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第六章 顱內壓增高

第一節 顱內高壓的病理生理

顱內壓增高或顱內高壓(intracranial hypertension,ICH)不是單一性疾病,而是神經外科常見臨床病理綜合征,也常見于許多內科、兒科與其他科的疾病,它有時比原發病的危害更為嚴重,可令患者致殘或死亡。只有對ICH的病理生理有深入的認識,才能對ICH的臨床現象有更深入的理解。

一、顱內壓的形成及其影響因素

一些文獻中將顱內壓(intracranial pressure,ICP)定義為顱腔內容物對顱骨所產生的壓力。有作者認為顱腦壓力包括腦實質壓力、腦靜脈壓力、腦靜脈竇壓力等。但這定義并未說明顱內壓的本質,關鍵是要闡明顱腔內容物在正常生理狀態下為什么會產生壓力與壓力的變化,正是這種壓力作用在無彈性的顱骨上才形成了ICP。

顱內壓主要是來自心臟周期性的波動以及受呼吸運動的影響導致腦血管的波動而產生的壓力。在顱內壓監測(intracranial pressure monitoring,ICPM)時可清楚地看出顱內壓的波型是由脈搏波與呼吸波所組成的(圖6-1-1)。受呼吸運動影響的脈搏波動產生的壓力傳導到腦血管與腦組織作用于無彈性的顱骨壁上而形成ICP。它可因生理活動而發生相應的變化,如咳嗽或用力等。

圖6-1-1 顱內壓監測快記錄

由于成人顱脊腔幾乎是封閉而且沒有伸縮性的,因此顱脊腔基本是不與大氣壓相通并不受大氣壓的影響,而顱內壓的測定則是在大氣壓之下進行的,因而所測得的顱內壓是顱腔內的壓力與大氣壓力之比較,即顱內壓與大氣壓之差。嬰兒與兒童由于囟門與骨縫的存在,顱腔稍有伸縮余地。

腦脊液(CSF)在顱脊腔可以自由流動,顱內壓(ICP)在顱脊腔內得以均衡地傳遞,所以當平臥時在腰部脊髓蛛網膜下腔、枕大池與側腦室等三處所測得的ICP基本是相同的,成人平臥時正常ICP值﹤2kPa(15mmHg,或﹤200mmH2O)。兒童正常ICP的上限文獻中報道尚有差異。國內虞佩蘭等報告的兒童正常值為:新生兒ICP﹤0.78kPa(5.9mmHg或80mmH2O),3歲以內﹤0.98kPa(7.36mmHg或100mmH2O),3歲以上﹤1.96kPa(14.7mmHg,或200mmH2O),凡壓力高于此值,即為ICH。

顱內壓還受其他因素的影響:①ICP與體位直接相關,由于顱腔內80%~90%為流體,因而受流體靜力壓的影響,當腰穿測壓時,臥位所測的壓力低于坐位所測的壓力,乃因臥位與坐位流體重力(gravity)的差異所致;②顱腔內有腦組織、腦脊液與血液構成顱腔內的充填壓(filling pressure),充填壓無論在生理或病理情況下(如咳嗽、用力或顱內占位病變等)均可發生變化,從而導致ICP的變化。

二、產生顱內壓增高的原因

產生ICH的原因主要是顱腔內容物的增多,主要有下列四種成分:

1.腦水腫(brain edema,BE)

腦水腫為顱內高壓各種因素中最常見者。彌漫性腦水腫可見于全身性疾病、顱腦損傷或顱內廣泛性炎癥等。局灶性病變如顱內占位性病變,它的周圍也常有腦水腫,即灶周腦水腫(perifocal edema)。所以幾乎沒有哪一種神經系統的病理變化象腦水腫那樣廣泛地存在。當腦水腫發展至顱內容積代償失調階段,則導致顱內壓增高。灶周腦水腫在原局灶性病變的基礎上,將導致ICP更加增高。總之,腦水腫在顱內高壓的發病機制方面,有極其重要的作用,抗腦水腫治療也就成為治療顱內高壓的重要措施。嚴重的顱內高壓導致腦缺血與缺氧而加重腦水腫,腦水腫的加重又使ICP進一步增高,兩者相互影響,互為因果。及早阻斷這種惡性循環才能取得好的治療效果。

2.顱內占位性病變

顱腦損傷、血腫、顱內腫瘤、膿腫及肉芽腫等也是導致ICH的常見原因。

3.CSF增多

見于原發性與繼發性腦積水。

4.顱內血容量増多

見于腦血管擴張與蛛網膜下腔出血。

以上均為顱腔內容物的增多的情況,可見于各類的疾病,如顱腦損傷、顱內炎癥、腦血管病、顱內腫瘤、先天性顱腦疾病及全身性疾病的并發癥,如嚴重的缺血缺氧而繼發嚴重的腦水腫。某一病種可能有多種成分的顱腔內容的增多,如腦外傷既有腦水腫與腦血管擴張又可能有顱內血腫。臨床工作者要從以上多方面去考慮患者的診斷與治療,才能取得最佳療效。

因顱腔體積減少,如狹顱癥等是產生ICH少見的病因。

三、顱內容積(或空間)代償

容積代償系指顱腔內能適應增加的容量而ICP不變或變化很少。顱內壓增高常是因為在無彈性的顱腔內其內容物體積增加而引起的。正是因為顱內容積代償的存在,才允許顱腔內一定容量的增加,否則正如一個充滿液體的鐵箱內,再增加一點液體也是不可能的。但在生理(如咳嗽、用力等)或病理(如腦腫脹或腦瘤等)情況下,顱內容積的變化是經常發生的,容積代償的存在對短暫或較輕的容積變化能進行調節,因此顱內容積代償功能在生理與病理情況下都是很重要的,顱內壓力的增高是由于顱內充填壓的增加超出了容積代償的范圍所致。

(一)基本概念

顱脊腔(即顱腔與脊髓腔)是一不能伸縮的容器,其總容積是不變的,其內容物有腦組織、腦脊液與血液。三者均不能壓縮,但在一定范圍內可以相互替換,所以三者中任何一種體積的增加,可導致其他兩種內容物代償性的減少,從而使顱內壓仍維持在相對平穩的狀態,不致有很大的波動,這是顱內容積(或空間)代償最基本的概念。可表示為:腦V+血V+CSFV=常數(V=容積)(Monroe-Kellie原理)。

顱內容積代償能力是有一定限度的。因為顱脊腔內流動的CSF與血液在顱脊腔內的流動與轉移較快,它們在顱腔內各約占10%,而腦組織約占80%。所以對快速顱內容積代償能力而言,從理論上講最大顱內允許增加的容量約為10%,而實際臨床上允許增加的臨界體積約僅為5%,因而對1400ml的成人顱腔來說,從臨床觀察,約50ml的急性硬腦膜外血腫或100ml的慢性硬腦膜下血腫(慢性容積代償能較充分的發揮)均可令患者處于ICH的危險狀態。由于兒童顱腔容積更小,其容積代償范圍將更小一些。嬰幼兒由于顱骨骨縫與囟門尚未閉合,而老年人伴隨有腦萎縮等因素,可在一定程度上對ICP的增高起緩沖作用。

(二)顱腔內三種內容物(CSF、血液與腦組織)在容積代償中的不同作用

1.正常情況下,CSF的產生與吸收保持平衡狀態。成人有90~150ml的CSF分布于腦室內與蛛網膜下腔。兒童4~13歲約為65~140ml,兒童較少的CSF也在一定程度上降低了容積代償功能。成人CSF的產生約為0.3~0.5ml/min,每小時約20ml,每日約500ml,每日更換5次,嬰兒每日產生約100ml。CSF主要由蛛網膜粒吸收,當ICP與上矢狀竇之壓力差為0.66kPa(5mmHg)時,則單向瓣開放,所以當ICH時,則CSF吸收加快。CSF的吸收量與ICP的高低成正比,快吸收時可高達2ml/min,從而對ICP增高起到緩沖的作用。一般認為CSF分泌速度變化很少受ICP變化的影響。

