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这篇综述聚焦静脉 - 静脉体外膜肺氧合(VV-ECMO)期间的镇静管理。探讨了 VV-ECMO 镇静面临的挑战,评估了基于处理后脑电图(pEEG)的监测方法的潜力,为优化 VV-ECMO 镇静策略提供了参考。
引言
在过去二十年,静脉 - 静脉体外膜肺氧合(VV-ECMO)用于治疗成人难治性呼吸衰竭的案例稳步增加,截至 2024 年 1 月底,欧洲生命支持组织(ELSO)数据库中已登记 51,137 例 。VV-ECMO 治疗过程中,不同阶段对镇静深度要求不同,管理难度较大。ELSO 指南建议在最初 12 - 24 小时进行深度镇静,待患者病情稳定后改为轻度镇静 。由于患者年龄、性别、疾病进展及其他并存疾病的差异,镇痛和镇静药物的药效动力学存在个体差异。为达到 VV-ECMO 所需的镇静水平,可能需使用多种镇静药物。同时,ECMO 回路会在不同程度上影响药物的药代动力学 ,使得维持合适的镇静深度成为一个复杂的过程。传统的镇静监测依赖基于临床评估的观察者评分方法,但这些方法存在主观性,且在使用神经肌肉阻滞剂时无法有效评估镇静深度。神经重症监护学会的国际专家共识小组强烈推荐对接受神经肌肉阻滞的 ECMO 患者使用处理后脑电图(pEEG)进行镇静监测 。pEEG 监测具有客观、连续的优点,能更好地评估镇静药物的药效动力学。其中,双频谱指数(BIS)设备是临床实践中应用最广泛、研究最多的基于脑电图的监测仪 。目前,关于 pEEG 在全身麻醉和重症监护镇静中的应用证据不断增加,但在 VV-ECMO 治疗中,其潜在的优势和劣势仍有待研究。本综述旨在探讨在 VV-ECMO 治疗中使用 pEEG 监测是否有益,分析其在优化镇静策略、解决传统镇静评分系统局限性等方面的作用,并找出当前研究的空白,为未来研究提供方向。
VV-ECMO 治疗中的镇静
深度镇静的考量
在 VV-ECMO 治疗的初始阶段,患者通常处于器官衰竭状态,病情不稳定,早期轻度镇静目标可能并不适用。多数接受 VV-ECMO 治疗的患者患有急性呼吸窘迫综合征(ARDS),治疗初期呼吸量极小,且分泌物较多,常伴有支气管痉挛和气道出血。在这种情况下,轻度镇静难以实现,且可能无法带来呼吸方面的益处。此外,部分患者需采取俯卧位治疗,并需要大量心血管支持来应对全身血管扩张、肺血管收缩或右心劳损等问题。因此,在 ECMO 治疗早期,深度镇静较为常见。然而,传统的深度镇静观念可能源于对轻度镇静患者移动、脱管或对抗呼吸机等问题的担忧,但实际经验表明这些担忧大多是没有根据的。现在,越来越多的趋势是在患者病情允许时尽快减少镇静,甚至在某些情况下完全停用镇静 。
轻度镇静的考量
近期在普通重症监护人群中的研究表明,不必要的深度镇静与不愉快的妄想记忆、噩梦、幻觉以及发病率和死亡率的增加相关 。因此,在普通重症监护中,一旦患者病情稳定,建议实现轻度镇痛镇静,并进行每日镇静中断 。虽然目前对于深度或轻度镇静尚无统一的定义,但广泛使用的里士满躁动 - 镇静量表(Richmond Agitation-Sedation Scale,RASS)评分≤ - 3 通常被认为是深度镇静 。在 ECMO 治疗中,尽管相关证据有限,但朝着轻度镇静的方向发展似乎是有益的。有研究表明,清醒 ECMO 在特定患者群体中具有优势,尤其是在 “桥接至移植” 的情况下 。在计划性和半择期的 VV-ECMO 支持中,清醒 ECMO 也有应用报道 。例如,Belletti 等人的系统综述表明,清醒 ECMO 在桥接至肺移植的场景中是可行的,失败率较低,常见并发症如谵妄、躁动、呼吸衰竭恶化和出血的发生率也相对较低,但仍需进一步研究确定最佳时机、对生存率的影响及选择标准 。
