国家脑损伤评价医疗质量控制中心脑死亡判定工作组 中华医学会神经病学分会神经重症协作组 中国医师协会神经内科医师分会
通信作者:宿英英,首都医科大学宣武医院神经内科,北京100053,Email:suyingying@xwh.ccmu.edu.cn
实践指南注册:国际实践指南注册与透明化平台(PREPARE-2024CN1247)
DOI:10.3760/cma.j.cn112137-20241231-02973
引用本文:国家脑损伤评价医疗质量控制中心脑死亡判定工作组,中华医学会神经病学分会神经重症协作组,中国医师协会神经内科医师分会.体外膜氧合支持时脑损伤评估与脑死亡判定专家共识(2025年版)[J].中华医学杂志,2025,105(17):1331-1346.DOI:10.3760/cma.j.cn112137-20241231-02973.
【摘要】体外膜氧合(ECMO)在生命支持过程中发挥着重要作用,但随之增加的脑损伤及其预后与结局引起了关注｡为此,神经内科､神经外科､重症医学科､急诊科､麻醉科､儿科和医药卫生管理等多学科专家共同撰写了《体外膜氧合支持时脑损伤评估与脑死亡判定专家共识》｡共识参照改良德尔菲法和牛津循证医学中心证据分级标准,以29个临床问题为导向,围绕ECMO支持概述､ECMO支持时脑损伤､ECMO支持时脑功能评估和ECMO支持时脑死亡判定4个主题进行了分析研讨并提出8条推荐意见,力求为临床医师提供帮助和指导,由此改善患者预后与结局｡
【关键词】体外膜氧合作用;急性脑损伤;脑功能评估;脑死亡判定;临床实践
体外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)作为一种新技术在难治性呼吸衰竭或心力衰竭患者的生命支持中发挥了重要作用,尤其是心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)最后阶段的救治｡进入21世纪,ECMO支持技术的临床应用体量急剧增加[1-2]｡然而,尽管其成功挽救了很多患者生命,但也伴随了一些引人关注的并发症｡有文献报告,ECMO支持后急性脑损伤(acute brain injury,ABI)的中位数比例(13%)和脑死亡率(成人28%,儿童11%)出现增高趋势[2-4]｡为此,国家脑损伤评价医疗质量控制中心､中华医学会神经病学分会神经重症协作组､中国医师协会神经内科医师分会神经重症学组组织了神经科､重症医学科､急诊科､心脏科､儿科､麻醉科､药剂科和医学伦理相关多学科专家撰写了ECMO支持时加强脑损伤(包括脑死亡)监测与评估共识｡
一､共识制订方法学
共识以29个问题为导向,参照改良德尔菲法展开撰写[5](改良德尔菲法编写流程见附录1,扫描文章首页二维码查看),其主要步骤包括:(1)国家脑损伤评价医疗质量控制中心脑死亡判定工作组(Brain Death Determination Working Group,National Brain Injury Evaluation Quality Control Center,BDD/BQCC)核心专家组组长提出撰写纲要和撰写方法,并经核心专家组审议通过;(2)对ECMO支持时脑损伤､脑损伤评估和脑死亡判定进行文献检索｡数据库包括Medline､Embase､Web of Science､Cochrane Library､CNKI､万方,检索时间范围自建库至2023年12月;中文关键词为“体外膜氧合”“脑损伤”“脑功能评估”“神经影像”“电生理”“脑电图”“诱发电位”“脑血流”“脑组织氧”“脑死亡”;英文关键词为“Extracorporeal membrane oxygenation”“brain injury”“brain function assessment”“neuroimaging”“electrophysiology”“electroencephalogram”“evoked potential”“cerebral blood flow”“brain tissue oxygenation”“brain death”;通过AND､OR进行关键词检索;纳入研究类型为中英文语言的系统综述或荟萃分析､随机对照研究､队列研究､病例对照研究､病例系列研究､个案报道;对ECMO这一特定治疗进行分析｡撰写小组基于文献检索进行复习､归纳和整理撰写初稿,其中包括按照2009版牛津循证医学中心(Center for Evidence-based Medicine,CEBM)证据分级标准[6]确认证据级别和推荐意见(表1､2);如果证据暂不充分,撰写小组提出推荐意见,经专家讨论修订后推荐级别定为“专家共识”｡(3)核心专家组基于初稿提出修改意见,并由撰写小组讨论完善;(4)专家组基于讨论稿提出修改意见,并确认证据级别和推荐意见;(5)核心专家组组长整理完善讨论稿,并听取相关资深专家意见｡最终,全体专家对所有推荐意见进行投票,如果同意率≥90%,则形成本专家共识｡全部共识共分ECMO支持概述､ECMO支持时脑损伤､ECMO支持时脑功能评估和ECMO支持时脑死亡判定4个主题,力求为从事相关工作的临床医师提供帮助和指导｡
二､ECMO支持概述
ECMO支持的原理､方法与方式?
