高灌注综合征与临床通用PPT课件

1、高灌注综合征与临床河北医科大学第三医院神经内科刘俊艳提纲高灌注综合征（Hyperperusion syndrome,HS）的概念HS的临床意义HS的发病机制HS的临床表现HS的诊断HS的预防和治疗HS的概念1981年Sundt首次提出HS的概念，HS是一少见，且具有潜在危险的综合征，主要见于ICA内膜切除、血管成型术以及支架手术后，临床呈不典型偏头痛、局灶癫痫发作、颅内出血表现。（Sundt TM: Correlation of cerebral blood flow and electroencephalographic changes during endarterectomy: With

2、 results of surgery and hemodynamics of cerebral ischemia. Mayo Clin Proc 56: 533543, 1981）HS的概念Coutts于2003年研究了170多例血管成型术患者并发HS的表现，将HS重新定义为： - 血管重建术后出现半球神经系统缺血症状或癫痫，症状限于被治疗血管侧。 - 症状出现与血栓、栓塞无关。 - DWI未发现新的梗死灶。 - CTP/PWI表现为同侧半球存在高灌注表现 上述指标并非同时出现，但对于HS的诊断要求尽量用CTP/PWI量化。HS意义随着介入手术的增多，HS报道越来越多。HS不仅见于大动脉近端

3、介入术后患者，也见于颅内动脉（MCA）远端介入后患者（Liu AY: Hyperperfusion syndrome with hemorrhage after angioplasty for middle cerebral artery stenosis. AJNR Am J Neuroradiol 22: 15971601, 2001. ）。伴有HS患者预后不良，死亡率更高。尤其伴有脑出血患者预后更差。血管重建术后HS的发生率Coutts 报道3.1%ICA内膜剥脱术者出现HS（4/129），而6.8%血管成型术或支架术患者并发HS（3/44）（Coutts等，Neurosurgery,

4、2003)Meyers报道ICA成型术或支架术患者HS的发生率为5%（其中包括后循环病变患者Meyers PM: Cerebral hyperperfusion syndrome after percutaneous transluminal stenting of the craniocervical arteries. Neurosurgery 47: 335345, 2000. ）血管重建术后HS的发生率CEA患者HS的发生率不详，有报道通过TCD诊断，9%的CEA患者并发HS（Dalman JE, Transcranial Doppler monitoring during carot

5、id endarterectomy helps to identify patients at risk of postoperative hyperperfusion. Eur J Endovasc Surg 18: 222227, 1999. . Gossetti B, Transcranial Doppler in 178 patients, before, during, and after carotid endarterectomy. J Neuroimaging 7: 213216, 1997.）而ICA成型术或支架术患者卒中和死亡的发生率仅为3.6%-7.9%。HS的危险因素慢

6、性脑缺血导致的血管自动调节能力丧失是发生HS的关键。对侧ICA严重狭窄或闭塞：脑储备能力下降卒中病史围手术期高血压侧枝循环不良 （Neurology 59: 664668, 2002. J Neurosurg 95: 964969, 2001. Stroke 30: 24832486, 1999. ）术中增加脑血流量）HS的危险因素血管重建使ICA血流增加，很快恢复脑灌注，慢性脑缺血区域血管自动调节能力处于麻痹状态，所以，产生高灌注。HS也可见于下述状态：AVF切除术患者血管自发再通溶栓后再通患者HS的危险因素NASCET（North American Symptomatic Carotid

7、Endarterectomy Trial ）报道颅内侧枝循环建立可降低各种类型卒中的危险性，且功能上处于“stressed”的微循环是发生HS的标志（Stroke 31: 128132, 2000. ）Ascher等（J Vasc Surg 2003;37:769-77）研究认为HS与上述因素无关，近期对侧ICA的CEA手术是HS发生的危险因素。ICAS患者发生CH的危险因素理论上ICAD可保护同侧脑半球免于收缩压影响，所以，症状性ICAS极少发生颅内出血。有报道ICAD术前及术后颅内出血的发生率为0.3%-2%。颅内出血包括：出血性梗死（petechiae within infarction

