随着社会的快速发展，心脏骤停已成为当今社会患者死亡的重要原因之一。患者出现心脏骤停后，通过进行心肺复苏（cardiopulmonary resuscitation, CPR）尽快恢复自主循环，保证各个脏器功能供血，减少脏器缺血缺氧时间，降低致死致残率，但当前心肺复苏的成功率并不太理想。体外心肺复苏（extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR）是对出现心脏骤停患者提供循环及呼吸支持。而快速进行静脉- 动脉体外膜肺氧合（venous-arterial extracorporeal membrane oxygenation, VAECMO）的这种技术，可增加自主循环恢复、保证重要器官的血液灌注的概率，从而挽救生命^[1]。有研究表明，从心肺复苏到成功实行ECMO，随着间隔时间的延长，患者的生存率及出现良好的神经系统功能预后的概率越低^[2-4]。若心脏骤停的患者通过ECPR后自主循环恢复，但神经功能因缺血缺氧而难以完全恢复，这对患者、家庭及社会均是一个沉重的负担。因此，神经功能的恢复亦极为重要。ECPR的患者在治疗过程中需要持续的镇静镇痛，我们难以发现患者是否出现神经系统的变化。因此我们需要加强对神经系统方面的监测，从而能尽早发现神经系统的病变。目前对于心脏骤停患者如何进一步行神经功能的监测，早期干预，从而提高神经功能预后，仍然是全世界研究的热点。故此文将对行ECPR患者在神经功能监测方面进行述评。

1 近红外光谱(near infrared spectroscopy，NIRS)

NIRS是一种非侵入性的脑血氧饱和度监测的方法。它是在皮肤组织上放置电极，通过发射波长在650~1 000 nm内的红外线进入人体组织内，监测组织中血氧含量的变化^[5-6]。在体内NIRS主要监测微小血管内氧含量变化，含氧血红蛋白和去氧血红蛋白对其有不同的吸收率，通过测定其差异性，可得出局部组织微循环的血氧饱和度^[7]。NIRS可在床旁连续监测局部脑血氧饱和度（regional cerebral oxygen saturation, rSO₂）的变化，这对于心脏骤停患者脑氧合的监测是一种较好的监测手段。有研究表明^[8-9]，对于心脏骤停患者，脑部缺血时间越长，总体预后越差，神经系统功能的良好转归的机率越低。Andrew等^[10]通过研究发现，脑部缺血时间增加1 min，神经功能好转的概率降低13%。Pozzebon等^[11]在对56名VAECMO的患者行NIRS时发现，有43例患者发生rSO₂下降，其病死率高于没有rSO₂下降的患者；较低的rSO₂或左右大脑rSO₂差异较大的患者发生急性脑损伤的并发症的频率更高。有学者认为，发生院外心脏骤停的患者，在到达医院时有着较高rSO₂的患者，他们的神经系统的预后比较低rSO₂的患者要好，这表明rSO₂能预测心脏骤停的患者神经系统的预后^[12-13]。Tsou等^[14]对153名患儿接受ECMO治疗时，发现通过NIRS监测到患者脑部的rSO₂改变幅度及rSO₂持续明显下降的时间与神经系统的异常影像学表现及患者在院病死率明显相关。Clair等^[15]在对小于3个月的婴儿行ECMO治疗的研究中发现，与存活者相比，死亡患儿在ECMO治疗期间的rSO₂在左大脑半球和右大脑半球均有降低。与没有脑损伤的存活者相比，死亡的患儿或脑损伤患儿的rSO₂均有明显降低。这提示着rSO₂的高低可能是ECMO期间婴儿存活以及是否有神经功能损伤的一个因素。当然NIRS亦有局限性。例如，NIRS穿透深度受限，对大脑深部出现病变部位的脑实质难以探测；NIRS仅能监测大脑局部的血氧饱和度，而不能反映全脑的血氧饱和度；同时不同仪器测量也存在着差异^[16]。也有研究表明尽管复苏期间rSO₂非常低，但出院后患者的神经功能并无明显损伤^[17]。由此可见，我们仍然需要大量的研究来验证NIRS对ECMO患者神经功能的转归的预判作用。

