脑过度灌注综合征

关健伟 朱治山 李 钢 曹黎明 乐经科

广东深圳市罗湖区人民医院 深圳 518000

近二十余年,颈动脉内膜切除术(CEA)和颈动脉支架术(CAS)治疗脑血管狭窄较传统手术治疗有无可比拟的优势,它们的应用也越来越普及。脑过度灌注综合征(CHS)是该治疗不可避免要碰到的难题,虽然发生少,却能致命。从某种程度上来说,CHS已经阻碍了CEA和CAS的发展。最近关于CHS发生的机制、危险因素和预防措施等虽有不少新认识,但还有许多不太清楚和看似矛盾的地方,这些地方还有待进一步深入研究。

脑过度灌注综合征(cerebral hyperperfusion syndrome,CHS或CHS)是颅颈动脉重建术后较少发生、但却能致命的并发症之一,其概念最早是由Spetzler等在脑动静脉畸形的手术中提出的。CHS可以发生在血管再通术后,包括颈动脉和椎基底动脉支架术、血管成型、颅内外动脉架桥,颈内动脉瘤夹闭后和锁骨下动脉成型术后。目前绝大多数CHS发生于颈动脉内膜切除术(carotid endarterectomy,CEA)后和颈动脉支架术(carotid arterystenting,CAS)后。

几乎所有颅颈动脉重建手术后的患者都会发生脑血流量(cerebral blood flow,CBF)和脑灌注的显著增加,但只有与手术前基线水平相比(多是以TCD或其他灌注成像检查为标准)CBF增加＞100%才定义为高灌注状态(hyperperfusion)。CEA术后大约9%～14%的患者发生高灌注状态,不过只有少数患者出现临床症状。因此,目前大部分学者认为,CHS的是手术后基于脑血流灌注大幅度增加(较术前基础水平增加100%以上)所致的一系列临床症状的总称。

1 CHS流行病学情况

Meyers等[1]报道140例颈动脉狭窄的患者给予CAS术后,有7例(5%)出现 CHS。Morrish等[2]研究发现 CAS术后脑出血发生率是3.8%。至今为止大样本的回顾性研究报道术后CHS的发生率是 1.1%[3]。Grunwald等研究 417名颈动脉支架手术患者CHS发生率是2.4%(10例)[4],其中3例发生大脑内出血。在支架置入8～10 h内突然发生。可见CHS的发生率还是较低。

2 发病机制

2.1 脑血管自主调节功能(cerebral autoregulation)的损伤

绝大多数专家认为HPS是脑血管自身调节机制受损的结果[5]。脑血管的自主调节功能使平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)在50～150 mm Hg范围内波动时,仍能保持CBF稳定(约50 mL◦100 g-1◦min-1),当MAP低于50mm Hg或者高于150mm Hg时,CBF则会被动的随血压变化而变化。严重的颈动脉狭窄导致长期血流灌注低,其他侧枝循环根据血管自身调节功能代偿性扩张[3]。因为血管长时间扩张,该血管失去根据血压调整血管阻力的能力。在血管形成术后,脑动脉可能不能对颈动脉狭窄解除后出现突然增加的动脉压产生收缩,因此发生毛细血管床过度灌注,引起脑水肿或脑出血[6-7]。TCD、颈动脉超声以及SPECT均证实血管狭窄纠正后动脉血流速度和搏动指数均增加,原缺血区血流灌注明显增强。

2.2 压力感受器(baroreceptor reflex)的功能障碍 压力感受器的功能障碍可能与CHS的发生有关。当系统血压急剧升高时,压力感受器能够对这种变化起到缓冲作用。感受器的去神经支配,例如CEA手术或者颈动脉血管内成形术或支架置入,可以造成这一反射功能缺失。这种情况下,如果发生高血压则能够大幅增加脑灌注。当然,这一机制只适合颈动脉手术后,而不适用于椎基底动脉系统和颅内动脉狭窄手术。另外,球囊或颈动脉支架刺激颈动脉压力感受器在延迟性HPS中可能起到重要作用,颈动脉压力感受器诱发短暂性或延迟性心动过缓或低血压,激发反弹的高血压可能导致HPS出现[8]。

有证据表明缺血性过度灌注产生自由基和脑水肿,脑水肿压迫神经元和神经胶质造成的损害和有毒性自由基释放在CHS造成神经功能损害中也起重要作用[9-11]。

尽管几乎所有的研究都显示,发生CHS的患者都存在高灌注状态(CBF相较手术前基线水平增加超过100%),也有一些接受CEA治疗的患者在CBF仅仅增加30%～50%时就发生了CHS。有研究显示很多发生脑内血肿的患者CBF仅增加了20%～44%。本人认为不同患者自身血管脆弱程度差异,如严重动脉粥样硬化程度,导致对血流再灌注的耐受程度不一,有些糖尿病患者或长期高血压患者,血管已经严重动脉硬化,既是增加少量灌注的血流,也会造成CHS。对CHS的发生机制还需要更多深入的研究。

3 CHS的危险因素

多数学者认为发生,CHS最重要的危险因素是血管狭窄程度,其他危险因素包括严重对侧颈内动脉疾病、侧支循环差、高血压和新发的卒中[12-13]。有学者认为狭窄超过90%时,慎用CEA或CAS治疗。Grunwald等417例患者CAS术前平均狭窄程度是88.6%(范围是75%～99%),术后CHS发生率是2.4%[4]。可见狭窄低于90%,CHS的发生率还是比较低的。但也有研究显示与对侧血管狭窄并不增加发生CHS的风险。