8、 ，PTI）、脑实质出血（intracerebral hematoma ，ICH）和SAH，PTI又称出血转化或梗死继发出血，ICH称原发脑出血。ICAS患者发生CH的危险因素由于病理机制不同，不同类型出血病因不同。ICH病因：HTPTI病因：溶栓、全身抗凝、抗血小板、大面积脑梗死、脑栓塞。Cheung（ Stroke, 2003;34(8):1847-1851）以North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET) 的资料研究了2885位症状性ICAD患者随访30天-5年的结果：ICAS患者发生CH的危险因素749人

9、发生卒中 1039次, 983为非出血性卒中，56 (5.4%)为出血性卒中包括: 34 PTIs, 21 ICHs, and 1 SAH。ICAD患者手术及非手术组患者 5年颅内出血发生率为 1.7%， 手术治疗组 30-day内颅内出血危险性 （0.64%）是非手术组患者的10倍（ 0.07%）。近50%颅内出血为致死性或致残性。ICH比PTI致残的可能性大。ICAS患者发生CH的危险因素手术、非手术组患者颅内出血的危险因素不同：非手术组ICAD患者颅内出血的危险因素为：老龄、HT史、间歇性跛行、吸烟和影像上梗死灶。手术组颅内出血的危险因素：糖尿病为其唯一的危险因素。颅内出血预后不良，死亡

10、率高达36% to 63%。SICAD患者颅内出血并不常见，但预后不良，多为致死性。HS发生CH的危险因素HS患者发生CH （1-8d）的危险因素：抗凝治疗：而血管成型术以及支架手术患者的抗血小板药物治疗可能与相应的HS出血患者增多有关，可能高于ECT患者。术前脑梗死病史HT微血管病变（J Neurosurg 95: 964969, 2001。Neurol Res 23: 593598, 2001. ）CH发生机制慢性脑灌注不良 血管自动调节能力下降 血管重建 同侧CBF显著增加 脑灌注压增加 小动脉收缩 远端微血管破裂 ICH 。 HS的发病机制脑血管自动调节能力衰竭。长期HT导致脑灌注压发

11、生改变。慢性低灌注状态区域内脑组织，长时间脑动脉极度扩张可导致血流自动调节能力丧失，引起出血或水肿。CH的原因考虑与脑血流量突然升高有关，但尚缺少实验依据。缺血后再灌注损伤的机制MCAO后缺血损伤的程度和病程主要取决于残余 CBF rate，如果缺血区脑组织内CBF rate 超过above 12 mL 100 g- 1 min- 1时即完成再灌注, 细胞形态学完整、继发缺血性损伤轻微。如果在梗死核心周边不可逆损伤区再灌注, the increased vascular permeability during reperfusion leads to brain edema formation

12、 and parenchymal hemorrhage.并通过兴奋性aa释放增加、ROS （reactive oxygen species ）产物以及钙内流增多引起缺血性损伤加重。CEA患者脑血管反应性的检测利用diamonx实验检测CEA患者手术前后的CVR将CVR分为正常以及异常两组上述两组患者分别于CEA手术前后行SPECT以及脑磁流量计（electromagnetic flowmeter ）测量CBF。结果：CVR下降（CVR=100%）。CVR下降组ICA血流增加与CBF增加相关。CVR正常组不存在上述相关性。CVR下降组ICA血流增加致HS的阈值估计为330 mL/min 。结论：

13、SPECT+Diamonx实验+ICA血流测定可筛查CEA患者发生HS的高危患者，以便围手术期积极降压，避免HS发生。 （2001年日本）脑血管的自动调节能力当灌注压下降时脑动脉扩张保证脑血流量，而收缩压升高时脑动脉收缩以限制脑灌注压增加，脑血管的这种调节能力称为脑血管的自动调节能力。这种调节能力在 ICA正常者，高碳酸血症可引起MCA流速增高，低碳酸血症可引起患者MCA流速下降。 脑血管反应性的检测MCAABP正常ABP下降ABP升高血管反应性的检测方法检测方法：CO2反应性、醋氮酰氨实验：diamonx 抑制碳脱水，导致Co2缓冲系统的不平衡，引起血管扩张，效果至少等同于吸入5%Co2。意

