创伤性脑损伤患者脑血流自动调节机制监测
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• 血管内 CO2张力升高可通过降低 L-型钙离子通道、增加 ATP 依赖钾离子通 道的活动来舒张小动脉的血管平滑肌；CO2还可以穿过血脑屏障影响血管周 围的 pH 值，引起血管扩张。
• 血管内O2的张力对脑血管活动也有重要影响。血管内O2降低可通过增加 ATP 依赖的钾离子通道和Vallinoid（V）型瞬时受体电位的活动引起血管舒 张，反之，血管内O2升高引起血管收缩。
影响脑血流调节的因素
• 高血压 • 年龄 • 血管狭窄 • 缺血性脑卒中 • 神经变性疾病 • 糖尿病 • 吸烟 • 睡眠呼吸暂停 • ……
可以说，凡是可以引起血管内皮
功能损伤、影响脑血管重构和脑
血管的自主神经调节的因素都可 以影响脑血流的自动调节。
CONTENTS
1.Autoregulation of CBF 2.TBI-Induced Autoregulatory Dysfunction 3.Monitoring of Cerebral Autoregulation
神经血管耦联（NVC）
• 在脑实质内，随着血管分支越分越细，血管内皮与神经组织之间的组织和液 体间隙消失，神经元和胶质细胞直接与血管构件（内皮细胞、周细胞和血管 平滑肌细胞）接触关联，构成“神经血管单元”。
• GABA（γ-氨基丁酸 ）能中间神经元在调节 NVC 中可能占有较主要的作用。
• 此外，脑细胞释放的具有血管活性的物质如腺苷、一氧化氮、氢离子和乳酸 等，也可能参与NVC的调节。但是，这些物质的释放是神经元主动为之还是 仅仅是神经元活动增加的结果，目前还不能确定。
者管理的重大突破 • CA功能有望成为神经系统疾病临床评估的新指标 • 可广泛应用于各种脑血管疾病、认知功能障碍、代谢性脑病等
谢谢聆听
• 当PRx为正值时，ICP与ABP慢波之间呈正 相关性，说明脑血管床随ABP升高而被动 扩张，呈非反应性；当PRx为负值时，ICP 与ABP慢波呈负相关性，表明脑血管床反 应性正常，其调节活动与ABP升高或降低 方向相反。
传递函数（Transfer Function Analysis，TFA）的相关参数
• 在神经元活动增加时，脑血流能相应调节变化，即神经血管耦联 （neurovascular coupling，NVC）
脑血流自动调节（CA）
CA 包括两个层次的调节 • 一种是静态CA，用来适应以分钟或小时计的较缓慢的血压变化 • 另一种是动态 CA（dynamic cerebral auto-regulation，dCA），应对的是
• CBF的改变，本质上引起脑血流容量的改 变，相应引起ICP上升或下降。ICP的持续 监测目前是临床常规进行的监测指标，容 易实施并且是精确的。应用ICP替代CBF， 评估与ABP动态变化之间关系，因此产生 了一个的相关系数——压力反应指数 (pressure reactivity index，PRx)。
创伤性脑损伤患者脑血流自 动调节机制监测
北仑区人民医院 陆志峰
CONTENTS
1.Autoregulation of CBF 2.TBI-Induced Autoregulatory Dysfunction 3.Monitoring of Cerebral Autoregulation
脑代谢特点
脑血流自动调节的监测方法
• 更多的是一个概念，而不是身体上可测量的实体 • 不是一个单一的物理量，而是一个反映了血管床的分布现象 • 因为其他变量（PaCO2，大脑激活，O2含量，红细胞压积和温度）可以影
响CBF，所以建立合适的测量模式是困难的 • 目前还没有一种方法可以作为衡量脑血流自动调节的金标准 • 评价脑血流自动调节状态的方法主要有静态和动态两种。其中，动态测量具
诱导血压变化的方法
药物诱导法 下肢袖带法 屏气法 坐-立位试验 倾斜试验等
血压自然波动法
VS
该方法不需要外界诱 导血压变化，主要通 过指套来监测手指末 端血压的变化。
相关分析法——平均速度指数(Mx)
脑血管压力反应指数(pessure—reactivity index，PRx)
• 由于CBF监测多是临时性的，其持续监测 非常困难。因此临床上也在不断寻找其替 代方法。
监测脑血流量的方法
• 近红外光谱技术（NIRS）：大脑内血红蛋白的氧化状态（HbO2和 deoxyHb 比例）可影响脑对近红外光的吸收率，NIRS据此可以用来检测神 经元活动和血流变化的关系。
