脑死亡判定标准与操作规范:专家补充意见(2021)
2020年《全球脑死亡建议案-脑死亡/神经病学标准死亡的判定(World Brain Death Project-Determination of Brain Death/Death by Neurologic Criteria)》在JAMA上发表,中国专家参与了编写。为了更好地扩展《中国成人脑死亡判定标准与操作规范(第二版)》和第二版《中国儿童脑死亡判定标准与操作规范》内容,撰写了《脑死亡判定标准与操作规范:专家补充意见(2021)》;为了更好地实施脑死亡判定并处理脑死亡判定后医疗相关问题,撰写了《脑死亡判定实施与管理:专家指导意见(2021)》。两个文献既考虑到结合中国国情,也考虑到与全球大多数国家保持一致,希望可以指导临床医师医疗实践。
脑死亡(brain death,BD)是神经病学标准的死亡(death by neurologic criteria,DNC),判定过程复杂,既需要专业、熟练的知识与技能,又需要可靠、严谨的分析与证据,以免错判。2020年,国家卫生健康委员会脑损伤质控评价中心(National Health Commission of the People′s Republic of China/Brain Injury Evaluation Quality Control Centre PRC/NHC/BQCC)(以下简称BQCC),基于《全球脑死亡建议案-脑死亡/神经病学标准死亡的判定(World Brain Death Project-Determination of Brain Death/Death by Neurologic Criteria)》和中国临床实践,推出《脑死亡判定标准与操作规范:专家补充意见》(以下简称专家补充意见),并经BQCC专家工作委员会和技术工作委员会、中华医学会神经病学分会神经重症协作组(Chinses Society of Neurology/Neurocritical Care Committee,CSN/NCC)和中国医师协会神经内科医师分会神经重症专业委员会(China Neurologist Association/Neurocritical Care Committee,CNA/NCC)讨论通过[意见回复98/111人(88%)]。
专家补充意见共有七条,分为推荐和建议两个等级。推荐是专家高度共识(>90%)的意见;建议是专家有意见分歧,但能达到共识(70%~90%)的意见。专家补充意见对2019版成人和儿童《中国脑死亡判定标准与操作规范》进行了补充与细化;对实践中遇到的问题提出了具体指导意见;对以往很少涉及,但现已普遍存在的问题,如体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)和目标体温管理(targeted temperature management,TTM)下的脑死亡判定,提出了意见和建议。
一、脑死亡判定
先决条件补充意见
专家补充意见强调:确认脑死亡判定先决条件,需要足够的专业知识和临床经验。
(一)实践中的问题
1. 如何确定脑损伤不可逆?
2. 如何排除可逆性昏迷或混杂因素?
3. 何时启动脑死亡判定?
(二)专家推荐与建议
1. 推荐意见:
推荐脑死亡判定前,通过病史、体格检查、辅助检查获取神经病学诊断依据和不可逆昏迷证据,特别是神经影像学证实的颅内压(intracranial pressure,ICP)增高(脑水肿/脑疝),或颅内压大于平均动脉压。
2. 建议意见:
建议脑死亡判定前,符合以下条件:
(1)最低核心(血液、膀胱、直肠)体温36.5 ℃,收缩压≥90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),或平均动脉压≥60 mmHg(儿童不低于年龄相关目标血压)。
(2)纠正严重代谢异常、酸碱失衡、电解质紊乱和内分泌失调。
(3)排除导致昏迷的药物(或毒物)影响:
①怀疑毒物接触史时,应进行毒理学筛查。
②肝肾功能受损或接受目标温度管理时,药效学和药代动力学特性发生改变,应等待>5个药物清除半衰期;药物过量、延迟吸收、延迟消除,或与另一种药物相互作用时,需等待更长时间。
③连续测量体内(血液/尿液等)药物浓度,确保不超过治疗范围;即使在治疗范围内,也需确保不会对临床检查造成干扰。
④怀疑或证实酒精中毒时,血液酒精浓度应≤ 800 mg/L。
(4)采用肌松检测仪,予以4个成串刺激或连续4次刺激,如果有反应可排除药物性麻痹。若无肌松检测仪,腱反射存在也可排除药物性麻痹。
(5)排除其他混杂因素(表1)影响。
3. 建议意见:
建议脑死亡判定前,在昏迷至判定之间留出足够观察时间。心肺复苏后缺血缺氧性脑损伤至少观察24 h;其他脑损伤观察时间不确定,应以确认脑损伤不可逆所需时间为准。
二、脑死亡临床判定补充意见
专家补充意见强调:
(1)启动脑死亡临床判定,不应以器官捐赠为目的;
(2)神经系统检查是临床判定最复杂的部分,需要相关专业知识、检查条件和操作规范,有时即便经验丰富的临床医师也难免产生疑问和困惑,因此需要不断地实践与完善。
(一)实践中的问题
1. 如何确认深昏迷?