CSF的轉移對ICP的突然增高起到明顯的緩沖作用,此時顱腔內的CSF被擠壓而流入脊髓蛛網膜下腔,使脊髓硬脊膜擴張,從而使硬脊膜外脂肪組織中的靜脈叢被壓縮,靜脈血流出椎管,使顱脊腔増大。由于顱腔內的硬腦膜緊貼顱腔內面,其間沒有靜脈叢,所以顱腔內是起不了這種作用的。

2.顱內血容量(CBV)亦為提高顱內容積代償的另一重要區域。CBV約占顱內容積的10%,但它的容積代償功能取決于CBV動力學的變化,其中以靜脈系統的血液變化為主,正如全身血管床一樣,大量血液容納于低壓高容量的靜脈系統。當顱內壓開始增高時,靜脈受壓的情況就開始了,當顱內壓等于血壓時,則橋靜脈完全被壓縮,腦血流也就停止了。在兒童腦積水有時可明顯觀察到顱內靜脈血液轉移到顱外,從而頭皮靜脈怒張。因而在治療ICH時,應特別注意保持顱內靜脈回流的暢通。

3.腦組織中75%~80%為細胞內液與細胞外液,前者占腦組織中液體的85%,后者為15%。成人細胞內液約為1100ml,細跑外液約為200ml。動物實驗證明顱內高壓對腦組織外液可被排擠出約50%,細胞內液也可減少一部分,有如受壓的“海綿”,起到容積代償的作用。但因其流動與轉移較慢,它與顱內血液與CSF的快速流動與轉移起到相輔相成的作用。

綜上所述,急性顱內容積增加(如顱內出血)時,由于CSF轉移,脊髓腔內的血液轉移至腔外,CSF可在幾分鐘轉移至脊髓蛛網膜下腔,可高達15~20ml,而起到代償的作用。當慢性顱腔內容積增高(如顱內腫瘤),由于CSF的吸收加快,腦組織外液的吸收與腦萎縮,顱腔內增加的容量可高達150ml,而起到代償作用。因占位性病變而引起ICH時,當ICP達5.3kPa(40mmHg)時,常可導致腦疝的發生,腦組織的移位雖有少量容積代償的作用,但因它阻斷了CSF的循環,降低了CSF容積代償作用,而且使生命中樞受壓,常危及患者的生命。

(三)容積壓力曲線

顱內容積增加的早期,由于機體有較強的容積代償功能,ICP可不增高或增高不明顯,隨著顱內容積的增加,代償機制逐漸消耗,當發展到一臨界點時,即使少量容積的增加將引起顱內壓明顯上升。1966年Langfitt在猴的動物實驗時每小時向置于硬腦膜外的橡皮囊中注入1ml的水,當注入5ml以前,壓力上升緩慢,注入5ml以后則壓力陡峭上升,并繪出一典型的容積壓力曲線(圖6-1-2)。在人體當ICP≤2kPa(15mmHg)時,一定容積的增加很少發生ICP的變化,此時相當于圖中容積壓力曲線較平坦的線段。當ICP﹥2kPa(15mmHg)時,同樣容積的增加,則發生明顯的ICP增高,相當于圖中容積壓力曲線陡峭的線段。此時其壓力容積指數(PVI)與容積壓力反應(VPR)亦多異常,乃是容積代償機能失調的結果,ICP越高,代償機能也越差。

圖6-1-2 容積壓強曲線與容積代償能力示意圖

A區:低顱內壓,高容積代償能力;B區:低顱內壓,較低的容積代償能力;C區:高顱內壓,很低的容積代償能力

此時,在顱內壓監測下,可看出即使少量容積的增加,壓力的記錄也明顯地波動。這也說明患者有嚴重顱內壓增高。容積代償功能失調時,患者躁動不安或用力(如排便)均可導致腦疝的發生或猝死。反之,此時少量容量減少,如進行脫水療法、腦室腦脊液引流或過度通氣等,可迅速緩解顱內高壓危象。

(四)顱內的順應性與彈性

容積壓力關系也可用顱內的彈性(elastance)與順應性(compliance)來表示。兩者是一對矛盾。顱內的彈性主要來自腦組織的彈性所產生的壓力,順應性表示顱內的容積代償功能的強弱,從而決定顱腔內所能接受的容量。當代償功能較多地保留時,則順應性強而彈性弱;反之,順應性弱而彈性強,兩者互為倒數。彈性是單位容積的變化所產生的壓力的變化,用ΔP/ΔV表示(即壓力的變化/容積的變化),以mmHg為單位。順應性是顱內單位壓力的變化所產生的容積的變化,用ΔV/ΔP表示,以ml為單位。1972年Miller等利用容積/壓力關系的原理,在進行持續腦室內壓監護時,1秒向腦室注入1ml的生理鹽水,并記錄壓力上升的情況,來判斷患者的顱內壓狀態。顱內壓上升≤3mmHg為正常范圍,這種現象稱為容積壓力反應(volume pressure response,VPR)。VPR可以粗略地估計顱內的彈性。1973年Marmarou提出用壓力容積指數(pressure volume index,PVI)來計算顱內的順應性。PVI的定義為使顱內壓增高10倍所需要的容積(ml)。成人正常值為18~30ml。國內袁賢瑞等的一組臨床研究材料亦表明其正常值的下限為18ml,如PVI﹤18ml,表明容積代償功能失調。又發現PVI較VPR對預測容積代償功能更為準確。兒童正常PVI值較成人為低。也說明兒童的容積代償功能較成人差。

(五)影響顱內容積代償的其他因素

壓力容積曲線的臨界點不僅取決于顱內可轉移的CSF與血液的量,也取決于顱內容積增大的速度,顱內容積增加越快,顱內壓增高的發生也越快,即曲線的陡峭部分左移,這是因為機體的顱內容積代償需要一定的時間,這也闡明了為何顱內急性出血所引起的顱內壓增高較同等容積的顱內腫瘤引起的顱內壓增高臨床癥狀要嚴重得多。

顱內容積代償功能的強弱不僅取決于顱內容積的增減,而且與腦組織的硬度(彈性)有關,因為腦組織的硬度影響著容積壓力的轉換,當動靜脈壓力高,或腦組織含水量高(腦水腫)或有顱內占位性病變存在,則其硬度高(彈性強),而順應性弱;反之,則其硬度低(彈性弱),而順應性強(圖6-1-4)。在某些情況下類固醇的應用可令壓力容積曲線陡峭部分右移,而對顱內壓高低的變化影響較少。這可能是由于類固醇的應用有時僅在較輕的程度上減少了腦組織水分含量,改善了顱內的順應性,而尚不足以降低顱內壓。

圖6-1-4 腦脊液的容量與“腦組織的硬度”對顱內壓的影響

另一方面顱內容積壓力關系也要從顱內壓的穩定狀態(即平衡狀態)的起點來分析,即某一穩定狀態是在顱內壓處于較低,還是在較高的水平取得平衡的,但不同起點的平衡狀態的顱內壓力容積曲線是不同的(圖6-1-3)。

圖6-1-3 示意圖

(1)腦組織彈性因動脈壓強的升降與腦水分含量的增減對容積壓強曲線左移或右移的影響;(2)不同的顱內壓的平衡狀態(即穩定狀態)所出現的不同容積壓強曲線:Veq 1為較低的顱內壓平衡狀態,Veq 2為較高的平衡狀態

顱內壓最終是由許多因素決定的,即顱內占位性病變、CSF的吸收阻力與生成速度、CSF在顱腔內的含量(腦室與蛛網膜下腔)以及決定“腦組織硬度”的腦含水量與腦血管的情況(分布、容量與壓力),從圖6-1-4可以看出許多綜合因素決定了CSF的容積與“腦組織的硬度”,后兩者最終決定了顱內壓的情況(顱內壓的水平與壓力容積曲線)。

