围手术期脑保护策略PPT课件.ppt

围手术期脑保护策略 1 缺血性脑损伤是欧美发达国家第三致死病因即使存活 也残留后遗症一些实验和临床研究 2 内容 脑生理学脑缺血病理生理学缺血预处理和神经再生脑缺血影响因素脑缺血预防治疗 3 脑缺血及脑损伤是围术期间最严重的并发症 尽管发生率较低 但在某些手术其发生率较高 如心脏手术后神经系统并发症达2 6 颈动脉内膜剥脱术则为2 1 15 神经外科手术 如颅内动脉瘤或动静脉畸形手术更易发生脑缺血 4 脑生理学 重量 占体重2 血流量 占心输出量15 20 动脉 颈内动脉 2 3血流量 椎动脉 1 3血流量 形成Willis动脉环脑血流量 脑灰质60 100ml 100g min脑白质25ml 100g min平均50ml 100g min脑耗氧量 3 5 4ml 100g min 50 维持神经元电活动 另50 维持细胞内环境恒定 5 脑缺血病理生理学 一 脑 CBF20ml 100g min EEG等电位 15ml 100g min 诱发电位不能引出 10ml 100g min 细胞膜内外离子梯度不能维持 缺氧性去极化 释放大量神经递质 谷氨酸 钙超载 神经元死亡 6 脑代谢率高 不能贮存基本代谢物质 氧 葡萄糖 对缺血 缺氧特别敏感海马CA1 CA2 CA3 CA4及齿状回对缺血最敏感全脑缺血后 脑大部分神经元蛋白质合成被抑制仅持续数小时 但CA1神经元缺血后 其蛋白质合成功能几乎不恢复 脑缺血病理生理学 二 7 脑缺血分类 8 9 缺血预处理保护作用与内源性erythropioetin EPO 即红细胞生成素产生有关短暂缺血后哺乳动物脑内缺血边缘区的星形胶质细胞产生EPO 缺血边缘区神经元EPO受体上调EPO与EPOR结合后 修复蛋白生成 兴奋性神经递质及炎性介质产生 抑制神经元凋亡 促进神经再生和血管再生 预处理和神经再生 预处理 10 EhrenreichH etal MolecularMedicine 2002 病人研究发现 静脉注射重组EPO 每天一次 持续3天 中枢神经系统内EPO升高60 100倍 与脑损伤有关的胶质细胞标志物S100水平下降 减小了脑梗死面积 改善了病人愈后该结果尚需多中心 大样本前瞻性研究予以证实 若确认 术前 术中 甚至脑室内使用 EPO能增加Hct 加重缺血损伤 11 小鼠实验发现 活化神经干细胞能诱发神经再生和成神经细胞 neuroblast 向脑梗死区迁移小鼠大脑中动脉闭塞2小时后 NO和人类骨髓基质细胞能促进神经和血管再生临床尚无令人信服资料 预处理和神经再生 神经再生 ChenJ etal BrainRes 2004 12 脑缺血影响因素 正常体温时脑耐受缺氧仅5分钟16 时可耐受缺氧34分钟以上将体温降至33 34 对脑缺血 缺氧研究较多 体温 13 低温 深度低温常用于体外循环手术17 20 耐受缺血5分钟 37 耐受缺血60分钟 17 实施较困难 价格贵 风险 GreelyWJ etal JThoracCardiovascSurg 1991 14 中度低温24 32 不需循环支持 复温休克 rewarmingshock Michenfelder 1979 1980 研究较多临床上尚未成功SteenPA etal Anesthesiology 1980 15 浅低温Busto 1987 报导体温下降2 6 明显改善小鼠组织学结果NataleandD Alecy 1989 体温下降6 能改善猪全脑缺血模型神经功能Clifton等对闭合性颅脑外伤病人研究发现 浅低温无保护作用CliftonGL etal NEnglJMed 2001 16 低温并发症低血压心律失常凝血障碍感染WassCT etal IntAnesthesiolClin 1996 17 轻度低温 33 能减轻全脑缺血所致神经损伤缺血期间或缺血后轻度低温亦能减轻局灶性缺血所致脑损伤缺血后立即恢复脑血流灌注 则低温的保护效果更好 如果是持续脑缺血 脑血管闭塞 则低温的保护效果较差必须警惕低温对心肌抑制或导致严重心律失常 低温 动物研究 18 499例在33 行颅内动脉瘤夹闭病例 并与501例在36 5 手术进行比较性研究轻度低温对愈后无影响 低温组65 愈后较好 而正常体温组63 愈后良好 低温组菌血症发生率较正常体温组高 P 0 05 低温 术中低温 一 ToddM etal NEJM 2005 19 为什么临床结果与实验室动物模型结果不一致呢 动物模型均是出血性中风动物模型出血性中风动物模型在颅内出血之前或期间均已存在低温低温对病人的保护作用被手术损伤 如低温前出血或术后血管痉挛等削弱 低温 术中低温 二 20 HindmanBJ etal Neurosurgery 1999 临时夹闭动脉瘤超过20分钟者仅少数病人降温过程较长低温可能对严重颅内动脉瘤或临时夹闭耗时较长病人有保护作用建议对颅内高风险手术患者提前实施降温 21 SafetyMonitoringBoard批准392病人参加的多中心研究对ICP影响 