蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血的病理生理学研究进展
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doi:10.3969/j.issn.1009⁃6469.2020.12.001◇综述◇动脉瘤性蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血发生机制的研究进展刘昊楠,李爱民作者单位:南京医科大学连云港临床医学院神经外科,江苏连云港222000通信作者:李爱民,男,教授,主任医师,博士生导师,研究方向为脑血管病的基础与临床,E⁃mail:*****************基金项目:江苏省科技项目(BE2015657)摘要:迟发性脑缺血是动脉瘤性蛛网膜下腔出血后的一种并发症,是致使不良预后的重要原因。
以往认为迟发性脑缺血主要由脑血管痉挛引起,然而近年来对临床和动物模型的研究支持了迟发性脑缺血发生机制的多因素学说。
为更好地防治迟发性脑缺血,本课题组综述了如今正在研究的主要发生机制,包括脑血管痉挛、微循环障碍、微血栓形成、皮质扩散性抑制和炎性反应。
关键词:蛛网膜下腔出血;颅内动脉瘤;缺氧缺血,脑;血管痉挛,颅内;血小板活化;白细胞介素类;机制Research progress on the mechanism of delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhageLIU Haonan,LI AiminAuthor Affiliation:Department of Neurosurgery,Lianyungang Clinical College of Nanjing Medical University,Lianyungang,Jiangsu222000,ChinaAbstract:Delayed cerebral ischemia(DCI)is a complication of aneurysmal subarachnoid hemorrhage and an important cause of poor prognosis.In the past,it was believed that DCI was mainly caused by cerebral vasospasm.Recent studies on clinical and ani⁃mal models have supported the multi⁃factor theory of the mechanism of DCI.In order to better prevent and treat delayed cerebral ischemia,this article reviews some of the major mechanisms under investigation including cerebral vasospasm,microcirculatory dys⁃function,microthrombosis,cortical spreading depolarizations and neuroinflammation.Key words:Subarachnoid hemorrhage;Intracranial aneurysm;Hypoxia⁃ischemia,brain;Vasospasm,intracranial;Platelet activation;Interleukins;Mechanism在全世界范围内,脑卒中的发生率仍居高不下[1]。
动脉瘤性蛛网膜下腔出血(Aneurysm subarachnoid hemorrhage ,aSAH)是一种具有高死亡率的疾病。
死亡率约50%,另外有10-20%的患者生活不能自理。
其居高不下的死亡率和致残率主要与发生迟发性脑缺血(delayed cerebral ischemia ,DCI)有关。
虽然经过过去30年的努力,进行了大量的临床研究工作,使SAH的预后逐渐有了改善,死亡率逐渐降低。
但迟发性脑缺血(DCI)仍然是一个主要的死亡原因。
