创伤性颅脑损伤患者术后常见监测指标分析

2015-02-22 03:16周维多综述何朝晖科审校
现代医药卫生 2015年9期
关键词:渗透压病死率神经外科

周维多综述,何朝晖,刘 科审校

(1.重庆医科大学附属第一医院神经外科,重庆400016;2.重庆市急救中心神经外科,重庆400014)

创伤性颅脑损伤患者术后常见监测指标分析

周维多1综述,何朝晖1,刘 科2审校

(1.重庆医科大学附属第一医院神经外科,重庆400016;2.重庆市急救中心神经外科,重庆400014)

颅脑损伤; 创伤和损伤; 颅内压; 渗透压; 血浆; 预后; 综述

创伤性颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是神经外科常见急诊病种之一,具有较高病死率和致残率。TBI发病率据统计在100/10万~288/10万[1],而占TBI患者的5%~15%的重型颅脑创伤(severe traumatic brain injury,sTBI)病死率高达25%~65%[2]。目前,神经保护的药物治疗基本上被证明无效[3],神经重症监护(NICU)的目标已基本确立为维持机体整体稳定,减轻甚至避免继发性损伤对机体的影响,促进神经系统的恢复。本文选取颅内压(ICP)、脑灌注压(CPP)及血浆渗透压指标,对TBI患者术后常见监测项目作一综述。

1 ICP监测

ICP是指颅内容物对颅腔壁产生的压力,由脑组织、脑血容量、脑脊液共同影响。成人侧卧位ICP的正常值为0.7~2.0 kPa(1mm Hg=0.133 kPa),儿童为0.5~1.0 kPa。临床上通常把成人高于 2.0 kPa或儿童高于 1.0 kPa(7.5mm Hg)定义为ICP增高。中重型颅脑创伤、脑出血经常引起急性ICP增高,导致脑血流循环受限,脑组织因灌注不足出现缺血缺氧、代谢异常。而占位和损伤后的ICP过高时,还可因为ICP的增高不均引起部分脑组织的过度受压、移位,甚至形成脑疝,严重危及患者生命。

从20世纪60年代Lundberg等确立了脑室型ICP监测是一种安全的ICP监测方式起,ICP监测就逐渐开始应用于sTBI的救治。Alali等[4]回顾了来自美国及加拿大的大量TBI患者临床数据,结果提示,ICP监测的辅助治疗可明显降低sTBI后死亡风险。Farahvar等[5]研究结果表明,ICP监测组病死率明显降低。在一项前瞻性观察研究中,Talving等[6]指出,辅助ICP监测组病死率较未监测组显著降低,且未行ICP监测组因脑疝而导致的病死率更高。Stein等[7]在一项持续三十多年的临床Meta分析中表明,进行ICP监测的TBI患者比未进行ICP监测的患者病死率降低12%,更有多出6%的患者取得较好疗效。

ICP监测因其能迅速、准确及客观反映ICP的特点被越来越多地应用于TBI患者[8]。其对患者病情变化的实时监控,为医务人员临床用药、手术时机的判断、改善预后提供了重要帮助。现行的《美国重型颅脑外伤救治指南》也推荐使用ICP监测。

2 CPP监测

CPP是平均动脉压 [mean arterial pressure,MAP,MAP=(收缩压+2×舒张压)/3]与ICP之差。MAP理论正常值为80~100mm Hg,而ICP正常值波动在5~10mm Hg,依据CPP换算公式,CPP理论正常值则维持在70~85 mm Hg。颅脑血管具有自我调节能力,这使得CPP可波动在60~140mm Hg,使脑血流量 (cerebral blood flow,CBF)在不同环境下均保持合适的水平。当颅脑发生创伤性损伤时,脑血管本身的调节能力可能会受损或消失,增高的ICP也进一步造成CPP降低。如果出现ICP过高,甚至会造成CPP低于颅脑缺血的阈值。

