來源：急診醫學資訊

歐洲每年約有350000例心髒驟停患者，突發心髒驟停後決定病人預後的關鍵因素包含在生命鍊概念之中，如早期發現、早期基本生命支持和高級生命支持、複蘇後治療及康複。

在心髒驟停期間，大腦，心髒和其他重要器官血流突然中止。據估計，治療每延誤10分鐘，大腦發生不可逆損傷的機會增加10％。因此，即刻開始心肺複蘇（CPR）是短期和長期生存的最重要決定因素之一。然而，在心肺複蘇後自主循環恢複（ROSC）的患者中，缺氧性腦病仍然是一個主要問題，并且大多數患者在心髒驟停後因為缺氧性腦病死于重症監護室（ICU）。對于那些生存下來的人來說，神經系統的影響可能從輕微的神經功能缺陷到嚴重的意識障礙和昏迷。 損傷模式為“雙重打擊”模式，主要損傷發生在心髒驟停期間，及随後的48-72小時再灌注期間發生繼發性損傷，目前對于這種二次打擊的幹預措施有限，除了在初始24小時内控制體溫在33-36℃。

盡管心髒驟停期間及在ROSC後患者呼吸機應用很普遍，其應用可以同時控制患者的PaO2與PaCO2，也盡管維持最佳氧合是一個主要目标，并且二氧化碳是腦血流的主要調節因素，但我們對于最佳的氧氣及二氧化碳水平知之甚少。由于最佳的氧合指标及二氧化碳水平可以增加冠狀動脈血流，腦血流及腦氧輸送，本文我們旨在探讨CPR和複蘇後的早期氧氣和二氧化碳管理。

原發性低氧損傷的生理機制複雜，包括與細胞離子泵功能障礙相關的的腦水腫。已經證實腦組織氧水平對于包括創傷性腦損傷（TBI）在内的許多類型的神經損傷具有預測價值，氧合水平對于心髒驟停患者預後也是極其重要的。然而，由于監測組織氧合所必需的監測設備為有創性，這些證據源于動物研究，極少有臨床研究應用有創設備監測心髒驟停患者複蘇及之後的腦氧合變化。2003年1例意外注射氯化鉀緻心髒驟停的患者植入組織氧監測探頭後，研究者可以分析CPR期間及ROSC後的腦灌注壓(CPP)和血氧分壓(PaO2)之間的關系，腦組織氧分壓（PbO2）在心肺複蘇中的關系。當時發現，心髒突然停搏後，腦組織氧含量急劇并完全下降。

一項關于ICU 患者血管活性藥物撤藥的觀察性研究中發現，在血壓逐漸降低的過程中，近紅外光譜（NIRS）顯示氧分壓逐漸下降。心髒驟停前的動脈血氧含量對于腦損傷的發生至關重要，而心髒驟停病人的相關研究較少。多項研究提示，相比正常生理狀态，心髒驟停發生前即出現低氧血症或休克的患者心肺複蘇成功可能性更小，這與心髒驟停的病因是否有關或者與全身/腦組織缺氧是否有關尚不清楚。

目前僅有的動物數據表明，CPR開始後盡管血液中的氧含量增加，但有創測量提示腦氧合僅有非常緩慢的增加。Yel及其同事應用鼠模型，在心肺複蘇中分别以0%，21%，100%氧濃度下給予機械通氣治療，無氧通氣組無一例存活，而在21%組和100%組之間存活率無明顯差異。PbO2增加的主要決定因素似乎是腦灌注壓增加，這是由胸外按壓決定而不是吸入氧濃度或所達到的PaO2所決定。所有胸外按壓的中斷都會降低目标心腦血管灌注及腦組織氧水平。複蘇中給予多少濃度的氧氣尚不清楚，一項動物研究在心肺複蘇中分别給予100%和50%的氧氣，結果血氧含量有所差别，但腦組織氧分壓無明顯差别。這也許就是為什麼僅胸外按壓的CPR與口對口CPR患者預後相似的原因之一。在高級生命支持中，有人認為血氧飽和度超過90-95%時，增加PaO2不會進一步增加腦組織氧輸送。心肺複蘇中尚無相關研究，但在創傷性腦損傷患者的研究中發現，通過提升吸入氧濃度至100%來維持血氧飽和度在100%時，有創腦氧監測提示大腦氧含量增加。這提示增加溶解氧對于提高顱内氧氣分壓很重要。