一、蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血的临床和研究现状SAH往往发病年龄较轻并且其预后较差,常常在发病后丧失劳动力甚至死亡,大约70%的死亡或需要支持生命的患者是由于发生了DCI,约占所有预后不良患者的三分之一。
如何预防和降低DCI的发生及改善DCI的预后将与改善SAH的预后密切相关。
DCI最常见发生在出血后的第4至10天,在SAH和DCI发病的时间间隔期给我们提供了预防治疗DCI的机会,这与在发病后只能给予神经保护剂的栓塞引起的缺血性脑中风发作比较,DCI具有较大的优势。
最近几年,动脉瘤破裂的诊断和治疗已经取得了较大的进展,改善了住院患者的生存率。
例如:磁共振成像技术和计算机CT血管造影的无创成像技术对检测脑血管动脉瘤越来越灵敏。
由于动脉瘤再出血有非常高的死亡率,大多数医院目前的做法是早期将动脉瘤切除,这是符合关于动脉瘤手术时机的大型临床试验的结果。
血管内介入技术也迅速发展,通过对被认为可能有不良手术风险的动脉瘤患者的早期介入治疗而广为患者接受。
尽管取得了这些进展,患者仍然存在相当大的动脉瘤介入手术后的神经系统和医疗并发症的风险,尤其是DCI 引起的亚急性神经功能恶化仍然是最忧心的神经系统并发症。
传统上,大家认为DCI主要是由于近端脑血管的血管痉挛和管腔狭窄,因为约三分之二患者常规血管造影存在管腔狭窄。
尽管平滑肌收缩在管腔狭窄中起了重要作用,但临床前期和临床研究均表明患者存在血管形态学变化,包括平滑肌和血管内皮细胞增殖导致血管管腔变窄,因此,仅仅解除血管痉挛也许不是最合适的方法。
蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血机制研究进展孙明璐;窦长武【期刊名称】《内蒙古医学杂志》【年(卷),期】2016(048)007【总页数】3页(P808-810)【关键词】蛛网膜下腔出血;迟发性脑缺血;发病机制【作者】孙明璐;窦长武【作者单位】内蒙古医科大学,内蒙古呼和浩特010110;内蒙古医科大学附属医院神经外科,内蒙古呼和浩特010050【正文语种】中文【中图分类】R743蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH),特别是动脉瘤破裂所导致的蛛网膜下腔出血,是一种严重的脑血管疾病,尽管近年来显微神经外科手术技术以及血管内栓塞治疗技术已经取得了长足的进步,药物治疗也有了新的发展[1]。
但是它仍具有很高的致死致残。
蛛网膜下腔出血的患者致残和致死的主要原因是迟发性脑缺血(DCI)。
根据相关报道全球每年大约有60万的患者被诊断为动脉瘤,其中以青壮年为主,而脉瘤破裂所导致的蛛网膜下腔出血致死率极高,给社会带来了沉重的负担[2]。
在这些动脉瘤患者中,迟发性脑缺血是继严重出血之后的第二大危险因素。
DCI 一般发生在蛛网膜下腔出血后2周内。
大约有30%左右的患者会发生迟发性脑缺血,并且最终导致严重的躯体残疾甚至死亡。
迟发性脑缺血即DCI是指在排除颅内出血,脑积水,代谢紊乱,癫痫发作,感染等疾病所致的神经功能障碍的情况下,蛛网膜下腔出血发病后出现的一个新的局灶性的神经功能的缺陷(比如偏瘫,偏盲,失用,失语)或者病人意识障碍进行性加重(格拉斯哥昏迷量表评分下降≥2 分的)持续1 h,伴或不伴有影像学所见的脑血管痉挛[3]。
对于昏迷病人诊断 DCI 时,如果患者发生神经功能的缺失并已经排除其他致脑损伤的因素例如颅内出血,脑积水等,发生以下情况之一:TCD 或 DSA 检查显示脑血管痉挛;CT 灌注成像显示脑灌注不足,便可诊断为DCI[4]。
故明确迟发性脑缺血发生的机制,对于防治DCI的发生和发展,具有重要意义。
蛛网膜下腔出血后迟发性脑血管痉挛药物治疗现状及研究方向迟发性脑血管痉挛(delayed cerebral vasospasm,DCVS)是自发性蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)的常见并发症,也是蛛网膜下腔出血患者致死、致残的重要因素,但是仍不明确其具体的生理病理过程[1]。
