腦挫裂傷灶周?chē)[區(qū)大小的變化及其影響因素分析

劉海兵，劉長(zhǎng)春，許偉明，魏梁鋒，洪景芳，薛亮，王守森

據(jù)世界衛(wèi)生組織稱(chēng)，到2020年創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury,TBI)將成為兒童和年輕人致死和致殘的主要原因。外傷性腦挫裂傷或外傷性腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出血(traumatic intraparenchymal hemorrhages,tIPH)是TBI一種，可導(dǎo)致終生的認(rèn)知障礙、身體和心理殘疾[1]，tIPH是直接和間接機(jī)制作用的結(jié)果，間接或繼發(fā)性損傷涉及急性炎癥反應(yīng)的啟動(dòng)[2]。腦水腫及顱內(nèi)壓升高與TBI預(yù)后不良有關(guān)，腦水腫是TBI患者死亡的主要原因，腦水腫的潛在機(jī)制可能因原發(fā)性損傷不可改變的性質(zhì)、患者特征和合并其他臨床疾病而不同[3-4]。TBI早期腦水腫主要是血管源性和細(xì)胞毒性水腫，其變化取決于損傷機(jī)制、時(shí)間、參與分子過(guò)程、顱內(nèi)損傷模式和個(gè)體差異，這些差異為靶向治療的發(fā)展和管理策略提供了依據(jù)，但腦水腫的病理生理機(jī)制尚不完全清楚[5]。腦微循環(huán)障礙是顱腦損傷后重要的病理生理學(xué)變化，已被公認(rèn)為腦水腫等繼發(fā)性損害的主要環(huán)節(jié)和影響神經(jīng)功能恢復(fù)的重要因素[6-7]。目前對(duì)于顱腦損傷后繼發(fā)性損傷與顱內(nèi)靜脈的研究是非常少見(jiàn)的。因此，本研究回顧性分析福州第900醫(yī)院神經(jīng)外科2017年1月—2019年11月收治的113例顱腦損傷患者臨床資料，旨在研究不同部位腦挫裂傷后周?chē)X水腫程度的區(qū)別，為腦挫裂傷后腦水腫的治療提供理論基礎(chǔ)。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 共113例顱腦損傷患者，其中男67例，女46例；年齡范圍16～60歲，平均年齡(43.08±12.88)歲；車(chē)禍傷75例，摔傷25例，高處墜落傷10例，重物砸傷3例；外側(cè)裂靜脈區(qū)域16例，Labbé靜脈區(qū)域25例，Trolard靜脈區(qū)域6例，額葉32例，枕葉17例，小腦3例，白質(zhì)區(qū)域14例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)入院時(shí)GCS評(píng)分10～15分；(2)明確頭部外傷史，入院經(jīng)頭顱CT檢查明確單純局部腦挫裂傷，灰質(zhì)及白質(zhì)部位挫裂傷直徑均應(yīng)大于1 cm；(3)經(jīng)頭顱CTV或MRI檢查證實(shí)腦挫裂傷與皮層靜脈的關(guān)系；(4)生命體征平穩(wěn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)已有明確手術(shù)指征[8]；(2)有凹陷性骨折并影響靜脈回流；(3)有腦血管疾病、腦腫瘤、腦出血及腦梗病史；(4)多發(fā)腦挫裂傷，多發(fā)傷及復(fù)合傷；(5)心肺腎嚴(yán)重疾病、血液相關(guān)疾病；(6)長(zhǎng)期服用抗凝抗血小板藥物；(7)既往有顱腦外傷或顱腦手術(shù)史；(8)資料不全。中止標(biāo)準(zhǔn)符合下列任意1項(xiàng)，予以退出：(1)患者腦挫裂傷進(jìn)展達(dá)到手術(shù)指征，并接受手術(shù)治療；(2)治療過(guò)程中出現(xiàn)持續(xù)低鈉血癥；(3)新出現(xiàn)符合排除標(biāo)準(zhǔn)的疾病。本研究經(jīng)福州第900醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，符合2013年修訂的《赫爾辛基宣言》(www.wma.net/en/30publications/10policies/b3/index.html)。

