重型颅脑损伤的亚低温治疗及局部脑氧饱和度的意义.doc

重型颅脑损伤的亚低温治疗及局部脑氧饱和度的意义吴坚平 任达安 曹同瓦复旦大学附属华山医院重症医学科，上海 200040摘要 目的 探讨亚低温治疗对重型颅脑损伤患者局部脑氧饱和度（rSO2）及颈静脉氧饱和度（SjO2）变化的影响。方法 选取收入华山医院ICU的GCS6分的重型颅脑损伤患者，均于伤后24hr内尽早给予亚低温治疗，使亚低温核心温度在3234维持48hr，然后逐渐缓慢复温，同时监测rSO2及SjO2在亚低温开始时、到达亚低温温度时、亚低温24hr、48hr及复温后的各项指标。结果 亚低温治疗可使颈颈静脉血的SjO2数值较治疗前显著上升（P0.05），复温后SjO2的数值较亚低温治疗时有所下降，但较治疗前相比仍有显著差异，同样脑氧饱和度rSO2变化与SjO2的数值变化一致。结论 对重型颅脑损伤病人实行亚低温治疗可改善脑代谢，防止脑缺血的继发性损害。rSO2与SjO2有良好的相关性，无创持续监测rSO2能反映颅脑损伤后脑氧代谢，能作为临床上切实可行的亚低温治疗的监测指标。关键词 亚低温，治疗，氧饱和度，重型颅脑损伤，预后Effect of moderate hypothermia treatment on severe brain injury and significance of regional cerebral oxygen saturationAbstract Objective To study the changes in regional cerebral oxygen saturation and jugularvenous oxygen saturation after moderate hypothermia treatment in patients with severe brain injury. Methods Moderate hypothermia were used on 22 patients with severe brain injury (GCS6) in the intensive care unit of Hua Shan Hospital. The treatment was all began within 24 hours after injury. The core temperature was maintained at 3234 for 48 hours, and then was rewarmed gradually. Regional cerebral oxygen saturation and jugularvenous oxygen saturation of each patient were monitored at five time points: prior to inducing hypothermia, obtaining hypothermia, after 24 and 48 hours of hypothermia and after rewarming. Results Jugularvenous oxygen saturation was significantly higher after moderate hypothermia than prehypothermia（P0.05）. Jugularvenous oxygen saturation was slightly lower after rewarming than after hypothermia, but it was also higher than prehypothermia. The results of regional cerebral oxygen saturation were significantly correlated with the jugularvenous oxygen saturation. Conclusions Moderate hypothermia treatment on patients with severe brain injury can improve the cerebral metabolism and prevent secondary brain ischemic injury. rSO2 is significantly correlated with SjO2, reflecting cerebral oxygen metabolism. Noninvasive continuance monitoring of rSO2 can be used in clinic during moderate hypothermia treatment.Key words Hypothermia; Treatment; Oxygen saturation; Severe brain injury; Prognosis重型颅脑损伤病人因外伤和外伤后继发性脑缺血引起神经功能障碍甚至死亡。