经颅多普勒超声评价癫痫患者的脑血管反应性

(长江大学第二临床医学院 荆州市中心医院神经内科，湖北 荆州 434020)

脑血管反应性是指脑血管对各种刺激的舒缩反应，有学者曾研究脑梗死、颈动脉狭窄、血管性痴呆、帕金森病患者的脑血管反应性[1]，而癫痫患者的脑血管反应性目前仍不清楚。全面性强直-阵挛发作(generalized tonic-clonic seizure ，GTCS)是癫痫发作的一种常见类型，它的特点是特发性、症状性的癫痫。窒息是强直和阵挛期间的特征性表现。呼吸在阵挛性收缩停止后开始恢复，肌肉的强直性收缩或中间机制是癫痫患者窒息的原因。屏气状态是模拟GTCS的窒息阶段，脑血流速度的改变可以间接反映脑血管对低氧的血流储备。经颅多普勒超声(TCD)是一种非侵入性监测大脑动脉血流速度改变的诊断技术，尤其对快速的血流速度改变有较高的诊断价值[2]。TCD通过监测癫痫患者屏气时大脑中动脉(MCA)的血流速度改变，通过计算屏气指数(Ibh)来反映癫痫患者脑血管的反应性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取男性癫痫患者18例，平均年龄(25.1±2.0)岁，同期健康男性18例作为对照，平均年龄(24.6±2.2)岁，所有被检测人员均签署知情同意书。癫痫的诊断是以国际抗癫痫联盟(International League against Epilepsy ，ILAE)脑电图见明确病理波为标准。所有患者都有超过3年的癫痫发作史，常规服用抗癫痫药。头颈磁共振血管成像(MRA)和神经科体检正常。排除标准：①颞窗穿透不良者；②严重心肺功能不全者或不能配合者；③有脑血管病史(如短暂性脑缺血发作或卒中)、颈动脉狭窄、血液病病史；④MRA显示Willis异常改变(发育异常、动脉瘤、血管硬化等)。

1.2 方法

检查前3d开始禁烟、酒、咖啡和血管扩张及收缩药物，所有被检者在禁食8h后的清晨开始进行TCD检查。研究采用德国DWL公司生产的MDXO630彩色多普勒血流现象仪，被检者采取仰卧姿势。2MHz的脉冲探头在颞窗处用固定器固定，在45～55mm深度探测MCA血流信号。被检者平静10min后持续检测平静呼吸时的血流速度，向被检者详细说明屏气过程并训练其规范屏气，屏气30s后休息5min，重复3次，记录收缩期血流速度(Vs)、舒张期血流速度(Vd)。屏气前后的平均血流速度计算如下：

屏气指数[3]计算如下：

脑血管反应性可以通过屏气指数Ibh评估，Ibh是正常呼吸后长时间(30s)屏气时平均血流速度增加的百分比。

1.3 统计学分析

2 结果

表1 2组屏气前后的平均血流速度及屏气指数比较

在探测深度为(52.62±6.53)mm处测得平静呼吸时癫痫组的血流速度为(52.76±13.87)cm/s，对照组的血流速度为(56.14±12.52)cm/s。2组的血流速度均在正常范围内，且无统计学差异(P>0.05)。屏气后2组受检者血流的平均流速均有不同程度的加快(见表1)。计算出癫痫组的屏气指数为(2.13±0.83)%，对照组的屏气指数为(1.62±0.54)%，2组差异有统计学意义(P<0.05)。表明癫痫组患者屏气后脑血管反应性高于对照组，脑血流储备高于对照组。

3 讨论

癫痫大发作是癫痫常见的发作形式，临床表现为全身强直—阵挛发作，最开始是两侧对称性肌肉的收缩，接着躯体肌肉发生阵挛性收缩[4]。在癫痫抽搐期间，骨骼肌持续性收缩，膈肌和胸壁肌肉的强直性收缩导致肺泡通气不足从而形成紫绀。抽搐期时间从3s到20s不等，以重复性、持续性、对称性的大范围的屈肌同步收缩为特点，呼吸是在肌肉阵挛性收缩停止后开始恢复。癫痫发作时的突然窒息可能是膈肌或者其他呼吸肌的强直性收缩引起，或是中枢性呼吸驱动减弱，有报道显示无呼吸肌参与的癫痫部分性发作也存在窒息[5]。有专家认为一些大脑皮层及皮层下区域与中枢性窒息有关，但目前导致癫痫窒息的确切区域仍不清楚[6]。