1.2 方法 回顧性收集患者入院時(shí)的臨床及影像資料，包括GCS評(píng)分、年齡、性別、外傷類(lèi)型、影像圖像、紅細(xì)胞壓積(hematocrit,Hct)、纖維蛋白原(fibrinogen,Fg)、D-二聚體(D-dimer，D-D)。將皮層腦挫裂傷累及或圍繞外側(cè)裂靜脈、Labbé靜脈、Trolard靜脈主干作為靜脈組，共47例；將其他部位腦挫裂傷患者66例作為非靜脈組。入科后予絕對(duì)臥床，保持床頭抬高30°，予甘露醇脫水、鎮(zhèn)痛等對(duì)癥處理，保持大小便通暢，密切觀(guān)察神志、瞳孔變化。于入院后第6 h、1 d、3 d、5 d復(fù)查頭顱CT(荷蘭Philips Brilliance256層螺旋CT掃描儀)，將頭顱CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D-Slicer軟件計(jì)算腦損傷及水腫體積，并同時(shí)分別記錄傷后6 h內(nèi)和第5 d的Hct、Fg、D-D指標(biāo)。

1.3 軟件操作及血液檢驗(yàn) 應(yīng)用醫(yī)學(xué)圖像處理和三維可視化開(kāi)源軟件3D-Slicer測(cè)量患者挫裂傷灶、周?chē)X組織水腫體積，主要步驟:(1)導(dǎo)入Dicom格式的患者 CT 原始圖像；(2)運(yùn)行Editor模塊，在二維視窗下分別選擇合適的閾值范圍(50～100 HU)、(20～33 HU)，將腦挫裂傷灶、周?chē)X組織水腫分別完全染成色，自動(dòng)識(shí)別并分別標(biāo)記腦挫裂傷灶、周?chē)X組織水腫區(qū)域(圖1、2)。深圳邁瑞公司生產(chǎn)的BC-5500型全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀；所用全自動(dòng)血凝分析儀為CA7000(Sysmex，日本)；D-D檢測(cè)試劑盒、校準(zhǔn)品和質(zhì)控品均由西門(mén)子醫(yī)療診斷公司INNOVANCE@D-dimer提供。所采集患者的靜脈血標(biāo)本2 h內(nèi)完成檢測(cè)，所有操作嚴(yán)格按試劑和儀器操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

A:左側(cè)Labbé靜脈區(qū)域腦挫裂傷； B:將腦挫裂傷與周?chē)[分別染色； C:應(yīng)用3D-Slicer軟件重建成3D模型； D:CTV示Labbé靜脈(黑色箭頭)位于腦挫裂傷灶區(qū)域

A:左側(cè)額葉腦挫裂傷灶； B:血腫重建染成暗紅色； C:周?chē)[重建染成藍(lán)色； D:將血腫與水腫重建出3D模型

2 結(jié) 果

2.1 腦挫裂傷灶周?chē)X組織水腫情況 應(yīng)用3D-Slicer軟件計(jì)算腦挫傷灶及周?chē)X組織水腫體積(圖1、2)。傷后6 h內(nèi)GCS評(píng)分、腦挫裂傷灶體積、Hct、Fg、D-D差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)；傷后第5 d周?chē)X組織水腫程度靜脈組明顯高于非靜脈組，P=0.002(表2)。傷第5 d兩組的Hct、Fg、D-D無(wú)統(tǒng)計(jì)差異(表2)；但傷后6 h與第5 d的Fg、D-D有明顯的統(tǒng)計(jì)差異性，Hct無(wú)明顯差異(表3)。