總之,顱內容積代償的變化除取決于顱內增加容積的多少之外,也取決于容積增長的速度、腦組織的彈性、原穩定狀態的顱內壓水平以及腦疝的存在與否。腦疝將減少容積代償的空間(詳見第二節)。抗ICH治療的目的也是要求最大限度地保持顱內最大的容積代償功能。

四、顱內壓與腦血流量的自動調節

(一)腦血液循環的生理特點

腦血液循環的主要功能是向腦組織供血、供氧與其他營養物質,并清除其代謝過程中的廢料,同時運送激素與介質而實現腦組織對靶器官的調節功能。

腦組織是血液供應豐富的器官之一,正常成人平均腦血流量(CBF)約為50ml/(100g·min)。成人平均腦重量為1400g,則腦血流量約為700ml/min,這表明在靜止狀態下整個腦組織的供血量為每分鐘心輸出量的15%,但成人腦組織平均重量僅占整個人體重量的2%,這表明腦組織的復雜重要功能活動需要利用整體較多的血液來維持。

腦的耗氧量也是很大的,用一氧化氮法測定腦的耗氧量為3.3~3.5ml/(100g·min),對成人整個腦來說每分鐘耗氧量為46ml,占人體每分鐘全部耗氧量的20%,而整個腦的重量僅為全體的2%。雖然在正常情況下血液對腦的氧供應處于過剩狀態,但在重度缺血情況下很快就發生腦供血供氧不足了。

從以上腦的血流量、腦營養物質的供應以及腦的氧供應情況說明中樞神經系統對缺血缺氧具有高度的敏感性,而且易于遭受缺血缺氧的損害。由于腦灰質的血流量較白質高4~6倍,而腦灰質的耗氧量又較白質多3~5倍,所以灰質對全腦缺血缺氧的損害出現得更早也更明顯。表明ICH的早期患者即可發生意識障礙。

腦血管較其他器官的血管有其獨特之處,腦的小動脈(arteriole,阻力血管)運動功能(舒縮功能)最強,與其他器官相比腦的大動脈也有明顯地運動功能,靜脈的運動功能雖存在于某些器官,但在腦則不明顯,毛細血管則無此功能。腦毛細血管有血腦屏障以及對腦溫度的調控功能。這些特點對腦灌注壓、腦血流量、腦供氧、腦溫度以及腦的生化環境有穩定的作用。

(二)顱內高壓對腦血流量自動調節的影響

腦組織的重要功能活動較其他的組織需要更多的供血與供氧,而且需要恒定的腦血流供應。成人100克腦組織每分鐘平均需要約50ml腦血流量才能維持正常功能。腦血流量(CBF)與腦灌注壓(CPP)成正比,與腦血管阻力(CVR)成反比,即CBF=CPP/CVR。腦灌注壓相當于平均動脈壓(mSAP,即舒張壓加1/3脈壓)減靜脈壓,即血液通過腦組織的有效壓力。但正常ICP為2kPa(15mmHg),腦靜脈壓為1.8kPa(14mmHg),且靜脈壓因ICP的變化而發生相應的變化,所以可將(SAP-ICP)代替(SAP-靜脈壓),即CBF=(mSAP-ICP)/CVR。從公式可以看出血壓與顱內壓的升降都會影響到腦灌注壓的升降。當腦灌注壓在6.7~20kPa(50~150mmHg)時,血壓與ICP的升降可伴有小動脈的擴張與收縮,從而保持腦血流量的恒定,稱之為腦血流量的自動調節。若顱內壓較長時間的高于6.7kPa(50mmHg)時,則自動調節機能受損,此時腦灌注壓常低于最低的CPP維持量6.7kPa(50mmHg),則腦血流量供應不足,而產生腦缺血與缺氧,則可導致細胞毒性腦水腫,使ICP更加增高。嚴重腦供血不足的患者,在20秒內進入昏迷狀態,4~8分鐘可導致腦細胞發生不可逆的損傷,患者可表現為植物生存或死亡。當進行顱壓監測時,應力爭ICP不超過5.3kPa(40mmHg),則可使腦灌注壓維持在6.7kPa(50mmHg)以上,從而減少病殘率與死亡率。因此可以說對顱內壓的監測更重要的是要將腦灌注壓控制在正常范圍內9.3~13.3kPa(70~100mmHg),以避免腦缺氧與腦的繼發性損害。

腦自動調節功能正常時,CPP的升降可通過CVR的增減使CBF在數秒鐘內得到調節,使CBF保持恒定。當自動調節功能因缺氧,高碳酸血癥或其他原因而減弱時,則調節速度變慢而且調節的程度也不完全。這種自動調節功能在病理情況下是隨著病理情況的加重而逐漸衰減的漸變過程。

在顱內壓增高的影響下,腦血流量減少的表現之一是腦血液循環減慢,乃因顱內壓增高時,腦靜脈系統是耐壓最差的,顱內靜脈壓也相應地升高,從而使動靜脈壓差變小,腦血循環減慢。只有當全身動脈增高時,血流速度才有可能恢復。循環減慢可在腦血管造影時觀察到。正常成人總循環時間為4~8秒;動脈期為1~3秒,平均2.3秒;毛細血管期為0.5秒或更短,靜脈期為1.5~4.5秒,平均3.5秒,兒童腦總循環速度與腦血流量均較青壯年為快,老年人則較青壯年為慢。顱內高壓患者腦血管造影時發現多數患者明顯減慢,最慢時可達15秒,并發現腦循環時間在11.5秒以上者(幾乎延長正常腦循環時間的1倍)皆有明顯的意識障礙。

腦血液循環的減慢在靜脈期與毛細血管期最明顯,動脈期較輕微。嚴重顱內壓增高時毛細血管期減慢程度可達3.0~3.5秒(正常0.5秒)。

嚴重顱內壓增高昏迷的患者可由于顱內壓達全身動脈壓的高度,則腦血流量為零。筆者及其他作者均曾觀察到對這類患者行腦血管造影時造影劑停止于顱底的位置,而腦血管完全不顯影,稱之為“腦填塞”(brain tamponade)或“無充填征”(non fill syndrome)。發生較長時間的“腦填塞”后,即使顱內壓已下降,由于腦小血管與毛細血管中沉凝物的堆積,仍可不再顯影,稱為“無再灌流”現象(no reflow phenomenon)。此時患者進入“腦死亡”(brain death)階段。

(三)其他因素對腦血流量自動調節的影響

從圖6-1-5可看出PaCO2、PaO2與BP三者的變化與CBF的關系,當PaO2與BP的壓力在8~21.3kPa(60~160mmHg)的變化過程中,CBF基本保持恒定。但當PaCO2升高時CBF則隨之增大,CBV與ICP也隨之增高。臨床上ICH的患者,尤其是嚴重的腦外傷患者,上述的變化較常見,應注意將它們的變化控制在理想的范圍內,尤其是PaCO2變化。

圖6-1-5 血壓、氧分壓與二氧化碳分壓對正常腦組織腦血流量的影響

血液PaCO2正常值為5.3kPa(40mmHg),當PaCO2低于2.7(20mmHg)時,CBF減少40%,當PaCO2增至10.7kPa(80mmHg)時,則CBF幾乎增加1倍。因此控制PaCO2在正常或偏低的水平,對控制ICH至為重要。研究發現CBF中PaCO2一次性的降低,則CBF可下降并維持數小時之久。高碳酸血癥時CSF的PH值也需要數小時才能恢復。在持續的高碳酸血癥時,正常腦組織CBF與ICP可增高達12小時之久,均表明了腦血管對PaCO2變化的敏感性。從圖6-1-5中可以看出在CBF調節中,PaCO2是很重要的因素。

PaO2對CBF的影響與PaCO2比較相對較小,PaO2在6.7~20kPa(50~150mmHg)時,CBF基本保持恒定。僅當PaO2降至50mmHg以下時,則CBF增加,當降至4.7kPa(35mmHg)以下時,則CBF增加32%,降至2kPa(15mmHg)時,則CBF增加至正常的4倍。此時CBV與ICP亦將增加。

