脑水肿

多种类型的脑损伤均可发生脑水肿,其中最主要的水肿类型为血管源性水肿和细胞源性水肿。血管源性水肿是指因血Ｇ脑屏障受损造成水分子、离子内流进入脑组织。在正常脑血管构造中,内皮细胞与星形胶质细胞的紧密连接形成 一 个不渗透的屏障,液体及小分子物质需经过特殊的转运机制进入脑组织。当Ｇ血脑屏障因缺血、创伤、感染和代谢紊乱等原因受损后,血管源性水肿发展尤其迅速。细胞源性水肿是指细胞的肿胀,可发生于多种情况包括脑缺血和创伤后,早期的星形胶质细胞肿胀是脑缺血的标志。临床上显著的脑水肿多数是血管源性和细胞源性水肿共同作用的结果。脑水肿进一步发展可导致颅内压升高、组织移位及脑疝形成。这些由于灌注受损而形成的缺血组织肿胀移位可进一步造成机械性的损伤和压迫进而升高颅内压。

缺血级联反应和细胞损伤

当细胞缺氧缺糖不能维持正常功能时会启动一系列相关的生化反应，称为缺血级联反应。兴奋性氨基酸的释放，特别是谷氨酸，可导致钙离子和钠离子内流破坏细胞稳态。胞内钙浓度升高可激活蛋白酶和脂酶造成脂质过氧化和自由基介导的细胞膜损伤。细胞毒性水肿进而导致神经细胞死亡和组织梗死均发生。上述通路导致的不可逆性细胞凋亡常见于缺血性脑卒中、弥漫性脑缺血和脑创伤。缺血半暗带指发生缺血但尚未形成不可逆性梗死的脑组织，如果缺血纠正这些组织有可能被挽救。低血压和低氧状态可使易损脑组织的营养供应减少，而发热、癫痫和高血糖可增加细胞代谢使缺血性脑损伤恶化。临床上，上述事件加剧了原发脑损伤，因此被称为继发性脑损伤。预防、识别和治疗继发性脑损伤是最基本的管理目标。

细胞损伤的另一通路为细胞凋亡，指程序性的细胞死亡，可发生于缺血性脑卒中、弥漫性脑缺血、脑创伤和脑出血。凋亡引起的细胞死亡在组织学上可区别于缺血坏死引起的细胞死亡，并且是由不同的生化途径介导。目前，相对于脑缺血，关于预防和治疗凋亡的干预措施仍未界定。

脑灌注和自主调节

脑组织需要持续的血流灌注以保证足够的营养物质供应。脑血管可在相当宽泛的收缩压范围内做血流动力调节。脑灌注压为脑毛细血管床提供了循环动力，脑灌注压定义为平均动脉压减颅内压。自动调节是指在各种生理变化情况下，如神经因素影响下或血流动力改变时，通过改变脑血管阻力保持脑血流的生理调节过程。具体来说，是指当血压下降时，脑小动脉舒张以保持脑血流；相似的，血压升高时脑毛细血管收缩防止出现高灌注，通过上述过程，脑组织可在相当宽泛的血压变化范围内保持稳定的灌注（图-1）。但在极高或极低的平均动脉压或脑灌注压情况下，脑血流与灌注压直接相关。这些自动调节变化过程发生在微循环，不能被血管成像所捕捉。脑血流也受pH和CO2分压的强烈影响。高碳酸血症和酸中毒时脑血流增加，低碳酸血症和碱中毒时脑血流少。上述过程是使用过度通气降低颅内压的理论基础，通过降低脑血流量降低颅内压。脑血流的自动调节是一个复杂的生理过程并且对维持正常的脑功能至关重要，但这一过程可被疾病状态如颅脑损伤和严重的局灶性脑缺血所干扰和破坏。

图-1  脑血流的自主调节（实线）：在收缩压变化相当宽泛的范围内脑灌注可保持稳定，在低氧或高碳酸血症时脑灌注增加

脑脊液和颅内压

颅腔内主要由脑组织、脑脊液和血液组成。脑脊液主要由侧脑室脉络丛产生，经由Luschka孔和Magendi孔出脑，流经皮质最后被沿着上矢状窦的静脉系统所吸收。在脑室及蛛网膜下腔中约有150ml的脑脊液，而脑血量也150ml。颅骨为脑组织提供了保护但限制了其容量增加。显著的容量升高最终会导致颅内压升高。脑脊液流出受阻、脑组织水肿或肿瘤或血肿导致的容量增加均会升高颅内压。升高的颅内压减少了脑灌注造成组织缺血。缺血反过来又可能通过原本为保证脑灌注的自动调节机制而导致血管舒张。然而，血管扩张虽然也增加了脑血流量，反过来升高颅内压、降低脑灌注压，造成了进一步的缺血（图-2）。这个恶性循环常见于颅脑创伤、大量脑出血及伴有中线移位的大面积脑死。