1.ECMO支持的原理:将静脉血从体内引流到体外,经膜式氧合器进行氧合和二氧化碳排出,再将血液回输体内,由此完成气体交换和血液循环｡
2.ECMO支持的方法:按血液回输途径分为(1)从静脉系统引出血液,再从静脉系统回输血液(venovenous ECMO,VV-ECMO),其仅具有呼吸辅助支持作用,常用于急性呼吸功能衰竭;(2)从静脉系统引出血液,再从动脉系统回输血液(venous-arterial ECMO,VA-ECMO);其具有循环辅助支持作用,常用于急性循环功能衰竭｡其中VA-ECMO对脑循环的影响较大,包括①搏动性脑血流存在灌注过度和灌注不足双重风险;②非搏动性脑血流存在脑血管调节能力减弱､脑微循环灌注效率下降和血管内皮功能损伤风险;③“南北综合征”存在脑缺氧风险,即ECMO泵出的逆向血流与心脏泵出的前向血流形成对冲的交汇平面,当交汇平面位于降主动脉,同时又存在呼吸衰竭时,ECMO供血的下半身氧合正常(肤色红润),心脏供血的上半身(冠状动脉､脑动脉和上肢动脉供血区域)氧供不足(肤色发绀),此时脑血流仍处于低氧状态｡
3.ECMO支持的插管方式:(1)静脉-静脉(V-V)或静脉-动脉(V-A);(2)静脉静脉-动脉(VV-A)插管,经两个部位静脉同时引出血液,以减轻心脏前负荷;或静脉-动脉静脉(V-AV)插管,经一支动脉和一支静脉同时回输血液,以有效提供循环和呼吸支持｡由于插管方式不同,可能影响脑功能评估和脑死亡判定｡
ECMO支持的操作步骤､规范与目标?
ECMO支持时,组织器官血流灌注和氧供得以维持,心肺器官功能得以恢复,原发疾病诊治得以展开｡在此过程中,ECMO支持的操作步骤和规范[7-8]发挥着至关重要的作用,但以往的指导性文献很少提及脑损伤评估(包括脑死亡判定)相关内容,而其又关系到ECMO支持降低病死率和提高生存质量的终极目标实现｡
ECMO支持的获益与挑战?
预后与结局是否获益,不仅与原发疾病严重程度有关,还与ECMO支持的时机选择､管理水平和设备工艺等诸多因素相关｡与传统救治方法比对,尚无ECMO最终获益的高级别循证医学证据｡2015年一项回顾分析显示:与非ECMO支持患者相比,ECMO支持患者生存率有所升高,但差异无统计学意义[1]｡2020年一项系统回顾和荟萃分析显示,ECMO支持可能导致ABI及其病死率增加[9]｡现阶段,无论实验研究还是临床研究,均缺乏重要生理学参数管控的最佳目标值[10],ECMO支持获益受到挑战｡
推荐意见1:建议参与ECMO支持的多学科医护人员(1)掌握该项技术基本原理,在关注心肺功能变化的同时,警惕脑功能变化;(2)合理选择ECMO方式,并充分考虑对脑循环和脑氧合的影响;(3)基于插管位置,合理选择能够反映脑供血的采血部位,并充分分析检测结果;(4)熟悉ECMO操作步骤与流程(扫描文章首页二维码查看附录2),精准制定并发症管控目标｡总之,除了达到心肺功能支持目标外,还需大幅降低ABI,由此获得更好预后与结局｡(专家共识)
ECMO支持相关脑损伤发生率和病死率如何?
证据:2020年Shoskes等[11]一项系统综述和荟萃分析显示:ECMO支持患者(1)ABI发生率为16%(95%CI:13%~19%);其中VA-ECMO患者高于VV-ECMO患者(19%,95%CI:15%~23%比10%,95%CI:7%~14%,P=0.002);(2)ECMO患者生存率为53%(95%CI:48%~57%),其中VA-ECMO患者低于VV-ECMO患者(48%,95%CI:42%~53%比64%,95%CI:58%~70%,P<0.001);(3)VA-ECMO患者脑死亡发生率显著高于VV-ECMO患者(11%,95%CI:6%~17%比1%,95%CI:0~6%,P=0.001)｡
ECMO支持相关脑损伤类型有哪些?
证据:ECMO支持患者常见ABI类型包括:(1)缺血缺氧性脑病(8%),VA-ECMO高于VV-ECMO(13%比1%,P<0.001);(2)缺血性卒中(7%),VA-ECMO高于VV-ECMO(10%比1%,P<0.001);(3)脑出血(7%),VA-ECMO与VV-ECMO相似(6%比8%,P=0.35);(4)蛛网膜下腔出血和癫痫发作分别为4%和1%[11]｡此外,脑微出血(cerebral microbleeds,CMB)发生率较高(77.5%),并常位于胼胝体和(或)小脑中脚(71%)[12]｡脑血栓性静脉炎和脊髓梗死发生率很低(0.05%,0.3%)[13]｡附录3对已报告的ABI发生率和病死率进行了汇总(扫描文章首页二维码查看附录3)｡
ECMO支持相关脑损伤的危险因素有哪些?
证据:有研究显示,ECMO支持时ABI高危因素包括:支持前心脏骤停和PaCO2偏高(41~56mmHg,1mmHg=0.133kPa),支持时低血糖､正性肌力药物使用､PaCO2大幅下降(>50%)､脉压过小(<20mmHg)､高胆红素血症和透析治疗;缺血性卒中的高危因素包括:血清乳酸增高､纤维蛋白原/白蛋白比值增高和PaCO2峰值偏低;出血性卒的高危因素包括:年龄偏大､女性､糖尿病､乳酸脱氢酶增高､血清肌酐增高､血清纤维蛋白原降低､血小板减少､肝素输注､血液透析治疗､机械通气或ECMO时间延长[2,10,14-17]｡附录4对ECMO支持相关危险因素进行了汇总(扫描文章首页二维码查看附录4)｡
推荐意见2:(1)关注ECMO支持时ABI,尤其是VA-ECMO患者ABI的高发生率､高病死率和高脑死亡率;关注不同类型ABI及其发生率和病死率(2a级证据,B级推荐);(2)关注发生率较高的脑微出血,可在撤离ECMO后行MRI平扫和磁敏感成像(susceptibility weighted imaging,SWI)检查,以防出血恶化;关注脑血栓性静脉炎､脊髓梗死等罕见神经系统并发症,并给予充分认知和及时诊治,以改善患者远期预后(4级证据,C级推荐);(3)关注ECMO支持时ABI高危因素,据此调整ECMO支持策略,并达到降低ABI目的(2a~3b级证据,B级推荐)｡
ECMO支持时的脑功能评估复杂多样,而评估的准确性和可靠性又直接影响医疗决策和治疗方案｡
脑功能评估技术与方法有哪些?
