腦高灌注綜合征的發生與預防

吳永鈞綜述 鐘維章審校

綜 述

腦高灌注綜合征的發生與預防

吳永鈞綜述 鐘維章審校

高灌注綜合征；頸動脈內膜剝脫術；頸動脈支架成形術

目前頸動脈狹窄常用的治療方法包括頸動脈內膜剝脫術(carotid endarterectomy, CEA)及頸動脈支架成形術(carotid artery stenting, CAS)。幾乎所有腦動脈重建術后的患者均會發生腦血流量(cerebral blood flow，CBF)和腦灌注增加。但只有與術前基線水平相比CBF>100%(通常以TCD或其他灌注成像檢查顯示同側動脈下游動脈平均血流速度較術前增加超過100%)才定義為高灌注狀態。當腦部過度灌注而出現臨床一系列癥狀稱為腦高灌注綜合征(CHS)。CHS多見于CEA和CAS術后，如未能及時診斷和處理，病情可能迅速進展，甚至引起嚴重危及生命的后果，本文就CHS的發生及預防綜述如下。

1 CHS歷史回顧

1975年，Sundt等[1]回顧了近10年CEA術中腦血流及EEG的變化，提出了“CHS”的概念，認為CHS是頸動脈內膜剝脫術后少見的嚴重并發癥。1978年，Spetzler等[2]在腦動靜脈畸形手術中提出“正常灌注突破理論”,認為腦部過度灌注是腦動靜脈畸形切除術后顱內出血的原因。直至1981年Sundt等[3]發現在ECA術后局部腦血流量突然增加是發生CHS的基礎，至此正式提出“高灌注綜合征”這一術語，并描述了CEA術后高灌注狀態三大表現：非典型的偏頭痛、一過性局灶性抽搐發作及腦內水腫形成。

2 CHS的流行病學特征及臨床表現

CHS是頸動脈嚴重狹窄解除術后一種罕見的嚴重并發癥，大多數研究報道認為CHS可以發生在術后幾小時到幾天內。Moulakakis等[4]匯總了13項(4 689例)關于CEA術后CHS和9項(4 446例)CAS術后CHS的研究，發現CEA術后CHS發病率為0.4%～14%，CAS術后發病率0.44%～11.7%。Ogasaw ara等[5]研究報道大樣本4 494例,比較術后CHS與顱內出血之間的關系，這些患者CEA術后CHS發生率為1.9%，其中ICH 0.4%，CAS術后CHS發生率1.1%，其中ICH 0.7%。大部分患者術后同側腦血流量會無癥狀性增加(高于基線20%～40%)，持續數小時，而部分患者術后長時間的高度充血狀態(腦血流高于基線100%～200%)，術后3～4 d達到高峰，6～7 d后降至穩態，也可能持續1～2周，少數患者可以發生在4周，因此CHS可以發生在術后4周內的任何時間[6]。Hayashi等[7]研究發現煙霧病行顳淺動脈—大腦中動脈搭橋手術同樣能引起CHS，其發生率高達15%。CHS臨床表現多樣，可以為術側額顳部疼痛、意識模糊、黃斑水腫、視覺障礙、癲癇樣發作、局灶性神經功能障礙，以及顱內或蛛網膜下出血。

3 病理生理

3.1 腦血管自主調節機制受損 腦血管平滑肌可以隨著血壓的變化相應的收縮或舒張，從而維持CBF的穩定，這就是CBF的自動調節作用，稱Bayliss效應。腦血管自主調節機制由肌原性和神經性組成。正常腦血管自主調節功能使平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)維持在60～160mm Hg范圍。當MAP低于60mm Hg或高于160mm Hg時，收縮或擴張小動脈受到各種刺激(主要由二氧化碳分壓、氫離子、碳酸過少等刺激[8])，CBF會被動地隨血壓變化而變化。頸動脈重度狹窄的患者一側大腦半球長期處于低灌注狀態，腦內小動脈極度擴張，頸動脈狹窄解除后，術側顱內動脈血流量顯著增加，由于腦血管自主調節機制受損，腦內小血管不能相應收縮調節，使得同側顱內動脈血流速度持續升高，毛細血管床灌注壓急劇升高引起灌注突破[2]及血—腦脊液屏障破壞[9]，導致滲漏大量血漿成分，形成血管源性腦水腫、顱內高壓。目前研究對腦自主調節損害的具體機制尚不明確，常見的損害因素有[10]：(1)術前低灌注區腦血管自主調節能力下降；(2)術前腦血管內皮損害；(3)氧自由基損害；(4)化學介質NO引起腦血管通透性增加。