低温治疗早在1943年就被报导用于颅脑损伤病人的脑保护，但由于其副作用，例如心率失常和凝血功能异常等使其一直存在争议。而随着人们对亚低温治疗（3234）的研究不断深入和逐渐应用于临床，亚低温治疗颅脑损伤日益受到重视。亚低温治疗如果控制得当，可以避免心率失常等副作用的发生。1本文主要对华山医院重症监护室运用亚低温治疗重型颅脑损伤患者及其局部脑氧饱和度和颈静脉氧饱和度等监测方法进行分析比较，主要强调切实可行和监护指标的科学性和先进性以期今后更好地应用于临床。一、临床资料和方法（一）临床资料 从1998.82002.8共22名重型颅脑损伤病人被用于此次临床亚低温治疗的研究。病人入选适应症包括：1.GCS(Glasgow Coma Scale) 6分；2.闭合性颅脑损伤病人，包括广泛性脑损伤、脑水肿、脑肿胀、脑干伤病人；3.年龄1870岁。下列病人被排除在外：1.临床脑死亡病人（GCS 3分，自主呼吸消失伴所有脑干反射均消失）；2.开放性颅脑损伤；3.孕妇；4.持续性休克，血压 90mmHg，对药物无反应；5.伤后24小时以上入院者；6.头颅CT阴性（CT分级级），昏迷原因不明者；7.患有严重心肺疾患者。22名重度颅脑损伤病人的具体临床资料和特征为：男性18例，女4例；平均年龄43.3岁；以车祸和工伤钝击为主要受伤原因；GCS评分，6分者4例，5分者5例，4分者5例，3分者8例；瞳孔异常者15例，正常者7例；CT分级级4例，级5例，级4例，级9例；有骨折或血气胸等其他损伤者11例，无其他损伤者11例；GOS(Glasgow Outcome Scale)评分，5分者5例，4分者6例，3分者4例，2分者1例，1分者6例。（二）亚低温实施方法 亚低温实施尽早尽快。病人经急诊处理（如有手术指征经急诊手术处理）后，均立即转入重症监护室采用电脑降温毯（美国生产，GAYMAR, MEDI-THEM型）实施全身降温。所有病人行气管切开术，呼吸机辅助或控制呼吸。为防止病人寒颤躁动，病人在亚低温治疗过程中给予镇静药安定或咪唑安定（约0.10.2mg/kg/hr）配合肌松剂Pavulon（约0.05mg/kg/hr）微量泵静脉连续维持。当病人核心温度（肛温）降至33时，在3234维持48小时。然后开始以0.5/1224小时的速度缓慢复温，复温速度每小时不超过0.1/小时。当核心温度恢复至37时，应使病人体温稳定于该温度左右，并开始逐渐减少镇静剂和肌松药的用量。（三）亚低温的监测 由于脑氧代谢水平与脑循环状态密切相关，所以监测脑氧指标可以间接反映脑循环状态。2在亚低温治疗期间，22例患者均采用脑氧饱和度计（美国生产，SOMANETICS，INVOIS Cerebral Oximeter）监测局部脑氧饱和度（rSO2）。一般选择颅内外伤严重一侧，采用颈内静脉逆行穿刺，每12小时抽血查血气，测颈静脉氧饱和度(SjO2)。（四）数据及统计方法 病人的各项观察监护数据在亚低温开始、到达亚低温温度(3234)、亚低温实施中每24小时及复温至正常后分别记录。以病人治疗前常温时的自身指标作为对照以比较亚低温治疗前、治疗中、治疗后的数据变化，采用Sigmaplot软件进行统计分析，以p0.05作为有统计意义的指标。二、结果病人亚低温开始治疗时间及各项观察监护数据开始记录时间从伤后1024小时不等（中间值为17.5小时）。从起始温度至核心温度33的时间为2.85小时（中间值为4小时）。复温时间为47天（中间值为5.5天）。脑代谢指标 本实验脑代谢指标变化参见下表。亚低温治疗可使颈静脉血的SjO2数值较治疗前显著上升(p0.05)。复温后SjO2的数值较亚低温时有所下降，但较治疗前相比仍有显著差异。同样使用脑氧饱和度监测仪所测得的、代表脑氧代谢指标的rSO2变化与SjO2的数值变化一致。表. 亚低温治疗前后脑代谢指标观察项目治疗前亚低温时亚低温24小时亚低温48小时复温后核心温度（）381.10330.5330.5330.5370.5SJO254.174.2271.894.57*72.095.04*75.553.99*68.674.43*rSO257.024.9670.514.63*71.824.59*77.324.46*70.095.10*SJO2：颈静脉氧饱和度；rSO2：局部脑氧饱和度（正常值50-85）*：与治疗前相比P0.05预后 22名病人的预后：有5人基本恢复正常，6人中度残疾，4人重度残疾，1人植物人，6人死亡。死亡病人均为入院时GCS 3分者，且瞳孔均已存在一侧或双侧散大，死亡多在入院后的57天内发生。