脑损伤患者ECMO首选NIRS监测【体外膜氧合患者脑监测中国专家共识】

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以下文章来源于中华医学杂志，作者中国医师协会体外生命支持专业委员会,等

1. 摘要

近红外光监测(near·infrared spectroscopy, NIRS)局部脑组织氧饱和度(regional cerebral saturation oxygenation, rScO2)或其他局部组织氧饱和度(regional tissue saturation oxygenation, rStO2)逐渐用于临床，可以反映监测部位局部的氧供需平衡。由于脑组织极易遭受缺血和缺氧的打击，易发生严重并发症，NIRS用于脑氧监测极具价值。rScO2监测与脑电图、脑血流监测和中枢神经损伤的生化指标检测相辅相成，为预防中枢神经系统缺血缺氧以及并发症的发生，具有重要的临床意义。

近年来，随着体外膜氧合在严重呼吸衰竭、心源性休克和心肺复苏患者中的使用显著增加，体外膜氧合相关并发症越来越受重视，而脑损伤是体外膜氧合治疗期间最严重并发症之一，是影响体外膜氧合患者住院死亡率及远期生存质量的重要因素。由于镇痛、镇静及肌松药的应用干扰神经系统体格检查结果，使得体外膜氧合治疗期间发生的脑损伤不容易被及时发现。

床旁脑监测对于发现体外膜氧合患者脑损伤并提供早期干预指导具有重要价值。由此，中国医师协会体外生命支持专业委员会组织全国相关专家制订了《体外膜氧合患者脑监测中国专家共识》，本共识以体外膜氧合患者脑损伤的病理生理学机制为基础，以神经系统体格检查、血浆脑损伤生物标记物、颅脑影像、颅内压、脑血流、脑氧、脑电图、体感诱发电位等脑监测技术应用现状为依据，结合体外膜氧合的特殊临床应用场景，整合国内外最新循证医学证据，形成可供重症医学、神经病学、心血管病学、呼吸与危重病学、急诊医学等专业人员参考的15条体外膜氧合患者脑监测专家共识推荐意见。

主要推荐意见

NIRS在ECMO中的推荐意见

1.存在脑损伤风险或已存在脑损伤的ECMO患者推荐常规监测脑氧，建议首选NIRS监测rSO2（中度推荐，证据等级Ⅱ级）。

2.对存在脑损伤风险或已存在脑损伤的VA‑ECMO患者常规监测脑血流和脑氧变化，以早期发现脑损伤并及时处理（中度推荐，证据等级Ⅱ级）。

NIRS在ECMO和VA-ECMO中的应用

脑氧监测反映了ECMO患者脑氧供氧耗平衡，其床旁监测指标主要有颈静脉球氧饱和度(jugular bulb venous oxygen saturation, SjvO2)、脑组织氧分压(partial pressure of brain tissue oxygenation，PbtO2)、区域脑氧饱和度(regional tissue oxygen saturation，rSO2)。由于SjvO2、PbtO2为有创监测方法，在ECMO患者中的应用受到限制。在ECMO患者中大多采用rSO2反映整体脑氧状况，近红外光谱法(near‑infrared spectroscopy，NIRS）监测应用最为广泛。

VA‑ECMO影响脑氧的机制主要包括：（1）VA‑ECMO治疗过程中循环障碍影响脑血流和脑血管反应性均可影响脑氧；（2）VA‑ECMO患者自身肺功能，膜肺氧合能力及混合云的位置可影响氧供；（3）VA‑ECMO患者合并发热、躁动，或出现癫痫等并发症，均可导致脑组织氧耗增加。

VA‑ECMO患者TCD可表现为PI降低、脑血管反应性改变等。脑氧饱和度降低或双侧脑氧饱和度差异较大与ECMO患者发生脑损伤独立相关。右侧脑氧饱和度<58%和左侧<57%与28d死亡率显著升高相关，提示脑氧饱和度可能是VA‑ECMO患者预后的有效预测参数。