图-2缺血和血管舒张：脑灌注压下降导致缺血加重、血管舒张、颅内压升高并进一步降低脑灌注压，该循环导致神经损伤加重。

严重的中枢神经系统功能障碍

为防止原发和继发性的脑损伤，伴有中枢神经系统功能障碍的重症患者需要快速评估和干预。在稳定基础的呼吸、心率和血流动力血参数的同时需要评估神经功能。目前在ICU严重阻碍神经系统评估的因素主要包括气管插管和镇静麻醉药物的使用。

重症患者多数伴有意识水平的受损。评估的首要任务是确定造成功能受损的原因是弥漫性的（如代谢异常），或是局灶性的（如结构异常）。弥漫性的因素包括由于气管功能衰竭、药物过量或缺血缺氧造成的代谢性脑病。局灶性的因素包括缺血或出血性卒中和颅脑创伤，尤其是伴有颅内血肿形成的。因为这两类病变的病因、治疗和预后有本质不同，因此快速而准确的区分两种病变是评估的首要任务。

代谢性脑病也可有局灶的神经系统定位体征。然而，某些体征如瞳孔不对、偏瘫、凝视麻痹或截瘫等多数提示结构损伤。所有意识水平降低伴有定位体征的患者及所有不明原因昏迷的患者均应进行急诊神经影像学检查。CT扫描因其快速并且可及时发现出血、脑积水、中线移位等是危重患者的首选检查。MRI在某些情况下可提供更详细的信息，如急性的缺血性卒中（弥散加权成像，DWI）和脑静脉窦血栓形成( MRV)。从病史和查体中任何线索提示颈髓损伤均应立即行X线、CT、MR等影像评估。

当神经影像检查不能发现结构损伤及意识状态改变的病因不确定时，往往需要一些特异的检查方法。脑电图是重症脑损伤患者的重要检查方法。典型的代谢性脑病多呈现广泛的慢波。脑电图的一项重要应用在于帮助排除不典型的癫痫，特别是非痉挛性的癫痫持续状态。未经治疗的癫痫持续状态或频繁发作的癫痫会造成神经损伤，对此类患者来说癫痫的诊断和治疗至关重要。腰椎穿刺对排除颅内感染非常重要，颅内压升高是颅内静脉窦血栓形成的重要线索。对于昏迷和有明显脑病的患者在进行腰椎穿刺检查前最好先行神经影像检查。如果怀疑细菌性脑膜炎，可先行腰椎穿刺检查，在明确诊断前可先经验性使用抗生素。重症患者的实验室检查应包括血清电解质、血糖、肝肾功能、全血细胞计数和凝血功能。不明原因的脑病患者应进行血清和尿的毒理学筛查。当意识水平改变原因不明时，脑电图、腰穿和其他特异的实验室检查有重要意义，但对于诊断明确的脑卒中和颅脑损伤并不作为常规检查。

监测颅内压对某些患者非常重要。总体而言，可能因颅内压升高和脑灌注下降而造成继发损害的原发性神经系统疾病如卒中或颅脑损伤需要监测颅内压，具体包括以下情况：严重的颅脑损伤（格拉斯格评分≤8）；幕上缺血或出血性卒中造成大面积的组织移位；蛛网膜下腔出血导致脑积水；脑室内出血或颅后窝卒中，另外一种需要监测颅内压的情况是爆发性的肝功能衰竭，可通过使用巴比妥类药物或肝移植治疗颅内压升高。总的来说，通过侧脑室引流更适合放置监测颅内压的装置，侧脑室引流也是治疗颅内压升高的方法。然而，脑实质颅内压监测更适合弥漫性脑水肿及脑室较小（脑室切开引流困难）的病人或任何程度的凝血功能障碍（脑室切开有出血高风险）（图-3）。

