急性創(chuàng)傷性腦損傷發(fā)生心臟收縮功能障礙的危險(xiǎn)因素分析

姚 樂，黃祖榮，聶云輝

(北海市人民醫(yī)院急診科，廣西 北海 536000)

創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury，TBI)在交通發(fā)達(dá)地區(qū)多發(fā)，是造成高殘疾率和病死率的重要因素[1]。顱腦創(chuàng)傷后的繼發(fā)性因素是造成腦損害進(jìn)展的重要原因。最近研究表明，心臟收縮功能障礙多發(fā)生在TBI之后，是神經(jīng)損傷模式后應(yīng)激性心肌病的一種形式[2]。并且足夠的心輸出量是維持傷后腦血流量的重要因素，因此當(dāng)發(fā)生心臟收縮功能障礙時(shí)會(huì)進(jìn)一步加重腦損傷[3]。有研究認(rèn)為TBI后的早期血壓過低或過高均是TBI不良預(yù)后相關(guān)的影響因素[4]。此外，TBI后是否發(fā)生心臟收縮功能障礙，早期血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)可能會(huì)有所不同，但是這方面研究較少。研究表明，兒茶酚胺過量狀態(tài)是導(dǎo)致其他嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病早期發(fā)生高血壓和收縮功能障礙的主要原因[5]。了解發(fā)生心臟收縮功能障礙TBI患者的早期血流動(dòng)力學(xué)特征可以提高對(duì)心臟收縮功能障礙機(jī)制的理解，進(jìn)而提供一個(gè)治療靶點(diǎn)來改善遠(yuǎn)期療效。因此，筆者回顧性分析2018年7月—2019年7月北海市人民醫(yī)院收治的63例急性TBI患者資料，評(píng)估早期TBI是否存在收縮功能障礙并對(duì)相關(guān)危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析。

資料與方法

1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～70歲； (2)結(jié)合臨床表現(xiàn)及病史明確診斷為TBI； (3)不伴隨有其他嚴(yán)重危及生命的多發(fā)傷； (4)入院時(shí)間≥48h。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)心臟收縮功能障礙相關(guān)的重大全身性疾病(肝硬化、慢性腎功能不全2期以上、慢性阻塞性肺部疾病2期及以上、艾滋病)以及化療史； (2)入院前發(fā)生心臟驟停； (3)既往有心臟病、高血壓、肺動(dòng)脈高壓或腦血管病史，有惡性腫瘤或自身免疫系統(tǒng)疾病史； (4)伴有嚴(yán)重感染； (5)入院后輸血量>2單位； (6)未能完成心臟超聲檢查； (7)住院時(shí)間<48h(自動(dòng)出院或中途退出)。

根據(jù)63例患者是否發(fā)生心臟收縮功能障礙分為障礙組21例，無障礙組42例。當(dāng)左室長(zhǎng)軸縮短率(longitudinal fractional shortening，LFS)<25%時(shí)認(rèn)為存在心臟收縮功能障礙[6]。障礙組男性14例，女性7例;年齡38～55歲，平均42.0歲； 無障礙組男性30例，女性12例； 年齡39～54歲，平均43.2歲。兩組患者均因道路交通傷(38例)或摔傷(25例)導(dǎo)致顱腦損傷?；颊咴谀挲g、性別、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，具有可比性。

表1 患者一般臨床資料

2 方法

根據(jù)美國(guó)顱腦損傷基金會(huì)指南[5]，對(duì)中重度顱腦損傷患者，保持顱內(nèi)壓(intracranial pressure，ICP)<20mmHg，二氧化碳動(dòng)脈分壓35～40mmHg，血糖<180mg/dL，每小時(shí)評(píng)估1次液體平衡，根據(jù)病情使用血管加壓藥、甘露醇或高滲鹽水、鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥物，進(jìn)行手術(shù)治療。發(fā)熱患者常規(guī)使用物理降溫和退熱藥物。血流動(dòng)力學(xué)管理方面，ICP監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)下最小腦灌注壓力為50mmHg;無ICP監(jiān)測(cè)儀則收縮壓>90mmHg。在受傷后24h內(nèi)行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查。血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的患者待病情平穩(wěn)后進(jìn)行檢查。

