神经外科学(第2版)
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第六章 颅内压增高

第一节 颅内高压的病理生理

颅内压增高或颅内高压(intracranial hypertension,ICH)不是单一性疾病,而是神经外科常见临床病理综合征,也常见于许多内科、儿科与其他科的疾病,它有时比原发病的危害更为严重,可令患者致残或死亡。只有对ICH的病理生理有深入的认识,才能对ICH的临床现象有更深入的理解。

一、颅内压的形成及其影响因素

一些文献中将颅内压(intracranial pressure,ICP)定义为颅腔内容物对颅骨所产生的压力。有作者认为颅脑压力包括脑实质压力、脑静脉压力、脑静脉窦压力等。但这定义并未说明颅内压的本质,关键是要阐明颅腔内容物在正常生理状态下为什么会产生压力与压力的变化,正是这种压力作用在无弹性的颅骨上才形成了ICP。

颅内压主要是来自心脏周期性的波动以及受呼吸运动的影响导致脑血管的波动而产生的压力。在颅内压监测(intracranial pressure monitoring,ICPM)时可清楚地看出颅内压的波型是由脉搏波与呼吸波所组成的(图6-1-1)。受呼吸运动影响的脉搏波动产生的压力传导到脑血管与脑组织作用于无弹性的颅骨壁上而形成ICP。它可因生理活动而发生相应的变化,如咳嗽或用力等。

图6-1-1 颅内压监测快记录

由于成人颅脊腔几乎是封闭而且没有伸缩性的,因此颅脊腔基本是不与大气压相通并不受大气压的影响,而颅内压的测定则是在大气压之下进行的,因而所测得的颅内压是颅腔内的压力与大气压力之比较,即颅内压与大气压之差。婴儿与儿童由于囟门与骨缝的存在,颅腔稍有伸缩余地。

脑脊液(CSF)在颅脊腔可以自由流动,颅内压(ICP)在颅脊腔内得以均衡地传递,所以当平卧时在腰部脊髓蛛网膜下腔、枕大池与侧脑室等三处所测得的ICP基本是相同的,成人平卧时正常ICP值﹤2kPa(15mmHg,或﹤200mmH2O)。儿童正常ICP的上限文献中报道尚有差异。国内虞佩兰等报告的儿童正常值为:新生儿ICP﹤0.78kPa(5.9mmHg或80mmH2O),3岁以内﹤0.98kPa(7.36mmHg或100mmH2O),3岁以上﹤1.96kPa(14.7mmHg,或200mmH2O),凡压力高于此值,即为ICH。

颅内压还受其他因素的影响:①ICP与体位直接相关,由于颅腔内80%~90%为流体,因而受流体静力压的影响,当腰穿测压时,卧位所测的压力低于坐位所测的压力,乃因卧位与坐位流体重力(gravity)的差异所致;②颅腔内有脑组织、脑脊液与血液构成颅腔内的充填压(filling pressure),充填压无论在生理或病理情况下(如咳嗽、用力或颅内占位病变等)均可发生变化,从而导致ICP的变化。

二、产生颅内压增高的原因

产生ICH的原因主要是颅腔内容物的增多,主要有下列四种成分:

1.脑水肿(brain edema,BE)

脑水肿为颅内高压各种因素中最常见者。弥漫性脑水肿可见于全身性疾病、颅脑损伤或颅内广泛性炎症等。局灶性病变如颅内占位性病变,它的周围也常有脑水肿,即灶周脑水肿(perifocal edema)。所以几乎没有哪一种神经系统的病理变化象脑水肿那样广泛地存在。当脑水肿发展至颅内容积代偿失调阶段,则导致颅内压增高。灶周脑水肿在原局灶性病变的基础上,将导致ICP更加增高。总之,脑水肿在颅内高压的发病机制方面,有极其重要的作用,抗脑水肿治疗也就成为治疗颅内高压的重要措施。严重的颅内高压导致脑缺血与缺氧而加重脑水肿,脑水肿的加重又使ICP进一步增高,两者相互影响,互为因果。及早阻断这种恶性循环才能取得好的治疗效果。

2.颅内占位性病变

颅脑损伤、血肿、颅内肿瘤、脓肿及肉芽肿等也是导致ICH的常见原因。

3.CSF增多

见于原发性与继发性脑积水。

4.颅内血容量増多

见于脑血管扩张与蛛网膜下腔出血。

以上均为颅腔内容物的增多的情况,可见于各类的疾病,如颅脑损伤、颅内炎症、脑血管病、颅内肿瘤、先天性颅脑疾病及全身性疾病的并发症,如严重的缺血缺氧而继发严重的脑水肿。某一病种可能有多种成分的颅腔内容的增多,如脑外伤既有脑水肿与脑血管扩张又可能有颅内血肿。临床工作者要从以上多方面去考虑患者的诊断与治疗,才能取得最佳疗效。

因颅腔体积减少,如狭颅症等是产生ICH少见的病因。

三、颅内容积(或空间)代偿

容积代偿系指颅腔内能适应增加的容量而ICP不变或变化很少。颅内压增高常是因为在无弹性的颅腔内其内容物体积增加而引起的。正是因为颅内容积代偿的存在,才允许颅腔内一定容量的增加,否则正如一个充满液体的铁箱内,再增加一点液体也是不可能的。但在生理(如咳嗽、用力等)或病理(如脑肿胀或脑瘤等)情况下,颅内容积的变化是经常发生的,容积代偿的存在对短暂或较轻的容积变化能进行调节,因此颅内容积代偿功能在生理与病理情况下都是很重要的,颅内压力的增高是由于颅内充填压的增加超出了容积代偿的范围所致。

(一)基本概念

颅脊腔(即颅腔与脊髓腔)是一不能伸缩的容器,其总容积是不变的,其内容物有脑组织、脑脊液与血液。三者均不能压缩,但在一定范围内可以相互替换,所以三者中任何一种体积的增加,可导致其他两种内容物代偿性的减少,从而使颅内压仍维持在相对平稳的状态,不致有很大的波动,这是颅内容积(或空间)代偿最基本的概念。可表示为:脑V+血V+CSFV=常数(V=容积)(Monroe-Kellie原理)。

颅内容积代偿能力是有一定限度的。因为颅脊腔内流动的CSF与血液在颅脊腔内的流动与转移较快,它们在颅腔内各约占10%,而脑组织约占80%。所以对快速颅内容积代偿能力而言,从理论上讲最大颅内允许增加的容量约为10%,而实际临床上允许增加的临界体积约仅为5%,因而对1400ml的成人颅腔来说,从临床观察,约50ml的急性硬脑膜外血肿或100ml的慢性硬脑膜下血肿(慢性容积代偿能较充分的发挥)均可令患者处于ICH的危险状态。由于儿童颅腔容积更小,其容积代偿范围将更小一些。婴幼儿由于颅骨骨缝与囟门尚未闭合,而老年人伴随有脑萎缩等因素,可在一定程度上对ICP的增高起缓冲作用。

(二)颅腔内三种内容物(CSF、血液与脑组织)在容积代偿中的不同作用

1.正常情况下,CSF的产生与吸收保持平衡状态。成人有90~150ml的CSF分布于脑室内与蛛网膜下腔。儿童4~13岁约为65~140ml,儿童较少的CSF也在一定程度上降低了容积代偿功能。成人CSF的产生约为0.3~0.5ml/min,每小时约20ml,每日约500ml,每日更换5次,婴儿每日产生约100ml。CSF主要由蛛网膜粒吸收,当ICP与上矢状窦之压力差为0.66kPa(5mmHg)时,则单向瓣开放,所以当ICH时,则CSF吸收加快。CSF的吸收量与ICP的高低成正比,快吸收时可高达2ml/min,从而对ICP增高起到缓冲的作用。一般认为CSF分泌速度变化很少受ICP变化的影响。

