脑血管痉挛

脑血管痉挛是神经外科临床工作中很常见的问题,已成当前为提高神经外科治疗脑血管病和颅脑损伤等疾病疗效,减少开颅手术后并发症和死残率的一个重要障碍。

脑血管痉挛的分类

脑血管痉挛可以根据病程分为蛛网膜下腔出血(SAH)后的急性脑血管痉挛和慢性(迟发性)脑血管痉挛。急性血管痉挛多于SAH后24小时内发生,有时自行缓解,慢性血管痉挛多于SAH后3~4天发生,1周内为发病高峰,可持续至3周。也可以根据部位或者痉挛范围分为节段性(局限性)痉挛和弥漫性痉挛,或大血管痉挛和微血管痉挛。其最常见的病因即为SAH,具体又可分为创伤性SAH和自发性SAH引起。另外还有一大类以往较为忽略的原因,即医源性脑血管痉挛。多由颅脑手术,特别是靠近颅底Willis环的颅脑肿瘤或脑血管病的手术,以及脑血管病的介入治疗引起。

SAH后脑血管痉挛

自发性SAH的发病率相当高,根据流行病学数据显示,北美地区大约为28000~30000例/年,中国地区估算为72000例/年。各国各地区不同人种的发病率有一定差别。自发性SAH后继发的脑血管痉挛,因为诊断标准不尽相同等原因,不同文献报告的发生率差别较大,约为10%~66%。国内刘佰运等统计发生率为60%(中华神经外科杂志,1995,11)。Kassel和Nazli等发现,如果以脑血管造影作为依据,SAH后大动脉痉挛发生率可高达70%,而症状性脑血管痉挛的发生率为17%~40%。在所有存活者中,有高达40%~70%的患者出现脑血管痉挛引起的神经损害(JNeurosurg1990;73.CurrOpinCritCare2003;9)。另一篇文献报告,SAH后症状性脑血管痉挛的累计发生率高达20%~30%(CritCareMed2000;28)。

一般认为,SAH后7~12天是脑血管痉挛的高发期。Seiler等发现,出血后7~20天时,脑血管血流流速最高,平均值超过120cm/s(n33例)。进一步研究发现,年龄是脑血管痉挛的独立高危因素,年轻患者脑血管痉挛发生率更高,痉挛程度更重,痉挛持续时间更长,发展更快,因此临床上应该重视年轻患者脑血管痉挛的防治。Michel在2001年Stroke杂志上报告,动脉瘤性SAH后症状性脑血管痉挛的发生率,老年组(年龄高于68岁)比年轻组少30%。从理论上解释,年龄增加,动脉粥样硬化加重,小动脉和微动脉的收缩性和弹性降低,颅内大动脉壁胶原纤维成分增加,血管弹性丧失,血管外周阻力降低,血流速度减慢,血管硬化,在较低血压时亦可维持血管开放。

医源性脑血管痉挛

关于医源性脑血管痉挛,目前认为多种因素可能导致术中脑血管痉挛的发生,包括术中血管受到牵拉、挤压、摩擦及长时间暴露,另外手术中局部出血,血液中的肾上腺素、去甲肾上腺素、五羟色胺等神经介质释放也可能参与痉挛的发生。动物实验显示,机械刺激脑的大动脉如大脑中动脉(MCA),其收缩反应比小血管更为强烈,刺激基底动脉可使其收缩达到几乎完全闭塞的程度,即使除去神经支配的动脉,也可用机械刺激使其收缩。1974年Arutiunov发现,附着于动脉壁上的索带中有神经纤维,出血时索带受到牵拉时刺激神经可使血管收缩。