1.神经系统检查:神经系统检查包括意识状态､脑干反射和肢体运动的评估以及标准化评估量表使用,如格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale,GCS)｡
2.神经电生理评估:ECMO支持时可见多种异常模式脑电图(electroencephalography,EEG),如癫痫发作或癫痫持续状态(8%~63%)､全面周期性放电或单侧周期性放电(7%~41%)､EEG无反应性(21%)､EEG不对称(19%)､全面抑制(14%)和爆发抑制(3%)[18-19]｡经多因素分析,全面抑制模式与不良神经功能预后独立相关(OR=10.08,95%CI:1.24~82.20,P=0.03);而EEG有反应性模式与良好神经功能预后独立相关(OR=5.39,95%CI:1.86~15.62,P<0.01)[18]｡虽然体感诱发电位(somatosensory evoked potentia,SEP)的N20存在,但EEG呈弥漫性θ-δ慢波模式且变异性差､反应性和睡眠特征消失时,出院神经功能预后仍然不良｡如果短潜伏期体感诱发电位(Short latency somatosensory evoked potential,SLSEP)P的N20存在且EEG反应性和睡眠特征保留,则出院神经功能预后良好[脑功能表现分级(CPC)<3分][20]｡
3.神经生化标记物评估:ECMO支持时ABI患者血清S100-β蛋白明显高于非ABI患者(中位数0.799μg/L比0.102μg/L,P=0.033)[21];血清神经元特异性烯醇化酶(neuronspecific enolase,NSE)的增高(界值28.9μg/L,AUC=0.83,P=0.006)可预判死亡,并与脑血管自动调节功能障碍相关(P=0.035)[22]｡
4.神经影像评估:ECMO支持时计算机断层扫描(computed tomography,CT)可见缺氧性脑损伤改变,其中包括脑水肿､脑疝和脑缺血;磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)可见脑内和胸髓缺血性梗死和颅内出血等[23-24]｡病房内MRI检测提高了脑损伤发现率[25];功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)可发现神经连接变化,并成为幸存者神经功能障碍和认知功能障碍的预判指标[26]｡由于神经影像评估结果是在撤除ECMO支持之后获得的,因此需要结合撤除ECMO支持之前的其他脑损伤评估技术和指标｡
5.脑血流评估:ECMO支持时经颅多普勒超声(transcranial Doppler ultrasound,TCD)可检测脑血流搏动状态｡VA-ECMO通过动脉系统逆向灌注氧合血,形成平流(非搏动性血流),其可导致脑血流自动调节功能受损､脑血管阻力升高､微血管流量指数下降和南北综合征,由此显著增加了缺血性卒中风险｡VV-ECMO依赖心脏搏动,保留了搏动血流,脑血流自动调节功能相对完整,脑血管阻力影响相对较小,脑保护效应优于VA-ECMO｡有观察研究显示,死亡患者的收缩期峰值流速(peak systolic velocity,Vs)､舒张期末流速(diastolic velocity,Vd)和搏动指数(pulsatility index,PI)低于生存患者,其中Vs是28d病死率的独立预判指标[27-28]｡漫射相关光谱(diffuse correlation spectroscopy,DCS)可检测相对脑血流量(relative cerebral blood flow,rBF),昏迷患者大脑半球之间rBF不对称与脑灌注不对称相关[29]｡
6.脑组织氧评估:ECMO支持时近红外光谱(near-infrared spectroscopy,NIRS)监测发现:ABI患者脑局部组织氧(regional tissue oxygen saturation,rSO2)去饱和状态(<40%)频率更高,最小rSO2更低,左与右脑的rSO2差异更大;rSO2基线下降>25%,平均rSO2不对称>8%､rSO2<40%连续>10h,rSO2不对称>10%与ABI显著相关;最初4d脑氧去饱和状态和血乳酸增高与住院病死率独立相关[30-32]｡
7.多模态神经功能评估:ECMO支持时多模态神经功能监测(multimodal neurological monitoring,MNM)下神经功能损伤发生率更低,ECMO撤离成功率更高,ECMO建立时程更短,ECMO持续时间更短[33]｡在MNM或标准化神经功能监测(standardized neuromonitoring,SNM)指导下,识别神经功能损伤的灵敏度和特异度更高,出院后生存率和良好神经功能预后率更高,其与及时发现ABI并采取保护措施相关[33-34]｡MNM/SNM监测技术包括:GCS､EEG､SEP､TCD､CT､DCS､rSO2和视神经鞘宽度检测扫描等(至少两项)｡表3对ECMO支持时ABI评估进行了汇总｡
推荐意见3:ECMO支持时首选床旁､无创､可重复､可互补的MNM或SNM对脑功能状态进行监测与评估,采取系统､规范的脑损伤评估流程(图1),由此早期､快速地诊治ABI并改善神经功能预后(2b~3b级证据,B级推荐)｡
(一) 
脑死亡判定前准备
镇痛镇静剂的药代动力学变化､影响和监测?