CSF的转移对ICP的突然增高起到明显的缓冲作用,此时颅腔内的CSF被挤压而流入脊髓蛛网膜下腔,使脊髓硬脊膜扩张,从而使硬脊膜外脂肪组织中的静脉丛被压缩,静脉血流出椎管,使颅脊腔増大。由于颅腔内的硬脑膜紧贴颅腔内面,其间没有静脉丛,所以颅腔内是起不了这种作用的。

2.颅内血容量(CBV)亦为提高颅内容积代偿的另一重要区域。CBV约占颅内容积的10%,但它的容积代偿功能取决于CBV动力学的变化,其中以静脉系统的血液变化为主,正如全身血管床一样,大量血液容纳于低压高容量的静脉系统。当颅内压开始增高时,静脉受压的情况就开始了,当颅内压等于血压时,则桥静脉完全被压缩,脑血流也就停止了。在儿童脑积水有时可明显观察到颅内静脉血液转移到颅外,从而头皮静脉怒张。因而在治疗ICH时,应特别注意保持颅内静脉回流的畅通。

3.脑组织中75%~80%为细胞内液与细胞外液,前者占脑组织中液体的85%,后者为15%。成人细胞内液约为1100ml,细跑外液约为200ml。动物实验证明颅内高压对脑组织外液可被排挤出约50%,细胞内液也可减少一部分,有如受压的“海绵”,起到容积代偿的作用。但因其流动与转移较慢,它与颅内血液与CSF的快速流动与转移起到相辅相成的作用。

综上所述,急性颅内容积增加(如颅内出血)时,由于CSF转移,脊髓腔内的血液转移至腔外,CSF可在几分钟转移至脊髓蛛网膜下腔,可高达15~20ml,而起到代偿的作用。当慢性颅腔内容积增高(如颅内肿瘤),由于CSF的吸收加快,脑组织外液的吸收与脑萎缩,颅腔内增加的容量可高达150ml,而起到代偿作用。因占位性病变而引起ICH时,当ICP达5.3kPa(40mmHg)时,常可导致脑疝的发生,脑组织的移位虽有少量容积代偿的作用,但因它阻断了CSF的循环,降低了CSF容积代偿作用,而且使生命中枢受压,常危及患者的生命。

(三)容积压力曲线

颅内容积增加的早期,由于机体有较强的容积代偿功能,ICP可不增高或增高不明显,随着颅内容积的增加,代偿机制逐渐消耗,当发展到一临界点时,即使少量容积的增加将引起颅内压明显上升。1966年Langfitt在猴的动物实验时每小时向置于硬脑膜外的橡皮囊中注入1ml的水,当注入5ml以前,压力上升缓慢,注入5ml以后则压力陡峭上升,并绘出一典型的容积压力曲线(图6-1-2)。在人体当ICP≤2kPa(15mmHg)时,一定容积的增加很少发生ICP的变化,此时相当于图中容积压力曲线较平坦的线段。当ICP﹥2kPa(15mmHg)时,同样容积的增加,则发生明显的ICP增高,相当于图中容积压力曲线陡峭的线段。此时其压力容积指数(PVI)与容积压力反应(VPR)亦多异常,乃是容积代偿机能失调的结果,ICP越高,代偿机能也越差。

图6-1-2 容积压强曲线与容积代偿能力示意图

A区:低颅内压,高容积代偿能力;B区:低颅内压,较低的容积代偿能力;C区:高颅内压,很低的容积代偿能力

此时,在颅内压监测下,可看出即使少量容积的增加,压力的记录也明显地波动。这也说明患者有严重颅内压增高。容积代偿功能失调时,患者躁动不安或用力(如排便)均可导致脑疝的发生或猝死。反之,此时少量容量减少,如进行脱水疗法、脑室脑脊液引流或过度通气等,可迅速缓解颅内高压危象。

(四)颅内的顺应性与弹性

容积压力关系也可用颅内的弹性(elastance)与顺应性(compliance)来表示。两者是一对矛盾。颅内的弹性主要来自脑组织的弹性所产生的压力,顺应性表示颅内的容积代偿功能的强弱,从而决定颅腔内所能接受的容量。当代偿功能较多地保留时,则顺应性强而弹性弱;反之,顺应性弱而弹性强,两者互为倒数。弹性是单位容积的变化所产生的压力的变化,用ΔP/ΔV表示(即压力的变化/容积的变化),以mmHg为单位。顺应性是颅内单位压力的变化所产生的容积的变化,用ΔV/ΔP表示,以ml为单位。1972年Miller等利用容积/压力关系的原理,在进行持续脑室内压监护时,1秒向脑室注入1ml的生理盐水,并记录压力上升的情况,来判断患者的颅内压状态。颅内压上升≤3mmHg为正常范围,这种现象称为容积压力反应(volume pressure response,VPR)。VPR可以粗略地估计颅内的弹性。1973年Marmarou提出用压力容积指数(pressure volume index,PVI)来计算颅内的顺应性。PVI的定义为使颅内压增高10倍所需要的容积(ml)。成人正常值为18~30ml。国内袁贤瑞等的一组临床研究材料亦表明其正常值的下限为18ml,如PVI﹤18ml,表明容积代偿功能失调。又发现PVI较VPR对预测容积代偿功能更为准确。儿童正常PVI值较成人为低。也说明儿童的容积代偿功能较成人差。

(五)影响颅内容积代偿的其他因素

压力容积曲线的临界点不仅取决于颅内可转移的CSF与血液的量,也取决于颅内容积增大的速度,颅内容积增加越快,颅内压增高的发生也越快,即曲线的陡峭部分左移,这是因为机体的颅内容积代偿需要一定的时间,这也阐明了为何颅内急性出血所引起的颅内压增高较同等容积的颅内肿瘤引起的颅内压增高临床症状要严重得多。

颅内容积代偿功能的强弱不仅取决于颅内容积的增减,而且与脑组织的硬度(弹性)有关,因为脑组织的硬度影响着容积压力的转换,当动静脉压力高,或脑组织含水量高(脑水肿)或有颅内占位性病变存在,则其硬度高(弹性强),而顺应性弱;反之,则其硬度低(弹性弱),而顺应性强(图6-1-4)。在某些情况下类固醇的应用可令压力容积曲线陡峭部分右移,而对颅内压高低的变化影响较少。这可能是由于类固醇的应用有时仅在较轻的程度上减少了脑组织水分含量,改善了颅内的顺应性,而尚不足以降低颅内压。

图6-1-4 脑脊液的容量与“脑组织的硬度”对颅内压的影响

另一方面颅内容积压力关系也要从颅内压的稳定状态(即平衡状态)的起点来分析,即某一稳定状态是在颅内压处于较低,还是在较高的水平取得平衡的,但不同起点的平衡状态的颅内压力容积曲线是不同的(图6-1-3)。

图6-1-3 示意图

(1)脑组织弹性因动脉压强的升降与脑水分含量的增减对容积压强曲线左移或右移的影响;(2)不同的颅内压的平衡状态(即稳定状态)所出现的不同容积压强曲线:Veq 1为较低的颅内压平衡状态,Veq 2为较高的平衡状态

颅内压最终是由许多因素决定的,即颅内占位性病变、CSF的吸收阻力与生成速度、CSF在颅腔内的含量(脑室与蛛网膜下腔)以及决定“脑组织硬度”的脑含水量与脑血管的情况(分布、容量与压力),从图6-1-4可以看出许多综合因素决定了CSF的容积与“脑组织的硬度”,后两者最终决定了颅内压的情况(颅内压的水平与压力容积曲线)。

