颅脑创伤病人在ICU的救治
毕业论文颅脑创伤病人在ICU的救治
陈绍洋 朱萧玲 王强 熊利泽
第4军医大学西京医院麻醉科
颅脑创伤占全身创伤发生率第2位,但致死率和致残率却位居第1位,成为儿童和
中青年人群最主要的死亡原因.美国每年发生颅脑损伤的人占总人口的2%,颅脑创伤
已成为青年人伤残和死亡的首要原因.在中国,每年有大约60万颅脑创伤病人,其中
死亡约10万人.随着中国国民经济和道路交通等快速发展,我国颅脑损伤的发生率也
逐年上升,已成为我国严重的公共卫生问题. 如何降低颅脑损伤患者的死亡率和残废
率,提高患者生存质量,已成为医学诸学科共同关心的问题.随着对颅脑创伤发病机制
的认识不断深入, 临床治疗药物不断增加,治疗方法的改进, 监测条件和护理水平的提
高, 颅脑创伤病人救治水平已有明显提高.
1,颅脑创伤病人的病理生理变化特点
1.血脑屏障机能障碍
血脑屏障主要是由毛细血管内皮细胞,基膜及神经胶质细胞的突起共同构成的具
有防御功能的结构,使大脑有用的营养物质和代谢产物可以自由通过,外界有害物
质进人大脑.颅脑损伤时,血脑屏障受损,功能障碍,使血浆大分子物质能够由血
管腔内通透到脑细胞间隙.
既往研究认为,脑损伤后血脑屏障损害在伤后6小时始出现,伤后24小时才明
显.新近研究发现,伤后30分钟已有5nm胶体金透过血脑屏障,至伤后6小时,
血脑屏障通透性已达高峰,此时各种大小(5,10和15nm)胶体金微粒可通过血脑
屏障,证明血脑屏障破坏可能是直接导致创伤性脑水肿脑损伤的最早和最重要的因
素.
2.脑微循环障碍
颅脑损伤可引起血管反应性降低,血管自动调节紊乱(血管麻痹或过度灌注)和血
液流变学改变,导致静力压增高,压力平衡紊乱,出现脑微循环障碍,脑水肿.
脑血管反应性降低是指其对CO2的收缩反应能力低下.研究表明,脑损伤24小时
后血管平滑肌松弛,不论动脉血CO2分压增高或降低,脑血管均呈扩张状态.近年临床
和实验研究均证实,严重脑损伤后数小时内,脑血流量下降,随后脑血流量增加,至伤
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后24小时达高峰.目前认为微血管自动调节紊乱,是由于脑损伤时脑组织缺血缺氧,
大量单胺类神经递质释放,钙超载等,导致微血管过度收缩,痉挛,脑微循环灌注减少,
甚至出现"无再灌注现象",加重受伤脑组织缺血和水肿.广泛的脑血管麻痹和脑血流
过度灌注与损伤局部脑微循环血栓形成,血管痉挛所致的"无再灌注现象"形成1对矛
盾,表现为"盗血"现象,致使脑水肿和脑缺血形成恶性循环.
3.细胞能量代谢障碍
脑细胞能量代谢主要来源于葡萄糖代谢.但当脑损伤缺氧时,脑细胞葡萄糖代谢主
要以无氧代谢为主,ATP生成减少,仅为正常5%,致使细胞本身和细胞膜的功能受损,
"钠泵","钙泵"等离子泵运转失常.不能将细胞内多余的钠离子排出,导致细胞的
渗透压升高,形成细胞水肿,而细胞内的酸性代谢产物又使细胞的通透性增加,从而进
1步加重细胞内的水肿.
4.颅内压增高
在颅脑损伤中引起颅内压增高的.原因为脑挫裂伤的脑水肿,颅内血肿和脑脊液循环
障碍.颅压升高不仅影响脑血流量和脑灌流压,还可以影响血脑屏障的结构和功能,更
为严重的是急性颅压升高或失代偿性颅内压升高所导致脑疝,将危及生命.
