新观点-呼吸机相关脑损伤 （VABI）： 机械通气研究的新重点

新观点-呼吸机相关脑损伤 （VABI）： 机械通气研究的新重点

呼吸机相关脑损伤（VABI）是近年来在机械通气研究领域出现的一个新概念。越来越多的证据表明，机械通气不仅可能加重原有脑损伤，还可能在无先兆脑损伤的患者中引起新的脑损伤。本文将探讨VABI的定义、临床前研究证据、潜在的治疗策略以及未来的研究方向。

VABI的定义

人们普遍认为，机械通气可能会对原发性脑损伤（即卒中或脑外伤）患者造成继发性脑损伤。新的证据表明，机械通气也可能是无先兆脑损伤患者脑损伤的主要原因，这是一个独立的个体，被称为 VABI。我们建议将 VABI 定义为因应用正压机械通气而直接导致的新发脑损伤或功能障碍，且不可归因于联合干预或镇静等混杂因素。

临床前研究中 VABI 的证据

临床前研究表明，正压通气本身可在多个脑区引起急性炎症和细胞凋亡。在没有先兆脑损伤的动物中，正压通气会损害血脑屏障功能，诱发神经炎症和海马细胞凋亡。由此产生的神经病理学与阿尔茨海默病相似。

VABI 是肺部应力和应变损伤的结果

在小鼠和猪模型中，VABI 的发展与正压通气造成的机械性肺应力和应变的 '剂量 '和持续时间成正比，并以剂量依赖的方式增加神经元活性。这种神经元活动会使支持生存的通路失活，并引发内在凋亡级联，包括急性神经炎症和神经元损伤 . 与普通潮气量（6-8 ml/kg）相比，超高潮气量（20-30 ml/kg）会增加海马、脾后皮质、丘脑、杏仁核、室旁核和视上核的神经元凋亡。另一方面，与普通潮气量（8-9 ml/kg）相比，极低潮气量（2-3 ml/kg）可显著降低脑促炎细胞因子浓度。较高的驱动压和机械功也会增加神经炎症和细胞凋亡。由此造成的脑损伤会导致与通气时间成正比的认知障碍：在一项研究中，通气三小时的小鼠比通气一小时的小鼠认知评分更差，认知障碍在拔管后持续长达三天。

人类 VABI 的观察证据

间接证据表明，损伤性机械通气与长期神经系统结果之间存在联系。在一项针对院外心脏骤停患者的回顾性观察研究（n=256）中，入院后 48 小时内较低的潮气量（< 8 ml/kg）与出院时较好的脑功能分类相关（潮气量每减少 1 ml/kg，神经功能良好的几率比为 1.6，95% CI 为 1.1-2.3）。一项系统回顾发现，机械通气的持续时间与谵妄风险之间存在一致的联系。而谵妄又是导致长期神经认知功能损害的重要风险因素。在机械通气后存活的患者中，长期神经认知功能障碍的发生率很高，多达三分之一的患者会在发病 1 年后出现神经认知功能障碍。

VABI 的潜在治疗策略

临床前研究表明，有多种潜在方法可以减轻 VABI。首先，避免高驱动压可通过限制正压通气造成的肺部应力和应变来减轻 VABI。其次，还提出了药物或神经调节方法，包括肺舒张受体拮抗（如通过雾化利多卡因）、肺嘌呤能受体阻断（如在临床前模型中通过气管内给药实验药物异 PPADS-四钠实现）、嗅球刺激或膈神经刺激，所有这些方法都可能在未来的随机试验中进行评估。在一项临床研究中，刺激嗅球可激活阿片类药物过量导致昏迷的患者的默认模式网络；默认模式网络的激活与更好的认知能力有关。嗅球刺激和膈肌神经刺激预防 VABI 的机制尚不清楚。这些研究结果还表明，在辅助通气下进行自主呼吸和/或嗅球刺激可预防 VABI。

VABI 的研究议程

我们要强调的是，VABI 的概念目前仍是一种假设，其临床意义尚不确定。正压通气与脑损伤之间的确切关联机制仍有待明确。VABI 的概念还需要在临床环境中进一步定义和验证。这种验证可以通过评估损伤性机械通气设置与脑部炎症、损伤和功能障碍的生理学或影像学测量之间的关系来实现，尤其是在保护性机械通气策略的随机试验中。需要仔细研究镇静等联合干预措施的混杂效应。

开发主要用于检测 VABI 的检测方法（生物标志物、成像）将极大地促进临床研究。目前有几种候选生物标记物，包括 S100β、胶质纤维酸蛋白（GFAP）、泛素 c 端水解酶 L1（UCHL1）和神经丝轻链（NfL）。电生理监测或功能成像技术也可能是检测 VABI 的手段（图）。考虑到许多干扰因素，这些检测方法与 VABI 之间的关系需要仔细界定。

图 1. 机械通气造成的脑损伤。机械通气可能会加重急性脑损伤患者的脑缺血，尤其是当脑自动调节功能受损和颅内压升高时，从而造成继发性脑损伤。在没有既定脑损伤的情况下，机械通气也可能通过各种可能的机制造成原发性脑损伤。在这两种形式的损伤中，神经监测技术可能有助于检测和监测这种损伤。可能的治疗目标包括膈神经刺激、嗅球刺激、迷走神经和免疫调节。VABI = 呼吸机相关脑损伤。

如果能够验证 VABI 的临床定义，那么就可以系统地描述 VABI 的临床表现、相关风险因素和长期预后。最终，应制定并严格评估在机械通气过程中预防 VABI 的策略（'脑保护通气'）。

VABI：急性呼吸衰竭的新领域？

我们认为，目前 VABI 的概念与 20 世纪 70 年代韦伯和蒂尔尼发表开创性文章后呼吸机诱发肺损伤的概念或 21 世纪头十年呼吸机诱发膈肌功能障碍的概念类似：都是一种临床意义不确定的有趣假设。如果得到验证，VABI 和相关的脑保护通气策略将成为减轻长期残疾和改善机械通气幸存者生活质量的新领域。考虑到呼吸衰竭存活的重症患者的长期神经功能的优先性，VABI 值得迫切关注和研究。

编者按：危重症治疗从群体化到个体化再到器官化，走过了漫长的过程。脑作为人体最重要的器官，神经功能的预后严重关系到患者的短期和长期预后。接下来的几十年，神经领域一定会是方兴未艾的领域。就像脑保护通气，目前只是一个有趣概念，如何确定监测目标和治疗目的还有很多路要走。神经多模态监测充严重颅脑外伤开始，目前扩展到缺血缺氧性脑病等一系列脑损伤，监测手段包括从压力到血流、氧合、代谢、电功能。值得思考的是，我们的神经监测不能只关注于原发性脑损伤或后面的继发性脑损伤，一般重症如呼吸、循环衰竭导致的继发性脑损伤也需要神经监测来实现脑保护。不管是神经的重症还是重症的神经，都需要同等重视。让我们一起努力吧。

来源：Ventilator-associated Brain Injury - VABI: A New Priority for Research in Mechanical Ventilation
AJRCCM Articles in Press. Published March 25, 2024 as 10.1164/rccm.202401-0069VP