早期不同频次高压氧配合亚低温在急性一氧化碳中毒后脑损伤修复中的应用

丁 洁,刘 伟,刘素彬

(安阳市人民医院急诊医学科,河南 安阳 455000)

急性一氧化碳中毒为常见中毒之一,因一氧化碳与血液中血红蛋白结合力为氧气的200～300倍[1],当一氧化碳经呼吸道进入人体后与血红蛋白结合,血红蛋白携氧能力丧失,引发细胞缺氧凋亡并产生炎症反应,最终导致机体各组织器官坏死。其中脑组织因血管、神经复杂,需氧量最大,急性一氧化碳中毒后往往引起损伤最严重,临床症状多表现为意识模糊或昏迷,严重者可致其死亡[2]。部分患者经急救恢复意识后2～60 d内再次出现木僵状态、帕金森病、运动及感觉神经功能障碍等神经损害症状,称为急性一氧化碳中毒后迟发性脑病(DEACMP)[3],严重降低患者生活质量。为改善急性一氧化碳中毒脑组织损伤情况,可于治疗早期进行高压氧配合亚低温治疗改善脑部缺氧情况,预防DEACMP发生。高压氧治疗为临床常用氧疗技术,广泛应用于脑卒中、神经性耳聋等脑损伤疾病,通过空气加压舱提供高压氧环境,改善患者氧气入血情况,提升血氧含量,亚低温治疗即调整治疗温度30～35 ℃,可起到保护损伤脑组织的作用[4]。目前临床对急性一氧化碳中毒患者多采用低频高压氧治疗[5],仅通过延长单次高压氧治疗时间改善其治疗效果,患者单次耐受性有限,且延长至一定时间后治疗效果达到饱和,提升空间较小,能否通过提高高压氧治疗频次提升其对患者治疗效果相关报道较少,仍需试验求证。故本研究分析不同频次高压氧配合亚低温用于急性一氧化碳中毒患者早期地治疗效果,探究其修复脑损伤的应用效果,报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2021年1月—2022年12月安阳市人民医院急诊医学科诊治的急性一氧化碳中毒患者80例作为研究对象。纳入标准:①明确存在一氧化碳气体接触史。②中毒后发生昏迷及一过性意识障碍,经抢救后意识障碍消失。③检测碳氧血红蛋白水平≥50%。④年龄≥20岁。排除标准:①其他原因引起昏迷。②伴原发性精神疾病。③伴未经处理气胸、空洞型肺结核、视网膜剥落等高压氧禁忌证。采用随机数字表法分为高频组和低频组,各40例。2组患者昏迷时间、年龄、性别比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

表1 2组患者一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 对所有患者给予急性一氧化碳中毒急救治疗,包括入院后检测血氧浓度、碳氧血红蛋白水平、心率、脑电波等生命体征,建立静脉通道,给予高浓度持续吸氧,症状严重患者可给予高压氧治疗,静注能量合剂,进行血浆置换以提高患者氧合血红蛋白水平,对于心搏骤停患者行心脏按压术,对呼吸衰竭患者给予气管插管及机械通气,对体内电解质、酸碱平衡失调患者进行纠正。待患者意识障碍消失,生命体征平稳后给予常规早期治疗,包括使用抗凝药物预防血栓,抗氧化剂等,对于出现偏瘫患者给予适当理疗及肢体训练,嘱咐患者高营养饮食,禁用神经损伤相关药物,出院后随访2个月。

高频组患者在常规早期治疗基础上加用高压氧治疗,具体为:再次确认患者无高压氧禁忌如一氧化碳中毒引起自发性脑出血等,于治疗前20 min根据患者耐受情况缓慢升高舱内压力至0.12～0.20 MPa,缓慢降低舱内温度至30～35 ℃,维持此压力及温度给予吸氧治疗30 min,休息5 min后再次给予吸氧治疗30 min,于治疗结束前20 min停止吸氧并缓慢减压出舱,治疗过程中患者如出现生命体征异常或明显不耐受表现则提前停止治疗,吸氧时间每次60 min,总治疗时间每次105 min,每日2次,两次治疗时间间隔约8 h。持续治疗30 d。

低频组患者在常规早期治疗基础上加用高压氧治疗,具体操作步骤同高频组,吸氧时间每次60 min,总治疗时间每次105 min,每日1次。持续治疗30 d。

1.2.2 观察指标 ①DEACMP发生率:记录治疗及出院随访期间2组患者DEACMP发生率[6]。②脑损伤情况:治疗前及治疗15 d后采用简易精神状态简易调查表(MMSE)对2组患者精神状态进行评估[7],MMSE量表由时间定向力、空间定向力、记忆力等7方面,30条目组成,共计30分,分数越高代表患者认知障碍越轻微。分别取2组患者清晨空腹静脉血8 mL,离心处理后取上层清液采用酶联免疫吸附法测定神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平及中枢神经特异蛋白(S100β)水平,NSE正常范围为<16.3 μg·L-1,S100β正常范围为<0.18 μg·L-1。③炎症相关检测物水平:治疗前及治疗15 d后分别取2组患者清晨空腹静脉血5 mL,离心处理后取上层清液采用双抗体夹心酶免疫分析法测定肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,采用酶联免疫吸附法测定白细胞介素-6(IL-6)水平,TNF-α正常范围为0.74～1.54 μg·L-1,IL-6正常范围为1.5～5 000 ng·L-1。④不良反应发生率:记录治疗期间2组患者氧中毒、减压病及气压性中耳炎等不良反应发生情况。