2. 如何确认脑干反射消失?
(二)专家推荐与建议
1. 推荐脑死亡的深昏迷确认条件:
(1)大脑介导的运动反应消失,表现为枕骨大孔以下(胸骨切迹、四肢近端/远端)强烈痛觉刺激时,面部无任何运动反应。
(2)脑干介导的运动反应消失,表现为枕骨大孔以上(眶上切迹、颞下颌关节水平的髁突)强烈痛觉刺激时,面部和身体其他部位无任何运动反应。
(3)脊髓介导的运动反应可能存在(表2),表现为多样、复杂、自发/刺激诱发的运动反应,包括脊髓反射或脊髓自动反射,但需与肢体自主运动鉴别。
(4)尽可能确认运动反应来源,如果不能界定,或患有神经肌肉疾病,或有严重面部创伤/肿胀,须增加确认试验项目。
2. 推荐脑死亡的脑干反射消失确认条件:
(1)脑死亡的脑干反射消失确认无疑,需要3个条件:
①被检查者具有被检查的条件,保证获得检查结果;
②执行检查者的检查方法规范,保证检查结果客观可靠;
③执行检查者具备相关专业知识,保证分析结果合理准确(表3)。
(2)如果脑干反射检查无法获得结果或结果不可靠,须增加确认试验项目。
三、脑死亡
自主呼吸激发试验补充意见
专家补充意见强调:自主呼吸激发试验(apnea test,AT)是脑死亡判定的关键部分,也是实践活动中遇到问题最多的部分,因此需要不断改进与完善。
(一)实践中的问题
1. AT前是否做好充分准备?
2. AT中是否做到合理应对?
3. AT失败后是否另有对策?
4. AT置于判定最后步骤的考量?
(二)专家推荐与建议
1. AT实施前准备:
(1)除了确认体温、血压、血氧和血二氧化碳值正常外,还需排除呼吸机的误触发。误触发的外部原因包括:呼吸机管路过度冷凝、气管插管漏气、胸部引流管和呼吸机回路随机干扰或噪声;内部原因包括:心源性振荡,特别是高血流动力学时;或脊髓反射引起的腹部肌肉收缩。为了减少误触发,推荐脱离呼吸机回路,以确认有无自主呼吸;或在呼吸机自主呼吸模式(压力支持通气)时,设置流量/压力触发水平在误触发的阈值以上。
(2)建议对患者呼吸支持条件和肺功能状态进行评估,以便确定是否可以耐受AT。
(3)建议对AT失败风险进行预估。对AT可能失败或高风险患者,建议暂缓AT,待具备条件后再启动。
(4)建议动脉置管,以提供持续血压监测数据,并方便快速取血(血气检查)。
(5)推荐具有丰富复苏经验的人员实施AT,以便应对AT过程中各种失代偿风险。
2. AT实施中的应对:
(1)建议脱离呼吸机后,采用人工气道内置入吸氧管,氧流量6 L/min,吸入氧浓度(FiO2)=1;或持续气道正压通气(CPAP),FiO2=1;以防肺泡塌陷和心功能不全导致的肺水肿。
(2)建议AT判定的阳性标准为:PaCO2 ≥60 mmHg或高于基线20 mmHg以及pH<7.30。
(3)建议脱离呼吸机10 min内,如果可在床旁快速检测动脉血气且生命体征稳定,每隔2~3 min采集动脉血气一次,直至PaCO2和pH达标。
(4)建议采用无创二氧化碳监测,如呼吸末二氧化碳(end-tidal carbon dioxide,ETCO2)监测,或经皮二氧化碳(transcutaneous carbon dioxide monitoring,TcCO2)监测,以指导脱机持续时间,但仍需以动脉血气PaCO2检测结果为判定依据。
(5)建议终止AT条件:
①观察到自主呼吸;
②动脉血压下降(收缩压<100 mmHg或平均动脉压<60 mmHg,儿童低于相应年龄组低限值);
③氧饱和度下降(<85%);
④出现不稳定性心律失常。
(6)建议参考AT流程图实施AT。
3. AT失败后的对策:
(1)如果AT因自主呼吸出现而终止,而其他临床检查符合BD标准,建议24 h后重复AT。
(2)如果AT未达标,但试验期间肺功能和血流动力学稳定,建议在氧合、二氧化碳和pH恢复至基线状态后重复AT,除了采用上述相同的技术和参数外,还需适当延长脱机时间。
(3)如果AT因生命体征不平稳而终止,建议采用替代方法:
①氧扩散法:通过呼吸机管路在气管插管管口予以高流量吸氧(40~60 L/min),FiO2=1(CPAP设置为0,或关闭呼吸机并与呼气过滤器断开);
②CPAP法:呼气末压力10 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),FiO2=1;通过流出端带有CPAP阀的T管由呼吸机直接提供氧气,或通过带有可折叠(collapsible)储气袋和可调节流出阻力的T管系统提供氧气。
③气管内增加二氧化碳法:使用T管连接气管插管或带有呼气末压力滴定的充气麻醉袋,将二氧化碳或碳合气吹入气管内。但这一方法不适合年幼儿童/婴儿/新生儿,因为二氧化碳易被冲出。
