灾难性脑损伤进展至脑死亡患者中低血压与低氧血症等全身性继发性损伤发生率的监测：一项前瞻性观察性先导研究

《Journal of Critical Care》：Monitoring the incidence of hypotension and hypoxemia as systemic secondary insults in patients with catastrophic brain injury evolving to brain death. A prospective observational pilot study

　　

目的：维持全身稳态和预防继发性损伤是神经重症监护治疗中的基石，旨在防止器官功能障碍和不良临床结局。这是一项先导性描述性、假设生成性研究，旨在测量并描述在重症监护病房（intensive care unit, ICU）住院期间可能进展为脑死亡的灾难性脑损伤患者中全身性低血压和低氧血症的发生率。

方法：纳入入住ICU且罹患灾难性脑损伤、格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale, GCS）≤5的成人患者。研究人员通过连接床边监护仪的中央工作站逐分钟采集动脉血压和血氧饱和度（SpO₂）。

结果：研究人员报告了从意大利墨西拿大学医院前瞻性招募的24例患者，作为一项更大的多中心研究的一部分。患者监测数据范围为8至3000小时（0.3至125天）。入院诊断包括脑内出血（13例）、创伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI）（4例）、蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage, SAH）（3例）、缺血性卒中（3例）和低氧性脑病（1例）。有效监测时间中继发性损伤所占比例及压力-时间指数（pressure time index, PTI）被展示和讨论。第3天和第4天出现数量最多的继发性损伤，且主要为低血压。进展为脑死亡（brain death）的患者（n=9）或在ICU因心脏并发症死亡的患者（n=7），与出院时存活患者（n=8）相比，表现出更严重且持续的低血压负荷。这项描述性研究有助于确定追踪损伤的最佳时间窗，并为将在更大规模多中心研究中使用的若干关键汇总测量指标和可视化方法提供先导验证。

结论：在灾难性脑损伤患者中，低血压的发生率在进展为脑死亡和心源性死亡患者的全身性继发性损伤中仍然最高。

灾难性脑损伤（catastrophic brain injury）是指经影像学评估和/或临床检查预期会导致脑干以上全部脑功能永久丧失的任何脑损伤，常见病因包括创伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI）、蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage, SAH）和缺血性卒中（ischemic stroke, IS）。原发损伤由初始机械或缺血事件造成，而继发性损伤（secondary insults）——即原发损伤后数分钟至数天内出现的生理和生化紊乱——常进一步加重神经元损伤，决定患者长期预后。临床上，低血压和低氧血症是重要的全身性继发性损伤；及时的检测和纠正不仅有助于神经功能恢复，也在器官捐献流程中具有重要意义。目前虽有ODIN Browser和ICM+等软件用于重症监护中的继发性损伤监测，但其设置复杂，对临床医护使用不便；同时，针对进展至脑死亡患者继发性损伤的逐分钟量化研究仍缺乏。因此，研究人员开展了这项描述性、假设生成性的前瞻性观察性先导研究，旨在逐分钟监测并量化灾难性脑损伤患者在重症监护病房（intensive care unit, ICU）住院期间低血压和低氧血症的发生情况，比较最终进展为脑死亡、心源性死亡或存活出院患者的差异，并确定追踪继发性损伤的最佳时间窗。研究发现，低血压尤其在第3至第4天高发，脑死亡组和心源性死亡组患者承受更严重且持续的低血压负荷，而低氧血症总体较轻且较少；该研究为更大规模多中心研究验证了监测时间窗、汇总指标和可视化方法，具有重要的方法学意义。

研究人员于2024年3月至2025年2月在意大利墨西拿大学医院ICU前瞻性招募24例成年灾难性脑损伤患者（格拉斯哥昏迷评分≤5）。经Philips PicIX中央工作站HL7消息由Mirth Connect解析逐分钟获取血压和SpO₂；按爱丁堡大学继发性损伤分级（Edinburgh University Secondary Insult Grading system, EUSIG）和BrainIT共识定义低血压（平均动脉压MAP<70/60/50 mmHg）和低氧血症（SpO₂<95/90/85%），分级为1/2/3级。用连续5分钟有效数据规则滤除操作相关伪差，计算有效监测时间（valid monitoring time, VMT）；用VMT百分比和压力-时间指数（pressure time index, PTI）量化损伤负荷，以BrainitTarget图可视化；组间比较用非参数Kruskal-Wallis检验和Dunn事后检验。