总之,颅内容积代偿的变化除取决于颅内增加容积的多少之外,也取决于容积增长的速度、脑组织的弹性、原稳定状态的颅内压水平以及脑疝的存在与否。脑疝将减少容积代偿的空间(详见第二节)。抗ICH治疗的目的也是要求最大限度地保持颅内最大的容积代偿功能。

四、颅内压与脑血流量的自动调节

(一)脑血液循环的生理特点

脑血液循环的主要功能是向脑组织供血、供氧与其他营养物质,并清除其代谢过程中的废料,同时运送激素与介质而实现脑组织对靶器官的调节功能。

脑组织是血液供应丰富的器官之一,正常成人平均脑血流量(CBF)约为50ml/(100g·min)。成人平均脑重量为1400g,则脑血流量约为700ml/min,这表明在静止状态下整个脑组织的供血量为每分钟心输出量的15%,但成人脑组织平均重量仅占整个人体重量的2%,这表明脑组织的复杂重要功能活动需要利用整体较多的血液来维持。

脑的耗氧量也是很大的,用一氧化氮法测定脑的耗氧量为3.3~3.5ml/(100g·min),对成人整个脑来说每分钟耗氧量为46ml,占人体每分钟全部耗氧量的20%,而整个脑的重量仅为全体的2%。虽然在正常情况下血液对脑的氧供应处于过剩状态,但在重度缺血情况下很快就发生脑供血供氧不足了。

从以上脑的血流量、脑营养物质的供应以及脑的氧供应情况说明中枢神经系统对缺血缺氧具有高度的敏感性,而且易于遭受缺血缺氧的损害。由于脑灰质的血流量较白质高4~6倍,而脑灰质的耗氧量又较白质多3~5倍,所以灰质对全脑缺血缺氧的损害出现得更早也更明显。表明ICH的早期患者即可发生意识障碍。

脑血管较其他器官的血管有其独特之处,脑的小动脉(arteriole,阻力血管)运动功能(舒缩功能)最强,与其他器官相比脑的大动脉也有明显地运动功能,静脉的运动功能虽存在于某些器官,但在脑则不明显,毛细血管则无此功能。脑毛细血管有血脑屏障以及对脑温度的调控功能。这些特点对脑灌注压、脑血流量、脑供氧、脑温度以及脑的生化环境有稳定的作用。

(二)颅内高压对脑血流量自动调节的影响

脑组织的重要功能活动较其他的组织需要更多的供血与供氧,而且需要恒定的脑血流供应。成人100克脑组织每分钟平均需要约50ml脑血流量才能维持正常功能。脑血流量(CBF)与脑灌注压(CPP)成正比,与脑血管阻力(CVR)成反比,即CBF=CPP/CVR。脑灌注压相当于平均动脉压(mSAP,即舒张压加1/3脉压)减静脉压,即血液通过脑组织的有效压力。但正常ICP为2kPa(15mmHg),脑静脉压为1.8kPa(14mmHg),且静脉压因ICP的变化而发生相应的变化,所以可将(SAP-ICP)代替(SAP-静脉压),即CBF=(mSAP-ICP)/CVR。从公式可以看出血压与颅内压的升降都会影响到脑灌注压的升降。当脑灌注压在6.7~20kPa(50~150mmHg)时,血压与ICP的升降可伴有小动脉的扩张与收缩,从而保持脑血流量的恒定,称之为脑血流量的自动调节。若颅内压较长时间的高于6.7kPa(50mmHg)时,则自动调节机能受损,此时脑灌注压常低于最低的CPP维持量6.7kPa(50mmHg),则脑血流量供应不足,而产生脑缺血与缺氧,则可导致细胞毒性脑水肿,使ICP更加增高。严重脑供血不足的患者,在20秒内进入昏迷状态,4~8分钟可导致脑细胞发生不可逆的损伤,患者可表现为植物生存或死亡。当进行颅压监测时,应力争ICP不超过5.3kPa(40mmHg),则可使脑灌注压维持在6.7kPa(50mmHg)以上,从而减少病残率与死亡率。因此可以说对颅内压的监测更重要的是要将脑灌注压控制在正常范围内9.3~13.3kPa(70~100mmHg),以避免脑缺氧与脑的继发性损害。

脑自动调节功能正常时,CPP的升降可通过CVR的增减使CBF在数秒钟内得到调节,使CBF保持恒定。当自动调节功能因缺氧,高碳酸血症或其他原因而减弱时,则调节速度变慢而且调节的程度也不完全。这种自动调节功能在病理情况下是随着病理情况的加重而逐渐衰减的渐变过程。

在颅内压增高的影响下,脑血流量减少的表现之一是脑血液循环减慢,乃因颅内压增高时,脑静脉系统是耐压最差的,颅内静脉压也相应地升高,从而使动静脉压差变小,脑血循环减慢。只有当全身动脉增高时,血流速度才有可能恢复。循环减慢可在脑血管造影时观察到。正常成人总循环时间为4~8秒;动脉期为1~3秒,平均2.3秒;毛细血管期为0.5秒或更短,静脉期为1.5~4.5秒,平均3.5秒,儿童脑总循环速度与脑血流量均较青壮年为快,老年人则较青壮年为慢。颅内高压患者脑血管造影时发现多数患者明显减慢,最慢时可达15秒,并发现脑循环时间在11.5秒以上者(几乎延长正常脑循环时间的1倍)皆有明显的意识障碍。

脑血液循环的减慢在静脉期与毛细血管期最明显,动脉期较轻微。严重颅内压增高时毛细血管期减慢程度可达3.0~3.5秒(正常0.5秒)。

严重颅内压增高昏迷的患者可由于颅内压达全身动脉压的高度,则脑血流量为零。笔者及其他作者均曾观察到对这类患者行脑血管造影时造影剂停止于颅底的位置,而脑血管完全不显影,称之为“脑填塞”(brain tamponade)或“无充填征”(non fill syndrome)。发生较长时间的“脑填塞”后,即使颅内压已下降,由于脑小血管与毛细血管中沉凝物的堆积,仍可不再显影,称为“无再灌流”现象(no reflow phenomenon)。此时患者进入“脑死亡”(brain death)阶段。

(三)其他因素对脑血流量自动调节的影响

从图6-1-5可看出PaCO2、PaO2与BP三者的变化与CBF的关系,当PaO2与BP的压力在8~21.3kPa(60~160mmHg)的变化过程中,CBF基本保持恒定。但当PaCO2升高时CBF则随之增大,CBV与ICP也随之增高。临床上ICH的患者,尤其是严重的脑外伤患者,上述的变化较常见,应注意将它们的变化控制在理想的范围内,尤其是PaCO2变化。

图6-1-5 血压、氧分压与二氧化碳分压对正常脑组织脑血流量的影响

血液PaCO2正常值为5.3kPa(40mmHg),当PaCO2低于2.7(20mmHg)时,CBF减少40%,当PaCO2增至10.7kPa(80mmHg)时,则CBF几乎增加1倍。因此控制PaCO2在正常或偏低的水平,对控制ICH至为重要。研究发现CBF中PaCO2一次性的降低,则CBF可下降并维持数小时之久。高碳酸血症时CSF的PH值也需要数小时才能恢复。在持续的高碳酸血症时,正常脑组织CBF与ICP可增高达12小时之久,均表明了脑血管对PaCO2变化的敏感性。从图6-1-5中可以看出在CBF调节中,PaCO2是很重要的因素。

PaO2对CBF的影响与PaCO2比较相对较小,PaO2在6.7~20kPa(50~150mmHg)时,CBF基本保持恒定。仅当PaO2降至50mmHg以下时,则CBF增加,当降至4.7kPa(35mmHg)以下时,则CBF增加32%,降至2kPa(15mmHg)时,则CBF增加至正常的4倍。此时CBV与ICP亦将增加。

