高容量血液濾過對重型顱腦損傷患者腦保護(hù)作用的研究

孟建標(biāo) 賴志珍 胡馬洪 許秀娟 季春蓮

重型顱腦損傷易導(dǎo)致殘疾，甚至死亡。研究[1]表明，腦創(chuàng)傷后繼發(fā)的嚴(yán)重高顱內(nèi)壓及腦氧代謝異常是導(dǎo)致患者病情惡化，出現(xiàn)殘疾、死亡的主要原因，且患者易出現(xiàn)電解質(zhì)內(nèi)環(huán)境紊亂、休克、呼吸衰竭等情況，這又進(jìn)一步加重了患者病情的惡化。高容量血液濾過（HVHF）是連續(xù)性血液凈化的一項新技術(shù)。HVHF能受控地、等滲地脫水，通過彌散、對流、吸附等機(jī)制清除溶質(zhì)，精確地調(diào)整機(jī)體賴以生存的內(nèi)環(huán)境。HVHF從用于急、慢性腎功能衰竭治療推廣到成人呼吸窘迫綜合癥（ARDS）、多器官功能衰竭、急性壞死性胰腺炎、重型顱腦損傷等非腎臟性疾病的治療，取得很大的進(jìn)展，在疾病治療中發(fā)揮著愈加重要的作用[2]。HVHF對腦損傷患者具有一定的腦保護(hù)作用[3]，但其對重癥外傷患者腦代謝以及血清S-100β蛋白和神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）水平影響的報道卻較為少見。因此，本研究通過應(yīng)用HVHF治療重型顱腦損傷患者，以明確其對重型顱腦損傷患者血清S-100β蛋白、NSE以及腦代謝的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2015年1月—2016年12月本院重癥醫(yī)學(xué)科由外傷導(dǎo)致的重癥腦損傷住院患者68例，均為各種嚴(yán)重外傷所致腦損傷。采用隨機(jī)數(shù)字表法將68例患者隨機(jī)分為實(shí)驗組和對照組，每組34例。兩組患者均經(jīng)格拉斯哥昏迷評分（GCS）評定病情符合重癥腦損傷。兩組患者年齡、性別、急性病生理學(xué)和慢性健康評分（acute physiology and chronic health evalua-tion，APACHE）以及GCS評分等一般資料差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。本研究通過倫理委員會批準(zhǔn)，且所有患者均簽署知情同意書。

1.2 西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照2006年頒布的《顱腦損傷外科治療指南》[4]中關(guān)于腦損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者皆因嚴(yán)重外傷導(dǎo)致腦損傷；（2）患者入院時間不超過外傷發(fā)生后12h；（3）經(jīng)頭CT或核磁共振等影像學(xué)檢查顯示點(diǎn)片狀高密度影，或者高、低密度影相兼。

表1 兩組重型顱腦損傷患者一般資料比較（±s）

表1 兩組重型顱腦損傷患者一般資料比較（±s）

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1.3 納入、排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合嚴(yán)重外傷所致腦損傷西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）年齡 18～70 歲；（3）家屬知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）存在凝血功能障礙者；（2）患者72h內(nèi)死亡；（3）同時參加其他研究試驗的患者；（4）研究認(rèn)為有其他不適宜入選的情況。中止實(shí)驗對象臨床研究標(biāo)準(zhǔn)：（1）出現(xiàn)凝血功能障礙；（2）消化道大出血（24h內(nèi)出血量＞400mL）；（3）研究中出現(xiàn)其他意外嚴(yán)重事件，研究者判斷應(yīng)中止研究。

1.4 治療方法

1.4.1 對照組 根據(jù)患者具體情況選擇適宜的手術(shù)，如去骨瓣減壓術(shù)、血腫清除術(shù)、腦室引流術(shù)；常規(guī)給予營養(yǎng)支持；保持呼吸道通暢，保證氧合，機(jī)械通氣支持；控制高熱。行右頸內(nèi)靜脈穿刺術(shù)，并于床邊X線確定導(dǎo)管位于頸內(nèi)靜脈球部。

1.4.2 治療組 在常規(guī)組的基礎(chǔ)上，聯(lián)合HVHF治療。（1）血管通路：所有患者均采用Seldings法經(jīng)頸內(nèi)、鎖骨下或者股靜脈插管留置單針雙腔導(dǎo)管建立血管通路，均使用PRISMA（Hospital Gambro公司產(chǎn)）血透機(jī)行HVHF治療。（2）血濾器和置換液：血濾器采用AN69血濾器膜，其濾過面積為1.3m2，每24h或發(fā)生濾器凝血時更換濾膜，置換液采用改良的Port配方：0.9%生理鹽水3000mL，5%葡萄糖溶液1000mL，10%CaCl210mL，25%MgSO43.2mL，10%KCl 12mL；5%NaHCO3250mL另外同步輸入；同時根據(jù)患者的電解質(zhì)水平再做相應(yīng)調(diào)整，如高鉀可不加10%KCl，低鈣可靜脈補(bǔ)充10%葡萄糖酸鈣，酸中毒明顯可用NaHCO3糾酸，糖尿病減少葡萄糖用量，治療中監(jiān)測患者電解質(zhì)和心電變化。（3）HVHF治療方法和時間：血流量設(shè)定為180～220mL/min，置換液流量60mL/（kg·h），以前稀釋法輸入，每天超濾量根據(jù)全天的治療量和生理需要量而定。每天連續(xù)治療24h，連續(xù)治療3天。（4）抗凝劑使用：監(jiān)測患者凝血功能，根據(jù)患者凝血功能狀況采用無肝素血液濾過或小劑量低分子肝素抗凝，有活動性出血的患者采用無肝素血液濾過,定期用生理鹽水沖洗管道。