然而随着现代医学对迟发性脑血管痉挛认识的不断提高,药物治疗以及相关研究一直是DCVS临床研究重点,包括一些祖国传统医药、内皮素合成抑制剂体,抗炎、抗氧化制剂,纤维蛋白溶解剂和离子通道阻断剂或开放剂等药物[2]。
本文综述近近几年来对蛛网膜下腔出血后迟发性脑血管痉挛的药物治疗的研究文献,探讨迟发性脑血管痉挛药物治疗的研究方向、现状以及存在的争议等[3].标签:迟发性脑血管痉挛;蛛网膜下腔出血;方向;研究;药物治疗即使蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)后脑血管痉挛被認为是最严重的蛛网膜下腔出血并发症,同时也被人们所认识有几个世纪,但是迟发性脑血管痉挛(delayed cerebral vasospasm,DCVS)是蛛网膜下腔出血患者最为常见的病症之一,而且发生率很高,迟发性脑血管痉挛一般区别于急性脑血管痉挛(Acute cerebrovascular spasm),而且迟发性脑血管痉挛(delayed cerebral vasospasm,DCVS)出血是在48h后发生,在7~10d达高峰,可持续2W或更长时间,可造成严重的脑缺血和脑损伤,是蛛网膜下腔出血后致死或致残的重要因素[4]。
其发病机制直至目前仍不完全清楚,基础研究认为是多因素促成的一种病理生理过程,包括氧合血红蛋白、炎症反应、缩血管物质增多、细胞凋亡、血液高凝状态和血管细胞增殖等[5]。
鉴于迟发性脑血管痉挛的危害性以及治疗困难,针对已知的发病机制,药物治疗以及相关研究一直是迟发性脑血管痉挛临床研究重点,现按药物的药理分类对国内外近年来蛛网膜下腔出血后迟发性脑血管痉挛的药物治疗现状以及目前的研究方向以下综述。
蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血的机制目的:对蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血的发病机制进行分析与研究。
方法:在本院2017年5月~2018年5月收治的蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血患者,随机抽取60例,对蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血的症状以及治疗方法进行回顾性分析。
结果:因激动导致发病的患者占到总人数中的16.7%、因劳作导致发病的患者发病占到总人数中的63.3%、因排便导致发病的患者发病占到总人数中的15%、因休息导致发病的患者发病占到总人数中的5%。
患者临床治疗有效率占到总人数中的96.7%、患者死亡率占到总人数中的3.3%、患者再出血率占到总人數中的3.3%、患者并发症率占到总人数中的10%。
结论:因蛛网膜下腔出血的病因机制相对复杂,易导致患者出现并发症的风险。
从各个方面对蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血患者的病情加以控制,能够有效缓解患者出现的不良症状,并且治疗效果较为显著。
因此,应加强对蛛网膜下腔出血患者迟发性脑缺血的预防,从而在最大限度上保证患者的生命安全。
标签:蛛网膜;下腔出血;发生迟发性脑缺血前言:有研究指出,蛛网膜下腔出血发病率极高,同时具有较强的致命性。
不仅会对患者健康状况造成严重影响,还会导致患者生存质量大幅下降[1]。
虽然,经影像学诊断后给予患者尼莫地平治疗后,能够明显缓解患者血管痉挛的症状,但患者还有出现迟发性脑缺血等并发症的风险。
本文于本院2017年5月~2018年5月收治的蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血患者中,随机选取60例作为样本,对蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血的机制进行了回顾性分析:1 资料与方法1.1 一般资料:60例患者性别:男/女=24/26,年龄(51.5±10.3)岁,所有患者均已经CT检查确诊。
1.2 方法1.2.1 回顾性分析方法:通过对医院档案室、电子档案库检索等形式,对近两年蛛网膜下腔出血后发生迟发性脑缺血患者的临床治疗档案进行调取,并将其治疗过程进行回顾性分析。