CBF的自动调节在受伤的脑组织常受到破坏。如脑外伤使这种调节受损,则脑血管扩张,超过了代谢的需要,形成“过度灌流”(luxury perfusion)或脑充血。如再加上脑缺血区的血管对低O2与高碳酸血症的影响,更易受损而扩张,形成“血管运动麻痹”,必将増加治疗的困难。

当睡眠快动眼阶段(REM)CBF也会增多,这可能与睡眠时蓝斑兴奋性降低,血管扩张有关。

CBF与体温呈正相关,低温将降低CBF与ICP。每降低体温1℃,则CSF减少约6%。笔者曾对一组脑瘤患者行术前低温麻醉时,降温前后行腰椎穿刺测压,一般CSF压力于降温后(37℃降低至32℃)较降温前降低约50%。

当ICH时,血管加压反应(vasopressor response)或称反射性血压增高对维持正常CPP也有一定作用,但它常出现于较严重ICH的患者,乃因脑干缺血致交感神经兴奋而引起的。这种反应出现较晚,甚至在CPP小于4~6.7kPa(30~50mmHg)的情况下才出现。

五、颅内高压与脑功能的损害

ICP增高的本身对脑功能一般无明显损害。但见ICP高达40mmHg以上时,尤其是局灶性ICH,主要从两个方面导致脑功能损害:一是脑移位与脑疝;另一是CBF明显降低,致使脑缺血缺氧引起脑功能损害(图6-1-6)。

图6-1-6 严重颅内高压脑功能损害恶性循环示意图

(一)脑移位与脑疝对脑功能的损害

在颅内占位性病变的情况下,颅内压在颅腔内不能均匀地分布,则产生压力梯度,终而发生脑移位与脑疝,其中危害最大的是天幕疝、枕骨大疝、脑干轴性移位与小脑疝,它们对脑功能损害可归纳为三个方面:

1.移位与疝出的脑组织对脑干与脑神经的压迫与牵扯使之变形、移位与扭曲,严重者引起组织软化或坏死。

2.疝出的脑组织对血管的压迫与牵扯,如大脑后动脉因天幕疝的压迫引起枕叶内侧面的梗死。大脑帘疝对大脑前动脉的压迫可使双下肢轻瘫,称为脑性截瘫。脑干移位对脑干穿通支的牵扯可引起的脑干缺血与出血。

3.在脑疝的情况下,颅内顺应性也会明显降低。有作者提出无论是成人或儿童颅腔对总的空间缓冲作用估计为68%,其余为脊髓腔的作用。当发生枕骨大孔疝时,则失去脊髓腔的空间缓冲作用,总的颅内空间缓冲作用将减少约1/3。当发生天幕疝时,则总的空间缓冲作用将减少约2/3。Miller则提出整个颅脊腔顺应性的分布情况是幕上为50%,幕下为20%,脊髓腔为30%。这阐明了为何当出现脑疝时,除因脑干受压与扭曲令患者情况恶化外,颅内顺应性明显降低,颅内压急剧上升,进一步加重对脑干的损害,形成恶性循环,所以一旦脑疝出现,则病情急转直下,如不尽快解除、患者很快死亡。

(二)脑缺血对脑功能的损害

如前述CBF与CPP成正比。颅内高压可引起CPP的改变,CPP又是维持CBF的重要因素。正常CPP为9.3~13.3kPa(70~100mmHg),当CPP降至5.3kPa(40mmHg)时,则CBF明显下降。一般而言,当颅内压大于5.3kPa(40mmHg)时,CPP也常降至50mmHg以下,所以5.3kPa(40mmHg)的ICP是脑功能损害的危险阈限,此时常发生严重的神经系统症状。当颅内压为9kPa(67.6mmHg)时,则脑血流量仅为正常的25%。临床上应力争将颅内压控制在40mmHg以下,当CBF小于正常的40%[约为20ml/(100g·min)],则脑电图停止活动,小于正常的30%[约为15ml/(100g·min)]时,则产生缺血性脑水肿与不可逆的脑损害,可导致植物性生存或脑死亡。一般血压下降较颅内压增高引起的CBF下降更为明显。当全身血压下降而令脑灌注压下降至2.7kPa(20mmHg)时,则CBF可为零。

当CBF下降导致脑缺血时,将导致脑功能的损害。脑缺血可分为全脑或局灶性脑缺血,分述如下:

1.全脑缺血

全脑缺血可能是完全性的,见于心跳呼吸暂停或溺水等情况。脑缺血有时是不十分完全的,见于颅内压增高、血压下降或脑动脉硬化等所致的严重CPP下降。此时可有邻近脑动脉供血的分水岭区的脑梗死(boundary zone infarction),它倾向于发生在大脑半球凸面中线旁由前向后的弧形带的部位,即大脑中动脉与大脑前动脉供应的分水岭区(图6-1-7);或发生于大脑中动脉与后动脉位于颞叶的中下部位的分水岭区。这种梗死带在脑表面表现为皮层表面小凹陷(粒状萎缩,granular atrophy),该处为小的皮层疤痕,在动物实验也发现位于皮层穿通支之间的微型分水岭区(micro watershed zone)的代谢障碍。

图6-1-7 56岁,女性,脑动脉硬化患者,因2年内三次昏倒发作,醒后伴有眩晕,经对症处理后短时间内恢复。MRI检查显示大脑半球多发腔隙梗阻灶,脑萎缩。大脑左半球有明显的大脑中动脉与前动脉边缘区由前向后的梗死灶。MRA显示左大脑中动脉增粗,分支血管少于右侧。无血管畸形或动脉瘤

2.占位性病变引起的局部脑缺血

占位性病变除浸润性病变直接破坏脑组织产生功能性损害外,可产生脑组织移位与病变邻近的血管自动调节障碍与缺血,病变邻近的颅内压可能高于腰穿或脑室所测的压力。弥漫性增高的颅内压附加在局部病灶上,则病灶邻近的脑功能可能因局部脑血流量更低而受损,患者可能在2~3.6kPa(15~25mmHg)较低的颅内压情况下而产生局灶症状,这些症状可能当弥漫性颅内高压降低时而得到恢复,临床上脑瘤患者应用激素后,症状可明显改善之故。

3.弥漫性颅内压增高与局灶性颅内压增高的脑功能损害

正常脑组织对弥漫性颅内压增高(如脑积水、良性颅内高压或全身疾病引起的脑水肿等)较局灶性病变(脑挫伤或占位性病变等)引起的颅内压增高的耐受能力要强些,这是因为弥漫性颅内高压受到脑移位与脑疝的影响没有局灶性颅内高压那么严重之故,因此脑组织在短期内可耐受较高的颅内压。而局灶性病变引起的颅内高压,当颅内压超过3.3kPa(25mmHg)时,可产生严重后果。因此颅内高压对脑功能产生的损害应考虑到颅内压增高的原因与颅内压的水平两个因素。此外,如位于天幕附近的颞叶占位性病变可以在疾病的较早期出现天幕疝,而此时颅内压可以不很高。这类病变产生脑损害的机制,是以天幕疝导致脑干损害为主。然而,弥漫性颅内压增高或远离天幕的占位性病变,则常在颅内压增高到相当高的程度后才出现脑疝,此时颅内高压导致脑血流不足的损害则常是脑损害的主要因素。另一方面颅内压增高的速度,如急性硬脑膜下血肿,当脑中线波移位10mm时,颅内压力可高达50mmHg;慢性硬脑膜下血肿,当脑中线移位达20mm时,颅内压力仍可能增高不明显。这主要是由于颅内压力增高的速度不同,颅腔内空间代偿机制得以充分发挥之故。

