重型颅脑损伤后钠钾紊乱等二次脑损伤因素对伤情的影响

吕伟豪，武秀权，郇 宇，吴 霜 ，何 鑫，费晓炜，费 舟，张 磊

(空军军医大学西京医院神经外科，陕西 西安 710032)

颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是导致世界范围内45岁以下人群死亡和残疾的主要原因之一，是人类面临的一个严重的全球性医学挑战[1]。1978年，MILLER教授首先提出了二次脑损伤的概念[2]，指在原发脑损伤后二次脑损伤因素，如血压、体温、离子等发生异常改变，出现高热、缺氧、低血压、低碳酸血症、高碳酸血症、低血糖、高血糖、低钠血症、高钠血症、高渗、高血压[35]，它们可加重继发性脑损害[3]。研究表明合并二次脑损伤因素的TBI患者相较于单纯TBI患者，致死致残率显著升高[6]。重型颅脑损伤(severe traumatic brain injury,sTBI)后患者机体应激反应强烈，受原发性损伤以及继发性病理改变的影响，机体的水、电解质代谢可呈现紊乱状态[7]，是常见并发症[8]，而血清中钠离子以及钾离子占主要成分，可以极大程度地代表血清电解质的变化情况。为了明确血钠及血钾异常水平和波动情况在sTBI临床早期预后中的作用，本文对近6年收治的sTBI患者血钠、血钾的改变情况进行回顾性研究分析，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象

收集2013年10月至2019年6月空军军医大学西京医院神经外科重症监护室收治的454例sTBI患者的临床资料，其中男381例，女73例；年龄18～92(平均46.20±16.13)岁。本研究已获得空军军医大学西京医院伦理委员会批准(许可证号：KY20212086)。

纳入标准：①有明确颅脑外伤史；②患者年龄≥18岁；③所有研究对象均为sTBI，入院格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale，GCS)为3～8分；④CT检查明确诊断为TBI；⑤伤后72 h内入院。排除标准：①合并严重多发伤；②资料不全的患者；③死亡的患者；④患者或家属签署放弃治疗；⑤伤前肾功能异常患者。

1.2 方法

收集整理sTBI患者年龄，性别，入院后血钠、血钾水平以及住院期间血钠、血钾异常总频次等资料，根据患者出院时的格拉斯哥预后评分(Glasgow Outcome Score，GOS)将其分为两组：转归良好组，GOS>3分；转归不良组，GOS≤3分。sTBI患者在入院后及时完善电解质等相关检查，并于入院后第2日清晨抽取空腹静脉血标本送检。使用全自动生化分析仪检测血钠、血钾浓度(钠离子正常范围135～145 mmol/L；钾离子正常范围3.5～5.5 mmol/L；若患者电解质异常则统计1次，如患者病情变化时，可随时进行电解质检测)；统计患者住院期间血钠、血钾处于异常范围的总频次。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 影响患者早期伤情的单因素和多因素logistic回归分析结果

在454例患者中，313例预后不良，141例预后良好。单因素分析结果显示，年龄、住院期间高血钠总频次、低血钠总频次、高血钾总频次及低血钾总频次可能是TBI患者早期伤情的影响因素(P<0.01，表1)；凝血功能指标(部分凝血活酶时间>40 s，或国际标准化比值>1.2 s，或凝血酶原时间>13 s)以及肾功能指标(肌酐>106 mmol/L，或尿素氮>7.1 mmol/L)在两组病例中无统计学差异(P>0.05)。多因素分析结果显示，年龄、住院期间高血钠总频次、低血钠总频次、高血钾总频次及低血钾总频次是改变TBI患者早期伤情的独立风险因素(P<0.05，表2)。

表1 两组TBI患者临床资料统计

表2 影响454例TBI患者早期伤情加重的多因素logistic回归分析结果

2.2 年龄、住院期间血钠以及血钾异常总频次影响患者早期伤情的诊断效能分析

从ROC曲线可见，患者年龄、住院期间高血钠总频次、低血钠总频次、高血钾总频次及低血钾总频次具有一定的诊断效能，其中患者年龄的AUC为0.612(95%CI：0.558～0.667，P<0.05)；住院期间高血钠发生总频次的AUC为0.690(95%CI：0.639～0.740，P<0.05)；低血钠发生总频次的AUC为0.634(95%CI：0.577～0.690，P<0.05)；高血钾发生总频次的AUC为0.582(95%CI：0.528～0.636，P<0.05)；低血钾发生总频次的AUC为0.639(95%CI：0.586～0.692，P<0.05，图1)。

a：低血钾(<3.5 mmol/L)频次；b：高血钾(>5.5 mmol/L)频次；c：高血钠(>145 mmol/L)频次；d：低血钠(<135 mmol/L)频次；e：年龄。图1 独立风险因素影响454例TBI患者早期伤情改变的ROC曲线