图-3颅内压及脑组织氧监测

脑室切开脑脊液引流可治疗颅内压升高。光纤ICP和脑组织氧探头常固定在一个螺钉样的颅骨螺栓上。脑血流和脑微透析探针（未显示）可用类似方式安置。

治疗颅内压升高

颅内压升高可见于多种疾病，包括颅脑创伤、脑出血、蛛网膜下腔出血合并脑水肿及爆发性肝衰竭。由于脑脊液和血流量可在一定范围内自主调节，因此当颅内压升高时，颅内的顺应性已严重受损。这时，任何脑脊液容量的小的变化、血流量的增加或脑实质的损伤可能导致显著的颅内压升高和脑灌注下降。上述过程是继发缺血性脑损伤的基本机制并且需要立即引起注意的急症。总体上，颅内压应保持在<20mmHg，脑灌注压应保持在≥60 mmHg。

降低颅内压的措施应根据引起其升高的潜在机制进行选择（表-1）。如SAH引起的脑积水主要由于脑脊液回流受阻从而引起颅内压升高。在这种情况下，脑室引流对降低颅内压最为充分和恰当。对于颅脑创伤和卒中的病人，细胞毒性脑水肿可能最为主要，因此早期使用调节渗透压的药物如甘露醇和高渗盐水最为适合。如前所述，颅内压升高可引起组织缺血，如果脑自动调节机制尚未受损，其所导致的血管扩张可能会引起缺血加重。相反的，使用血管加压药物增加平均动脉压可通过增加灌注降低颅内压，因此，通过自动调节引起血管收缩可使缺血缓解并最终降低颅内血流量。

表-1治疗颅内压升高步骤

颅内压升高的早期表现包括疲劳和意识水平的下降。神经影像学检查可发现水肿和占位效应。应避免静脉使用低渗液体，建议抬高床头。患者应密切观察防止误吸，当意识水平降低时应保持气道通畅。昏迷和瞳孔不对等是晚期表现并应立即采取处理措施。应立即气管插管并提高通气量来使血管收缩并降低脑血流量。为避免加重脑缺血，过度通气最好短期使用直到开始更有针对性的治疗。而且，过度通气引起颅内压降低的效应是短期的，由于脑缓冲能力有限通常只持续几个小时，并可由于不连续的过度通气造成颅内压反弹性的升高。当意识水平降至昏迷，患者难以配合神经系统检查，颅内压的监测就显得更为重要。如果脑室切开设备适当，直接引流脑脊液减轻颅内压是可行的。最后，大剂量的巴比妥类药物、去骨瓣减压或低温疗法有时也用于治疗顽固性颅内压升高，但这些治疗措施的不良反应明显且尚未证明可改善预后。

继发性脑损伤

无论是由于创伤或是卒中所导致的原发性脑损伤的患者均有发生继发性缺血性脑损伤的风险。由于继发性脑损伤可能是预后不良的主要因素，因此，尽可能减少继发性脑损伤是所有重症患者治疗的重要方面。由于颅内压升高可导致继发性缺血，多数继发性脑损伤通过其他临床事件所介导，并加速原发性脑损伤引起的缺血级联反应。继发性脑损伤通常不伴有明显的神经功能恶化。但是，其所导致的损伤累积可最终影响康复，并导致死亡率增高和长期功能恶化。因此，密切监测生命体征变化非常重要，是预防继发性缺血的早期措施。避免低血压和低氧非常重要，即使持续10分钟的显著的低血压（收缩压<90mmHg）可严重影响脑创伤后的预后。脑卒中或脑创伤不需要监测颅内压的患者中，也应密切关注脑灌注。低氧血症（指脉氧<90%），尤其是当合并了低血压也会导致继发性的脑损伤。相似的，高热和高血糖在实验中可加重缺血并且在临床上也证实可恶化卒中和脑创伤患者的预后。积极控制体温是可行的，但往往仅靠使用抗生素和冰毯而难以达到。针对顽固性高热的血管内降温的方法尚在研究中。静脉使用胰岛素控制高血糖较皮下注射胰岛素可更好控制血糖。血糖控制的目标是静脉血糖<7. 8mmol/L 《140mg/dl)，虽然低血糖同样有害但合适的血糖目标值仍不清楚。新的脑监测措施允许持续评估脑组织的氧和、脑血流和代谢可进一步提高继发性脑损伤的治疗。