3.2 壓力感受器反射受損 血壓急劇升高時，壓力感受器反射能夠緩沖血壓的急劇變化，CEA或CAS可造成感受器失去神經支配，反射功能缺失，使得機體不能對過度升高的血壓產生有效反應，導致腦灌注增加。

3.3 三叉神經血管反射 Macfarlane等[11]提出一種軸突樣三叉神經血管反射與CHS病理生理相關。正常情況下，三叉神經血管反射對腦有保護作用，能使血管在藥物刺激后恢復至正常張力，自身調節機制失靈是因腦缺血區血管外膜上的神經纖維病態性釋放血管活性神經肽引起血管擴張，血流增加。另外潛在的重要因素血pH值、術后二氧化碳濃度增高可加重自身調節失靈導致高灌注。

4 CHS檢測

4.1 經顱多普勒檢查(TCD) TCD目前用于檢測及評估CHS最常用的檢查方法，TCD可以測量大腦中動脈的血流速度、峰血流速度、搏動指數，達到評價同側腦血流灌注情況。大多數TCD檢測CHS的研究是基于CEA的，目前通常以開放頸動脈阻斷即刻的血流速度較術前上升100%作為預警術后是否發生CHS的標準[12]。典型CHS中，TCD顯示同側大腦中動脈血流速度呈150%～300%增加[13]。劉暴等[14]報道，血壓穩定條件下測定離手術室前的血流變化對預警CEA術后的發生更加有效。

4.2 單光子發射式計算機斷層顯像(SPECT) SPECT是評估腦血流動力學儲備的有效方法，通過監測靜態及乙酰唑胺誘導的腦血流反應，定量測定局部CBF和腦血流動力學儲備情況。Iwata等[15]報道，采用SPECT對CEA患者術前測定術側顱內苯二氮受體結合電位/腦血流量的比值明顯增高于對側，是預測發生術后CHS的獨立危險因素。術后測定腦血流變化是診斷CHS的有效指標，敏感性達100%，特異性達到89.98%[16]。但其費用高、操作復雜、乙酰唑胺可能會產生一些不良反應，均導致其臨床應用受限。

4.3 磁共振成像(MR) MR可表現白質水腫，局灶梗死以及局部或廣泛出血，但對診斷CHS并無特異性。核磁灌注成像(PWI)也可以評估術前CBF，可確定腦血管的反應性，監測出患者CEA術后過度灌注相應半球CBF的差異，但PWI不能定量，對側頸內動脈狹窄或梗阻性病變時也無明顯意義。FLAIR通過反轉恢復自由水信號壓制為零，使用釓劑增強表現腦實質及腦溝異常強化,診斷CHS的陽性率達85.7%，陰性符合率為97.4%[17]。核磁彌散顯像(DWI)在預測或診斷CHS方面價值不高。

4.4 經顱局部氧飽和度監測 使用近紅外分光鏡檢查來監測氧飽和度，通過監測氧飽和度可以評價腦血流動力學改變并預測CHS的發生，有簡便快捷、無損害的優點，不僅可以監測腦血流的高灌注還可以監測低灌注狀態[18]，該技術局限性在于紅外分光檢查探頭置于前額，只能測定局限于額葉皮質部位，不能覆蓋整個大腦中動脈區域。

