研究背景
颅脑外伤是世界范围内小儿死亡和致残的主要原因。虽然原发性损伤的严重程度可能决定预后,但预后还受到二次伤害的影响,例如在初始脑外伤后由伤害级联引起的缺氧,高碳酸血症和或颅内高压。严重脑外伤后早期的系统性低血压是公认的继发性脑损伤的原因,并且与出院预后不良有关。严重脑外伤后尽早发现和纠正低血压被认为对优化神经功能和临床预后至关重要。
几项临床研究已报道了重型颅脑外伤对血压的影响,但目前尚无针对脑外伤儿童全身血压目标的临床治疗指南。Kokoska等报道,在受伤后住院的最初24小时内发生血压降低与格拉斯哥评分恶化有关。Coates和Santama研究证实在院前期和急诊室收缩压5%与出院格拉斯哥评分不良的相关性更大,而不是后来发生的低血压,提示血压需要早期干预。本文作者先前研究证明,年龄特定的平均动脉压百分位数与出院格拉斯哥评分4的相关性比平均动脉压90mmHg的静态测量值更强。Suttipongkaeset等报道了一个大型数据集来证明收缩压75%与住院死亡率相关,这表明平均动脉压百分比高于先前认为的可能对儿童脑外伤有益。
尽管迄今为止所有的儿童脑外伤研究都使用收缩压百分位数定义了低血压,但平均动脉压比收缩压更好地衡量了器官灌注。在脑外伤护理中,通过公式CPP=MAP–ICP,MAP对于估算脑灌注压(CPP)是必不可少的,并且临床指南建议维持CPP以改善患者的预后。但是,ICP监护仪并不总是在严重脑外伤患儿中使用,因此,有时候临床医生只能使用平均动脉压来估计CPP。此外,尽管有创血压测量是检测低血压的金标准,但对患有严重脑外伤的儿童患者而言,有创血压监测仪并不常规使用。本研究目的在于确定是否以及如何使用无创测量的平均动脉压来评估严重儿童脑外伤的预后。
相对于无创测量的平均动脉压,本研究主要目标是评估儿童重症监护病房入院后的最初12小时内最低平均动脉压百分位数与出院预后之间的关联强度,以评估最低平均动脉压百分数预测出院预后的可能性,以及比较血压与平均动脉压和收缩压百分位数之间结局的相对强度。
研究方法
本研究是对Harbourview医学中心的PEGASUS的研究队列进行二次分析,并通过了华盛顿大学机构审查委员会的伦理审查。研究对象为在ICU住院期间18岁,头部CT提示颅内出血且GCS9,这些患者在入院后最初的12小时内存活。
收缩压SBP和舒张压DBP由一台自动血压机器测量,并由护士自入院以来至少每小时记录一次。平均动脉压MAP通过以下公式计算:MAP=DBP+1/3*(SBP-DBP)。根据Haque等报道的研究,将MAP和SBP数据转换为特定年龄的百分位数。确定入院后最初12小时内每个患者的最低MAP和SBP百分比,并将其分类为5、5-9、10-24、25-49、50-94或≥95%。选择最初的12小时包括大多数患者最活跃的复苏时间,同时提供足够的低血压暴露时间以关联和预测结局。
研究结果
研究患者的一般特征
在PEGASUS队列中重度脑外伤患者中,有名(94.9%)在入院前12小时幸存下来,成为了本研究的研究对象。其中,34例(20.4%)患者出院时预后不良,29例(17.4%)住院期间死亡。与出院预后良好的患者相比,出院预后差的患者较年轻(中位[IQR]8.9[2.5,16.3]vs.11.8[4.0,15.9]岁),使用血管活性药物的频率更高(29.4%vs.1.5%)。与出院预后良好的患者相比,在一个或多个平均动脉压值5%的患者个体中,出院预后较差的患者的损伤严重程度评分更高(中位值[IQR]40.0[27.5,58.5]与27.0[[21.0,34.3]。
平均动脉压与出院时临床预后
研究结果显示,出院预后不良最常发生在MAP最低的儿童中,分别在5个百分点(18/42,42.9%)和5–9个百分点(4/10,40%),而在第50-94个百分位数(2/42,4.8%)中具有最低MAP的儿童中,出院不良结果的比例最低。相对于MAP在50%至第94%的患者,MAP最低的患者5th的患者校正后的相对危险度(aRR)为5.3(95%CI1.2,23.0),适用于头部AIS评分,非头部AIS评分调整后的出院预后不良结果和血管活性药物的使用。MAP在5-9%中的患者中,出院预后较差,aRR为8.5(95%CI1.9,38.7)。其他百分位类别与出院预后无关。在最低MAP5%的患者和最低MAP5-9%的患者之间,出院结局不良的风险没有统计学差异。