3 讨论

TBI预后判断一直是临床研究的热点和难点。TBI病情复杂，进展迅速，尤其是sTBI常给患者带来严重后果，其预后的影响因素是多方面的。通过本研究发现sTBI患者年龄、电解质紊乱可能是影响TBI患者早期预后的影响因素。目前国外基于CRASH和IMPACT大样本研究提出的两个伤情预测模型[910]：CRASH研究重点强调年龄、GCS、瞳孔反应、是否合并颅外损伤以及CT指标作为伤情判断的独立风险因素[9]；IMPACT研究重点强调年龄、GCS、瞳孔反应、CT指标、是否合并低灌注、是否合并低血氧以及是否合并血凝异常作为TBI患者伤情加重的良好预测指标[10]。本研究也发现了年龄是影响二次脑损伤转归的独立影响因素，进而从侧面证实了以上两个研究的有效性。

sTBI患者的年龄是影响患者预后的主要因素。老年人占TBI人数的很大一部分；虽然老年患者与年轻患者TBI的损伤参数相似，但预后相对较差，死亡率较高[11]。随着TBI患者的年龄增大，其机体的基础代谢水平、代偿能力下降，脑组织对于发生TBI后的缺血、缺氧的代偿能力下降。在一项研究年龄与预后相关性的研究中，发现患者的死亡率和预后不良率随年龄的增加而增加[12]。通过影像学和临床严重程度评分，发现年龄是影响损伤严重程度的主要独立危险因素[13]。在本研究中，通过对纳入的患者进行临床资料比较，发现患者年龄也是影响患者预后不良的危险因素，与上述研究结果相同，同样从侧面说明年龄是影响TBI患者预后的不可忽视的影响因素。

sTBI患者发生二次脑损伤属于继发性TBI，此类损伤是导致患者死亡的主要原因。sTBI常伴全身性多发损伤以及水、电解质等二次脑损伤因素代谢的紊乱，对其电解质平衡打破后的正确判断及处理方式与患者生命安危密切相关，电解质紊乱严重程度也可反映sTBI病情的危重度，并对患者预后的评估提供重要的依据，具有一定的临床应用价值。在机制方面，电解质紊乱既可引起脑细胞膜受损，造成ATP酶活性与磷脂代谢障碍，膜内外电解质如Na+、K+、Ca2+和Mg2+在细胞内外和细胞器内外分布失常，出现细胞脱水改变和神经纤维传导病变，影响细胞正常的生理功能，还可损害血脑脊液屏障，使血浆蛋白或电解质逸出血管壁，导致细胞外腔和胶质细胞内渗透压增加及水分潴留，加重血管源性脑水肿和脑细胞内水肿，在已有TBI的基础上造成二次脑损伤，最终由原发性sTBI引发的电解质平衡紊乱加重脑损伤，形成恶性循环[14]。

sTBI合并电解质紊乱发生的原因可能与渗透性及利尿性脱水药物的应用、尿崩症的出现、体表水分蒸发增多、补盐过多、补水及低渗液体不足、下丘脑损伤致渗透压调定点上移等相关[15]。目前临床上针对TBI患者存在的电解质紊乱主要的治疗思想是在治疗TBI的基础上进行离子的维持性治疗措施，例如针对高钠血症或高钾血症的患者停止注入一切含钠钾的药液，同时补充血容量，尽可能降低血清钠离子或钾离子浓度；而针对低钠血症或低钾血症则进行补钠或补钾治疗，必要时进行限水治疗和使用脱水药物来提高血清离子浓度。在维持血清中离子治疗的同时动态监测离子的浓度，避免因干预措施过强或不足而引起电解质紊乱，从而加重二次脑损伤。

本研究根据纳入的转归不良组以及转归良好组两组之间的统计学差异，发现患者住院期间血钠、血钾等二次脑损伤因素的异常总频次是患者早期伤情转归的危险因素，并且对于患者的早期预后存在一定的诊断效能。统计患者入院后血钠、血钾异常频次简便易行，也为不同地区、不同等级医院针对TBI患者伤情判断提供了很好的方法。针对其ROC曲线进行分析时，住院期间血钠、血钾异常总频次的AUC<0.7，因此，在判断其诊断效能上尚未得到一个理想结果，下一步研究很有必要针对患者血清电解质进行连续动态监测，以期更全面、更有效地评估患者的电解质波动情况。RAFIQ等[16]在215例sTBI患者的研究中表明，高钠血症和低钾血症的发生率分别为 65.1%和 36.7%。安模等[17]在156例的sTBI患者的研究中得出，sTBI合并高钠血症与低钾血症者预后更差。MAGGIORE等[18]对130例TBI患者进行回顾性研究，发现有51.5%的患者伴有高钠血症，经醋酸去氨加压素治疗后第2日病死率为23.1%，治疗后第3日病死率为2.9%。2010年，有研究对77例TBI儿童进行回顾性研究，发现33.8%的患儿伴高钠血症，其中84%预后较差，明显高于不伴有高钠血症者[19]。LI等[20]报道严重高钠血症是脑外伤患者在重症监护室高死亡率的一个危险因素。VEDANTAM等[21]研究同样表明严重脑外伤患者的高钠血症与死亡风险增加有关，且在ICU住院时间更长。

因此，在临床中对于sTBI患者，临床医生应在积极治疗患者原发病的同时，积极预防并及时处理血清电解质的紊乱，尽量避免患者出现二次脑损伤，以至于影响患者的早期伤情改变以及长期恢复。同时可以根据患者血清中电解质的变化情况了解TBI的严重程度和病情发展趋势，在临床中为患者预后临床治疗的指导提供有实用价值的参考[22]。

综上所述，住院期间患者血清中血钠、血钾异常发生的总频次可能作为一个独立危险因素判断TBI患者早期伤情改变，这也提示二次脑损伤因素在TBI患者伤情判断上的效能有待进一步研究及拓展，连续动态监测这些损伤因素很可能会为TBI带来更多的循证医学证据。本文还存在不足之处：本文属于回顾性研究，入组样本较少且存在诊疗异质性、临床基线等偏倚因素，后期需进一步开展大样本研究，进一步为循证医学提供更有效的证据。