抗生素。然而，欧洲创伤性脑损伤中心的数据也表明，VAP与死亡率增加或预后更差无关，而与住院时间增加有关。

TBI呼吸道并发症的处理具有挑战性的。脑创伤基金会指南建议TBI患者应避免缺氧和脑低灌注。然而，还没有提出二氧化碳或呼吸机管理和战略的具体目标。适当的二氧化碳治疗范围被认为是二氧化碳分压(PaCO2)在35至45 mmHg之间，或呼气末二氧化碳分压(PaCO2)在30至35 mmHg之间。然而，这可能取决于患者的颅内压和他们患病前的肺部状况，例如，他们是否患有慢性阻塞性肺疾病。

建议对不管有无ARDS的患者都采用低潮气量(Vt)肺保护性通气和谨慎滴定呼气末正压(PEEP)。然而，关于肺保护性通气的主要试验没有包括急性脑损伤患者，因为安全考虑到高二氧化碳和/或PEEP会传递到颅内间隙，增加颅内压或降低脑血流量。因此，高潮气量通常应用于脑损伤患者，尽管强有力的临床证据表明，高潮气量机械通气本身会增加颅内压。一些研究发现，高潮气量是急性脑损伤患者发生ARDS的危险因素。在机械通气的非ARDS患者中，最新的预防试验表明，严格的低通气策略类似于中等容量(8-10ml/PBW)策略。低潮气量组和中等潮气量组的肺相关结果，例如无呼吸机天数和不良事件（如ARDS、肺炎或严重肺不张）的发展，在两组中是相似的。但低容量组有高碳酸血症、酸中毒和谵妄的趋势，这表明，在选定的非ARDS患者中，更宽松的潮气量策略可能是合适的。

PEEP增加对颅内压的影响是复杂的，取决于许多因素，包括颅内和胸腔顺应性、脑自动调节状态、血管内容量状态、通气对心输出量、动脉压、PaO2和PaCO2的影响。例如，Mascia等人的研究结果表明，当PEEP与肺泡募集增加相关时(如ARDS)，对颅内压没有影响。然而，当PEEP导致肺泡过度膨胀时，随着PaCO2水平的升高，颅内压增加。对于TBI患者，推荐最低PEEP水平(通常为5-8cmH2O)以维持充足氧合和防止呼气末塌陷。更高的PEEP，高达15cmH2O，可用于顽固性低氧血症和严重ARDS的病例。