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【脑血流自动调节】传递函数分析动态脑血流自动调节:源于国际脑血流自动调节研...

发布日期【2018-11-21】 已浏览【】次

摘自:中国卒中杂志 2018年10月 第13卷 第10期

作者:韩珂,王政严,纪乃方,胡汉华

【摘要】 脑血流自动调节(cerebral autoregulation,CA)是血压变化时大脑维持足够脑灌注的内在能力。过去的30年,研究者已经提出了诸多分析CA的方法,但至今无公认的金标准,采用什么方法定量CA仍是个人主观的选择。尽管如此,由于CA的概念代表了血压(刺激或者输入信号)与脑血流(反应或者输出信号)之间的动态关系,故目前最通用的研究血压自发波动的分析方法是传递函数分析。虽然理论上可行,但是文献显示,传递函数分析方法在实践中存在相当大的主观性,这限制了研究之间的比较,也阻碍了其临床应用。因此,本白皮书旨在规范化研究动态CA的传递函数分析方法的参数及设置,建立标准,以利于其临床应用,该推荐的研发始于(但不限于)脑血流自动调节研究网络(CARNet-www.car-net.org)。
【关键词】 脑血流自动调节;脑血流;金标准;传递函数分析;白皮书
【DOI】 10.3969/j.issn.1673-5765.2018.10.013

1 引言
1.1 脑血流自动调节
人脑的灌注由多系统控制,包括化学调控、自动调节(如针对压力变化的肌源性反应)、调控局部脑代谢的神经血管耦联以及可能还包括自主神经血管调控。脑血流自动调节(cerebral autoregulation,CA)是指血压(blood pressure,BP)变化时大脑维持足够脑灌注的内在能力。BP与脑血流(cerebralblood flow,CBF)之间的动态关系有高通滤波器的特点,推测是由于脑小动脉对压力变化的适应不够快,无法抵消灌注压的高频振荡(>0.20 Hz),结果这些高频振荡信号无阻碍地通过进入了脑血流的振荡。相反,脑小动脉可以抵消及衰减较低频率振荡(<0.20 Hz,但最有效的是<0.05 Hz)。由于大脑高度依赖持续的(含氧)血供,当CA功能障碍时,大脑对灌注不足及过度灌注更为敏感。已知有多种疾病损害CA,如糖尿病、痴呆、卒中、脑外伤以及蛛网膜下腔出血。另外,在严重的高血压、脑损伤或者正在进行外科手术的患者中,CA则在维持稳定的脑灌注中扮演了重要的角色。因此,评估和监测CA功能可为患者提供有用的临床信息,为降低二次脑损伤风险提供了一个更注重个体生理特性的治疗方案。

1.2 评估脑血流自动调节的方法
过去30多年,已经提出了许多评估CA功能的方法。传统的评估方法是诱发BP变化观察脑血管系统的变化。采用药物或者动作诱发如Valsalva、蹲下站起或者坐下站起、下肢袖带加压释放试验,均能诱发BP急剧变化。另一方法是短暂充血反应试验,即压颈动脉,颈动脉压迫释放瞬间测量CBF的增高。然而由于一些方法可致患者BP变化幅度相对大、需要患者配合以及一些诱发方法可致患者不适,故无法用于重病者、年老者或者重度认知障碍者。而且,上述检查方法可能影响其他生理系统(如,Va ls a lva动作可激活交感神经系统,视觉或者声音刺激可激活大脑皮层),或者其他的变量[如,蹲-站和(或)坐-站动作时体位变化对pCO2],使结果混杂。鉴于这些人为引起BP波动的方法存在局限性,一些研究团队改用自发BP波动替代诱发波动的方法研究CA。
根据静息时B P 和CB F自发性波动,已研发出多种无创性CA分析方法,如相关系数分析(correlation coefficient analysis,Mx)、自动调节指数、传递函数分析(transferfunction analysis,TFA)及应用Volterra核心的laguerre扩展或者主要动态模式的非线性分析、自回归以及多模式压力-血流分析。必须说明,上述方法测量CA的前提是简化CA,这些方法提供了描述BP与CBF关系的度量标准,但事实上,除了CA外,这些参数还受其他许多因素的影响。

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传递函数分析动态脑血流自动调节:源于国际脑血流自动调节研究网络的白皮书.pdf