邱煒 郭志旺 姚雪峰 彭衛(wèi)華 常會民

鎂離子結(jié)合機械通氣早期治療重型彌漫性軸索損傷的臨床療效

邱煒 郭志旺 姚雪峰 彭衛(wèi)華 常會民

目的觀察聯(lián)合使用硫酸鎂結(jié)合機械通氣早期治療重型彌漫性軸索損傷的臨床療效。方法將武警廣東省總隊醫(yī)院神經(jīng)外科自2011年1月至2014年12月收治的96例重型彌漫性軸索損傷患者傷后24 h內(nèi)隨機分成常規(guī)組（42例，接受常規(guī)綜合治療）、治療組 （54例，除常規(guī)治療方法外，加用25%硫酸鎂治療結(jié)合機械通氣治療）進行分別治療。觀察治療7 d后各組監(jiān)測血壓、呼吸、心率、體溫和血氣分析變化情況，及治療前后GCS評分和3個月后GOS評級情況并進行療效分析。結(jié)果治療7 d后監(jiān)測指標(biāo)變化情況比較，治療組患者各項指標(biāo)改善高于常規(guī)組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；在入院治療后1周、2周，治療組GCS評分高于常規(guī)組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），3個月后GOS評級亦明顯高于常規(guī)組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論硫酸鎂結(jié)合機械通氣對早期治療重型彌漫性軸索損傷能改善預(yù)后轉(zhuǎn)歸，降低病死率。

硫酸鎂；機械通氣；重型彌漫性軸索損傷

彌漫性軸索損傷（diffuse axonal injury，DAI）是顱腦損傷的一種重要形式，主要特征表現(xiàn)為斷裂的軸索回縮形成軸索球，繼而發(fā)生一系列的病理生理改變。文獻報道DAI的病死率高達42%～62%[1]，是顱腦損傷患者最主要的死亡原因之一，臨床治療比較困難。武警廣東醫(yī)院神經(jīng)外科對2011年1月至2014年12月收治的重型彌漫性軸索損傷患者早期應(yīng)用外源性鎂離子制劑結(jié)合機械通氣等綜合治療方法，取得了較好療效，現(xiàn)總結(jié)如下。

資料與方法

一、一般資料

本組96例，男性56例，女性 40例，年齡 14～70歲，中位年齡45.5歲。其中車禍傷62例，高處墜落傷20例，擊打傷8例，摔傷6例。GCS評分3～5分68例，6～8分28例。其中雙瞳孔散大19例，不等圓等大66例，等圓等大13例。去大腦強直42例，均單側(cè)或雙側(cè)下肢病理征陽性。出現(xiàn)呼吸異常70例，心律失常59例。CT或MRI表現(xiàn)：腦實質(zhì)境界不清34例（35.4%）；雙側(cè)腦實質(zhì)內(nèi)單發(fā)或多發(fā)斑片狀出血灶60例（62.5%），其中基底節(jié)區(qū)出血12例，胼胝體出血10例，灰白交界區(qū)出血26例，大腦腳出血5例，腦干出血7例；蛛網(wǎng)膜下腔出血24例（25%），腦室出血16例（16.6%），硬膜下出血 8例（8.3%）；腦腫脹22例 （22.9%）；中線偏移10例（10.4%）。

二、治療

患者入院或手術(shù)后即送ICU監(jiān)護，按照性別、年齡及GCS評分隨機分組，常規(guī)組行脫水、抗感染、支持、神經(jīng)營養(yǎng)、預(yù)防并發(fā)癥、保護胃粘膜等常規(guī)治療，有手術(shù)指征者行手術(shù)治療；治療組除上述治療方法外，加用25%硫酸鎂治療結(jié)合機械通氣輔助治療。具體方法為：患者入院后立即將25%的硫酸鎂8 ml用生理鹽水稀釋至100 ml勻速靜脈推注，時間為15 min，然后將25%的硫酸鎂30 ml加入5%葡萄糖500 ml中用24 h緩慢靜脈滴注，輸液泵控制輸液速度。用藥期間對患者行專人護理和持續(xù)心電監(jiān)護監(jiān)測血壓。同時患者早期行氣管插管或切開，呼吸機輔助呼吸，采取間歇正壓通氣，必要時使用肌松藥阻斷自主呼吸，使呼吸頻率控制在14～20次/min，病情好轉(zhuǎn)后逐步改為同步間歇指令通氣或雙相正壓通氣，直至順利脫機。