1.5 觀察指標(biāo)及檢測方法 全部患者治療前后均于清晨空腹抽取5mL肘靜脈血，靜置0.5h后，以2000轉(zhuǎn)/分離心15min。離心結(jié)束后抽取上層血清，裝入EP管中，并標(biāo)明姓名、性別、年齡、隨機(jī)號、組別及日期等，放于-80℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5.1 血?dú)夥治?通過檢測治療前后患者血?dú)夥治觯涗浕颊哐t蛋白（Hb）、動脈血氧飽度（SaO2）、頸內(nèi)靜脈血氧飽和度（SjVO2）、動脈血氧分壓（PaO2）、靜脈血氧分壓（PjvO2）水平。并通過以上指標(biāo)計算動脈血氧含量（CaO2）、頸靜脈血氧含量（CjvO2）水平。CaO2=Hb×1.34×SaO2+0.0031×PaO2；CjvO2=Hb×1.34×SjVO2+0.0031×PjvO2。

1.5.2 腦代謝水平 通過血?dú)夥治鼋Y(jié)果計算患者頸內(nèi)動脈-靜脈血氧分壓差（Da-jvO2）和腦氧代謝率（CERO2）水平。Da-jvO2=CaO2-CjvO2，CERO2=AVDO2/CaO2×100%。

1.5.3 血清S-100β蛋白、NSE水平 取患者治療前后預(yù)留血清2mL，采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測血清S-100β蛋白和NSE水平。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0軟件對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，PaO2、PjvO2、SjVO2、Da-jvO2、CERO2、血清S-100β蛋白和NSE水平以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）進(jìn)行統(tǒng)計描述；組間比較采用成組資料t檢驗，組內(nèi)比較采用配對資料t檢驗。計數(shù)資料采用例數(shù)或百分比進(jìn)行統(tǒng)計描述；組間比較采用χ2檢驗（條件不滿足時采用 Fisher’s Exact Test）。以 P＜0.05 為差異存在統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者治療前后腦氧代謝水平比較 兩組患者治療前SjVO2、Da-jvO2及CERO2水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者 SjVO2水平較治療前有所上升（P<0.05），治療后72h治療組顯著高于對照組（P＜0.05）；Da-jvO2、CERO2水平較治療前均有所下降，治療后72h治療組Da-jvO2、CERO2水平顯著低于對照組（P均＜0.05），見表2。

表2 兩組重型顱腦損傷患者治療前后腦氧代謝水平比較（±s）

表2 兩組重型顱腦損傷患者治療前后腦氧代謝水平比較（±s）

注：與治療前比較，*P＜0.05；與對照組比較，△P＜0.05；SjVO2：頸內(nèi)靜脈血氧飽和度；Da-jvO2：頸內(nèi)動脈-靜脈血氧分壓差；CERO2：腦氧代謝率

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2.2 兩組患者治療前后血清S-100β蛋白、NSE水平比較 兩組患者治療前血清S-100β蛋白、NSE水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。經(jīng)治療后，兩組患者血清S-100β蛋白、NSE水平水平較治療前均有所下降（P均<0.05）；治療后72h治療組S-100β蛋白、NSE水平均顯著低于對照組（P均＜0.05），見表3。

表3 兩組重型顱腦損傷治療前后血清S-100β蛋白、NSE 水平比較（μg/L，±s）

注：與治療前比較，*P＜0.05；與對照組比較，△P＜0.05；NSE：神經(jīng)元特異性烯醇化酶

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3 討論

重型顱腦外傷是神經(jīng)外科的常見疾病，腦灌注的降低以及由此帶來的腦氧輸送的下降已成為威脅重型顱腦損傷患者的生命安全的最常見原因，大約有三分之一的重型顱腦損傷患者存在腦灌注的降低及腦氧輸送的減少[5]。