表1 兩組病例的臨床資料

表2 兩組病例傷后第5 d相關(guān)資料

表3 兩組病例傷后6 h內(nèi)與第5 d檢驗(yàn)結(jié)果比較

2.2 進(jìn)展病例數(shù) 靜脈組與非靜脈組的進(jìn)展病例數(shù)分別為12例和15例，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.80)；進(jìn)展后手術(shù)例數(shù)分別為7例和11例，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.73)(表2)。

3 討 論

腦水腫和顱內(nèi)高壓是TBI致死和致殘的主要原因，TBI后近期表現(xiàn)主要是中樞神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)，損傷的腦組織進(jìn)一步釋放出緩激肽、脂肪酸、自由基、5-羥色胺、前列腺素、一氧化氮等介導(dǎo)血腦屏障(blood brain barrier，BBB)開(kāi)放，血管通透性增加，大分子物質(zhì)即從血管內(nèi)滲出，導(dǎo)致血管源性水腫形成[9]。這種水腫主要是腦組織的間質(zhì)性水腫，常并發(fā)腦梗死，進(jìn)行性加重的腦水腫致腦容積增加、顱內(nèi)壓升高、腦血流量降低，Veenith等[10]聯(lián)合應(yīng)用O15及18F-FMISO標(biāo)記的PET-CT技術(shù)，分別觀(guān)測(cè)正常人與TBI患者的缺血性腦容積、缺氧性腦容積，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TBI患者腦組織缺氧區(qū)域的氧擴(kuò)散梯度增加。證實(shí)在大血管血流正常情況下，TBI后腦組織缺氧是由微血管缺血所致，這與外傷后廣泛微血管塌陷、血管周?chē)[及微血栓形成有關(guān)。兩組病例中，靜脈組水腫比例明顯高于非靜脈組，可見(jiàn)靜脈回流障礙可能是腦損傷后局部腦水腫程度高低的重要因素。同時(shí)有許多研究表明血管生成可能有助于腦卒中、TBI和脊髓損傷后的恢復(fù)[11]，血管新生是指在原有血管上以芽生形式形成新血管的過(guò)程，成年人的脈管系統(tǒng)在生理狀況下極為穩(wěn)定，但當(dāng)遭受到譬如腦外傷等外來(lái)因素影響時(shí)，此過(guò)程則顯得非?；钴S[12-13]。成年血管重構(gòu)包括成熟內(nèi)皮細(xì)胞的血管生成和內(nèi)皮祖細(xì)胞的血管生成，血管生成可能在TBI后的功能恢復(fù)中起重要作用[14-15]。

