脑血流自动调节功能（cerebral autoregulation，CA）是指当血压在一定范围内波动时，机体通过调节脑小血管口径来维持脑血流量相对恒定的能力，是脑血管固有的功能，也是机体防止脑组织出现低灌注或过度灌注的主要方式。CA 分为静态CA 和动态CA（dynamic CA，dCA）两种。前者是研究动脉血压或颅内压缓慢变化前后脑血流量的改变，后者是研究动脉血压或颅内压变化瞬间脑血流量的瞬时变化。目前dCA 可以借助经颅多普勒超声（transcranial Doppler，TCD）和连续指尖血压监测仪的数据，联合数学模型进行分析，适用于临床对患者脑血管功能的评估。近年来dCA在神经系统疾病中的应用积累了大量的循证医学证据。为此，本课题组在参考和借鉴国内外最新指南、文献的同时，结合临床经验和我国国情，制定了《动态脑血流自动调节功能评估在神经系统疾病中的临床应用专家共识（2021）》，以期规范和推广dCA 在神经系统疾病中的应用。
目前CA的调控机制尚不完全明确，经典的假说主要有4 种：肌源性学说、代谢学说、神经源性学说和内皮源性学说，这些机制各自发挥作用又相互联系，作用过程较为复杂。这些学说在静态CA和dCA中同样适用。
肌源性学说主要是指机体可以通过调控脑小动脉和微动脉血管平滑肌细胞的代偿性扩张或收缩来维持动态稳定的脑血流量（Bayliss 效应）。小动脉和微动脉跨壁压力增加时，平滑肌细胞收缩，血管管径缩小，脑血管阻力增加；反之，平滑肌细胞舒张，血管管径增加，脑血管阻力减小。有研究报道，增加的跨壁压力激活电压依赖性钙通道，导致大量细胞外钙离子内流，平滑肌细胞膜去极化，钙离子与钙调蛋白进一步结合，并激活肌球蛋白轻链激酶。激活的肌球蛋白轻链激酶使肌球蛋白轻链磷酸化，促进肌动蛋白-肌球蛋白的相互作用，导致平滑肌细胞收缩，引起血管收缩。此外，多种细胞内第二信使可能也参与了该过程，如肌醇三磷酸、磷酯酶A2、蛋白激酶C等。
代谢学说认为脑小血管周围环境的变化参与了调控过程。当脑血流量瞬时减少时，局部O2含量减少、CO2等代谢产物增加，CO2积聚导致脑血管舒张，脑血管阻力减小。有研究表明二氧化碳分压每增加1 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），脑血流量增加约4%。在某些病理状态下，平均动脉压低于调节能力的下限即50 mmHg时，脑组织灌注不足而发生无氧呼吸；反之平均动脉压高于150 mmHg时，CO2减少导致脑血管持续收缩。也有研究证实低氧血症伴随着腺苷的释放，中到重度低血压（平均动脉压低于45 mmHg）可以使腺苷含量升高6 倍，腺苷作为血管舒张因子，可阻断脑实质内的血管收缩信号，与脑血管的舒张反应有关，而腺苷受体拮抗剂则可使低氧血症期间的脑血流量减少。
神经源性学说包括两方面的内容：一是指脑血管周围分布的自主神经系统在维持脑血流量稳定中发挥作用。较多的研究表明自主神经系统对dCA的调控是在交感神经和副交感神经的相互平衡下共同发挥作用的，交感神经和副交感神经的药物阻断均可使dCA功能受损。二是指脑神经血管偶联，一方面通过改变神经元的电活动调控dCA；另一方面，神经元也可通过分泌多种具有血管活性的神经递质来调控dCA，如血管扩张剂乙酰唑胺、一氧化氮及血管收缩剂5-羟色胺和神经肽Y等。
内皮源性学说认为，完整的脑血管内皮细胞结构和功能是dCA功能保持正常的基础。正常的血管内皮细胞以旁分泌的方式释放血管扩张剂（如一氧化氮）和血管收缩剂（如血栓素A2 和内皮素-1）来维持血管的正常张力。其中一氧化氮的作用尤为重要，血管内皮细胞在一氧化氮合酶的作用下分泌一氧化氮，弥散进入邻近的血管平滑肌细胞，增加环磷鸟苷的含量，并在一系列级联反应的作用下引起血管舒张。蛛网膜下腔出血后dCA受损的机制可能与该学说密切相关。蛛网膜下腔出血发生后，由于炎症等作用，脑血管内皮的结构和功能均受到严重损害，一氧化氮的含量和利用率下降，脑血管持续收缩，造成dCA功能受损。
目前所有对dCA的监测方法都是基于其定义提出的，核心思想是，监测脑血流量是否跟随动脉血压变化。一般认为，当dCA正常时，脑血流量将不随动脉血压变化，且会主动调节至基线水平；而当dCA受损时，脑血流量将被动跟随动脉血压变化。基于此，才可以监测受试者的dCA水平。
监测dCA所需采集的数据：同步且连续的脑血流量和动脉血压监测。对于脑血流量，目前主流方式是通过TCD测量大脑中动脉脑血流速度（cerebral blood flow velocity，CBFV）以近似估计脑血流量。该方式是基于，一方面，近70%的脑血流会流经双侧大脑中动脉，因此具有代表性；另一方面，正常情况下，中动脉管径变化＜5%，因此，CBFV的变化趋势与脑血流量的变化趋势可视为一致。对于动脉血压，主流监测方式是通过测量肢体远端的连续血压来近似估计系统动脉血压，已有方式包括基于容积补偿法的指端连续血压和基于张力法的手腕连续血压，其中前者更为准确且普及。dCA的监测方式可分为以下两大类。