CBF的自動調節在受傷的腦組織常受到破壞。如腦外傷使這種調節受損,則腦血管擴張,超過了代謝的需要,形成“過度灌流”(luxury perfusion)或腦充血。如再加上腦缺血區的血管對低O2與高碳酸血癥的影響,更易受損而擴張,形成“血管運動麻痹”,必將増加治療的困難。

當睡眠快動眼階段(REM)CBF也會增多,這可能與睡眠時藍斑興奮性降低,血管擴張有關。

CBF與體溫呈正相關,低溫將降低CBF與ICP。每降低體溫1℃,則CSF減少約6%。筆者曾對一組腦瘤患者行術前低溫麻醉時,降溫前后行腰椎穿刺測壓,一般CSF壓力于降溫后(37℃降低至32℃)較降溫前降低約50%。

當ICH時,血管加壓反應(vasopressor response)或稱反射性血壓增高對維持正常CPP也有一定作用,但它常出現于較嚴重ICH的患者,乃因腦干缺血致交感神經興奮而引起的。這種反應出現較晚,甚至在CPP小于4~6.7kPa(30~50mmHg)的情況下才出現。

五、顱內高壓與腦功能的損害

ICP增高的本身對腦功能一般無明顯損害。但見ICP高達40mmHg以上時,尤其是局灶性ICH,主要從兩個方面導致腦功能損害:一是腦移位與腦疝;另一是CBF明顯降低,致使腦缺血缺氧引起腦功能損害(圖6-1-6)。

圖6-1-6 嚴重顱內高壓腦功能損害惡性循環示意圖

(一)腦移位與腦疝對腦功能的損害

在顱內占位性病變的情況下,顱內壓在顱腔內不能均勻地分布,則產生壓力梯度,終而發生腦移位與腦疝,其中危害最大的是天幕疝、枕骨大疝、腦干軸性移位與小腦疝,它們對腦功能損害可歸納為三個方面:

1.移位與疝出的腦組織對腦干與腦神經的壓迫與牽扯使之變形、移位與扭曲,嚴重者引起組織軟化或壞死。

2.疝出的腦組織對血管的壓迫與牽扯,如大腦后動脈因天幕疝的壓迫引起枕葉內側面的梗死。大腦簾疝對大腦前動脈的壓迫可使雙下肢輕癱,稱為腦性截癱。腦干移位對腦干穿通支的牽扯可引起的腦干缺血與出血。

3.在腦疝的情況下,顱內順應性也會明顯降低。有作者提出無論是成人或兒童顱腔對總的空間緩沖作用估計為68%,其余為脊髓腔的作用。當發生枕骨大孔疝時,則失去脊髓腔的空間緩沖作用,總的顱內空間緩沖作用將減少約1/3。當發生天幕疝時,則總的空間緩沖作用將減少約2/3。Miller則提出整個顱脊腔順應性的分布情況是幕上為50%,幕下為20%,脊髓腔為30%。這闡明了為何當出現腦疝時,除因腦干受壓與扭曲令患者情況惡化外,顱內順應性明顯降低,顱內壓急劇上升,進一步加重對腦干的損害,形成惡性循環,所以一旦腦疝出現,則病情急轉直下,如不盡快解除、患者很快死亡。

(二)腦缺血對腦功能的損害

如前述CBF與CPP成正比。顱內高壓可引起CPP的改變,CPP又是維持CBF的重要因素。正常CPP為9.3~13.3kPa(70~100mmHg),當CPP降至5.3kPa(40mmHg)時,則CBF明顯下降。一般而言,當顱內壓大于5.3kPa(40mmHg)時,CPP也常降至50mmHg以下,所以5.3kPa(40mmHg)的ICP是腦功能損害的危險閾限,此時常發生嚴重的神經系統癥狀。當顱內壓為9kPa(67.6mmHg)時,則腦血流量僅為正常的25%。臨床上應力爭將顱內壓控制在40mmHg以下,當CBF小于正常的40%[約為20ml/(100g·min)],則腦電圖停止活動,小于正常的30%[約為15ml/(100g·min)]時,則產生缺血性腦水腫與不可逆的腦損害,可導致植物性生存或腦死亡。一般血壓下降較顱內壓增高引起的CBF下降更為明顯。當全身血壓下降而令腦灌注壓下降至2.7kPa(20mmHg)時,則CBF可為零。

當CBF下降導致腦缺血時,將導致腦功能的損害。腦缺血可分為全腦或局灶性腦缺血,分述如下:

1.全腦缺血

全腦缺血可能是完全性的,見于心跳呼吸暫停或溺水等情況。腦缺血有時是不十分完全的,見于顱內壓增高、血壓下降或腦動脈硬化等所致的嚴重CPP下降。此時可有鄰近腦動脈供血的分水嶺區的腦梗死(boundary zone infarction),它傾向于發生在大腦半球凸面中線旁由前向后的弧形帶的部位,即大腦中動脈與大腦前動脈供應的分水嶺區(圖6-1-7);或發生于大腦中動脈與后動脈位于顳葉的中下部位的分水嶺區。這種梗死帶在腦表面表現為皮層表面小凹陷(粒狀萎縮,granular atrophy),該處為小的皮層疤痕,在動物實驗也發現位于皮層穿通支之間的微型分水嶺區(micro watershed zone)的代謝障礙。

圖6-1-7 56歲,女性,腦動脈硬化患者,因2年內三次昏倒發作,醒后伴有眩暈,經對癥處理后短時間內恢復。MRI檢查顯示大腦半球多發腔隙梗阻灶,腦萎縮。大腦左半球有明顯的大腦中動脈與前動脈邊緣區由前向后的梗死灶。MRA顯示左大腦中動脈增粗,分支血管少于右側。無血管畸形或動脈瘤

2.占位性病變引起的局部腦缺血

占位性病變除浸潤性病變直接破壞腦組織產生功能性損害外,可產生腦組織移位與病變鄰近的血管自動調節障礙與缺血,病變鄰近的顱內壓可能高于腰穿或腦室所測的壓力。彌漫性增高的顱內壓附加在局部病灶上,則病灶鄰近的腦功能可能因局部腦血流量更低而受損,患者可能在2~3.6kPa(15~25mmHg)較低的顱內壓情況下而產生局灶癥狀,這些癥狀可能當彌漫性顱內高壓降低時而得到恢復,臨床上腦瘤患者應用激素后,癥狀可明顯改善之故。

3.彌漫性顱內壓增高與局灶性顱內壓增高的腦功能損害

正常腦組織對彌漫性顱內壓增高(如腦積水、良性顱內高壓或全身疾病引起的腦水腫等)較局灶性病變(腦挫傷或占位性病變等)引起的顱內壓增高的耐受能力要強些,這是因為彌漫性顱內高壓受到腦移位與腦疝的影響沒有局灶性顱內高壓那么嚴重之故,因此腦組織在短期內可耐受較高的顱內壓。而局灶性病變引起的顱內高壓,當顱內壓超過3.3kPa(25mmHg)時,可產生嚴重后果。因此顱內高壓對腦功能產生的損害應考慮到顱內壓增高的原因與顱內壓的水平兩個因素。此外,如位于天幕附近的顳葉占位性病變可以在疾病的較早期出現天幕疝,而此時顱內壓可以不很高。這類病變產生腦損害的機制,是以天幕疝導致腦干損害為主。然而,彌漫性顱內壓增高或遠離天幕的占位性病變,則常在顱內壓增高到相當高的程度后才出現腦疝,此時顱內高壓導致腦血流不足的損害則常是腦損害的主要因素。另一方面顱內壓增高的速度,如急性硬腦膜下血腫,當腦中線波移位10mm時,顱內壓力可高達50mmHg;慢性硬腦膜下血腫,當腦中線移位達20mm時,顱內壓力仍可能增高不明顯。這主要是由于顱內壓力增高的速度不同,顱腔內空間代償機制得以充分發揮之故。

