腦過度灌注綜合征

關健偉 朱治山 李 鋼 曹黎明 樂經科

廣東深圳市羅湖區人民醫院 深圳 518000

近二十余年,頸動脈內膜切除術(CEA)和頸動脈支架術(CAS)治療腦血管狹窄較傳統手術治療有無可比擬的優勢,它們的應用也越來越普及。腦過度灌注綜合征(CHS)是該治療不可避免要碰到的難題,雖然發生少,卻能致命。從某種程度上來說,CHS已經阻礙了CEA和CAS的發展。最近關于CHS發生的機制、危險因素和預防措施等雖有不少新認識,但還有許多不太清楚和看似矛盾的地方,這些地方還有待進一步深入研究。

腦過度灌注綜合征(cerebral hyperperfusion syndrome,CHS或CHS)是顱頸動脈重建術后較少發生、但卻能致命的并發癥之一,其概念最早是由Spetzler等在腦動靜脈畸形的手術中提出的。CHS可以發生在血管再通術后,包括頸動脈和椎基底動脈支架術、血管成型、顱內外動脈架橋,頸內動脈瘤夾閉后和鎖骨下動脈成型術后。目前絕大多數CHS發生于頸動脈內膜切除術(carotid endarterectomy,CEA)后和頸動脈支架術(carotid arterystenting,CAS)后。

幾乎所有顱頸動脈重建手術后的患者都會發生腦血流量(cerebral blood flow,CBF)和腦灌注的顯著增加,但只有與手術前基線水平相比(多是以TCD或其他灌注成像檢查為標準)CBF增加＞100%才定義為高灌注狀態(hyperperfusion)。CEA術后大約9%～14%的患者發生高灌注狀態,不過只有少數患者出現臨床癥狀。因此,目前大部分學者認為,CHS的是手術后基于腦血流灌注大幅度增加(較術前基礎水平增加100%以上)所致的一系列臨床癥狀的總稱。

1 CHS流行病學情況

Meyers等[1]報道140例頸動脈狹窄的患者給予CAS術后,有7例(5%)出現 CHS。Morrish等[2]研究發現 CAS術后腦出血發生率是3.8%。至今為止大樣本的回顧性研究報道術后CHS的發生率是 1.1%[3]。Grunwald等研究 417名頸動脈支架手術患者CHS發生率是2.4%(10例)[4],其中3例發生大腦內出血。在支架置入8～10 h內突然發生。可見CHS的發生率還是較低。

2 發病機制

2.1 腦血管自主調節功能(cerebral autoregulation)的損傷

絕大多數專家認為HPS是腦血管自身調節機制受損的結果[5]。腦血管的自主調節功能使平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)在50～150 mm Hg范圍內波動時,仍能保持CBF穩定(約50 mL?100 g-1?min-1),當MAP低于50mm Hg或者高于150mm Hg時,CBF則會被動的隨血壓變化而變化。嚴重的頸動脈狹窄導致長期血流灌注低,其他側枝循環根據血管自身調節功能代償性擴張[3]。因為血管長時間擴張,該血管失去根據血壓調整血管阻力的能力。在血管形成術后,腦動脈可能不能對頸動脈狹窄解除后出現突然增加的動脈壓產生收縮,因此發生毛細血管床過度灌注,引起腦水腫或腦出血[6-7]。TCD、頸動脈超聲以及SPECT均證實血管狹窄糾正后動脈血流速度和搏動指數均增加,原缺血區血流灌注明顯增強。

2.2 壓力感受器(baroreceptor reflex)的功能障礙 壓力感受器的功能障礙可能與CHS的發生有關。當系統血壓急劇升高時,壓力感受器能夠對這種變化起到緩沖作用。感受器的去神經支配,例如CEA手術或者頸動脈血管內成形術或支架置入,可以造成這一反射功能缺失。這種情況下,如果發生高血壓則能夠大幅增加腦灌注。當然,這一機制只適合頸動脈手術后,而不適用于椎基底動脈系統和顱內動脈狹窄手術。另外,球囊或頸動脈支架刺激頸動脈壓力感受器在延遲性HPS中可能起到重要作用,頸動脈壓力感受器誘發短暫性或延遲性心動過緩或低血壓,激發反彈的高血壓可能導致HPS出現[8]。

有證據表明缺血性過度灌注產生自由基和腦水腫,腦水腫壓迫神經元和神經膠質造成的損害和有毒性自由基釋放在CHS造成神經功能損害中也起重要作用[9-11]。

盡管幾乎所有的研究都顯示,發生CHS的患者都存在高灌注狀態(CBF相較手術前基線水平增加超過100%),也有一些接受CEA治療的患者在CBF僅僅增加30%～50%時就發生了CHS。有研究顯示很多發生腦內血腫的患者CBF僅增加了20%～44%。本人認為不同患者自身血管脆弱程度差異,如嚴重動脈粥樣硬化程度,導致對血流再灌注的耐受程度不一,有些糖尿病患者或長期高血壓患者,血管已經嚴重動脈硬化,既是增加少量灌注的血流,也會造成CHS。對CHS的發生機制還需要更多深入的研究。

3 CHS的危險因素

多數學者認為發生,CHS最重要的危險因素是血管狹窄程度,其他危險因素包括嚴重對側頸內動脈疾病、側支循環差、高血壓和新發的卒中[12-13]。有學者認為狹窄超過90%時,慎用CEA或CAS治療。Grunwald等417例患者CAS術前平均狹窄程度是88.6%(范圍是75%～99%),術后CHS發生率是2.4%[4]。可見狹窄低于90%,CHS的發生率還是比較低的。但也有研究顯示與對側血管狹窄并不增加發生CHS的風險。