第二节 颅内高压的临床表现

一、颅内高压的症状

头痛、呕吐与视盘水肿是颅内高压的三大主征。但三大主征与颅内高压的程度并非完全一致的相关。对此在诊断时应有所警惕。

头痛是由于颅内压增高使脑膜、血管和神经受刺激或牵扯所致。头痛多为持续性的跳痛,阵发性加剧,咳嗽、打喷嚏或用力等可加重头痛。头痛常是清晨加重,可能是因为夜间较久的平卧、呼吸抑制使PaCO2升高之故。一段时期的经常性、进行性加重的头痛应多考虑为颅内占位病变,而较长期的阵发性头痛多为一般性的偏头痛等。呕吐稍迟出现,常伴随头痛发生。呕吐常呈喷射性,呕吐后头痛也随之有所缓解。视盘水肿是可靠的诊断颅内高压的客观指标,但它的发生一般最快也得在ICH发生后两天才出现。它是由于ICH的压力传至视神经鞘内,使眼底静脉回流受阻所引起的,有时伴有片状眼底出血。长时期的水肿会导致视神经萎缩与神力下降,不及时纠正,将导致失明,必须高度警惕。

不同程度的意识障碍将随ICP的加重而出现,常用格拉斯哥分级评分。这是因为ICH时脑血流减慢,对缺血最敏感的大脑皮层受累,或较重的ICH致脑干移位受压影响网状结构所致。

较重的ICH可出现血压升高、脉搏缓慢及呼吸不规则,称之为库欣反应(Cushing’s response),乃因脑干缺血所致,可见于三分之一的小脑幕切迹疝的患者。

急性发作的严重ICH患者的症状(如高血压脑出血)为突然发生头痛,并很快进入昏迷状态,常伴发脑疝。严重的ICH的患者,当ICP﹥5.3kPa(40mmHg),不能得到较快改善时,由于CBF明显减少,患者有可能成为植物人或脑死亡。

儿童ICH患者可见到头皮静脉扩张、前囟门隆起,骨缝分离与头围增大,后者至少可持续到12岁。

二、脑移位与脑疝

颅腔被硬脑膜的转折而形成的大脑镰与小脑幕(天幕)分为三个腔,即幕上的左右半球区与幕下的小脑区。脑移位与脑疝(herniation of brain)是当这些区域的颅内压增高到一定程度时,脑组织通过某些颅内硬脑膜的裂隙或脑池以及颅腔与脊髓腔之间向压力相对较低的部位移位的结果。根据脑疝发生的部位与疝出组织的不同,可分为许多类型并有不同的命名。如小脑幕切迹疝或天幕疝(或颞叶疝)、枕骨大孔疝(或小脑扁桃体疝)、小脑幕切迹上疝或倒疝(或小脑蚓部疝)、大脑镰或胼胝体池疝(或扣带回疝)及蝶嵴疝或侧裂池疝。脑干沿中轴向下移位称为脑干轴性移位(图6-2-1)。

图6-2-1 幕上与幕下占位病变对脑移位及脑疝发生的影响

左图中a为大脑镰疝,b为脑干轴性移位,c为天幕疝,d为枕骨大孔疝;右图中a为天幕上疝,b为枕骨大孔疝

磁共振成像对小脑幕疝、枕骨大孔疝与脑干轴性移位的诊断明显优于CT扫描。在冠状层面上可见到疝出的脑组织(脑疝组织)的影像和脑干受压变形及侧移位的情况,如颞叶内侧的脑组织疝入天幕下或小脑扁桃体疝入枕骨大孔后缘下方。在矢状层面上,可见到脑干下移(轴性移位),即中脑与脑桥交界处到Twining线(鞍结节至枕骨内粗隆之间的连线)之间的距离缩短。

临床上以小脑幕切迹疝与枕骨大孔疝导致的颅高压危象最为常见。危象是由于脑疝发生了嵌顿,加重了对脑干、脑神经与脑血管的压迫而造成的,同时由于阻断了CSF的循环通路,降低了颅内的顺应性,病情急转直下,必须急救,才能挽救患者的生命。慢性的颅内高压可能有脑疝存在而不一定发生嵌顿与脑危象,在有磁共振检查的情况下,是较容易证实的。此时虽有脑疝存在,但可无明显的症状。

小脑幕切迹疝多见于幕上占位病变,枕骨大孔疝多见于幕下占位病变。然而幕上病变可同时有小脑幕切迹疝与枕骨大孔疝。当小脑幕切迹开口较大时,压力易于下传,枕骨大孔疝发生的机会也多些。有时两种以上的脑疝同时存在于幕上占位性病变的患者(图6-2-1)。兹分述如下:

(一)小脑幕切迹疝

小脑幕切迹(transtentorial herniation)与中脑之间有脑池环绕,脑池各部的划分虽稍有不同,但一般认为位于前方的为脚间池(基底池)发生的疝称为前疝,位于后方的为四叠体池(大脑大静脉池)发生的疝称为后疝。前后同时存在时则为混合性或完全性小脑幕切迹疝。幕上一侧的占位性病变,脑疝常从病变同侧开始,如为幕上弥漫性的颅内高压则脑疝常为双侧性的可形成完全性的环形疝。

1.前疝(钩回疝)

乃颞叶的钩回部疝于脚间池。脑池前方的这一部分较其他部分宽些,因此它是小脑幕疝中最常发生的。症状最为典型,具有代表性,故常广义地将它统称为“小脑幕切迹疝”。

前疝最典型的临床表现为患者意识障碍加重,很快进入昏迷,与脑干网状结构进一步受累有关。对一侧半球占位性病变而言,很快患侧瞳孔扩大,直接与间接光反应均消失,乃因支配瞳孔括约肌的神经纤维正集中地位于动眼神经之上故很快受累之故。脑疝开始从上部压迫动眼神经时,可能引起刺激作用而首先出现短暂的瞳孔缩小,但常难以被察觉,由于患者常处于昏迷状态,其他眼肌麻痹的动眼神经功能障碍也难以察觉。动眼神经的损害也可能是受疝出脑组织的挤压牵拉或被挤压在岩床突韧带上所致。瞳孔的变化也可能是受脑疝的挤压致脑干的移位与缺血,使动眼神经核受累有关,由于损害的机制是多方面的,这就不难解释少见的一些瞳孔变化的情况,如病变对侧瞳孔扩大先于同侧,瞳孔忽大忽小或不规则等。同侧瞳孔扩大后不久,则双侧瞳孔扩大,光反应消失。此时对患者成功的抢救机会就少得多了。前疝可先直接挤压同侧的大脑脚而发生对侧肢体运动障碍,少数患者可因同侧半球病变使同侧运动区受累有关。因对侧大脑脚被挤压在小脑幕的游离缘上而产生同侧的肢体运动障碍也是可能的。由于中脑受到挤压则出现去大脑强直。由于呼吸中枢受累,呼吸逐渐变慢而深,最后呼吸停止。在人工呼吸情况下,心跳常可维持数日之久,最后心跳停止而死亡。

小脑幕切迹疝危象而抢救成功的患者,清醒后可发现因同侧大脑后动脉的损害而出现对侧的同向偏盲。

2.后疝

颞叶内侧后部疝入四叠体池。脑池后方的这部分较窄,所以后疝的发生明显少于前疝。由于四叠体的上丘受累出现Parinaud综合征,表现为双眼上视不能。一般此时患者多处于昏迷状态,难以观察到。

3.上疝

后颅凹占位性病变时,小脑的上蚓部可向上疝入小脑幕后方的四叠体池,也可出现上视不能的症状,同样由于神智障碍的存在而难以发现。与后疝不同的是患者同时有后颅凹占位性病变症状的存在。枕骨大孔疝可与上疝同时存在,而且前者常发生在先。