三、觀察指標(biāo)

觀察指標(biāo)為：（1）入ICU治療后7 d監(jiān)測兩組患者血壓、呼吸、心率、體溫和血氣分析變化情況。（2）對兩組患者在入院時及治療后7 d、14 d進行GCS；3個月后對兩組患者行GOS評估。評級標(biāo)準(zhǔn)：死亡為1級；植物生存為2級；重度病殘，意識清楚但生活不能自理為3級；中度病殘，生活自理為4分；恢復(fù)良好，正常生活但有輕度神經(jīng)障礙為5級。

四、統(tǒng)計學(xué)處理

運用 SPSS 10.0軟件進行分析，PaO2、PaCO2、SaO2、GCS、GOS等計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

入武警廣東醫(yī)院時，兩組患者之間GCS差異無統(tǒng)計學(xué)意義 （P＞0.05）。治療 7 d后監(jiān)測指標(biāo)（PaO2、PaCO2、SaO2）及心率HR的變化情況比較，治療組患者各項指標(biāo)改善高于常規(guī)組，且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1；另外兩組患者治療前后GCS和3個月后GOS情況，見表2。治療組在入院后1周、2周，GCS高于常規(guī)組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），3個月時GOS亦高于常規(guī)組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），說明治療組病死率明顯低于常規(guī)組。本組治療表明早期使用外源性鎂離子結(jié)合機械通氣治療重型彌漫性軸索損傷患者的療效優(yōu)于常規(guī)治療組。

表1 兩組治療7 d中監(jiān)測PaO2、PaCO2、SaO2、RR、HR比較（±s）

表1 兩組治療7 d中監(jiān)測PaO2、PaCO2、SaO2、RR、HR比較（±s）

組別 例數(shù) PaO2(kPa） PaCO2(kPa） SaO2(%） HR(次/min）常規(guī)組 42 12.07±0.37 6.01±0.71 90.31±2.51 121±12治療組 54 12.86±0.26 5.03±0.48 98.41±1.35 82±24 t值 12.28 8.05 20.26 9.63 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

表2 兩組患者治療前后GCS和治療3個月后GOS評分比較（±s）

表2 兩組患者治療前后GCS和治療3個月后GOS評分比較（±s）

3月后GOS常規(guī)組 42 5.42±2.13 7.39±2.61 9.15±2.69 2.61±1.69治療組 54 5.39±2.20 8.34±2.08 10.43±2.55 3.30±1.69 t值 0.07 1.98 2.38 1.98 P值 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05組別 例數(shù) 入院時GCS治療7 d后GCS治療14 d后GCS