大量动物模型显示，大脑的缺血缺氧似乎在癫痫发作终止的自我调控中起关键性作用。抑制癫痫发作的失败会导致癫痫性发作的延长和癫痫持续状态，短暂性氧饱和度降低出现在35%～60%的部分性发作和10%～25%的全面性发作的患者中[7]。最近有研究报道氧饱和度的最低点刚好与癫痫发作的终止一致，说明低氧与癫痫发作终止存在联系[8]。然而，窒息引起的短暂性低氧是在大脑皮质，低氧是降低癫痫性发作界限和引起皮质损伤的参与因素。当发作停止，低氧状态解除以便减轻低氧引起的危险效应，如脑缺血甚至皮层梗死。

完好的脑血管舒缩性和脑血流储备对评估癫痫患者的严重程度是有重要意义的。TCD作为一种非侵入性且相对低廉的诊断技术在评估脑血流动力学方面起着重要的作用。TCD通过检测脑血流速度(Vcbf)变化来间接评估脑血管的反应性(CVR)。吸入一定量的二氧化碳、静脉注射乙酰唑胺、屏气试验都用来评估脑血管的收缩反应或称为脑血流储备。

该研究目的在于检测癫痫患者的脑血流储备。癫痫组与对照组Ibh的差异表明癫痫患者在应对低氧状态时脑血流储备会增加。2组静息状态下的Vcbf无统计学差异(P>0.05)，表明平静呼吸时癫痫患者组与对照组的脑血流动力学无明显差别。屏气状态引起低氧，癫痫组的脑血流显著增加，说明小动脉的舒张容积增加。以往多数临床疾病会造成脑血流储备降低，如阿尔茨海默病[9]、脑卒中、颈动脉狭窄、抑郁[10]等。脑血管反应性增加在偏头痛患者中有报道，并且认为这种改变是异常的[11]。癫痫患者的脑血流储备增加的机制是什么、是否异常目前仍不清楚。

癫痫患者的大脑已经习惯慢性短暂性的低氧状态，窒息出现在癫痫大发作的强直痉挛期，窒息后增加的Vcbf可能参与低氧损伤最小化的适应机制。众所周知一氧化氮(nitric oxide，NO)是脑血流改变的重要因素，有研究表明基础的NO释放对控制脑血流起重要作用。在健康成人中，药理性阻断NO合成不会影响低氧和代酸时脑血流的增加，说明NO不是脑血管对低氧和代酸反应所必须的中间物质，阻滞抽搐过程中的NO不能改变脑的自动调节性[12]。

癫痫的另一个病理学标记是腺苷，大脑在缺血缺氧状态下，腺苷的水平会增加。在癫痫发作后期，腺苷水平会保持高于基础水平。作为一种内生性的抗癫痫调控，腺苷的释放是癫痫性发作生理性的结果或是一种发作终止机制[13]。同样地，治疗量腺苷增加对抑制癫痫发作是一种有效的策略。腺苷可由星形细胞释放，生理状态下细胞内和细胞外腺苷水平的均衡是通过核苷的远程运输。星形胶质细胞在控制内生抗痉挛肌酐的可用性上起关键作用，尤其是控制癫痫发作起重要作用。有研究称癫痫发作后肌酐的释放可调停下次发作和增加发作后细胞的耐受。腺苷在癫痫发作前期的释放可能引起脑血管的舒张，使癫痫患者对低氧的血管收缩反应性增加。正常生理过程中低氧会激发细胞代谢，但细胞内外的腺苷水平快速的均衡是通过核苷的远程运输，而癫痫患者的这种均衡可能会慢一些[14]。

该研究的对象均为年轻男性，消除了性别因素引起的差异，因为性别不同会影响TCD的结果[15]。这次研究的结果表明，癫痫患者脑血流储备增加，2组间的基础血流速度无明显差异，说明每组的NO代谢是相似的，且NO不是脑血流储备增加的原因。癫痫患者脑血流储备增加的机制及是否异常是需要继续研究的问题。目前研究可说明腺苷在调停癫痫发作和发作后的耐受性起一定作用，腺苷可能在脑血管反应性上起作用。癫痫患者的脑血流储备增加不能认为是异常表现，但可以认为是脑适应癫痫发作时窒息所致的低氧状态的保护机制。

综上所述，癫痫患者存在脑血管反应性较一般人增加，屏气指数能反映癫痫患者的脑血管反应性及脑血流储备能力。临床工作中应用TCD联合屏气试验可以更好地了解癫痫患者脑血流储备，作为一种简便、易行、可重复的诊疗手段可在临床推广应用。