NIRS 监测预警阈值和临床干预

不同的NIRS仪器算法不同，正常参考值范围不同，因此rSO2的变化趋势在临床更加重要。一项回顾性观察性研究，发现房颤时平均rSO2从61%±11%降至51%±10%，室颤时从67%±9%降至58%±10%，提示rSO2变化可反映脑灌注受损。一般认为rSO2较基线水平下降15%~25%或绝对值低于50%提示脑灌注不足。存在脑损伤的VA‑ECMO患者更容易发生rSO2降低以及左、右脑rSO2不对称，且rSO2<60%与住院死亡率独立相关。心肺复苏术(cardiopulmonary resuscitation，CPR)后患者可能出现脑高灌注综合征，此时rSO2较基线水平升高，rSO2较基线增加10% 是检测高灌注的阈值。

另外，脑氧监测在ECMO领域应用的专家共识不只于此，《心胸血管手术麻醉中应用的专家共识》中同样指出了NIRS在ECMO中的应用

1. NIRS技术有助于监测ECMO过程中rScO2变化，及时发现差异性低氧对脑组织缺氧损伤的风险，可能有助于保障脑灌注（证据等级C，推荐强度Ⅱa）。

2.NIRS技术可作为ECMO过程中外周动脉插管侧肢体缺血的监测手段，及时发现动脉插管侧肢体的缺血征象（证据等级 C，推荐强度Ⅱa）。

3.rScO2监测还可作为ECMO过程中血流动力学变化的辅助监测指标（证据等级 C , 推荐强度Ⅱb）。

本共识总结了NIRS在ECMO领域的应用的三个方面：

(1) ECMO过程中区域性脑灌注变化及差异的监测；

(2) ECMO过程中外周动脉插管侧肢体缺血的监测与预防；

(3) ECMO过程中血流动力学变化辅助监测指标。

NIRS预警阈值和临床干预

当ECMO流量足够大完全引流右心血液时，肺循环血流量极低因此相应机械通气参数也可设置非常低。但任何原因心排量超过ECMO静脉引流量，如心脏功能恢复，正性肌力药物作用等原因导致肺循环内血流增多，如此时合并肺部原发或继发通气或换气功能障碍，或机械通气设置未根据肺血流增多相应调整，则肺血流经过肺循环未被充分氧合，又被左心室射血入主动脉，并与股动脉插管灌注充分氧合的ECMO逆向血流形成交汇平面，从而出现上半身缺氧。左心室射血量与ECMO血流量大小决定此交汇平面在主动脉内的位置。如交汇平面位于主动脉弓水平，甚至主动脉弓以远，则患者主动脉弓三大分支供血的区域将处于低氧血液供应，形成神经系统损伤的风险。基于VA-ECMO这种病理生理现象，采用NIRS技术可及时发现该现象并相应处理。

Umeda等研究表明，ECMO特别是经外周动脉插管的VA-ECMO模式，动脉插管侧肢体缺血并发症发生率约为16.9%。而急性肢体缺血一旦发生与患者死亡直接相关。早期预防、判断与处置ECMO过程中外周动脉插管侧肢体缺血对于改善患者预后具有重要作用。已有几项小样本临床研究报道了rStO2降低与肢体缺血及肢体低灌注压相关。通过监测动脉插管侧rStO2变化及与对侧肢体的差异，提醒及时进行临床干预，可避免肢体缺血并发症的发生。

ECMO支持过程的核心目标是恢复机体氧供／氧耗平衡，同时降低可能对机体带来损伤的治疗力度，如正压机械通气等。所以无论呼吸ECMO支持（多采用V-V模式）还是循环支持(V-A模式），血流动力学变化均可对ECMO支持效果，特别是脑血流灌注和脑氧平衡产生影响。其机制与其他病理生理状态下血流动力学变化对脑血流和脑氧合的影响相同。目前仅有极少量涵盖rScO2监测可作为临床血流动力学监测辅助参数的研究，提示rScO2连续监测可早期发现血流动力学改变对脑血流灌注的影响。