有部分学者认为同时存在的其他疾病或不良基础状况:糖尿病、已存在的高血压微血管病变、长期高血压、小卒中发作病史、年龄＞72岁、高度颈动脉狭窄等也是发生CHS的危险因素;脑血流相关因素:包括侧支循环不佳、对侧颈动脉闭塞、颅底Willis环发育不良、术前低灌注状态、脑血管活性或储备降低、脑内盗血也是发生CHS的危险因素。

Grunwal等发现既往卒中或新发急性(最近4周内发病)卒中患者是CHS发生的高危因素(P=0.022)[4]。Mc-Cabe等[14]和 Chamorro等[15]也认为脑微血管改变是发展成CHS的高风险预测指标。CHS的危险因素比较复杂,上述列举的危险因素已得到较多学者的认同。

但Grunwald[4]的研究显示有CHS症状和无CHS症状组患者的特征如年龄、性别和X片、狭窄程度、糖尿病、高脂血症、吸烟、高血压和肥胖症比较均差异无统计学意义。总之CHS的危险因素还需进一步深入研究。

4 临床表现

在1981年,Sundt和他的同事[16]就描述了CEA术后出现CHS并发不典型性偏头痛和短暂性局灶性癫痫的表现,从那时起越来越多报道了类似的症状,之后还观察到术后脑出血。CHS临床症状轻重不一,主要表现为:同侧额颞部或眶周的波动性疼痛或弥漫性头痛、面部疼痛、意识障碍、癫痫发作以及局灶性神经功能缺损的症状和体征,可突发脑内血肿或蛛网膜下腔出血[17],如果不及时救治,可导致死亡。脑出血常表现为突发严重的神经功能障碍(以偏瘫和意识障碍为特征)。CHS可以发生在术中、术后早期,也可以发生在术后3周[18],不过大部分的患者在术后几小时到几天之内发生,平均为5 d。Grunwald等[4]报道的 10例 CHS患者中3例表现脑出血,3例患者有短暂性神经功能缺损,3例患者有头痛,但无神经功能缺损,1例患者出现精神障碍。CEA术后脑出血多数在术后6 h内[19]。

5 CHS的预测方法

5.1 经颅多普勒(TCD) TCD使用经颅多普勒探头通过颅骨检测大脑中动脉血流速度。经颅多普勒监测能提供术前脑低灌注、脑血管反应、术后高灌注和术后栓塞时大脑中动脉的血流直接和实时信息。CHS时,经颅多普勒典型的显示同侧大脑中动脉血流速度提高150%～300%,随着血流下降高灌注恢复正常,临床症状逐渐改善。除检测大脑中动脉血流速度外,还有根据收缩期和舒张期的血流速度计算的脉搏指数。

5.2 脑灌注CT Ying-Chi Tseng[20]研究发现3(5%)个患者在CAS后出现CHS,平均通过时间(d MTT)显著性差异,他们认为d MTT超过3 s提示存在或复发CHS。给予CSA治疗的患者d MTT延长超过3 s提示CHS,应该继续监测,严密观察。

5.3 脑血流储备(cerebrovascular reserve,CVR) CVR是指给予刺激后脑血流灌注较基础水平增加的量。检测CVR还可在颈动脉内膜切除术前预测术后发生CHS的可能性。CV R检测可筛选那些适于行手术治疗的脑动脉狭窄患者,使其手术适应证的确定上升到病理生理学高度,而不再单纯依赖于血管狭窄率。脑血管对二氧化碳或乙酰唑胺的反应性被作为检测脑血流储备的方法。CVR通常可以用单电子发射断层扫描(SPECT)、MRI或TCD检测。在慢性脑缺血的患者脑血管已经最大程度的扩张,不会出现脑血流显著的改变CVR下降)。术前CVR下降是术后高灌注发展成CHS的危险因素。

6 CHS的预防

危险因素的筛查,对于风险患者,如严重血管狭窄,最近有新发卒中,或易出血病史,要慎重注意是否有CHS发生。预防措施:主要是血压控制。Alman认为预防CHS最重要的方法是及时发现高灌注和控制好血压。建议在手术前后使用TCD或灌注CT监测,一旦发现有高灌注,血压应该严格控制。血压正常患者如发现高灌注也应适当降低血压。术后血压推荐至少要良好控制1个月以上。有报道[18]CEA术后3周时出现CHS的患者,其中一个重要原因可能就是血压未控制好。

Abou-Chebl等发现,控制高风险的CSA术后患者过高的动脉压,能降低ICH和HPS发生率,并没有增加其他并发症和延长住院时间[3]。最近公布大样本研究显示,4494例CEA或CAS手术患者随访显示,术后血压控制差与CHS患者发展成颅内出血密切相关(P=0.0164)。术后患者最好送入重症监护室,低血压的损害作用同高血压一样要注意。推荐使用拉贝洛尔、氯压定控制血压,其不会提高脑血流,而血管紧张素转换酶阻滞剂、钙通道阻滞剂及血管扩张剂如硝普盐、硝酸甘油则会提高脑血流。

CHS是CEA和CAS治疗中不可回避要碰到的课题,弄清楚CHS才能能更好防治它,才能更顺利地开展治疗。CEA和CAS最近发展迅速,关于CHS发生的机制、危险因素和预防措施虽有不少新认识,但还有许多不太清楚的研究和看似矛盾的地方,这些地方还有待进一步研究。

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