4.5 經顱彩色編碼實時超聲檢查(TCCS) 與普通TCD相比，TCCS通過注射超聲造影劑來測定大腦中動脈的平均血流速度，反映頸動脈狹窄解除后腦血流動力學變化。術后大腦中動脈平均血流速度增加達到術前1.5倍水平高度預示有發生CHS高風險，對預測HS的敏感性達到77.8%，特異性87.2%[19]。

5 CHS發生的危險因素

Moulakakis等[4]總結了CHS的高危因素：(1)術前：長期高血壓；微血管病；糖尿病；高齡(年齡>70歲)；近期對側的頸動脈內膜切除手術(3個月以內)；側支循環不良及同側高級頸動脈狹窄；對側的頸動脈閉塞；不完整的Wills環；乙酰唑胺攻擊后衰減的腦血管反應；(2)圍手術期：術中遠端頸動脈壓增加40mm Hg以上；術中應用高劑量含揮發性鹵化物的麻醉劑；腦梗死；術中局部缺血；難治的術后腦過度灌注術后；(3)術后：術后高血壓;術后抗凝抗血小板抑制劑。其中最重要的危險因素是大腦儲備減少、術后高血壓及術后持續過度灌注。近期文獻報道術前糖尿病及術后高血壓為術后發生CHS的主要危險因素[8，20]。

6 CHS的防治

6.1 手術選擇時機 武強等[21]回顧性分析了169例CEA術后的臨床資料，認為腦梗死3～4周內手術，術后高灌注將增加軟化腦組織出血的風險。Maas等[22]隨訪了841例CEA術后患者，發現缺血癥狀發作者短期內行CEA術是發生CHS的明確危險因素。美國神經病學委員會報告神經功能穩定患者在前次缺血癥狀發作2周內手術將獲最大的益處[23]、倪冷等[24]報道，CEA術中應用頸動脈轉流管可縮短術中缺血時間，可降低術后CHS的發生率。

6.2 麻醉方式 目前尚無全身麻醉與局部麻醉的隨機對照試驗證據。全身麻醉下有利于術中各種操作，麻醉管理中的輕度過度通氣可降低顱壓、減輕高碳酸血癥。不同類型麻醉藥物對腦血流量和腦血管自身調節有不同的影響，異氟醚對腦代謝率及自身調節的影響是劑量依賴的，在高劑量時可損害腦血管自身調節，氧化亞氮可以誘導腦血流、顱內壓和腦血容量的輕度增加。

6.3 血壓控制 術后繼續控制血壓是治療的第1位，目前對術后收縮壓控制的量化目標還沒有共識，多數認為收縮壓控制在110～140mm Hg為宜[6，20]，Bouri等[6]報道術后收縮壓150mm Hg是腦高灌注綜合征相關性累積頻率的拐點，而術后高于180mm Hg的收縮壓時CHS的發生率高達81%。降壓藥物推薦使用拉貝洛爾和可樂定治療CHS的過度灌注，其他血管擴張藥物可能加重CHS癥狀[8]。直接血管擴張劑、鈣通道阻滯劑、血管緊張素II轉換酶抑制劑和阻滯劑有擴張腦血管、增加大腦灌注的作用，不宜用于CHS的治療[25]。α1受體和β受體拮抗劑拉貝洛爾對腦血流量沒有直接影響，能降低腦灌注壓和平均動脈壓30%，α2腎上腺素激動劑可樂定顯著降低血壓、心率和心輸出量，使腦血流量降低[8]。對于術后情緒煩躁，血壓難以控制者可加用鎮靜藥物輔助調控血壓，Suehiro等[26]報道，鎮靜藥物右美托咪定有助于控制CEA術后出現的癥狀性CHS。針對CHS的治療應持續到腦血管自動調節能力恢復，但不同患者所需時間存在差異。有些患者需要6個月，也有報道以雙側大腦半球多普勒血流信號相等作為治療結束判斷[8，27]。

6.4 術后抗氧化治療 在再灌注時中樞神經系統會產生氧自由基，可以導致術后過度灌注。有研究證實圍手術期使用自由基清除劑(依達拉奉)可以降低CHS發病率、改善認知功能[28]。術后應用依達拉奉清除氧自由基，抑制脂質過氧化作用，保護血管內皮細胞，減輕腦水腫，保護受傷腦組織。

