Hypoxic ischemic encephalopathy---缺血缺氧性脑病
缺血缺氧性脑病（hypoxic ischemic encephalopathy HIE）是各种原因引起的脑组织缺血缺氧导致的脑部病变。随着心肺复苏指南不断的更新，25%～50%的心跳骤停者可通过心肺复苏获得自主循环，但只有2%～14%可以成功出院，主要原因在于继发的急性缺血缺氧性脑病。近期美国报道了一项大型前瞻性研究：院内心跳骤停者心肺复苏后第1天存活率约为50%，出院的存活率却显著下降至25%。治疗性(诱导性)低体温在心搏骤停后的数小时里诱导轻度至中度低温(寒冷治疗)至目标体温(32-34℃)可改善复苏患者的神经系统结局。由于大脑对缺血缺氧极其敏感，耐受性差，心肺复苏后即使自主循环恢复，大部分病人颅脑损伤已经形成，缺血缺氧性脑病及其并发症是导致病人不良预后的主要原因。恢复自主循环者部分昏迷，处于植物状态，部分意识恢复，但多遗留有不同程度的认知功能减退、癫痫发作或肢体活动障碍。由此看来，缺血缺氧导致脑损伤恢复是心肺脑复苏的最终目标。
缺血缺氧性脑病预后评估 心跳骤停后缺血缺氧性脑病发生的严重程度及预后转归，与多方面因素相关。研究发现，性别、年龄、复苏地点、复苏实施者及发病病因对缺血缺氧性脑病预后的影响无统计学意义。与存活预后相关的因素有：初始心律、CPR开始时间、CPR持续时间、基础心血管疾病病史。初始心律为可电击转复心律(室速/室颤)，CPR开始时间越早，所需CPR持续时间越短，不合并基础心脏病史者，心肺复苏后脑损伤越轻，预后越好，反之越差。临床症状体征 自主循环恢复后，若处于深昏迷状态，瞳孔散大固定，对光反射及角膜反射消失，则提示预后不良。频繁癫痫发作，尤其是癫痫持续状态，提示预后欠佳。复苏后早期出现血流动力学不稳定(如顽固低血压)、全身炎症反应综合征、酸碱失衡及内环境紊乱均提示预后较差。躯体感觉诱发电位，SSEP是中枢神经系统中对躯体感觉刺激的平均电反应。心搏骤停的第一周内(一般为24小时至72小时之间)，腕部正中神经刺激的SSEP显示双侧无N20波预测不优于PVS结局的汇总似然比为12.0(95%CI 5.3-26.6)，假阳性率为0%。心搏骤停后的头2-3日里存在N20反应时，应考虑重复检查，因为它们随后可能就会消失。一项多中心队列研究发现，在解读缺氧缺血性昏迷患者的SSEP结果时，观察者间一致性仅为中度。噪声等级严重影响着观察者间的不一致性脑电图(EEG)，研究者在复苏后应用的分类系统和记录间期都不相同，所以脑电图评估缺氧性脑损伤预后的临床价值尚不清楚。此外，脑电图易受主观解读、镇静剂作用、代谢紊乱和脓毒症的影响，使结果没有价值。脑电图类别可大致分为恶性和良性/型。前者包括完全或近完全抑制、爆发抑制、广泛周期性复合波、低电压输出模式(≤10μV)、间歇性或持续性癫痫发作、对刺激无反应和α-θ模式电波。一项病例系列研究发现，和恶性脑电图结果的患者相比，存在此类结果的患者死亡率更高(91% vs 54%)。而在这些结果中，完全、广泛性抑制(<20μV)对结局不良的特异性最高；其他模式的预后可靠性较低。EEG在心肺复苏后急性脑损伤中的作用非常重要，尤其是对疾病的严重程度和预后有很好的指示作用。在没有使用镇静剂的情况下，EEG显示为等电位或爆发抑制，提示预后不良，尤其在心跳骤停后持续超过24 h。如心肺复苏后最初数小时内EEG正常且无再次损伤，则预后良好。持续脑电监护更有助于缺血缺氧性脑病的预后评估。诱发电位：体感诱发电位(SSEP)对急性缺血缺氧性脑病预后的判断也有重要意义。因其不受意识水平、镇静药物等因素影响，更适合心肺复苏后的脑病病人。SSEP消失提示缺血缺氧性脑病患者预后不良，尤其是N20反应。国外大规模研究指出，如果皮质SSEP缺失,则苏醒的机会不到1%。 神经影像学评估,复苏后缺血缺氧性脑病初期，头颅CT表现为广泛的脑回水肿、灰质白质界线模糊，随后出现皮层下白质密度降低，后期可出现脑萎缩。部分可合并有脑梗死、脑出血等。如果发病前尚有其他脑病，影像学表现则更复杂。研究发现，大部分患者MRI都存在明显异常，主要累及新脑皮质、基底节核团、侧脑室旁白质等。病情较重、意识恢复较慢的患者，MRI受累部位越弥散。磁共振波谱成像(MRS)也受到关注，一项小样本动物实验表明，在急性缺血缺氧性脑病中，NAA/Cho(N-乙酰天冬氨酸/胆碱)波峰与预后相关性最好，是早期损伤良好的评估指标。实验室生化指标，心房脑钠肽(BNP)是评估心功能的一项指标，近来有学者发现它在心肺复苏后脑损伤的评估方面也有重要意义。国内一项小样本观察发现，自主循环恢复后的患者，血清中BNP的水平与GCS评分成反比，即GCS评分越低，BNP水平越高，脑损伤就越严重。