討論

彌漫性軸索損傷是在特殊的外力機制作用下，腦內(nèi)發(fā)生的以胼胝體、腦干等腦中線部位局灶性病變及腦白質(zhì)廣泛性軸索損傷為主，以原發(fā)性昏迷時間長而又缺乏神經(jīng)定位體征為其臨床特征的一組原發(fā)性彌散性腦損傷。其發(fā)病機理十分復(fù)雜，一般認為軸索由神經(jīng)原纖維構(gòu)成，神經(jīng)原纖維則是由微管、微絲及神經(jīng)絲等細胞骨架構(gòu)成，它們是維持軸索正常形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能的重要亞細胞結(jié)構(gòu)，其中微管為快速軸漿運輸提供運輸通道，神經(jīng)絲則負責(zé)維持細胞骨架結(jié)構(gòu)和軸突管徑。軸索損傷發(fā)生時，外界剪切力牽拉軸索骨架，啟動Ca2+通道，致Ca2+大量內(nèi)流，形成Ca2+超載；微循環(huán)障礙引起能量代謝異常，致Ca2+-ATP酶活性下降，細胞膜將Ca2+由細胞內(nèi)移至細胞外的主動轉(zhuǎn)運能力降低；局部毒性介質(zhì)如興奮性AA、自由基及酸性代謝物等的產(chǎn)生，致Ca2+通道開放。多發(fā)面因素造成的Ca2+超載可激發(fā)依賴Ca2+的多種酶促反應(yīng)，如活化多種磷脂酶及中性蛋白酶使軸索膜性結(jié)構(gòu)水解、破壞，膜通透性增加，從而引起髓鞘板層分離、斷裂，線粒體腫脹及空泡變。體外實驗證實，Ca2+能使微管迅速解離，當(dāng)軸漿內(nèi)Ca2+濃度上升，激活鈣調(diào)蛋白導(dǎo)致微管解聚、丟失，激活神經(jīng)蛋白酶導(dǎo)致神經(jīng)絲側(cè)臂發(fā)生蛋白分解或發(fā)生脫磷酸化而分解，使神經(jīng)絲空間結(jié)構(gòu)塌陷，引起整個細胞骨架解構(gòu)[2]。軸突細胞骨架的解構(gòu)，使軸漿運輸通道中斷，運輸受阻造成軸漿蓄積，引起軸索腫脹、彎曲，最后斷裂形成典型的軸縮球。在彌漫性軸索損傷發(fā)生的同時外界剪切力也損傷了血管系統(tǒng)，腦血管網(wǎng)明顯受損，導(dǎo)致腦組織灌注減少，缺血缺氧，引起大量神經(jīng)元細胞調(diào)亡[3]。加之軸突中斷使神經(jīng)元之間的各種聯(lián)系中斷，也導(dǎo)致神經(jīng)元細胞調(diào)亡，最終導(dǎo)致患者出現(xiàn)昏迷、神經(jīng)定位體征的喪失，植物狀態(tài)出現(xiàn)甚至死亡。

近年來，許多動物實驗證明Mg2+不僅在恢復(fù)動物感覺及運動方面有積極作用[4]，也可提高其認知功能的恢復(fù)。而硫酸鎂在顱腦損傷中的臨床應(yīng)用研究中，對預(yù)后的影響作用具有一定的爭議[5-7]，但是其作為一種重要的保護因子參與了腦組織的細胞代謝和調(diào)節(jié)功能，并且對彌漫性軸索損傷后繼發(fā)性腦損傷的保護作用是值得肯定的。首先，Mg2+作為Ca2+拮抗劑可以有效地減少Ca2+細胞內(nèi)移，從而減輕細胞水腫甚至死亡。由于Ca2+可以改善損傷后腦細胞線粒體酶活性，提高線粒體清除自由基的能力。在彌漫性軸索損傷早期，補充Mg2+有利于改善線粒體功能，提供充足的能量，對維持血管內(nèi)細胞結(jié)構(gòu)和功能的完整性有重要作用；其次，彌漫性軸索損傷后血腦屏障完整性被破壞，它是引起腦水腫的一個重要因素，而Mg2+可以減輕血腦屏障的破壞程度，從而減輕血管源性腦水腫程度[8]。因此，彌漫性軸索損傷后上行網(wǎng)狀系統(tǒng)激活，對改善神經(jīng)功能、減輕意識障礙必然起了重要作用；第三，彌漫性軸索損傷數(shù)小時內(nèi)，血清和腦組織細胞內(nèi)游離Mg2+濃度迅速下降，而且其下降程度與病情和預(yù)后存在緊密的相關(guān)性。因此愈早恢復(fù)Mg2+水平，治療效果愈好。傷后12 h內(nèi)大劑量補充Mg2+對神經(jīng)功能有保護作用。動物實驗證實，顱腦損傷后補充Mg2+可顯著降低腦組織的病理損害，改善損傷后的神經(jīng)功能障礙，被證明是安全有效的。為了達到最佳的療效，國外有學(xué)者主張應(yīng)用大劑量硫酸鎂使血清Mg2+水平在最短時間內(nèi)達到生理值的2倍[9]，從而快速地糾正腦內(nèi)低Mg2+水平。研究結(jié)果證明，首劑25%硫酸鎂8 ml，繼而30 ml維持24 h是安全有效的劑量濃度，這種方法被證明效果較佳，且不會發(fā)生Mg2+水平升高所致的血壓下降、呼吸受抑制的現(xiàn)象。而且經(jīng)過觀察硫酸鎂對彌漫性軸索損傷患者治療前后GCS和治療3個月后GOS評分，對療效進行評估，表現(xiàn)為治療后第7 d、第14 d的GCS評分及3個月后GOS評分升高，明顯高于常規(guī)組。

