高碳酸血症对重症脑出血患者脑血流自动调节影响1例报道

米东华，郭珍妮，杨波，董致郅，杨中华，王拥军，刘丽萍

作者单位

1100070 北京首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心神经重症医学科

2吉林大学第一医院神经内科

3北京怀柔区中医院脑病科

4首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心；国家神经系统疾病临床医学研究中心；北京脑重大疾病研究院脑卒中研究所；脑血管病转化医学北京市重点实验室

1 病例介绍

患者男性，28岁，主因“发现意识不清17 h”于2017年11月24日入院。患者17 h前被发现躺倒在地，当时意识不清，呼唤可睁眼，可简单说个别字词，坐起后身体向右侧倾斜，间断躁动，二便失禁。患者意识障碍进行性加重，12 h前呼唤不睁眼，呼吸急促，入我院急诊，测量血压180/100 mm Hg，查头颅CT示左侧外囊基底节区ICH破入脑室，脑疝征象，收入神经重症医学科。

既往史：否认高血压、ICH、脑梗死病史。吸烟史5年，20支/天。偶有少量饮酒。

入院查体：左侧上肢血压170/78 mm Hg，右侧上肢血压173/84 mm Hg。双肺呼吸音清，未闻及干湿性啰音。心率104次/分，律齐，各瓣膜区无病理性杂音。腹软，无压痛及反跳痛，肝脾肋下未触及。神经系统查体：浅昏迷。双侧瞳孔等大正圆，直径3.0 mm，对光反射灵敏。左侧肢体予疼痛刺激可躲避，右侧肢体予疼痛刺激可见肌肉收缩。四肢肌张力低，双侧腱反射对称存在。双侧Babinski征（-）。颈软，无抵抗。

辅助检查：急诊头CT（2017-11-24）显示右侧基底节区血肿（图1）。

实验室检查：血、尿、便常规正常；凝血功能、血脂、空腹血糖及糖化血红蛋白均在正常范围；血沉、抗链球菌O抗体、甲状腺功能及相关抗体、自身免疫等相关抗体检测结果均阴性。

入院诊断：

脑出血

左侧基底节区、外囊出血破入脑室高血压性

图1 患者头颅CT显示血肿变化

诊疗经过：入院后给予患者高血压ICH的常规性治疗。入院当日考虑患者血肿较大，中线移位，有脑疝征象，行微创颅内血肿碎吸术减压治疗，5 d后（2017-11-29）复查头颅CT，结果显示血肿体积缩小，脑水肿明显减轻，拔除引流管。7 d后（2017-12-01）复查头颅CT显示血肿体积继续缩小。患者肺部感染严重，经过机械通气、积极抗感染、补液、纠正电解质紊乱治疗后患者呼吸逐渐平稳，血氧饱和度正常，酸碱失衡逐渐改善，于12月18日撤离呼吸机、拔除气管插管，复查头CT显示血肿较入院时明显吸收（图1）。患者住院24 d后意识逐渐转为清楚，遗留不全混合性失语、右侧中枢性面舌瘫、右侧肢体肌力0级。出院继续康复治疗。

患者进入监护室后每日测评患者的动脉血气（图2）。11月25日及26日的血气分析提示动脉血pH值基本在正常范围之内，但是11月29日显示患者动脉血pH值有明显下降，与动脉血CO2分压变化（图3）一致，随着肺部感染的积极治疗，患者动脉血CO2分压逐渐下降，动脉血pH值也随之改善。为了明确pH值、动脉血CO2分压对该患者脑血流自动调节（cerebral autoregulation，CA）的影响，分别于微创术前（2017-11-24）、术后3 d（2017-11-27）、术后5 d（2017-11-29）、术后7 d（2017-12-01）和术后24 d（2017-12-18）对该患者CA功能进行动态评估，应用TCD联合手指血压连续监测法（finger photoplethysmography，Finapres）实时记录双侧大脑中动脉主干血流速度和平均动脉血压，通过传递函数（transfer function analysis，TFA）来导出CA功能参数，以相位差（phase difference，PD）来评估患者调节功能是否受损（PD取值为0°～90°，＜40°提示调节功能降低，0°提示调节功能完全丧失）。结果显示：患者在11月24日双侧CA均明显受损，经过微创血肿碎吸术患者于11月27日双侧CA明显好转，几乎接近正常（40°），但是在11月29日又再次下降，与动脉血CO2分压、动脉血pH值变化一致，经过积极治疗，随着动脉血CO2分压、动脉血pH值逐步改善后，患者双侧CA也逐步恢复（图4）。