5.氧自由基,钙超载和兴奋性氨基酸释放
脑损伤,脑缺血时, 体内酶系统保护作用减弱, 氧自由基生成过多, 通过脂质过氧
化作用及与膜蛋白的反应造成脑细胞,血脑屏障的过氧损伤, 导致细胞毒性,血管源性
脑水肿, 加剧脑的继发性损害.
脑损伤可直接导致钙内流,继发电压依赖性和受体依赖性钙通道的开放,以及
Na/Ca2+和非特异性钙渗漏,产生Ca2+超载.神经细胞钙超载可以激活ATP酶,蛋白酶,
磷脂酶,使细胞蛋白质,脂质分解代谢增加,损害细胞骨架系统和膜系统,影响神经细
胞快反应基因如C-FOS,C-myc等的表达与调控,使脑血管痉挛和通透性发生改变.
脑损伤可引起大量兴奋性氨基酸, 主要为谷氨酸(Glu) ,天门氨酸产生等.近年临
床上用脑微量透析法,发现严重脑损伤的脑组织中Glu 增高数倍至数10倍, 脑损伤越重,
Glu 越高,故认为Glu 增加可作为衡量神经元损害严重程度标志之1.
6.血糖增高
创伤性脑损伤后血糖升高已在动物实验及临床观察中得到1致肯定.Pentelenyi
等观察发现,创伤性脑损伤后患者意识障碍程度与血糖增糖升高量明显相关.深昏迷时
患者血糖显著升高,当意识恢复后血糖迅速下降.
颅脑损伤后血糖增高不仅与脑损害程度相关而且与患者预后也明显相关,即脑组织
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损伤越重,伤后血糖越高,预后越差.颅脑损伤血糖增高的机制:①下丘脑- 垂体系统损
伤:引起其分泌功能的变化(如PRL ,TSH,GH,ACTH 的分泌增加),以及自主神经系统
遭受不同程度的损害,交感神经兴奋性升高, 血中儿茶酚胺含量增高, 从而导致胰高血
糖素的分泌增加, 使肝糖元大量分解,血糖增高,胰岛素分泌受抑制;②胰岛素量相对不
足和胰岛素抵抗:重症脑外伤后高血糖,高胰岛素共存,但相对于血糖升高幅度,胰岛素
量相对不足.可能是由于颅脑损伤后胰岛素拮抗剂(生长激素,胰高血糖素,泌乳素,
皮质醇等) 产生增多和胰岛素受体或受体后缺陷所致.③药物的影响:糖皮质激素,脂
肪乳和葡萄糖注射液,直接升高血糖,间接通过糖异生,刺激升糖激素分泌增加等途径
导致血糖升高.
2,颅脑创伤病人的监测
1.脑血流的监测
(1)133Xe(氙)清除法
133Xe是1种可溶性惰性气体,可以从血液快速扩散到大脑,然后再经由大脑清除.
通过测量脑外Gamma射线的量,分析同位素清除率来测定脑血流.这种测量方法理论上
存在缺陷,因为2维方法是脑组织叠加和透视的结果,并非3维局部脑血流的结果.即
使应用了多探头技术,仍不能进行精确的局部解剖定位.这种方法更适应于弥漫性脑病
变的脑血流监测.
(2) 正电子发射断层(postronemissiontomography,PET)
正电子发射断层的基本原理是正电子与电子结合时产生1对光子,通过监测光子的
高能放射性,经过回旋加速器和正电子计算机扫描形成1系列2维横向大脑生理功能的
图象.这种方法的优点是可以测量疾病的脑血流,血容量,脑代谢和脑深层次的结构.
断层方法虽然不是常规监测项目,但是可以提供重要的病理生理资料.
(3)单光子发射计算机断层
利用Gamma射线放射性同位素,例如133Xe或99mTc在大脑停留时间长,可以应用
常规的缓慢旋转照相方法获得图象.应用此种方法可以获得高分辨率的图象,区别不对
称的脑血流;但是不能获得定量的数据.