三、讨论本实验主要对亚低温治疗的实施和监测进行探索总结，为今后进一步开展积累经验。据国外资料统计，重型颅脑损伤病人（GCS8）死亡率为40%左右，而且仅7%的病人可达到基本恢复正常的程度。而本实验的死亡率为6/22，5/22的病人达到基本恢复正常。鉴于这些资料及考虑到本实验病人的严重程度（GCS6），我们可以认为亚低温治疗改善了病人的预后。亚低温对神经元的保护作用机制是复杂的，目前尚未完全明确。但到目前为止，实验研究已经发现下列几方面保护机制：1.降低脑代谢率和脑组织细胞耗氧量，减少脑组织乳酸堆积。亚低温可改善能量代谢即减慢能量代谢及腺苷酸的降解。正常供氧条件下，体温每降低1，中枢氧代谢率抑制57%左右；2.抑制兴奋性氨基酸递质的释放；3.抑制自由基的产生；4.抑制具有细胞毒性作用的一氧化氮、白三烯、去甲肾上腺素的生成和释放；5.保护血脑屏障，减轻脑水肿，改善缺血后低灌注及防止过度灌注损伤；6.减少神经细胞钙内流、阻断钙超载所致的细胞损害；7.减轻脑细胞骨架的降解，促进再灌注后蛋白质合成的恢复。3,4重型颅脑损伤后继发性脑缺血缺氧是导致脑损伤病情加重和病人死亡的重要原因，因而监测颅脑损伤后的脑血流代谢变化具有重要的临床意义。脑血流代谢变化包括脑血流和脑代谢两个方面。不少研究提出在脑血流代谢研究方面，脑代谢的一些监测指标，特别是脑氧代谢指标比直接的脑血流监测更具有价值。人脑血液回流主要通过颈内静脉，所以颈内静脉的血氧饱和度等能够代表脑氧代谢水平，间接反映脑循环状态。脑血流减少时脑组织为维持正常代谢需要从血流中摄取的氧的比例相对增多，因而脑静脉血中血氧饱和度下降；反之，脑血流增多时脑组织从血流中所摄取的氧的比例相对减少，此时脑静脉中血氧饱和度上升。因此，颈静脉氧代谢的水平与脑血流之间具有正向关系，研究表明颈静脉氧代谢指标可作为监测和判断重型颅脑损伤预后的重要指标。有研究表明当SjO2下降到50%以下时，颅脑损伤病人死亡率明显增加。本实验中我们见到病人的颈静脉血氧饱和度在实施亚低温治疗后有显著上升，SjO2被维持于7080%。所以可以证明亚低温可降低脑代谢率、脑组织细胞耗氧量和改善能量代谢。亚低温的临床效果已为临床实验所证实，目前应逐步成为重型颅脑损伤后的常规治疗手段。5,6脑氧饱和度监测仪是一种新型的氧饱和度监测方法，可连续无创伤的监测局部脑组织的氧饱和度（rSO2），由于局部脑组织的氧饱和度是脑血管床的氧饱和度混合值（20%动脉血、75%静脉血和5%毛细血管），因而可反映脑氧的供需平衡。它的基本原理是利用血红蛋白对可见近红外光（650-1100nm）有特殊吸收光谱的特性进行血氧定量和血流动力学监测。测量时通过置于病人前额的双导探头分析经光导纤维传入脑内的光和从脑局部返回接收到的光强度之间的光学联系，从而显示血红蛋白氧饱和度。由于脑血容量中75%是静脉成分，rSO2极大倾向于静脉血氧饱和度（SjO2）。本实验中通过应用发现rSO2的变化与SjO2的数值有良好的相关性。所以提示该仪器可用于脑氧代谢的监测。rSO2的正常范围是50-85%。许多原因（全身低氧、脑缺氧、贫血等）致大脑氧供下降时，大脑正常氧耗可引起rSO2的迅速变化。大脑rSO2对缺氧十分敏感，即使脑氧供相对很小的变化对大脑光谱信号的测定都有很大影响。与SjO2相比，它具有无创伤、连续、方法简便、灵敏度高、价格低廉的优点，而且在低血压、脉搏搏动减弱、低温、甚至心跳骤停等情况下使用不受限制。因此当亚低温逐渐被广泛应用于重型颅脑损伤的治疗时，用连续无创伤的局部脑组织的氧饱和度（rSO2）监测亚低温的治疗值得推荐。7,8总之，亚低温治疗对重型颅脑损伤有明显疗效,可显著降低病死率,提高生存质量;无创持续监测局部脑氧饱和度能反映颅脑伤后脑氧代谢,对亚低温治疗更具指导意义。参考文献1、 Abdul KH; Schubert S; Troitzsch,D; et al. Dynamic changes in cerebral oxygenation related to deep hypothermia and circulatory arrest evaluated by near-infrared spectroscopy. Acta Anaesthesiol Scand, 2001, 45(6): 696-701.2、岳云. 神经电生理检测在麻醉领域的应用。当代医学, 2000, 6(7): 25-27.3、 Sakamoto KI. Effects of mild hypothermia on nitric oxide synthesis following contusion trauma in the rat. J Neurotrauma, 1997,14:349-3544、 Shah N; Trivedi NK; Clack SL; et al.