第二節 顱內高壓的臨床表現

一、顱內高壓的癥狀

頭痛、嘔吐與視盤水腫是顱內高壓的三大主征。但三大主征與顱內高壓的程度并非完全一致的相關。對此在診斷時應有所警惕。

頭痛是由于顱內壓增高使腦膜、血管和神經受刺激或牽扯所致。頭痛多為持續性的跳痛,陣發性加劇,咳嗽、打噴嚏或用力等可加重頭痛。頭痛常是清晨加重,可能是因為夜間較久的平臥、呼吸抑制使PaCO2升高之故。一段時期的經常性、進行性加重的頭痛應多考慮為顱內占位病變,而較長期的陣發性頭痛多為一般性的偏頭痛等。嘔吐稍遲出現,常伴隨頭痛發生。嘔吐常呈噴射性,嘔吐后頭痛也隨之有所緩解。視盤水腫是可靠的診斷顱內高壓的客觀指標,但它的發生一般最快也得在ICH發生后兩天才出現。它是由于ICH的壓力傳至視神經鞘內,使眼底靜脈回流受阻所引起的,有時伴有片狀眼底出血。長時期的水腫會導致視神經萎縮與神力下降,不及時糾正,將導致失明,必須高度警惕。

不同程度的意識障礙將隨ICP的加重而出現,常用格拉斯哥分級評分。這是因為ICH時腦血流減慢,對缺血最敏感的大腦皮層受累,或較重的ICH致腦干移位受壓影響網狀結構所致。

較重的ICH可出現血壓升高、脈搏緩慢及呼吸不規則,稱之為庫欣反應(Cushing’s response),乃因腦干缺血所致,可見于三分之一的小腦幕切跡疝的患者。

急性發作的嚴重ICH患者的癥狀(如高血壓腦出血)為突然發生頭痛,并很快進入昏迷狀態,常伴發腦疝。嚴重的ICH的患者,當ICP﹥5.3kPa(40mmHg),不能得到較快改善時,由于CBF明顯減少,患者有可能成為植物人或腦死亡。

兒童ICH患者可見到頭皮靜脈擴張、前囟門隆起,骨縫分離與頭圍增大,后者至少可持續到12歲。

二、腦移位與腦疝

顱腔被硬腦膜的轉折而形成的大腦鐮與小腦幕(天幕)分為三個腔,即幕上的左右半球區與幕下的小腦區。腦移位與腦疝(herniation of brain)是當這些區域的顱內壓增高到一定程度時,腦組織通過某些顱內硬腦膜的裂隙或腦池以及顱腔與脊髓腔之間向壓力相對較低的部位移位的結果。根據腦疝發生的部位與疝出組織的不同,可分為許多類型并有不同的命名。如小腦幕切跡疝或天幕疝(或顳葉疝)、枕骨大孔疝(或小腦扁桃體疝)、小腦幕切跡上疝或倒疝(或小腦蚓部疝)、大腦鐮或胼胝體池疝(或扣帶回疝)及蝶嵴疝或側裂池疝。腦干沿中軸向下移位稱為腦干軸性移位(圖6-2-1)。

圖6-2-1 幕上與幕下占位病變對腦移位及腦疝發生的影響

左圖中a為大腦鐮疝,b為腦干軸性移位,c為天幕疝,d為枕骨大孔疝;右圖中a為天幕上疝,b為枕骨大孔疝

磁共振成像對小腦幕疝、枕骨大孔疝與腦干軸性移位的診斷明顯優于CT掃描。在冠狀層面上可見到疝出的腦組織(腦疝組織)的影像和腦干受壓變形及側移位的情況,如顳葉內側的腦組織疝入天幕下或小腦扁桃體疝入枕骨大孔后緣下方。在矢狀層面上,可見到腦干下移(軸性移位),即中腦與腦橋交界處到Twining線(鞍結節至枕骨內粗隆之間的連線)之間的距離縮短。

臨床上以小腦幕切跡疝與枕骨大孔疝導致的顱高壓危象最為常見。危象是由于腦疝發生了嵌頓,加重了對腦干、腦神經與腦血管的壓迫而造成的,同時由于阻斷了CSF的循環通路,降低了顱內的順應性,病情急轉直下,必須急救,才能挽救患者的生命。慢性的顱內高壓可能有腦疝存在而不一定發生嵌頓與腦危象,在有磁共振檢查的情況下,是較容易證實的。此時雖有腦疝存在,但可無明顯的癥狀。

小腦幕切跡疝多見于幕上占位病變,枕骨大孔疝多見于幕下占位病變。然而幕上病變可同時有小腦幕切跡疝與枕骨大孔疝。當小腦幕切跡開口較大時,壓力易于下傳,枕骨大孔疝發生的機會也多些。有時兩種以上的腦疝同時存在于幕上占位性病變的患者(圖6-2-1)。茲分述如下:

(一)小腦幕切跡疝

小腦幕切跡(transtentorial herniation)與中腦之間有腦池環繞,腦池各部的劃分雖稍有不同,但一般認為位于前方的為腳間池(基底池)發生的疝稱為前疝,位于后方的為四疊體池(大腦大靜脈池)發生的疝稱為后疝。前后同時存在時則為混合性或完全性小腦幕切跡疝。幕上一側的占位性病變,腦疝常從病變同側開始,如為幕上彌漫性的顱內高壓則腦疝常為雙側性的可形成完全性的環形疝。

1.前疝(鉤回疝)

乃顳葉的鉤回部疝于腳間池。腦池前方的這一部分較其他部分寬些,因此它是小腦幕疝中最常發生的。癥狀最為典型,具有代表性,故常廣義地將它統稱為“小腦幕切跡疝”。

前疝最典型的臨床表現為患者意識障礙加重,很快進入昏迷,與腦干網狀結構進一步受累有關。對一側半球占位性病變而言,很快患側瞳孔擴大,直接與間接光反應均消失,乃因支配瞳孔括約肌的神經纖維正集中地位于動眼神經之上故很快受累之故。腦疝開始從上部壓迫動眼神經時,可能引起刺激作用而首先出現短暫的瞳孔縮小,但常難以被察覺,由于患者常處于昏迷狀態,其他眼肌麻痹的動眼神經功能障礙也難以察覺。動眼神經的損害也可能是受疝出腦組織的擠壓牽拉或被擠壓在巖床突韌帶上所致。瞳孔的變化也可能是受腦疝的擠壓致腦干的移位與缺血,使動眼神經核受累有關,由于損害的機制是多方面的,這就不難解釋少見的一些瞳孔變化的情況,如病變對側瞳孔擴大先于同側,瞳孔忽大忽小或不規則等。同側瞳孔擴大后不久,則雙側瞳孔擴大,光反應消失。此時對患者成功的搶救機會就少得多了。前疝可先直接擠壓同側的大腦腳而發生對側肢體運動障礙,少數患者可因同側半球病變使同側運動區受累有關。因對側大腦腳被擠壓在小腦幕的游離緣上而產生同側的肢體運動障礙也是可能的。由于中腦受到擠壓則出現去大腦強直。由于呼吸中樞受累,呼吸逐漸變慢而深,最后呼吸停止。在人工呼吸情況下,心跳常可維持數日之久,最后心跳停止而死亡。

小腦幕切跡疝危象而搶救成功的患者,清醒后可發現因同側大腦后動脈的損害而出現對側的同向偏盲。

2.后疝

顳葉內側后部疝入四疊體池。腦池后方的這部分較窄,所以后疝的發生明顯少于前疝。由于四疊體的上丘受累出現Parinaud綜合征,表現為雙眼上視不能。一般此時患者多處于昏迷狀態,難以觀察到。

3.上疝

后顱凹占位性病變時,小腦的上蚓部可向上疝入小腦幕后方的四疊體池,也可出現上視不能的癥狀,同樣由于神智障礙的存在而難以發現。與后疝不同的是患者同時有后顱凹占位性病變癥狀的存在。枕骨大孔疝可與上疝同時存在,而且前者常發生在先。

