陈尚军 王海燕 左毅* 韦鹏方 (陕西省核工业5医院: 神经外科; 麻醉科; 陕西省中医药大学第一附属医院神经外科,陕西 咸阳 7000)
尿激酶双向注入对SVH术后脑脊液中细胞因子影响研究
陈尚军1王海燕2左毅1*韦鹏方3
(陕西省核工业215医院:1神经外科;2麻醉科;3陕西省中医药大学第一附属医院神经外科,陕西 咸阳 712000)
目的分析重症脑室出血术后采用双向注入尿激酶对其脑脊液中细胞因子的影响,从而为大剂量尿激酶治疗脑室出血,减少继发神经损害提供依据。方法①67例脑室出血患者随机分为治疗组和对照组,治疗组:脑室外引流术后侧脑室注入尿激酶+腰大池引流术后经引流管注入尿激酶;对照组:脑室外引流术后侧脑室注入尿激酶+腰大池引流术。②两组分别术后0.5 h、24 h、72 h、5 d、7 d从侧脑室引流管抽取引流脑脊液,拔除侧脑室引流管后,行腰大池引流术,第5天、第7天、第10天、第14天、第26天,经腰大池引流管抽取脑脊液,采用双抗体夹心酶联免疫法检测脑脊液中肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、不规则趋化因子Fractalkine(FKN)。结果治疗组脑脊液中细胞因子含量较对照组明显降低,且持续时间缩短。结论重症脑室出血双向注入尿激酶较单向注入可抑制和对抗脑脊液中细胞因子含量,减少继发神经功能损害,保护脑组织提高患者生存率,减少致残率。
重症脑室出血; 尿激酶; 脑室引流术; 腰大池置管
重症脑室出血(severe ventriventicular hemorrhage, SVH ),死亡率及致残率高。如何降低死亡率和致残率?最近热门研究脑出血后产生大量炎性细胞因子,继发神经损害是主要因素,那么脑室出血(intraventricular hemorrhage, IVH)后,大剂量尿激酶对细胞因子影响的规律如何,大剂量尿激酶是否有减轻继发神经损害的作用?目前该方面文章还未见报道。我院从2013年至今采用大剂量UK双向注入,治疗SVH。并观察其脑脊液中肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素-6(interleukin-6, IL-6)、不规则趋化因子(fractalkine, FKN)含量,为大剂量尿激酶治疗SVH,减少继发性神经损害提供了一定的理论依据。
一、一般资料
该研究67例患者,均经病史及头颅CT证实为自发性单纯IVH。GCS评分在3~8分之间,其中男44例,女23例,年龄38~82岁,平均(60.16±9.23)岁。按照Graeb,IVH分级标准,评分7~10分之间,均为SVH。
二、临床表现
67例患者治疗组34例,GCS评分3分4例,4分8例,5分11例,6分7例,7分2例,8分2例。浅昏迷 4例,中度昏迷 19例,深昏迷11例。对照组33例,GCS评分3分5例,4分7例,5分10例,6分6例,7分3例,8分2例。浅昏迷5例,中度昏迷17例,深昏迷11例。据Graeb分级标准评分,其中治疗组10分7例,9分8例,8分9例,7分10例。对照组10分8例,9分6例,8 分10例,7分9例。
三、分组
67例患者经过医院伦理委员会批准、患者家属自行同意的情况下按年龄、出血量、Graeb评分,采用分层随机化,分为治疗组与对照组。治疗组:脑室外引流(extraventricular drainage, EVD)术后侧脑室注入尿激酶+腰大池引流术后经引流管注入尿激酶。对照组:脑室外引流术后侧脑室注入尿激酶+腰大池引流术;两组患者的性别、年龄、病情及脑室出血量比较,经t检验差异无统计学意义,具有可比性。
四、影像学检查
两组患者经头颅CT证实为SVH,出血量经CT机自带软件(Philips Extended Brilliance Workplace V4.5)计算,治疗组出血量22~43 ml,平均(37±2.29)ml。双侧脑室及第三、四脑室铸型21例,一侧脑室及第三、四脑室铸型13例。对照组出血量20~42 ml,平均(37±2.14)ml。双侧脑室及三、四脑室铸型19例,一侧脑室及三、四脑室铸型14例。两组出血量无显著差异。