14、义：了解血管的自身调节能力，有助于CVD急性期降压药的选择以及掌握降压幅度 血管再通后高灌注的产生。外周血管痉挛-血容量下降-脑梗死。 SAH后血管痉挛-对高碳酸血症的反应性下降-外周血管扩张-血容量降低-脑梗死。Vasomotor ReactivityNormal Vasodilated VasoconstrictedCO2 CO2 CO2MCACo2-TestCo2反应性通过改变血管阻力调节脑血流。方法：Changes are caused by increasing or decreasing the CO2 concentration. Measuring and evaluating

15、 the reserve capacity of the brain. 适应症： Asymptomatic extracranial stenosis Pre-operative carotid endarterectomy Symptomatic regulation problemsCo2反应性试验呼吸法/动力学分析（ Dynamic analysis /Respiration method / The golden standard ）血管运动试验（ Asymtote range / Vasomotor range ）变化率(Rate of change ( “easy way“ )屏气

16、法(Apnea method ( “the too easy way“ )Diamox试验（ Azetazolamide ） 1.Dynamic analysis/ Respiration methodExamination:Normal breathing normocapniaHypercapnia - Increase of CO concentration with a respiration System ( ca 60 sec.)Normal breathingEvaluation: 2 cycles of normo- and 2 cycles of hypercapniaCO

17、and EtCO monitor must be connectedRespiration Set for dynamic analysisCO Dynamic AnalysisNormal mean values 5.26 +/- 1.61 % mmHgAbsolute low limit 2.15 % mmHgAbsolute Side difference 2.90 % mmHgRelative VMR reduction 2.15 %mmHg + SD 2.90 %mmHgRestrictive VMR 2.15 %mmHgExhausted VMR 60% ( can be more

18、 than 100%)CO - Vasomotor range3.Rate of change ( easy way“)VMR as increase of the CBF- inspiration of CO/O gasExamination:NormocapniaHypercapnia inspiration of CO/O gasEvaluation:Calculation of the difference between normo- and hypercapnia ( measured with a slope)Normal values: 15 25 % increaseCO R

19、ate of Change“4.Apnea method ( the too easy way“)VMR reactivity as the increase of the CBF per time period (quantitative examination“)Examination:NormocapniaHypercapnia holding the breath for about 30 sec.Evaluation: Calculation of the CBF slope per time (%/min.)Normal values: ? 72 +/- 36 %/min. ( 1

20、.2+/- 0.6 %/sec.)CO the too easy way“5.Diamox test ( Azetazolamide)Increasing the CO concentration with an injectionof a chemical stimulation( ideal for non cooperative patients)Examination:NormocapniaHypercapnia injection of 1 gr. Diamox during 5 min.Evaluation: After 10 min. comparing normo-and hy

21、percapnia by slopeNormal values: 40% increasing - Path. low limit 10 %CO Diamox test“Diamox test 正常值Administration of acetazolamide induces a rapid and marked increase in CBF, ranging from 20% to 80% TCD with acetazolamide challenge is also able to assess cerebral vasoreactivity TCD cannot measure C

22、BF itself, in contrast to SPECT.HS的临床表现依临床表现不同分为三种类型：头痛、眼睛、面部疼痛癫痫脑出血多数HS患者并发顽固性高血压1严重ICAS患者支架手术后并发CHA术后即刻CT示左半球沟回变淡 B4天后CTP示左半球高灌注状态（Region 1, 25 ml/100 g/min; Region 2, 77 ml/100 g/min; Region 3, 14 ml/100 g/min; Region 4, 63 ml/100 g/min）C4天后CT显示左半球水肿改变ACT显示症状出现后数小时左侧额、顶、枕叶低密度改变BMRI-T2像显示左侧半球弥散性水肿

