【麻海新知】二氧化碳、血压与围手术期脑卒中：来自一项回顾性病例对照研究的启示

脑卒中是一种具有潜在破坏性的手术并发症，在高危非心脏手术人群中发病率高达3%。新近观察性研究数据也表明，在老年患者在非心脏手术后，通过磁共振成像而非临床标准检测到的围手术期脑卒中风险可能高达7%。术后脑卒中的识别常被延误，且较少进行溶栓干预。鉴于其所致死亡率增加和严重残疾，诊断和治疗延误以及住院时间延长等情况，确定围手术期脑卒中的可变危险因素至关重要。目前，尚缺乏已知的术中可变危险因素。  

脑灌注减少被认为是候选危险因素。数据表明，术中平均动脉压(MAP)通常低于维持脑血流的自动调节阈值。脑灌注减少(如因低血压和自我调节受损)和血管舒张储备受损(如因低和高碳酸血症所介导)，共同导致脑缺血的发生。事实上，功能磁共振成像(fMRI)数据表明，在二氧化碳(CO2)失调期间，血管灌注不良可能发生在血流转折点区域。但目前尚不清楚术中低血压和低碳/高碳酸血症是否会增加脑卒中风险。  

2022年8月，Anesthesiology杂志在线刊发来自美国密歇根大学医学院的一项回顾性病例对照研究，旨在确定呼气末二氧化碳(EtCO2)波动、术中低血压和术后缺血性脑卒中之间的关系，验证术中低碳/高碳酸血症和术中低血压与术后脑卒中是否相关。次要目标是确定脑卒中的特征，如病因、受影响血管区域、严重程度、治疗策略和预后。

方法  

纳入标准：选取2004年1月至2015年12月在五家教学医院中的非心脏、非颅内、非大血管手术病例(年龄≥18岁)。通过人工审查确定缺血性脑卒中病例，并与对照组匹配(1:4)。低于关键平均动脉血压阈值(<55 mmHg、<60 mmHg、<65 mmHg)和超过特定EtCO2阈值(≤30 mmHg、≤35 mmHg、≥45 mmHg)的时间和减少量，通过曲线下总面积计算。在调整相关混杂因素的同时测试脑卒中和曲线下总面积之间的关联。

排除标准：基于脑卒中的内在手术风险，排除所有颅内神经外科病例，以及主要心脏和血管手术(如近端主动脉)。涉及面部和颅骨穿透伤和枪伤的口腔颌面病例也被排除在外。排除所有涉及多器官损伤、颅脑创伤、闭合性头部损伤、颈部穿透性创伤的创伤病例。排除ASA 6级患者。    

主要结果：围手术期缺血性卒中，定义为术后30d内发生的任何新发脑血管梗死。  

暴露变量：术中EtCO2和MAP阈值曲线下的总面积。曲线下总面积是生理测量的经验累积“曲线”与指定阈值之间面积的连续测量。使用上述方法选择和计算特定阈值。EtCO2下限为30mmHg，当EtCO2值约为30mmHg时，脑血管阻力最大化增加（因此脑血流量受损）。相反，高EtCO2可能导致窃血现象，特别是在脑动脉硬化患者中。因此，测试高EtCO2与卒中风险的相关性。45mmHg和更高的EtCO2值与最大程度降低脑血管阻力和增加血流量相关。术中MAP＜55mmHg的持续时间与终末器官损伤相关，因此被选为主要血压分析的阈值。总体而言，选择曲线下的总面积来确定EtCO2和MAP值低于（或超出）这些阈值的时间和程度。

结果

共入组126例符合条件的脑卒中病例，并成功与对照组匹配。其中4个病例因缺乏足够的术中数据被剔除。最终，122例脑卒中病例用于数据初步分析（图1）。 

图1 患者纳入流程图

表1列出了EtCO2和MAP阈值的描述性统计数据。在调整相关人口统计学和合并症混杂因素后，脑卒中与MAP、EtCO2阈值存在显著相关性。脑卒中与MAP＜55mmHg的曲线阈值下总面积相关性最强，这使每10 mmHg-min的脑卒中相对风险增加约10%–17%。EtCO2≤30和≥45 mmHg也存在类似相关性，这分别使每10 mmHg-min的脑卒中相对风险增加约7%和10%。在MAP和EtCO2之间，没有观察到与脑卒中相关的相互作用效应。