五、治疗方法
1.两组患者均行EVD术。术后向侧脑室引流管注入UK 10万U,接引流袋并夹闭引流管2 h后,继续开放引流。持续冲洗2~6 d。常规动态复查头颅CT,监测凝血系列。待第三、四脑室内血肿减少,脑室内脑脊液循环通路通畅后,先试验夹闭引流管1 d,观察患者无明显高颅压症状,拔除侧脑室引流管。即可请麻醉科施行腰大池置管引流,持续引流脑脊液。治疗组:从腰大池引流管每日生理盐水5 ml加UK 5万U注入,对照组:单纯采用腰大池置管引流脑脊液。②两组分别术后0.5 h、24 h、72 h、5 d、7 d从侧脑室引流管抽取引流脑脊液,拔除侧脑室引流管后,行腰大池引流术,第5 天、第7天、第10天、第14天、第26天,经腰大池引流管抽取脑脊液,采用双抗体夹心酶联免疫法检测脑脊液中TNF-α、IL-6、FKN因子。
六、判断标准
CT显示侧脑室及第三、四脑室内无血肿残留,脑脊液循环通畅,或脑脊液引流清亮,颅内压正常,脑脊液常规检查正常后,可拔除腰大池引流管[1]。
七、统计学方法
67例患者中治疗组脑脊液中TNF-a和IL-6、FKN水平显著低于对照组(P<0.05,表 1~3)。脑出血患者脑脊液中TNF-a、IL-6、FKN,从发病时,开始上升, 均在脑出血后72 h达最高值,以后随时间推移逐渐降低。经大剂量尿激酶注入后,对照组脑脊液中TNF-a、IL-6、FKN值均低于对照组,且较对照组下降趋势明显,说明大剂量尿激酶双向注入可显著降低SVH患者脑脊液中细胞因子。所有患者术后病情稳定后,经脑血管造影发现动脉瘤9例,未见异常58例。根据日常生活活动能力(activities of daily, ADL)分级预后评价(表4)。治疗组0~60分3例,占8.8%;65~75分6例,占17.6%;80~90分11例,占32.4%;95~100分14例,占41.2%;对照组0~60分9例,占27.3%;65~75分8例,占24.2%;80~90分9例,占27.3%;95~100分7例,占21.2%。两组日常生活活动能力评分,采用χ2检验,χ2=16.27,P<0.05,治疗组日常生活能力预后好于对照组。两组综合比较,并发症发生率,明显低于对照组。
Groupn0.5h24h72h7d10d14d Treatment3468.26±14.1089.39±18.36a136.29±24.15a86.37±15.31a49.28±18.30a21.42±21.38a Control3370.23±31.21185.19±27.46257.41±29.37168.50±37.16117.29±27.2450.36±11.27
aP<0.05,vscontrol group.
Groupn0.5h24h72h7d10d14d Treatment3468.29±11.1881.32±22.05a97.24±17.14a77.29±24.34a38.58±21.23a20.17±14.06a Control3364.31±23.0790.21±18.10139.41±27.0999.28±17.3270.10±37.4346.27±15.27
aP<0.05,vscontrol group
Groupn0.5h24h72h7d10d14d Treatment34214.17±11.25371.27±12.18a453.19±11.42a329.18±0.97a216.45±14.30a91.26±13.27a Control33209.21±13.46439.32±15.26684.34±36.27486.34±11.33331.24±21.28211.15±23.10
aP<0.05,vscontrol group
表4 两组日常生活活动能力ADL分级预后(例数, %)
Tab 4 ADL of two groups (n, %)
GroupnValidInvalidTotal Treatment3429(85.3)a5(14.7)a34 Control3321(63.7)12(36.3)34
aP<0.05,vscontrol group.