1. 激发动脉血压变化，并根据脑血流量的响应评价dCA：下肢束带实验、下肢负压实验、倾斜床实验、蹲立位实验、瓦氏实验等一系列被动激发动脉血压变化的实验都可以用于监测dCA，其中文献报道最多的是基于下肢束带实验的dCA监测。受试者平卧，通过对缚于双侧大腿的气囊充气，使气囊内压力升至收缩压之上，阻断气囊远端的血流1 min，从而诱发下肢血管扩张，然后，将气囊迅速放气，此时血液涌入下肢，导致系统血压下降10~15 mmHg。通过观测及计算放气过程中动脉血压和CBFV的动态关系即可评价dCA。动脉血压激发实验虽然可以有效改变血压，但是其应用有一定的局限性。这类实验适用于健康受试者，但对于患者，特别是脑血管疾病患者，具有一定的风险，如血压下降导致的低灌注可对患者造成不利影响，且患者比健康受试者更难配合完成这类实验。因此，在20 世纪90 年代初，有学者提出了另一种监测dCA的思路。
2. 监测自发动脉血压变化，并根据脑血流量的响应评价dCA：人体系统动脉血压是时刻自发波动的，这种波动同样会改变脑血流量，而且dCA也会参与调节脑血流量。因此，受试者只需平卧，同步记录连续动脉血压和CBFV的变化，即可根据它们的动态关系评价dCA。但自发动脉血压的变化幅度（通常＜5 mmHg）要显著小于激发动脉血压的变化，所以往往需要借助数学模型以精确分析动脉血压和CBFV之间的动态关系。由于适用范围广泛，因此，基于自发动脉血压变化的dCA相关临床研究自20世纪90年代起就一直是热点。监测dCA的模型可以分为：（1）线性模型，即采用线性模型描述动脉血压与CBFV的关系。（2）非线性模型，认为动脉血压与CBFV存在非线性关系。（3）复杂线性模型，主要指多元线性模型和非平稳线性模型，多元线性模型即除了考虑动脉血压与CBFV的关系外，还要考虑CO2或者O2对CBFV的影响；非平稳线性模型主要指dCA本身是动态变化的，而传统的模型将dCA视为静态不变的系统。（4）基于先进成像技术的模型，如基于大脑氧代谢率的磁共振影像dCA监测方法。以下笔者将进一步介绍基于这些模型的dCA分析方法。
1. 脑血流自动调节指数（cerebral autoregulation index，ARI）：ARI 是一种基于二阶微分方程的dCA监测方法。ARI 为0~9 之间的数值，由低至高，共由10 个等级构成，每个等级对应一套预设的微分方程参数，包括阻尼因素（damping factor，D）、时间常数（time constant，T）、增益系数（gain parameter，G）。0 级表示dCA 完全丧失，此时脑血流量完全跟随动脉血压变化而改变。9 级代表近乎完美的dCA，此时即使动脉血压发生阶跃变化，如动脉血压由基线100 mmHg突然跃变至120 mmHg，脑血流量也能迅速恢复至基线水平。ARI 是一套非常直观且易于实现的dCA监测方法，但是，由于该方法预设的10 组微分方程参数（D、T、G）较理想化，往往与实际情况不符，导致该模型与真实数据的拟合度不足。因此，有学者后续提出了改进方法，如自回归滑动平均模型-ARI。虽然ARI存在一定的问题，但它易于理解，且具有一定的参考价值，仍然是目前临床研究采用较多的dCA监测方法。
2. 传递函数分析（transfer function analysis， TFA）：TFA是目前应用最广泛的dCA监测方法。TFA是一种基于线性时不变系统的分析方法，它将dCA视为静态不变的生理系统，该系统的输入是动脉血压，输出是脑血流量（通常用TCD测得的CBFV替代）。通过TFA可以得到系统增益和相位，在频域方面还可以计算相干函数。增益表示CBFV相对于动脉血压的幅度变化，增益＜1 时，说明dCA可抑制动脉血压的幅度传递到CBFV，此时dCA 机制是活跃的。而当增益=1 时，说明CBFV随动脉血压的变化而变化，此时dCA受损。相位可以表示在特定频率上CBFV相对于动脉血压的时间差，当动脉血压在低频段（0.1 Hz 附近）变化时，相位为正值（正常人通常不低于40º），说明CBFV不随动脉血压变化，此时dCA 在发挥作用。如果相位为正值接近零，说明CBFV 跟随动脉血压变化，此时dCA受损。相干函数表示动脉血压和CBFV的线性相关度，0 为线性不相关，1 为完全线性相关。因此，相干函数主要用于判断所采集的数据是否适用于TFA，若动脉血压与CBFV 的线性相关度低于临界值（相干函数的临界值与计算所用的数据片段个数相关，具体请参考专家共识白皮书），则此时TFA 不适用于dCA 的监测；反之，则适用。因此TFA能够全面（各频率的增益、相位、相干函数）地分析动脉血压和CBFV的动态关系，且非常适用于自发动脉血压监测，适用对象广泛。国际脑血流自动调节研究网络自2014 年起开展针对标准化TFA的多中心研究，并撰写了专家共识白皮书。近年来随着机器学习的兴起，Liu 等提出一种集成半监督学习方法，用于优化TFA的频域参数，研究发现这种数据驱动的方法可以将其准确性提升约7%，达到93%。因此，基于机器学习的TFA具有判别个体dCA的应用前景。
3. 相关性分析：相关性分析是指根据动脉血压和CBFV 的线性相关性来监测dCA。其基本思想是，当dCA正常时，动脉血压与CBFV相关性弱；反之，当dCA受损时，动脉血压与CBFV的相关性增加。该方法被命名为平均血流指数（mean flow index，Mx）。每计算一个Mx值都需要连续计算30 个平均血流，而每个平均血流是由10 s血流信号的均值来表示的，因此计算一个Mx值需要采集300 s 的动脉血压和CBFV。当获得新的动脉血压和CBFV数据样本后就可以立即更新Mx，因此，Mx是一种连续监测dCA 变化的方法。它非常适用于重症监护病房的患者，该方法可以持续监测dCA的变化，从而辅助临床决策，及时调控动脉血压，以获得最佳的预后。