既往研究[6]表明，HVHF可以明顯減低炎癥反應(yīng)造成的組織器官損害，能夠減輕組織不可逆的損傷，從而保護(hù)包括心、腦、腎在內(nèi)的臟器功能。進(jìn)而改善臟器的灌注及氧代謝。本研究結(jié)果顯示，治療后實(shí)驗組患者SjVO2較治療前升高，且明顯高于對照組（P<0.05）。研究[7]指出，頸內(nèi)靜脈血氧飽和度是反映腦氧代謝水平的敏感指標(biāo)，當(dāng)頸內(nèi)靜脈血氧飽和度升高，則預(yù)示著患者腦代謝降低，本研究結(jié)果與以上結(jié)論保持了一致性，間接說明經(jīng)治療后實(shí)驗組患者腦代謝水平下降。另外，治療后治療組患者Da-jvO2、CERO2水平明顯低于對照組（P<0.05），而 Da-jvO2和CERO2是直接反應(yīng)患者腦代謝的指標(biāo)，其值越高，腦代謝水平越高。Da-jvO2和CERO2水平能有效反映患者腦代謝狀態(tài)，也與腦血流動力學(xué)呈反比[8]。

顱腦損傷時，早期的炎癥反應(yīng)、損傷區(qū)的繼發(fā)性病理變化，這些因素可加重顱腦損傷的程度。顱腦損傷本身能引起腦血流自動調(diào)節(jié)功能紊亂和腦血流量減少，合并休克可使腦血流灌注不足加重,進(jìn)而損害血腦屏障、使血腦屏障通透性增加，腦水腫范圍擴(kuò)展,這無疑促進(jìn)了繼發(fā)性腦損害，并導(dǎo)致腦損傷區(qū)及外周血中一些相關(guān)介質(zhì)的改變。這些改變又可嚴(yán)重影響腦的代謝和功能，從而加劇腦的損害。

烯醇化酶普遍存在于生物體內(nèi)的葡萄糖代謝的糖酵解過程中，目前已發(fā)現(xiàn)5種烯醇化酶同工酶，特異性地存在于神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞中的為γγ型，所以命名為神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）[9]。對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者腦脊液中5種酶的活性分析發(fā)現(xiàn)，烯醇化酶是腦病理改變最敏感的指標(biāo)[10]。而且腦脊液NSE水平高低反映了腦神經(jīng)元受損嚴(yán)重程度及受損范圍的大小，腦組織損傷愈重，NSE釋放愈多[11]。另外，體外培養(yǎng)中腦細(xì)胞損傷模型的方法同時也證實(shí)培養(yǎng)液NSE的濃度與中腦細(xì)胞破壞的數(shù)量密切相關(guān)，NSE濃度越高，表明腦細(xì)胞破壞越重[12]。

S-100β蛋白在腦組織中含量最多，主要定位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的星形細(xì)胞和少突神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的雪旺細(xì)胞。它是神經(jīng)系統(tǒng)的特異性蛋白[13]。血清S-100β蛋白對腦損傷有高度敏感性和特異性，其含量變化與臨床癥狀、體征及影像學(xué)的改變有密切聯(lián)系，是一種敏感、特異、有效、可靠的顱腦損傷的生化標(biāo)志物[14]?？勺鳛橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)損傷比較特異和靈敏的生化檢測標(biāo)志物。

HVHF的主要作用是調(diào)節(jié)機(jī)體的炎癥反應(yīng)，能夠明顯下調(diào)炎癥因子水平，而對于常規(guī)流量的血液濾過來說，早期對炎性介質(zhì)的影響還是存在的。Yekebas等[15]的實(shí)驗表明頻繁的更換濾柱對炎性介質(zhì)的吸附有一定的幫助。這種抑制作用可能與血液濾柱通過一定的吸附及對流作用，減少血液循環(huán)中的炎性介質(zhì)，主要是促炎介質(zhì)，對炎癥反應(yīng)的平衡起到一定的保護(hù)作用，減輕反應(yīng)通路上的前信號，導(dǎo)致組織器官的的減弱，再次減弱了炎癥反應(yīng)的進(jìn)一步擴(kuò)大。

本研究顯示，重型顱腦損傷患者早期血漿NSE已出現(xiàn)升高，說明重型顱腦損傷患者腦細(xì)胞早期已有不同程度的缺血缺氧，其后在治療過程中兩組患者的NSE水平均有所下降，且HVHF治療組較基礎(chǔ)治療組下降明顯（P<0.05）。說明治療對于緩解重型顱腦損傷患者腦部缺血缺氧狀況有一定的效果，且加HVHF治療后，效果更加明顯。血漿S-100β蛋白的變化情況與NSE類似，入科時，S-100β蛋白水平均已升高，說明重型顱腦損傷患者腦細(xì)胞早期已有不同程度損傷，其后在治療過程中兩組患者S-100β蛋白水平均有所下降，且HVHF治療組較基礎(chǔ)治療組下降明顯（P<0.05）。說明治療對于改善膿毒癥重型顱腦損傷患者的腦部損傷具有一定的效果，且加用HVHF后效果更加明顯。由此可以發(fā)現(xiàn)HVHF可降低顱腦損傷，從而起到神經(jīng)保護(hù)作用。

綜上所述，HVHF能夠改善重型顱腦損傷患者的腦氧代謝，降低患者的血清S-100β蛋白、NSE水平，具有腦保護(hù)作用。

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