清醒方案的考量
尽管清醒方案可能在降低发病率和死亡率方面具有益处,但也存在潜在的并发症。在清醒 ECMO 中,维持患者对治疗的依从性至关重要。Haneke 等人的案例研究强调了清醒患者意外拔除设备的风险,这可能导致严重的后果,如大出血或死亡 。此外,ECMO 治疗期间患者的移动可能导致 ECMO 流量突然下降或出血问题 。焦虑、镇痛镇静不足引起的躁动或谵妄可能导致患者过度通气,造成自我伤害性肺损伤,进而产生长期的心理和生理后果 。Timofte 等人报道了一种治疗 VV-ECMO 中高呼吸驱动和相关过度通气(即 “溺水综合征”)的方法,即使用神经肌肉阻滞剂诱导适应性周期性麻痹,但这也需要一定程度的镇静 。需要注意的是,清醒患者在进行气管切开术和支气管镜检查以清除气道时,可能仍需要深度镇静 。
VV-ECMO 镇静的挑战
VV-ECMO 镇静面临的挑战涉及患者生理、VV-ECMO 特定需求、ECMO 回路的药代动力学影响以及传统镇静评分的不足。在患者生理方面,ECMO 患者除了呼吸衰竭外,常伴有其他器官功能障碍,如肾功能受损、肝损伤,胃肠道吸收也往往不佳,这些因素会影响镇静药物的吸收、代谢和排泄。此外,败血症也是常见的并发症,可导致发热、高动力循环、低白蛋白血症、毛细血管渗漏和炎症蛋白水平升高,进一步影响镇静药物的药代动力学 。对于 VV-ECMO 特定需求,虽然大多数 VV-ECMO 回路配置允许患者移动而不影响气体交换,但在某些情况下,如胸腔或腹腔压力升高、俯卧位时,血流突然下降可能导致快速氧饱和度下降,此时可能需要深度镇静和肌肉松弛 。VV-ECMO 患者还可能需要频繁进行有创操作,如支气管镜检查、置管或引流、气管切开术等,这些操作通常在麻醉下进行,可能导致长时间的深度镇静。如果患者不能通过轻度镇静安全管理,也可能需要更深度的镇静以防止意外拔除救命设备 。ECMO 对镇静药物的药代动力学有显著影响。体外研究表明,脂溶性和蛋白结合的镇静剂,如咪达唑仑、丙泊酚、右美托咪定和芬太尼及其衍生物,在 ECMO 回路中会有显著损失 。这可能是临床实践中需要更高剂量脂溶性镇静剂的原因。此外,体外循环会导致血液稀释,增加药物分布容积,降低血浆药物浓度。大口径的 ECMO 插管可能导致肝脏和肾脏充血,ECMO 还可能对肝药酶细胞色素途径产生不利影响,但具体机制仍需进一步研究 。传统的镇静评分系统,如 RASS、Ramsay 镇静量表(RSS)、Riker 镇静 - 躁动量表(SAS)等,在全球 ECMO 镇静监测中广泛使用 。然而,这些评分系统具有主观性,无法进行连续实时监测,只能提供孤立的评估值,且在使用神经肌肉阻滞剂时无法有效评估镇静深度,可能导致过度镇静 。
pEEG 监测在 VV-ECMO 护理中的潜在作用
pEEG 监测的可靠性
pEEG 监测在深度镇静中最为可靠。Idei 等人在普通重症监护中的研究表明,pEEG 参数,如 SedLine? 监测仪测量的患者状态指数(Patient State Index,PSI),能够准确区分深度和轻度镇静,具有较高的敏感性和特异性,且与 RASS 测量值相关性良好 。pEEG 监测可以客观、连续地评估镇静深度,有助于预防 ICU 患者出现不适当的轻度或深度镇静 。英国国家审计项目 5(NAP5)强调了手术室全身静脉麻醉中术中知晓的问题,并要求在手术过程中监测麻醉深度 。基于此,对于接受 ECMO 治疗的患者,在进行干预、转运或可能出现知晓的操作时,使用 pEEG 监测镇静水平是合理的 。
pEEG 监测的效果及争议