2 脑电图(electroencephalogram，EEG）

脑电图对缺氧缺血导致的脑功能损伤非常敏感，它是通过在头皮上安置电极，监测大脑皮质细胞的电生理活动。在ECMO的维持治疗下对意识障碍的患者进行脑电图监测，监测患者是否出现癫痫样发作和脑功能的异常放电，可能有助于确定脑损伤的程度。当前对在行ECMO治疗的患者进行神经电生理检查的有效性了解得并不多。心脏骤停后患者EEG出现恶性EEG波形时，例如无放电的抑制性EEG、周期性放电抑制性EEG、爆发抑制的EEG，均是与预后相关的EEG波形，可对心脏骤停后患者的不良神经学结果进行预测^[18-19]。

Lin等^[20]在对112名需要ECMO治疗中的99名新生儿和儿童监测EEG。发现在治疗过程中，有18% 的患者出现癫痫，有部分患儿仅在EEG上发现有的癫痫发作的波形，同时出现癫痫症状的患儿有着较差的神经功能预后。因此，在ECMO治疗时可以对昏迷的患者行EEG监测脑电活动，判断是否出现癫痫。Hitoshi等^[21]对接受ECPR的心脏骤停患者通过持续振幅积分EEG进行一项前瞻性研究发现，在24 h后出现持续正常电压的波形中的5例患者，在后期的恢复中获得了良好的神经学转归，而出现持续性平迹(fl at trace，FT) 和爆发抑制(burst suppression，BS) 的患者均未恢复意识。对于在24 h内获得持续振幅积分EEG数据的19例患者，有持续正常电压背景的患者在6个月后有着良好的神经功能。有研究表明在心脏骤停12 h内越早见到连续的EEG背景有良好的EEG波形，则提示神经功能预后越好^[22-24]。另一项研究发现，在对昏迷的ECMO患者进行连续EEG监测时，具有较差变异性、无反应性和睡眠特征的EEG的患者，出院时的神经功能转归较差^[25]。但目前这些研究通常受到各种因素的干扰而使得脑电监测的准确性有所折扣。例如镇静药物的持续使用、目标体温的管理可降低大脑的神经电生理活动；监护室内的呼吸机、心电监护、ECMO仪器等设备均可对脑电监测产生干扰^[26]。因此，在临床上还仍需结合其他有关检查来综合判断。

3 经颅多普勒超声（transcranial doppler ultrasound, TCD）

血流动力学是处于动态变化之中，临床上需要对其进行实时的动态监测。TCD是通过发射脉冲超声波来监测大脑动脉的频谱和波形的一项无创大脑血流监测技术。脉冲超声波的频率和血液流速成正比，它具有及时、安全、敏感、方便、快捷等特点^[27]。TCD通过监测大脑中动脉的血流，可得出如收缩期血流速度、舒张末期血流速度、平均血流速度、阻力指数和搏动指数等指数，能让医务人员清晰的知道患者脑部血流灌注情况，有助于评估脑组织损伤情况，进一步评估患者的预后。有学者对37名行VA-ECMO的患者进行血流监测，指出TCD是对血流搏动有限的ECMO患者进行脑血流监测的有效工具^[28]。在ECMO启动时，搏动指数出现降低，有可能与心肌收缩受到抑制有关，而这些患者的搏动指数升高，表示心脏功能逐步得到恢复^[29]。研究发现，早期TCD测得的患者血流量越大，则心肺复苏患者的脑功能预后越好^[30]。

