心臟直視手術(shù)所致神經(jīng)疾病檢查
一、發(fā)病原因
心臟直視手術(shù)引起神經(jīng)系統(tǒng)損害的原因,難用單一因素解釋,比較主要者依次有以下幾種:
1.不適當(dāng)?shù)哪X灌注
包括低灌注壓和灌注時(shí)間較長(zhǎng)。
(1)低灌注壓損傷:
Tufo等認(rèn)為體外循環(huán)時(shí)的平均動(dòng)脈壓,其降低的水平和時(shí)間的長(zhǎng)短與腦損害相關(guān)。在他觀察的患者中,平均動(dòng)脈壓在60mmHg或以上時(shí),腦損害的發(fā)生率為27%,在50~59mmHg時(shí)為45%,40~49mmHg時(shí)為55%,在40mmHg或以下時(shí),則增高至78%。兩相比較,低于40mmHg和在60mmHg以上,前者腦損害的發(fā)生率是后者的3倍。
有學(xué)者(Gonzalez-Scarano等,1981)在回顧大系列冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后引起神經(jīng)損害時(shí)。也認(rèn)為平均動(dòng)脈壓宜維持在50mmHg以上為好。Branthwaite(1973)指出當(dāng)體外循環(huán)開(kāi)始時(shí),動(dòng)脈壓突然下降,此時(shí)腦灌注由有搏動(dòng)性的變成無(wú)搏動(dòng)性的,使腦部自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)生障礙,并且難以代償,以致影響腦功能。
從年齡因素來(lái)看,Tufo等發(fā)現(xiàn)年齡低于40歲,即使平均動(dòng)脈搏壓持續(xù)降低,腦損害的機(jī)會(huì)仍可保持較低;如果在40~50歲,平均動(dòng)脈壓又在40mmHg以下,則腦損害的發(fā)生率即可升高。他提出對(duì)于老年患者,動(dòng)脈壓宜保持在60mmHg。
(2)灌注時(shí)間長(zhǎng):
與此相反,Sotaniemi(1980)認(rèn)為灌注的平均動(dòng)脈壓,對(duì)腦損害的重要性小,而灌注時(shí)間長(zhǎng)為腦損害的危險(xiǎn)因素,并且認(rèn)為與年齡因素也無(wú)關(guān)。根據(jù)Sotaniemi的統(tǒng)計(jì),灌注時(shí)間在2h以下者,有19.5%患者發(fā)生腦損害,而在2h以上者,則升至51.9%,且在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著差異。
Branthwaite(1972)的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)灌注時(shí)間超過(guò)180min者,35.3%患者發(fā)生腦損害,在121~180min者,為29.2%,在90~120min者為15.1%,在61~90min者為21.0%,在31~60min者為8.1%,30min以下者為7.4%,所以認(rèn)為灌注時(shí)間長(zhǎng),腦損害的可能性就隨之增加。
另有文獻(xiàn)報(bào)道,灌注時(shí)間超過(guò)2h,年齡又大,出現(xiàn)腦損害的機(jī)會(huì)也要增加。有統(tǒng)計(jì)資料顯示,在50歲以下者,體外循環(huán)時(shí)間超過(guò)2h,則比小于2h者,其腦損害要多2~3倍。如果年齡在50以上,平均動(dòng)脈壓又在50mmHg以下則灌注時(shí)間越長(zhǎng),發(fā)生腦損害者也越多。
2.微栓塞形成
有報(bào)道認(rèn)為腦損害是由于腦部微栓塞所致。
