高血壓腦出血不同手術(shù)方式對(duì)血清MMP-9、TNF-α表達(dá)的影響

許真，穆振欣，吳桂美，孫國慶，陳祥濤，孟令新,時(shí)峰，崔維剛，楊允學(xué)

高血壓腦出血(hypertensive intracerebral hemorrhage，HICH)是神經(jīng)外科常見疾病之一，致殘率高，61%～88%的患者有重度殘疾，而急性期病死率高達(dá)30%～40%[1]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，ICH發(fā)病后血腫周圍水腫(perihematoma edema，PHE)是患者神經(jīng)功能恢復(fù)及預(yù)后的主要影響因素之一[2]。目前對(duì)PHE的病理及生理變化研究正在不斷深入，多項(xiàng)研究證實(shí)基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)、血清腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎癥因子在PHE發(fā)生發(fā)展過程中起到了極其重要的作用[3]，而HICH患者不同手術(shù)方式對(duì)術(shù)后的炎癥反應(yīng)有著不同的影響，對(duì)繼發(fā)性腦損傷、PHE程度也有不同的影響，并最終影響患者術(shù)后的神經(jīng)功能恢復(fù)及預(yù)后。本研究回顧性分析2018年1月—2019年12月日照市人民醫(yī)院神經(jīng)外科及日照市中心醫(yī)院神經(jīng)外科收治的166例HICH患者的臨床資料，通過對(duì)比鎖孔內(nèi)鏡及開顱血腫清除兩種不同手術(shù)方式術(shù)后血清MMP-9、TNF-α水平及PHE的動(dòng)態(tài)變化，來探討不同手術(shù)方式對(duì)術(shù)后MMP-9、TNF-α水平變化與PHE的影響。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 共納入166例HICH患者，入院后通過采用隨機(jī)數(shù)字表的方法,以及隨機(jī)數(shù)余數(shù)分組法，分為兩組：一組鎖孔內(nèi)鏡組，一組大骨瓣開顱組，均發(fā)病24 h以內(nèi)接受手術(shù)治療。鎖孔內(nèi)鏡組83例，其中男47例，女36例；年齡37～76歲，平均(48.3±5.2)歲；術(shù)前血腫量為(42.2±5.1)mL，GCS評(píng)分為(7.8±1.8)分。大骨瓣開顱組83例，其中男44例，女39例；年齡38～77歲，平均(47.9±6.2)歲；術(shù)前血腫量為(43.8±5.1)mL，GCS評(píng)分為(7.6±2.1)分。入組標(biāo)準(zhǔn)：幕上血腫且量大于30 mL HICH患者，排除顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、顱內(nèi)動(dòng)靜脈畸形、血液系統(tǒng)疾病或腫瘤等其他原因?qū)е碌某鲅?，排除腦疝患者，排除有心臟、肺臟、肝臟及腎臟等基礎(chǔ)疾病患者。另選同期健康體檢者30例作為對(duì)照組，其中男16例，女14例；年齡39～75歲，平均(49.36±5.14)歲。對(duì)三組患者術(shù)前的一般情況進(jìn)行比較，兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 鎖孔內(nèi)鏡組 鎖孔定位，銑刀開顱，骨瓣2～2.5 cm，腦穿針穿刺后，專用鞘置入血腫腔，形成柱狀工作通道，在內(nèi)鏡引導(dǎo)下應(yīng)用吸引器清除血腫，雙極電凝止血。清除血腫時(shí)采用一人雙手操作，術(shù)者左手內(nèi)鏡，右手吸引器吸除血腫；電凝止血時(shí)采用二人三手操作，助手持鏡，術(shù)者左手吸引器，右手雙極電凝止血?？p合硬腦膜，連接片固定骨瓣。

1.2.2 大骨瓣開顱組 基底節(jié)區(qū)腦出血采用擴(kuò)大翼點(diǎn)入路，骨窗大小約(7～8)cm×(9～12)cm，顯微鏡下分離外側(cè)裂，島葉皮質(zhì)造瘺，進(jìn)入血腫腔，腦壓板牽拉清除血腫，雙極電凝止血。枕葉、額葉等腦葉表面出血，根據(jù)血腫定位的馬蹄形或冠狀切口，皮質(zhì)造瘺達(dá)血腫腔，腦壓板牽拉清除血腫，關(guān)顱時(shí)縫合硬膜或行減張修補(bǔ)，根據(jù)患者情況決定是否行去骨瓣減壓術(shù)。