6.5 腦水腫的治療 目前尚缺乏該類藥物對治療CHS的研究及在CHS時預防和治療腦水腫的指導性意見，如果腦水腫明顯加重，甚至引起無法控制的顱內壓增高時，可應用包括短時鎮靜，過度通氣，治療發熱，應用甘露醇、高滲鹽水和巴比妥類藥物[29]。是否對高危患者預防性使用抗癲癇藥物尚有爭議，一般不建議預防性用藥，一旦腦電圖發現亞臨床癲癇放電，則應積極抗癲癇治療。

總之，CHS是頸動脈狹窄解除術后嚴重的并發癥，目前認為CHS的發生受多因素影響，腦儲備不足和高血壓是發生CHS最重要的危險因素。CHS的病理生理及發生機制仍未完全闡明，有待進一步的研究。

1 Sundt TM, Sandok BA, Whisnant JP.Carotid endarterectomy. Complications and preoperative assessment of risk [J].Mayo Clin Proc,1975,50(6):301-306.

2 Spetzler RF,Wilson CB,Weinstein P，et al. Normal perfusion pressure breakthrough theory [J]. Clin Neurosurg,1978, 25:651-672.

3 Sundt TM Jr, Sharbrough FW, Piepgras DG，et al. Correlation of cerebral blood flow and electroencephalographic changes during carotid endarterectomy: with results of surgery and haemodynamics of cerebral ischaemia [J]. Mayo Clin Proc, 1981, 56(9):533-543.

4 Moulakakis KG, Mylonas SN, Sfyroeras GS, et al. Hyperperfusion syndrome after carotid revascularization [J]. J Vasc Surg,2009,49(4):1060-1068.

5 Ogasawara K, Sakai N, Kuroiwa T, et al. Intracranial hemorrhage associated with cerebral hyperperfusion syndrome following carotid endarterectomy and carotid artery stenting: retrospective review of 4494 patients [J]. J Neurosurg, 2007, 107(6):1130-1036.

6 Bouri S, Thapar A, Shalhoub J，et al. Hypertension and the post-carotid endarterectomy cerebral hyperperfusion syndrome[J]. Eur J Vasc Endovasc Surg, 2011, 41(2):229-237.

7 Hayashi K, Horie N, Suyama K，et al. Incidence and clinical features of symptomatic cerebral hyperperfusion syndrome after vascular reconstruction [J]. World Neurosurg，2012，78(5):447-454.

8 Lieb M, Shah U, Hines GL. Cerebral hyperperfusion syndrome after carotid intervention: a review [J].Cardiol Rev, 2012, 20(2):84-89.

9 Ivens S, Gabriel S, Greenberg G, et al.Blood-brain barrier breakdown as a novel mechanism underlying cerebral hyperperfusion syndrome [J]. J Neurol, 2010, 257(4):615-620.

10 Suga Y,Ogasawara K,Saito H, et al.Preoperative cerebral hemodynamic impairment and reactive oxygen species produced during carotid endarterectomy correlate with development of postoperative cerebral hyperperfusion [J]. Stroke, 2007, 38(10):2712-2717.

11 Macfarlane R, Moskowitz MA, Sakas DE, et al.The role of neuroeffector mechanisms in cerebral hyperperfusion syndromes [J]. J Neurosurg, 1991, 75(6):845-855.

12 Pennekamp CW, Tromp SC, Ackerstaff RG, et a1.Prediction of cerebral hyperperfusion after carotid endarterectomy with transcranial Doppler[J]. Eur J Vasc Endovasc Surg,2012,43(4):371-376.

13 Orosz L, Fülesdi B, Hoksbergen A, et al.Assessment of cerebrovascular reserve capacity in asymptomatic and symptomatic hemodynamically significant carotid stenoses and occlusions [J].Surg Neurol,2002,57(5):333-339.