蛛网膜下腔出血症迟发性脑缺血的诊断和治疗迟发性脑缺血(DCI)迟发性脑缺血(DCI)是影响发病率和预后的最重要的并发症,约占20 ~ 30%。
DCI引起的临床恶化定义为出现局灶性神经功能缺损(例如偏瘫,失语,偏盲或偏盲)或格拉斯哥昏迷量表(GCS)上恶化至少两分,无论是总分还是每个单项评分(每侧眼睛,言语,运动)。
局灶性神经功能缺损至少要持续1小时;它不能在动脉瘤处理后立即出现,也不能由其他原因引起。
因此,这是一种排除性诊断;特别是必须排除脑水肿、脑积水、癫痫、发烧、代谢紊乱和药物效应。
DCI可能与脑梗死有关,脑梗死定义为SAH后6周内通过脑部CT 扫描或MRI检测到的病变,死亡前6周内最后一次脑部CT扫描或MRI 检测到的病变,或尸检发现的病变。
动脉瘤处理后24 - 48小时的CT 扫描或MRI检查不应出现这种病变。
DCI在SAH患者中约占20% - 30%,是导致预后不良的主要单一因素。
DCI可能会发生,但由于患者的临床状况不佳和/或使用镇静剂,可能无法识别神经系统的恶化。
此外,脑梗死可能在影像学上被发现,但没有相关的临床表现。
尚未完全确定一个复杂和多因素的病因所导致的。
公认的其中涉及到以下因素:脑血管痉挛脑血管痉挛定义为SAH后脑动脉管腔变窄。
它具有典型的发作时间和典型的发生。
通常在出血后的第5天左右开始,并在第5天和第14天达到峰值。
与血管痉挛发展有关的既往史是高血压和吸烟。
与血管痉挛发作有关的主要因素是扫描发现的蛛网膜下腔血栓的存在。
这与根据Fisher量表对大脑CT扫描的评估有关。
对于DCI的发病尤其重要的是脑池和双侧脑室的存在出血。
血管痉挛的病理生理学最初与血氧血红蛋白对脑血管肌壁的影响有关,它诱导平滑肌收缩的炎症级联反应,并随之血管腔狭窄。
这个初始过程依赖于钙离子进入平滑肌。
随后可能会出现内皮壁损伤,炎症状态与NO(血管扩张剂)的局部可用性降低和内皮素-1(血管收缩剂)的合成增加有关。
蛛网膜下腔出血后血管痉挛与迟发性脑缺血的研究概况
王运良;韩冰;耿爽
【期刊名称】《实用医药杂志》
【年(卷),期】2008(25)10
【摘要】蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管收缩,引起脑血流减少和脑的受影响部位缺血,血管痉挛,从而引起脑缺血。
SAH后血管收缩的基本病理生理改变包括
血管壁本身的变化.某些血管活性物质浓度的改变以及广泛病理学改变如免疫反应、炎症反应和氧化损伤等。
【总页数】3页(P1254-1256)
【作者】王运良;韩冰;耿爽
【作者单位】148医院神经内科,山东淄博255300;148医院神经内科,山东淄博255300;148医院神经内科,山东淄博255300
【正文语种】中文
【中图分类】R743.35
【相关文献】
1.动脉瘤引起的蛛网膜下腔出血后,利用CT脑灌注法对血管痉挛和迟发性脑缺血之间的相关性研究 [J], 刘银
2.利用CT脑灌注法对蛛网膜下腔出血所致血管痉挛和迟发性脑缺血的相关性研究[J], 孙晓敏;常莹;胡安宁
3.红细胞输注与动脉瘤性蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血、血管痉挛和预后的关系[J], 陈健龙;彭浩;张茂;蔡仁端;符传艺
4.动脉瘤引起的蛛网膜下腔出血后,利用CT脑灌注法对血管痉挛和迟发性脑缺血之间的相关性研究 [J], 刘银
5.利多卡因对大鼠蛛网膜下腔出血后迟发性脑血管痉挛的影响及脑保护作用机制研究 [J], 苏飞;陈博文;李向男;刘佳琦;陈扬
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蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血的病理生理机制分析【摘要】目的:分析蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血病理因素,探究患者的治疗效果。
方法:选择我院2020年1月-2021年5月纳入的蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血患者作为观察对象,分析患者发生疾病的生理机制,分析患者在治疗后的结果。