证据:镇痛镇静剂可激动中枢神经系统GABA-A受体,使突触后膜超极化和神经细胞兴奋性下降｡与非ECMO支持患者相比,ECMO支持患者镇痛镇静剂的药物动力学变化更加复杂,其主要与药物分布容积和药物消除半衰期的变化有关,如(1)ECMO体外环路因预充加入大量外源性血容量因而导致的表观分布容积增加;(2)部分药物(苯二氮䓬类､苯巴比妥类､丙泊酚､吗啡和芬太尼)因ECMO环路组件上的黏附而降低药物生物利用度;由此需加大剂量(镇痛镇静剂的ECMO回路组件吸附评估见附录5,扫描文章首页二维码查看);(3)ECMO环路更换使血液稀释和药物浓度下降;(4)ECMO启动的炎症反应等[35-36]｡有时即便停药>5个药物清除半衰期也不能保证血药浓度低于治疗范围,从而导致神经系统检查和脑电图检测出现假阳性结果,此时需先行血药浓度检测,并达到低于治疗范围目标值[37-38]｡
核心体温变化､影响和监测?
证据:ECMO支持患者治疗性低温(32~35℃)和心脏手术患者术后低温管控(35~36℃)[39-40]可导致:(1)全脑功能抑制,脑干反射钝化,脑自发电或诱发电波幅降低[41-42];(2)组织代谢降低,CO2产生速度减慢,自主呼吸激发试验(apnea test,AT)达标时间延长[43]｡因此,在BDD前需对核心体温(中心静脉或动脉､膀胱､直肠)进行监测,并达到成人≥36℃和儿童≥35℃的目标值[37-38]｡
动脉血压变化､影响以及如何进行监测?
证据:VA-ECMO支持患者血管插管部位和血流量或气流量的参数调整,可影响动脉血压｡低血压时可导致(1)昏迷程度加重,脑干反射迟钝,TCD流速降低和脑电波低平;(2)AT并发症增加;(3)脑血流以ECMO支持为主时,TCD呈非搏动性血流,BDD判定受到影响[37]｡因此,在BDD前需对动脉血压进行监测(有创动脉血压持续监测更为精准可靠),并达到收缩压≥90mmHg或平均动脉血压≥60mmHg的目标值[37-38,40]｡
动脉血气变化､影响以及如何进行监测?
证据:ECMO支持时气体交换由体外循环的氧合器､机械通气和患者肺脏功能三部分组成,并共同影响动脉血气变化｡其中ECMO的气流量､血流量,氧浓度以及呼吸机的通气量和氧浓度更为重要｡当气体交换主要由ECMO提供,即氧合器的气流量与体外静脉血CO2清除速度成正比时,降低气流量将增加PaCO2;升高血流量和氧浓度,将提高PaO2和SaO2｡而值得关注的是:(1)VV-ECMO支持时因血流量明显小于心输出量,回输体内的氧合后血将与患者自身大量静脉血混合,混合血的氧饱和度可能不足[44];(2)VA-ECMO支持时可因受ECMO和患者自身心肺功能的双重影响,上肢与下肢,左侧肢体与右侧肢体的动脉血气结果可不一致(南北综合征),用一个部位的血气分析结果判定AT可能有误,并直接影响最终BDD结论｡因此,AT前需检测动脉血气,并达到PaO2≥200mmHg和PaCO235~45mmHg的目标值[37,45-46];AT后达到PaCO2≥60mmHg和PH<7.3的目标值;无论AT前还是AT后采集的血气均应与脑血供关联｡
推荐意见4:(1)建议BDD前除了计算镇痛镇静剂的药物清除半衰期(>5个)外,还需检测血药浓度,当其低于治疗范围时,方可开始BDD｡此外,如果合并肝肾功能受损,存在药物过量､延迟吸收､延迟清除和药物相互作用时,更需提供血药浓度检测证据｡如果暂不具备血药浓度检测条件,慎重分析脑死亡的临床判定结果并选择不受药物影响的确认试验技术,如脑血流检测技术(专家共识)｡(2)建议BDD前监测核心体温,并达到成人≥36℃和儿童≥35℃的目标值｡如果低于目标温度,调节ECMO变温水箱温度,以此达到目标体温(4级证据,C级推荐)｡(3)建议BDD前右上肢持续有创或连续无创动脉血液压监测,并维持收缩压≥90mmHg或平均动脉压≥60mmHg(儿童不低于年龄相关目标值)和脉压>20mmHg｡如果低于这一目标,提高升血压药物剂量或ECMO血流量,直至达到目标值(专家共识)｡(4)建议AT前予以动脉血气检测,并达到PaO2>200mmHg和PaCO235~45mmHg的目标值｡VV-ECMO支持患者,可选任一个肢体远端动脉采血｡VA-ECMO支持患者,根据脑血供来源分析决定动脉或(和)ECMO氧合器后管路采血｡如果未达到AT前动脉血气目标值,调整呼吸机参数或(和)ECMO气流量参数,直至达到目标值(4级证据,C级推荐)｡
(二) 脑死亡判定方法
1.AT:与非ECMO支持患者相同,ECMO支持患者AT也需达到PaCO2和PH目标值[47]｡不过,ECMO支持时的AT更加复杂和困难,需要尝试不同的AT操作方案和流程｡
ECMO支持时AT预氧合如何准备?
证据:与非ECMO支持不同,ECMO支持时的预氧合除了调整呼吸机氧浓度(FiO2)至100%外,还需上调ECMO氧浓度至100%,并至少持续10min[48]｡
AT操作方案如何选择?