收缩压与出院时临床预后
收缩压仅在最低百分位类别中与出院预后差相关,收缩压5%最低的患者中有50%的出院预后差(aRR5.4vs50-94%,95%CI1.3,22.2)。超过80%的不良结局发生在5th百分位类别中。
灵敏度分析
平均动脉压在5th(17/42,40.5%)和5-9th(5/10,30%)分布的患者中,院内死亡率最高,而平均动脉压在50-94th(2/42,4.8%)患者中院内死亡率最低。相对于平均动脉压在50-94th的患者,平均动脉压在5th的患者死亡的aRR为5.3(95%CI1.2,23.5),而平均动脉压在5-9th百分比的患者死亡率的aRR为7.2(95%1.4,36.3)。其他百分比分段患者死亡率统计学上的无显着差异。
临床预后预测分析
使用单独未调整(平均动脉压/收缩压是唯一因素),分析了最低的平均动脉压和收缩压百分位数,以预测不良的出院预后和住院死亡率,结果如图1所示。当预测不良的出院预后时,最低的平均动脉压百分位数的AUC=0.75(95%CI0.66,0.85),最低的收缩压百分位数的AUC=0.82(95%CI0.72,0.91),AUC的差异具有统计学意义(p=0.)。在预测院内死亡率时,最低平均动脉压百分位数的AUC=0.76(95%CI0.66,0.87),最低的平均动脉压百分位数的AUC=0.82(95%CI0.74,0.91),统计学存在显着差异(p=0.02)。约登指数用于检测出院不良预后,结果显示平均动脉压最低百分比为10.2%(YI=0.45)和收缩压最低百分比为6.7%(YI=0.62)。院内死亡率可能性的最高约登指数发生在最低平均动脉压百分数为10.2%(YI=0.49)和最低收缩压百分数为4.6%(YI=0.60)时。
表1纳入本研究患者的一般特征
表2平均动脉压和收缩压与出院预后不良之间的关联结果分析
表3平均动脉压和收缩压与住院期间死亡率之间的关联结果分析
图1平均动脉压和收缩压与出院预后不良之间的预测分析
图2约登指数:平均动脉压和收缩压与出院预后不良(a)和住院期间死亡率(b)
研究结论
在患有严重脑外伤的儿童中,入院重症监护病房后的最初12小时内,单个收缩压10个百分点与出院预后差有关。在最初的12小时内最低的平均动脉压百分数可适度地预测出院预后差。最低的平均动脉压百分位数比最低的收缩压百分位数与结果更密切相关,但预测效能却比收缩压略低。
讨论与阅读体会
考虑到平均动脉压和器官灌注之间的已知生理关系,本研究提出了相关假设:低平均动脉压可能与不良的出院结果密切相关。先前已有研究报道,收缩压与临床预后不良存在相关性。但是,许多对脑灌注影响的重要因素可能会干预、混淆或改变低血压与预后之间的关系,在使用收缩压定义低血压时并未考虑到这些联系。大脑灌注的调节是一个稳态的过程,在降低血压以保持脑灌注的情况下,平均动脉压的降低(并通过升高脑灌注压)导致血管舒张。当这个保护体内平衡机制被破坏,平均动脉压降低导致脑灌注压降低,导致缺血和不良预后。脑外伤后这种稳态调节障碍很常见,并导致不良预后。这种稳态失衡的关键结果是随着血压的降低,脑灌注压降低,脑血流量减少。考虑到平均动脉压和器官灌注之间的已知生理关系,本研究提出了以上假设,这是该项研究的病理生理学基础。
研究局限
然而,本项研究存在一定的局限性。首先,这是对一项观察性研究数据的二次分析,可能会产生混淆。其次,本研究的分析排除了前12小时仍未存活的患者,这限制了研究结果的推广性,但是这个时间范围对于确保所有患者处于平等的暴露机会很重要。第三,这是一项单中心研究,研究结果必须得到其他研究验证。第四,本研究注意到当使用单个小时值时,出院预后差与最低平均动脉压百分位数之间的相关性降低,这表明对更严重受伤的患者进行更频繁的监测可能会产生潜在的偏倚。第五,本研究无法控制血压收集中的几个因素。由于大约每小时收集一次数据,因此无法捕获心跳之间的差异,这可能导致研究准确性下降。此外,还无法隔离测量血压的位置和方法。由于血压测量值因测量位置而异,这可能在本研究中引入了混淆。最后,由于有创血压测量的可用性低,本研究无法评估无创测量血压的相对准确性。
译者简介
钟俊杰,医学博士,神经外科专业,毕业医院。博士期间师从朱剑虹教授,从事认知障碍与神经再生,及干细胞研究。
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