(4) 颈颅多普勒彩色超声(TCD )
TCD通过测量大血管的血流速度和方向来监测血管内的血流量,1般选用大脑中动
脉, 因为大脑中动脉是颈内动脉的直接延续, 承担80% 的大脑半球血流供应.TCD反映
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颅内血流动力学的变化, 区分大脑中动脉的血流增快是由于血管痉挛还是脑血流量增
加造成的.1般把颅脑外伤后的血流动力学变化规律分为3期: 伤后24 小时内的低灌
注期,1～ 3 天的脑充血期,4～ 14 天的脑血管痉挛期.
2.脑氧代谢监测
(1)颈内静脉血氧饱和度(SjvO2)监测
由于颈静脉球部血液由大脑直接引流而至,故临床上以监测颈静脉球部血氧饱和度
代替脑静脉血氧饱和度.正常的SjvO2在55%~75%,大于75%意味着脑DO2或CBF
增多;小于50%时,说明脑DO2或CBF相当减少,若小于40%则可能存在全脑缺血缺
氧.SjvO2反映整个大脑半球氧代谢的情况,局部脑缺血不能发现.SjvO2监测需作颈内
静脉逆行穿刺,放置导管使顶端达颈内静脉球部,可间断采血样测定;也可置入SjvO2
光纤探头,持续动态监测SjvO2,2者具有良好的相关性.
(2)局部脑氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation, rSO2)监测
近红外线光谱(near-infrared spectroscopy, NIRS)技术是近几年发展起来的1项新技
术,能够无创伤连续性地监测rSO2.NIRS测定采样区内氧合血红蛋白与总血红蛋白之
比就是rSO2.大脑动,静脉交错,静脉占75%,动脉占20%,毛细血管占5%,这就意
味着rSO2值主要代表静脉部分.rSO2低于55%应视为异常.rSO2值是反映脑氧输送代
谢的指标,在1定的脑氧耗水平下,可以作为精确测定神经损伤的指标.
(3)脑动静脉氧含量差(AVDO2)
根据Fick公式,CMRO2=CBF×AVDO2,可变化为AVDO2= CMRO2/CBF,因此
AVDO2实际上反应了CBF和脑氧耗的相对关系,即脑氧供需平衡.AVDO2正常为
5-7Vol%,增加意味着脑氧摄取增加,CBF相对脑氧耗不足;降低则脑氧摄取减少,CBF
相对脑氧耗有剩余.CEO2的意义和AVDO21样,但它在贫血状况下比AVDO2更加准
确地反映脑氧代谢AVDO2.
(4)脑组织氧分压(partial pressure of brain tissue oxygen, PbtO2)监测
PbtO2是随着电子和光纤技术的发展新近涌现的有创脑氧监测技术,可直接测定脑
组织氧供情况,检出局灶性缺血病灶.PbtO2低于多少即发生缺血损害尚无定论,1般
认为维持脑皮质功能PbtO2必须大于5mmHg.Bouma等发现重型颅脑损伤后24h内有
较长时间PbtO25mmHg
的5例均存活(重残,中残或恢复良好),提示伤后24h内PbtO2<5mmHg与病人预后密
切相关.
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(5)其他 脑动-颈内静脉血乳酸差值和脑内静脉腺苷也可反映脑代谢情况,脑电图
监测及体感诱发电位测量可反映脑细胞电生理活动.
3.压力与电生理监测
(1)颅内压(ICP)
颅内压( ICP) 是指颅腔内容物对颅腔壁所产生的压力,常以侧卧位测量的脑室内
压力值表示.正常成人颅内压为5mmHg～15mmHg,儿童颅内压为3.0mmHg～7.5mmHg.
临床将颅内压大于20mmHg,作为需要进行颅内降压治疗的界值.监护ICP的方法有脑室
内,脑实质内,硬膜下,硬膜外与蛛网膜等几种.脑室内插管连接外部压力监测装置是
最精确,可靠的ICP监测方法.ICP监测临床意义:①量化监测颅内压,了解颅内压容积
代偿能力.②早期发现颅内血肿与脑水肿,及时处理,提高疗效,判断预后,降低死亡
率.