证据:2013—2016年有研究尝试ECMO血流量不变(或上调)和氧浓度上调,气流量下调至0.5~1L/min的方案[48-50]｡当气流量下调至1L/min以下时,人工膜肺CO2扩散减少,PaCO2升高｡2019—2021年连续三篇回顾性综述报道,随着下调气流量方案的改进,并发症有所减少[51-53]｡
2014年有研究显示,在氧合器添加外源CO2气体(混合气体中CO28%,O292%)可快速(最多3min)将PaCO2从42(38~44)mmHg提升至64(61~69)mmHg[54-56]｡2020年,又有研究发现不撤离呼吸机,通过每分钟2次的呼吸机管道添加外源CO2气体(3%CO2和97%O2混合气体),成功完成AT[57]｡这些添加外源性CO2气体的方法虽然临床实践不多,但具有并发症更少的优势｡
目前,受病例数量较少限制,很难评估上述两种方案的优劣｡有研究提议:气流量下调方案失败后,尝试氧合器添加外源CO2气体方案[51,53,58]｡2021年国家脑损伤评价医疗质量控制中心推出ECMO支持时AT操作方案[37],随后两篇临床实践报告发表,提示气流量下调方案安全有效｡显然,全球范围内ECMO支持时AT最佳方案的实践活动仍在继续｡
AT阳性如何判定?
证据:VV-ECMO支持时,几乎不会导致脑血供改变,因其血供完全来自心脏泵血｡此时在任一远端动脉采集血气分析均为合理｡VA-ECMO支持有所不同,因为脑血供来自ECMO和心脏两部分血流｡以ECMO支持时最常采用的股动脉插管为例,ECMO和心脏两个部分血流的汇聚可能出现交汇平面｡当心脏有一定泵血功能时,交汇平面位于双侧颈动脉,脑的血供来自ECMO和心脏,即氧合器后环路的血流自ECMO泵出,右侧桡动脉的血流自心脏泵出,此时需要两个部位同时采血,当其均达到目标值时,方可判定AT阳性｡当心脏完全丧失泵血功能时,交汇平面位于主动脉根部,脑和四肢的血供来自ECMO,在氧合器后环路或四肢远端动脉任一个部位采血均为合理｡以此类推,无论动脉插管在股动脉,还是在颈动脉､腋动脉､胸主动脉,采血部位取决于心脏泵血功能[59]｡
AT常见并发症有哪些?
证据:AT最常见的并发症是低氧血症和低血压[60]｡当严重肺部疾病､肺水肿和高呼气末正压(positive end expiratory pressure,PEEP)通气状态时实施AT,低氧血症风险增加;当液体入量不足或(和)血管活性药物浓度不够､高碳酸血症(外周小动脉扩张)､心脏前负荷降低(胸腔内压引起内源性PEEP)和过度依赖ECMO支持时实施AT,低血压风险增加[51,53]｡与非ECMO患者相比,VA-ECMO支持时AT发生低氧血症概率更高(11.1%比4.8%;P=0.002)[53]｡
在AT过程中,如果血氧饱和度下降,可上调ECMO气流量或血流量,调整气道支持参数(气道氧流量),改用呼吸机持续正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)模式或功能性PEEP阀复苏气囊等;如果血压下降,可上调ECMO血流量或血管活性药物剂量;如果出现生命体征不平稳(平均动脉压<60mmHg,或氧饱和度<85%,或不稳定性心律失常),需即刻终止AT操作｡
AT文案记录要求如何?
证据:为了避免相关医疗或非医疗事件发生,全球脑死亡判定共识和中国脑死亡判定标准与操作规范均对医疗文案记录提出要求[37-38,61]｡但遗憾的是缺如ECMO支持时AT记录的具体要求｡
推荐意见5:(1)ECMO支持时的AT采用较为常用的下调气流方案,并规范操作步骤(表4)(4级证据,C级推荐)｡(2)ECMO支持时的AT尝试氧合器添加外源CO2气体(8%CO2和92%O2混合气体)或(和)呼吸道添加外源CO2气体方案(3%CO2和97%O2混合气体),以加快CO2蓄积速度并缩短AT时间(4级证据,C级推荐)｡(3)ECMO支持时的AT血气采集部位围绕脑血供来源考虑,即心脏泵血和ECMO泵血状态,以确保BD判定安全可靠(4级证据,C级推荐)｡(4)ECMO支持时减少或减轻AT并发症｡一旦并发症危及生命安全,即刻终止AT操作(专家共识)｡(5)增加ECMO支持时AT文案记录,重点记录AT实施方案和流程､ECMO插管部位和ECMO调节参数;血气采集部位和结果;生命体征变化和管控措施等(专家共识)｡
EEG判定技术优势与劣势?
证据:EEG技术具有床旁､无创､可操作性强和普及率高的优势,并被用于昏迷患者脑功能评估｡EEG全部导联电静息(波幅≤2μV)是全球多数国家公认的BDD标准[38]｡然而,(1)已知常规剂量的镇痛镇静剂可能影响EEG背景[62-63]｡当ECMO支持时,为了确保有创操作安全和降低代谢率(满足氧供需平衡),予以镇痛镇静剂已成常态｡此时,药物的环路隔离和分布容积增加对血药浓度产生影响,EEG判定准确性受到质疑[64]｡此外,还不清楚镇痛镇静剂对EEG反应性的影响程度[65]｡(2)ECMO支持时采用EEG评估技术的文献较少[66-67],但有新生儿EEG不良模式(全面抑制､爆发抑制､癫痫样活动)仍有良好预后可能的报告[68]｡
EEG判定必备条件与文案记录要求?
证据:ECMO支持可对神经电生理检测产生电磁干扰,除了常规规避电磁干扰措施(独立电源､稳压器等)外,已有可传导塑料电极(很少受到电磁干扰)的报告[69]｡目前,BDD的EEG报告单(BQCC模版)尚无ECMO支持时相关记录的规范与要求｡
SLSEP判定技术的优势与劣势?
证据:SLSEP同样具有床旁､无创､可操作强和普及率较高的优势,且很少受镇痛镇静剂影响｡SLSEP双侧N9和(或)N13存在,P14､N18和N20消失是全球多数国家公认的BDD标准[38,47]｡但SLSEP技术容易受被肢体低皮温､电极安放部位外伤或水肿､脊髓和周围神经受损以及周围环境电磁场干扰的影响｡
SLSEP判定必备条件与文案记录要求?
