高滲鹽水治療顱內(nèi)高壓的最新研究進展Δ

鄭佳男,程迎新,曹培成#,李愛軍(1.濰坊醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院,山東 濰坊 61053;.濰坊醫(yī)學(xué)院第一附屬人民醫(yī)院腦科分院神經(jīng)外科,山東 濰坊 61053)

《高滲鹽水治療腦水腫及顱內(nèi)高壓的專家共識》(2022 年版)推薦高滲鹽水(hypertonic saline,HS)和甘露醇作為一線降顱內(nèi)壓藥物,甘露醇脫水作用強,臨床應(yīng)用廣泛,可以顯著降低顱內(nèi)壓,但臨床上甘露醇的應(yīng)用有明顯的不良反應(yīng),如腎功能損害、水鈉代謝紊亂等。自1988 年首次報告HS 用于治療對甘露醇無效的顱內(nèi)高壓患者以來,HS 在臨床上逐漸得到廣泛應(yīng)用[1]。近年來,大量文獻報道,HS 在治療顱內(nèi)壓升高方面比甘露醇更有優(yōu)勢,效果更好,作用更持久,也無顱內(nèi)壓“反彈現(xiàn)象”,對腎功能無明顯影響,對血容量不足的患者有提高血容量的作用,但臨床應(yīng)用的劑量、濃度、輸注方式和時間不一,導(dǎo)致其臨床推廣受到限制。故本文從HS 應(yīng)用濃度、輸注方式、作用機制、臨床應(yīng)用和安全性等方面進行綜述,希望能夠指導(dǎo)HS 在臨床上的應(yīng)用。

1 顱內(nèi)壓的病理生理

由于顱腔是一個密閉環(huán)境,顱腔里任何物質(zhì)細微的變化也會影響到顱內(nèi)壓。Monro-Kellie 假說認為,顱內(nèi)任何1 個成分(腦組織、血管內(nèi)血液或腦脊液)的擴張或增加必須伴隨著其他1 個或2 個成分的減少,否則顱內(nèi)壓就會增加[2]。腦灌注壓(CPP)是評價腦內(nèi)血流的指標,在大多數(shù)健康成年人中,大腦會自動調(diào)節(jié)腦灌注壓在50～150 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)來維持正常的腦血流量(CBF)[3]。CBF 的自動調(diào)節(jié)指大腦在面對CPP 變化時保持相對恒定的血流和氧氣供應(yīng)的特性,CBF 通常與腦代謝結(jié)合,以確保提供充足的營養(yǎng)和氧氣以支持神經(jīng)活動,如果代謝異常[快速動眼睡眠、癲癇發(fā)作和有害刺激(氣管插管)],會使CBF 增加,并導(dǎo)致顱內(nèi)壓升高[4]。

2 顱內(nèi)壓升高的重要因素

在引起顱內(nèi)高壓的原因中,腦水腫是顱內(nèi)壓升高的重要原因。腦水腫分為血管源性、細胞毒性或間質(zhì)性腦水腫,明確是何種類型的腦水腫是確定最有效治療策略的關(guān)鍵第一步[5]。細胞毒性腦水腫是由腦實質(zhì)內(nèi)細胞膜破壞引起的,導(dǎo)致水從細胞外轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi),其最常見的原因為缺血性腦卒中。間質(zhì)性腦水腫是由腦脊液壓力升高引起,導(dǎo)致腦脊液滲入腦室周圍,有多種原因可導(dǎo)致間質(zhì)性腦水腫。腦水腫的治療策略在很大程度上取決于腦水腫的潛在病因和類型。

3 顱內(nèi)高壓的治療

顱內(nèi)高壓的治療方案每年會進行審查和修訂,大多數(shù)基于顱內(nèi)高壓的治療方案,除了外科處理,其他的一線治療方法包括非侵入性操作,如呼吸機改變、鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛,二線治療包括使用滲透劑、過度通氣和腦脊液轉(zhuǎn)移,三線治療包括誘導(dǎo)低溫和手術(shù)減壓等[6]。其中,滲透療法是使用甘露醇或HS 等藥物,在血腦屏障上形成滲透梯度,從間質(zhì)中吸取水進入血管空間,可以很好地減輕腦水腫。高滲療法是急性顱內(nèi)高壓藥物治療的基石[7]。而HS 是滲透療法近年來研究的關(guān)鍵,故本文著重對近年來關(guān)于HS 的文獻進行整理和論述。