可见，BNP可作为早期判断心肺复苏后脑损伤严重程度的一项指标。但由于缺乏特异性，尤其是合并心血管疾病患者，评估难度增加。研究探讨了一些化验在缺氧性脑损伤后的预测价值，包括血液和脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)中的NSE、胶质原性蛋白S-100、肌酸激酶和乳酸。一些规模较小的研究也检验了脑脊液腺苷酸激酶、乳酸脱氢酶、酸性磷酸酶和谷胱甘肽浓度对神经系统结局的预测作用。一项针对文献中所有血液和脑脊液生化检查的meta分析发现，合并结果的预测价值不足以用于临床。后续研究证实，NSE和S-100血清水平明显升高与结局不良有关，但不同病例系列研究中的临界值不同。一项针对407例心肺复苏后连续患者的前瞻性研究应用了此前一项meta分析的临界值。结果发现NSE>33μg/L预测不良结局的能力类似于SSEP，假阳性率为0%，阳性似然比为23(95%CI: 2-357)。结合SSEP时，异常检查结果(NSE亦或是SSEP)的出现率从45%扩大到66%。神经元特异性烯醇化酶(NSE)是神经细胞受损后释放出来，透过血脑屏障进入血液的一种蛋白质。2006 年美国神经学会发布的心肺复苏后昏迷幸存者预后判断指南提出，血清中的NSE 浓度可作为判断预后的有效依据。
缺血缺氧性脑病的治疗 低温治疗,对心肺复苏后缺血缺氧性脑病来说，低温治疗被普遍认为是种有效的治疗手段，在脑保护的治疗中占重要位置。在2010年美国心脏学会(AHA)心肺复苏指南中，心脏停搏复苏成功后低温(目标温度32～34℃)治疗12～24 h被推荐，初始心律为室颤或室速者为Ⅰ级推荐，为非电击转复心律者为Ⅱa级推荐。研究显示，低温治疗每推迟1 h，病死率就上升20%。虽然低温治疗心肺复苏后缺血缺氧性脑病已广被认可，但仍有学者提出质疑。Nielsen收集了CENTRAL、MEDLINE、EMBASE数据库2009-05之前的数据，共5项随机试验478例(结果均显示心跳骤停后低温治疗能够降低病死率及神经损伤)进行了META分析，分析结果显示上述试验结论缺乏力度，分类和随机出现了不容忽视的偏差。无独有偶，Hessel EA近期对心跳骤停后治疗性低温的广泛应用提出了质疑，认为目前尚缺乏大规模随机对照试验或设计优良的前瞻性观察。多项研究已证实，早期进行高压氧治疗可改善缺血缺氧性脑病的预后。可由于高压氧舱是个密闭的空间，对患者一般情况要求较高。呼吸心跳骤停导致的缺血缺氧性脑病患者，往往由于病情危重而放弃高压氧治疗。正压通气间断高浓度给氧：国内一项临床试验显示，正压通气间断高浓度给氧可提高复苏后脑损伤患者的意识恢复率，缩短昏迷持续时间。该方法在一定程度上起到了高压氧治疗的效果，在ICU病房中也易于操作。但由于长时间正压通气，对呼吸系统有无损伤尚待进一步研究观察。 纳洛酮是阿片受体拮抗剂，具有促醒和神经保护功能。《2005 国际心肺复苏与心血管急救指南》明确将该药列入心肺复苏和脑复苏救治药物。神经节苷脂作为一种鞘糖脂，可促进细胞分化、突触形成，参与脑损伤后的功能恢复。依达拉奉作为氧自由基清除剂，早期应用可以改善急性缺血缺氧性脑病患者的预后。糖皮质激素作为抗炎、抗休克药物，在心肺复苏后缺血缺氧性脑病的治疗中尚有争议。国内有学者通过建立犬相关模型，观察应用糖皮质激素对兴奋性氨基酸的影响及脑组织形态学的改变，发现大剂量糖皮质激素通过减少兴奋性神经递质从而起到脑保护作用。该方面目前尚需要大规模临床随机对照试验结果。阿片类药物近期在心肺复苏后脑保护中崭露头角。多项研究提示，急性缺氧处理过的大鼠，给予吗啡后存活率得到提高。但阿片类药物对缺氧机体存活率的研究也仅限于动物实验。近期，挪威就阿片类药物的应用在临床心肺复苏患者中进行了一项系统回顾研究，结果显示：CPR期间或心跳骤停前3 h内使用阿片类药物的患者较仅常规CPR的患者的存活率明显升高,这是首次报道静脉注射阿片类药物对心肺复苏后患者脑功能的保护作用，对于急性缺血缺氧性脑病恢复率极低的现在来说，这或许是个新的研究方向。心跳骤停引起的大脑急性缺血缺氧必然会出现脑水肿、颅内压升高。然而，缺血缺氧性脑病所致颅高压的治疗需要慎重，尤其是自主循环恢复后低血压或缺氧所致急性肾损伤的情况下。脱水治疗必须在保证血压和灌注的情况下进行，根据患者的具体情况选择脱水剂、脱水程度及持续时间。癫痫发作在心肺复苏后缺血缺氧性脑病中非常常见。湘雅医院的一项研究中，28例中有11例发生了不同类型的癫痫发作。心肺复苏后肌阵挛性癫痫持续状态常提示预后不良。值得注意的是，不典型的癫痫发作与低温治疗中出现的寒战、药物或脑病引起的肌张力障碍有时难以区分，需要结合EEG。明确是否为癫痫发作及发作类型后，心肺复苏后癫痫的治疗无特殊性，常用药物有苯二氮卓类、苯巴比妥类、苯妥英类，必要时使用麻醉药和肌松药。