1.3 術(shù)后腦水腫觀察 兩組手術(shù)患者術(shù)后1 d、3 d、7 d、14 d時(shí)復(fù)查CT橫斷位掃描，選擇水腫的最大層面測量水腫的最大徑(D)。水腫程度分級(jí)：0級(jí)無水腫D=0；1級(jí)水腫，D<2 cm；2級(jí)水腫2 cm≤D≤4 cm；3級(jí)水腫D>4 cm。水腫程度評(píng)分，0～1級(jí)者為輕度水腫，2～3級(jí)者為重度水腫。計(jì)算二組患者術(shù)后1 d、3 d、7 d、14 d 的重度水腫率。

1.4 炎性因子MMP-9、TNF-α水平檢測 兩組手術(shù)患者入院時(shí)、術(shù)后1、3、7、14 d時(shí)，對(duì)照組體檢時(shí)抽取靜脈血3 mL，以3 000 r/min離心處理10 min，取上層清液置于冷藏室內(nèi)待檢，應(yīng)用全自動(dòng)蛋白測定儀(美國Beckman Array 360)采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測MMP-9、TNF-α水平。

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后腦水腫情況 兩組手術(shù)組患者重度水腫率均在術(shù)后逐漸增加，在術(shù)后3 d達(dá)到高峰，后逐漸下降。二組間相比較，鎖孔內(nèi)鏡組在術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d 重度水腫率分別為9.6%、15.7%、7.2%、0%，明顯低于大骨瓣開顱組術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d 的31.3%、42.2%、26.5%、9.6%重度水腫率，二組之間有顯著差異P<0.05(表1)。

表1 兩組術(shù)后不同時(shí)間重度水腫率比較

2.2 術(shù)后MMP-9表達(dá) 術(shù)前兩手術(shù)組血清MMP-9質(zhì)量濃度與對(duì)照組相比明顯升高(P<0.05)，但二組間無明顯差異，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者M(jìn)MP-9表達(dá)均在術(shù)后逐漸增加，在術(shù)后3 d達(dá)到高峰，后逐漸下降，大骨瓣開顱組14 d時(shí)仍維持一個(gè)較高水平。兩組相比較，鎖孔內(nèi)鏡組在術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d 的MMP-9分別為(182.32±12.67)μg/mL、(294.32±16.25)μg/mL、(164.32±11.56)μg/mL、(96.65±9.57)μg/mL，明顯低于大骨瓣開顱組術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d 的(315.24±18.56)μg/mL、(412.59±15.42)μg/mL、(289.26±14.45)μg/mL、(135.56±11.85)μg/mL的MMP-9表達(dá)，兩組之間有顯著差異P<0.05(表2)。

表2 3組受試者血清MMP-9水平比較

2.3 術(shù)后TNF-α表達(dá) 術(shù)前兩手術(shù)組血清MMP-9質(zhì)量濃度與對(duì)照組相比明顯升高(P<0.05)，但兩組間無明顯差異，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者TNF-α表達(dá)均在術(shù)后逐漸增加，在術(shù)后3 d達(dá)到高峰，后逐漸下降，大骨瓣開顱組14 d時(shí)仍維持一個(gè)較高水平。兩組相比較，鎖孔內(nèi)鏡組在術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d MMP-9分別為(2.54±0.49)ng/mL、(2.84±0.52)ng/mL、(1.87±0.32)ng/mL、(1.32±0.26)ng/mL，明顯低于大骨瓣開顱組術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d (4.86±0.54)ng/mL、(5.45±0.65)ng/mL、(4.34±0.57)ng/mL、(2.45±0.32)ng/mL的TNF-α表達(dá)，兩組之間有顯著差異(P<0.05)。見表3。

表3 3組受試者血清 TNF-α水平比較

3 討 論

HICH具有高發(fā)病率、高病死率、高致殘率的特點(diǎn)[5-8]，常見原因是出血對(duì)神經(jīng)功能區(qū)及神經(jīng)傳導(dǎo)束的損傷[9]，而PHE也是常見原因之一。PHE是指腦出血血腫增大后壓迫周圍腦組織，在血腫與周圍腦組織中形成壓力差，使腦組織移位(圖1A)，使周圍血管循環(huán)受阻，引發(fā)血管自身調(diào)節(jié)障礙，腦組織缺血、缺氧，從而導(dǎo)致腦內(nèi)血腫周圍水分增加進(jìn)而促使腦容積增大的一種病理現(xiàn)象，可以引起顱內(nèi)壓的急劇升高，嚴(yán)重者壓迫腦干導(dǎo)致腦疝的發(fā)生，危及患者的生命[10-11]。