23、CDWI显示左侧略高信号，无急性缺血改变。DWI上轻度弥散性高信号可能由DWI的T2成分引起，即所谓的T2的shine-through效应。A术前MRI T2影像显示左顶叶梗死灶。B术后癫痫发作后18hMRI T2表现未发现新病灶CDWI显示等信号，与陈旧梗死灶一致DPWI显示左半球CBF相对增加（RID23%）。E2天后患者症状恶化，CT显示左侧顶叶出血。A癫痫发作后2hCT示右额、顶叶沟回变淡，伴皮层内高信号（出血）。B强化CT示回型（gyriform）强化。C术后15天，MRI T2显像水肿信号几乎消失。DDWI 未发现高信号。EPWI显示右顶叶CBF增高（RID16%）。F1个月后PW

24、I显示右侧RID改变完全消失。A术前CT示右顶叶脑梗死B术后8天症状加重后CT示右额、顶弥散性低密度，主要累及白质并压迫侧脑室。伴左后侧脑室旁低密度及左顶皮层下高信号。C12h后的MRI显示高信号改变。DDWI示等密度，无细胞水肿现象EPWI示右额顶叶及左顶叶下部CBF增高。F4个月后的MRI示：右顶叶水肿消失，白质脑病及顶叶下部胶质增生现象。右额叶原血肿灶呈低密度（hemosiderin沉积）G4个月后PWI示等灌注。HS患者脑水肿的特点1996年Breen首次报道5例HS患者，均于术后8天和出院后出现hypertension, headache, seizures,以及病变侧hemipar

25、esis, and aphasia or neglect，影像学检查发现 severe white matter edema 。 1例水肿区内伴灶性出血，5例均有严重HT，TCD显示流速快，TCD/DSA血管通畅。4例患者经降压、止惊治疗，症状及影像改变于3周消失。1例死于脑疝。HS患者脑水肿的特点脑水肿局限于手术同侧白质内，主要影响半卵园，呈指爪样放射入皮层下，水肿严重者累及深部白质产生占位效应，而脑灰质均未受累。高血压脑病是急性血压增高引起headache, focal neurologic signs, seizures, and depressed mental state and c

26、oma。而HS是伴有CH, seizures, and migraine variants的“单侧高血压脑病”的特殊类型。控制血压后CT所示脑水肿消失,但也有持续性损害的报道 44。实验资料表明chronic white matter edema 可引起胶质过多症 45,46，可能与此有关。CET术后5天CT改变术后6天：CT、FLAIR水肿表现HS患者脑水肿发生机制机制：过高灌注压超过了脑血管的收缩能力，引起血管调节衰竭。当超过自动调节上限时，继发脑组织高灌注， capillaries leak; and cerebral edema, hemorrhage, and infarction

27、occur. 动物实验证实当灌注压超过其上限时，intracapillary pressure增加，其内皮间紧密连接中断，CSF和蛋白溢出，引起脑水肿。HS患者脑水肿的病理改变病理改变相似于高血压脑病 35-38及 reperfusion syndrome after resection of brain arteriovenous malformations. 47 。特征性变化为：脑动脉的 fibrinoid necrosis and thrombosis , microinfarctions, and petechial hemorrhages. 15,23,29,35-38,47HT程

28、度和时程与the severity of edema on CT. 44 。早期CT常漏诊水肿的诊断，或误诊为CI。实际HS发病率高于报道。HS的诊断由于神经影像技术的发展，HS可以通过PWI/CTP而得到快速诊断。HS高危患者可于术前通过人为增加脑血流量得以明确（Hosoda K: Cerebral vasoreactivity and internal carotid artery flow help to identify patients at risk of hyperperfusion after carotid endarterectomy. Stroke 32: 1567157

29、3, 2001. ）TCD与HS的诊断TCD：有报道TCD可用于早期明确HS的诊断（Benichou H: Carotid angioplasty and stenting: Will periprocedural transcranial Doppler monitoring be important? J Endovasc Surg 3: 217223, 1996. Pfefferkorn T, : Hyperperfusion-induced intracerebral hemorrhage after carotid stenting documented by TCD. Neurol

30、ogy 57: 19331935, 2001. ）且TCD术中监测可评估术后HS的高危险患者（ Jansen C. Prediction of intracerebral haemorrhage after carotid endarterectomy by clinical criteria and intraoperative transcranial Doppler monitoring: results of 233 operations. Eur J Vasc Surg. 1994; 8: 220225Dalman JE. Transcranial Doppler monitorin