从早期的Graham等[9]提出的缺血损伤理论到Bouma等[10]对CBF、有氧代谢进行的相关实验,再至后来Vigue等对临床病例的数据统计,CPP监测已基本被证实与手术预后有重要关系。目前有关CPP监测的研究上,阈值是争论的焦点。在早期的临床研究中,Rosner等[11]在治疗过程中将部分 TBI患者的CPP维持在80mm Hg以上,并将预后数据与前期患者对比,发现提高CPP的患者病死率较对照组降低了至少11%,而预后良好率则高达35%,因此提出在TBI患者的治疗过程中维持CPP>70mm Hg可以减少病死率的观点。但美国神经外科学会(american academy ofneurologicalsurgery,AANS)在 2003年的《颅脑创伤指南》中将60mm Hg推荐为CPP治疗阈值,其原因是在维持CPP>70mm Hg而颅脑并无证据表明缺血的情况下,这一水平的CPP可能会增加急性呼吸窘迫综合征(acute respiratorydistresssyndrome,ARDS)发生风险。针对这一观点,Balestreri等[12]将ICP、CPP及动脉血压(ABP)监测持续运用于429例TBI患者的治疗中,对6个月后的预后进行综合分析,证实了CPP过高(>95mm Hg)或过低(<55mm Hg)的危害,建议将CPP阈值维持在50~70mm Hg。Johnson等[13]对58例格拉斯哥昏迷量表(GCS)4~13分的TBI患者进行的前瞻性研究中,将CPP阈值进一步缩小在50~60mm Hg。

3 血浆渗透压监测

血浆渗透压是指血浆中具有渗透活性的溶质分子(主要由电解质、非电解质等组成)通过半透膜的一种吸水力量。分泌于垂体前叶的促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropichormone,ACTH)与经下丘脑-垂体束释放于垂体后叶的抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH),共同参与调解了血浆渗透压水平,使得血浆渗透压在不同环境下仍维持在正常范围(280~310mmol/L)。当下丘脑、垂体损伤时,基于这一神经递质传道束的ADH分泌量减少,尿量因而增多,血液中液体量减少,引起血浆渗透压增高。而下丘脑或垂体的损伤在TBI患者中发生率高达42.5%左右,sTBI则更高;另外,颅脑创伤的强烈刺激同时会激发患者应激反应,导致血液中ACTH、醛固酮(aldosterone,ALD)浓度不同程度升高,引起血钠水平升高及血糖、尿素氮等血液中渗透活性物质增多,导致水、盐、糖代谢紊乱,血浆渗透压水平也相应增高。

3.1 血浆渗透压与预后 血浆渗透压升高会引起全身血容量减少,紊乱的电解质与降低的血流灌注,将使得全身各脏器出现缺血缺氧及代谢障碍。从颅脑局部上讲,高水平的血浆渗透压将减少颅脑细胞胞内、胞外液体含量,致使神经细胞脱水、变性、皱缩,脑血管(特别是细小的血管)因原有空间发生改变而出现牵扯甚至撕裂,出现蛛网膜下腔、脑皮质下的出血,若出血情况凶猛,更有可能导致不同大小颅内血肿形成。同时脑血流循环的障碍也会引起颅内细小血管与静脉充血、甚至脑梗死、大静脉窦血栓形成等严重后果[14]。高水平血浆渗透压对脑血管的直接损害,已在动物实验中得到有力证明。前面提到,血浆渗透压水平由血钠、血糖、血尿素氮等活性物质共同影响,血糖升高型高血渗会引起患者体内液体量锐减,导致有效循环血量不足,从而增加脑部血流阻力,加重已有脑水肿情况,另外,高血糖下产生的酮体可引起体内血钾升高,降低中性粒细胞活性,严重影响伤口的愈合及感染的控制[15];高钠水平型高血渗对肺部损伤明显,可因细胞内液体大量转向胞外而出现肺水肿;而缺水、缺血、血容量不足的条件下,急性肾功能障碍将导致高尿素氮型高血渗,进而引起多脏器功能受损。对TBI患者来讲,颅脑的原发性损伤结合高血渗引起的颅脑局部及全身多脏器功能损害,将直接提高患者病死率、致残率。易勇等[16]在一项血浆渗透压与 TBI相关性研究中,对136例中、sTBI患者入院时行GCS评分,持续监测血浆渗透压、电解质、血糖、肾功能等内环境指标,并统计3个月后格拉斯哥预后量表(GOS)评分。结果表明入院时血糖、血钠、血尿素氮均影响血浆渗透压水平,而血浆渗透压与GCS评分呈正相关,与GOS评分呈负相关。在血浆渗透压水平数值上,不良预后组(平均335.66mmol/L)较之预后良好组(平均315.2mmol/L)升高明显,差异均有统计学意义(P>0.05)。这一结果与Chang等[17]在Meta分析中提出血浆渗透压水平与GOS评分呈负相关的观点一致。有关入院时GCS评分与血浆渗透压水平相关性,童丹等[18]在另一项研究中还指出可能与颅内中线结构受损引起神经内分泌的改变有关。