证据:已有研究提示ECMO支持可对SLSEP产生电磁干扰[66],因此需要采取去除干扰措施｡目前,BDD的SLSEP报告单(BQCC模版)尚无ECMO支持时相关记录的规范与要求｡
推荐意见6:(1)建议EEG检测前查对镇痛镇静剂使用情况,血药浓度应在治疗有效浓度以下(4级证据,C级推荐)｡(2)建议新生儿ECMO支持时,EEG检测存在假阳性风险,须与SLSEP或(和)脑血流检测技术相联合使用(4级证据,C级推荐)｡(3)议采用独立电源､稳压器､直流电源供电的EEG和SLSEP设备｡可传导塑料电极虽然可减少电磁干扰,但并未被公认,建议进一步与常规电极对比研究(4级证据,C级推荐)｡(4)建议增加ECMO支持时EEG和SLSEP文案记录,重点记录镇痛镇静剂血药浓度和电磁干扰等(专家共识)｡
TCD判定技术的优势与劣势?
证据:TCD判定技术具有床旁､无创､实时､可重复､低风险和不受镇痛镇静剂影响的优势｡2004年美国神经病学学会指南推荐TCD用于脑循环停止(cerebral circulatory arrest,CCA)诊断(灵敏度91%~100%;特异度为97%~100%;A类推荐,Ⅱ类证据)[70]｡2020年全球专家共识保留了TCD判定BDD的推荐[38]｡2021年一项78个国家和地区脑死亡诊断方案调查报告提示,采用TCD判定BDD占56%,并以进入颅底的颈内动脉和椎动脉(4支动脉)出现振荡波､收缩早期尖小收缩波和无血流充盈信号为BDD标准[71]｡然而,ECMO支持时的TCD判定受到挑战｡VV-ECMO为密闭管路,引出和输入血液相等,很少导致中心静脉或右心房容量和压力改变,也很少影响右心室和左心室充盈,因此VV-ECMO不会引起明显的血流动力学变化,可采用非ECMO患者TCD的BDD标准[72]｡
VA-ECMO支持时的脑血流复杂多变,主要与ECMO环路血流与心脏输出血流之间形成交汇平面有关[73]｡尤其在左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)<10%~20%时,TCD波形呈非搏动性｡
TCD判定必备条件与文案记录要求?
证据:VA-ECMO支持时分析交汇平面位置和检测LVEF成为BDD必备条件｡交汇平面位于升主动脉时,脑部供血主要依赖ECMO环路血流,若无主动脉球囊反搏(intraaortic balloon pump,IABP),则TCD为非搏动性血流;交汇平面位于主动脉弓时,头臂干､左颈总动脉､左锁骨下动脉可为ECMO环路血流主导的非搏动性血流,也可为心输出主导的搏动性血流;交汇平面位于降主动脉时,脑部供血来自心脏输出的搏动性血流｡因此,交汇平面受LVEF和IABP双重影响,当LVEF>10%~20%和(或)有IABP时,脑死亡的TCD可呈振荡波,或收缩早期尖小收缩波,或血流信号消失;当LVEF<10%~20%且无IABP时,TCD呈非搏动性血流信号,结果仅供参考[74-76]｡此时,可选择EEG和SLSEP等神经电生理技术｡目前BDD的TCD报告单(BQCC模版)尚无ECMO支持相关记录的规范与要求｡
其他脑血流判定技术?
证据:数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)显示进入颅底部位的颈内动脉和椎动脉(4支动脉)无造影剂充盈,而颈外动脉有造影剂充盈时,可判定为脑死亡(血流信号消失)[77]｡单光子发射计算机断层显像技术(single photon emission computed tomography,SPECT)显示颅内无放射性核素活动显影(灯泡征),而颈部和头皮有放射性核素活动显影时,可判定为脑死亡｡但颈外动脉提供鼻部血供,因此可出现同位素信号相对增强的“热鼻征”[78-79]｡DSA和SPECT均为传统的脑血流检测技术,但存在特殊医疗区域建设,专门仪器设备配置､转运患者安全隐患､操作时间较长､增强剂致敏､肾损伤风险增加和费用昂贵等问题,故用于ECMO支持患者受到限制｡
计算机断层血管造影(computed tomography angiograph,CTA)具有检测快速､简便和操作人员依赖性证据较低的优势｡当CTA的颅内前后循环完全不显影,而颈外动脉分支正常显影时,可判定为脑死亡[80]｡CTA判定脑死亡的灵敏度和特异度较好(61.1%~87%和100%),已被部分国家用于确认试验[81]｡但CTA存在(1)时序门控扫描技术特征,图像捕获时机和造影剂进入脑血管的时间受到影响;(2)开颅减压术可导致假阴性结果;(3)判断脑死亡标准不统一等问题;因此未被广泛采用｡磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)是利用电磁波产生身体二维或三维结构图像的检查方法,无需注射造影剂｡但ECMO电路和呼吸机管路的磁性不相容性限制了ECMO支持时的MRA检测[82]｡无论CTA还是MRA,用于需要生命支持的危重症患者均有难度,而且常常存在影像伪迹｡目前,对需要呼吸机支持､ECMO支持和其他生命支持的危重症患者,尚不具备离开ICU实施BDD的条件｡
推荐意见7:(1)建议VA-ECMO支持患者在BDD判定前先行LVEF检测,并对“交汇平面”位置进行初步分析(2b级证据,B级推荐)｡LVEF>10%~20%和颅内持续搏动性血流患者,首选TCD;非搏动性血流和颅骨密闭受损患者,可选EEG和SLSEP;TCD检测受限且条件允许患者,可选DSA和SPECT;也可尝试头颅CTA或MRA,但检测结果仅供参考(2b级证据,B级推荐)｡(2)建议ECMO支持患者TCD呈现振荡波或收缩早期尖小收缩波时,可判定为BDD(2b级证据,B级推荐)｡(3)建议增加ECMO支持患者的TCD检测文案信息和(或)其他脑血流检测文案记录,重点记录与TCD结果分析相关的LVEF和IABP信息(专家共识)｡
(三) 脑死亡判定后决策
脑死亡判定结果的告知义务如何施行?