4 HS 的作用機制

4.1 HS 的滲透機制

HS 通過高滲作用恢復(fù)血管內(nèi)皮細胞及紅細胞形態(tài)與功能,增加毛細血管內(nèi)徑及CBF,使血液黏滯度降低而增加血液流變性能,改善CBF 和腦組織氧合作用,改善腦缺血缺氧[8]。HS 還能增加循環(huán)血容量,減少肺循環(huán)及外周循環(huán)的血管阻力而降低后負荷,因此可增加心輸出量,改善CPP。如果在創(chuàng)傷情況下,需要大量等滲液體進行復(fù)蘇,可能導(dǎo)致顱內(nèi)壓增加[9]。在這種情況下,HS 的優(yōu)勢在于可以通過低容量復(fù)蘇維持血壓,從而避免潛在的醫(yī)源性顱內(nèi)壓升高[10]。

4.2 HS 的非滲透機制

HS 的滲透機制在腦水腫和顱內(nèi)壓升高的治療中得到了廣泛的研究,除滲透效應(yīng)外,還有少量關(guān)于其非滲透作用的信息。目前,HS 的非滲透機制得到了更多的關(guān)注。人們正在探索可能導(dǎo)致腦水腫的新的分子機制。Yin 等[11]發(fā)現(xiàn),3%HS 滲透治療可改善顱腦損傷后腦水腫,可以通過抑制腦水腫、促炎因子表達和細胞凋亡實現(xiàn)。研究結(jié)果表明,注射7.5%HS 250 mL/h 可以降低Na+-K+-2Cl-離子共轉(zhuǎn)運體蛋白和水通道蛋白4 的水平,降低白細胞介素(IL)1、IL-6 和腫瘤壞死因子水平,并減少炎癥反應(yīng)和腦水腫[12]。表明HS 的非滲透機制對改善腦水腫具有一定的作用。

4.3 HS 的其他作用

HS 可對中性粒細胞、T 細胞、單核細胞及自然殺傷細胞等免疫細胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,并減少炎癥因子的分泌[13]。對于HS 在神經(jīng)系統(tǒng)疾病和失血性休克的免疫調(diào)節(jié)機制仍在探討中,其中基于分子細胞生物學(xué)研究,三磷酸腺苷的分泌發(fā)揮著不可或缺的作用[14]。HS 的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)是多種免疫細胞和免疫調(diào)節(jié)通路的綜合結(jié)果,其可能相互聯(lián)系形成網(wǎng)絡(luò),三磷酸腺苷是否在其中起著關(guān)鍵的連接作用還需進一步研究。除滲透力外,Wen 等[15]通過小鼠實驗證明了HS 在腦水腫治療中通過miR-200b/KLF4 調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞M2 極化。另外,HS似乎能夠通過減少缺血性小膠質(zhì)細胞中IL-1β 的表達,以及通過阻斷星形膠質(zhì)細胞中的IL-1β/IL-1R1/磷酸化核轉(zhuǎn)錄因子信號傳導(dǎo)途徑來減少星形膠質(zhì)細胞中血管內(nèi)皮生長因子的產(chǎn)生[16]。在星形膠質(zhì)細胞缺血性損傷中,由核轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的血管內(nèi)皮生長因子上調(diào)的機制尚不清楚,目前大多數(shù)實驗研究為體外細胞和動物實驗,還需要大量的HS 臨床對照研究,以便對臨床治療相關(guān)疾病提供可行性依據(jù),從而降低神經(jīng)系統(tǒng)疾病死亡率,改善患者預(yù)后。

HS 還有調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的作用,顱腦損傷發(fā)生后,興奮性氨基酸的大量釋放會激活N-甲基-D-天冬氨酸和α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異唑丙酸受體,前者會促進Ca2+和單價陽離子進入細胞膜,后者促進Na+、K+和H+非選擇性透過細胞膜,使細胞內(nèi)Na+水平迅速升高,谷氨酸大量釋放到細胞外。HS 可恢復(fù)谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白的效力,促使谷氨酸轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi);可使細胞外Na+增加,對置換細胞內(nèi)的Ca2+起到積極的作用[17]。

5 HS 的臨床研究

大量研究對HS 治療各種神經(jīng)外科患者的顱內(nèi)壓升高進行了分析,分別為回顧性研究、前瞻性觀察、前瞻性非隨機和隨機對照試驗的組合。在臨床上,大量顱內(nèi)高壓患者使用HS降低顱內(nèi)壓,較多顱內(nèi)高壓患者手術(shù)后使用HS 降低顱內(nèi)壓持續(xù)3 d 以上[18]。此外,Meta 分析結(jié)果表明,HS 連續(xù)輸注為降低顱內(nèi)壓的有效方法,且比甘露醇效果更好[19]。顱內(nèi)壓和磷酸腺苷的直接降低證實了大劑量HS 溶液是顱內(nèi)高壓的有效治療方案。研究結(jié)果顯示,3%HS 和甘露醇均可有效降低顱內(nèi)壓,但3%HS 對顱內(nèi)壓具有更持續(xù)的作用,并可有效提高CPP[20]。