Branthwaite及Sotaniemi比較強(qiáng)調(diào)栓子來(lái)源于體外循環(huán)。脂肪栓塞則主要來(lái)自手術(shù)過(guò)程行胸骨切開(kāi)術(shù)或因縱隔中的脂肪球進(jìn)入心包腔而被吸入灌注系統(tǒng)所致。
3.術(shù)前有神經(jīng)系統(tǒng)疾病
Sotaniemi發(fā)現(xiàn)術(shù)前患過(guò)腦血管意外或暈厥發(fā)作者尤易術(shù)后發(fā)生腦損害,而術(shù)前有短暫性腦缺血發(fā)作者并不易引起腦損害。在他報(bào)道的一組病例中,術(shù)前有腦血管意外及暈厥發(fā)作者各9例,術(shù)后各有6例發(fā)生腦損害;而術(shù)前有短暫性腦缺血發(fā)作的5例,術(shù)后只有2例發(fā)生腦損害。此外,術(shù)前有癲癇者3例,術(shù)后2例出現(xiàn)腦損害。術(shù)前神經(jīng)障礙包括腦栓塞、動(dòng)脈粥樣硬化、癲癇、先天性基底核病變、急性缺血性脊髓損害以及既往在搭橋手術(shù)后發(fā)生過(guò)偏癱者。但Tufo等的看法與此相反,認(rèn)為腦損害的發(fā)生與術(shù)前有否神經(jīng)疾病無(wú)關(guān)。
4.年齡
Javid等(1969)即指出隨年齡增加,腦損害者也增多。Branthwaite的統(tǒng)計(jì),在61~70歲者,38.5%發(fā)生腦損害,51~60歲者為32.6%,41~50歲者為19.2%,40歲以下者發(fā)生率更低。與此相反,根據(jù)Sotaniemi的統(tǒng)計(jì),則腦損害的發(fā)生與年齡無(wú)關(guān)。
5.術(shù)中大量失血
術(shù)中大量失血與腦損害有關(guān),而失血的多少和手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)短又有關(guān)聯(lián)。在Sotaniemi的患者中,有10例術(shù)中失血超過(guò)2500ml,內(nèi)中9例術(shù)后發(fā)生腦損害。
6.術(shù)中難以預(yù)料的意外及其他
如術(shù)中氧合器發(fā)生故障導(dǎo)致動(dòng)脈氧壓值下降等可致腦損害。冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后心律失常或嚴(yán)重的稀釋性貧血均可促進(jìn)神經(jīng)障礙的發(fā)生。至于主動(dòng)脈瓣及二尖瓣膜鈣化的程度等是否有關(guān),均不肯定。
二、發(fā)病機(jī)制
心內(nèi)直視手術(shù)導(dǎo)致顱內(nèi)大出血的患者,Humphreys等(1975)認(rèn)為,與心肺機(jī)預(yù)充液中有高滲溶液,致使腦部皺縮,并引起交通靜脈(橋靜脈)受牽扯而破裂有關(guān)。此外出血還應(yīng)考慮和手術(shù)時(shí)頭部位置、應(yīng)用抗凝劑肝素、上腔靜脈或右心房壓力升高、低溫或動(dòng)脈血?dú)夥治鲎兓嘘P(guān)。
關(guān)于心臟移植引起神經(jīng)系統(tǒng)損害,Sila(1989)曾做過(guò)分析,在發(fā)生腦血管意外的尸檢組中,50%患者發(fā)現(xiàn)缺血缺氧性神經(jīng)元損害、層性壞死及陳舊或新近的梗死。并認(rèn)為缺血缺氧性改變和心肺機(jī)的平均動(dòng)脈壓低于50mmHg以及術(shù)后低灌注及循環(huán)衰竭有關(guān)。發(fā)生新近梗死者,占尸檢患者的13%,則和急性心臟排異引起的心臟栓塞、術(shù)中主動(dòng)脈弓血栓形成、脂肪栓塞以及腦血管粥樣動(dòng)脈硬化有關(guān)。腦內(nèi)出血者罕見(jiàn),如果發(fā)生,其機(jī)制或許是在腦部自動(dòng)調(diào)節(jié)功能有障礙時(shí),血壓及腦血流突然增加導(dǎo)致較高的腦灌注有關(guān)。