表1 脑卒中患者与血压、呼气末二氧化碳的双变量关联分析 

卒中特征大

多数脑卒中(n=77, 58%)发生在术后前三天。所有患者均接受了神经影像学检查，大多数患者在入院时接受了神经内科会诊。疑似病因各不相同，栓塞、大血管闭塞和小血管闭塞都有牵连，但31例(23%)患者的病因未报告或记录为不明原因。脑卒中在大脑中动脉区域最常见，静脉内和血管内干预并不常见。    由于出院时记录较差，118例(89%)患者缺失改良Rankin量表记录。总体而言，20/133(15%)脑卒中患者死亡，不到30%的患者(39/133)经住院治疗后出院。

结论

术中低血压和二氧化碳调节异常均可单独增加术后脑卒中的风险。这些生理变化可能作为风险因素进行调整，以减少术后脑卒中的发生率。

麻海新知的述评这项多

中心、回顾性病例对照研究发现，中低血压以及低 /  高碳酸血症与术后缺血性脑卒中相关。低血压与低   /   高碳酸血症之间似乎没有协同作用，但它们都以累加的方式与脑卒中   发生   风险相关。    

从生物学上讲，术中低血压和碳酸血症的组合可能导致缺血性脑卒中。通过低血压和CO2失调导致脑血流量减少，可通过低灌注直接导致脑血流转折点梗塞，也可通过微栓子清除障碍间接引起脑血流转折点梗死。事实上，基于志愿者的fMRI数据表明，由低碳酸血症引起的脑血管流入减少和脑血管阻力增加相结合，致使脑缺血发生，特别是患有脑血管疾病的人群。      

度换气也与不同手术人群的脑氧合减少有关，血管内血栓切除术期间的低EtCO2与较差的功能结果相关。相反，通气不足和高碳酸血症也可通过所谓的“窃血现象”增加脑缺血风险，即脑血流从代偿性血管舒张已经最大化的脆弱脑血管区域转移（即在动脉粥样硬化疾病的情况下）。在未经选择的非心脏手术人群中，预先指定的MAP和EtCO2阈值在调整关键混杂因素后显示与术后缺血性卒中相关。可以想象，对已有脑血管疾病的患者，以及影像学检查发现的临床无症状卒中的更危险的结果，这些关联可能更强，但需前瞻性试验设计进行测试。在这项研究中，当MAP为50mmHg和EtCO2为28mmHg维持10分钟时，将使脑卒中相对风险增加约2.02(202%)。对不明原因脑卒中，这些关联可能要高得多。      

这项研究中的脑卒中特征和结果与先前报道的结果一致。大多数脑卒中往往发生在术后最初几天，可能反映了术后早期血流动力学紊乱和血栓栓塞事件。事实上，抗凝药和抗血小板药通常在围手术期间使用，而手术干预会诱发促炎和血栓形成级联反应。停止阿司匹林治疗会导致脑卒中风险增加长达4周。尽管炎症遗传易感性可能起作用，但目前尚不清楚哪些患者可能具有此类脑血管血栓栓塞事件的高风险。      

这项研究有重要局限性。这是一项回顾性分析，无法从统计推断中确定因果关系。许多患者没有进行动脉置管，无法分析CO2和EtCO2梯度的动脉分压。某些风险因素的数据，例如β受体阻滞剂，无法从大多数中心获得，也未包含在分析中。由于β受体阻滞剂可减少脑灌注和氧气输送，因此在低血压和/或CO2失调的情况下，β受体阻滞剂可能进一步增加脑卒中风险。此外，无法确定术前和术后血压和EtCO2的混杂影响。例如，术后低血压和通气不足或过度通气也可能导致术后脑血管缺血和脑卒中。此外，生物系统很复杂，术中生理变化会与其他因素（如出血和脑血管疾病）协同作用，增加脑卒中风险。此外，鉴于脑卒中数据来自2015年及更早时间，脑卒中管理模式可能已发生变化。最后，没有收集对照病例的出院后数据。因此，未测试低血压、低碳酸血症或高碳酸血症对出院后结果的影响。  

综上所述，该研究表明，术中低碳酸血症、高碳酸血症和低血压均与术后脑卒中独立相关。这些生理变化可能作为风险因素进行调整，以减少术后卒中的发生率。   

编译 孙青宇   述评 赵珍珍   

原始文献：   Vlisides PE, Mentz G, Leis AM, et al. Carbon Dioxide, Blood Pressure, and Perioperative Stroke: a Retrospective Case-Control Study. Anesthesiology. 2022;10.1097/ALN.0000000000004354. （ 向上滑动查看内容 ）  

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