圖1.心髒驟停前、心髒驟停期間、ROSC後血液與腦組織氧合及平均動脈壓變化。

Spindelboeck及其同事在兩項臨床研究中探讨CPR時血氧分壓的作用，結果提示在心髒驟停期間更高的氧分壓與其後的更多ROSC比例及出院生存率提高有關。血氧分壓更高的患者出院時神經系統功能恢複良好者的比例會更多，但統計學差異還未達到（P=0.062）。該研究中的所有患者均使用100％氧氣進行通氣，因此低PaO2可能是不同病因的标志物（如窒息，溺水及低氧性呼吸衰竭）或為肺部疾病。進一步推論可知，純氧對CPR之前心髒驟停時間較長或低氧性心髒驟停的患者相比目擊者心源性心髒驟停更有效。因此，對于低氧導緻心髒驟停（包括窒息，溺水及肺栓塞等）或胸外按壓質量不能保證時（轉運中）應用高濃度氧氣吸入更為重要。

NIRS可用于監測心肺複蘇中的氧合狀态。它可以顯示局部氧飽和度值（rSO2），似乎與腦靜脈血氧飽和度相符。NIRS值的正常參考範圍在60％至80％之間，當需氧量超過供應時，腦靜脈血氧飽和度下降。有研究證實，在整個心肺複蘇過程中持續的低NIRS值可預示低的ROSC率。在日本一項研究中，院前心髒驟停患者在到達急診科後，rSO2增加與ROSC成功率增加及90天後良好神經功能狀态有關。這些患者中，盡管院前應用了人工氣道并給與高濃度氧，所有患者rSO2均低于參考範圍，這提示在心髒驟停時，即使進行有效的胸外按壓，由于組織灌注差，組織需氧遠高于供氧。目前尚不知道哪些複蘇因素或什麼程度的複蘇因素影響CPR期間NIRS水平，如胸外按壓質量、純氧或動脈氧分壓，動脈二氧化碳分壓。一項臨床研究評估了腎上腺素和rSO2之間的關系，并發現盡管組織灌注壓增加，但腎上腺素不能增加rSO2。

呼氣末二氧化碳（etCO2）的監測有助于确認氣管插管的位置，監測CPR的質量，可用預測ROSC和患者預後。但應用持續性etCO2監測指導通氣治療的價值尚不清楚。心髒驟停時，二氧化碳積聚導緻PH值下降，CO2的确是心髒驟停期間的酸中毒的一個主要決定因素。動物實驗數據發現PaCO2開始時下降，因為它仍然在組織内，但在CPR開始後，PaCO2水平上升并且通常在8-10kPa。無論在院前心肺複蘇或院内心肺複蘇，過度通氣是普遍存在的，目前已證實過度通氣是有害的，但這種效應主要與胸内壓增加有關，導緻靜脈回流減少和冠脈灌注減少。臨床研究卻似乎表明，心髒驟停期間低碳酸血症不是很常見。而中度高碳酸血症也是有益的。作為一種血管擴張劑，它會增加血管收縮區的血流。到目前為止，目前的研究尚未發現心髒驟停期間二氧化碳與結局的相關性。

動物實驗及一項病例報道表明在即刻ROSC後，腦組織血氧含量升高，這可能是由于複蘇中應用100%的氧氣通氣支持以及血流恢複。然而這種高氧的再灌注可能是有害的，氧自由基可導緻進一步損傷。盡管理論上氧含量高導緻更多的氧自由基生成，但臨床未經證實。複蘇中限制氧氣可減少ROSC後動脈含氧量的極度升高，但這也隻是動物實驗發現。臨床中即刻ROSC後高氧的情況究竟有多常見目前是不清楚的。Spindelboeck及其同事在ROSC後即刻采取動脈血，發現血氧分壓在110mmHg左右。另一項影響腦氧水平的因素為CPP，心髒驟停期間使用腎上腺素可使得即刻ROSC後CPP升高。但是，因為腎上腺素的半衰期短，患者在轉運或至ICU後又是低血壓的。

因為持續應用純氧治療可導緻極度的高氧血症，在ROSC後需及時調整吸入氧濃度。院前滴定給氧（如至少使用外周氧飽和度）是可行的，但也是很有挑戰的。”Hot or Not”研究提示因為低氧血症發生率高，通過監測外周氧飽和度不能滴定式調整吸氧濃度，在入ICU前高氧血症是普遍存在的，在院前及時查血氣分析可能是能避免高氧血症的唯一辦法。

目前有許多關于氧分壓與患者結局之間關系的研究，這些研究多是回顧性，且結論不一緻，有兩項隊列研究中發現高氧血症與院内病死率有關。另一項澳洲的患者研究中，在去除了疾病嚴重程度，初始吸氧濃度的影響後，發現入ICU内24小時最差的血氣分析結果與患者病死率無關。這些研究有許多不足，比如沒有校正許多因素，包括ROSC的時間，複蘇後心律，是否有目擊者複蘇。其次在北美心肺複蘇數據庫中，多數患者未采用亞低溫治療，而亞低溫治療有益于改善缺血再灌注損傷，減少細胞凋亡。通過分析荷蘭相關數據庫提供的超過5000例心肺複蘇後機械通氣患者的數據證實患者入ICU後初始24小時最差PaO2和院内病死率的關系，研究中PaO2低于60mmHg為低氧血症，大于300mmHg為高氧血症，結論為低氧血症病死率升高，而高氧血症發生率很低（3%）。所有回顧性研究都不能去除混雜因素的影響，基于此，一項澳洲的研究試圖去除混雜因素，通過對一家三級醫院中的心肺複蘇患者的研究發現院前複蘇患者比院内複蘇患者更易合并高氧血症。滴定氧療需要前瞻性随機臨床試驗，一項三期臨床試驗(EXACT試驗，NCT03138005)準備評估在複蘇成功後盡快降低吸氧濃度至正常是否能改善臨床結局。