(2)脑灌注压(CPP)
颅脑损伤患者维持正常的脑血流量,可以减轻继发性脑损害,CPP 高低决定了脑血
流量的大小, 对CPP 的监测可以间接反映患者脑血流量的变化.颅脑损伤患者脑灌注压
应维持在70mmHg以上,以70—80mmHg为最理想,有利于提高病人生存质量和降低死
亡率.维持较高的CPP 水平可以缓解早期脑缺血,改善预后, 但有报道过高的灌注压有
加重脑水肿和升高ICP 可能.
CPP= MA P- ICP,ICP 增高或/和MA P 降低均可引起CPP 下降, 临床上通过监测
ICP,CPP 和MAP 变化,分析CPP 下降与ICP,MA P 之间关系, 采取针对性治疗措施,
维持正常CPP 水平.
(3)脑干听觉诱发电位(BA EP)
BA EP被较普遍地用来评估重型脑外伤后的脑干损害的程度和部位, 并证明对意
识障碍程度和预后判断具有重要价值.当脑干功能受损时,BA EP 的潜伏期和波形都有
相应的变化, BA EP 异常改变进行性加重, 预示着病情的变化, 并可以随着脑干病损的
恢复而恢复.结合应用BA EP,皮层体感诱发电位(SEP ),视觉诱发电位 (V EP) 对重症
脑外伤病人进行早期监测可以为脑外伤病人意识障碍和病情变化的判定和预后提供有
价值的资料.
(4)脑电图监测
连续脑电图监测可以记录到脑外伤后癫痫发作, 非抽搐性癫痫状态, 可以监测巴比
妥昏迷治疗和亚低温治疗的脑电生理变化, 结合诱发电位的监测对脑死亡作出电生理诊
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断.
3,创伤性脑损伤处理
1.脱水疗法
(1)20%甘露醇: 作为经典的脱水药物是治疗创伤性脑水肿的首选药物,对于急
性创伤性脑水肿的治疗效果最佳,属渗透性利尿剂,应避免单用大剂量甘露醇,切勿使
血浆渗透压超过320mOsm/L,有并发急性肾功能衰竭(急性肾小管坏死)的危险.
(2)甘油: 是1种高渗脱水剂,可口服也可静脉注射.不引起水和电解质紊乱,
降颅内压作用迅速而持久,无"反跳现象";能供给热量,能改善脑血流量和脑代谢.口
服较大剂量的甘油后,其脱水降压作用较静脉注射甘露醇更加明显且作用持续时间更
长;
(3)甘油果糖高渗脱水剂 :含有10%甘油,5%果糖以及0.9%氯化钠.与甘露醇相
比显效时间稍缓慢,但维持时间长久.适用于有心功能障碍不能耐受快速静脉输注甘露
醇,伴有肾功损害;
(4)高渗葡萄糖:有脱水和利尿作用.因葡萄糖易弥散到组织中,且在体内易被
氧化代谢,使血浆渗透压增高不多,故脱水作用较弱,降颅内压<30%.注射后15min
起效,维持时间约1h,可提供热量且具有解毒作用,无明显副作用.但葡萄糖可透过血
脑屏障,有"反跳现象".
(5)巴比妥:巴比妥可降低ICP,提高重型颅脑损伤病人生存率.作用机制为:①
改变血管张力,调节脑血流;②降低代谢率;
2.适度通气
肺泡通气量增加,致PaCO2降至正常水平以下,使脑血管收缩,减少脑血流量,
从而降低ICP.但Pa CO2与ICP并非线性相关,ICP与Pa CO2的关系呈"S"形,PaCO2
在人体中处于30～50 mm Hg之间时作用最大.有研究提出了1个重要的问题,即长期
过度通气的情况下ICP是否仍然有益.Muizelaar等强调,由于过度通气24 h后血管周
围间隙的pH就正常化,因此长期过度通气时血管收缩效应会消失.还有研究证实,停
止过度通气后可能会出现反弹性的血管扩张,同时伴有ICP上升的危险.另研究表明,
颅脑损伤第1日,脑血流量较正常人减少1半,因此,持续过度通气(PaCO2<30mmHg)
有引起脑缺血的危险,并有可能使脑血管自主调节功能丧失,而且不能持续降低ICP.