SVH指非外伤因素导致脑室内脉络丛和室管膜下动脉破裂出血,少数由丘脑出血破入脑室系统。其致残率,死亡率均极高。病情重、进展快,如不及时有效引流,因第三、四脑室血凝块阻碍脑干血液循环[2],脑干受压和颅内高压持续时间过长,将导致脑干功能衰竭和脑皮质的不可逆损伤。最近关于脑出血后细胞因子研究较为热门。那么IVH后,大剂量尿激酶对细胞因子影响的规律如何?鲜见该方面报道。通过我们研究发现:SVH后,患者脑室系统由于血凝块堵塞,脑脊液循环受阻,脑室系统不同程度扩大,颅内压增高,脑室周围脑组织受压,同时局部血管痉挛,脑组织缺血缺氧,脑细胞水肿。脑组织损伤、坏死所产生的大量抗原刺激免疫系统,引发强烈的免疫反应激活单核巨噬细胞、淋巴细胞,使血肿液血液中 IL-1、IL-6 及 TNF-α等细胞因子含量升高[3]。同时缺氧刺激使大量FKN从变性的神经元和神经胶质细胞游离出来[4],加重脑水肿,继发神经功能损害,这是造成高死亡率及致残率的重要原因之一。故减少血块的质量效应及随后的炎症反应对脑桥中脑等重要部位的影响是IVH的治疗目标[5]。因此IVH除血肿直径破坏外,局部和全身炎症反应是继发神经损害的主要组成部分[6]。
本研究发现,这些细胞因子随着病情的进展及时间的推移,发生规律变化。其中脑脊液中细胞因子TNF-α、IL-6、FKN含量变化有一定的规律性。脑室出血后患者机体发生应激反应激活了体内单核巨噬细胞系统,激发巨噬细胞、单核细胞、T细胞产生TNF-a[7],再通过细胞因子级联反应诱导其他细胞因子,如IL-1 和 IL-6等产生加重脑损伤。TNF-α为 TNF的一种,在脑组织中高表达具有神经毒性,是关键的前炎性神经免疫介质,可加速神经细胞的死亡[8]。过量的TNF-α可引起患者免疫病理损伤,同时还可导致机体免疫调节机制的紊乱。FKN是CX3C趋化因子亚家族的唯一成员,在生理状态下仅存于大脑。可加快炎性因子渗出,促进炎性反应发生。抑制或对抗FKN表达和活性可保护脑缺血引起的损伤[9]。能明显减轻脑缺血后损伤和炎症反应[10]。IL-6主要由巨噬细胞、单核细胞、B细胞、T细胞等产生,在脑出血后可应激性升高,参与继发神经损害的重要过程,刺激前列腺素、血小板活化因子和一氧化氮合酶的生成,加速血管内皮损伤和炎性反应过程,加重脑缺血损伤[11]。因此,下调TNF-α、IL-6、FKN水平对保护神经元有重要意义。本研究发现脑脊液中TNF-a值高于IL-6值,且FKN值最高。经腰大池常规引流后脑脊液中TNF-a、IL-6、FKN等因子下降趋势明显,呈缓慢上升迅速下降规律,这可能和腰大池持续引流,大量血性脑脊液被迅速引流有关。通过表1发现,SVH后,脑脊液中炎性细胞因子TNF-α,在术后30 min脑脊液中就能检测到,随着时间延长呈逐渐升高趋势,第3天升高最为明显,达到(136.29±24.15)pg/ml。而细胞因子IL-6有着同样的规律。两者均在第3天达高峰,对照组升高要略早于治疗组,以后逐渐下降,对照组的下降慢于治疗组,两者在第7天时脑脊液中含量仍然很高。14 d后两者差距进一步缩小。说明高浓度IL-6参与神经损伤生理过程[12]。FKN因子也有以上规律,3 d时最高达到(453.19±11.42)pg/ml。病情越重,上述因子含量越高。通过向侧脑室引流管内注入尿激酶后,上述因子含量较对照组下降加快,同时向腰大池注入尿激酶后脑脊液中上述细胞因子含量亦呈下降趋势。总体规律仍然是出血后第3天脑脊液中含量最高,以后逐渐下降,7 d时脑脊液中含量仍较高。与(对照组)没有注入尿激酶时脑脊液中细胞因子变化规律一致,但细胞因子含量明显降低,说明注入大剂量尿激酶后,细胞因子含量降低,继发神经损害程度降低。患者遗留神经功能缺损减少。通过患者后期ADL评分(表4)及神经功能恢复情况亦证实了这一点。