彌漫性軸索損傷后血腦屏障的破壞、腦血管痙攣、機體大量有害因子釋放均可引起和加重腦組織缺血缺氧，從而產(chǎn)生嚴重的繼發(fā)性腦損害。據(jù)文獻報道，彌漫性軸索損傷后早期腦缺血缺氧的發(fā)生率可高達90%以上[10]，是產(chǎn)生嚴重繼發(fā)性腦損害的主要原因。由于彌漫性軸索損傷后常出現(xiàn)持續(xù)性昏迷，逐漸因直接或間接原因產(chǎn)生呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥、神經(jīng)源性肺水腫、肺部感染、急性呼吸窘迫綜合征等引起和加重低氧血癥，影響彌漫性軸索損傷患者的預(yù)后。近年來國外曾有學(xué)者提出早期機械通氣可迅速有效糾正低氧血癥，改善腦缺氧，降低重型顱腦損傷患者死亡率和病殘率[11]。因此對于重型彌漫性軸索損傷患者均應(yīng)行氣管切開或氣管插管，并早期使用呼吸機機械通氣，新鮮空氣及氧氣進入肺泡，減少肺內(nèi)動-靜脈分流，增加氣體交換量，流經(jīng)肺泡毛細血管內(nèi)的靜脈血能夠得到充分的氧合，可使二氧化碳潴留得到緩解，肺血管擴張，生理無效腔減少，改善氣體交換；降低二氧化碳分壓，提高氧分壓，從而使腦血管收縮，腦血流量減少，顱內(nèi)壓降低，改善腦灌注壓避免缺氧造成的腦組織損害；同時改善腦循環(huán)功能和腦組織的能量代謝，使損傷的腦組織血管自動調(diào)節(jié)功能恢復(fù)。增強氧代謝功能及對抗病理性血流動力學(xué)異常，促顱內(nèi)壓正常。另外早期機械通氣提高了血氧濃度，改善胃腸道的缺氧性改變，有利胃腸道的修復(fù)，可以減少應(yīng)激性潰瘍的發(fā)生機率。