国内丁育基等提出,手术对动脉壁的直接损害,肿瘤切除后化学物质释放,脑基底池内积血的破坏产物,以及手术损伤丘脑下部引起血管痉挛等也都是医源性脑血管痉挛发生的重要诱因(中华外科杂志,1997,35)。许建强等提出,颅底Willis环血管周围的肿瘤术后,如果发生神经功能恶化,应高度怀疑脑血管痉挛(中华神经医学杂志,2004,3)。以下一些情况下,围手术期脑血管痉挛的发生率都相对较高,需要在临床上加以重视,采取常规防治措施:鞍区肿瘤手术,出血容易进入脑池,血液及其分解产物直接刺激在蛛网膜下腔走行的血管;肿瘤直径大于4cm,血管缠绕肿瘤;手术时间长;术前有脑血管硬化或狭窄等(SurgNeurol1999;52)。

医源性脑血管痉挛的另一重要方面是血管内介入治疗导致的血管痉挛,其原因不外乎两个要点,即导管或导丝在血管内造成的机械刺激,以及造影剂造成的化学刺激。

脑血管痉挛的病因

脑血管痉挛的产生机制可以概括为以下几点:血液对血管壁的机械性刺激;包裹血块压迫、血管营养障碍等引致血管壁结构破坏;氧合血红蛋白氧化成高铁血红蛋白并释放氧自由基造成的损伤;其他各种血管活性物质,如5-HT、儿茶酚胺、血红蛋白及花生四烯酸代谢产物的缩血管作用;颅内压增高,过量脱水治疗而不及时补充血容量;以及血管壁炎症和免疫反应等因素。另外交感/副交感的平衡,脑血流的自身调节机制等也都是研究的热点。

从病因上分析,导致脑血管痉挛的常见原因为SAH,而诱发自发性SAH的最常见原因为颅内动脉瘤破裂。动脉瘤可以选择手术夹闭或者血管内栓塞治疗。Goddard采用TCD检测方法,比较动脉瘤破裂后不同治疗方法的脑血管痉挛的发生率,手术组212例,血管痉挛发生率48.3%;栓塞组80例,痉挛发生率47.5%,两组间没有显著差异(JNeurolNeurosurgPsychiatry2004;75)。

脑血管痉挛的诊断

脑血管痉挛常用的诊断方法包括CT,数字减影血管造影(DSA)和经颅多普勒血流分析(TCD)等。CT诊断发现SAH准确率达99%以上,但对于动脉瘤和脑血管畸形的检出率仅为34%,因此不能作为病因诊断的唯一手段。在临床上,可以根据CT显示的出血量估计脑血管痉挛的严重程度,即Fischer分级。根据该标准,0级为未见出血,脑血管痉挛发生率约为3%,1级为仅见基底池出血,血管痉挛发生率14%,2级为周边脑池或侧裂池出血,血管痉挛发生率38%,3级为广泛SAH伴脑实质内血肿,4级为基底池和周边脑池、侧裂池较厚积血,相应的血管痉挛发生率均超过50%。

全脑血管造影对动脉瘤和脑血管畸形的阳性检出率很高,可以清晰显示脑血管各级分支,动脉瘤的位置大小或畸形血管的形态分布,为治疗提供可靠的客观依据,因此一直被作为判断脑血管痉挛的金标准。但也有一定缺点,如,属于一项有创性检查,而且价格相对昂贵,操作复杂,有时不被病人接受。

TCD也是目前监测SAH后脑血管痉挛的一种较好的方法,特别是可以在一天内多次监测,动态观察SAH后脑血流动力学变化情况,对脑血管痉挛的诊断及预后判断均具有重要价值。其基本原理为通过血流速度的变化估计管腔狭窄的程度,最重要的检测部位通常为双侧MCA,也可监测颅外段颈内动脉的血流状况。正常MCA血流速度为30~80cm/s,目前一般脑血管痉挛的诊断标准为血流速度超过120cm/s。TCD的优点为操作简便,价格便宜,对病人无创伤,但通过血流速度间接诊断脑血管痉挛,特异性较高而敏感性相对较低,因此现在有人提出,将TCD诊断血管痉挛的标准从120cm/s降低到80cm/s。如怀疑存在血管痉挛,整个治疗期间均持续动态行TCD检查。