监测脑血流量的方法
• 经颅多普勒超声（Transcranial Doppler，TCD）Aaslid于1982年首次提出 应用TCD监测脑血流动力学”，主要通过TCD持续监测颅内大血管（如大脑 中动脉、后动脉）的血流速度，结合各种方法诱导的血压变化，进而评价 CA。因TCD具有操作简便、经济、可重复、无创等优点 ，现已被广泛应用。
有较大的临床相关性 • 主要研究脑血流量和血压变化的关系，因此测量时需同时记录脑血流量和血
压值
监测脑血流量的方法
• Kety-Schmidt技术：一种有创的检查方法，需在颈静脉和动脉置管，以氩气 为示踪剂，在饱和或去饱和状态下同时取动、静脉置管中的血样，计算氩气 浓度，结合光声光谱法进行分析数据，可计算出全脑的脑血流量、脑代谢率 （氧摄取量和氧消耗量）等。
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍的机制
压力引起的脑血管肌源性反应受损
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍的特点
• 在脑损伤实验模型中，即使CPP和CBF值正常，也能观察到 • 在任何程度的脑外伤中都可能受损，即使是轻微的并且ICP和MAP正常 • 据多项研究统计，在严重TBI患者有49%- 87%的发生率，是创伤后最初几
比如每一次心脏搏动周期的血压瞬时变化
这二者都有赖于阻力血管的主动缩舒来发挥“闸门”效应，实现在一定血压 波动范围内的脑血流量稳定。
脑血流自动调节（CA）
脑血管反应性（CVR）
• 血供的一个重要职责是输送 O2和带走 CO2等代谢产物，局部组织的CO2、 O2张力则反过来对脑血流有很强的调节作用。
TBI的管理评估脑血流是否足够
多模态监测（Multimodalityality Monitoring，MMM）
脑血流自动调节监测的前景
• 有关CA的研究已经从原理、概念转向临床应用与转化 • 未来将通过更大规模的临床实践来证实应用CA监测对于临床决策指导和患
监测脑血流量的方法
• 单电子发射断层摄影（PET）、单光子发射计算机断层成像（SPECT）： 两者均为放射性同位素断层显像技术，可在床旁、手术室、重症监护室进行， 操作简单。但不能反应皮质下血流灌注。主要用于高碳酸血症或低血压时脑 血管自主调节能力测定。
监测脑血流量的方法
• CT灌注成像（CTP）、MRI灌注成像：两者均为功能成像，在显示形态学 变化的同时反映脑血流动力学的变化，并可进行定量、半定量分析，来估测 和评价脑缺血的不同时期。
这说明大脑极其重要，而又非常脆弱。
脑血流调节的基础
正常脑血流的稳定调节有赖于 3 个方面: • 在一定灌注压波动范围内（通常对应于平均血压 50 ~60 mmHg 至150 ~
170 mmHg 之间），脑血管自动舒缩从而保持脑血流量稳定，即脑血流自 动调节（cerebral autoregulation，CA） • 脑血管内活性物质（如 O2、CO2和 pH 值等）水平改变时，脑血管发生适 应性舒缩以调节血流量供应，即所谓脑血管反应性（cerebrovascular reactivity，CVR）
相位(phase)：反应同一时间段内， ABP波动与CBFv波动间的位移， Phase值越大，代表调节能力越 好； 值趋近于0，代表调节能力 几乎消失。 增益(gain)：CA对 ABP波动产生 的阻尼效应，通过CBFv的波动幅 度来显示。gain值较低，反应 CBFv受ABP波动影响较小，调节 能力较好；gain值较高反应 CBFv受ABP影响较大，调节能力 较差。 一致性(coherence)：反应 ABP 和CBFv之间的相关性。多数研究 中，coherence值>0.4(或0.5) 的数据被认为是有效的。
小时继发性损伤的一个重要危险因素 • 脑血流自动调节并不是一种全或无的现象，而是更典型的存在于不同程度的
损伤和不规则分布于受伤的大脑 • “重型颅脑损伤救治指南第四版”指出：
CONTENTS
1.Autoregulation of CBF 2.TBI-Induced Autoregulatory Dysfunction 3.Monitoring of Cerebral Autoregulation
• 大脑被全身最坚硬的颅骨所保护，其重量只占人体体重的2％，但耗氧量却 占全身耗氧量的25％，血流量占心脏总输出血量的15％。