Torres等[13]在中重度脑室出血的治疗研究中发现:大剂量UK治疗能加速清除脑室血肿,且未发生再出血现象。大剂量:8~10万U的UK注入局部,结果没有影响全身的凝血机制,也没有造成再出血[14]。同时本研究两组共发现动脉瘤9例,通过IVH治疗,未再出血,这和Litrico等[15]研究结果一致。故目前脑室内纤维蛋白溶解 ( intraventricular fibrinolysis, IVF) 对IVH治疗是安全有效的[16]。通过对比我们发现及时行脑室外引流可减轻脑组织及脑干的继发性神经损害,降低死亡率。传统注入UK为0.5~2万U,更大剂量担心再次出血。通过对照观察发现,大剂量:8~10万U的UK注入局部,结果没有影响全身的凝血机制,也没有造成再出血[17]。本组67例无一例再出血,手术前、手术后凝血机制检查无明显变化。
总之,采用大剂量尿激酶“会师式”双向注入治疗SVH,双管齐下,能快速溶解血肿,减轻局部脑组织缺血水肿,抑制和对抗TNF-α、IL-6、FKN因子释放,减轻继发神经功能损害保护脑组织。缩短置管时间,减少并发症,降低医疗费用,降低死亡率,提高生存率。给大剂量尿激酶治疗SVH找到一定的理论依据。但IVH的治疗对神经外科、神经内科及重症医学科医师仍是一个挑战[15],需要我们继续努力。
1杨天虎, 何国祥, 杨福光, 等. 侧脑室穿刺联合腰大池引流术治疗脑室铸型疗效观察 [J]. 中国医药科学, 2012, 3(6): 165-166.
2Xi G, Keep RF, Hoff JT. Mechanisms of brain injury after intracerebral hemorrhage [J]. Lancet Neurol, 2006, 5(1): 53-63.
3Kitaoka T, Hua Y, Xi G, et al. Delayed argatroban treatment reduces edema in a rat model of intracerebral hemorrhage [J]. Stroke, 2002, 33(12): 3012-3018.
4Fujimoto K, Imaizumi T, Yoshida H, et al. Interferon-gamma stimulates fractalkine expression in human bronchial epithelial cells and regulates mononuclear cell adherence [J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2001, 25(2): 233-238.
5Mayfrank L, Kissler J, Raoofi R, et al. Ventricular dilatation in experimental intraventricular hemorrhage in pigs. Characterization of cerebrospinal fluid dynamics and the effects of fibrinolytic treatment [J]. Stroke, 1997, 28 (1): 141-148.
6Cox JT. Human papillomavirus testing in primary cervical screening and abnormal papanicolaou management [J]. Cbstet Gynecol Surv, 2006, 61(6Suppl 1): S15-25.
7Park KM, Bowers WJ.Tumor necrosis factor-alpha mediated signaling in neuronal homeostasis and dysfunction [J]. Cell Signal, 2010, 22(7): 977-983.
8Suzumura A, Ito A, Yoshikawa M, et al. Ibudilast suppresses TNFalpha production by glial cells functioning mainly as type Ⅲ phosphodiesterase inhibitor in the CNS [J]. Brain Res, 1999, 837(1/-2): 203-212.