3.2 血浆渗透压与ICP、CPP相关性 值得注意的是,既往一般认为,颅脑创伤、颅内出血等局部因素造成的血浆渗透压升高是因为其变易累及下丘脑,致神经内分泌异常而影响渗透压水平,但已有研究指出在丘脑出血患者与非丘脑出血的患者比对中,血浆渗透压水平并无显著差异[19],这一结果提示TBI患者的内环境改变除了与下丘脑、垂体的受损有关以外,还可能存在其他影响因素。血浆渗透压与ICP、CPP可能存在内在相关性。颅脑创伤导致神经元出现损伤性崩解、脑细胞缺血缺氧,大量谷氨酸盐逸出并产生神经兴奋性毒性作用[20],

细胞膜钠泵、钙泵等离子泵运转失常,不能将细胞内多余的钠离子排出,氯离子由胞外进入胞内结合为氯化钠,

使细胞内渗透压增高,而细胞内缺氧环境下酸性物质的产生又使细胞膜通透性增加,大量水由细胞外进入细胞内,以维持细胞内外渗透压平衡,导致水钠潴留于胞内,

引起细胞肿胀,这一过程称为脑细胞毒性水肿,细胞外间隙渗透压因而相对升高。而颅脑创伤同时会造成血-

脑脊液屏障破坏,微血管通透性增加,加上细胞外液渗透压由于细胞毒性水肿的机制升高,血液中的大量液体更易渗入细胞外间隙,导致血管源性脑水肿,血浆渗透压相对升高[21]。此时脑组织表现为体积增大、移位、脑血流改变,进一步造成垂体、下丘脑挤压受损的可能性,故原发伤越重、术后脑肿胀情况纠正越差、ICP越高时,其发生可能性越大、挤压程度越重,血浆渗透压也可能随之升高[17]。

White等[22]在研究中指出,人脑血管在正常情况下可以对压力、黏度和代谢等因素作出自动调节,血压、血黏度或代谢量的变化信息将引起血管实时调节脑灌注量,保证脑组织有足够的供血、供氧。脑创伤发生后,由于受伤严重程度和受伤时间的关系,TBI患者伤后、术后脑血管的自动调节能力部分或全部丧失[23],对于高血渗等异常信号无法及时作出正常调整以恢复合适血流灌注量维持脑组织供血、供氧。此时脑血流量(CBF)主要由CPP所决定,表现为压力依赖性。因为CPP=MAPICP,故患者如减压术后脑肿胀情况改善较差,ICP纠正欠佳,脑血液循环通路重建不理想,脑血管床扩张不良时,ICP越高,CPP水平就越低。基于ICP与血浆渗透压的正相关可能性,血浆渗透压水平可能与CPP存在负相关性。

血浆渗透压作为方便、经济、安全、有效的监测方法已被广泛应用于指导临床脱水和补液治疗,但与ICP、CPP相关性目前尚待进一步探讨,其结果将对NICU,特别是基层医院NICU术后监测提供更多信息。

4 展 望

随着监测技术的发展,TBI患者的病死率已有所降低,但无论是ICP监测、CPP监测、血浆渗透压监测还是其他各类监测,目前都还缺乏足够的前瞻性随机对照研究[24]与相关性分析,但统一的观点是TBI患者早期、积极治疗对良好的预后有确切影响[25]。基于颅脑损伤后伤情复杂,各种因素相互影响,尚无一种监测手段能独立提供一套完善的治疗方案,所以多模式治疗策略仍是当前TBI患者的主要救治方向,以多种监测方法配合传统的神经功能检查、影像学资料,共同协助制订治疗方案。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.09.021

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1009-5519(2015)09-1337-03

2015-02-11)

周维多(1987-),男,重庆铜梁人,在读硕士研究生,主要从事神经外科临床工作;E-mail:516251800@qq.com。

何朝晖(E-mail:geno_he@yahoo.com.cn)。

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