TCD可以实时动态监测大脑中血流动力学的变化，是一种能够检测出脑部微小栓子信号的方法。在ECMO运行过程中可形成各种栓子，如气体栓子和颗粒栓子。短时间内大量微小栓子进入颅内可造成神经系统受损。气体栓子主要是由于在ECMO管路预充排气和ECMO安装时插管操作不当导致；而颗粒栓子主要是血液流动时与管道壁接触以及缺少充分的抗凝所致。Cho等^[31]研究发现，10例动脉侧ECMO回路有血栓患者，均在TCD上显示出微血栓信号。因此，TCD是一种潜在的评估脑和全身血栓栓塞事件风险的有效方法。但由于TCD检测受人力、监测时长的限制，不能全天候的监测颅脑血流，对微小栓子的发现概率并不是太高。有研究者在对ECMO患者反复多次进行TCD检测，可以提高微小栓子的检出率^[32]。因此当需动态评估颅脑血栓事件风险时，仅一次TCD检查并不够，仍需要对ECMO患者进行反复TCD监测。

Brien等^[33-34]进行的前瞻性研究发现，在对VA-ECMO的患儿进行TCD检查时，在发生神经系统损伤的前几日TCD监测到大脑中动脉的血流速度明显高于正常；而未出现脑损伤的患儿在刚开始行ECMO治疗时的脑血流速度低于正常值，但在拔除ECMO后脑血流速度则增加。Rilinger等^[35]对27名ECMO患者在前面7 d中进行TCD检查，以及在拔管后进行再次行TCD检查，发现ECMO期间的脑血流速度明显低于正常人及危重患者，ECMO拔管后血流速度增加与同年龄段的危重患者相当。大脑或部分脑组织的血流速度升高或者两侧血流速度差异很大时，表明可能将会发生神经系统的损伤。TCD的检查方法，能实时的了解脑血流动力学的情况，可与其他监测方法形成互补。

4 动脉血二氧化碳分压(artery carbon dioxide pressure, PaCO₂)

PaCO₂是调节脑组织内血液灌注的因素之一。稍高的PaCO₂可使脑血管扩张，增加脑血管供血能力，增加氧供，减轻神经系统的损伤。而低PaCO₂可引起脑血管的收缩，减少脑部供血供氧，从而加重脑组织的缺血损伤。在一项单中心的回顾性研究中发现，当ECMO启动后PaCO₂快速纠正，可引起脑血管舒张和收缩功能紊乱，从而引起脑组织缺血缺氧^[36-39]。有学者发现，大脑中的中小血管对PaCO₂的改变非常敏感。在正常的PaCO₂范围内，1 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）的PaCO₂的改变，可引起4% 左右的脑血流量的改变^[40]。高碳酸血症导致血管舒张，脑血流量增加进而导致脑部灌注压增高和脑组织水肿^[41-42]。有研究提示PaCO₂降低导致的脑血流降低呈线性关系。而较低的PaCO₂会增加血红蛋白与氧气的亲和力，减少氧气的释放，从而加重了脑组织的缺血缺氧^[43]。有研究发现，ECMO开始时，PaCO₂快速下降，是脑出血的一个独立的危险因素，但具体机制目前仍然不清楚^[36]。一项大样本回顾性队列研究中发现，在纳入的280例患者中，当PaCO₂为44 (37~52) mmHg，30% 的患者具有良好的神经功能，而PaCO₂为68 mmHg时，神经系统好转的预测概率最高，而在较高和较低PaCO₂下神经功能转归更差^[44]。Cavayas等^[45]发现在行ECMO治疗时，产生神经系统并发症的概率约为6.9%。其中，PaCO₂下降幅度较大(>50%) 的患者比PaCO₂下降幅度较小的患者的神经系统并发症的发生率更高。而CPR后的低碳酸血症同时也与较差的神经功能转归相关^{[44, 46]}，此原因可能亦与低碳酸血症引起血管收缩导致神经缺血缺氧有关。对于接受ECMO治疗患者而言，PaCO₂在ECMO启动时、维持治疗时需要维持在什么样的合理范围，才能有助于患者神经功能的好转，仍然需要我们进一步的研究。

