Hypoxic ischemic encephalopathy---缺血缺氧性腦病

缺血缺氧性腦病

(hypoxic ischemic encephalopathy HIE)是各種原因引起的腦組織缺血缺氧導致的腦部病變。隨著心肺復甦指南不斷的更新,25%~50%的心跳驟停者可透過心肺復甦獲得自主迴圈,但只有2%~14%可以成功出院,主要原因在於繼發的急性缺血缺氧性腦病。近期美國報道了一項大型前瞻性研究:院內心跳驟停者心肺復甦後第1天存活率約為50%,出院的存活率卻顯著下降至25%。治療性(誘導性)低體溫在心搏驟停後的數小時裡誘導輕度至中度低溫(寒冷治療)至目標體溫(32-34℃)可改善復甦患者的神經系統結局。由於大腦對缺血缺氧極其敏感,耐受性差,心肺復甦後即使自主迴圈恢復,大部分病人顱腦損傷已經形成,缺血缺氧性腦病及其併發症是導致病人不良預後的主要原因。恢復自主迴圈者部分昏迷,處於植物狀態,部分意識恢復,但多遺留有不同程度的認知功能減退、癲癇發作或肢體活動障礙。由此看來,缺血缺氧導致腦損傷恢復是心肺腦復甦的最終目標。

缺血缺氧性腦病預後評估

心跳驟停後缺血缺氧性腦病發生的嚴重程度及預後轉歸,與多方面因素相關。研究發現,性別、年齡、復甦地點、復甦實施者及發病病因對缺血缺氧性腦病預後的影響無統計學意義。與存活預後相關的因素有:初始心律、CPR開始時間、CPR持續時間、基礎心血管疾病病史。初始心律為可電擊轉復心律(室速/室顫),CPR開始時間越早,所需CPR持續時間越短,不合並基礎心臟病史者,心肺復甦後腦損傷越輕,預後越好,反之越差。臨床症狀體徵 自主迴圈恢復後,若處於深昏迷狀態,瞳孔散大固定,對光反射及角膜反射消失,則提示預後不良。頻繁癲癇發作,尤其是癲癇持續狀態,提示預後欠佳。復甦後早期出現血流動力學不穩定(如頑固低血壓)、全身炎症反應綜合徵、酸鹼失衡及內環境紊亂均提示預後較差。軀體感覺誘發電位,SSEP是中樞神經系統中對軀體感覺刺激的平均電反應。心搏驟停的第一週內(一般為24小時至72小時之間),腕部正中神經刺激的SSEP顯示雙側無N20波預測不優於PVS結局的彙總似然比為12。0(95%CI 5。3-26。6),假陽性率為0%。心搏驟停後的頭2-3日裡存在N20反應時,應考慮重複檢查,因為它們隨後可能就會消失。一項多中心佇列研究發現,在解讀缺氧缺血性昏迷患者的SSEP結果時,觀察者間一致性僅為中度。噪聲等級嚴重影響著觀察者間的不一致性腦電圖(EEG),研究者在復甦後應用的分類系統和記錄間期都不相同,所以腦電圖評估缺氧性腦損傷預後的臨床價值尚不清楚。此外,腦電圖易受主觀解讀、鎮靜劑作用、代謝紊亂和膿毒症的影響,使結果沒有價值。腦電圖類別可大致分為惡性和良性/型。前者包括完全或近完全抑制、爆發抑制、廣泛週期性複合波、低電壓輸出模式(≤10μV)、間歇性或持續性癲癇發作、對刺激無反應和α-θ模式電波。一項病例系列研究發現,和惡性腦電圖結果的患者相比,存在此類結果的患者死亡率更高(91% vs 54%)。而在這些結果中,完全、廣泛性抑制(33μg/L預測不良結局的能力類似於SSEP,假陽性率為0%,陽性似然比為23(95%CI: 2-357)。結合SSEP時,異常檢查結果(NSE亦或是SSEP)的出現率從45%擴大到66%。神經元特異性烯醇化酶(NSE)是神經細胞受損後釋放出來,透過血腦屏障進入血液的一種蛋白質。2006 年美國神經學會發布的心肺復甦後昏迷倖存者預後判斷指南提出,血清中的NSE 濃度可作為判斷預後的有效依據。