由此可见，对于ECMO患者，尤其存在脑损伤风险或已存在脑损伤的ECMO患者，脑氧监测对发现脑损伤并提供早期干预指导具有重要价值，另外NIRS脑氧监测其无创连续的功能特点，为ECMO过程中监测提供了便利条件，这也成为在ECMO中首先使用NIRS监测的重要原因。

体外膜氧合患者脑监测中国专家共识.pdf

作者：中国医师协会体外生命支持专业委员会

文章来源：中华医学杂志 2024 年3 月5 日第 104 卷第 9 期

体外膜氧合患者脑监测中国专家共识编写成员名单

牵头专家

钱招昕（中南大学湘雅医院重症医学科）

侯晓彤（首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心）

共识撰写统筹专家

张丽娜（中南大学湘雅医院重症医学科）

马新华（中南大学湘雅医院重症医学科）

彭小凡（中南大学湘雅医院重症医学科）

王粮山（首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心）

共识制订专家委员会

艾宇航（中南大学湘雅医院重症医学科）；蔡洪流（浙江大学医学院附属第一医院重症医学科）；晁彦公（清华大学第一附属医院重症医学科）；丁仁彧（中国医科大学附属第一医院重症医学科）；杜中涛（首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心）；方巍（山东省立医院重症医学科）；高国一（首都医科大学附属北京天坛医院神经外科）；黑飞龙（首都医科大学附属北京安贞医院体外循环科）；洪小杨（解放军总医院儿科医学部重症医学科）；侯晓彤（首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心）；胡波（武汉大学中南医院重症医学科）；黄立（中南大学湘雅医院重症医学科）；黄英姿（东南大学附属中大医院重症医学科）；贾明（首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心）；康焰（四川大学华西医院重症医学科）；赖巍（四川大学华西医院重症医学科）；李呈龙（首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心）；李景辉（海口市人民医院重症医学科）；李莉（中南大学湘雅医院重症医学科）；李双磊（解放军总医院心血管外科）；李欣（复旦大学附属中山医院心脏外科）；黎毅敏（广州医科大学附属第一医院重症医学科）；刘景仑（重庆医科大学附属第一医院重症医学科）；刘丽霞（河北医科大学第四医院重症医学科）；刘松桥（东南大学附属中大医院重症医学科）；刘薇（中南大学湘雅医院重症医学科）；刘小军（郑州大学第二附属医院重症医学科）；隆云（北京协和医院重症医学科）；吕立文（广西壮族自治区医院急诊科）；彭志勇（武汉大学中南医院重症医学科）；钱招昕（中南大学湘雅医院重症医学科）；尚游（华中科技大学同济医学院附属协和医院重症医学科）；邵敏（安徽医科大学第一附属医院重症医学科）；石广志（首都医科大学附属北京天坛医院重症医学科）；唐建军（中南大学湘雅二医院心血管内科）；王红（首都医科大学附属北京安贞医院重症医学科）；王洪亮（哈尔滨医科大学附属第二医院重症医学科）；吴健锋（中山大学附属第一医院重症医学科）；邢金燕（青岛大学附属医院重症医学科）；熊滨（广西壮族自治区人民医院重症医学科）；熊瑶瑶（中南大学湘雅二医院体外生命支持中心）；徐永昊（广州医科大学附属第一医院重症医学科）；杨毅（东南大学附属中大医院重症医学科）；尹永杰（吉林大学第二医院急诊与重症医学科）；于湘友（新疆医科大学第一附属医院重症医学科）；赵鸣雁（哈尔滨医科大学附属第一医院重症医学科）；曾振国（南昌大学第一附属医院重症医学科）；詹庆元（中日友好医院呼吸与危重症医学科）；张利鹏（内蒙古医科大学附属医院重症医学科）；张玮（昆明医科大学第一附属医院急诊科）；张艳（首都医科大学宣武医院神经内科 ICU）；郑瑞强（江苏省苏北人民医院重症医学

科）；周成斌（广东省人民医院体外循环科）；左六二（南方医

科大学顺德医院重症医学科）

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