动静脉乳酸差值和动静脉氧差在诊断重型颅脑损伤合并脑梗死的意义

徐福林，王建清，邓星奇，全 勇

重型颅脑损伤患者监护的主要目的是及早发现急性颅脑损伤后继发性脑损害［1］。神经病理学研究发现死于重型颅脑损伤患者尸检时经常发现有缺血性病灶，除此之外，重度残疾患者系列头颅CT检查发现有脑梗死灶［2］。造成脑缺血的原因考虑重型颅脑损伤病人颅内压增高引起脑灌注压下降，但临床研究发现二者之间并无明确的相关性［3］，提示创伤性脑梗死可能与脑血管自动调节功能受损、脑血管痉挛、神经生化方面变化，如兴奋性氨基酸升高、脑酸碱平衡等影响脑血流量(CBF)或脑组织氧代谢等有关［4］。

临床上有几种指标用来判断重型颅脑损伤患者的CBF。AVDO2反映脑组织氧供应和代谢消耗之间的平衡，间接反映脑CBF的变化;AVDL监测则可以反映CBF下降及脑组织无氧代谢的程度。本文通过前瞻性研究45例重型颅脑损伤病人，通过观察AVDL和AVDO2的变化来预测创伤性脑缺血、脑梗死的发生，做到及时发现、及早干预，为提高重型颅脑损伤的疗效提供依据。

资料与方法

1 一般资料

我院自2011年3月～2013年6月，共收治45例重型颅脑损伤。男性33例，女性12例;年龄16～65岁，平均(39．6±3．5)岁。伤后0．5～5h收治入院，平均1．5h。

2 研究对象

入选标准:(1)所有患者均为sTBI患者;(2)均在伤后3h内入院;(3)GCS≤8分。排除标准:(1)年龄＜16岁;(2)复苏后血压≤90/60mmHg;(3)除外严重的胸部、腹部及其他脏器损伤;(4)除外严重的心律失常、冠心病、糖尿病等。

3 常规处理

入院后1h内行头颅CT检查，6h后复查头颅CT。颅内血肿或脑挫伤有手术指征者行手术治疗。病人通过标准治疗方案:头位抬高15°～30°，芬太尼加咪唑安定镇痛镇静，根据颅内压监测情况调整脱水药物，若颅内压(ICP)增高＞25mmHg予脑脊液(CSF)引流、甘露醇快速滴注，0．25～1mg/kg，维持血红蛋白在7g/dL以上，动脉血氧饱和度维持在90%以上。常规行锁骨下静脉穿刺建立深静脉通道，每日经深静脉通道给予适量的糖、氨基酸、脂肪乳、电解质和液体，维持全身营养、水和电解质平衡。根据病情需要对患者实施气管切开，保持气道通畅，必要时呼吸机辅助通气。颅内压严重增高时，实施轻度过度通气。

4 常规监测

所有sTBI手术病人均行硬膜下置管持续ICP监测，非手术治疗患者行侧脑室穿刺置管持续ICP监测。并行床边心电监测、血压和脉搏血氧饱和度(SPO2)。定期测血糖、血尿素氮、血肌酐、电解质等。

5 脑氧监测

依据文献报道方法［5］，进行颈内静脉逆行穿刺置管，一般采取脑损伤侧和脑损伤严重侧的颈内静脉为靶血管。在常规心电监护下，患者轻度镇静(2mg咪唑安定针静脉注射)，去枕平卧，头微偏向健侧或受伤相对较轻侧，双肩部垫高，暴露颈部，穿刺点在甲状软骨下缘颈动脉搏动略外侧标记，测标记点与乳突尖距离，常规消毒铺巾，B超定位下使用深静脉穿刺针向乳突方向穿刺，回血畅拔出针芯，置入导丝(不长于穿刺点至乳突距离)，将穿刺导管顺导丝缓慢置入，直到遇到少许阻力后回撤少许(＜1cm)，使导管顶端约在第2颈椎水平，放射线下确认应在乳突的中点水平附近。通常成人从穿刺点到导管顶端的水平约10～12cm，肝素生理盐水封管。每6h缓慢抽取颈内静脉血，用全自动多参数血气分析仪(ABL700型，丹麦Radicmeter公司)行血气分析、乳酸测定。每6h抽取股动脉、颈内静脉血样测定血气、乳酸。从伤后第1d起连续记录3～5d。

AVDL通过计算动静脉乳酸测量值的差值，根据Gibbs等［6］研究，AVDL的正常取值范围为-0．38～0．03μmol/ml，AVDL＜-0．38μmol/ml考虑脑组织无氧代谢增加;同时计算出动静脉氧差，利用公式:AVDO2=1．34×Hb×(SaO2-SjvO2)，正常取值范围为4．5vol% ～8．5vol%，均值为6．7vol%，SaO2动脉血氧饱和度，SjvO2颈内静脉血氧饱和度。

3～5d内行头颅CT扫描作为金标准，确认有无颅内梗死灶。

6 统计学方法

采用SPSS16软件包处理，计算灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比及绘制AVDL和AVDO2的ROC曲线。

结 果

1 CT影像学改变

5例患者CT影像出现脑梗死表现，动脉供血区域低密度灶，部位和范围与阻塞血管供应区域一致，呈扇形，基底贴近大脑表面。其中1例位于额叶，为前动脉分支供血;2额顶区，大脑中动脉供血;2例丘脑和枕部，大脑后动脉供血。