在心肺複蘇後48小時内，大腦持續低灌注，且氧攝取增加。許多研究通過PET、大腦中動脈超聲、頸靜脈氧飽和度測定及大腦氧飽和度測定等方法均證實複蘇後早期腦血管收縮、腦灌注不足及腦缺氧的存在。可能的機制是繼發于腦血管自身調節功能受損的低灌注和低氧血症，這種損害可能會導緻即使是正常的PaCO2也不足以達到并維持足夠的腦灌注和腦氧合。然而，PaCO2是腦血流的主要調節因素，在生理情況下，高碳酸血症顯著增加腦血流。此外，升高的PaCO2可抗驚厥，抗炎及抗氧化，其可以降低再灌注損傷的炎症作用。相比之下，低碳酸血症增加神經元興奮性，增加腦氧耗量并減少腦血流，其可能加劇再灌注損傷。

目前，沒有直接的證據表明目标性高碳酸血症對複蘇後心髒驟停患者腦氧合有影響。最近有研究比較了輕度高碳酸血症（PaCO2在50-55mmHg）和二氧化碳分壓正常的患者rSO2的差異，在二氧化碳分壓正常組，平均二氧化碳分壓為37mmHg，rSO2低于正常，而在高碳酸血症組，rSO2增至正常範圍或略高。這就提示示輕度高碳酸血症在複蘇後早期能安全地改善腦氧合。

在ROSC 後二氧化碳分壓常輕度升高，随着機械通氣的應用迅速下降。目前國際複蘇聯盟推薦在心肺複蘇患者機械通氣時維持二氧化碳分壓在40-45mmHg。在澳洲一項回顧性研究中，共從澳大利亞和新西蘭125家ICU納入了16542例心肺複蘇患者，研究發現相比高碳酸血症（PaCO2>45mmHg）和正常組(PaCO2 35-45mmHg)，低碳酸血症組 （PaCO2<35mmHg）病死率更高，神經功能恢複更差。最近的心肺複蘇後控碳研究（CCC）中發現相比正常碳酸血症，适度的高碳酸血症（(PaCO250-55mmHg）是安全可行的，且神經元特異性烯醇化酶（NSE）釋放減少。綜上所述，輕度高碳酸血症在複蘇後對神經功能恢複有保護作用。

COMACARE研究是一項斯堪的納維亞多中心随機對照試驗，比較ICU入院後36h内低氧分壓（75-110mmHg）和高氧分壓(150-190mmHg)，低碳酸血症（34-35mmHg）和高碳酸血症組（44-55mmHg），低平均動脈壓（60-70mmHg）和高平均動脈壓（80-100mmHg）對終點指标的差異。該研究2017年已完成，共納入了120例院前心髒驟停患者，研究終點包括可行性、48h時NSE，rSO2及入院48小時内癫痫活動，結果将于2018年發布。

複蘇後目标性治療性輕度高碳酸血症試驗（TAME試驗，NCT03114033）是一項III期多中心随機對照試驗，旨在确定性目标治療性輕度高碳酸血症是否能改善入住ICU的心髒驟停患者6個月神經功能結局。該研究治療時間為入選後24小時（距心髒驟停時間<180分鐘），患者将在ICU住院期間，出院時以及6個月和2年進行随訪，共招募1,700名患者，這将是迄今為止涉及ICU複蘇的心髒驟停患者進行的有關通氣導向治療的最大規模試驗。如果該試驗證實目标性治療性輕度高碳酸血症是有效的，那麼将可能會改善很多心髒驟停患者的結局，并轉化為臨床實踐，誘導輕度高碳酸血症對于大多數心髒驟停患者來說也是一個簡單的幹預措施。

心肺複蘇期間限制腦缺氧的最重要措施是不間斷的心肺複蘇和高質量的胸外按壓。指南推薦應用純氧進行通氣，盡管似乎缺乏證據。在自主循環恢複後，極度的高碳酸血症和低碳酸血症都是有害的，應注意避免。維持血氧和二氧化碳在什麼水平仍不能确定。随着COMACARE于2018年公布及TAME試驗啟動，關于ICU成人心髒驟停患者氧氣和二氧化碳管理相關的臨床決策證據很快就會增加（完）。

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