目前PHE的發(fā)生及發(fā)展基礎(chǔ)機(jī)制仍未完全闡明，但研究表明[12]，在PHE的發(fā)生、發(fā)展過程中，炎癥介質(zhì)可能起了極其重要的作用。腦出血后腦血腫占位效應(yīng)能夠迅速引發(fā)炎癥細(xì)胞表達(dá)浸潤，導(dǎo)致VEGF、 MMP-9、TNF-α等炎癥因子及氧自由基大量釋放，血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，引發(fā)細(xì)胞毒性腦水腫[13]，而缺血缺氧及血腫分解產(chǎn)物毒性反應(yīng)引起繼發(fā)性血腦屏障破壞，導(dǎo)致血管通透性增加，最終引發(fā)血管源性腦水腫的發(fā)生[14]。腦出血后血腫附近組織內(nèi)MMP-9、MMP-2表達(dá)水平明顯上升，能夠水解膠原纖維、層粘連蛋白，直接破壞細(xì)胞間連接及細(xì)胞外基質(zhì)分子，引起血腦屏障通透性增加，促進(jìn)血管源性腦水腫的形成[15]。TNF-α可促使T細(xì)胞產(chǎn)生多種炎癥因子，引發(fā)炎性反應(yīng)等多效級(jí)聯(lián)反應(yīng)，同時(shí)引起神經(jīng)細(xì)胞的凋亡、血腦屏障的破壞、局部腦血流下降及炎癥反應(yīng)等繼發(fā)性腦損傷，導(dǎo)致混和性腦水腫的發(fā)生。研究表明各種炎性因子的表達(dá)與腦出血預(yù)后有明顯相關(guān)性，血清中細(xì)胞炎性因子水平變化可能有助于提示患者病情[16]。而腦出血不同治療方式，患者腦出血手術(shù)過程及術(shù)后病理生理均出現(xiàn)不同程度的變化，這也會(huì)引起不同炎性因子的變化方式，直接影響到 PHE的發(fā)生、發(fā)展及不同的程度變化。

鎖孔內(nèi)鏡技術(shù)能夠快速開顱，在最短時(shí)間高效率地清除腦內(nèi)血腫，解除血腫壓迫，使神經(jīng)損傷降到最低[17-19]。小骨孔最大程度減少了腦組織的暴露，柱狀內(nèi)鏡通道向周圍腦組織均勻傳遞壓力，形成多方向支撐，對(duì)腦組織沒有明顯牽拉，利用持續(xù)較高并緩慢下降的“腦-血腫”壓力差[4]，使血腫自動(dòng)涌向內(nèi)鏡通道(圖1B)，血腫易于清除，內(nèi)鏡的多角度觀察，也更易于高效率的清除血腫，所以對(duì)腦組織破壞輕微，術(shù)后就不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腦水腫，術(shù)后患者的神經(jīng)功能恢復(fù)良好。本組術(shù)后患者的腦水腫情況明顯較開顱組輕，術(shù)后重度水腫率明顯低于大骨瓣開顱組，鎖孔內(nèi)鏡組在術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d MMP-9、TNF-α等炎癥因子表達(dá)明顯低于開顱組術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d 表達(dá)，兩組之間有顯著差異(P<0.05)。鎖孔內(nèi)鏡的手術(shù)方式能夠在最短時(shí)間高效率地清除腦內(nèi)血腫，對(duì)腦組織破壞少，解除血腫占位效應(yīng)，并清除血腫后防止了血紅蛋白等物質(zhì)吸收引起的毒性作用，能夠明顯減少M(fèi)MP-9、TNF-α等炎癥因子的釋放，充分表明鎖孔內(nèi)鏡手術(shù)方式可以明顯降低術(shù)后MMP-9、TNF-α等炎癥因子表達(dá)，打斷了PHE的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程，更有利于HICH患者術(shù)后神經(jīng)功能的恢復(fù)。