低温组病人 ICP 30mmHg ICP降低占59 而正常体温组仅占41 对死亡率影响 低温组28 VS正常体温组27 对血电解质影响 低温 术后低温 一 CliftonGC etal NEJM 2001 22 尽管低温组每天补充电解质 但血镁 钾 磷仍降至危险水平 低温 术后低温 二 PoldermanK etal Neurosurg 2001 23 392例颅脑闭合伤病人 年龄16 65岁 随机分成2组 均接受标准治疗 年龄 外伤类型及严重轻度等差异无显著性 低温组 外伤后6h内中心体温降低33 维持48h 正常体温组外伤后6个月恢复状况死亡率 低温组28 VS正常体温组27 P 0 79 低温组在医院停留时间较正常体温组长 且并发症较多结论 颅脑外伤后轻度低温不改善其愈后 低温 颅脑外伤后低温 CliftonGL etal NEnglJMed 2001 24 77例心跳骤停患者 随机分成2组低温组 43例 自主循环恢复2小时内中心体温降至33 维持12小时 正常体温组 34例 低温组49 愈后较好 21 43 正常体温组26 愈后较好 9 34 P 0 045 结论 心跳骤停后低温能改善患者愈后 BernardSA etal NEnglJMed 2002 心跳骤停后低温 低温 25 HypothermiaforNeuroprotectionaftercardiacarrestsystematicreviewandindividualpatientdatameta analysis资料来源 Medline Embase Cinahl Pascal HolzerM etal CritCareMed 2005 26 纳入标准 心跳骤停6h内实施低温排除标准 无对照组观察时间 复苏后半年内结论 心跳骤停后轻度低温能改善患者愈后 提高生存率 半年内 半年后则需要进一步研究 27 WassCT etal Anesthesiology 1995 高温 特别是头部高温 能加重缺血所致神经损伤脑缺血性损伤者或脑缺血性损伤高风险者应避免体温升高 如低温后复温 高温影响 28 正常人脑灌注压60 150mmHg时CBF维持恒定高血压患者自动调节范围右移颅脑外伤者维持正常CBF需较高CPP 脑灌注压 CPP 29 ChanKH etal Neurosurgery 1993 颅脑外伤者CPP应该大于70mmHg 30 Schwarz S etal Stroke 2002 升高动脉血压 MAP达正常者120 可改善持续脑缺血患者愈后 如中风患者 未溶栓 但有导致再出血风险 建议缓慢升高MAP 超过正常值10 15 相反 低血压加重缺血或创伤所致脑损伤 如增加脑梗死面积建议使用 受体激动药 如phenylephrine 尽管收缩脑血管 但不减少CBF 31 2020 1 8 32 正常血糖水平时 脑无糖贮备 乳酸性酸中毒作用受到限制高血糖时 脑神经元糖贮备增加 一旦缺血 乳酸生成急剧增加 严重酸中毒 诱发神经元坏死 血糖 脑内葡萄糖 有氧 无氧 38ATP CO2 H2O 2ATP 乳酸 33 MarnerDS etal Stroke 1992PulsinelliWA etal AmJMed 1983 动物模型及人体研究发现 高血糖增加全脑或局灶性脑缺血后脑损伤 增大梗死面积 胰岛素治疗后不同程度地改善临床愈后高血糖是决定脑中风愈后独立因素但通过随机前瞻性大样本研究并未得到预期结果 尽管如此 高血糖还应积极治疗 高血糖 34 AnerRN etal MetabBrainDis 2004 血糖逐渐降至40mg dL 2 2mmol L 时EEG主要波形从 波变为 若降至20mg dLEEG则为直线 并诱发癫痫发作 神经元损伤 特别是海马区 若血糖水平控制在80 110mg dL 低血糖发生率5 若控制在100 140mg dL则发生率0 2 低血糖 低血糖致脑损伤 35 WassCT etal MayoClinProc 1996 血糖水平建议维持于100 180mg dL 5 5 10 0mmol L 36 影响脑血流重要因素 低PaCO2降低CBF和ICP降低CBF是否加重脑损伤 中风患者预防性使用过度通气有无任何有益效果 PaCO2 37 低PaCO2显著降低脑缺血区CBF 增加脑缺血区域 RutaTS etal Anesthesiology 1992 颅脑外伤后预防性使用过度通气 导致外伤后3 6月病情恶化BrainTraumaFundation建议 颅脑外伤早期 避免使用预防性过度通气 PaCO2 38 总之 对颅脑外伤或脑缺血患者 过度通气有潜在性增加脑损伤风险 不宜长期使用或达到目的后立即停止 PaCO2 39 癫痫常发作于颅内病变患者癫痫发作常增加脑血流和脑血容量和ICP即使脑血流灌注正常 癫痫发作若未即时控制 常可导致神经元坏死癫痫能被苯二氮卓类 巴比妥类 依托咪酯及丙泊酚及苯妥英钠等控制 