Jagannatha 等[21]發(fā)現(xiàn),與20%甘露醇相比,接受3%HS 治療的顱腦損傷患者,HS 所具有的直接生理優(yōu)勢并未轉(zhuǎn)化為顱內(nèi)壓/CPP 控制或顱腦損傷患者死亡率的長期獲益?！渡窠?jīng)危重癥患者腦水腫急性治療指南》(2020 年)分析表明,在顱腦損傷后的顱內(nèi)壓升高中,HS 至少與甘露醇一樣安全有效。

在有關(guān)HS 和甘露醇的分析中,6 項隨機對照試驗中有2項支持使用HS 連續(xù)輸注;有2 項研究探討了HS 對凝血功能和血小板計數(shù)的影響,分別為7.2%HS、3%HS 與20%甘露醇比較,結(jié)果表明,使用HS 和甘露醇在目前劑量下不會顯著影響血小板計數(shù)[22-23]。目前來看,對于HS 的濃度、劑量等還有爭議,但已經(jīng)達成共識的是,當(dāng)即將發(fā)生腦疝時,對高顱內(nèi)壓的最快速反應(yīng)是使用30～60 mL 23.4%氯化鈉溶液的快速滴注,該方案已被證明可緩解腦疝所造成的癥狀,并能夠顯著降低顱內(nèi)壓[24]。如果血清鈉水平迅速升高,則可能是腦橋中央髓鞘溶解,但是這種情況在臨床上少見。Patil 等[25]用等滲和等容劑量的3%HS、20%甘露醇、10%甘露醇加10%甘油進行比較,發(fā)現(xiàn)當(dāng)給予相似的滲透負荷時,上述三種滲透化合物在降低顱內(nèi)壓方面具有相似的效果,但3%HS 似乎更有效,其次為10%甘露醇加10%甘油組合和20%甘露醇;對重復(fù)靜脈滴注10%HS 與20%甘露醇治療重癥顱腦損傷患者進行比較時發(fā)現(xiàn),重復(fù)靜脈滴注10%HS 與20%甘露醇對重癥顱腦損傷患者腦出血的療效顯著且相似[26]。目前還有證據(jù)證明,HS 在降低蛛網(wǎng)膜下腔出血顱內(nèi)壓方面與甘露醇一樣有效[27]。但是,對于HS 降低蛛網(wǎng)膜下腔出血后顱內(nèi)高壓的最佳濃度和劑量,還需要進一步研究明確。

6 HS 的不良反應(yīng)

HS 的不良反應(yīng)主要是由于酸中毒引起的高鉀血癥,需要仔細監(jiān)測和治療[28]。HS 的其他潛在不良反應(yīng)包括腎衰竭、脫水、心律不齊、溶血和充血性心力衰竭伴肺水腫,上述不良反應(yīng)發(fā)生的概率小。通常血清鈉水平應(yīng)保持在160 mmol/L 以下,但在難治性顱內(nèi)高壓的臨床情況下,血清鈉的濃度可保持在180 mmol/L 以下,鑒于HS 的潛在風(fēng)險,可常規(guī)監(jiān)測,防止并發(fā)癥的發(fā)生[29]。在應(yīng)用HS 的過程中,如果鈉水平迅速升高,可能會發(fā)生滲透性脫髓鞘綜合征或腦橋中央髓鞘溶解,但在臨床上較為少見。

7 展望

HS 作為降低顱內(nèi)壓的藥物,其優(yōu)勢顯而易見,與甘露醇相比,其不良反應(yīng)小,但需要進一步研究來確定HS 的最佳給藥濃度、劑量和模式,需要與相同劑量的甘露醇進行比較研究。還需要更多的研究來更好地定義和證實HS 的多向性效應(yīng),如免疫調(diào)節(jié)等,及其對臨床結(jié)果的影響。越來越多的研究應(yīng)用HS 治療顱內(nèi)高壓,HS 在未來有可能取代甘露醇作為降低顱內(nèi)壓的藥物。HS 的免疫作用可能會影響血腦屏障,改變患者的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)局,在使用不同劑量、濃度時,對患者的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)局可能會有質(zhì)的改變。未來的研究應(yīng)包括大型、多站點的研究,然后根據(jù)這些研究得出HS 應(yīng)用的最佳濃度和劑量[30]。還需要更多的研究來對比HS 和甘露醇這兩種脫水劑,但是可以想象,HS 在臨床上的應(yīng)用應(yīng)該會越來越廣泛。