4. 其他分析方法：以上是dCA临床研究采用最多的方法，其他引用或讨论比较多的方法还包括：（1）多模态血压血流分析法， 这是一种基于希尔伯特—黄变换（Hilbert-Huang transformation，HHT）的方法，其基本思想是利用HHT获得血压和血流信号的瞬时相位差并用以分析dCA，该方法是一种时域瞬态分析方法，即可以获得瞬时的相位差。但实际计算时，血流和血压的瞬时多模分解频率往往不一致，导致计算结果可解释性较弱。（2）基于自回归外生模型的分析方法，其本质是在自回归模型中加入了外生输入的估计，可以更好地拟合血流和血压信号。外生输入估计需要先验信息，计算时常采用随机信号替代。
根据以上原理和分析方法，dCA分析需要同步采集并记录连续动脉血压、CBFV、呼气末CO2。目前常用的方案为：（1）采用基于容积补偿法的指端连续血压设备获取连续动脉血压数据，这是一种无创的方法，普遍适用。在伦理允许的情况下（如重症），也可采用动脉置管直接获取连续血压；（2） 采用TCD 测量双侧大脑中动脉CBFV；（3）采用基于近红外光谱分析法的呼气末CO2测量仪无创连续获取呼气末CO2信号。
仪器连接方案主要有2 类：通过外置数据采集卡或者数据采集模块，将数据采集模块分别连接电脑和数据采集仪器，即可同步采集上述医学信号。另外一种常用方案是，将2 台设备连接至另一台设备，如将指端连续血压仪和呼气末CO2测量仪通过数据线连接至TCD，利用TCD同步采集这些数据，再下载至电脑进行后续分析。CBFV 监测方案：将2 MHz的TCD探头置于受试者双侧颞窗，获得双侧大脑中动脉CBFV数据，用以分析前循环dCA功能；也有研究采用同样的方法监测双侧大脑后动脉CBFV，分析后循环dCA功能。连续动脉血压监测方案：受试者多为平躺，因此无需压力高度校准，测量时确保测量位置与心脏在同一水平位置即可。测量期间，血管容积可能会因为平滑肌的收缩或者舒张而改变，此时需要自动校准血压仪，通常在开始测量时启动自动校准程序，测量5 min后手动关闭，由于自动校准期间会出现数据丢失，因此，前5 min数据不纳入后续数据分析。呼气末CO2信号获取包括主流和旁流采集，2 种测量方式都可以选用。
在具体应用上述dCA分析方法前还需对数据进行预处理。通常包括以下2 个步骤：（1）首先需要对齐数据，确保数据的同步性。其一，由于动脉血压和CBFV不在同一位置采集，二者之间存在时间差；其二，由于仪器内部的滤波器等数据处理过程会造成数据延时，因此需采用相关性函数找到数据相关性最大的时间延滞，然后通过平移数据来消除数据间的时间延滞。（2）将原始数据的采样频率降至1 Hz。这是因为dCA 是0.2 Hz 以下的低频生理机制，高频数据不但不能提供有效信息，还会产生噪音，从而影响数据分析。可以采用低通滤波器将医学信号降采至1 Hz，再进行后续数据分析。另外一种方法是获得每搏信号的均值，然后采用线性插值法连接每搏均值，再降采至1 Hz。
缺血性脑卒中约占全部脑血管病患者的70%~80%，是最常见的脑血管病类型。研究表明，约80%的急性脑卒中患者发病24 h 内出现血压升高，尚有部分患者血压偏低或者维持正常。为了维持正常的脑血流量，脑卒中后如何控制理想的血压是治疗的关键，而了解脑卒中后CA状态可帮助患者明确个体化血压控制目标并提供临床预后信息，急性缺血性脑卒中后CA功能存在与否对维持缺血半暗带的血流稳定、避免脑组织过度灌注至关重要。
大量研究表明，缺血性脑卒中会导致CA 受损。但是，关于CA 是局部受损还是全脑受损一直备受争议。一些研究通过激发动脉血压变化计算ARI，发现急性缺血性脑卒中症状出现后24~72 h 内，双侧大脑半球dCA 均受损而静态CA 未受影响， 与按照牛津郡社区卒中研究（Oxford community stroke project， OCSP） 分类的脑卒中亚型（全前循环/部分前循环梗死、后循环梗死和腔隙性梗死）无关。Dawson 等［43］研究发现急性缺血性脑卒中后双侧大脑半球dCA受损并可持续到脑卒中发作后1~2 周。Xiong 等采用TFA评估dCA，该研究纳入60 例急性缺血性脑卒中患者，根据TOAST病因学分型，其中大动脉粥样硬化型脑梗死30 例，小动脉闭塞型脑梗死13 例，同时伴有大动脉粥样硬化和小动脉闭塞患者17 例，结果发现急性缺血性脑卒中后大动脉粥样硬化组同侧及对侧dCA受损，同时存在脑小血管病可加重双侧dCA损害。Immink 等研究发现大面积大脑中动脉供血区脑梗死后，dCA受损仅发生在梗死侧，而腔隙性脑梗死患者的双侧大脑半球dCA均受损。Guo等进一步验证了大动脉粥样硬化型脑梗死仅导致梗死侧dCA受损，而小动脉闭塞型脑梗死或腔隙性脑梗死则导致双侧dCA受损。这些发现符合腔隙性脑梗死患者双侧小血管病变的假说，而对于大动脉粥样硬化型脑梗死，由于责任血管为患侧半球大动脉，对患侧半球的dCA 可产生直接影响，国内学者Guo 等进一步研究发现，一侧大动脉受损导致的患侧半球缺血会通过Wills 环由健侧半球的循环系统代偿，可改善患侧半球受损的dCA。