對于重型彌漫性軸索損傷患者早期使用輔助呼吸，還是在治療過程中出現(xiàn)呼吸衰竭時再使用呼吸機支持呼吸，在臨床上尚未達成共識。雖然機械通氣本身可以引起或加重肺損傷，但作者仍然認為重型彌漫性軸索損傷后應(yīng)在出現(xiàn)呼吸衰竭前給予呼吸支持，用最低的能量消耗獲得最大的呼吸功能支持，以償還氧債，從而使傷者順利渡過腦水腫高峰期。因為早期機械通氣能有效地減少重型彌漫性軸索損傷患者常見并發(fā)癥的發(fā)病機會，改善患者的預(yù)后。本組資料表明，治療組由于傷后在輕度肺功能不全時即使用機械通氣，早期供氧充分，腦缺氧的環(huán)節(jié)被有效阻斷，避免了由于呼衰而引起的腦缺氧所致的繼發(fā)性腦損害的發(fā)生，為該類患者較安全地度過創(chuàng)傷急性期提供了條件，臨床癥狀改善快，腦復(fù)蘇情況優(yōu)于常規(guī)組。對部分病情較重的患者，在注意監(jiān)測腦血流的情況下可適當(dāng)應(yīng)用過度通氣。這是因為過度通氣能快速降低顱內(nèi)壓，也就不可避免地引起腦血流下降，由于顱腦損傷后早期腦血流已明顯下降，此時再給予人為過度通氣，有可能導(dǎo)致腦缺血梗死[12]。因此，在臨床實踐中，必須根據(jù)患者情況合理使用呼吸機通氣方式及調(diào)節(jié)各項參數(shù)指標(biāo)，方能達到滿意的治療效果。一般情況多數(shù)病例采用同步間歇指令通氣模式及相關(guān)參數(shù)[13]，此模式更接近正常生理狀態(tài)，既可避免因胸腔內(nèi)壓過高而引起顱內(nèi)壓增高，又可防止過度換氣而導(dǎo)致腦缺血，同時利于撤機[14]。對自主呼吸頻率過慢者采用控制通氣模式，以免自主觸發(fā)不足或自主呼吸停止[15]。另外呼吸機使用時間一般為5～7 d，當(dāng)腦水腫已開始消退，自主呼吸能達到適當(dāng)水平的呼吸功能時，既不依賴呼吸機又能維持足夠的通氣量和血氧分壓，即可撤機。最后機械通氣過程中常規(guī)進行血氣監(jiān)測，及時調(diào)整呼吸機參數(shù)。同時加強護理，及時清除呼吸道分泌物，注意呼吸機的潔凈和消毒，避免交叉感染及呼吸機相關(guān)肺炎的發(fā)生。

綜合上述，由于Mg2+具有良好的神經(jīng)保護作用，早期使用硫酸鎂有助于繼發(fā)性腦損傷的防治，改善神經(jīng)功能障礙。同時進行機械通氣治療能改善重型彌漫性軸索損傷患者的預(yù)后，而且提倡在呼吸衰竭出現(xiàn)前給予呼吸支持，并根據(jù)患者情況合理使用呼吸機通氣方式達到較好地糾正低氧血癥，降低代謝率和耗氧量，使損傷的腦細胞得到最大限度的保護。因此筆者認為外源性鎂離子結(jié)合機械通氣協(xié)同作用對早期治療重型彌漫性軸索損傷療效明顯，能防止病情惡化，改善預(yù)后轉(zhuǎn)歸，提高生存質(zhì)量，降低病死率，并為進一步治療創(chuàng)造條件。

[1]Bennett MO,O′Brien DP,Philips JP,et al.Clinicopathologic observation in 100 consecutive patients with fatal head injury admitted to a neurosurgical unit[J].Ir Med J,1995,88(2):60-69.

[2]Maxwell WL,Povlishock JT,Graham DI.A mechanic analysis of nondisruptive axonal injury:a review[J].J Neurotrauma,1997,14 (7):419-440.

[3]Fiskam G.Mitochondrial participation in ischemic and traumatic neural cell death[J].J Neurotrauma,2000,17(10):843-855.

[4]Hoane MR,Knotts AA,Akstulewiez SL,et al.The behavioral effects of magnesium therapy on recovery of function following bilateral anterior medial cortex lesions in the rat[J].Brain Res Bull,2003,60(1-2):105-114.

[5]張賽,李建偉,只達石,等.外源性鎂離子對重型顱腦創(chuàng)傷患者的治療作用[J].中華神經(jīng)外科雜志,2006,22(2):76-78.