缺血缺氧性腦病的治療

低溫治療,對心肺復甦後缺血缺氧性腦病來說,低溫治療被普遍認為是種有效的治療手段,在腦保護的治療中佔重要位置。在2010年美國心臟學會(AHA)心肺復甦指南中,心臟停搏復甦成功後低溫(目標溫度32~34℃)治療12~24 h被推薦,初始心律為室顫或室速者為Ⅰ級推薦,為非電擊轉復心律者為Ⅱa級推薦。研究顯示,低溫治療每推遲1 h,病死率就上升20%。雖然低溫治療心肺復甦後缺血缺氧性腦病已廣被認可,但仍有學者提出質疑。Nielsen收集了CENTRAL、MEDLINE、EMBASE資料庫2009-05之前的資料,共5項隨機試驗478例(結果均顯示心跳驟停後低溫治療能夠降低病死率及神經損傷)進行了META分析,分析結果顯示上述試驗結論缺乏力度,分類和隨機出現了不容忽視的偏差。無獨有偶,Hessel EA近期對心跳驟停後治療性低溫的廣泛應用提出了質疑,認為目前尚缺乏大規模隨機對照試驗或設計優良的前瞻性觀察。多項研究已證實,早期進行高壓氧治療可改善缺血缺氧性腦病的預後。可由於高壓氧艙是個密閉的空間,對患者一般情況要求較高。呼吸心跳驟停導致的缺血缺氧性腦病患者,往往由於病情危重而放棄高壓氧治療。正壓通氣間斷高濃度給氧:國內一項臨床試驗顯示,正壓通氣間斷高濃度給氧可提高復甦後腦損傷患者的意識恢復率,縮短昏迷持續時間。該方法在一定程度上起到了高壓氧治療的效果,在ICU病房中也易於操作。但由於長時間正壓通氣,對呼吸系統有無損傷尚待進一步研究觀察。 納洛酮是阿片受體拮抗劑,具有促醒和神經保護功能。《2005 國際心肺復甦與心血管急救指南》明確將該藥列入心肺復甦和腦復甦救治藥物。神經節苷脂作為一種鞘糖脂,可促進細胞分化、突觸形成,參與腦損傷後的功能恢復。依達拉奉作為氧自由基清除劑,早期應用可以改善急性缺血缺氧性腦病患者的預後。糖皮質激素作為抗炎、抗休克藥物,在心肺復甦後缺血缺氧性腦病的治療中尚有爭議。國內有學者透過建立犬相關模型,觀察應用糖皮質激素對興奮性氨基酸的影響及腦組織形態學的改變,發現大劑量糖皮質激素透過減少興奮性神經遞質從而起到腦保護作用。該方面目前尚需要大規模臨床隨機對照試驗結果。阿片類藥物近期在心肺復甦後腦保護中嶄露頭角。多項研究提示,急性缺氧處理過的大鼠,給予嗎啡後存活率得到提高。但阿片類藥物對缺氧機體存活率的研究也僅限於動物實驗。近期,挪威就阿片類藥物的應用在臨床心肺復甦患者中進行了一項系統回顧研究,結果顯示:CPR期間或心跳驟停前3 h內使用阿片類藥物的患者較僅常規CPR的患者的存活率明顯升高,這是首次報道靜脈注射阿片類藥物對心肺復甦後患者腦功能的保護作用,對於急性缺血缺氧性腦病恢復率極低的現在來說,這或許是個新的研究方向。心跳驟停引起的大腦急性缺血缺氧必然會出現腦水腫、顱內壓升高。然而,缺血缺氧性腦病所致顱高壓的治療需要慎重,尤其是自主迴圈恢復後低血壓或缺氧所致急性腎損傷的情況下。脫水治療必須在保證血壓和灌注的情況下進行,根據患者的具體情況選擇脫水劑、脫水程度及持續時間。癲癇發作在心肺復甦後缺血缺氧性腦病中非常常見。湘雅醫院的一項研究中,28例中有11例發生了不同型別的癲癇發作。心肺復甦後肌陣攣性癲癇持續狀態常提示預後不良。值得注意的是,不典型的癲癇發作與低溫治療中出現的寒戰、藥物或腦病引起的肌張力障礙有時難以區分,需要結合EEG。明確是否為癲癇發作及發作型別後,心肺復甦後癲癇的治療無特殊性,常用藥物有苯二氮卓類、苯巴比妥類、苯妥英類,必要時使用麻醉藥和肌松藥。

缺血缺氧性腦病的結局

雖然復甦水平明顯提高,但目前大部分心跳驟停者的結局仍很差。國外統計發現,院外心跳驟停後心肺復甦成功率

Hypoxic ischemic encephalopathy---缺血缺氧性腦病

Figure 1。 Schematic Overview of the Pathophysiological Features of Hypoxic-Ischemic Encephalopathy。

Hypoxic ischemic encephalopathy---缺血缺氧性腦病

Figure 2。 Complex Cascade of Events Producing Cellular Damage and Destruction After Hypoxia-Ischemia (HI)。

During hypoxic-ischemic encephalopathy, an excessive amount of the excitatory amino acid glutamate is released from the presynaptic terminal。 This excess glutamate leads to overstimulation of the glutamate receptors (2-(aminomethyl)phenylacetic acid [AMPA], kainite [KA], and N-methyl-D-aspartate [NMDA]) located on the postsynaptic neuron and leads to excitotoxicity。 Overstimulation of the KA and AMPA receptors causes sodium (Na+ ) and chloride to enter the cell, which increases cell osmolality。 Overstimulation of the NMDA receptor triggers the influx of calcium (Ca2+)。 The 3 aberrant cellular processes lead to apoptosis and necrosis。 The various neuroprotective agents are illustrated at the points where they interfere with the pathophysiological cascade。 Solid arrows represent the pathophysiological cascade that is unleashed as a result of HI injury; dashed arrows, interruption of the cascade by the various neuroprotective agents (circled numbers)。 As in Figure 1, the orange boxes represent excitotoxicity; blue boxes, oxidative stress; yellow box, repair; light green box, cell death; and dark blue box, HI。 NO indicates nitric oxide; 1, magnesium; 2, xenon; 3, erythropoietin; 4, stem cells; 5, N-acetylcysteine; 6, melatonin; 7, anticonvulsants; 8, antioxidants; 8a, allopurinol sodium; 9, BH4 (tetrahydrobiopterin); and 10, hydrogen sulfide。

——-JAMA Pediatr。

2015;169(4):397-403。 doi:10。1001/jamapediatrics。2014。3269