结果:30例患者中,脑血管功能障碍引发的迟发性脑缺血患者12例,发生率为40%;早期脑损伤引发的迟发性脑缺血10例,发生率为33.33%;微栓子形成后发生迟发性脑缺血患者8例,发生率为26.67%。
30例患者经抢救后,2例患者死亡,死亡率为6.67%,生存率为93.33%。
结论:蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血病理生理机制较为复杂,包括脑血管功能障碍、早期脑损伤、脑栓子等因素,患者常见他汀类药物治疗及血管内治疗、循环动力治疗等,整体效果较好。
【关键词】蛛网膜下腔出血;迟发性脑缺血;病理生理机制;治疗情况蛛网膜下腔出血是临床常见的脑血管疾病,该疾病较为凶险,据最新调查研究显示,我国蛛网膜下腔出血患者占据脑卒中发生率的3%,77.5%的患者颅内动脉瘤破裂,发生该疾病后,患者死亡率增高[1]。
迟发性脑缺血作为蛛网膜下腔出血的并发症,该并发症的发生率较高,患者发生蛛网膜下腔出血后10d左右,可能发生迟发性脑缺血,导致患者死亡率进一步增高。
及时对发生迟发性脑缺血的患者展开治疗,有利于提升患者生存率,改善患者生存质量,本文分析蛛网膜下腔出血发生迟发性脑缺血的病理生理机制,分析患者治疗后的生存率。
1.资料与方法1.1一般资料选择我院2020年1月-2021年5月纳入的蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血患者作为观察对象,患者总计30例,男性患者18例,女性患者12例,患者年龄在38-78岁,平均年龄(54.41±4.31)岁。
1.2方法1.2.1迟发性脑缺血的病理及生理机制对患者迟发性脑缺血的病理及生理机制进行分析。
①脑血管功能障碍:发生迟发性脑缺血与脑血管障碍因素相关,临床研究集中在脑血管痉挛上,血管痉挛会导致血流减少,脑组织灌流量缩减,从而导致患者发生脑组织缺血梗死。
蛛网膜下腔出血后迟发性脑缺血的病理生理学研究进展迟发性脑缺血(DCI)是蛛网膜下腔出血(SAH)患者预后不良的主要预测因素,但治疗方案仍有限且往往无效。
该综述对DCI的研究现况进行了分析并就近几十年相关的文献进行了回顾,除讨论经典的脑血管痉挛理论之外,还讨论了微循环功能障碍、淋巴管损伤、炎症和神经电中断等病理因素,旨在为临床医生和研究人员总结DCI的病理生理学基础,以及各病理因素之间的相互作用,为未来可能的治疗方案提供思路。
该综述于2021年8月3日发表在J Am Heart Assoc。
PMID: 34325514DOI: 10.1161/JAHA.121.02184501前言动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)是一种极具破坏性的脑血管事件,病死率可达约40%至50%,许多幸存者的日常生活也仍需依赖他人。
与65岁以下的缺血性脑卒中相比,aSAH所造成的医疗和社会负担更大,生活质量更低。
SAH患者的预后严重程度受迟发性脑缺血(DCI)的影响,但恰当的DCI预防治疗仍然未知。
危重病监护的进步和外科技术的改进使得aSAH的总体发病率和死亡率在过去几十年略有下降;然而,该领域的转化模型建立对于转化科研仍然至关重要。
SAH后DCI的概念框架在上个世纪经历了巨大的转变。
早在20世纪40年代,aSAH后的缺血性脑损伤就有记录了,研究人员注意到了出血、迟发性梗死和脑血管痉挛之间的关系。
这些现象之间的联系,特别是发病的时期,使人们相信血管痉挛是DCI(也称为延迟性缺血性神经功能缺损)的单一原因。
“临床血管痉挛”和“症状性血管痉挛”这两个术语在当时被广泛使用,也反映了当时将SAH后发生的脑缺血认为是“脑血管痉挛”所致,而不是由不同多因素的整体作用所致。
这种观念在21世纪初开始转变,因为越来越多的证据表明缺血区域不一定与痉挛动脉的分布相关,DCI/低灌注可能在没有血管痉挛的供血区域发生。
CONSCIOUS研究(Clazosentan治疗蛛网膜下腔出血后发生的神经缺血和梗死)是人们对DCI病理过程认识改变的基石,该研究显示预防血管痉挛不一定能降低全因死亡率或DCI的发生。