對(duì)于術(shù)后出現(xiàn)腦病和精神行為障礙者,可能和大腦缺氧缺血有關(guān),此外,和多種代謝失常如肝、腎功能障礙也有關(guān)。發(fā)生抽搐的患者除和術(shù)后腦部較高的灌注壓有關(guān)外,嚴(yán)重代謝障礙特別是和低鎂血癥有關(guān)。另因手術(shù)需要免疫抑制劑控制排異反應(yīng),故可導(dǎo)致CNS發(fā)生機(jī)會(huì)性感染引起多種真菌、病毒、弓形蟲(chóng)病及細(xì)菌性等病原體感染,但感染的高發(fā)期并不在術(shù)后的第1個(gè)月內(nèi),而是在術(shù)后的半年以內(nèi)。
主要病理變化:大系列的報(bào)道有Aguilar等(1971)214例尸檢資料的分析,內(nèi)中31例(15%)為正常腦,其他腦部皆有病變。主要為:①腦部小血管栓塞;②急性腦內(nèi)點(diǎn)狀、血管周圍或局灶性蛛網(wǎng)膜下隙出血;③急性廣泛性缺血性神經(jīng)元損害(稱三聯(lián)癥)。腦部小血管栓子可由脂肪、纖維素血小板或晶狀(lens)物質(zhì)等所組成。出血為廣泛散在及新鮮的,多位于大腦及蛛網(wǎng)膜下隙,出血發(fā)生的原因是由于缺血、缺氧及中毒代謝障礙所致。急性神經(jīng)元變性常見(jiàn)于海馬的Sommer氏段、枕葉距狀皮質(zhì)、蒼白球的內(nèi)部(pallidum),偶見(jiàn)于大腦皮質(zhì)的狹長(zhǎng)帶及中央灰質(zhì)。在病變區(qū)域神經(jīng)元死亡遍布,反映著缺血缺氧的后果。此外,如發(fā)現(xiàn)腦軟化,則主要見(jiàn)于大血管手術(shù)所致。
Witoszka等(1973)在20例尸檢材料中,見(jiàn)16例有病理改變。最常見(jiàn)者為缺氧性神經(jīng)元損害(13例),它常位于海馬、大腦及小腦皮質(zhì)。其次為腦梗死(8例,臨床多為局灶性運(yùn)動(dòng)障礙),嚴(yán)重的彌散性皮質(zhì)壞死(6例)、鈣質(zhì)顆粒所致的栓塞(3例)及小腦扁桃體疝(2例)。分析死亡原因,有9例是由于腦損害,其余為腦外因素如心肌梗死,持久性出血、休克或動(dòng)脈栓塞等。
Tufo等(1980)尸檢10例,內(nèi)中9例腦部有損害,主要發(fā)現(xiàn)為小的,多發(fā)性彌散性全腦白質(zhì)及灰質(zhì)缺氧性改變,尤易見(jiàn)于海馬。急性期可見(jiàn)局部區(qū)域組織空泡變(tissue vacuolation)和神經(jīng)元死亡(7例)。此外,灰質(zhì)中有栓塞灶。
與上述不同,Humphreys等(1975)報(bào)道16例術(shù)后引起顱內(nèi)大出血的病例,其中12例見(jiàn)于尸檢,另4例經(jīng)手術(shù)證實(shí)。有11例為不同部位的硬膜下血腫,出血量在15~60ml;1例為硬膜外血腫,出血量為175ml;另4例為腦內(nèi)血腫,出血量為15~60ml(內(nèi)中1例在蛛網(wǎng)膜下隙有不足15ml血液)。
Montero等(1986)分析死于心臟移植患者23例的神經(jīng)病理(腦和脊髓),僅4例(17%)未見(jiàn)異常。大多數(shù)為血管性損害(60%),其次為感染(20%)。腦部血管性損害包括血栓形成、栓塞、陳舊性或新近的梗死以及新近的出血,有的是繼發(fā)于循環(huán)衰竭(后者包括術(shù)后低血壓,心排出量減少或周圍血管阻力增加)。CNS感染主要源于免疫抑制劑的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)的病原體為巨細(xì)胞病毒、曲霉菌、念珠菌、弓形蟲(chóng)蟲(chóng)等。感染的原發(fā)病灶絕大多數(shù)在肺部,其次為心臟。在既往的報(bào)道中,曾發(fā)現(xiàn)腫瘤,且以淋巴瘤最多(Penn,1982)。