上疝患者可发生阵发性去大脑强直,称为小脑性发作(cerebellar fit)。

(二)枕骨大孔疝

枕骨大孔疝(transforminal herniation)常见于后颅凹的占位性病变。小脑扁桃体通过枕骨大孔后缘疝入椎管,致使延髓与上颈髓受压并被推向枕骨大孔的前方。病变位于小脑蚓部者,两侧扁桃体对称的下疝,病变位于一侧小脑半球者,则以同侧扁桃体下疝为主。扁桃体疝因主要是压迫延髓与上颈髓,危象发作时的主要表现为呼吸浅而慢,可突然呼吸停止,心跳停止的出现常较天幕疝来得快些。可无意识障碍或昏迷仅发生在死亡前数分钟或数小时。Cushing反应见于约1/3的扁桃体疝的患者。慢性患者约半数出现颈部活动受限或保持为一强迫位置。一般认为是与颈段神经根受累有关,或患者有意识地采取某一特定的位置以免脑干受压。

由于枕大池的阻塞,使CSF至脊髓腔的流动受阻,降低了颅内的顺应性,加之延髓与上颈段受压。病情常急转直下,抢救工作是刻不容缓的。当枕骨大孔疝与上疝同时存在时,则情况更复杂、更紧急些。

(三)脑干轴性移位

幕上或幕下病变致颅内压增高时均可导致脑干下移称为脑干轴性移位。它可单独存在或与脑疝并存,更多的是与天幕疝并存。当颅内压增高时,许多病理生理的改变和临床症状与均脑干轴性移位有关。

由于脑干下移受到颈髓齿状韧带的限制,脑干下端移位少而上端多,其上的间脑也同时下移,则可造成整个脑干向前成角的弯曲而受损。同时脑干又受到疝组织的挤压,又由于基底动脉相对固定,而其分支脑干中央穿通支随脑干下移而受到牵拉,造成脑干的出血与缺血,则可出现一些复杂的脑干受损的症状。

(四)大脑镰疝

一侧大脑半球的占位性病变可使脑组织越过大脑镰下方向对侧移位。由于前部最宽,移位主要发生在前部。向对侧移位的主要是扣带回、额叶和顶叶内侧面的部分,同侧或两侧的大脑前动脉的胼胝体周围支受压,使其供血区产生缺血或坏死。可导致一侧或双侧下肢轻瘫,后者称为脑性截瘫。大脑镰疝常与天幕疝同时存在。

(五)蝶骨脊疝

蝶骨脊疝的产生可因额叶的占位病变迫使额叶的脑组织向下越过侧裂池而进入颅中凹,反之,颞叶的占位病变也可使颞叶的脑组织进入前颅凹。这种不同部位脑组织的移位可使行经侧裂池的大脑中动脉发生相应的向上或向下的移位,可在影像学的改变中发现。

第三节 颅内高压的诊断与治疗

一、颅内压增高的特殊检查方法

特殊检查的主要目的是确定有无颅内压增高及增高的程度,确定病变部位与性质。应根据每个患者的情况,首先根据临床检查结果,经过详细分析后,对病变定位、定性与对ICH的情况的要求,选用不同的特殊检查方法,才能收到既有实效而又经济的效果。这些检查方法包括腰椎穿刺测压与CSF检验、颅内压监测、经颅多普勒(TCD)脑血流速的监测、颅骨X线照片、CT、MRI、单光子发射体层摄影(SPECT)与正电子发射体层摄影(PET)等(详见有关章节)。

冯氏等对120例严重脑外伤患者的CT片上脑沟脑池形态的变化可初步推断ICP及患者的预后。轻度ICP增高3.5~4.3kPa(26.3~32mmHg)表现为脑沟及外侧裂池消失;中度和重度ICP增高5.3~6.0kPa(40~45mmHg)则鞍上池及环池消失。前者死亡率在20%以下;后者死亡率高达50%。

二、颅内高压的治疗

颅内高压的治疗主要目的是尽量控制颅内压至正常范围,保证有效的脑灌注压与脑的能量供应,防止或减轻脑移位或脑疝。在此基础上争取时间治疗原发性疾病,如争取时间进行手术治疗等。

(一)一般治疗

一般疗法的目的是力争保持平衡的生理状态,如保证脑供血供氧与减少机体对氧的消耗。患者应保持安静,躁动者尽快给予镇静剂控制,但用药前应查找产生躁动的原因,如排尿不畅,膀胱膨胀是半昏迷的患者常见的现象,不解除产生躁动的原因,盲目应用镇静剂,有害无益。注意抬高上半身20°~30°,以利静脉回流,有助于降低ICP,一般约能降ICP 0.8kPa(6mmHg),仅维持数小时,而后又逐渐回升至原来水平。对低血容量者在恢复血容量后再考虑抬高床头。对昏迷患者要特别注意保证呼吸道通畅,呼吸道分泌较多者要尽早行气管切开与吸痰,以保证氧的吸入。排空胃内容物,减少腹胀,防止呕吐物吸入呼吸道。防止胸腔内压力增高及颈静脉回流受阻。注意排尿排便通畅,以利体内毒素的排出。保证血压、血糖、血氧与PaCO2、血pH、血清电解质均为正常范围,维持正常血容量与血渗透压。控制CPP在正常范围,保持体温正常,预防癫痫发作等。

过去认为控制患者液体的入量与钠盐是为了减轻脑水肿,对成人每日入水量的限制为正常用量2500ml的4/5或2/3,钠盐也限制到正常用量的一半。Marik等提出这种提法是有严重缺点的,现已有实验证明脱水并不能减轻脑水肿,对患者限制水盐入量是对CPP下降对脑组织的继发性的缺血损害缺乏认识。急性颅内疾患的患者有发生“脑盐耗综合征”(cerebral salt wasting syndrome)的可能,此时患者出现低钠低血容量状态,液体的限制将加重脱水而导致脑缺血。也曾有作者报告蛛网膜下腔的患者在限制入水量后发生脑梗死,所以对所有急性脑病患者保证正常的血容量是很重要的。近年发现在甘露醇脱水疗法的过程中,患者大量排尿后可出现血容量不足,血压与CPP下降而导致脑缺血缺氧,因此当前对颅内疾患的患者不应过度限制液体与钠盐的入量。保持ICH患者的皮肤弹性正常;每日尿量至少有500ml,血压正常。注意保持患者血电解质、酸、碱与血糖等均在正常范围,如此最有利于BE与ICH的恢复。对严重BE的患者多主张将CPP(正常为70~100mmHg)维持在正常范围的低端,成人为70mmHg;小儿为50mmHg为宜。因为高血压或高CPP必然增加毛细血管内静水压,从而加重脑水肿。这种影响对血脑屏障(BBB)损伤更广泛更严重者,表现也更突出,预后也更差。而过低的CPP则将导致脑缺血缺氧,故在颅内压监测时同时注意CPP的监测也很必要。

(二)脑疝的急救

一旦脑疝危象发生,主要是脑干受挤压,加之CSF的循环受阻,颅内顺应性明显降低,病情将急转直下,延误急救,患者将很快死亡。反之,通过急救,减少颅内容积,即算少量,也可收到起死回生的效果。这是因为颅内顺应性很差时,颅内少量容积增加,可令颅内压显著增高,促使危象发生,以致死亡。反之,少量容积减少也将使颅内压明显下降,脑疝危象可以得到暂时的解除,从而争得了时间,进行进一步治疗,如清除颅内占位病变的手术等。所以急救成功后,应尽快地将原发病的治疗进行到底。否则第二次脑疝危象的发生,情况常较第一次更为紧迫(危象再发的间隔期短些,危象进展更快些),抢救更困难了。