此外,对其临床研究的重新关注也促使了DCI的统一定义,即出现局灶性神经损伤或GCS评分至少下降2分持续至少1小时,症状在动脉瘤闭塞后即刻并不明显,且通过临床评估、实验室检查、头颅CT或MRI 扫描仍不能归因于其他原因。
这一定义目前已被广泛应用于临床研究,从而促进了其开展有效的调查和可靠的荟萃分析。
SAHIT(蛛网膜下腔出血国际试验者)储存库还通过确定关键数据点,帮助设计一致性较好的临床试验。
从那以后,对DCI潜在病理生理机制的进一步研究逐渐揭示了先前未知的与DCI相关的微血管和炎症环境的影响,这也为未来的临床试验和药物开发提供了思路。
目前,DCI被理解为一个随时间发展的多因素作用过程。
SAH发病后的最初24至48小时被称为早期脑损伤阶段,主要特征是由于颅内压升高和短暂性全脑缺血所致的一系列反应。
脑水肿、血脑屏障(BBB)破坏、交感神经系统激活、自动调节功能衰竭、微血栓形成、扩散性去极化(SDs)和炎症都在这一时期被观察到。
随着时间的推移,渗出的血液开始加重并调节以上相同的核心因素,最终在SAH后4至10天左右出现迟发性脑缺血的临床表现。
这篇综述的目的是总结DCI的研究现状以及分析该疾病的潜在机制。
此外,我们还回顾了与DCI病理生理学新见解相关的新治疗策略。
DCI的发生与其相关病理成分密切相关,我们主要从以下三个领域展开讨论:血管调节功能障碍、炎症和皮质扩散性去极化。
对于每个领域,我们都回顾了DCI在这方面的基础研究、最新进展,以及从这些进展中所获得的治疗策略。
02血管调节功能障碍脑灌注不能满足代谢需求是DCI的最终原因;因此,任何减少灌注或增加代谢需求的病理事件都可能导致DCI。
在本节中,我们重点讨论前者,特别是增加DCI易感性的血管反应不足的机制。
由于以血管痉挛为中心的理论对DCI研究的影响持久,许多血管扩张剂或其他血管活性药物已在SAH患者中进行了试验(表)。
三H 疗法(高血压、高血容量和血液稀释)或对高血压患者单纯不控制的治疗旨在通过扩张血管内容积进行机械性血管扩张,但容易出现心肺和肾脏并发症。
对三H疗法的荟萃分析发现,除了标准化治疗的方法学问题外,对DCI没有影响。
如前所述,CONSCIOUS试验表明,抑制血管收缩内皮素-1途径可减少血管痉挛,但对神经功能结果无影响。
另一项关于选择性内皮素-1受体拮抗剂(Clazosentan)的3期临床试验(REACT试验)在CONSCIOUS-3结束后宣布开始。
与使用复合主要终点(全因死亡率、DCI或血管痉挛抢救治疗需求)的CONSCIOUS试验不同,REACT将重点放在DCI的发展。
此外,REACT试验将使用CONSCIOUS-3中2倍剂量的克拉唑森坦Clazosentan,从而揭示其可能的作用。
MASH-2(镁用于治疗aSAH-2)试验表明,静脉注射硫酸镁(可能通过抑制电压门控钙通道发挥作用)对改善预后也无效。
口服二氢吡啶类钙通道阻滞剂尼莫地平是唯一具有降低DCI的一致、高质量证据的治疗方法,目前已成为aSAH患者的标准治疗方法,尽管这些结果均主要由一项大型试验得出。
重要的是,这些早期研究表明,口服尼莫地平在不影响血管痉挛的情况下降低了DCI发生率并改善预后,提示尼莫地平可能具有重要的血管非依赖性作用。
最近一项脑室内注射尼莫地平的试验(NEWTON [减毒尼莫地平微粒用于改善SAH后康复]研究)发现,与标准口服给药相比,没有任何改善。
这些临床试验清楚地表明,仅通过血管舒张治疗血管功能障碍不足以降低DCI。
在这篇文章中,我们将重点介绍SAH后血管调节功能障碍基本过程的临床和动物研究,以及那些对微血管、小动脉、血管旁间隙和淋巴管的扩展认识的研究。
我们还将讨论近期发表的血管调节功能障碍机制,以及基于这些机制开发的新疗法。
✦诱发因素蛛网膜下腔出血后的第一个生理损伤是由于颅内压接近平均动脉压所致的一过性全脑缺血。
即使在血红蛋白的毒性作用被认识到之前,这种缺血发作也可能引发血管功能障碍(图1)。
首先,这个过程是通过交感神经系统的诱导产生的,通常被称为“交感风暴”或“儿茶酚胺风暴”。
最初的激活包括对下丘脑的缺血性损伤以及对脑干的压迫。
蛛网膜下腔出血后几天内血浆儿茶酚胺水平持续升高,高浓度预示预后不佳,可能导致脑外器官的损伤。
Takemoto等人最近的一项研究表明,通过将双侧肾去神经以减弱交感反应可减少大鼠的血管痉挛和脑水肿。