9Tarozzo G, Campanella M, Ghiani M, et al. Expression of fractalkine and its receptor, CX3R1, in response to ischaemia-reperfusion brain injury in the rat [J]. Eur J Neurosci, 2002, 15(10): 1663-1668.
10 Denes A, Ferenczi S, Halasz J, et al. Role of CX3CR1 (fractalkine receptor) in brain damage and inflammation induced by focal cerebral ischemia in mouse [J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2008, 28(10): 1707-1721.
11 Huang J, Upadhyay UM, Tamargo RJ. Inflammation in stroke and focal cerebral ischemia [J]. Surg Neurol, 2006, 66(3): 232-245.
12 Henrich-Noack P, Prehn JH, Krieglstein J. TGF-beta 1 protects hippocampal neurons against degeneration caused by transient global ischemia. Dose-response relationship and potential neuroprotective mechanisms [J]. Stroke, 1996, 27(9): 1609-1614.
13 Torres A, Plans G, Martino J, et al. Fibrinolytic therapy in spontaneous intraventricular haemorrhage: efficacy and safety of the treatment [J]. Br J Neurosurg, 2008, 22(2): 269-274.
14 郭毅, 吴坚. 高血压脑出血术后再出血31例的预防及治疗 [J]. 南通医学院学报: 医学版, 2003, 23(1): 82-83.
15 Litrico S, Almairac F, Gaberel T, et al. Intraventricular fibrinolysis for severe aneurysmal intraventricular hemorrhage: a randomized controlled trial and meta-analysis [J]. Neurosurg Rev, 2013, 36(4): 523-530.
16 付禹尧, 顾应江. 脑室出血的研究进展 [J]. 国际神经病学神经外科学杂志, 2013, 27(Z1): 439-442.
17 郭毅, 吴坚. 高血压脑出血术后再出血31例的预防及治疗 [J]. 南通医学院学报, 2003, 23(1): 82-83.
Effectofbidirectionalurokinaseinjectiononcytokinesincerebrospinalfluidaftersevereventriventicularhemorrhage
CHENShangjun1,WANGHaiyan2,ZUOYi1,WEIPengfang3
1DepartmentofNeurosurgery;2DepartmentofAnesthesia,NuclearIndustry215HospitalofShaanxiProvince;3DepartmentofNeurosurgery,GraduateStudentofShaanxiUniversityofChineseMedicine,Xianyang712000, China
ObjectiveThe effect of high-dose urokinase (UK) injection to bilateral ventricles on the cytokines in cerebrospinal fluid was analyzed after severe ventricular hemorrhage to provide the guidelines for high-dose UK injection for the treatment of ventricular hemorrhage, so as to reduce the secondary neuronal damage.MethodsA total of 67 cases of ventricular hemorrhage were divided into treatment group and control group randomly. Patients in treatment group were injected UK by lateral ventricular puncture combined bilateral ventricular drainage, while those of the control group were just injected UK from the lateral ventricle drainage. CSF of two groups was collected at 0.5 h, 24 h, 72 h, 5 d, 7 d by the lateral ventricle drainage tube. After removing the lateral ventricle drainage pipe, CSF was collected at 5 d, 7 d, 10 d, 14 d, and 26 d. TNF-α, IL-6, and FKN in CSF were analyzed by double antibody sandwich enzyme-linked immunoassay detection.ResultsThe cytokines of treatment group were significantly reduced and the damage period was shorter in treatment group than that of the control group.ConclusionBidirectional UK injection can inhibit and reduce the cytokines in CSF, so as to alleviate the neuronal damage, improve the survival rate and reduce the disability.
Severe ventriventicular hemorrhage; Urokinase injection; Ventricular puncture; External ventricular drainage
1671-2897(2016)15-136-04
·论著·
R 651
A
陕西省社会发展科技攻关基金资助项目(2015SF006)
陈尚军,副主任医师,E-mail: chenshangjun3@163.com
*通讯作者: 左毅,主任医师,E-mail: zuoyi050@yahoo.com.cn
2015-10-15;
2015-12-25)