大骨瓣開顱后，腦組織首先向顱外膨隆，形成較小的“腦-血腫”壓力差，使腦組織向回移位壓力小，血腫不容易回縮，不易清除(圖1C)，只能通過腦壓板牽拉腦組織，來顯露血腫進(jìn)行清除，導(dǎo)致手術(shù)時(shí)間長，血腫清除率相對(duì)低，術(shù)中出血多、往往需要輸血治療，并且腦壓板過度的牽拉容易造成腦組織損傷，引起術(shù)后重度腦水腫，導(dǎo)致術(shù)后神經(jīng)功能恢復(fù)差[20-21]。本組患者術(shù)后腦水腫情況明顯較鎖孔內(nèi)鏡組重，術(shù)后重度水腫率明顯高于鎖孔內(nèi)鏡組，大骨瓣開顱組在術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d MMP-9、TNF-α等炎癥因子表達(dá)明顯高于鎖孔內(nèi)鏡組術(shù)后第1 d、3 d、7 d、14 d 表達(dá)，兩組之間有顯著差異(P<0.05)。開顱手術(shù)方式雖然解除血腫占位效應(yīng)，減少了血紅蛋白等物質(zhì)吸收引起的毒性作用，能夠降低MMP-9、TNF-α等炎癥因子的釋放，但由于清除腦內(nèi)血腫時(shí)間相對(duì)較長，廣泛牽拉對(duì)腦組織破壞較重，術(shù)后細(xì)胞毒性腦水腫及血管源性腦水腫仍然存在，術(shù)后MMP-9、TNF-α等炎癥因子表達(dá)會(huì)長時(shí)間維持一個(gè)相對(duì)較高水平，充分表明開顱手術(shù)方式可以降低術(shù)后MMP-9、TNF-α等炎癥因子表達(dá)，但相對(duì)鎖孔內(nèi)鏡組下降程度較小，PHE的緩解程度較慢，術(shù)后仍有長時(shí)間的腦水腫有較高重度水腫率，不利于HICH患者術(shù)后神經(jīng)功能的恢復(fù)。

A：腦出血后血腫占位效應(yīng)使血腫壓高于腦組織壓，使周圍腦組織移位，最終血腫壓與腦組織壓達(dá)到平衡后，移位停止； B：內(nèi)鏡輔助下鎖孔入路血腫清除手術(shù)時(shí)，內(nèi)鏡工作通道處血腫相對(duì)于其它部位血腫以及周圍腦組織相對(duì)負(fù)壓狀態(tài)，形成“腦組織-血腫-內(nèi)鏡通道”壓力梯度差，使腦組織的進(jìn)一步回縮，促使血腫向內(nèi)鏡工作通道內(nèi)涌入，不需要特殊顯露就可以在吸引等綜合作用下清除血腫； C：大骨瓣開顱手術(shù)時(shí)，去除骨瓣打開硬腦膜后，因?yàn)椤斑h(yuǎn)處腦組織-血腫腔-骨窗處腦組織”壓力差，使局部腦組織在腦組織壓及血腫壓力的共同作用下向骨窗外膨出，腦組織壓明顯下降，在清除血腫時(shí)，“腦-血腫”壓力差小，血腫不回縮，不易清除，只能通過腦壓板的牽拉腦組織，來顯露血腫進(jìn)行清除，過度的牽拉易造成腦組織損傷；箭頭方向代表腦組織及腦內(nèi)血腫隨壓力改變移位方向[4]

綜上所述，HICH患者PHE的發(fā)生、發(fā)展過程中，血腫占位效應(yīng)引起炎癥細(xì)胞表達(dá)浸潤，導(dǎo)致VEGF、 MMP-9、TNF-α等炎癥因子及氧自由基大量釋放，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，引發(fā)細(xì)胞毒性腦水腫及血管源性腦水腫的發(fā)生。而手術(shù)治療可以清除顱內(nèi)血腫，解除血腫占位效應(yīng)，并清除血腫，防止血紅蛋白等物質(zhì)吸收引起的毒性作用，能夠明顯減少M(fèi)MP-9、TNF-α等炎癥因子的釋放，打斷了PHE的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程，有利于患者術(shù)后神經(jīng)功能恢復(fù)。不同手術(shù)方式發(fā)揮的作用明顯不同，鎖孔內(nèi)鏡手術(shù)更為微創(chuàng)、血腫清除效率更高，術(shù)后MMP-9、TNF-α等炎癥因子的釋放能夠更為迅速地下降，PHE的程度更低，更有利于HICH患者術(shù)后神經(jīng)功能的恢復(fù)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。