有报道指出，CA随着急性缺血性脑卒中病程的变化而变化。Kwan等的研究纳入急性大脑中动脉供血区脑梗死患者，在发病1 周、6 周和3 个月内动态监测dCA，发现双侧大脑半球dCA 受损，但随着病程进展，dCA 逐渐好转。Hu等通过多模态血压血流分析法评估dCA，发现急性缺血性脑卒中后受损的dCA可以持续到发病后6个月。与这些研究结果不同，Reinhard 等的研究纳入40 例前循环脑梗死患者，采用时间相关法和TFA 法评估dCA，发现发病（22±11）h dCA未见明显受损，但发病（134±25）h dCA受损明显。Petersen等动态评估急性大脑中动脉供血区脑梗死患者0~2、3~6 和≥7 d 的dCA变化，发现脑卒中1 周内梗死侧dCA持续受损，在脑卒中后第2周逐渐恢复正常。国内Ma等的一项研究纳入了67例急性缺血性脑卒中患者，监测了发病1~3 d 与7~10 d 的dCA，发现大动脉粥样硬化型脑梗死患侧半球dCA受损，在发病7~10 d 未见好转；小动脉闭塞型脑梗死导致的双侧半球dCA受损持续到发病7~10d；而不明原因型脑梗死发病7~10 d后的dCA明显好转。以上研究都指出缺血性脑卒中急性期dCA受损，但是在dCA随脑卒中病程的变化方面仍有争议。一方面上述研究的样本量偏少，另一方面上述研究未使用统一的方法评估dCA，并且大部分研究并未对患者进行脑卒中病因分型。
有文献指出dCA与临床预后相关，在急性期dCA功能相对保留的患者，临床预后更好。这可能与完整的dCA功能减低了脑组织过度灌注引发出血转化的概率并且减轻了脑水肿的严重程度相关。Reinhard 等纳入45 例大脑中动脉供血区脑梗死患者，发现梗死面积越大，dCA受损越明显；在梗死后1 d 内，dCA受损逐渐波及对侧半球，并且与较差的临床预后相关。Salinet 等将急性缺血性脑卒中患者按照美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health stroke scale，NIHSS） 分为轻、中、重度，指出神经功能缺损越严重的患者，dCA受损越重，并且与脑卒中发作3 个月后的预后相关，dCA 相对保留的患者预后较好。Chi 等纳入86 例轻型急性缺血性脑卒中患者，发现预后不良患者的dCA 较预后良好患者受损明显，提示dCA可以预测缺血性脑卒中患者预后。另一项研究纳入16 例接受重组组织型纤维蛋白酶原激活剂溶栓的大脑中动脉供血区梗死的急性缺血性脑卒中患者，其发病基线NIHSS 评分为（14±3）分，监测发病12~24 h、60±12 h、108±12 h 的双侧dCA，并根据其预后分为预后良好组及预后不良组，结果发现溶栓成功与否与患者梗死面积大小和dCA受损程度相关，并且dCA较差的患者预后不佳。国内学者研究发现，急性前循环缺血性脑卒中血管内治疗术后早期dCA功能相对保留与预后良好相关。需要指出的是，这些观察结果均来自样本量较小的研究，关于受损的dCA如何影响脑卒中的长期预后尚待更具统计效能的大型_多中心临床研究来验证。
dCA评估用于缺血性脑卒中的建议：dCA与缺血性脑卒中密切相关，其中还存在一些争议的问题亟待解决。随着对dCA及脑血管病研究的不断深入，建议通过监测缺血性脑卒中患者dCA状况，及时评估dCA在缺血性脑卒中中的改变及其对机体病理改变的反应，借此帮助评估缺血性脑卒中的严重程度、指导脑卒中后血压管理、提供临床预后信息，也可通过有效的干预措施改善急性期dCA，从而改善患者的预后，为缺血性脑卒中患者提供新的治疗靶点。
颅内出血是指原发性非外伤性脑实质内出血， 在世界范围内其发病率占全部脑卒中的10%~15%。颅内出血后会引起dCA受损，此时血压的急剧波动更会增加血肿和水肿扩大、脑灌注不足等风险，使神经功能缺损进一步恶化，因此，颅内出血患者的dCA功能备受临床医师关注。
国内外dCA的临床研究结果证实，在颅内出血患者中存在不同程度的dCA受损，并且与出血量、病情的严重程度、病程等因素密切相关，急性期的dCA功能可在一定程度上预测患者的功能预后。2009 年Diedler 等首次对颅内出血患者的dCA进行研究，通过计算压力反应指数（pressure reactivity index，PRx）证实在行机械通气的重症颅内出血患者中dCA普遍受损，多因素线性回归模型提示PRx 是临床预后的独立预测因子。随后，Reinhard 等探究了颅内出血发病后dCA时程变化特点及其与临床因素的关联，发现Mx在颅内出血后的1、3、5 d 均与健康对照组相比无明显差异，但随时程变化个体患者在3~5 d 可出现颅内出血病灶同侧dCA恶化，发病后5 d 病灶同侧半球Mx较高是90 d 预后不良的独立预测因子。此外，Nakagawa 和Oeinck 两个团队分别先后提出在颅内出血患者中双侧大脑半球的增益较对照组均显著升高，提示dCA受损，此外Oeinck 的研究结果提示增益与临床因素和预后均不相关，但是个体患者的相位较低与出血量大、低血压和预后不良相关。随后，国内Ma等也对脑出血后的dCA长期时程变化特点及其与临床因素的关系进行探究，发现颅内出血患者的dCA 受损可持续至亚急性期（发病10~12 d），1 个月后dCA功能有所恢复，且发病4~6 d 病灶同侧的相位是临床预后不良的独立预测因素，而出血量大则是病灶同侧相位差较低的独立预测因素之一。