2 讨论

图2 患者住院期间动脉血气pH值的动态变化

图3 患者住院期间动脉血气CO2分压的动态变化

图4 患者住院期间脑血流自动调节监测结果

高血压性ICH是卒中的常见类型之一，也是致残和致死的主要原因之一。颅内血肿可以直接造成局部神经纤维联系断裂从而导致神经功能缺损症状，另外血肿也可以造成血肿周围水肿和缺血的发生。颅内血肿的代谢产物可以造成血肿周围脑组织的毒性反应，引起水肿、变性、出血和坏死以及血脑屏障的破坏，引起脑组织肿胀、颅内压增高，加重脑缺血状态。正是因为血肿可以造成脑缺血的恶性循环状态，因此尽快清除血肿、减轻颅内压、尽快挽救继发于出血的缺血脑组织成为ICH治疗的一个重要目标[1]。目前针对血肿清除干预的手段包括开颅血肿清除、微创血肿清除（有时合用纤维蛋白溶解物）和积极的药物治疗。最近的一篇Meta分析总结了2000-2018年的5项随机对照研究和9项前瞻性对照研究显示，小创口开颅血肿清除术与微创血肿清除相比，有较低的死亡率（OR0.76，95%CI0.60～0.97），较低的再出血率（OR0.42，95%CI0.28～0.64）和较高的良好好转率（OR2.27，95%CI1.34～3.83）[2]。但是比较手术清除和积极药物治疗疗效的自发性幕上脑叶脑内血肿（spontaneous supratentorial lobar intracerebral haematomas，STICH）研究却没有给出优劣的结果[3]。为高血压性ICH患者选择合适的治疗策略是一个巨大的挑战。目前还没有可靠的证据为临床提供可供选择的临床治疗方案。

ICH后急性期降压治疗一直备受争议。积极降压可以减少血肿的扩大，但是出血急性期过度降低血压可能导致脑血流量的减少，尤其是血肿周围组织可能对血压的降低更为敏感，将导致脑组织的继发损伤并影响预后。因此，针对每个ICH患者进行“精准”降压方案可能才是正确的降压方案，脑血流自动调节测定就成为精准降压治疗研究的一个靶点。CA是指当血压在一定范围内变动时，脑血管能通过舒张或收缩的变化来维持脑血流量相对恒定的能力。对于健康成年人，当平均动脉压波动于60～160 mm Hg时，CA可以正常发挥作用。CA对机体是一种保护性机制，可以防止机体在外周血压过度波动时脑血流量也随之波动，从而出现脑组织低灌注或者过度灌注的情况，诱发脑缺血或者脑水肿。CA可分为静态调节和动态调节两部分。静态脑血流自动调节一般通过药物诱导血压变化来观察脑血流量的改变。动态脑血流自动调节反映的是在血压波动的瞬间脑血流量的瞬时变化[4]。测定动态CA（dynamic CA，dCA）有多种方法，比较常用的是血压自然波动法，就是通过连续血压监护仪实时记录血压，TCD同步记录脑血流速度，采用多种信号处理技术及数学建模方法对CA功能进行定量计算。几项小样本的研究显示ICH急性期存在dCA的受损，而且无论是出血侧还是健侧，均出现dCA的受损[5-7]。dCA的受损是一个动态演变的过程，受损可以持续到出血的第10～12天，一般在1个月内恢复，而且研究证实出血侧4～6 d的PD数值可以预测出血患者的预后不良[7]。

脑自动调节能力依赖于强大的脑血管反应性，这种反应性可以使脑血管收缩使脑灌注压（cerebral perfusion pressure，CPP）增加或者使脑血管扩张使脑灌注压下降。然而，脑血管反应性并不完全与CPP有关。其他生理过程的变化，特别是CO2的变化，也可以改变脑血管运动张力，从而调节脑血流量。CO2是一种已知的强大的脑血管舒缩调节因子，动脉血CO2分压的改变是临床中经常遇到的问题。有研究推测在高碳酸血症期间，自动调节曲线的平台向上移动和缩短，下限向右移动，上限向左移动[8]。这些变化的程度取决于高碳酸血症的严重程度。当脑阻力血管最大扩张时，严重的高碳酸血症，平台消失，压力关系呈线性关系。另外，高碳酸血症对脑血流自动调节的影响研究目前多集中在正常受试者人群，对于已经出现CA调节受损的ICH患者还鲜有报道[9-10]。对于ICH患者，由于疾病本身的发生及发展，可以导致患者出现过度通气现象，出现低碳酸血症或者合并有肺部感染情况而出现高碳酸血症，动脉血pH值的动态变化或动脉血CO2分压的动态变化如何影响CA，CA的变化如何影响患者预后还有待今后的研究做进一步补充。

本案例借助血肿微创手术为研究手段，前瞻性地探究重症ICH患者微创手术前后CA的变化。ICH急性期患者CA监测提示双侧PD均低于正常，且左侧较右侧差。随着血肿逐渐吸收，患者双侧PD逐渐恢复，但是患者病情进展，出现严重肺部感染和肠梗阻，需要进行机械通气，患者动脉血气分析显示高碳酸血症，而且进行性加重，于11月29日达到顶峰，这个时候患者双侧PD也再次出现恶化，甚至比第一次监测结果还要严重，随着治疗的逐步深入，患者高碳酸血症逐渐好转，患者的PD也逐渐好转。对该患者的动态CA监测证明，重症ICH患者CA可出现严重受损，除了血肿占位效应和继发的级联缺血反应外，外周高碳酸血症也是不容忽视的因素之一；积极纠正肺感染和高碳酸血症也可以改善患者的CA状态。

CA在多种神经系统疾病中可能受损，越来越多的临床研究关注脑自动调节的变化。在急性ICH中，CA的损害与恶化的临床结局相关。高碳酸血症损害CA，可引起低灌注和随后的缺血性事件发生，因此推测，低碳酸血症（通过过度通气的方法）在急性ICH可能改善CA，目前国际上正在进行的急性ICH患者提高脑自动调节能力的可行性研究（Feasibility of Improving Cerebral Autoregulation in Acute Intracerebral Haemorrhage，BREATHE-ICH）就是针对急性ICH患者利用简单的床边过度换气动作改善患者CA的研究，非常期待研究结果的公布[11]。