突发心脏骤停(cardiac arrest，CA)是全世界成人死亡的主要原因之一，每年罹难数百万人。在我国，即使在医疗技术较发达的北京，院外发生的心源性CA患者中，被急救人员发现时只有7.7%存在可除颤心律，仅有5%恢复自主循环(return of spontaneous circulation，ROSC)，4.2%存活住院，而存活出院的仅仅占1.3%^[1]。可见虽然一部分患者通过心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation，CPR)后恢复自主循环，但复苏的终极目标存活出院率却非常低，神经系统损伤是其主要致死和致残原因。而CA-ROSC后缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)损伤导致的脑灌注障碍是神经损伤的主要机制之一^[2]。复苏后目标温度管理(targeted temperature management，TTM)是CA患者经过CPR-ROSC后进一步脑复苏治疗的最重要环节，也是目前唯一被临床证实能够改善患者远期预后的方法^[3]。TTM影响复苏后脑组织循环是近年研究热点。

CA-CPR-ROSC是一个全身所有脏器严重I/R的过程，会产生一系列错综复杂的病理生理反应，突出的表现就是I/R损伤，其起始于CPR后数分钟至数小时内，持续数天，甚至更长；且是温度依赖性，即体温升高时恶化，降低时被抑制^[4]。CA后低温治疗是为了减轻患者神经系统损伤而对机体进行诱导的轻中度低温。很早就有动物实验研究表明，复苏后给予30 ℃低温治疗可以改善复苏后神经功能预后^[5]。但直到2002年才有充足的临床证据表明持续12~24 h低温治疗(32~34℃)能够改善复苏后患者的神经功能预后并降低患者病死率^{[6, 7]}。该报道之后，国际复苏联络委员会在2003年推荐“对于初始心律是室颤的院外CA成年患者，ROSC后仍无意识的应该降温到32 ℃到34 ℃并持续12到24 h”^[8]。类似建议也写入《2010年心肺复苏和心血管急救指南》^[9]。2013年一项发表在《新英格兰杂志》的大规模临床研究表明，目标温度33 ℃和36 ℃具有相似神经功能预后^[10]。这一研究结果对CA后患者的最佳目标温度提出质疑。为了反映最新推荐目标温度范围的变化，《2015年心肺复苏和心血管急救指南》采用了“目标温度管理”(TTM)的概念^[3]。复苏后TTM就是应用物理方法把体温快速降到既定目标水平，并维持在恒定的温度一段时间后缓慢恢复至基础体温，并且避免体温反弹的过程。最新指南^[3]建议：目标温度控制在32~36℃之间一个恒定值，维持至少24 h；复温的速度应控制在每小时0.1 ~0.5℃；复温后要积极预防发热的发生。

临床上常用的TTM降温方法有血管内低温和体表低温。血管内低温方法如Alsius温度管理系统，是通过血管内热交换装置和体外的冷却泵完成，经过温度控制的盐水在位于深静脉的球囊导管中密闭式循环，以达到温度控制的目的。体表低温方法如Arctic Sun温度管理系统，是通过能量传递垫和循环冷水或温水实现精准降温和复温，以实现控制患者体温、精确达到目标温度的目的。Tomte等比较了血管内和体表低温系统的降温效果，无论快速达到目标温度的速度还是出院存活率和神经功能恢复两者之间均无显著差异^[11]。

当CA发生时，全身大循环血流停滞，所有脏器处于严重缺血缺氧状态，特别是对缺氧最敏感的脑组织，大约4分钟就可以不可逆的神经损伤。如果经过积极CPR后患者ROSC，缺血再灌注产生的自由基和其他炎症介质会进一步加重脑组织损害^[5]。低温能明显减少氧自由基的产生，且能够保护或提高内源性抗氧化机制^[12]。缺血再灌注后约1小时就可出现持续较长时间的炎症反应^[13]。低温可以抑制促炎细胞因子的释放^[14]，抑制中性粒细胞和巨噬细胞的功能，并降低白细胞数量^[15]。低温可治疗脑水肿和降低颅内压。其机制可能为：降低基质金属蛋白酶并增加基质金属蛋白酶1组织抑制剂的表达^[16]；减轻或逆转细胞膜完整性的破坏和缺氧诱导的血管渗漏等，从而抑制血管性水肿^[17]。

人的大脑是最主要的耗氧器官，它的储氧能力非常有限。TTM治疗对复苏后脑功能保护的重要机制之一就是降低脑代谢和氧消耗。有研究表明TTM治疗期间体温每降低1℃，脑代谢下降6%~10%，当降到32℃时代谢率下降到正常时的50%~65%^[15]。近期一项动物实验也发现复苏后给予低温治疗可以降低颈内静脉-动脉CO₂和乳酸差值，这两项指标分别代表脑组织的有氧代谢和无氧代谢^[18]。脑组织血氧饱和度是评价脑组织氧供应和氧消耗的一个重要指标，它代表脑组织的氧含量。当脑供血供氧一定时脑组织血氧饱和度越低，代表脑组织耗氧量越多，反之亦然。既往研究表明当深度TTM治疗(18℃)时脑组织血氧饱和度明显增加，原因就是当低温时脑组织代谢明显下降，耗氧量明显降低^{[19, 20]}。但Meex等对院外CA患者ROSC后给予4℃盐水(30 ml/kg)诱导低温然后序贯给予血管内低温治疗达到目标温度33 ℃后持续24小时，发现从TTM治疗降温开始时脑组织血氧饱和度是68%，3小时后下降到59%，而后逐渐上升24小时达到基础水平69%，当开始复温时再进一步升高到71%^[21]。Joshi等研究发现体温从35.2 ℃降到30.9 ℃后脑组织血氧饱和度也明显降低^[22]。这可能的原因是低温导致氧合曲线左移，氧和血红蛋白结合更牢固不易分离，和低温引起的脑血管阻力增加，小动脉痉挛影响脑组织灌注有关。Polderman等研究发现低温诱导的代谢降低通常等于甚至超过血流供应的减少，所以总的供血供氧平衡是供大于求^[23]。