2 结果

2.2 2组患者脑损伤情况比较 治疗前,2组患者MMSE量表评分、NSE水平、S100β水平差异无统计学意义(P>0.05);治疗15 d后,2组患者MMSE量表评分较治疗前升高,NSE水平及S100β水平较治疗前降低,差异有统计学意义(P<0.05);其中高频组MMSE量表评分高于低频组,NSE水平及S100β水平低于低频组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组患者脑损伤情况比较

2.3 2组患者炎症相关检测物水平比较 治疗前,2组患者TNF-α水平及IL-6水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗15 d后,2组患者TNF-α水平及IL-6水平较治疗前下降,且高频组低于低频组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 2组患者炎症相关检测物水平比较

3 讨论

因一氧化碳与血红蛋白亲和力强,患者急性中毒后血氧含量迅速降低,造成机体各组织缺氧损伤,其中对脑组织损伤尤为严重。急性一氧化碳中毒患者往往预后效果差,表现为患者苏醒后经过一段时间假愈期出现DEACMP,DEACMP具体发病机制尚不明确,但普遍认为其与受损脑组织恢复情况相关[8],因此治疗早期改善脑组织恢复情况对于预防急性一氧化碳中毒患者DEACMP发生至关重要。

急性一氧化碳中毒发生后,一氧化碳迅速代替氧气与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,中、重度急性一氧化碳中毒患者血液几乎丧失携氧能力,缺氧情况下脑组织ATP持续消耗造成细胞能量衰竭,代偿性释放过量兴奋性神经递质产生细胞毒性造成脑损伤,同时ATP不足无法支撑细胞膜钙泵正常功能,钙离子大量内流激活磷酸化酶分解核酸造成神经细胞损伤[9]。此过程中为补充ATP,无氧糖酵解反应增加,故参与此过程的NSE水平升高,同时损伤细胞内S100β释放入血,造成血液中S100β水平升高,急性一氧化碳中毒患者多发生昏迷、意识障碍,表现为MMSE量表评分低。本研究结果显示,治疗15 d后2组患者MMSE量表评分较治疗前升高,NSE水平及S100β水平较治疗前降低,提示亚低温高、低频次高压氧治疗均能改善急性一氧化碳重度患者脑损伤情况,其中高频组MMSE量表评分明显高于低频组,NSE水平及S100β水平明显低于低频组,提示亚低温高频次高压氧治疗改善脑损伤较低频次效果更好。分析原因,高压环境下机体内氧气溶解量升高,治疗期间可维持较高血氧含量,改善患者治疗早期低氧血症状,恢复组织正常有氧呼吸,减少糖酵解;同时高压环境下患者正常脑组织血管发生收缩,降低颅内压减轻脑水肿对神经压迫产生意识障碍,而发生缺氧脑组织血管因处于低氧气高二氧化碳环境,对于高压氧敏感性降低产生舒张作用[10],血流灌注量增加促进脑细胞增殖分化,不再释放S100β入血,同时维持亚低温环境可减少兴奋性神经递质释放及钙超载,减轻其对脑组织损害[11]。当患者脱离高压氧治疗环境,环境温度及压力恢复正常,多余入血氧气逐渐流失,温度及压力对于脑部血管及血液流动学影响也消失,脑细胞增生速率回归正常水平,故高压氧治疗修复损伤脑组织效果与其治疗时间相关,高频次组患者高压氧治疗总时间多于低频次患者,有效改善损伤脑组织修复时间更长,恢复效果更好。

脑组织损伤后脑细胞发生凋亡,细胞内化学因子释放入血可引起炎症反应,巨噬细胞活性提升,分泌TNF-α增加,同时免疫系统通过增加IL-6分泌,上调白细胞生长因子水平促进白细胞增殖分化[12],故TNF-α及IL-6为炎症标志性检测物。本研究结果显示,治疗15 d后2组患者TNF-α水平及IL-6水平较治疗前均下降,提示高压氧治疗可减轻患者炎症反应。其中高频组患者TNF-α水平及IL-6水平低于低频组,提示亚低温高频次高压氧治疗减轻患者炎症反应较低频次效果更好。亚低温高压环境可提升血氧含量,减少治疗早期血氧含量低引发的再次缺氧造成的脑细胞凋亡。治疗早期高频次组维持高血氧含量时间长,纠正低氧血症引发细胞再次凋亡及时,控制炎症效果更好。

脑组织缺氧2 min后即发生不可逆损伤,故治疗早期对于脑损伤组织增生修复效果可直接影响DEACMP发病率[13]。本研究结果显示,治疗及随访期间高频组患者DEACMP发生率明显低于低频组患者,提示亚低温高频次高压氧治疗修复脑部受损组织,恢复神经功能效果更好,与前文论述亚低温高频次高压氧通过促进脑、神经细胞增殖分化,修复受损脑组织效果更好的结论相吻合。高压氧使用过程中可能发生氧中毒、减压病及气压性中耳炎等不良反应,本研究结果显示,2组患者不良反应发生率相近,提示高频次亚低温高压氧治疗不会增加相关不良反应发生风险。

综上所述,亚低温高频次高压氧用于急性一氧化碳中毒患者早期治疗可提高有效治疗时间,改善脑组织修复情况,减轻炎症反应,进而预防DEACMP发生,治疗效果确切。