证据:按照中国脑死亡判断标准与操作规范,脑死亡判定结果应被告知[37,45-46,83]｡告知时间应在最后一项BDD项目结束之后｡告知人应为最后在BDD报告单上签字的临床医师(至少两名医师),并具有神经内科､神经外科､重症医学科､急诊科､麻醉科和儿科等专科执业医师证书,具有5年以上临床工作经验,具有规范化BDD培训合格证书｡告知人具有告知脑死亡即死亡的义务｡被告知人应为患者亲属/监护人｡
脑死亡判定结束后的决策如何?
证据:告知脑死亡后,如果计划器官捐献,医师需推荐器官捐献相关人员与患者亲属/监护人沟通,以决定是否为此继续提供ECMO支持｡如果无器官捐献计划,医师也需与患者亲属/监护人沟通,以决定是否继续提供ECMO支持以及持续的时间(小时或天)[38,83]｡
脑死亡后维持现状的理由有哪些?
证据:脑死亡后继续ECMO支持的理由为:(1)本人或亲属/监护人决定计划器官捐献;(2)本人或亲属/监护人决定已孕妇女生育;(3)本人或亲属/监护人决定依照宗教信仰或民风民俗不接受脑死亡即死亡理念｡医师应尊重本人或亲属/监护人(心智健全)意愿[38,83],但需充分告知后续支持带来的身体危害和经济压力,告知孕妇各器官系统变化的复杂性､不稳定性和ECMO支持的利与弊,必要时请多学科专家会诊｡
脑死亡后撤退治疗的步骤如何?
证据:本人或患者亲属/监护人做出脑死亡后撤离ECMO支持决定后,先以书面形式签署相关知情同意书并存档,然后撤离ECMO支持｡如本人或亲属/监护人对书面签字反悔,医生应尊重本人或亲属/监护人意愿,恢复患者基本生命支持,直至患者心跳停止[38,83]｡
脑死亡后器官捐献的方法与步骤?
证据:患者(生前)及其亲属/监护人决定脑死亡后器官捐献时,参照我国2019版《中国公民逝世后器官捐献流程和规范》和2024版《人体器官捐献和移植条例(中华人民共和国国务院令第767号)》相关法律法规和行政规章展开工作[84-85]｡
推荐意见8:(1)遵守BDD结果告知义务,告知时间在最后一项BDD项目结束之后｡告知人为BDD报告单签字的临床医师(至少2名)(专家共识)｡(2)遵循目前已经公布的法律法规和行政规章,完成BDD和器官捐献工作,其中包括:充分与本人或亲属/监护人沟通,告知BDD结果和后续医疗措施;尊重本人或亲属/监护人(心智健全)意愿,必要时组织参与ECMO支持的多学科专家讨论(专家共识)｡
脑死亡存在哪些伦理和法律问题?
证据:生命自主抉择､知情同意､有利且不伤害是脑死亡伦理原则｡BQCC推出的《脑死亡判定标准和技术规范》,为维护逝者尊严(经本人/亲属/监护人同意),促进器官捐献(器官捐献病例通过医疗机构器官捐献伦理委员会审批通过)和改变卫生资源合理利用提供了依据｡
全球死亡(包括脑死亡)立法进度存在差异,虽然已有约80个国家已有BDD法律､法规､法令､判例法和行政条例[86],但仍有部分国家缺如｡中国2017年制订和2020年修订的《脑死亡判定标准与技术管理规范》(国家卫生健康委员会备案),以及《脑损伤评价医疗质量控制指标(2024年版)》(国卫办医政函[2024]150号)[87]成为行政规章的依据｡2020版《中华人民共和国民法典》[88]､2020版《涉及人的临床研究伦理审查委员会建设指南附则七:人体器官移植临床应用与研究伦理审查》[89]和2023年《人体器官捐献和移植条例》[85]成为中国可依据的法律法规和行政规章｡
推荐意见8:临床医师需要遵循生命自主抉择､知情同意､有利和不伤害的伦理原则,尊重本人(生前)/亲属/监护人意愿,遵守脑死亡判定和器官捐献相关法律法规和行政规章,完成脑死亡判定和器官捐献工作｡(专家共识)
目前,对ECMO支持时的脑损伤及其结局已有所了解,但原因和机制还需深入探索研究;脑损伤评估和脑死亡判定技术已有所选择,但其复杂多变的特性增加了难度和挑战;脑死亡判定后决策和处理流程已有据可依,但困惑或疑虑仍需在实践中认知和解决｡希冀推出的专家共识能为临床一线医师提供参考与指导,也希冀临床医师加快从医学理念转变到医疗习惯转变过程[90],完成ECMO支持时规范化脑损伤评估和脑死亡判定｡
本共识仅用于指导临床医师实践,不具有法律约束性质｡此外,共识的推荐意见仅为该领域阶段性认识,如有新的临床研究证据,将及时进行修订和更新｡
本共识制订专家委员会名单
执笔专家:宿英英(首都医科大学宣武医院神经内科);范琳琳(首都医科大学宣武医院神经内科);罗建宇(广西医科大学附属柳州市人民医院重症医学科);尹春琳(首都医科大学宣武医院心脏科);胡雅娟(安徽医科大学第一附属医院神经内科);陈浩(徐州医科大学附属医院神经内科);夏曼(青岛大学附属烟台毓璜顶医院重症医学科);刘刚(首都医科大学宣武医院神经内科)｡
核心专家组成员:宿英英(首都医科大学宣武医院神经内科);潘速跃(南方医科大学南方医院神经内科);滕军放(郑州大学第一附属医院神经内科);张艳(首都医科大学宣武医院神经内科);王芙蓉(华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科);张乐(中南大学湘雅医院神经内科);吕光宇(广西医科大学附属柳州市人民医院重症医学科);陈红(广西医科大学附属柳州市人民医院神经内科)｡