4. AT置于脑死亡判定最后步骤的考量:
(1)AT过程中断开呼吸机,可因生命体征变化而影响后续确认试验;如果放置在确认试验之后,可节省判定总体时间。
(2)如果确认试验发现生存迹象,可暂不实施AT,从而避免高碳酸血症导致的颅内压增高及其继发性脑损伤。
四、脑死亡确认试验补充意见
专家补充意见强调:虽然脑电图(EEG)、短潜伏期体感诱发电位(SLSEP)和经颅多普勒超声(TCD)具有床旁、无创、简便、经济等优势,但亦存在易受环境电磁干扰(EEG和SLSEP),易受镇静、低温、中毒和代谢紊乱影响(EEG抵抗影响小于SLSEP),易受高颈段或脑干病变影响(SLSEP),易受声窗穿透不良和检查者经验不足影响(TCD)等,脑死亡判定执行者需要了解和熟悉这些技术的优势和劣势,合理规避混杂因素干扰。
(一)实践中的问题
1. 部分颅骨切除减压术后,选择何种确认试验技术?
2. 声窗穿透不良时,选择何种确认试验技术?
3. 幕下检测技术受限,选择何种确认试验技术?
4. 各种外界或体内因素混淆,选择何种确认试验技术?
5. 新的确认试验技术出现,是否可替补或替代?
(二)专家推荐与建议
1. 部分颅骨切除减压术后,脑血管血流阻抗下降,TCD检测可能存在血流信号(假阴性),此时推荐EEG和SLSEP检测,如果颅骨缺失部位显示的脑电静息或诱发电位主波(P14、N18和N20)消失,与非颅骨切除部位一致,即可判定为脑死亡。
2. 声窗穿透不良时,TCD可出现类尖小收缩波,或血流信号“消失”,从而导致脑死亡误判(假阳性),由此建议:
(1)选择准确性更高的数字减影血管造影技术(digital subtraction angiography,DSA)或单光子发射计算机断层显像技术(single photon emission computed tomography,SPECT)。DSA显示颈内动脉和椎动脉(4支动脉)进入颅底部位没有造影剂充盈,而颈外动脉循环畅通时,符合脑死亡判定标准。SPECT显示颅内缺乏同位素时,符合脑死亡判定标准。但这两项技术均存在患者转运安全隐患、增强剂致敏以及肾损伤风险。
(2)选择神经电生理检测技术(EEG和SLSEP)。
3. EEG对幕下病变敏感度和特异度不高(不能代表基底节和脑干功能);SLSEP对幕上病变敏感度和特异度不高(不能代表大脑半球功能);
由此推荐:
(1)EEG与SLSEP结合,证实全脑电活动消失。
(2)选择TCD或DSA或SPECT,证实全脑血流停止。
4. 排除混杂因素时,推荐合理选择确认试验技术:
(1)不能排除环境电磁干扰,不能确认镇静/麻醉、中毒、内分泌/代谢紊乱是否属实或发挥作用,不能除外诱导低温/非计划低温以及高颈段病变等混杂因素干扰时,选择脑血流检测技术,而不是神经电生理技术。
(2)严重颅骨骨折、放置脑室外引流管和婴儿颅骨膨胀时,TCD等脑血流检测技术受限,此时选择神经电生理技术。
5. 对近些年来新出现的确认试验技术,尚需高质量临床研究证据:
(1)计算机断层血管造影(computed tomography angiography,CTA)具有检测快速简便,操作人员依赖性低,无肾功能影响证据等优势,但鉴于图像采集标准的一致性和有效性未达成共识,判定的可靠性和准确性不够明确(敏感度52%~97%),建议参考使用并列为临床研究项目。
(2)其他确认试验技术尚有待进一步临床研究,建议暂不用于脑死亡判定。
五、ECMO治疗与脑死亡判定
专家补充意见强调:
(1)ECMO和其他形式的体外呼吸循环支持,可使脑损伤和脑死亡风险增加;
(2)ECMO治疗期间,脑死亡判定仍需遵循原有基本原则;
(3)顺利完成AT和正确判断脑血流结果成为新的挑战。
(一)实践中的问题
1. ECMO的脑损伤或脑死亡风险?
2. ECMO的死亡/脑死亡判定?
3. ECMO的AT操作?
(二)专家推荐与建议
1. ECMO分为静脉-静脉ECMO(V-V ECMO)和静脉-动脉ECMO (V-A ECMO)两种方式,前者为难治性低氧血症患者提供呼吸支持,后者为严重心脏和(或)血流动力学衰竭伴或不伴难治性低氧血症患者提供呼吸、循环双支持。
推荐接受ECMO治疗,特别是接受V-A ECMO治疗患者,或CPR后接受ECMO患者:
(1)加强生命体征监测,防治多器官系统并发症。
(2)加强床旁脑功能和脑血流(TCD)监测,防治脑损伤并发症。
2. 在无任何有效或自主心输出量情况下,V-A ECMO或左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)可提供体外循环。而在体外循环支持下,对死亡的判定只能依赖脑死亡判定,因此推荐:
