确定三项自动调节能力的指标用以识别心脏手


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目的:监测脑自动调节能力可能有助于确定个体患者的自动调节能力下限。平均动脉血压低于自动调节能力下限似乎是术后急性肾损伤的危险因素。大脑自动调节能力可以使用相关方法实时监测。然而,不同的大脑自动调节能力指标的精确阈值,即自动调节能力的下限的阈值尚不清楚。我们确定了体外循环手术期间患者的完整自动调节能力阈值,并检查了这些阈值与术后急性肾损伤的相关性。

设计:单中心回顾性分析。

单位:医院。

患者:采用59名患者的数据用于确定精确的大脑自动调节能力阈值,以确定自动调节能力的下限。在名患者的较大队列中验证了这些阈值。

方法和主要结果:同时记录有创平均动脉压、脑血流速度、局部皮质血氧饱和度和总血红蛋白。计算三个脑自动调节能力指数,包括平均流量指数、脑血氧饱和度指数和血红蛋白体积指数。绘制了三个指标的大脑自动调节曲线,并使用每个指标的区间来生成阈值和指标特异性自动调节能力下限。可以在59名患者中通过绘制脑血流速度与平均动脉压的关系图,生成金标准Lassen曲线以确定自动调节能力的参考下限。将每个阈值定义的自动调节能力下限与根据Lassen曲线确定的金标准自动调节能力下限进行比较。确定了以下阈值:平均流量指数(0.45)、脑血氧饱和度指数(0.35)和血红蛋白体积指数(0.3)。然后,我们计算了名患者中平均动脉压低于自动调节能力下限的量值和持续时间的乘积。当使用上述最佳阈值确定的自动调节能力下限时,急性肾损伤患者的平均动脉压较无急性肾损伤的患者更低于自动调节能力的下限。

结论:本研究确定了三项指标的完整和受损的脑自动调节能力阈值,并表明平均动脉压低于自动调节下限是心脏手术后急性肾损伤的危险因素。

关键词:急性肾损伤;体外循环手术;脑自动调节能力;

背景

大脑自动调节(CA)是指大脑在平均动脉压(MAP)改变时保持相对恒定的脑血流量(CBF)的能力。然而,当MAP低于自动调节能力下限(LLA)时,代偿机制不足,CBF随MAP的下降而降低。了解患者的CA状态和个体LLA与许多临床问题高度相关,且能避免脑灌注不足。在神经重症监护室,将MAP定位在神经系统急症患者的正确范围内至关重要,因为过高的血压和过低的血压都会增加发病率和死亡率。在心肺转流术(CPB)手术期间,目标值MAP通常会降低以减少侧支循环出血,但脑灌注的减少可能会导致未识别的脑缺血。在CPB手术期间,维持MAP高于LLA可能特别重要,因为研究表明低于LLA的MAP与主要发病率和死亡率、急性肾损伤(AKI)和谵妄相关。

危重病人的CA可以通过比较自发CBF变化对MAP变化的反应来实时评估。使用多模式监测,计算CBF变化和MAP变化之间的移动相关系数。这种相关系数称为“自动调节指数”,可以在-1(完整的自动调节)和1(受损的自动调节)之间变化。基于CBF替代指标,描述了几种自动调节指标,包括平均血流指数(Mx,源自经颅多普勒[TCD]血流)、脑血氧饱和度指数(COx,源自和局部皮质氧饱和度[rSo2])和血红蛋白容积指数(HVx,来源于局部总血红蛋白[rTHb])。

然而,用于表示精确LLA的每个自动调节能力指数的确切阈值未知。目前的估计阈值是0.3–0.4,是基于新生猪的气球充气实验或创伤性脑损伤患者的数据。目前尚不清楚这些来自新生猪的阈值在老年人(通常患有高血压和脑血管病)或接受CPB的患者中是否相似。因此,我们进行了这项研究,以确定Mx、COx和HVx的精确阈值,从而确定CPB期间的LLA。我们假设,通过将每个自动调节指标的阈值与从经典Lassen曲线得出的金标准LLA进行比较,我们可以识别最佳指标特定阈值并进一步实时识别LLA。然后,我们在更大的患者队列中检查了这些阈值的意义,以确定与AKI的临床相关性。

材料和方法

TheJohnsHopkins机构审查委员会审查并批准了该研究(jhmeirb

jhmi.edu;Baltimore,MD,IRB)。获得每个患者的知情同意。

患者

年1月4日至年8月23日期间,在TheJohnsHopkins医院(Baltimore,MD)接受CPB手术的患者被纳入研究。纳入标准:患者年龄大于18岁,正在接受单独或联合的心脏动脉旁路移植、瓣膜、主动脉或肌切除手术。排除标准:肺或心脏移植、植入心室辅助装置或既往肾病,颞窗无法获得TCD的患者。

在纳入的名患者中,其中一部分患者(n=59)具有Lassen曲线,他们的数据用于初步分析以得出用于分析LLA的自动调节阈值。然后使用名患者的完整队列验证这些与AKI相关的阈值。

信号获取

通过大脑中动脉的双侧TCD(DopplerBox;DWL,Singen,Germany)监测CBF速度(CBFV)。采用2.5MHz探头。将两个近红外光谱(NIRS)探头(Covidien,Boulder,CO)放置在患者的额头上以监测rTHb和rSo2。在操作间连续记录数据。MAP通过桡动脉或股动脉进行侵入性监测。所有信号均在Hz下采样,并使用ICM+软件同步记录(剑桥大学、剑桥企业、英国剑桥,


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