上疝患者可發生陣發性去大腦強直,稱為小腦性發作(cerebellar fit)。

(二)枕骨大孔疝

枕骨大孔疝(transforminal herniation)常見于后顱凹的占位性病變。小腦扁桃體通過枕骨大孔后緣疝入椎管,致使延髓與上頸髓受壓并被推向枕骨大孔的前方。病變位于小腦蚓部者,兩側扁桃體對稱的下疝,病變位于一側小腦半球者,則以同側扁桃體下疝為主。扁桃體疝因主要是壓迫延髓與上頸髓,危象發作時的主要表現為呼吸淺而慢,可突然呼吸停止,心跳停止的出現常較天幕疝來得快些。可無意識障礙或昏迷僅發生在死亡前數分鐘或數小時。Cushing反應見于約1/3的扁桃體疝的患者。慢性患者約半數出現頸部活動受限或保持為一強迫位置。一般認為是與頸段神經根受累有關,或患者有意識地采取某一特定的位置以免腦干受壓。

由于枕大池的阻塞,使CSF至脊髓腔的流動受阻,降低了顱內的順應性,加之延髓與上頸段受壓。病情常急轉直下,搶救工作是刻不容緩的。當枕骨大孔疝與上疝同時存在時,則情況更復雜、更緊急些。

(三)腦干軸性移位

幕上或幕下病變致顱內壓增高時均可導致腦干下移稱為腦干軸性移位。它可單獨存在或與腦疝并存,更多的是與天幕疝并存。當顱內壓增高時,許多病理生理的改變和臨床癥狀與均腦干軸性移位有關。

由于腦干下移受到頸髓齒狀韌帶的限制,腦干下端移位少而上端多,其上的間腦也同時下移,則可造成整個腦干向前成角的彎曲而受損。同時腦干又受到疝組織的擠壓,又由于基底動脈相對固定,而其分支腦干中央穿通支隨腦干下移而受到牽拉,造成腦干的出血與缺血,則可出現一些復雜的腦干受損的癥狀。

(四)大腦鐮疝

一側大腦半球的占位性病變可使腦組織越過大腦鐮下方向對側移位。由于前部最寬,移位主要發生在前部。向對側移位的主要是扣帶回、額葉和頂葉內側面的部分,同側或兩側的大腦前動脈的胼胝體周圍支受壓,使其供血區產生缺血或壞死。可導致一側或雙側下肢輕癱,后者稱為腦性截癱。大腦鐮疝常與天幕疝同時存在。

(五)蝶骨脊疝

蝶骨脊疝的產生可因額葉的占位病變迫使額葉的腦組織向下越過側裂池而進入顱中凹,反之,顳葉的占位病變也可使顳葉的腦組織進入前顱凹。這種不同部位腦組織的移位可使行經側裂池的大腦中動脈發生相應的向上或向下的移位,可在影像學的改變中發現。

第三節 顱內高壓的診斷與治療

一、顱內壓增高的特殊檢查方法

特殊檢查的主要目的是確定有無顱內壓增高及增高的程度,確定病變部位與性質。應根據每個患者的情況,首先根據臨床檢查結果,經過詳細分析后,對病變定位、定性與對ICH的情況的要求,選用不同的特殊檢查方法,才能收到既有實效而又經濟的效果。這些檢查方法包括腰椎穿刺測壓與CSF檢驗、顱內壓監測、經顱多普勒(TCD)腦血流速的監測、顱骨X線照片、CT、MRI、單光子發射體層攝影(SPECT)與正電子發射體層攝影(PET)等(詳見有關章節)。

馮氏等對120例嚴重腦外傷患者的CT片上腦溝腦池形態的變化可初步推斷ICP及患者的預后。輕度ICP增高3.5~4.3kPa(26.3~32mmHg)表現為腦溝及外側裂池消失;中度和重度ICP增高5.3~6.0kPa(40~45mmHg)則鞍上池及環池消失。前者死亡率在20%以下;后者死亡率高達50%。

二、顱內高壓的治療

顱內高壓的治療主要目的是盡量控制顱內壓至正常范圍,保證有效的腦灌注壓與腦的能量供應,防止或減輕腦移位或腦疝。在此基礎上爭取時間治療原發性疾病,如爭取時間進行手術治療等。

(一)一般治療

一般療法的目的是力爭保持平衡的生理狀態,如保證腦供血供氧與減少機體對氧的消耗。患者應保持安靜,躁動者盡快給予鎮靜劑控制,但用藥前應查找產生躁動的原因,如排尿不暢,膀胱膨脹是半昏迷的患者常見的現象,不解除產生躁動的原因,盲目應用鎮靜劑,有害無益。注意抬高上半身20°~30°,以利靜脈回流,有助于降低ICP,一般約能降ICP 0.8kPa(6mmHg),僅維持數小時,而后又逐漸回升至原來水平。對低血容量者在恢復血容量后再考慮抬高床頭。對昏迷患者要特別注意保證呼吸道通暢,呼吸道分泌較多者要盡早行氣管切開與吸痰,以保證氧的吸入。排空胃內容物,減少腹脹,防止嘔吐物吸入呼吸道。防止胸腔內壓力增高及頸靜脈回流受阻。注意排尿排便通暢,以利體內毒素的排出。保證血壓、血糖、血氧與PaCO2、血pH、血清電解質均為正常范圍,維持正常血容量與血滲透壓。控制CPP在正常范圍,保持體溫正常,預防癲癇發作等。

過去認為控制患者液體的入量與鈉鹽是為了減輕腦水腫,對成人每日入水量的限制為正常用量2500ml的4/5或2/3,鈉鹽也限制到正常用量的一半。Marik等提出這種提法是有嚴重缺點的,現已有實驗證明脫水并不能減輕腦水腫,對患者限制水鹽入量是對CPP下降對腦組織的繼發性的缺血損害缺乏認識。急性顱內疾患的患者有發生“腦鹽耗綜合征”(cerebral salt wasting syndrome)的可能,此時患者出現低鈉低血容量狀態,液體的限制將加重脫水而導致腦缺血。也曾有作者報告蛛網膜下腔的患者在限制入水量后發生腦梗死,所以對所有急性腦病患者保證正常的血容量是很重要的。近年發現在甘露醇脫水療法的過程中,患者大量排尿后可出現血容量不足,血壓與CPP下降而導致腦缺血缺氧,因此當前對顱內疾患的患者不應過度限制液體與鈉鹽的入量。保持ICH患者的皮膚彈性正常;每日尿量至少有500ml,血壓正常。注意保持患者血電解質、酸、堿與血糖等均在正常范圍,如此最有利于BE與ICH的恢復。對嚴重BE的患者多主張將CPP(正常為70~100mmHg)維持在正常范圍的低端,成人為70mmHg;小兒為50mmHg為宜。因為高血壓或高CPP必然增加毛細血管內靜水壓,從而加重腦水腫。這種影響對血腦屏障(BBB)損傷更廣泛更嚴重者,表現也更突出,預后也更差。而過低的CPP則將導致腦缺血缺氧,故在顱內壓監測時同時注意CPP的監測也很必要。

(二)腦疝的急救

一旦腦疝危象發生,主要是腦干受擠壓,加之CSF的循環受阻,顱內順應性明顯降低,病情將急轉直下,延誤急救,患者將很快死亡。反之,通過急救,減少顱內容積,即算少量,也可收到起死回生的效果。這是因為顱內順應性很差時,顱內少量容積增加,可令顱內壓顯著增高,促使危象發生,以致死亡。反之,少量容積減少也將使顱內壓明顯下降,腦疝危象可以得到暫時的解除,從而爭得了時間,進行進一步治療,如清除顱內占位病變的手術等。所以急救成功后,應盡快地將原發病的治療進行到底。否則第二次腦疝危象的發生,情況常較第一次更為緊迫(危象再發的間隔期短些,危象進展更快些),搶救更困難了。