[6]張帆,薛少華,劉盾.硫酸鎂治療重型顱腦損傷的近期療效研究[J].中國傷殘醫(yī)學(xué)雜志,2008,16(1):5-7.

[7]嚴志忠,毛青,錢忠心,等.血清鎂水平與顱腦損傷嚴重程度的關(guān)系及其預(yù)后的影響[J].中國臨床神經(jīng)外科雜志,2009,14(1): 30-32.

[8]魯曉杰,劉道坤,黃長銘,等.大劑量硫酸鎂對顱腦創(chuàng)傷后神經(jīng)功能影響的實驗研究[J].蘇州醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2000,20(1):32-33.

[9]Muir KW,Lees KR.Dose optimization of intravenous magnesium sulfate after acute stroke[J].Stroke,1998,29(5):918-923.

[10]吳江,徐建民,黃振林,等.重型腦傷患者亞低溫治療后腦組織氧分壓、二氧化碳分壓和pH值的變化[J].中華創(chuàng)傷雜志, 2002,18(5):277-279.

[11]Ahmed N,Kuo YH.Early versus late tracheostomy in patients with severe traumatic head injury[J].Surg Infect(Larchmt),2007, 8(3):43-347.

[12]梁海乾,只達石,張賽,等.過度通氣對重型顱腦創(chuàng)傷病人的腦血流和腦組織氧分壓的影響[J].中華神經(jīng)外科雜志,2004,20(6): 483.

[13]史小鵬,陳平.早期機械通氣對重型顱腦損傷患者的應(yīng)用價值[J].實用臨床醫(yī)藥雜志,2006,10(3):86-88.

[14]李興華,劉叢.早期機械通氣對重型顱腦損傷患者的療效觀察[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2010,35(4):637-638.

[15]陳建榮,蔡映云.機械通氣模式選擇和調(diào)整的臨床思維[J].中國急救醫(yī)學(xué),2003,23(6):413-415.

Severe diffuse axonal injury treated by magnesium sulfate w ith artificial ventilation

Qiu Wei, Guo Zhiwang,Yao Xuefeng,Peng Weihua,Chang Huimin.Department of Neurosurgery,Guangdong Wujing Hospital Neurosurgery,Guangzhou 510507,China

Chang Huimin,Email:changhuimin@163.com

ObjectiveTo observe the clinical effect of combined magnesium sulfate and artificial ventilation in the treatment to severe diffuse axonal injury.Methods96 cases of diffuse axonal injury with in 24 h were randomly divided into general group(n=42,undergoing conventional comprehensive treatment)and treatment group(n=54,undergoing magnesium sulfate treatment in combination with artificial ventilation in addition of conventional comprehensive treatment).Observe to each group’s blood pressure,respiration,heart rate,body temperature and blood gas changes after 7 d treatment,and the GCS score before and after treatment and 3 months after the GOS score of the situation for efficacy analysis.ResultsAfter treatment 7 d indicators for monitoring changes in the treated group were significantly higher than the indicators to improve the general group(P＜0.05);in the hospital 7 d after treatment,14 d the treatment group GCS score was significantly higher than the general group(P＜0.05),3 months after the GOS score was significantly higher than the general group(P＜0.05).ConclusionMagnesium sulfate combined with artificial ventilation can improve clinical efficacy for DA,increase the quality of life and decrease the mortality.

Magnesium sulfate;Artificial ventilation;Severe diffuse axonal injury

2016-02-12）

（本文編輯：張麗）

10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2016.05.005

510507 廣州，武警廣東省總隊醫(yī)院神經(jīng)外科

常會民，Email：changhuimin@163.com

邱煒,郭志旺,姚雪峰,等.鎂離子結(jié)合機械通氣早期治療重型彌漫性軸索損傷的臨床療效[J/CD].中華神經(jīng)創(chuàng)傷外科電子雜志,2016,2(5):282-285.