缺血缺氧性脑病的结局 虽然复苏水平明显提高，但目前大部分心跳骤停者的结局仍很差。国外统计发现，院外心跳骤停后心肺复苏成功率<10%。即使院内复苏的病人，出院率也低于20%。严重的缺血缺氧性脑病会使病人处于昏迷状态，此类病人在ICU的存活率约30%，大部分处于植物状态或留有认知功能障碍、痫性发作和运动障碍，只有1/3有良好的神经功能。
Figure 1. Schematic Overview of the Pathophysiological Features of Hypoxic-Ischemic Encephalopathy.
Figure 2. Complex Cascade of Events Producing Cellular Damage and Destruction After Hypoxia-Ischemia (HI).
During hypoxic-ischemic encephalopathy, an excessive amount of the excitatory amino acid glutamate is released from the presynaptic terminal. This excess glutamate leads to overstimulation of the glutamate receptors (2-(aminomethyl)phenylacetic acid [AMPA], kainite [KA], and N-methyl-D-aspartate [NMDA]) located on the postsynaptic neuron and leads to excitotoxicity. Overstimulation of the KA and AMPA receptors causes sodium (Na+ ) and chloride to enter the cell, which increases cell osmolality. Overstimulation of the NMDA receptor triggers the influx of calcium (Ca2+). The 3 aberrant cellular processes lead to apoptosis and necrosis. The various neuroprotective agents are illustrated at the points where they interfere with the pathophysiological cascade. Solid arrows represent the pathophysiological cascade that is unleashed as a result of HI injury; dashed arrows, interruption of the cascade by the various neuroprotective agents (circled numbers). As in Figure 1, the orange boxes represent excitotoxicity; blue boxes, oxidative stress; yellow box, repair; light green box, cell death; and dark blue box, HI. NO indicates nitric oxide; 1, magnesium; 2, xenon; 3, erythropoietin; 4, stem cells; 5, N-acetylcysteine; 6, melatonin; 7, anticonvulsants; 8, antioxidants; 8a, allopurinol sodium; 9, BH4 (tetrahydrobiopterin); and 10, hydrogen sulfide.
---JAMA Pediatr. 2015;169(4):397-403. doi:10.1001/jamapediatrics.2014.3269
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