(1)成人和儿童接受ECMO治疗患者遵循原有脑死亡判定标准。
(2)对无自身心肺功能和连续血流的V-A ECMO患者,在非搏动性血流期间,TCD对脑血流判断的准确性受到质疑,确认试验可选择EEG和SLSEP。
3. ECMO患者脑死亡判定遵循原有AT原则,但AT操作流程更为特殊、复杂,由此推荐:
(1)通过呼吸机和ECMO氧供气流进行预氧合。
(2)通过CPAP模式输入氧气(FiO2=1)。
(3)通过减少ECMO氧供气流量提高PaCO2,直至达到AT所需目标值。
(4)按ECMO-AT操作流程(表4)实施AT。
六、TTM与脑死亡判定
专家补充意见强调:(1)严重脑损伤早期常常选用治疗性低温,并实施TTM,但体温下降和抗寒战药物均可影响脑死亡判定的可靠性和准确性。
(一)实践中的问题
1. TTM对脑死亡判定的影响?
2. TTM结束后需要新增哪些评估项目?
3. TTM结束后脑死亡判定的条件与时机?
4. TTM混杂因素存在时的确认试验选择?
(二)专家推荐与建议
1. TTM(33~36 ℃)可使脑干反射暂时减弱,抗低温寒战药物(镇静剂、麻醉剂、肌松剂)可使神经系统检查失去真实性。此外,在低温状态下,药效学和药代动力学发生改变,药物消除时间延长;特别在肝肾功能障碍时,药物滞留体内时间更长。由此推荐:
(1)临床医师需接受TTM对药物清除和脑死亡判定影响的培训。
(2)核心体温恢复正常(≥36.5 ℃)后,方可实施脑死亡判定。
(3)TTM结束后(核心体温恢复正常并持续至少24 h)和脑死亡判定前,建议增加评估项目:
(1)神经影像学检查,评估脑水肿和脑疝与颅内压增高的一致性。
(2)血药浓度检测,评估近期用过的中枢神经系统抑制药物在体内的残留量(低体温、镇静剂、麻醉剂可使代谢减慢)。
(3)肝肾功能检测,评估药物半衰期与体内药物清除的一致性。
2. TTM结束后脑死亡判定的条件与时机:
(1)如果近期用过中枢神经系统抑制药物,影像学显示脑水肿和脑疝与颅内压增高一致,建议至少5个药物消除半衰期(如果肝肾功能异常,半衰期需相应延长)后,或确认血药浓度低于治疗水平后,实施脑死亡判定。
(2)如果近期未用过中枢神经系统抑制药物,影像学显示脑水肿和脑疝与颅内压增高一致,建议即刻启动脑死亡判定。
(3)如果影像学未显示与颅内压增高一致的脑水肿和脑疝,建议不启动脑死亡判定。
3. 如果存在低温、药物等不确定混杂因素,推荐采用脑血流检测技术进行确认试验。
4. 建议参照TTM脑死亡判定流程(表5)。
七、儿童脑死亡判定补充意见
专家补充意见强调:
(1)与成人相比,儿童脑死亡判定依据较少,但仍可在胎龄≥37周的婴儿和儿童中判定;
(2)虽然患儿的脑死亡判定标准与成人相似,但不同年龄阶段有其特定标准和操作规范;
(3)年龄越小脑死亡判定越需保守和谨慎,尤其是判定前观察时间,判定次数和判定间隔时间。
(一)实践中的问题
1. 儿童脑死亡判定的最低年龄限制?
2. 儿童脑死亡判定的最低次数?
3. 儿童与成人脑死亡判定的差别?
4. 儿童脑死亡判定人员资质?
5. 儿童脑死亡判定医疗文件记录?
(二)专家推荐与建议
1. 建议儿童脑死亡判定最低年龄限定为胎龄满37周的新生儿。不同年龄段儿童有其特定的脑死亡判定标准,年龄越低脑死亡判定越须谨慎。
2. 建议儿童脑死亡判定(包括AT)最低次数至少两次(多于成人)。新生儿(胎龄37周至出生后28 d)的2次评估间隔时间为24 h;年龄>28 d儿童的2次评估间隔时间为12 h。
3. 儿童脑死亡判定与成人的差别:
(1)儿童脑死亡病因与成人不同,婴幼儿的缺氧缺血性损伤最为常见,年长儿童的创伤后脑损伤最为常见,而脑血管意外、中毒(神经毒素、化学药物和农药等)和先天性代谢缺陷少见。建议充分分析昏迷原因,满足脑死亡判定先决条件。
(2)儿童的脑代谢、脑血流和对损伤的反应与成人之间存在细微而重要差异,因此对儿童的脑死亡判定须谨慎。建议评估前无反应昏迷的观察时间比成人更长(至少24 h,或更长)。
(3)儿童的AT操作流程中,推荐使用连接气管插管的T形管,或带呼气末压力滴定的麻醉储氧袋,以维持呼吸暂停期间的氧合;不推荐可能导致CO2排出增多且气压伤高风险的气道远端导管插入氧合,特别是低龄儿童、婴儿和新生儿。紫绀型先天性心脏病婴儿和儿童的AT较为特殊,因为氧饱和度基线值通常为65%~90%,建议不予AT,但须增加确认试验项目。
(4)婴儿、低龄儿童实施DSA存在技术困难,建议选择核医学脑灌注检查作为脑血流检查的金标准。颅缝和囟门未闭婴儿的TCD最常表现为震荡波,流速比成人快,并持续至符合脑死亡临床判定,建议用手往下按压囟门,观察TCD模式是否与成人脑死亡模式相似。颅缝和囟门未闭婴儿和颅骨骨折/去骨瓣减压儿童的颅内压动力学改变可能导致假阴性结果,先天性心脏病或动脉导管未闭儿童的TCD容易出现类尖小收缩波,或血流信号“消失”等假阳性结果,建议确认试验选择神经电生理检测。
(5)心脏骤停和创伤性颅脑损伤患儿常用TTM,建议在脑死亡判定前充分复温,充分评估药物代谢延迟和器官功能状态,评估前观察时间至少72 h或更长时间。
4. 推荐使用儿童标准化脑死亡判定表单,以降低执行者之间差异所导致的误判。