2 AVDL及AVDO2(表1)

表1 AVDL及AVDO2的统计数据

为统计学需要，选择静脉与动脉乳酸测定的差值(VADL)，最低为-0．03μmol/L，提示脑组织的代谢活跃，乳酸通过单羧酸盐载体进入神经元，被活动的神经元做为能源底物加以利用，特别在机体应激的情况下，乳酸和糖相比较，优先被氧化利用。因此部分病例出现静脉乳酸的测定值小于动脉血样本的测定值。最高为0．42μmol/L。而AVDO2最低为3．19vol%，最高为9．03 vol%，均值为5．67 vol%。3 ROC曲线(图1)

图1 VADL和AVDO2诊断创伤性脑梗死的ROC曲线

两者曲线下面积均为0．92，诊断效能等同。当VADL=0．3μmol/L时为前者的最佳临界点，灵敏度为91%，特异度为84%;AVDO2=6．24vol%时为后者的最佳临界点，灵敏度为81%，特异度为89%，平行试验的联合灵敏度为94%。

讨 论

重型颅脑损伤死亡患者尸体解剖时发现60%～90%合并有缺血性脑损伤的特点［2］。目前，重型颅脑损伤患者合并脑梗死，其发病机制目前尚未完全明确。局灶性损伤引起区域内脑血流量显著减少可能是脑梗死的一个重要原因，而且创伤性脑梗死的临床表现缺乏特异性表现，易与颅高压引起的神经功能恶化相混淆［7］。目前的诊断手段主要依赖于影像学检查，但检查时间窗通常为24～48h后，且需要搬运病人，增加了院内转运的危险。因此需要发现一种有效的、可替代的床边监测工具［8］。

脑缺血过程中，脑组织不能进行正常的有氧代谢，葡萄糖通过无氧酵解的方式产生少量三磷酸腺苷(ATP)。Na+、K+-TP酶的激活使ATP消耗增多，进一步激活星形胶质细胞内的糖酵解相关酶，导致无氧糖酵解加剧，将摄入的葡萄糖转化成大量乳酸，形成乳酸堆积。同时pH值下降，酸中毒引发毛细血管的通透性增加和血脑屏障的破坏，乳酸通过通透性增加的血脑屏障、脑组织-脑脊液屏障，进入脑室系统和血液系统，造成脑脊液和回流的脑内静脉血的乳酸含量增加，脑脊液和静脉血通过静脉窦回流到颈内静脉，测定颈内静脉球血液的乳酸浓度与动脉血内的乳酸浓度的差值(AVDL)，反映出脑组织有无氧供不足的现象或程度，从而判定有无创伤性脑梗死的发生，同时要排除全身氧供不足和面部血液回流混杂的干扰［5，9-11］。

乳酸和葡萄糖一样是神经元的能量底物，并且在病理条件下是神经元最直接的底物，同时也是神经元低氧后恢复功能和有氧呼吸所优先利用的底物［1］。这就可以解释临床上有些病例的AVDL为正值。

在实验室和临床试验中［12-13］，检测到颅脑损伤患者脑脊液和颈内静脉血液中的乳酸浓度增加。Murr等［13］在一组21例重型颅脑损伤患者中发现不同的AVDL与颅内压增高和预后有关。但仔细分析该组数据，作者并没有给出正常的AVDL的阈值，且大部分数据均＞-0．30μmol/L，据Gibbs等［6］报道这是一个正常范围。本组资料中的358例标本检测，最高为0．03μmol/L，最低为-0．42μmol/L，均值为-0．26μmol/L。通过ROC曲线决定最佳临界点，实验结果显示当 AVDL的正常阈值为-0．30μmol/L时，最接近左上角，所得灵敏度与特异度之和最大，取它的灵敏度为91%，特异度为84%，阳性似然比为5．69，阴性似然比为0．095。测定AVDL的值作为判定有无外伤性脑梗死的床边测量工具，具备较高的灵敏度和特异度。

临床实践中以Robertson等［14］为代表间断采取颈内静脉和股动脉血样本进行血气分析，通过公式计算AVDO2来评估CBF，动态监测脑血流动力学变化。AVDO2反映脑氧供和氧需之间的平衡，重型颅脑损伤患者AVDO2的增高与合并脑梗死有关。随着CBF的下降，脑的氧供不能满足脑代谢的需求，脑细胞摄取氧的能力代偿性增加，出现颈内静脉血氧饱和度进行性下降，AVDO2逐步加大。超出代偿能力时，脑组织通过增加摄取血液中氧并不能满足脑氧代谢的需要，脑组织缺血低氧，出现脑梗死［14-16］。

本组实验资料中，统计描述发现AVDO2最低为3．19vol%，最高为9．03vol%，均值为5．67vol%。通过ROC曲线选择最佳临界点，实验结果显示当AVDO2的正常阈值为6．24vol%时，最接近左上角，所得灵敏度与特异度之和最大，取它的灵敏度为81%，特异度为89%，阳性似然比为7．36，阴性似然比为0．212。

采用AVDO2与AVDL指标相较，两者诊断效能接近，但前者阳性似然比较大，阳性患者诊断合并脑梗死的准确性较高;后者阴性似然比较小，阴性患者排除脑梗死的准确性较高。考虑到重型颅脑损伤合并脑梗死是严重的并发症，死亡率明显增加。本实验中采用AVDL和AVDO2两个指标进行平行试验，得到联合灵敏度为94%。灵敏度的提高有助于及时发现脑梗死，为早期采取合理的措施提供依据。

重型颅脑损伤并发脑梗死引起局部或广泛的脑缺血、低氧，造成无氧代谢增加，影响患者的预后。通过床边测定AVDL和AVDO2等指标，有助于早期发现病变，从而为临床更好地治疗提供依据。

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