3.1 平均动脉压数据
对24例患者共455,045个逐分钟MAP数据点按三组分析：脑死亡组（9例，58,134个数据点）、心源性死亡组（7例，48,164个数据点）、存活出院组（8例，348,747个数据点）。脑死亡组MAP围绕70 mmHg阈值波动明显，在最初几天可出现超过100 mmHg的峰值和低于50 mmHg的谷值；心源性死亡组MAP一致性较高，置信区间较窄；存活出院组MAP变异性最小。脑死亡组MAP变异性与心源性死亡组差异显著（p<0.001），心源性死亡组与存活出院组差异也显著（p<0.001），而脑死亡组与存活出院组之间无明显差异。

3.2 低血压损伤发生率
以VMT百分比和PTI两种指标均显示：脑死亡组低血压负荷在第3至第4天达到高峰（多数患者超过40% VMT，个别超过75% VMT）；心源性死亡组在ICU第1天即出现高负荷（超过50% VMT）；存活出院组低血压峰值仅为25% VMT，且以1级为主。心源性死亡组PTI负荷最大（约6–7 mmHg/小时），可能反映心功能衰竭。脑死亡组和心源性死亡组的低血压负荷显著高于存活出院组。

3.3 基于BrainitTarget图的严重低血压损伤可视化
研究人员为每位患者、每个ICU住院日生成了BrainitTarget图，并计算“严重低血压负荷”（2级和3级损伤合计比例）。结果显示，脑死亡组在所有四个6小时时段（夜间、上午、下午、晚间）均较心源性死亡组和存活出院组具有统计学上更高的严重低血压负荷。心源性死亡组在白班时段（上午/下午）比存活出院组有更多严重低血压，而存活出院组严重低血压更多出现在夜间和晚间时段。

3.4 低氧血症损伤发生率
低氧血症总体负荷明显低于低血压，且以最轻的1级（SpO₂<95%）为主。脑死亡组和心源性死亡组低氧血症负荷在ICU第1天最大，存活出院组最大负荷出现在第3天。以PTI表示时，存活出院组几乎无低氧血症负荷，提示其低氧血症仅为短暂略低于1级阈值的事件。

讨论部分总结：该先导研究证实，继发性损伤尤其是低血压在进展至脑死亡和心源性死亡患者中更早出现、更严重且更持续；低血压负荷高峰出现在ICU第3至第4天，而心源性死亡组高峰多在第1天。文献报告重症TBI患者中继发性损伤常见，且与6个月死亡率升高相关。该研究首次系统逐分钟量化了脑死亡患者的继发性损伤负荷，验证了VMT百分比和PTI两种不依赖ICU住院时长的汇总指标，并开发了BrainitTarget可视化图，可能有助于评估不同班次下血压管理的效果。局限性包括样本量小、观察性设计、治疗干预未标准化，以及未纳入颅内高压等颅内继发性损伤。研究结论翻译：在灾难性脑损伤患者中，继发性生理损伤常见，且最显著出现在ICU病程的最初3至4天。在进展为脑死亡和心源性死亡的患者中，低血压的发生率在全身性继发性损伤中最高。最主要的继发性损伤是程度最轻的1级低血压（MAP<70 mmHg），但更严重的2级（MAP<60 mmHg）和3级（MAP<50 mmHg）低血压并不少见。低氧血症较少见，且大多为最轻的1级（SpO₂<95%）。进展至脑死亡的患者经历更早、更严重、更持续的低血压。未来更大规模的多中心研究将能够评估全身稳态维持对患者ICU住院期间结局和器官功能障碍的影响。