行为和神经反应不受此干预的影响,表明仅减少交感神经系统的激活不足以预防神经功能缺损。
与交感神经系统激活不同,短暂性全脑缺血可导致内皮损伤和血脑屏障破坏。
据报道,在蛛网膜下腔出血后的最初24小时内,内皮细胞损伤甚至凋亡细胞死亡,会破坏血脑屏障,并可因内皮下胶原的暴露而促进凝血。
通过对比增强CT或增强同位素闪烁扫描中强化的异常组织,可以间接测量人体破坏的BBB。
内皮损伤、血脑屏障破坏以及由此产生的血管源性水肿都是未来研究的重要途径,因为它们都可以预测患者的预后。
急性全脑缺血的另一个后果是刺激内皮素-1途径。
Pluta等人利用灵长类动物模型发现,SAH诱导内皮素-1表达增加的原因是缺氧,而不是氧合血红蛋白。
对该通路的一些早期临床研究发现,血浆内皮素-1浓度与DCI相关,抑制内皮素-1可逆转SAH相关的脑血流减少。
值得注意的是,由于内皮素-1拮抗剂无法单独预防DCI,所以由血红蛋白单独介导的血管功能障碍仍是急性期颅内压升高的重要因素。
图1 SAH后的血管功能障碍暂时性全脑缺血和游离血红蛋白毒性是导致微血栓和血管痉挛的血管功能障碍的最初来源。
NO通路的扰动是连接血管功能障碍和炎症及皮质扩散性缺血的关键机制。
淋巴系统和脑膜淋巴管也是DCI发生的可能介质。
CBF表示脑血流;CSF表示脑脊液;ICP表示颅内压;ROS表示活性氧;SAH表示蛛网膜下腔出血;SDs表示扩散性去极化。
颅内压升高和脑积水的处理对SAH后的预后也有重要意义。
通过持续的脑室外引流积极廓清脑脊液(CSF)是降低颅内压和加速清除可致血管痉挛血内容物的一种理论上可行的方法;然而,该治疗策略并不会使DCI发生率降低。
脑脊液间歇引流和脑室快速外引流与较少的并发症和较短的重症监护病房住院时间有关。
腰大池引流已成为脑室外引流的一种替代方法,它可能既能可促进脑脊液引流从而减少血管痉挛,同时还能降低并发症的发生率。
目前正在进行的一项试验,评估使用腰大池置管过滤系统进行神经分离(PILLAR系统,通过分离CSF 过滤以便快速去除脑脊液中的血液和血液成分),以减少DCI发生的干预措施。
这些方法证明了改良的技术不仅能够预防并发症,而且能够积极抑制DCI病理过程。
血红蛋白正常情况下与其他血液成分保持隔离状态,当红细胞膜变得不稳定并溶解时将释放出氧合血红蛋白和其他具有血管活性的血液成分。
灵长类动物在蛛网膜下腔出血后第7天左右,脑脊液中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度达到峰值,大致相当于继发性脑损伤的开始。
甚至在确切的机制被阐明之前,血红蛋白一定是主要痉挛源的假设就得到了清除血肿能预防灵长类动物血管痉挛的研究的支持。
几年后,纯化的氧合血红蛋白被证明可单独在犬脑动脉中诱导收缩反应,随后的研究表明这是通过Rho/ROCK(Rho/Rho相关蛋白激酶)和PKC(蛋白激酶C)途径发生的。
法舒地尔是Rho/ROCK途径的抑制剂,已被证明可以减少aSAH 后的平滑肌细胞收缩、减少血管痉挛和改善临床结果,但FDA或欧洲药物管理局尚未批准使用。
西洛他唑是一种磷酸二酯酶3抑制剂,可松弛血管平滑肌并抑制血小板活化,在多个试验中也被证明可减少血管痉挛并改善临床结果。
氧合血红蛋白也是一种有效的NO清除剂,可降低周围脑血管中NO的利用率。
由于内源性一氧化氮合酶(NOS)抑制剂和二甲基精氨酸不对称的增加以及内皮细胞和神经元特异性NOS亚型表达的降低,NO的产生无法弥补这一损失。
剩余的NOS酶也会因血红蛋白代谢和局部炎症产生的活性氧氧化NOS酶必要的辅酶因子而受损。
这导致了“NOS解偶联”现象,即底物L-精氨酸和O2的消耗与NO的产生“解偶联”,从而导致超氧化物(O2·-)生成。
超氧物的存在通过与剩余NO反应形成过氧亚硝酸盐(一种有效的氧化剂),进一步降低NO的生物利用度。
SAH后血管收缩、NO消耗和活性氧生成事件的风暴是导致血管功能障碍的核心(图1)。
这一点已通过给予NO供体的实验证明,NO供体可改善SAH后人类和非人灵长类动物的脑血流动力学;然而,由于其不利影响NO供体几乎没有改变预后。
非特异性抗氧化疗法在蛛网膜下腔出血后也无效,在对3821名患者进行的荟萃分析中,泰拉扎德(tirilazad)未能改善预后最为显著。