• 正常的脑血流因组织需求的不同而有很大差异，但平均约为50毫升/100克脑 组织/分钟，儿童和青少年的脑血流较高，随着年龄的增长而降低。
• 大脑的葡萄糖和糖原的储备很少，心脏骤停几分钟后就会引起神经系统的损 伤。
• 血管内O2的张力对脑血管活动也有重要影响。血管内O2降低可通过增加 ATP 依赖的钾离子通道和Vallinoid（V）型瞬时受体电位的活动引起血管舒 张，反之，血管内O2升高引起血管收缩。
影响脑血流调节的因素
• 高血压 • 年龄 • 血管狭窄 • 缺血性脑卒中 • 神经变性疾病 • 糖尿病 • 吸烟 • 睡眠呼吸暂停 • ……
可以说，凡是可以引起血管内皮
功能损伤、影响脑血管重构和脑
血管的自主神经调节的因素都可 以影响脑血流的自动调节。
CONTENTS
1.Autoregulation of CBF 2.TBI-Induced Autoregulatory Dysfunction 3.Monitoring of Cerebral Autoregulation
神经血管耦联（NVC）
• 在脑实质内，随着血管分支越分越细，血管内皮与神经组织之间的组织和液 体间隙消失，神经元和胶质细胞直接与血管构件（内皮细胞、周细胞和血管 平滑肌细胞）接触关联，构成“神经血管单元”。
• GABA（γ-氨基丁酸 ）能中间神经元在调节 NVC 中可能占有较主要的作用。
• 此外，脑细胞释放的具有血管活性的物质如腺苷、一氧化氮、氢离子和乳酸 等，也可能参与NVC的调节。但是，这些物质的释放是神经元主动为之还是 仅仅是神经元活动增加的结果，目前还不能确定。
者管理的重大突破 • CA功能有望成为神经系统疾病临床评估的新指标 • 可广泛应用于各种脑血管疾病、认知功能障碍、代谢性脑病等
谢谢聆听
• 当PRx为正值时，ICP与ABP慢波之间呈正 相关性，说明脑血管床随ABP升高而被动 扩张，呈非反应性；当PRx为负值时，ICP 与ABP慢波呈负相关性，表明脑血管床反 应性正常，其调节活动与ABP升高或降低 方向相反。
传递函数（Transfer Function Analysis，TFA）的相关参数
• 在神经元活动增加时，脑血流能相应调节变化，即神经血管耦联 （neurovascular coupling，NVC）
脑血流自动调节（CA）
CA 包括两个层次的调节 • 一种是静态CA，用来适应以分钟或小时计的较缓慢的血压变化 • 另一种是动态 CA（dynamic cerebral auto-regulation，dCA），应对的是
• CBF的改变，本质上引起脑血流容量的改 变，相应引起ICP上升或下降。ICP的持续 监测目前是临床常规进行的监测指标，容 易实施并且是精确的。应用ICP替代CBF， 评估与ABP动态变化之间关系，因此产生 了一个的相关系数——压力反应指数 (pressure reactivity index，PRx)。
创伤性脑损伤患者脑血流自 动调节机制监测
北仑区人民医院 陆志峰
CONTENTS
1.Autoregulation of CBF 2.TBI-Induced Autoregulatory Dysfunction 3.Monitoring of Cerebral Autoregulation
脑代谢特点
脑血流自动调节的监测方法
• 更多的是一个概念，而不是身体上可测量的实体 • 不是一个单一的物理量，而是一个反映了血管床的分布现象 • 因为其他变量（PaCO2，大脑激活，O2含量，红细胞压积和温度）可以影
响CBF，所以建立合适的测量模式是困难的 • 目前还没有一种方法可以作为衡量脑血流自动调节的金标准 • 评价脑血流自动调节状态的方法主要有静态和动态两种。其中，动态测量具
诱导血压变化的方法
药物诱导法 下肢袖带法 屏气法 坐-立位试验 倾斜试验等
血压自然波动法
VS
该方法不需要外界诱 导血压变化，主要通 过指套来监测手指末 端血压的变化。
相关分析法——平均速度指数(Mx)
脑血管压力反应指数(pessure—reactivity index，PRx)
• 由于CBF监测多是临时性的，其持续监测 非常困难。因此临床上也在不断寻找其替 代方法。
监测脑血流量的方法
• 近红外光谱技术（NIRS）：大脑内血红蛋白的氧化状态（HbO2和 deoxyHb 比例）可影响脑对近红外光的吸收率，NIRS据此可以用来检测神 经元活动和血流变化的关系。
监测脑血流量的方法