目前对于微血管痉挛,出现了一种新的检测方法,即正交极化光谱成像(thogonalpolarizationspectralimaging)。这种方法可以定性和定量分析大脑皮层的微循环,相关文献报告,在SAH早期即可见到毛细血管密度显著降低,大脑皮层小动脉和微动脉发生血管痉挛。SAH早期有55%的患者发生节段性微血管痉挛,血管直径减少可多达75%,由此可引起临床症状,并最终影响临床转归。基于以上发现,该研究作者认为,SAH早期,即使脑血管造影或TCD尚未发现血管痉挛,也应尽早开始治疗(NeuroSurg2003;52)。

脑血管痉挛的治疗

脑血管痉挛的治疗原则主要是以下几个方面:改善血液动力学参数;恢复脑血管自我调节机制;维持有效血容量;保持有效脑灌注以及控制脑水肿。一般的治疗措施为血压管理和液体管理,尤其要避免低血压,防止血容量减少导致继发脑缺血。不应由于担心脑水肿而过度限制液体入量,而应通过计算液体平衡、记录中心静脉压(应高于8mmHg)或肺动脉楔压(应维持7mmHg)来指导液体需求。对于合并中枢性高热的患者,更需增加液体的摄入。

从循证医学角度,目前的临床试验证实,钙通道阻滞剂尼莫地平是一种可以有效防治脑血管痉挛的药物,尼莫地平是双氢类药物,可以通过阻断受体介导,阻止血管平滑肌细胞钙内流。多项随机对照的临床试验证实,尼莫地平可减轻继发性缺血,改善SAH预后,适用于动脉瘤破裂所致SAH后脑血管痉挛。该药物的一个药代动力学特点是半衰期短,因此在临床应用时要注意,应该以输液泵控制滴速,维持平稳的血药浓度,同时也避免短时间大剂量给药导致的低血压。Cochrane循证医学中心2005年的最新荟萃分析结果显示,钙通道阻滞剂可以显著减少SAH后不良预后的发生率,相对危险度减少18%,绝对危险度减少5.1%(CochraneDatabaseSystRev2005;25:CD000277)。自1980年以来,还陆续有一些文献报告,在开颅手术中应用尼莫地平或局部术野灌洗,预防脑血管痉挛,二者疗效相似。

目前还有其他一些治疗脑血管痉挛的药物和手段,如传统药物甘露醇、甲基强的松龙等;自由基清除剂梯利拉扎(tirilazad),可抑制脂质过氧化,降低脑血管痉挛发生率,但临床对照试验随访3个月的结果为阴性;依布硒啉(ebselen),是一种具有抗氧化活性的有机硒化合物,临床研究发现能在一定程度上改善SAH预后,但不能有效预防迟发性的脑血管痉挛。其他还有前列腺素E2、蛋白磷酸化酶抑制剂,降钙素基因相关肽(较强的血管扩张剂)等。最近发表的一项动物实验结果显示,重组t-PA鞘内给药能够溶解脑池内血液凝块,减少脑血管痉挛发生率。

血管内介入技术也已经用于脑血管痉挛的治疗,特别是血管腔内球囊扩张术,以及动脉导管局部灌注药物治疗(尼莫地平),如果能够及时发现脑血管痉挛的迹象,在有条件的医院可以急诊行血管造影,一旦证实存在血管痉挛,根据其部位和严重程度,可以选择介入技术直接治疗,有时可以取得非常理想的效果。但也有一些不同观点,例如介入治疗可能引起缺血后再灌注损伤或诱发再出血。

目前比较公认的自发性SAH后脑血管痉挛的有效综合治疗手段为:尽早行脑血管造影,如证实有颅内动脉瘤,则早期手术夹闭或栓塞动脉瘤。如果选择开颅手术,术中应尽量清除脑底池的血凝块,必要时应用tPA或尿激酶稀释液清洗,术后可保留蛛网膜下腔置管,持续脑脊液引流,同时辅助尼莫地平等药物治疗。