不管是那种脑疝,急救的目的均为减少颅内的容量,短期内可以减少的颅腔内容物是CSF与脑水肿液,方法简单而效果良好。

减少CSF的方法是行快速的脑室穿刺放出CSF,放出速度应稍慢些,以免引起或加重小脑幕切迹上疝与脑室塌陷。减少脑水肿液的方法是静脉注射甘露醇或同时加用肌注呋塞米。选用的药物的种类与剂量,应根据患者当时的脱水情况而定。一般而言争取在患者双侧瞳孔扩大与呼吸停止之前采取这些措施,效果常是非常明显的。患者常很快清醒,瞳孔大小也常很快恢复。

(三)抗ICH的治疗

ICP高于2.7kPa(20mmHg)持续5分钟以上者,应开始进行抗ICH的处理,高达5.3kPa(40mmHg)者,应尽快采取更得力的措施来降低ICP。兹将不同抗ICH措施介绍如下:

1.甘露醇

为目前国内外应用最广,疗效快,降压明显,较安全的制剂。其作用机制是当快速注入静脉后,使血浆渗透压迅速增高,在血脑屏障良好的情况下,形成脑组织液与血浆之间的渗透压梯度,促使脑组织液体,包括脑细胞内、外液体,转移至血管内,并通过近端肾小管形成的高渗透压而产生利尿作用,同时它有抑制脉络膜丛分泌,减少脑脊液生成,从而减轻脑水肿,降低颅内压。有研究发现在甘露醇的治疗过程中,血粘度迅速下降,使血管收缩而脑容积减少,也是降低ICP的原因。一般常用20%的甘露醇溶液,成人为每次0.25~1g/kg,静脉缓慢推注或快速滴注。每4小时一次,于30分钟内滴完,用药5分钟开始起作用,30分钟达高峰,3~6小时作用消失。应用甘露醇争取使血浆晶体渗透压维持在295~320mOsm/L。有些患者达不到此水平时,可加用人血清蛋白或高渗盐水等。超过320mOsm/L则易发生肾衰竭。

过去认为甘露醇182的大分子量不易溢出血管外,很少有反跳现象,近年发现静注后2~4小时可发生ICP反跳现象,血脑屏障损伤广泛与严重者,则反跳发生愈快。Mc-Manus(1998)将神经胶质细胞放入高渗性甘露醇内,细胞先缩小,继之很快肿胀,可比原体积更大,可达184%~227%,而在高渗盐水中却无反跳现象。因此认为甘露醇渗入细胞内是应用甘露醇后颅压反跳的原因。另外多次应用甘露醇后,其作用逐渐衰减。笔者在临床研究中,在颅内压监护的情况下,发现甘露醇连续应用多次后,其降压作用明显衰减。说明治疗颅内高压患者,连续多次应用甘露醇后,应与其他降压措施交替使用,并应在ICPM下进行,则可减少盲目性,以提高疗效。

近年来逐渐发现甘露醇的一些副作用,分述如下:

(1)水电解质紊乱:

由于甘露醇的迅速脱水与利尿作用,可导致血容量不足与发生电解质紊乱,如低血钠、钾或钙,甚至休克。虞佩兰等研究发现小儿对甘露醇或与呋塞米合用极为敏感,在一前组前瞻性研究中有3例于注射后90分钟~8小时发生休克,均经快速补充电解质后得以恢复,故提出在儿童患者应注意“边补边脱”。

(2)肾衰竭:

甘露醇用量过大或过久,血浆晶体渗透压过高(﹥320mOsm/L)者,可发生肾衰竭。

(3)心力衰竭:

对心功能较差或婴儿应用甘露醇后,由于大量组织液进入血管内,血容量骤增,加重心脏负荷,可能导致心衰或/与肺水肿。新生儿更易发生肾衰竭,且其脑毛细血管脆弱,可引起颅内出血,应慎用。

单用甘露醇脱水,则首先有短暂的血容量增加,待利尿后血容量又减少。血容量减少后,血细胞比容增高,血细胞比容是影响全血黏度的重要因素,血黏度增高后,将影响脑组织微循环。故有人提出在常规应用甘露醇的基础上,每日加用低分子右旋糖酐每次0.5g/kg,每日1~2次,起到稀释血液的作用,有利于改善微循环与提高治疗效果。

2.甘油

10%或20%的甘油均为高渗性脱水剂,静脉滴注后主要是通过改变组织间的渗透压而发挥降压作用。杨树源等比较10%甘油或20%甘露醇静脉滴注,发现两者在临床降低颅内压的效果相似。然而,甘油发生降颅内压力开始的时间与降低颅内压高峰时间均比甘露醇稍迟,而其降压持续的时间(约6小时)比甘露醇持续时间稍久。10%的甘油溶液静脉缓慢滴射,一般无溶血的副作用。Smedema(1994)在临床研究中比较20%甘露醇0.5g/(kg·30min),10%甘油0.5g/(kg·60min)静脉注射与口服85%甘油(冲淡1倍)每次0.7~0.75g/kg,结果三组降低ICP开始的时间均在滴注完毕后5~15分钟,高峰均发生在30~60分钟,持续时间分别为70分钟左右,80分钟左右与160分钟左右,降ICP幅度分别为25%、30%与40%。说明三者均能较迅速的降低ICP,但持续时间均较短,其中口服较大剂量的甘油,则持续时间比前两者为长。为了减少某种单一制剂长时期应用而导致的药物失效与其副作用,甘露醇可与甘油可交替使用。甘油常用口服剂量成人为50%甘油30~50ml,每天3~4次。昏迷患者可用鼻饲甘油。

3.高渗性盐水

高渗性盐水(HTS 3%,5%,7.5%)为当前较多作者推荐的制剂。这主要是因为HTS降ICP的效果与甘露醇相似,但其副作用较少较轻,且其扩容、升血压与改善CPP均优于后者,故对严重脑外伤合并失血性休克患者的复苏更为有利。对应用甘露醇无效者,改用HTS也常收效。近年有更多的报导将HTS用于严重脑外伤患者开始的复苏与其后的维持阶段。

4.高渗性碳酸氢钠

虞佩兰等早在20世纪70年代治疗小儿感染性脑水肿合并酸中毒者;首批液体常规地选4%或2%的碳酸氢钠液,它对纠正酸中毒与恢复血容量效果明显。鉴于小儿急性脑水肿患者中80%以上有酸中毒,TBI患者中酸中毒也多见,故纠正酸中毒应引起重视。Bruce于20世纪80年代曾提出,治疗小儿急性BE应使血PH稍偏碱性为宜。曾有人提出补盐过多有加重BE的可能。但在几组共174例应用甘露醇同时用高渗性碳酸氢钠的小儿BE病例中,除一例发生短暂高血钠(158mmol/L)外,余血清钠均正常,并有5例低于正常(130mmol/L)。

5.呋塞米(速尿)

为利尿性脱水剂,其作用机理是通过增加肾小球滤过率,减少肾小管对Na+、K+等的重吸收而起到利尿与脱水的目的。成人每次20~40mg口服、肌肉或静脉注射。每6~8小时一次。

凡疑有心肾功能障碍的ICH患者、老人或小儿,可先用呋塞米,待尿量增加血容量稍减后,再用甘露醇,则可避免它所导致的心脏负荷过重。

6.人血清蛋白(简称清蛋白)

它是血浆胶体渗透压构成的主要成分,它对增加血容量和维持血浆渗透压起重要作用。每5g清蛋白溶解后,在维持机体渗透压方面,约相当于100ml血浆或200ml全血的功能。笔者曾有两例开放性脑外伤患者,同时伴有贫血,脑膨出明显,多次应用甘露醇治疗效果不明显,后经输血纠正贫血后,再用甘露醇则脑膨出很快缩回颅腔内。说明正常血胶体渗透压的维持对降低颅内压的重要性。一般清蛋白的冻干制剂可用5%葡萄糖液或灭菌注射用水溶解,一般使成为10%(g/ml)清蛋白溶液,用量酌情而定,采用静脉缓慢滴注,每分钟不超过2ml。