14 劉暴,來志超，倪冷，等.經顱多普勒超聲預警頸動脈內膜切除術后腦高灌注綜合征 [J].中華外科雜志,2013,51(6):504-507.

15 Iwata T, Mori T, Tajiri H,et al. Predictors of hyperperfusion syndrome before and immediately after carotid artery stenting in single-photon emission computed tomography and transcranial color-coded real-time sonography studies. Predictors of hyperperfusion syndrome before and immediately after carotid artery stenting in single-photon emission computed tomography and transcranial color-coded real-time sonography studies[J].Neurosurgery,2011,68(3):649-655.

16 Ogasawara K, Konno H, Yukawa H, et al. Transcranial regional cerebral oxygen saturation monitoring during carotid endarterectomy as a predictor of postoperative hyperperfusion. [J]. Neurosurgery,2003，53(2):309-314.

17 林建虎，陸川，蔡建勇，等.頭顱MR-FLAIR增強在頸動脈支架植入術后高灌注綜合征中的應用[J].溫州醫學院院報，2013，43(7)：471-474.

18 Pennekamp CW, Immink RV, den Ruijter HM, et al. Near-infrared spectroscopy can predict the onset of cerebral hyperperfusion syndrome after carotid endarterectomy[J].Cerebrovasc Dis,2012,34(4):314-321.

19 Iwata T, Mori T, Tajiri H, et al. Diagnostic impact of transcranial Predictors of hyperperfusion syndrome before and immediately after carotid artery stenting in single-photon emission computed tomography and transcranial color-coded real-time sonography studies[J]. Neurosurgery，2011,68(3):649-655.

20 張堯,李永坤,蔡乾昆,等，頸動脈支架置入術后過度灌注綜合征的危險因素分析[J].中華老年心腦血管疾病雜志，2013，15(2)：115-118.

21 武強,王濤,竇長武,等. 頸動脈內膜切除術后患者高灌注綜合征發生機制及防治 [J].中華腦科疾病與康復雜志, 2012，2(3):31-32.

22 Maas MB, Kwolek CJ, Hirsch JA, et al.Clinical risk predictors for cerebral hyperperfusion syndrome after carotid endarterectomy[J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2013, 84(5): 569-572.

23 Chaturvedi S, Bruno A, Feasby T，et al. Carotid endarterectomy--an evidence-based review: report of the Therapeutics and Technology Assessment Subcommittee of the American Academy of Neurology [J]. Neurology, 2005, 27，65(6):794-801.

24 倪冷,劉昌偉,劉暴,等.頸動脈轉流管對預防頸動脈內膜剝脫術后腦過度灌注綜合征的作用[J]. 中華醫學雜志，2013，93(15)：1142-1145.

25 Moppett IK, Sherman RW, Wild MJ, et al. Effects of norepinephrine and glyceryl trinitrate on cerebral haemodynamics: transcranial Doppler study in healthy volunteers[J]. Br J Anaesth, 2008, 100(2): 240-244.

26 Suehiro S, Kohno K, Inoue A, et al. Two cases of cervical carotid artery stenosis with high risk post-operative hyperperfusion treated with dexmedetomidine after carotid endarterectomy[J]. No Shinkei Geka, 2010, 38(8): 731-738.

27 Kono K, Wakugawa Y, Uda K, et al. Left to right ratio of transcranial color-coded sonography for monitoring hyperperfusion syndrome after carotid artery stenting: a case report [J].No Shinkei Geka, 2011, 39(2): 149-154.

28 Ogasawara K，Inoue T，Kobayashi M，et a1．Pretreatment with the free radical scavenger edaravone prevents cerebral hyperperfusion after caro-tid endartereetomy[J]. Neurosurgery, 2004, 55(5): 1060-1670．

29 Medel R, Crowley RW, Dumont AS. Hyperperfusion syndrome following endovascular cerebral revascularization [J]. Neurosurg Focus，2009，26(3):E4.

530021 南寧，廣西壯族自治區人民醫院神經內科

鐘維章，E-mail:zhongwzh@163.com

10.3969/ j.issn.1671-6450.2014.02.043

2013-10-15)