因此，改善颅内出血患者在急性期的dCA有望成为改善临床预后的可行手段之一。急性颅内出血患者提高脑血流自动调节功能的可行性研究（feasibility of improving cerebral autoregulation in acute intracerebral haemorrhage，BREATHE-ICH）是一项以改善dCA 为靶点的干预性小样本临床研究，其目的是初步探索在颅内出血患者中通过过度换气动作诱导低碳酸血症，从而改善dCA及临床预后的可行性。研究结果提示在轻症不伴有脑室扩张的幕上小量颅内出血患者中，通过这种非侵入性的手段对dCA进行改善是可行的，且患者耐受性良好，但仍需大样本临床研_究进一步证实其对dCA及临床结局的改善作用。
综上，对急性颅内出血患者应用dCA监测可作为反映疾病严重程度、预测临床预后的检查手段之一，为临床医师提供更多可用的参考信息。但由于在有限的研究中，各研究采用的方法、参数的差异及样本量的限制，目前对于颅内出血患者的最佳监测时点、参数及判断预后的截断值均尚无定论。因此，对dCA参数的解读仍需结合患者的临床信息动态、个体化地进行综合评估及判断。
3. 蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）：
SAH约占全部脑卒中形式的3%，其中囊状动脉瘤破裂为主要病因，约占85%。SAH后血管痉挛和迟发性脑缺血（delayed cerebral ischemia，DCI）是SAH显著的病理生理改变。SAH发生后，肌源性、自主神经源性的调节障碍或可导致血管痉挛，但动物研究证实SAH后dCA受损亦可独立于血管痉挛的发生而单独存在，从而增加脑组织缺血事件的发生概率。目前，学者们认为DCI 的发生是早期脑损伤的直接作用、微血管痉挛、微栓子、微血栓阻塞血管、皮层传播去极化等多因素共同参与的，dCA受损也可能是导致DCI的病理生理学机制之一。
目前关于SAH后dCA的相关临床研究均提示，发病后患者普遍存在单侧或全脑dCA 功能受损并且可持续数天，受损的dCA 功能与血管痉挛和DCI 的发生关系密切，因此，dCA 参数可作为客观评价指标之一，对血管痉挛和DCI 的高风险人群进行早期识别及预测。此外，dCA受损程度或与疾病严重程度和临床预后密切相关。Budohoski 团队选取98 例动脉瘤性SAH的患者，分别评估了患者未发生DCI 时和发生DCI 后的dCA，结果发现发生DCI 的患者可出现DCI 同侧半球的dCA受损，而在预后较差的患者中双侧dCA受损则更为常见。此外，Budohoski 团队纳入发病5 d 之内的SAH 患者，利用包含近红外光谱技术和TCD两种无创监测技术，采用自发血压波动法及短暂充血反应试验评估dCA，比较各方法得出的3 组调节参数之间的相关性及对DCI 的预测作用，结果证实参数之间存在相关性，联合应用多个调节参数来预测DCI的特异度达到100%，提示对SAH患者行dCA监测时，多模式监测可提高对DCI 的预测价值。Jaeger 等在重症SAH 患者中采用脑组织氧合压力反应性指数（index of PtiO2 pressure reactivity，ORx）反映其dCA能力，发现发生DCI的患者dCA显著受损，且多元回归分析表明，ORx对于SAH患者DCI的发生与否有一定预测作用。随后，Jaeger 团队还利用上述相同方法进一步探究重症SAH患者ORx与临床预后的关系，多元回归分析模型提示调节参数ORx和年龄为预后的独立预测因子，证实了对重症SAH患者行dCA监测在评估预后方面的必要性。Otite等学者选取了经数字减影血管造影术证实发生血管痉挛和经CT证实发生DCI 的SAH 患者，应用TFA探究SAH 患者dCA 与DCI 和血管痉挛的关系，发现发生血管痉挛和DCI 的患者较未发生的患者dCA显著下降，但发生血管痉挛的患者主要体现在dCA参数增益的改变，而发生DCI 的患者则主要体现在相位的改变。该研究进一步利用决策树模型发现增益＞0.98（cm/s）/mmHg 和相位＜12.5°分别为预测血管痉挛和DCI的最佳截断值。Santos 等学者对121 例SAH患者进行dCA监测来探究SAH起病早期dCA受损的可能机制及其与神经系统并发症的关联，结果证实发生DCI 的患者相比于未发生血管痉挛和DCI及单纯发生血管痉挛的患者，其dCA受损存在显著特异性，即脑血流对短暂血压降低的反应速率更为迅速，而对短暂血压升高的反应速率则显著降低。因此，个体患者dCA受损的程度和性质的不同能够精确地预测其并发症，同时也提示了不同SAH患者其dCA受损的潜在机制可能存在差异。Rivera-Lara 等学者对不同调节参数以及监测时长对于患者预后的预测作用进行了荟萃分析，结果显示对于SAH患者，ARI 是格拉斯哥预后量表的唯一预测因子，连续长时程的dCA监测相比间断的短时程监测的预测更为准确。
此外，药物治疗可能在改善急性期SAH患者dCA功能和缓解血管痉挛方面有着积极作用，如有研究报道普伐他汀和促红细胞生成素均能缩短SAH后dCA受损的持续时间，缓解血管痉挛及显著降低DCI 的发生率。这些研究是首次提出以改善dCA功能为终点事件的临床药物研究，未来仍需进一步验证其改善dCA功能从而改善预后的作用。
综上，dCA受损在SAH患者中较为普遍，是SAH的病理生理改变之一，与血管痉挛和DCI 的发生均关系密切，且能在一定程度上反映疾病严重程度，提供给临床医师更多有关预后的信息。