3.糖皮质激素
糖皮质激素抑制脂质过氧化,稳定细胞膜,减少Ca + +内流,减轻脑损伤后颅内
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炎性反应和减轻脑水肿,降低ICP,对脑损伤病人有保护作用.但是,由于糖皮质激素因
其既能加重机体的高代谢状态,又可能诱发应激性溃疡,不宜长期应用.近年来大量资
料表明,糖皮质激素不能降低重型颅脑损伤患者的ICP,也不能改善其预后.建议不在
重型颅脑损伤治疗中常规应用.此外还有研究发现, 糖皮质激素在治疗过程中可能引起
神经元丢失,抑制神经营养因子和其它生长因子的作用.
4.控制高血糖
早期研究认为中枢神经系统对葡萄糖的摄取不需要胰岛素,且脑对胰岛素不敏感.
最近Hoyer 等的研究表明,海马的葡萄糖代谢对外源性胰岛素敏感,而且通过胰岛素受
体介导,胰岛素可能促进某些脑区对葡萄糖的利用.中枢神经系统整体能量代谢也依赖
胰岛素,胰岛素可能通过血脑屏障进入中枢神经系统或神经组织自分泌胰岛素受体广泛
分布于中枢神经系统,且大多数分布于神经元,极少数存在于胶质细胞.文献报告颅脑
外伤后最佳血糖浓度为5~6 mmo1/L"既不引起低血糖"又可阻止高血糖损害因此"对颅脑
损伤高血糖反应患者提供足量的胰岛素"降低血糖"保护脑组织是必要的.
5.高压氧治疗
高压氧疗法是指在高于大气压的环境中吸氧,增加了血中物理溶解氧,可改善机
体对氧的摄取和利用,使血氧含量增加,血氧分压增高,氧弥散到组织的能力增强,从而
改善组织的微循环和有氧代谢,ATP生成增多,从而促进脑细胞功能的恢复.同时,高
压氧可使颅内动脉收缩,血管阻力增加,脑血流量减少及耗氧量降低,但总供氧量增加,
血浆溶氧增加,从而使颅内压降低.据报道,在2ATA下吸纯氧脑血流量减少21%,颅内
压降低36%,但在高压氧下的氧的实际供应是明显增加的.所以对颅脑损伤和各种原因
引起的脑缺氧,脑水肿,高压氧治疗具有降低颅内压和提高脑组织氧分压的双重作用,
对阻断脑水肿的恶性循环10分有利.
在选择颅脑损伤HBO治疗的时机上,可因颅脑损伤的病种,程度的不同,治疗时机的
选择也不尽相同,单纯性脑挫裂伤,外伤性脑肿胀等生命指征稳定者,力求治疗时机越早
越好.对于重,中型病例的高压氧治疗时机的选择,可以参考如下条件:①颅内血肿手术
治疗已1周; ②颅内血肿经保守治疗已1周, CT 复查血肿无明显增大的倾向出现;③生
命体征基本稳定; ④试验性治疗(1～2) 次无症状恶化及副作用出现; ⑤无高压氧治疗
的其它禁忌症.
6.亚低温治疗
亚低温治疗主要通过药物和物理的方法使病人温度降低,以达到治疗脑外伤的目
的.俗称,冬眠疗法.主要方法包括全身降温和局部降温.头部局部降温通常难以使脑温
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降至亚低温水平,而全身降温方法比较可靠.病人躺在降温冰毯上,通过体表散热使中
心体温和脑温降至所需温度,通常为32～35℃.根据病情需要维持2～14天.由于病人
在接受亚低温治疗和复温过程中可能会发生寒颤,故在实施
[1]
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