专家组成员(按姓氏汉语拼音排序):才鼎(青海省人民医院神经内科);曹杰(吉林大学第一医院神经内科);曾超胜(海南医科大学第二附属医院神经内科);曾丽(广西医科大学第一附属医院神经内科);陈胜利(重庆大学附属三峡医院神经内科);陈卫碧(首都医科大学宣武医院神经内科);崔芳(中国人民解放军总医院海南医院神经内科);戴淑娟(昆明医科大学第一附属医院神经内科);邓文静(郑州大学第一附属医院神经内科);邓医宇(广东省人民医院重症医学科);丁里(云南省第一人民医院神经内科);冯学泉(天津市第一中心医院神经外科);高亮(上海市第十人民医院神经外科);郭涛(宁夏医科大学总医院神经内科);郝峻巍(首都医科大学宣武医院神经内科);侯炳辉(青岛大学附属医院神经内科);胡怀强(中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院神经内科);黄仕雄(海南省人民医院神经内科);黄卫(南昌大学第二附属医院神经内科);江文(中国人民解放军空军军医大学第一附属医院神经内科);李红燕(新疆维吾尔自治区人民医院神经内科);李玮(陆军军医大学陆军特色医学中心神经内科);李燕华(广西壮族自治区人民医院神经内科);梁成(兰州大学第二医院神经内科);刘春峰(中国医科大学附属盛京医院儿科);刘昊(西安交通大学第一附属医院神经外科);刘力斗(河北医科大学第二医院神经内科);刘丽萍(首都医科大学附属北京天坛医院神经内科);刘涛(海南省人民医院神经内科);陆国平(复旦大学附属儿科医院重症医学科);罗本燕(浙江大学医学院附属第一医院神经内科);马联胜(山西医科大学第二医院神经内科);毛玲(华中科技大学同济医学院附属协和医院神经内科);毛颖(复旦大学附属华山医院神经外科);孟学刚(新疆维吾尔自治区人民医院神经内科);苗旺(郑州大学第一附属医院神经内科);潘速跃(南方医科大学南方医院神经内科);彭斌(北京协和医院神经内科);钱素云(首都医科大学附属北京儿童医院重症医学科);阮小明(华中科技大学同济医药卫生管理学院);宿英英(首都医科大学宣武医院神经内科);谭红(长沙市第一医院神经内科);谭玉燕(上海交通大学医学院附属瑞金医院神经内科);檀国军(河北医科大学第二医院神经内科);唐子人(首都医科大学附属北京朝阳医院急诊医学中心);滕军放(郑州大学第一附属医院神经内科);田飞(首都医科大学宣武医院神经内科);田林郁(四川大学华西医院神经内科);仝秀清(内蒙古医科大学附属医院神经内科);王芙蓉(华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科);王海峰(吉林大学第二医院神经外科);王丽华(哈尔滨医科大学附属第二医院神经内科);王亮(重庆医科大学附属第一医院神经内科);王宁(首都医科大学宣武医院神经外科);王柠(福建医科大学附属第一医院神经内科);王勤周(山东大学齐鲁医院神经内科);王唯(重庆医科大学附属第一医院神经内科);王彦(唐山市人民医院神经内科);王玉平(首都医科大学宣武医院神经内科);王长青(安徽医科大学第一附属医院神经内科);王振海(宁夏医科大学总医院神经内科);王志强(福建医科大学附属第一医院神经内科);吴雪海(复旦大学附属华山医院神经外科);吴永明(南方医科大学南方医院神经内科);肖飞(重庆医科大学附属第一医院神经内科);谢尊椿(南昌大学第一附属医院神经内科);徐平(遵义医科大学附属医院神经内科);杨飞(中国人民解放军总医院神经内科);杨渝(中山大学附属第三医院神经内科);游明瑶(贵州医科大学附属医院神经内科);游咏(海南医科大学第二附属医院神经内科);袁军(内蒙古自治区人民医院神经内科);袁媛(甘肃省人民医院重症医学科);张家堂(中国人民解放军总医院神经内科);张乐(中南大学湘雅医院神经内科);张蕾(云南省第一人民医院神经内科);张猛(陆军军医大学陆军特色医学中心神经内科);张晓燕(中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院神经内科);张馨(南京大学医学院附属鼓楼医院神经内科);张旭(温州医科大学附属第一医院神经内科);张艳(首都医科大学宣武医院神经内科);张永巍(上海长海医院神经内科);赵滨(天津医科大学总医院神经内科);赵路清(山西省人民医院神经内科);周东(四川大学华西医院神经内科);周立新(北京协和医院神经内科);周赛君(温州医科大学附属第一医院神经内科);周中和(中国人民解放军北部战区总医院神经内科)咨询专家组成员(按姓氏汉语拼音排序):杜斌(北京协和医院重症医学科);郝峻巍(首都医科大学宣武医院神经内科);候晓彤(首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科);王天龙(首都医科大学宣武医院麻醉科);王育琴(首都医科大学宣武医院药剂科)
学术秘书:范琳琳(首都医科大学宣武医院神经内科)
利益冲突 作者声明不存在利益冲突
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