dCA评估用于出血性脑卒中的监测建议：对于颅内出血和SAH，可在病程中多次对患者进行dCA监测，协助医师个体化地了解患者实时的dCA状态，为判断病情、制定治疗方案及预测预后提供信息。
脑外伤后次级损伤反应可导致大脑的不可逆损害，造成永久性残疾，甚至死亡。脑缺血性损伤是脑外伤后常见的次级损伤反应，其预防和治疗是脑外伤患者管理中的重要环节，而dCA功能障碍与缺血性脑损伤的发生密切相关。既往研究表明，49%~87%的脑外伤患者存在dCA功能丧失或受损，不同程度的脑外伤均可导致dCA功能受损，无论患者的颅内压和动脉血压是否正常。
dCA由于其无创、可床旁连续监测、敏感度高的特点，成为了脑外伤患者急性期监测的重要部分，并且对脑外伤患者的预后具有预测作用。Sviri 等对36 例脑外伤患者进行多时点dCA 功能的监测，发现严重脑外伤患者的dCA功能恢复存在延迟现象（损伤第2 周仍未恢复），大多发生在格拉斯哥评分较低、弥漫性脑损伤以及颅内压升高的患者中，并且与不良预后相关。因此，作者建议对这部分脑外伤患者的脑灌注压监测和管理至少延长到2 周。Preiksaitis 等的研究纳入了33 例严重脑外伤的患者，发现dCA 受损的持续时间与不良预后具有显著相关性。此外，Ding 等发现脑外伤后持续有神经系统症状的患者dCA功能减低，并且与认知功能受损程度相关，提示dCA受损与脑外伤后持续性认知功能损伤相关。
dCA功能评估对于脑外伤患者的临床管理也具有重要指导意义。完整的dCA功能对颅内压升高的患者具有保护作用，可在脑灌注压降低的情况下仍然维持脑血流量的恒定。Howells 等的研究表明，dCA 功能（用平均动脉压和颅内压的关系来评估）保留的脑外伤患者倾向于从以脑灌注压为导向的治疗中获益，而dCA功能受损的患者则更为适合以颅内压为导向的治疗。2007 年发布的第3版脑外伤管理指南指出，CA功能良好的患者比CA受损的患者可以承受更高的脑灌注压值（70 mmHg），对于CA功能受损的脑外伤患者， 其目标脑灌注压值不应超过60 mmHg。2014 年的神经重症监护多模式监测国际多学科共识会议建议以脑灌注压为目标指导脑外伤患者的个体化临床干预，其中以dCA 为指导的脑灌注压管理是重要组成部分。dCA指导下的脑外伤患者脑灌注压管理详见后述（五）。
综上，对于脑外伤患者，dCA功能是否保留不仅是临床预后的预测因素，还可指导临床脑灌注压管理。随着人们对CA功能研究和理解的不断深入以及dCA 评估手段的进步，对重症脑外伤患者的监护和临床管理也越来越趋向于个体化。不过，尚需多中心的前瞻性临床研究对以dCA为指导的个体化治疗策略的疗效进行最终确认。
dCA评估用于脑外伤的监测建议：建议对脑外伤患者进行dCA评估，特别是连续长程dCA监测，以预测患者的临床预后，并可根据dCA结果指导脑外伤患者的脑灌注压管理。
1. 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）：
AD是一种进行性的神经变性疾病，β 淀粉样蛋白沉积是其主要的病理表现，而β 淀粉样蛋白可损害脑血管功能。脑组织活检结果显示，AD患者的大小动脉都有广泛受损，CA功能障碍可能是这一病理生理过程中的重要环节。对AD转基因小鼠进行的实验为AD对调节功能的损害提供了有力的线索，据此推测dCA的监测和干预有望在AD患者的临床管理和预防中发挥重要作用。不过，现有的临床研究证据尚不充分。早期对轻度AD患者dCA 功能的初步探究表明，尽管AD患者存在脑血流动力学的改变，但仍保留血流调节能力。2014 年的一项小样本的研究表明AD 患者的脑血管功能（包括CA 和脑血管反应性）受损。2018 年，De Heus 等学者的研究纳入了53 例伴有轻度认知障碍的AD患者，发现无论是在静息状态还是体位改变的情况下，AD患者的dCA 功能均与正常对照组无明显差异。综上，目前的研究普遍得出：轻度AD患者的dCA能力保留，这可能是因为疾病早期脑血管的损伤较轻，仍存在着一定的代偿能力，从而可维持脑血流量不受动脉_血压影响。而关于中重度AD患者dCA 功能的研究仍然缺乏。此外，鉴于越来越多的证据表明AD患者同时存在脑血管病变，还需进一步研究来阐明动物模型和临床试验之间的差异。
2. 帕金森病（Parkinson’s disease，PD）与多系统萎缩（multiple system atrophy，MSA）：
PD 与MSA 均属突触核蛋白病，包括直立性低血压在内的自主神经功能障碍是二者常见的非运动症状。CA功能障碍可能与PD和MSA患者的自主神经症状存在一定的联系，也可能是联系PD、MSA与脑白质病变的机制［113］。对PD 与MSA患者的dCA功能是否受损也存在着截然不同的观点。有研究表明，PD与MSA均伴有显著的dCA功能损害。也有研究显示，伴有直立性低血压症状的MSA患者无论是在静息状态还是从卧位向立位转变的过程中，其血流调节能力均无明显变化。考虑到上述研究的患者群体较小，对疾病的诊断以及患者的病程也具有异质性，PD、MSA与调节功能的关系仍难以定论，值得研究人员进行深入地研究。
dCA评估用于神经退行性疾病的监测建议：在多种神经退行性疾病中均发现了dCA的受损，但尚无研究证据表明dCA与疾病发展及预后的确切关系。临床上对于这类患者可行dCA监测，了解患者的dCA状态，为临床诊疗提供辅助信息。