然而,pEEG 监测在轻度镇静中的作用尚不清楚,其对重症监护患者所需镇静药物剂量的影响也未得到确凿证明 。Bass 等人的回顾性队列研究发现,在因 ARDS 接受机械通气的患者中,BIS 引导和 RASS 引导的镇静在镇静或镇痛需求方面没有显著差异 。但该研究中,几乎所有 BIS 监测的患者(99%)都需要深度镇静(BIS < 60),而近一半 RASS 引导的患者仅需要轻度镇静(RASS ≥ - 3),这可能使比较存在偏差 。Weatherburn 等人的小型随机对照试验纳入了 50 例轻度镇静(BIS > 70)的异质性 ICU 患者,发现使用 pEEG 监测对镇静药物需求没有影响,但由于样本量小和患者群体异质性,结果应谨慎解释 。Olson 等人的前瞻性随机试验表明,在轻度镇静(RASS - 2)的普通重症监护患者中,pEEG 监测与丙泊酚和阿片类药物剂量减少相关,但如果选择右美托咪定和苯二氮?类药物作为镇静剂,则会意外增加镇静药物剂量,且该研究未发现 pEEG 监测对临床结局有显著改善 。Huespe 等人的随机对照试验发现,BIS 引导的镇静在深度镇静的重症监护患者中显著降低了镇静药物剂量,同时维持了较高的脑电图活动水平。但总体而言,BIS 引导并未改善无谵妄和无昏迷天数,仅在深度镇静持续超过 24 小时的亚组患者中,BIS 引导组的无谵妄和无昏迷天数显著增加 。Shetty 等人的系统综述发现,目前尚无足够证据得出 BIS 监测对重症机械通气成人的临床结局或资源利用有影响的结论 。在 ECMO 治疗中,也没有具体研究探索 pEEG 监测的潜在节省镇静药物的效果 。
pEEG 监测的优势与局限
pEEG 监测在 ECMO 护理中具有一些潜在优势。约 10% 的 VV-ECMO 患者和 15% 的 VA-ECMO 患者会发生急性神经系统并发症,如颅内出血、缺血性中风和癫痫发作等 。这些并发症可能导致 pEEG 值突然变化,从而提示进一步检查以明确诊断 。此外,研究表明,在经历长时间缺氧或循环骤停的患者中,pEEG 可用于神经预后评估 。将 pEEG 与近红外光谱(NIRS)监测相结合,可能有助于优化 VV-ECMO 患者的镇静深度,使其与大脑活动和脑氧需求相匹配 。然而,pEEG 监测也存在一些局限性。pEEG 监测仪测量的是额叶脑结构的电信号,可能无法准确反映与意识相关的解剖结构。这些信号容易受到外部干扰,如肌电图(EMG)伪影、电气设备干扰等 。不同制造商的 pEEG 设备对相同的脑电图信号处理结果可能不同 。此外,年龄增长可能会降低 pEEG 监测的准确性 。使用氯胺酮作为辅助镇痛镇静药物时,会导致常用的 BIS 值人为升高,影响 pEEG 监测的准确性 。
结论
VV-ECMO 治疗期间的镇静管理面临诸多挑战,包括 ECMO 对镇静药物药代动力学的改变,以及传统评分方法难以准确评估、实施和监测镇静深度等问题 。尽管 pEEG 监测在普通重症监护中逐渐成为标准临床实践,但在 VV-ECMO 治疗中的应用尚未得到充分验证 。目前,虽然缺乏确凿证据,但已有文献支持在 ECMO 护理中使用 pEEG 进行镇静监测 。鉴于其在其他人群中的有效性和无明显禁忌证,作者认为应在所有 ECMO 病例中常规实施 pEEG 监测 。然而,英国国家认可的 ECMO 指南尚未专门推荐基于 pEEG 的镇静监测 。未来需要进一步研究来明确 pEEG 监测在 VV-ECMO 治疗中的优势和局限性。研究应致力于确定 ECMO 镇静的最佳、安全的 pEEG 目标,制定减少镇静剂和阿片类药物使用、促进镇静撤药的方案,并研究 pEEG 变化与神经结局和年龄相关变化的关系。将 pEEG 与其他监测方法(如近红外光谱)相结合,或利用机器学习、人工智能模型综合多种生理信号,可能有助于改善预后预测。此外,还需评估 pEEG 监测的成本效益及其对 ECMO 临床工作流程的影响 。