微循环是微动脉与微静脉之间毛细血管中的血液循环, 是循环系统中最基本的结构和功能单位。微循环血流的充足灌注是机体细胞存活和组织器官维持正常功能的必要条件。脑组织是人体重要器官之一，微循环丰富。

CA后的神经功能损伤不仅取决于缺血的时间，也与ROSC后再灌注有关。既往研究表明CA-ROSC后存在脑灌注障碍，主要表现为没有血流，缺血后充血和低灌注，主要原因就是缺血再灌注损伤引起血液粘度增加，血管周围水肿，以及一氧化氮合成下调，内皮黏附分子的表达，和自由基生成^{[2, 24, 25]}。但Giuseppe等研究得出脑微循环灌注在ROSC后即刻恢复到正常水平。可能的原因是该实验室颤持续时间仅3分钟，不足以诱发缺血再灌注损伤^[26]。因为严重缺血4分钟后脑细胞坏死才开始出现。ROSC后由于心肌功能障碍或酸中毒等原因，常需要血管活性药物帮助升高血压。Bro-Jeppesen等对310例院外CA-ROSC后进行TTM治疗患者研究表明，与单用多巴胺相比，联合应用血管活性药物(多巴胺和肾上腺素/去甲肾上腺素)的患者死亡率更高，神经功能损害更严重^[27]。当然联合应用血管活性药物的患者可能病情更重，所以死亡率高。但必须警惕由于大剂量的血管活性药物联合低温治疗对微循环血流的影响，特别是脑组织灌注。ROSC后由于大脑缺血缺氧损伤导致自我调节受损以及颅内压升高，需要通过升高平均动脉压来增加脑灌注。为了使平均动脉压维持在65 mmHg以上来维持脑和心脏灌注，血管活性药物常被过量应用^[28]。然而MAP与微循环血流没有明显相关，应用血管升压药提升MAP虽然得到较好的血流动力学参数，但并不改善甚至加重微循环灌注障碍^[29-31]。所以在进行低温治疗时更要关注微循环血流而非MAP。

近期国内一项研究通过制作猪CA-ROSC模型，分别给予血管内低温或非低温治疗，采用侧流暗视野成像技术直接观察和分析颅内微循环变化，发现CA-ROSC后脑的微循环血流明显下降。与非低温治疗相比，低温治疗进一步减少小微血管(直径 < 20 μm)的血流，但是这一减少随着复温后可以明显改善甚至好于前者^[18]。可能的原因是低温诱导血清儿茶酚胺的分泌，增加了血管阻力^[15]。一项研究，制作羊的低温模型也发现类似的结论，既低温治疗减少微循环血流^[32]。但是该研究应用的是健康羊，没有制作CA模型。另外两项研究得出了相反的结论，他们通过应用体表低温方法证明低温治疗改善脑微循环血流^{[33, 34]}。其中一项研究，制作大鼠CA-ROSC模型，降低核心温度的方式是联合应用冰袋，电风扇，降温毯^[33]。另一项研究低温方法是在家兔躯体周围应用冰袋降温^[34]。导致研究结论截然相反的原因尚不清楚，可能与降温方法或者物种选择不同有关。

CA-ROSC后脑微血栓形成和血管活性因子失衡也是影响脑灌注和代谢的重要因素^{[2, 24, 25]}。血栓素A₂和前列环素I₂在调节局部脑血流中起重要作用，两者平衡在脑缺血再灌注后被打破，导致受损脑区血管收缩、低灌注和血栓形成。内皮素-1不仅存在于血管内皮，也广泛存在于各种组织和细胞中，是调节血管功能的重要因子，对维持基础血管张力起重要作用，具有强效收缩血管平滑肌的作用。TTM能逆转或减轻大脑局部内皮素-1水平升高^[35]、血栓素A和前列环素失衡^[15]。低温有抗凝效应，体温 < 35℃可出现轻度的血小板数量减少和功能障碍，< 33℃凝血反应的某些环节也受抑制^[36]。TTM的抗凝效应既有增加出血的风险也是一种神经保护机制，它可以阻止脑微血栓的形成^[37]。

影响CA-ROSC患者远期存活的关键因素之一是神经功能的恢复即脑复苏。复苏后TTM治疗已被临床证实能够改善患者神经功能损伤和预后，其主要机制可能通过抑制过度炎症反应及氧自由基的产生减轻缺血/再灌注损害，降低颅内压减轻脑水肿，降低脑组织代谢和氧消耗及脑微血栓的形成。因此，做好TTM对心肺复苏后脑保护作用的循环管理非常重要。