• 经颅多普勒超声（Transcranial Doppler，TCD）Aaslid于1982年首次提出 应用TCD监测脑血流动力学”，主要通过TCD持续监测颅内大血管（如大脑 中动脉、后动脉）的血流速度，结合各种方法诱导的血压变化，进而评价 CA。因TCD具有操作简便、经济、可重复、无创等优点 ，现已被广泛应用。
有较大的临床相关性 • 主要研究脑血流量和血压变化的关系，因此测量时需同时记录脑血流量和血
压值
监测脑血流量的方法
• Kety-Schmidt技术：一种有创的检查方法，需在颈静脉和动脉置管，以氩气 为示踪剂，在饱和或去饱和状态下同时取动、静脉置管中的血样，计算氩气 浓度，结合光声光谱法进行分析数据，可计算出全脑的脑血流量、脑代谢率 （氧摄取量和氧消耗量）等。
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍的机制
压力引起的脑血管肌源性反应受损
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍
创伤性脑损伤后脑血流自动调节功能障碍的特点
• 在脑损伤实验模型中，即使CPP和CBF值正常，也能观察到 • 在任何程度的脑外伤中都可能受损，即使是轻微的并且ICP和MAP正常 • 据多项研究统计，在严重TBI患者有49%- 87%的发生率，是创伤后最初几
比如每一次心脏搏动周期的血压瞬时变化
这二者都有赖于阻力血管的主动缩舒来发挥“闸门”效应，实现在一定血压 波动范围内的脑血流量稳定。
脑血流自动调节（CA）
脑血管反应性（CVR）
• 血供的一个重要职责是输送 O2和带走 CO2等代谢产物，局部组织的CO2、 O2张力则反过来对脑血流有很强的调节作用。
TBI的管理评估脑血流是否足够
多模态监测（Multimodalityality Monitoring，MMM）
脑血流自动调节监测的前景
• 有关CA的研究已经从原理、概念转向临床应用与转化 • 未来将通过更大规模的临床实践来证实应用CA监测对于临床决策指导和患
监测脑血流量的方法
• 单电子发射断层摄影（PET）、单光子发射计算机断层成像（SPECT）： 两者均为放射性同位素断层显像技术，可在床旁、手术室、重症监护室进行， 操作简单。但不能反应皮质下血流灌注。主要用于高碳酸血症或低血压时脑 血管自主调节能力测定。
监测脑血流量的方法
• CT灌注成像（CTP）、MRI灌注成像：两者均为功能成像，在显示形态学 变化的同时反映脑血流动力学的变化，并可进行定量、半定量分析，来估测 和评价脑缺血的不同时期。
这说明大脑极其重要，而又非常脆弱。
脑血流调节的基础
正常脑血流的稳定调节有赖于 3 个方面: • 在一定灌注压波动范围内（通常对应于平均血压 50 ~60 mmHg 至150 ~
170 mmHg 之间），脑血管自动舒缩从而保持脑血流量稳定，即脑血流自 动调节（cerebral autoregulation，CA） • 脑血管内活性物质（如 O2、CO2和 pH 值等）水平改变时，脑血管发生适 应性舒缩以调节血流量供应，即所谓脑血管反应性（cerebrovascular reactivity，CVR）
相位(phase)：反应同一时间段内， ABP波动与CBFv波动间的位移， Phase值越大，代表调节能力越 好； 值趋近于0，代表调节能力 几乎消失。 增益(gain)：CA对 ABP波动产生 的阻尼效应，通过CBFv的波动幅 度来显示。gain值较低，反应 CBFv受ABP波动影响较小，调节 能力较好；gain值较高反应 CBFv受ABP影响较大，调节能力 较差。 一致性(coherence)：反应 ABP 和CBFv之间的相关性。多数研究 中，coherence值>0.4(或0.5) 的数据被认为是有效的。
小时继发性损伤的一个重要危险因素 • 脑血流自动调节并不是一种全或无的现象，而是更典型的存在于不同程度的
损伤和不规则分布于受伤的大脑 • “重型颅脑损伤救治指南第四版”指出：
CONTENTS
1.Autoregulation of CBF 2.TBI-Induced Autoregulatory Dysfunction 3.Monitoring of Cerebral Autoregulation
• 大脑被全身最坚硬的颅骨所保护，其重量只占人体体重的2％，但耗氧量却 占全身耗氧量的25％，血流量占心脏总输出血量的15％。
• 正常的脑血流因组织需求的不同而有很大差异，但平均约为50毫升/100克脑 组织/分钟，儿童和青少年的脑血流较高，随着年龄的增长而降低。
• 大脑的葡萄糖和糖原的储备很少，心脏骤停几分钟后就会引起神经系统的损 伤。