本文引用格式:汤泽中,侯新琳,刘黎黎.亚低温治疗过程中缺氧缺血性脑病新生儿脑血流动力学改变及近红外光谱监测的意义[J].中华围产医学杂志,,23(10):-.
DOI:10./cma.j.cn-0608-
汤泽中 侯新琳 刘黎黎
医院儿科
尽管对缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemicencephalopathy,HIE)的病理生理学的认识不断深入,新生儿重症监护技术也不断提高,但HIE患儿的病死率和远期神经残疾的发生率依然较高。HIE的治疗除了维持脏器功能和对症处理外,现阶段推荐采用亚低温治疗。亚低温治疗已成为胎龄>36周HIE新生儿的标准治疗,能改善中、重度HIE患儿的预后。但由于HIE发病机制复杂,以及亚低温治疗实施的临床环境多样性,即使采用的标准亚低温治疗方式有差异,亚低温治疗的中、重度HIE患儿的死亡或神经发育障碍的比例依然比较高(45%~55%)[1]。最近,美国国立儿童健康与人类发育研究所新生儿研究网络的数据显示,亚低温治疗的中、重度HIE患儿的死亡或致残率为29%[2]。分析其中的深层原因,首先是中、重度HIE的早期判断有难度,难以在治疗时间窗内尽早开始治疗;其次是亚低温治疗不能全面阻止HIE的发生发展,需要结合其他治疗方法(比如亚低温联合神经保护药物)来提高疗效;第三是亚低温治疗的副作用,如凝血功能障碍以及对全身和脑血流动力学的不良影响。因此,如何减少亚低温治疗的副作用,尤其如何对亚低温治疗患儿的血流动力学进行精细化监测,将成为改善亚低温治疗效果的新课题。目前可用于床旁血流动力学监测的方法主要是超声多普勒技术和近红外光谱(near-infraredspectroscopy,NIRS)技术,由于NIRS技术可以床旁连续动态监测,在脑血流和脑氧合状态监测方面具有一定优势。故本文总结亚低温治疗对HIE患儿血流动力学的影响,以及NIRS监测脑血流动力学的应用价值。一、亚低温对心血管和脑血流动力学的影响窒息新生儿脑组织要经历最初的低灌注和随后的再灌注过程。低灌注阶段对脑损伤的影响取决于缺氧缺血的类型—急性严重缺氧还是持续慢性缺氧,缺氧缺血的类型决定了脑损伤的病理类型和损伤程度。而再灌注阶段,最主要的脑血流动力学改变是脑血流自主调节功能受损、血管反应性受损和“脑充血”状态。轻、中度HIE患儿于生后3~4d脑血流动力学逐渐恢复,而重度患儿恢复较慢,甚至进一步恶化。
亚低温治疗对患儿全身各器官的血流动力学有更近一步的影响,这种影响在相当程度上是保护性的。但是也有某些不利的影响,比如亚低温导致的心动过缓、心排出量减少是否会加重脑灌注减少,以及低体温导致肺血管收缩是否会加重肺动脉高压等。
(一)亚低温对心血管系统的影响
动物模型和人体研究显示,亚低温对心脏的保护作用是肯定的。亚低温治疗时新生仔猪和人类新生儿的肌钙蛋白Ⅰ水平降低,与常温仔猪对照组相比,缺氧后即刻开始亚低温治疗使得缺血性心脏损害减少50%[3]。但亚低温治疗对心血管系统也有不利影响,由于低体温时窦房结舒张复极减慢和交感神经系统对心率的影响减弱,导致窦性心动过缓,心率可降低14~45次/min,其中<5%的亚低温治疗HIE患儿心率低于80次/min。虽然未发现心房颤动和室性心律失常等严重心律失常[4],但在HIE患儿窦性心动过缓可能带来一些列问题,如对心排出量、血压和脑血流灌注是否有影响,是否需要血管活性药物干预以及干预的心率阈值是多少,目前在新生儿领域的相关研究不多。但对成年患者的观察研究发现一种现象值得注意,该研究发现对心脏骤停的成年患者进行亚低温治疗时,治疗过程中静息性心动过缓与死亡率降低和神经功能预后的改善有关[5]。这种关联的具体机制尚不清楚,可能存在一定的因果关系。
1.亚低温对心排出量的影响:研究发现,中、重度HIE新生儿亚低温治疗开始后心率降低,导致左心室排出量(leftventricularcardiacoutput,LVCO)减少了60%~70%,而此时的上腔静脉血流量[代表脑血流量(cerebralbloodflow,CBF)]却维持正常[(88±27)ml/(kg·min)],而在脑损伤明显的病例上腔静脉血流量增加[6]。进一步研究证实,亚低温治疗时虽然LVCO和降主动脉血流量(descendingaorticbloodflow,DABF)均减少,DABF/LVCO明显下降,尿量(代表肾灌注)减少,说明肾脏灌注减少更明显,但LVCO与DABF的差值(代表心肌和脑血流灌注)维持不变。DABF/LVCO升高(>55%)者颅脑MRI表现出缺氧缺血病变的风险显著增高[7]。以上研究说明,HIE患儿全身亚低温治疗时会发生体-脑血流重新分布现象,以改善因心动过缓导致LVCO下降对脑灌注的影响。同时如果血流重新分布代偿不良也反映了脑血管自主调节功能损伤的严重程度。因此在亚低温治疗时需要监测上腔静脉血流量和DABF/LVCO,这2个指标明显升高,提示脑血管自主调节功能受损严重,发生脑损伤的风险增大,这部分患儿的亚低温脑保护作用可能不明显。
2.亚低温对血压的影响:低体温时机体代谢功能进一步降低,尽管心排出量较低,也能满足窒息新生儿的代谢需要。在没有心血管并发症的情况下,单纯亚低温治疗不会增加低血压的风险,大多数新生儿在亚低温治疗时血管收缩,最终结果是血压正常或轻微升高[1]。研究也证实,亚低温组发生低血压、需要血管活性药物支持或容量复苏的比例与正常温度组比较差异均无统计学意义[8]。但有明显心肌损伤证据的患儿发生低血压的风险增加[9]。因此,在无心肌受损且血压正常情况下,亚低温所引起的窦性心动过缓不需要特殊处理;如果此时使用增加心率的心血管治疗措施可能增加代谢需求和细胞死亡的风险。
3.亚低温对肺动脉压力的影响:中、重度HIE患儿,尤其合并胎粪吸入综合征或脓*症者,发生持续性肺动脉高压的比例较高(22%)[10]。持续性肺动脉高压是影响HIE严重程度和预后的重要因素。亚低温治疗是否会加重持续性肺动脉高压值得