焦虑与抑郁是常见的精神障碍，在同一患者身上可并存。有研究指出，焦虑症人群脑卒中高发［117］。Zhang 等国内学者的研究采用卧-立位脑血流监测的方法，发现慢性焦虑症患者在由卧位变为立位时难以保持脑血流量的稳定，表明CA功能的受损。其后续的随访研究发现焦虑症状消失者受损的调节功能可恢复至正常，而治疗无效者未恢复。这一结论也在dCA的研究中得到了证实，且患者dCA的损伤程度与焦虑的严重程度呈正相关。类似地，国内研究［121］也发现抑郁症患者的dCA功能受损，患者的抑郁程度越重，dCA功能越差。
精神分裂症患者患脑血管疾病的概率和病死率较正常人群明显升高。Ku等国内学者的研究发现，精神分裂症患者的dCA功能受损，提示这部分患者维持脑血流量恒定和延迟性脑血管自动调节应答的能力减低。而精神分裂症患者dCA损伤的机制以及dCA在后续脑血管病发病过程中的作用还需进一步探索。
OSAHS 是脑卒中的独立危险因素。低通气事件过程中伴有血压、二氧化碳分压和脑血流量的显著波动，在此期间CA的损害或丧失很可能是OSAHS 患者发生脑卒中的原因之一。Nasr 等学者对11 例OSAHS 患者的dCA 功能进行的初步研究发现，OSAHS患者在清醒状态下dCA受损，且受损程度与病情严重程度呈正相关。Waltz 等学者的研究纳入了56 例患者，发现重度OSAHS 患者在正常通气情况下dCA即有改变，而轻中度OSAHS患者只在低通气的情况下表现出dCA 功能的下降。不过，目前关于dCA 受损与OSAHS患者脑卒中发生相关的假设尚缺乏直接的证据，针对OSAHS患者CA的干预手段也仍在探索中。呼气末正压通气（continuous positive airway pressure，CPAP）是OSAHS的标准治疗方法，Waltz 等学者发现对OSAHS 患者进行1 个月的CPAP治疗后，虽然患者的夜间低氧症状得到了缓解，但其dCA功能无明显改善。
失眠是最常见的睡眠障碍类型。慢性失眠患者常伴有一系列神经系统的症状，如头晕、头痛、晕厥、焦虑、抑郁等。失眠可以对CA调控机制的多个环节产生影响，如影响交感神经兴奋性、损害内皮细胞结构与功能、降低血管的舒缩能力。国内的一项研究发现慢性失眠伴焦虑患者的dCA功能减弱。对失眠患者的dCA进行干预有望改善这部分患者神经系统症状，但尚缺乏干预性的临床研究。
RBD 与发作性睡病的患者均存在着脑血流灌注和脑血流动力学的异常。RBD 患者的dCA 受损已在一项国内临床研究中得到了证实。发作性睡病患者的dCA 功能也有个案报道：1 型发作性睡病患者的dCA 功能受损，采用文拉法辛治疗后其临床症状和dCA功能均有显著改善，提示dCA与发作性睡病存在某种内在联系，但尚需具有一定样本量的临床研究来证实。
无症状性脑梗死常见于偏头痛患者，且多位于分水岭区，提示偏头痛患者在脑梗死的发生过程中，除了栓塞机制之外还有低灌注的因素参与。Reinhard 等学者发现有先兆偏头痛患者的dCA 功能受损，而无先兆偏头痛患者的dCA 功能相对保留。dCA功能的损伤为偏头痛患者脑卒中的发生提供了潜在机制。
卵圆孔未闭是心脏右向左分流最常见的原因，与偏头痛、脑白质病变、隐源性卒中的发生密切相关。Guo等国内学者的研究发现伴有右向左分流的患者存在dCA 受损，且dCA的受损程度与分流量相关；dCA的受损可能会导致卵圆孔未闭患者脑血管系统清除栓子和代谢产物的能力下降，从而易发生栓塞事件。
癫痫发作可以导致大脑一定区域脑血流动力学的异常，可同时表现为过度灌注和低灌注，提示脑代谢和脑血管功能的紊乱，而早期的动物实验也提示CA功能降低可能是癫痫放电后易发生脑缺血的原因之一。近期国内Lv 等和Chen 等开展的2 项临床研究证实了癫痫患者在发作间期存在着dCA 能力受损。Dutsch 等学者在颞叶癫痫患者术前3~4 个月和术后分别观察其dCA功能，发现术后患者dCA功能明显改善。dCA有望成为预测癫痫患者脑卒中风险和预后的指标，并为其脑血管病的预防提供个体化的指导，但还需要进一步的研究。
综上，对于焦虑与抑郁症、OSAHS以及卵圆孔未闭的患者，dCA功能与其症状严重性相关，可行dCA监测辅助判断病情；而对于上述其他神经系统疾病的dCA监测，尚需进一步的研究来提供更多的证据。
研究证实，脑灌注压与dCA 的关系呈U 型曲线，因此，存在能使dCA 功能达到最优的脑灌注压，即dCA 指导下的最佳的脑灌注压（dCA-optimal cerebral perfusion pressure，dCA-CPPopt）。研究也指出，通过实时监测dCA并以此为依据精细化调控脑灌注压，使其维持或接近CPPopt 水平，或可改善患者的临床预后。Diedler 等［141］对55 例行机械通气的重症颅内出血患者进行dCA 和脑灌注压监测，发现脑灌注压越接近dCA-CPPopt，其死亡风险越低。Bijlenga 等的研究表明早期维持脑灌注压在dCA-CPPopt 水平，可提高重症SAH 患者的存活率。随后Rasulo 等的研究也同样提示在重症SAH患者中实时监测dCA和脑灌注压的可行性，且脑灌注压低于dCA-CPPopt的监测时间百分比在预后良好和预后不良组间存在显著性差异。除此之外，连续dCA监测也可为脑外伤患者的脑灌注压管理目标提供个体化的指导，从而改善患者的临床预后。