3 心臟超聲評(píng)估方法

患者入院24h內(nèi)根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)指南行心臟超聲檢查[7](飛利浦EPIQ5)，血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的患者待病情平穩(wěn)后進(jìn)行檢查。所有患者均由同1名經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科醫(yī)師進(jìn)行操作。為防止顱內(nèi)壓力變化，患者采用仰臥位，選擇M型超聲心動(dòng)圖評(píng)估左心室功能，收縮功能主要使用LFS評(píng)估，LFS<25%為收縮功能障礙[6]。LFS=(舒張期左心室內(nèi)徑-左室收縮期內(nèi)徑)/(舒張期左心室內(nèi)徑)。心臟超聲在胸骨旁左心室長(zhǎng)軸切面測(cè)量左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular internal end diastolic diameter，LVIDd)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end systolic diameter，LVIDs)，Simpson法測(cè)量左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)，在心尖四腔心切面測(cè)量二尖瓣口舒張?jiān)缙诩笆鎻埻砥谘鞣逯邓俣菶及A，并計(jì)算E/A值，采集并存儲(chǔ)心尖位左心長(zhǎng)軸切面、心尖位四腔心切面、心尖位兩腔心切面各連續(xù)3個(gè)完整的心動(dòng)周期圖像以備分析。應(yīng)用在線軟件(TMQ Adv,Q Lab,Philips)將追蹤點(diǎn)1放置于二尖瓣前瓣瓣環(huán),追蹤點(diǎn)2放置于二尖瓣后瓣瓣環(huán),追蹤點(diǎn)3放置于心尖部,自動(dòng)分析得到LFS-4c和LFS-2c,取2者平均值作為患者的LFS。所記錄的圖像由2名有經(jīng)驗(yàn)的超聲科醫(yī)師進(jìn)行閱片。

4 觀察指標(biāo)

觀察每小時(shí)收縮壓(SBP)、平均動(dòng)脈壓(MAP)、心率(HR)等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，心臟超聲測(cè)量LVIDd值、LVIDs值、LVEF值、E/A值等，并記錄患者的住院時(shí)間和入院28d病死率。

5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

超聲心動(dòng)圖結(jié)果顯示：在收縮功能相關(guān)參數(shù)中，障礙組的LVEF和LFS均顯著低于無障礙組(P<0.001)，而LVIDs明顯增大(P<0.001)； 其中二尖瓣環(huán)間隔組織速度是衡量縱向左心室收縮性的指標(biāo)，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在舒張功能參數(shù)方面兩組之間相似，包括E與A之比，二尖瓣環(huán)間隔組織速度e’(s)(P=0.558)和E與e’(s)之比(P=0.231)，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,僅表現(xiàn)為較高的E波速度(P<0.001)。見表2。

表2 創(chuàng)傷性腦損傷患者心臟超聲檢查結(jié)果

障礙組入院時(shí)格拉斯哥昏迷評(píng)分(GCS)顯著低于無障礙組(P<0.001)。頭顱CT診斷顯示,障礙組腦室內(nèi)出血比例較高(P<0.001)。見表3。

表3 TBI后發(fā)生收縮功能障礙的單因素分析

多因素分析顯示GCS(OR:3.964； 95%CI:2.92～5.03，P<0.001)，SBP變化程度(OR:2.115； 95%CI:1.48～2.74，P<0.001)以及MAP變化程度(OR:1.647； 95%CI:1.04～2.25，P<0.001)與TBI患者發(fā)生收縮功能障礙獨(dú)立相關(guān)。見表4。

表4 TBI后發(fā)生收縮功能障礙的多因素分析

討 論

研究表明TBI對(duì)心臟的損害主要表現(xiàn)為心律失常、心肌缺血、假性心肌梗死、心力衰竭甚至心臟停搏等。相應(yīng)的心電圖、心肌酶譜、超聲心動(dòng)圖均可發(fā)現(xiàn)異常改變[3]，但對(duì)TBI患者心臟功能的研究較少[8]。本研究目的在于評(píng)估早期TBI是否存在心臟收縮功能障礙，以及分析發(fā)生心臟收縮功能障礙的相關(guān)危險(xiǎn)因素。