不管是那種腦疝,急救的目的均為減少顱內的容量,短期內可以減少的顱腔內容物是CSF與腦水腫液,方法簡單而效果良好。

減少CSF的方法是行快速的腦室穿刺放出CSF,放出速度應稍慢些,以免引起或加重小腦幕切跡上疝與腦室塌陷。減少腦水腫液的方法是靜脈注射甘露醇或同時加用肌注呋塞米。選用的藥物的種類與劑量,應根據患者當時的脫水情況而定。一般而言爭取在患者雙側瞳孔擴大與呼吸停止之前采取這些措施,效果常是非常明顯的。患者常很快清醒,瞳孔大小也常很快恢復。

(三)抗ICH的治療

ICP高于2.7kPa(20mmHg)持續5分鐘以上者,應開始進行抗ICH的處理,高達5.3kPa(40mmHg)者,應盡快采取更得力的措施來降低ICP。茲將不同抗ICH措施介紹如下:

1.甘露醇

為目前國內外應用最廣,療效快,降壓明顯,較安全的制劑。其作用機制是當快速注入靜脈后,使血漿滲透壓迅速增高,在血腦屏障良好的情況下,形成腦組織液與血漿之間的滲透壓梯度,促使腦組織液體,包括腦細胞內、外液體,轉移至血管內,并通過近端腎小管形成的高滲透壓而產生利尿作用,同時它有抑制脈絡膜叢分泌,減少腦脊液生成,從而減輕腦水腫,降低顱內壓。有研究發現在甘露醇的治療過程中,血粘度迅速下降,使血管收縮而腦容積減少,也是降低ICP的原因。一般常用20%的甘露醇溶液,成人為每次0.25~1g/kg,靜脈緩慢推注或快速滴注。每4小時一次,于30分鐘內滴完,用藥5分鐘開始起作用,30分鐘達高峰,3~6小時作用消失。應用甘露醇爭取使血漿晶體滲透壓維持在295~320mOsm/L。有些患者達不到此水平時,可加用人血清蛋白或高滲鹽水等。超過320mOsm/L則易發生腎衰竭。

過去認為甘露醇182的大分子量不易溢出血管外,很少有反跳現象,近年發現靜注后2~4小時可發生ICP反跳現象,血腦屏障損傷廣泛與嚴重者,則反跳發生愈快。Mc-Manus(1998)將神經膠質細胞放入高滲性甘露醇內,細胞先縮小,繼之很快腫脹,可比原體積更大,可達184%~227%,而在高滲鹽水中卻無反跳現象。因此認為甘露醇滲入細胞內是應用甘露醇后顱壓反跳的原因。另外多次應用甘露醇后,其作用逐漸衰減。筆者在臨床研究中,在顱內壓監護的情況下,發現甘露醇連續應用多次后,其降壓作用明顯衰減。說明治療顱內高壓患者,連續多次應用甘露醇后,應與其他降壓措施交替使用,并應在ICPM下進行,則可減少盲目性,以提高療效。

近年來逐漸發現甘露醇的一些副作用,分述如下:

(1)水電解質紊亂:

由于甘露醇的迅速脫水與利尿作用,可導致血容量不足與發生電解質紊亂,如低血鈉、鉀或鈣,甚至休克。虞佩蘭等研究發現小兒對甘露醇或與呋塞米合用極為敏感,在一前組前瞻性研究中有3例于注射后90分鐘~8小時發生休克,均經快速補充電解質后得以恢復,故提出在兒童患者應注意“邊補邊脫”。

(2)腎衰竭:

甘露醇用量過大或過久,血漿晶體滲透壓過高(﹥320mOsm/L)者,可發生腎衰竭。

(3)心力衰竭:

對心功能較差或嬰兒應用甘露醇后,由于大量組織液進入血管內,血容量驟增,加重心臟負荷,可能導致心衰或/與肺水腫。新生兒更易發生腎衰竭,且其腦毛細血管脆弱,可引起顱內出血,應慎用。

單用甘露醇脫水,則首先有短暫的血容量增加,待利尿后血容量又減少。血容量減少后,血細胞比容增高,血細胞比容是影響全血黏度的重要因素,血黏度增高后,將影響腦組織微循環。故有人提出在常規應用甘露醇的基礎上,每日加用低分子右旋糖酐每次0.5g/kg,每日1~2次,起到稀釋血液的作用,有利于改善微循環與提高治療效果。

2.甘油

10%或20%的甘油均為高滲性脫水劑,靜脈滴注后主要是通過改變組織間的滲透壓而發揮降壓作用。楊樹源等比較10%甘油或20%甘露醇靜脈滴注,發現兩者在臨床降低顱內壓的效果相似。然而,甘油發生降顱內壓力開始的時間與降低顱內壓高峰時間均比甘露醇稍遲,而其降壓持續的時間(約6小時)比甘露醇持續時間稍久。10%的甘油溶液靜脈緩慢滴射,一般無溶血的副作用。Smedema(1994)在臨床研究中比較20%甘露醇0.5g/(kg·30min),10%甘油0.5g/(kg·60min)靜脈注射與口服85%甘油(沖淡1倍)每次0.7~0.75g/kg,結果三組降低ICP開始的時間均在滴注完畢后5~15分鐘,高峰均發生在30~60分鐘,持續時間分別為70分鐘左右,80分鐘左右與160分鐘左右,降ICP幅度分別為25%、30%與40%。說明三者均能較迅速的降低ICP,但持續時間均較短,其中口服較大劑量的甘油,則持續時間比前兩者為長。為了減少某種單一制劑長時期應用而導致的藥物失效與其副作用,甘露醇可與甘油可交替使用。甘油常用口服劑量成人為50%甘油30~50ml,每天3~4次。昏迷患者可用鼻飼甘油。

3.高滲性鹽水

高滲性鹽水(HTS 3%,5%,7.5%)為當前較多作者推薦的制劑。這主要是因為HTS降ICP的效果與甘露醇相似,但其副作用較少較輕,且其擴容、升血壓與改善CPP均優于后者,故對嚴重腦外傷合并失血性休克患者的復蘇更為有利。對應用甘露醇無效者,改用HTS也常收效。近年有更多的報導將HTS用于嚴重腦外傷患者開始的復蘇與其后的維持階段。

4.高滲性碳酸氫鈉

虞佩蘭等早在20世紀70年代治療小兒感染性腦水腫合并酸中毒者;首批液體常規地選4%或2%的碳酸氫鈉液,它對糾正酸中毒與恢復血容量效果明顯。鑒于小兒急性腦水腫患者中80%以上有酸中毒,TBI患者中酸中毒也多見,故糾正酸中毒應引起重視。Bruce于20世紀80年代曾提出,治療小兒急性BE應使血PH稍偏堿性為宜。曾有人提出補鹽過多有加重BE的可能。但在幾組共174例應用甘露醇同時用高滲性碳酸氫鈉的小兒BE病例中,除一例發生短暫高血鈉(158mmol/L)外,余血清鈉均正常,并有5例低于正常(130mmol/L)。

5.呋塞米(速尿)

為利尿性脫水劑,其作用機理是通過增加腎小球濾過率,減少腎小管對Na+、K+等的重吸收而起到利尿與脫水的目的。成人每次20~40mg口服、肌肉或靜脈注射。每6~8小時一次。

凡疑有心腎功能障礙的ICH患者、老人或小兒,可先用呋塞米,待尿量增加血容量稍減后,再用甘露醇,則可避免它所導致的心臟負荷過重。

6.人血清蛋白(簡稱清蛋白)

它是血漿膠體滲透壓構成的主要成分,它對增加血容量和維持血漿滲透壓起重要作用。每5g清蛋白溶解后,在維持機體滲透壓方面,約相當于100ml血漿或200ml全血的功能。筆者曾有兩例開放性腦外傷患者,同時伴有貧血,腦膨出明顯,多次應用甘露醇治療效果不明顯,后經輸血糾正貧血后,再用甘露醇則腦膨出很快縮回顱腔內。說明正常血膠體滲透壓的維持對降低顱內壓的重要性。一般清蛋白的凍干制劑可用5%葡萄糖液或滅菌注射用水溶解,一般使成為10%(g/ml)清蛋白溶液,用量酌情而定,采用靜脈緩慢滴注,每分鐘不超過2ml。