癫痫预防 40 脑保护技术和药物治疗 麻醉诱发神经元凋亡和长时程学习 LTL 功能缺失最大限度缩短全麻时间 是对大脑最好的保护措施短暂脑缺血 TIA 可以减轻随后出现脑中风症状 缺血预处理 缺血后再实施低温 其保护作用非常小 Jevtovic TodorovicV etal JNeuroscience2003MarkgrafCG etal JNeurosurg 2001 41 全麻药 巴比妥类对动物局灶性缺血模型有保护作用 但对心脏骤停脑复苏后脑无保护作用 机制不清 可能与脑盗血现象 reversestealphenomenon 有关 Nussmeier等发现大剂量巴比妥类能改善心脏瓣膜置换病人术后第十天神经功能状况Zaiden等揭示巴比妥类对冠脉搭桥病人无神经保护作用NussmeierNA etal Anesthesiology 1986ZaidenJR etal Anesthesiology 1991 42 异氟烷 CMR 但扩张脑血管局灶性动物脑缺血模型有保护作用未发现对人类脑保护作用Michenfelder等历时14年 2223例颈内动脉内膜剥离术病人 发现 使用异氟烷时 出现脑缺血EEG脑血流量10ml 100g min 而使用氟烷则为20ml 100g min 安氟烷介于两者之间MichenfelderJD etal Anesthesiology 1987 43 依托咪酯 CMR 减少脑电活动但加重动物脑缺血模型脑损伤作用人类尚未试用PolisTI etal AnesthesiolClinNorthAmerica1997 44 丙泊酚 CMR对动物模型产生有限脑保护作用长时间输注 特别小儿 丙泊酚输注综合征Roach等发现 225心脏瓣膜置换病人 大剂量丙泊酚对神经功能无保护作用RoachGW etal Anesthesiology1999 45 氯胺酮NMDA受体拮抗剂 谷氨酸 天门冬氨酸 抗炎作用Nagles发现氯胺酮可能对CPB病人产生有限度保护作用 进一步试验正在研究Nagles etal AnesthAnalg 2004 46 氙气 Xenon 60 氙气能明显减轻小鼠体外转流所致神经功能障碍Maze在人体研究已获得令人鼓舞效果CottrellJ etal Anesthesiology 2008 47 研究发现 利多卡因通过阻断梗死边缘区神经元凋亡而具有保护作用 机制与促进细胞色素C释放并激活caspase 3有关 药物 利多卡因 阻断钠内流 LeiB etal Anesthesiology 2002 48 体内外实验均表明 小剂量利多卡因具有一定神经保护作用 FriedE etal JPhysiolLond 1995Raley SusmanKM etal JNeurophysiology 2001Martinez SanchezM etal Neuroscience 2004 49 65例心脏瓣膜置换术病人分成利多卡因组和对照组利多卡因组连续48h使用Lidocaine 血浆浓度6 12 mol L观察指标 神经 心理和记忆指标 术后10天 10周及半年 结果 小剂量利多卡因对脑有一定保护作用 MitchellSJ etal AnnThorSurg 1999 50 118例冠脉搭桥患者 随机分成对照组和利多卡因组利多卡因组 体外预充液4mg kg利多卡因 单次静脉注射1 5ml kg 然后4mg min予以维持实验方法 术前与术后第4天测量神经心理指标结果 利多卡因组术后认知功能障碍发生率18 6 对照组40 P 0 028 结论 术中使用利多卡因 具有一定神经保护作用 降低术后早期认知功能障碍发生率 WangD etal AnesthAnalg 2002 51 Mitchell发现利多卡因明显降低POCD发生率75 vs40 10d 75vs46 10w 48 vs28 6m CottrellJ etal Anesthesiology 2008 52 阻断配体及电压门控型钙内流 扩张脑血管增加CBF SaverJL etal Stroke 2004 44 92岁中风病人20例 80 缺血 20 出血 镁用法 负荷剂量4g 然后24h内使用16g结果 10 病人愈后较好 没有出现严重并发症结论 安全 有效 具有一定保护作用 Lancet 2004 363 439 随机大样本实验 2386病例 结果 镁不仅无神经保护作用 而且增加死亡率 药物 镁 53 方法 大剂量甘露醇 1 4g kg 与常规剂量 0 7g kg 比较结果 大剂量甘露醇能显著缩小病人增大瞳孔6个月临床愈后较好病例数明显多于常规剂量组 药物 大剂量甘露醇 CruzJ et JNeurosurgery 2004 54 1938年CourvilleCB AnnSurg 1938 报道了N2O致皮层神经元空泡形成 脑白质坏死而导致病人死亡60年后 Jevtovic Todorovic NatureMed 1998 报道了N2O引起鼠脑皮层神