呋塞米与清蛋白联合应用:呋塞米通过利尿导致脱水,不会引起心脏负荷的增加,清蛋白则提高血浆胶体渗透压吸收水肿液进入血管中,以维持血容量;两者脱水作用较甘露醇为缓和,但更持久,Albright(1984)称之为“正常血容量脱水”,其副作用较少,更适用于有心肾功能障碍的患者。

7.地塞米松

它的抗脑水肿作用主要是改善与调整血脑屏障的功能,降低血管的通透性,减少CSF的生成,稳定溶酶体膜及钙通道阻滞等。它又有抗炎、抗过敏、抗休克、抗氧化等作用。近年来研究发现颅脑外伤后下丘脑垂体系统的活性反应导致细胞因子,如肿瘤坏死因子(TNF)与白细胞介素(IL)的大量释放,可引起炎性综合征与毒性反应,地塞米松等糖皮质激素可抑制此反应而保护脑组织与抗脑水肿。故对血管源性脑水肿与细胞毒性脑水肿均有疗效。它的作用在肌肉或静脉注射后12~24小时发生,维持3天或更久。与甘露醇或甘油联合应用,则后者作用快而短暂,前者作用慢而持久,两者起到相辅相成的作用。目前常用剂量是10mg静脉滴注,每日2~3次。近年来对地塞米松治疗有人主张开始应用冲击剂量每次0.5~1mg/kg,静脉注射,每6小时一次;2~4次后情况好转者,改为每次0.1~0.5mg/kg。应用大剂量激素时应与抗酸剂和胃黏膜保护剂合用,以防止消化道出血。

一般认为激素对脑瘤周围水肿与放射性脑水肿(如γ刀术后)有明显疗效,而对严重脑外伤仍认为无效,更不主张大剂量激素治疗。

8.脑室脑脊液引流

在行脑室法颅内压监测的情况下,进行控制性(即将ICP控制在接近正常的范围)持续性(即每分钟均衡地缓慢引流)脑室CSF引流,其降ICP的效果较任何脱水剂快而明显。一般每分钟引流CSF 2~3滴,每日约引流240ml,常可将ICP控制在接近正常的范围。笔者对87例严重脑外伤患者的前瞻性研究已证明,脑室脑脊液引流不但可以引流出CSF,而且有廓清脑水肿液的作用。这是因为水肿的脑组织压力高些,它与脑室内较低的压力形成压力梯度,脑组织的水肿液则流向压力较低的脑室内,再从导管引流缓慢流出。

严重脑外伤或脑缺血、缺氧常伴有脑组织与CSF中乳酸蓄积,脑室CSF引流又可清除CSF的乳酸及其他代谢产物。凡颅内出血的患者,颅内的血液与凝血酶等均可加重脑水肿,引流出血液也可避免脑水肿的加重,同时可减少脑积水的发生。这种方法的应用,也必将减少其他脱水剂的应用。

笔者87例脑室CSF引流的患者的感染率为1.15%,无颅内血肿发生。87例行133次脑室穿刺,3例穿刺失败,失败率为2.26%,失败原因多为严重ICH脑室塌陷者。本组3例失败者1例死亡,2例植物生存。其他作者也有报道因脑室塌陷而穿刺脑室失败者其死亡率与残废率均较高。

Youmans与Dunn等均将此疗法列为对ICH第一线的首要治疗方法。

9.亚低温的应用

低温疗法是通过减少脑耗氧与脑血管收缩而达到降低颅内压的目的。每降低体温1℃脑耗氧量与ICP可下降5%~6%。低温对受损的脑组织的急性期有良好的保护作用,由于它降低了组织的代谢率,延缓了脑组织的损害,减轻了脑水肿。受损伤的脑组织在正常体温下常可发展至变性与坏死,在低温情况下则病理损害不再发展,这将有利于以后神经组织的恢复。所以以早期应用为好。江基尧等提倡用体温为32~35℃的亚低温疗法,32℃以下易导致低血压与心律失常。应用冬眠药物与降温毯行全身降温法能可靠的达到脑降温的目的。一般用于难以控制的ICH与严重脑外伤的患者,视病情维持2~14天。在降温期间用好冬眠疗法减少不良反应,也是成功实现低温疗法的关键。

Clifton等近两年领导的低温研究小组的研究结果表明在临床应用方面尚未能肯定其疗效。他们分别对102例与392例随机分组的低温治疗(≤35℃)组与对照组相比,疗效均无显著的差异。但45岁以下的严重脑外伤的患者入院后即行低温治疗与对照组比较疗效较好,有显著性差异。

10.过度通气

过度通气疗法现在一些急救中心不再推荐,主要是因为当前更重视维持严重脑外伤患者的CPP,而过度通气令血管收缩与CBF减少可导致CPP下降。

过度通气使肺泡与血液中PCO2降低,导致低碳酸血症,它直接作用于脑阻力血管使之收缩和脑血流量减少,使脑容积缩减与ICP下降。另外也有人认为过度换气增加了呼吸的负压,使中心静脉压下降,促进脑静脉血液回流至心脏,亦可减少脑血容积。此外,组织的酸中毒也可因呼吸导致的碱中毒得到缓解。由于过度通气可能直接作用于血管壁肌层,对脑阻力血管已处于麻痹状态者,有人认为仍可起到收缩血管的作用。

一般认为正负压过度通气效果最好。吸入气体中含氧40%~100%,使动脉PO2维持在90~100mmHg;而动脉PCO2降至25~35mmHg(若低于20mmHg可导致脑缺血)为恰当。

过度通气是通过降低CBF而降低ICP,所以其主要的副作用是脑缺氧。Meixensberger(1993)应用过度通气治疗28例脑外伤患者,发现其中54%例已有脑血流量减少,治疗后脑血流量更减少;另46%例则有脑充血。因此提出应选择性地应用过度通气的治疗。

11.巴比妥盐昏迷

仅在其他降颅压措施对ICH无效时考虑试用。最常用的药物是硫喷妥纳和戊巴比妥(pentobarbital)用大剂量的巴比妥的治疗作用是令全身麻醉抑制脑的代谢活动,从而导致CBF降低与ICP下降。在治疗的过程中需要较多的、持续的监测措施来防止并发症的发生,其中最常见的是低血压,所以仅能试用于血流动力学较稳定的患者。当前此项治疗仍缺乏明显的改善预后的报告。

12.减压性颅骨切除术

对各种原因引起的严重ICH,当其他降压措施仍无效时,减压性的颅骨除术有可能减低死亡率,当前尚无科学性很强的报道证明此手术能改善预后。Jaeger等(2003)曾为3例因药物治疗无法控制的ICH行去骨瓣减压,术中分别在去骨瓣与剪开硬脑膜时测定脑组织PaO2,两次测定的PaO2均很快增加,从0.8kPa(6mmHg)增加到3.7kPa(23mmHg)。术后ICP仍维持在非危险的水平。但3例中2例呈植物性生存,1例死亡。

以上各种抗ICH的措施应根据不同的病例及同一患者的不同阶段选用不同的组合。合理的选用与组合对成功的治疗ICH至关重要。抗ICH措施用之过度或不足,都难以取得最佳疗效,甚至有害。

对患者一些必要的客观检测应予以重视。如ICP与CPP的监测,脑供氧情况的多项测定及血浆晶体与胶体渗透压的测定等项目。这些测定为严重ICH患者提供了客观量化的数据,从而才有可能对治疗提出合理的决策与确定某种治疗的有效性。

(曹美鸿 陈善成)

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