呋塞米與清蛋白聯合應用:呋塞米通過利尿導致脫水,不會引起心臟負荷的增加,清蛋白則提高血漿膠體滲透壓吸收水腫液進入血管中,以維持血容量;兩者脫水作用較甘露醇為緩和,但更持久,Albright(1984)稱之為“正常血容量脫水”,其副作用較少,更適用于有心腎功能障礙的患者。

7.地塞米松

它的抗腦水腫作用主要是改善與調整血腦屏障的功能,降低血管的通透性,減少CSF的生成,穩定溶酶體膜及鈣通道阻滯等。它又有抗炎、抗過敏、抗休克、抗氧化等作用。近年來研究發現顱腦外傷后下丘腦垂體系統的活性反應導致細胞因子,如腫瘤壞死因子(TNF)與白細胞介素(IL)的大量釋放,可引起炎性綜合征與毒性反應,地塞米松等糖皮質激素可抑制此反應而保護腦組織與抗腦水腫。故對血管源性腦水腫與細胞毒性腦水腫均有療效。它的作用在肌肉或靜脈注射后12~24小時發生,維持3天或更久。與甘露醇或甘油聯合應用,則后者作用快而短暫,前者作用慢而持久,兩者起到相輔相成的作用。目前常用劑量是10mg靜脈滴注,每日2~3次。近年來對地塞米松治療有人主張開始應用沖擊劑量每次0.5~1mg/kg,靜脈注射,每6小時一次;2~4次后情況好轉者,改為每次0.1~0.5mg/kg。應用大劑量激素時應與抗酸劑和胃黏膜保護劑合用,以防止消化道出血。

一般認為激素對腦瘤周圍水腫與放射性腦水腫(如γ刀術后)有明顯療效,而對嚴重腦外傷仍認為無效,更不主張大劑量激素治療。

8.腦室腦脊液引流

在行腦室法顱內壓監測的情況下,進行控制性(即將ICP控制在接近正常的范圍)持續性(即每分鐘均衡地緩慢引流)腦室CSF引流,其降ICP的效果較任何脫水劑快而明顯。一般每分鐘引流CSF 2~3滴,每日約引流240ml,常可將ICP控制在接近正常的范圍。筆者對87例嚴重腦外傷患者的前瞻性研究已證明,腦室腦脊液引流不但可以引流出CSF,而且有廓清腦水腫液的作用。這是因為水腫的腦組織壓力高些,它與腦室內較低的壓力形成壓力梯度,腦組織的水腫液則流向壓力較低的腦室內,再從導管引流緩慢流出。

嚴重腦外傷或腦缺血、缺氧常伴有腦組織與CSF中乳酸蓄積,腦室CSF引流又可清除CSF的乳酸及其他代謝產物。凡顱內出血的患者,顱內的血液與凝血酶等均可加重腦水腫,引流出血液也可避免腦水腫的加重,同時可減少腦積水的發生。這種方法的應用,也必將減少其他脫水劑的應用。

筆者87例腦室CSF引流的患者的感染率為1.15%,無顱內血腫發生。87例行133次腦室穿刺,3例穿刺失敗,失敗率為2.26%,失敗原因多為嚴重ICH腦室塌陷者。本組3例失敗者1例死亡,2例植物生存。其他作者也有報道因腦室塌陷而穿刺腦室失敗者其死亡率與殘廢率均較高。

Youmans與Dunn等均將此療法列為對ICH第一線的首要治療方法。

9.亞低溫的應用

低溫療法是通過減少腦耗氧與腦血管收縮而達到降低顱內壓的目的。每降低體溫1℃腦耗氧量與ICP可下降5%~6%。低溫對受損的腦組織的急性期有良好的保護作用,由于它降低了組織的代謝率,延緩了腦組織的損害,減輕了腦水腫。受損傷的腦組織在正常體溫下常可發展至變性與壞死,在低溫情況下則病理損害不再發展,這將有利于以后神經組織的恢復。所以以早期應用為好。江基堯等提倡用體溫為32~35℃的亞低溫療法,32℃以下易導致低血壓與心律失常。應用冬眠藥物與降溫毯行全身降溫法能可靠的達到腦降溫的目的。一般用于難以控制的ICH與嚴重腦外傷的患者,視病情維持2~14天。在降溫期間用好冬眠療法減少不良反應,也是成功實現低溫療法的關鍵。

Clifton等近兩年領導的低溫研究小組的研究結果表明在臨床應用方面尚未能肯定其療效。他們分別對102例與392例隨機分組的低溫治療(≤35℃)組與對照組相比,療效均無顯著的差異。但45歲以下的嚴重腦外傷的患者入院后即行低溫治療與對照組比較療效較好,有顯著性差異。

10.過度通氣

過度通氣療法現在一些急救中心不再推薦,主要是因為當前更重視維持嚴重腦外傷患者的CPP,而過度通氣令血管收縮與CBF減少可導致CPP下降。

過度通氣使肺泡與血液中PCO2降低,導致低碳酸血癥,它直接作用于腦阻力血管使之收縮和腦血流量減少,使腦容積縮減與ICP下降。另外也有人認為過度換氣增加了呼吸的負壓,使中心靜脈壓下降,促進腦靜脈血液回流至心臟,亦可減少腦血容積。此外,組織的酸中毒也可因呼吸導致的堿中毒得到緩解。由于過度通氣可能直接作用于血管壁肌層,對腦阻力血管已處于麻痹狀態者,有人認為仍可起到收縮血管的作用。

一般認為正負壓過度通氣效果最好。吸入氣體中含氧40%~100%,使動脈PO2維持在90~100mmHg;而動脈PCO2降至25~35mmHg(若低于20mmHg可導致腦缺血)為恰當。

過度通氣是通過降低CBF而降低ICP,所以其主要的副作用是腦缺氧。Meixensberger(1993)應用過度通氣治療28例腦外傷患者,發現其中54%例已有腦血流量減少,治療后腦血流量更減少;另46%例則有腦充血。因此提出應選擇性地應用過度通氣的治療。

11.巴比妥鹽昏迷

僅在其他降顱壓措施對ICH無效時考慮試用。最常用的藥物是硫噴妥納和戊巴比妥(pentobarbital)用大劑量的巴比妥的治療作用是令全身麻醉抑制腦的代謝活動,從而導致CBF降低與ICP下降。在治療的過程中需要較多的、持續的監測措施來防止并發癥的發生,其中最常見的是低血壓,所以僅能試用于血流動力學較穩定的患者。當前此項治療仍缺乏明顯的改善預后的報告。

12.減壓性顱骨切除術

對各種原因引起的嚴重ICH,當其他降壓措施仍無效時,減壓性的顱骨除術有可能減低死亡率,當前尚無科學性很強的報道證明此手術能改善預后。Jaeger等(2003)曾為3例因藥物治療無法控制的ICH行去骨瓣減壓,術中分別在去骨瓣與剪開硬腦膜時測定腦組織PaO2,兩次測定的PaO2均很快增加,從0.8kPa(6mmHg)增加到3.7kPa(23mmHg)。術后ICP仍維持在非危險的水平。但3例中2例呈植物性生存,1例死亡。

以上各種抗ICH的措施應根據不同的病例及同一患者的不同階段選用不同的組合。合理的選用與組合對成功的治療ICH至關重要。抗ICH措施用之過度或不足,都難以取得最佳療效,甚至有害。

對患者一些必要的客觀檢測應予以重視。如ICP與CPP的監測,腦供氧情況的多項測定及血漿晶體與膠體滲透壓的測定等項目。這些測定為嚴重ICH患者提供了客觀量化的數據,從而才有可能對治療提出合理的決策與確定某種治療的有效性。

(曹美鴻 陳善成)

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