本研究表明心臟收縮功能障礙均發(fā)生在中重度TBI患者中，且障礙組在入院后24h內(nèi)有明顯的血流動(dòng)力學(xué)變化，如早期高血壓和心動(dòng)過速，其次是入院后12h血壓下降。結(jié)合既往研究結(jié)論，早期交感神經(jīng)系統(tǒng)激活和過量的兒茶酚胺釋放是引起TBI后收縮功能障礙的潛在機(jī)制之一[9]，嚴(yán)重TBI后機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)，顱內(nèi)壓升高，下丘腦和下丘腦神經(jīng)內(nèi)分泌通路激活后引發(fā)兒茶酚胺釋放[10]。全身兒茶酚胺釋放對(duì)心臟的影響極為嚴(yán)重，早期表現(xiàn)為血壓升高、心律不齊、心率增加，如疾病未見好轉(zhuǎn)會(huì)引起心肌缺血性損害以及退行性改變，嚴(yán)重者出現(xiàn)心肌梗死[11]。

為了預(yù)防TBI患者發(fā)生顱內(nèi)壓變化，經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查多選用仰臥位，本研究中心臟收縮功能障礙被定義為L(zhǎng)FS<25%。既往研究表明，高血壓、冠心病、瓣膜病等患者雖然測(cè)定的左室射血分?jǐn)?shù)在正常范圍,但長(zhǎng)軸功能均有不同程度受損[12]。這是因?yàn)榭v行心肌纖維舒縮構(gòu)成的心室長(zhǎng)軸運(yùn)動(dòng)在維持正常心室功能中起到重要作用?？v行心肌主要位于左心室心內(nèi)膜下、心外膜下和乳頭肌內(nèi),比中層的環(huán)行心肌纖維更容易受到心肌缺血等病理因素的影響,表現(xiàn)為左心室長(zhǎng)軸收縮功能受損早于短軸收縮功能。因此分析心肌長(zhǎng)軸功能有助于早期發(fā)現(xiàn)心臟功能障礙。此外心臟超聲結(jié)果顯示，除了E波波速增加外，在障礙組中沒有觀察到明顯的舒張功能障礙，這可能是由于舒張功能障礙多見于慢性心臟病患者，而在急性TBI后,各種神經(jīng)內(nèi)分泌變化引起的心肌損害導(dǎo)致心肌收縮力減弱,血壓升高、后負(fù)荷增大可使等容收縮期延長(zhǎng),射血期縮短,每搏輸出量減少,射血分?jǐn)?shù)下降，但是對(duì)舒張功能的影響相對(duì)較小。本研究結(jié)果對(duì)中度重度TBI患者的治療具有一定的意義，對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)特征的研究有助于闡明交感神經(jīng)在腦損傷后收縮功能障礙發(fā)病機(jī)制中的作用。

本研究局限性：(1)為單中心研究，樣本量較小，這可能會(huì)降低回歸估計(jì)的精度，仍需進(jìn)一步多中心前瞻性研究證實(shí)該結(jié)論；(2)不能完全確定患者在發(fā)生TBI前沒有心臟收縮功能障礙，因此在入組標(biāo)準(zhǔn)中盡可能排除影響收縮功能的因素；(3)未能評(píng)估心臟收縮期障礙與患者預(yù)后的相關(guān)性，還需進(jìn)一步深入研究。

總之，在中重度TBI患者中，很可能發(fā)生早期心臟收縮功能障礙，并且發(fā)生心臟收縮功能障礙的患者具有明顯的血流動(dòng)力學(xué)特征，如早期高血壓和心動(dòng)過速，其次是入院后12h收縮壓下降。入院時(shí)GCS、SBP變化程度以及MAP變化程度與TBI后發(fā)生心臟收縮功能障礙獨(dú)立相關(guān)，TBI后的患者需加強(qiáng)早期血壓控制。