Sillesen等[16]用典型的腦液壓創(chuàng)傷模型發(fā)現(xiàn)無(wú)論是腦損傷還是腦出血，血小板的激活和功能障礙都是在腦損傷后3 min就出現(xiàn)，相應(yīng)的凝血因子反應(yīng)，交感腎上腺系統(tǒng)及補(bǔ)體反應(yīng)幾乎同時(shí)出現(xiàn)，而內(nèi)皮細(xì)胞障礙、炎癥反應(yīng)及血栓形成是相繼發(fā)生的。影響微循環(huán)障礙的因素有：(1)微循環(huán)腦血流減少；(2)微血管收縮，而腦實(shí)質(zhì)外的大血管不見(jiàn)收縮等變化；(3)微血栓形成[17-18]。而 Stein等[19]發(fā)現(xiàn)微血栓形成在顱腦損傷后2～3 h就開(kāi)始出現(xiàn)，在 24 h可以形成60%的微血管閉塞，部位多位于同側(cè)外傷區(qū)外圍。所以，繼發(fā)性腦損害的焦點(diǎn)是微血栓形成所致的腦微循環(huán)改變，患者的尸檢報(bào)告同樣證實(shí)了這一點(diǎn)[20]。根據(jù)兩組對(duì)比水腫的差異性，靜脈組腦挫裂傷后水腫比率明顯高于非靜脈組，進(jìn)一步說(shuō)明靜脈回流障礙是腦水腫的關(guān)鍵因素之一。Hct是影響血液黏度的主要因素，隨著Hct的增加，血液黏度迅速增高，反之則降低[21-22]。TBI的血液流變學(xué)研究表明，血細(xì)胞比容的降低并不被認(rèn)為是有害的，它甚至可以改善局部微循環(huán)，優(yōu)化血液流變學(xué)；然而，通過(guò)產(chǎn)生剪應(yīng)力、維持供氧能力和激活代償機(jī)制，維持血液粘度可能是微血管灌注的重要因素；所以，Hct可以作為判斷顱腦損傷的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)之一。研究觀(guān)察中發(fā)現(xiàn)，Hct在輕、重度顱腦損傷患者組內(nèi)不同時(shí)間內(nèi)是有差異的，重度組檢測(cè)值明顯高于輕度組，在一定范圍內(nèi)與GCS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[23]。本研究所有病例均為單純TBI患者，且大部分為輕中型顱腦損傷，入院后6 h內(nèi)與第5 d的值變化不大，且無(wú)統(tǒng)計(jì)意義。血清Fg水平是影響血漿粘滯度的重要因素，F(xiàn)g增加能使血液中的細(xì)胞更容易聚集，是增加紅細(xì)胞聚集性的重要指標(biāo)之一。腦組織含有豐富的凝血酶，TBI后很多凝血類(lèi)物質(zhì)釋放到血液中去，激發(fā)外源性凝血系統(tǒng)。Fg聯(lián)合形成纖維蛋白，相應(yīng)的纖容系統(tǒng)也同時(shí)被激活，使纖維蛋白降解，保持動(dòng)態(tài)平衡，故血液中D-D濃度升高[24]。D-D是一種可溶性纖維蛋白降解產(chǎn)物，由纖維蛋白溶解系統(tǒng)對(duì)血栓進(jìn)行有序分解而形成。D-D是纖維蛋白形成和降解的生物標(biāo)志物，可以在全血或血漿中檢測(cè)到。健康人血液中的D-D含量較低，而在血栓形成的情況下D-D含量較高。D-D還被用于確定靜脈血栓患者抗凝的最佳持續(xù)時(shí)間，用于診斷和監(jiān)測(cè)彌散性血管內(nèi)凝血，以及確定靜脈血栓高?；颊遊25]。本研究病例入科后6 h內(nèi)的Fg值位于正常值的下線(xiàn)水平，D-D明顯升高，第5 d的Fg值稍高于正常值，D-D較前明顯下降，符合輕-中型顱腦損傷凝血功能變化規(guī)律[26]。

腦挫裂傷的出血性進(jìn)展(hemorrhagic progression of contusions,HPCs)是TBI預(yù)后不良重要因素，發(fā)生率從18%～51%不等，蛛網(wǎng)膜下腔出血、硬膜下血腫及顱骨骨折是主要的風(fēng)險(xiǎn)因素，HPCs的定義標(biāo)準(zhǔn)也不一。本研究采用與初始CT相比，病灶體積相對(duì)增加≥30%，及腦挫裂傷灶體積絕對(duì)增加≥10 mL的標(biāo)準(zhǔn)[27]。本研究?jī)山M病例均有進(jìn)展及達(dá)到手術(shù)指征的病例，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與入組患者為輕-中型顱腦損傷有關(guān)。

本研究存在為單中心回顧性研究且樣本量有限、納入病例基本為輕-中型TBI、無(wú)法代表重型及特重型TBI等缺陷性，且無(wú)法很好地排除血壓、血糖等因素的影像；將來(lái)，期待多中心大樣本前瞻性研究，進(jìn)一步分析腦挫裂傷后周?chē)X組織水腫的關(guān)鍵因素?？傊琓BI的預(yù)后取決于原發(fā)傷及繼發(fā)傷的程度，腦水腫是TBI必然發(fā)生的繼發(fā)性損傷，引起腦水腫的因素眾多，靜脈循環(huán)障礙可能是決定腦水腫程度高低的關(guān)鍵因素之一。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。