31、g during carotid endarterectomy helps to identify patients at risk of postoperative hyperperfusion. Eur J Vasc Endovasc Surg. 1999; 18: 222227）TCD与HS的诊断TCD诊断HS 的标准：同侧MCA的Vs和PI增加100%，与CBF标准近似。由于TCD可重复、持续监测，比较SPECT更实用。但TCD测定的是血流速度不是血流量，仅当A直径恒定时，Vs和rCBF之间有极好的相关性。2005年Karapanayiotides研究报道TCD不能准确评估两侧大脑半球

32、间凸面CBF的差别。且所有伴有HS症状的患者Vm均无明显增高，由此提出是否HS可见于CBF并非显著增高的患者。TCD与HS的诊断所以，认为TCD仅通过Vm的变化确定早期血液动力学异常患者（Keunen R : An observational study of pre-operative transcranial Doppler examinations to predict cerebral hyperperfusion following carotid endarterectomies. Neurol Res 23: 593598, 2001. ），但并非敏感指标用于术前HS高危者的筛查

33、。Hosoda研究认为：CVR降低侧ICA血流量与CBF显著相关，所以，当CVR严重下降（出现颅内盗血），ICA flow=330 mL/min 时预示发生HS的危险。SPECT和HS的诊断当CBF达到术前的100%时，诊断HS。SPECT反映的是局部CBF改变，因显影剂能穿透BBB进入脑组织，其进入脑组织的量与CBF成正比，所以，其分布反映了rCBF。正常脑组织CBF：40-50ml/min/100g神经功能障碍时皮质CBF：23ml/min/100g脑组织结构改变：rCBF8ml/min/100g但1/3表现为CH 或epi的HS患者CBF增加仅为术前27% to 36% ，故质疑HS为再

34、灌注。DWI/PWI和HS的诊断DWI可鉴别细胞源及血管源性水肿，前者特征性表现为DWI高信号，而水的ADC下降；血管源性水肿患者水的ADC增加，在DWI上表现为多变的轻微信号改变。 2005年Karapanayiotides研究了13例HS患者的DWI表现，无1例呈高信号表现，说明无梗死及细胞源性水肿，而2例患者在MRI T2成像显示为皮层下高信号并累及对侧枕叶（DWI为等信号），提示白质血管源性水肿、水的ADC正常或增高，说明CEA可影响双侧半球血液动力学。相应的PWI呈轻、中度高灌注状态。HS的影像学诊断CT：脑水肿（外侧裂及脑沟消失、灰白质界限消失）、脑出血。MRA/DSA：颅内外血管

35、通畅，病变侧侧枝血流减少TCD：血流速度及脉动指数增快超过正常2倍。MRI/DWI： 正常或MRI呈血管源性脑水肿。CTP /PWI /SPECT：rCBF增高PET对脑灌注的检测PET可检测脑血流灌注、氧利用及葡萄糖代谢率等指标以及之间的相互关系。PET对TIA的诊断诊断TIA时，rCBF减少、局部氧摄取分数（regional oxygen extraction fraction ,rOEF）增加、葡萄糖代谢率（rCMRglu）轻度下降，关注减低后血流代谢的不一致表现为代谢代偿性转变，称为“贫困灌注（misery perfusion）”1周后梗死灶rCBF增加、rCMRO2 和rCMRglu降低，这种现象称谓“过度灌注（luxury perfusion）”，提示预后良好。此时，rCMRO2比rCBF更敏感。PET对CI的诊断梗死区不可逆脑组织：rCBF、 rCMRO2、rOEF均降低。依PET判断的坏死脑组织与尸检结果一致。半暗带脑组织：rCBF、rCMRO2降低、而OEF升高的组织，表明此处脑组织试图通过增加OEF维持依赖性的高氧代谢。半暗带脑组织CBF下降，而脑代谢尚维持，当rCMRglu与rCBF的不匹配现象完全消失，预示不可逆损伤发生。SPECT对半暗带的诊断rCBF：单纯rCBF显像难以区分代谢失活组织与尚