Steiner 等的探索性研究表明，约2/3 的脑外伤患者的dCA-CPPopt可被识别出，并且平均脑灌注压达到或接近dCA-CPPopt 与更好的结局相关。Aries 等的一项纳入327 例患者的回顾性研究显示，平均脑灌注压最接近dCA-CPPopt 者最可能获得良好的预后，脑灌注压低于dCA-CPPopt 病死率增高，而过高的脑灌注压则会增加致残率。Petkus 等学者的研究发现平均脑灌注压偏离dCACPPopt的幅度和持续时间与年轻脑外伤患者（＜45 岁）的病死率增加相关，针对dCA-CPPopt的个体化治疗在年轻的脑外伤患者中更能取得较为理想的治疗效果。以上研究为颅内出血、SAH、脑外伤患者，尤其是重症患者以dCA为靶点的脑灌注压管理提供了思路，但能否通过对患者进行个体化的脑灌注压管理改善患者的临床预后仍需进一步研究。正在进行的最佳脑灌注压指导下的治疗研究（CPPopt guided therapy：assessment of Target effectiveness，COGiTATE）旨在对以dCA作为指导脑外伤患者个体化治疗指标的可行性和有效性进行探索，其结果值得期待。
综上，目前临床上对于脑灌注压的管理逐渐趋于个体化，通过实时监测和精细化调控脑灌注压使dCA维持在最佳水平，或可在临床上以dCA 为靶点改善患者的临床预后，但尚需多中心的前瞻性临床研究进一步明确该个体化治疗策略的疗效。
dCA评估用于个体化脑灌注压调控的建议：对于重症颅内出血、SAH 及脑外伤的患者，可在病程中多次进行dCA监测，并以此为依据指导个体化脑灌注压管理。
药物干预方法目前仅有少数药物被证实能够改善受试者的dCA 功能。Sorond 等进行的研究显示去铁胺可以改善健康人的dCA功能，其机制可能与缺氧诱导转录因子-1（hypoxia inducible transcription factor-1， HIF-1） 的激活有关。Ogawa等进行的研究比较了咪达唑仑和丙泊酚对健康人dCA功能的影响，其结果显示这2种镇静剂均会引起脑灌注下降，但仅咪达唑仑对dCA存在改善作用。该团队进行的另外一项研究对健康人依次使用咪达唑仑和氟马西尼，进一步验证了咪达唑仑对健康人dCA的改善作用，且这种作用不会被氟马西尼拮抗。在一项随机双盲研究中，Tseng等发现每日口服40 mg普伐他汀可显著改善SAH患者的dCA，这可能是普伐他汀在SAH患者中发挥神经保护作用的机制之一。需要指出的是，以上研究样本量均较小，其结论尚需更大规模的多中心临床随机对照研究证实。
药物改善dCA的建议：目前改善dCA的药物多是在临床研究中发现，且无大规模临床试验验证，因此，暂不建议超适应证应用药物尝试改善患者的dCA功能。
远隔缺血处理（remote ischemic conditioning，RIC）是指在一个远端血管床、器官或组织中给予间断性非致死性的可逆缺血刺激，通过激活机体内源性保护机制，以达到对重要缺血器官保护作用的治疗方法，其改善dCA功能的机制可能包括激活血管内皮生长因子、促进血管内皮细胞释放一氧化氮、调节相关基因的表达等。Maxwell等进行的预试验对2 型糖尿病患者进行了共7 d 的RIC治疗，结果显示，与对照组相比，RIC具有改善患者dCA功能的趋势。国内学者Guo等也尝试用RIC改善dCA，纳入了50名健康志愿者，首先在对照日进行连续7次dCA监测，于第2天对受试者进行RIC 治疗，并于相同的时间点再次评估dCA功能，结果显示健康成年人在RIC 后6~24 h dCA 持续改善。RIC作为一种无创、简易、经济的新型治疗方式，其对dCA功能的保护作用值得研究者们进一步探索。
增强型体外反搏（enhanced external counter pulsation，EECP）是一种无创性辅助循环装置，在心电R波的同步触发下，于心脏舒张期自下而上对包裹小腿、大腿及臀部的气囊进行序贯充气加压，在挤压下半身动脉的同时挤压双下肢静脉，使回心血量增加，提高心排出量，使主动脉收缩期血压降低和舒张期血压增高，从而增加心、脑、肾等重要器官的血流灌注。EECP治疗所导致的血管生物学效应包括可增加血流切应力，通过升高血浆一氧化氮水平、降低内皮素-1 水平而改善血管内皮功能，抑制氧化应激和炎症反应以及促进血管新生和血管形成，这些机制可能对改善dCA有效。2013 年美国卒中协会以Ⅱb 级别推荐将EECP作为增加脑血流灌注的治疗手段。EECP通过提升缺血性脑卒中患者的平均动脉压而增加双侧大脑中动脉的脑血流量，而对健康者的双侧脑血流量无影响，这与脑卒中患者的CA受损而健康者的CA机制完善相关。Xiong 等国内学者研究了EECP 对于缺血性脑卒中患者脑血流和血压增强的时程效应，在患者接受35 次（1 h/次）EECP治疗过程中，于脑卒中发病第3、5、7、10、14、21、28 和35天均进行脑血流监测，结果显示血压增强效应持续存在，而脑血流增强效应只持续3 周，并在脑卒中后1 个月左右逐渐回到基线水平。这与急性缺血性脑卒中后受损的dCA时程变化一致。该团队正在进行一项“体外反搏对症状性颅内动脉狭窄脑血流自动调节失代偿患者治疗疗效的随机对照研究”，将对EECP 治疗能否改善dCA 进行进一步探索，其结果值得期待。
非药物方法改善dCA 的建议：针对缺血性脑卒中患者，在评估心肺功能、排除肢体静脉血栓及非药物治疗禁忌证后，可尝试接受RIC或EECP治疗，以改善患者dCA。