5 血浆生物标记物

血浆生物标记物也可用于神经系统损伤的评估，其不受镇静和肌松药物的影响，有助于判别需要进一步评估神经功能的患者。目前有关血浆生物标记物在ECMO患者中预测神经功能损伤的文献较少。由于神经系统的复杂性，我们不能仅使用单一的标记物来预测神经功能的预后。故多种有关神经细胞损伤的蛋白已用于与ECMO患者是否合并神经系统损伤预判有关的研究中。如：胶质纤维酸性蛋白(glial fi brillary acidic protein, GFAP) 是成熟星形胶质细胞的特异性蛋白，具有很高的脑特异性；神经元特异性烯醇化酶(neuron-specifi c enolase, NSE) 由凋亡的神经元释放，与脑组织糖降解有关；S100蛋白（S100b）是神经胶质细胞中的一种结合蛋白；以及单核细胞趋化蛋白1（monocyte chemoattractant protein 1, MCP1）等^[47]。

有学者通过对22名行ECMO患儿研究发现，ECMO期间高GFAP与急性脑损伤及死亡显著相关，其中一名有良好神经系统结果的存活ECPR患儿连续GFAP水平正常。相比之下，2名行ECPR后出现严重的缺血缺氧性脑病的患儿的血浆GFAP水平比正常儿童的高20~100倍^[48]。Floerchinger等^[49]研究ECMO下NSE的含量与神经系统损伤的关系，根据NSE含量将其分为高NSE组和中含量组，发现NSE高的患者出现严重的神经系统并发症的概率更高，同时病死率也更高。由于NSE高低与溶血亦有关，故当患者出现溶血或血标本保存不当均会对NSE检测造成干扰，因此临床上不能仅通过一个值来判断预后，需要联合多种血浆标志物综合来判断^[50]。Bembea等^[47]研究指出当NSE和MCP1联合使用时，与患者的病死率有着更高的相关性。有研究者对32例患者进行研究，其中包括15名ECMO患者，研究发现有脑部并发症的患者S100B蛋白含量明显增高，对接受ECMO治疗的患者监测其神经系统损伤有较高的意义^[51]。由于S100B除了神经胶质细胞可以产生外，脂肪以及横纹肌等也能生成。在不同的研究中发现，S100B对预测神经系统损伤的浓度差异太大，无法有效的预判^[52]。另外，Lee等^[53]发现在ECMO治疗的患者中，Tau蛋白水平有明显的升高，且显著高于非ECMO颅脑损伤的患者，而此蛋白是否能很好预判ECMO的颅脑损伤仍然需要更多的研究。Bembea等^[47]对80位患者在ECMO期间的样本检测GFAP、NSE、S100b、MCP1等6种脑特异性蛋白浓度，发现与好的神经功能转归的患者对比，神经功能预后差的患者脑特异性蛋白浓度显著升高；在死亡的患者中，GFAP、NSE和S100b浓度明显高于好转出院者。生物标记物是一项无创的神经功能监测的方法，镇静镇痛药物对其影响不大，但目前主要的问题在于难以在明确其在ECPR时的统一参考值。而且随着病情的变化，时间的延长，生物标记物的产生及代谢也处于动态变化之中，对于病情的严重程度难以预判，我们仍需更多的研究来明确。

6 神经影像学检查

计算机断层扫描（CT）检查是ECMO治疗过程中间发现颅内病变的重要方法。在发现颅脑损伤，如脑水肿、脑出血、脑梗死等方面具有巨大优势，准确性高。颅脑CT检查已成为判断神经功能损伤的一项常规检查。在ECMO治疗期间，行CT检查时，需遵循院内ECMO转运原则，注意ECMO管路的保护。由于在ECMO治疗期间，磁共振设备产生的磁场使得ECMO、呼吸机等设备难以进入检查室，临床上多在撤离ECMO及其他机械设备后再进行评估。而这些检查并无血流动力学、神经电生理方面的优势，故仍需与其他神经系统检查相结合才能发挥更好的作用。

7 结语

神经功能的评估对行ECPR的患者来说至关重要。虽然近年来关于ECPR患者的脑损伤评估相关的研究增多，但仍有许多问题需解决。仅仅依靠一两种检查无法有效评估患者的神经功能预后，我们仍然需要进行进一步的研究，探索更好的神经功能监测方法，为临床寻找更好、更准确的参考。

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