有部分學者認為同時存在的其他疾病或不良基礎狀況:糖尿病、已存在的高血壓微血管病變、長期高血壓、小卒中發作病史、年齡＞72歲、高度頸動脈狹窄等也是發生CHS的危險因素;腦血流相關因素:包括側支循環不佳、對側頸動脈閉塞、顱底Willis環發育不良、術前低灌注狀態、腦血管活性或儲備降低、腦內盜血也是發生CHS的危險因素。

Grunwal等發現既往卒中或新發急性(最近4周內發病)卒中患者是CHS發生的高危因素(P=0.022)[4]。Mc-Cabe等[14]和 Chamorro等[15]也認為腦微血管改變是發展成CHS的高風險預測指標。CHS的危險因素比較復雜,上述列舉的危險因素已得到較多學者的認同。

但Grunwald[4]的研究顯示有CHS癥狀和無CHS癥狀組患者的特征如年齡、性別和X片、狹窄程度、糖尿病、高脂血癥、吸煙、高血壓和肥胖癥比較均差異無統計學意義。總之CHS的危險因素還需進一步深入研究。

4 臨床表現

在1981年,Sundt和他的同事[16]就描述了CEA術后出現CHS并發不典型性偏頭痛和短暫性局灶性癲癇的表現,從那時起越來越多報道了類似的癥狀,之后還觀察到術后腦出血。CHS臨床癥狀輕重不一,主要表現為:同側額顳部或眶周的波動性疼痛或彌漫性頭痛、面部疼痛、意識障礙、癲癇發作以及局灶性神經功能缺損的癥狀和體征,可突發腦內血腫或蛛網膜下腔出血[17],如果不及時救治,可導致死亡。腦出血常表現為突發嚴重的神經功能障礙(以偏癱和意識障礙為特征)。CHS可以發生在術中、術后早期,也可以發生在術后3周[18],不過大部分的患者在術后幾小時到幾天之內發生,平均為5 d。Grunwald等[4]報道的 10例 CHS患者中3例表現腦出血,3例患者有短暫性神經功能缺損,3例患者有頭痛,但無神經功能缺損,1例患者出現精神障礙。CEA術后腦出血多數在術后6 h內[19]。

5 CHS的預測方法

5.1 經顱多普勒(TCD) TCD使用經顱多普勒探頭通過顱骨檢測大腦中動脈血流速度。經顱多普勒監測能提供術前腦低灌注、腦血管反應、術后高灌注和術后栓塞時大腦中動脈的血流直接和實時信息。CHS時,經顱多普勒典型的顯示同側大腦中動脈血流速度提高150%～300%,隨著血流下降高灌注恢復正常,臨床癥狀逐漸改善。除檢測大腦中動脈血流速度外,還有根據收縮期和舒張期的血流速度計算的脈搏指數。

5.2 腦灌注CT Ying-Chi Tseng[20]研究發現3(5%)個患者在CAS后出現CHS,平均通過時間(d MTT)顯著性差異,他們認為d MTT超過3 s提示存在或復發CHS。給予CSA治療的患者d MTT延長超過3 s提示CHS,應該繼續監測,嚴密觀察。

5.3 腦血流儲備(cerebrovascular reserve,CVR) CVR是指給予刺激后腦血流灌注較基礎水平增加的量。檢測CVR還可在頸動脈內膜切除術前預測術后發生CHS的可能性。CV R檢測可篩選那些適于行手術治療的腦動脈狹窄患者,使其手術適應證的確定上升到病理生理學高度,而不再單純依賴于血管狹窄率。腦血管對二氧化碳或乙酰唑胺的反應性被作為檢測腦血流儲備的方法。CVR通常可以用單電子發射斷層掃描(SPECT)、MRI或TCD檢測。在慢性腦缺血的患者腦血管已經最大程度的擴張,不會出現腦血流顯著的改變CVR下降)。術前CVR下降是術后高灌注發展成CHS的危險因素。

6 CHS的預防

危險因素的篩查,對于風險患者,如嚴重血管狹窄,最近有新發卒中,或易出血病史,要慎重注意是否有CHS發生。預防措施:主要是血壓控制。Alman認為預防CHS最重要的方法是及時發現高灌注和控制好血壓。建議在手術前后使用TCD或灌注CT監測,一旦發現有高灌注,血壓應該嚴格控制。血壓正常患者如發現高灌注也應適當降低血壓。術后血壓推薦至少要良好控制1個月以上。有報道[18]CEA術后3周時出現CHS的患者,其中一個重要原因可能就是血壓未控制好。

Abou-Chebl等發現,控制高風險的CSA術后患者過高的動脈壓,能降低ICH和HPS發生率,并沒有增加其他并發癥和延長住院時間[3]。最近公布大樣本研究顯示,4494例CEA或CAS手術患者隨訪顯示,術后血壓控制差與CHS患者發展成顱內出血密切相關(P=0.0164)。術后患者最好送入重癥監護室,低血壓的損害作用同高血壓一樣要注意。推薦使用拉貝洛爾、氯壓定控制血壓,其不會提高腦血流,而血管緊張素轉換酶阻滯劑、鈣通道阻滯劑及血管擴張劑如硝普鹽、硝酸甘油則會提高腦血流。

CHS是CEA和CAS治療中不可回避要碰到的課題,弄清楚CHS才能能更好防治它,才能更順利地開展治療。CEA和CAS最近發展迅速,關于CHS發生的機制、危險因素和預防措施雖有不少新認識,但還有許多不太清楚的研究和看似矛盾的地方,這些地方還有待進一步研究。

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