小儿先天性心脏病的脑血流监测新进展.doc

小儿先天性心脏病的脑血流监测新进展小儿先天性心脏病的脑血流监测新进展 小儿先天性心脏病(简称先心病)因血液动力学和血液流变学改变，明显影响中枢神经系统功能，可引起不同程度的神经系统症状和体征，影响预后，这主要因先心病患儿多数脑血流量下降所致。应用经颅多普勒超声技术监测脑血流变化，不仅可以指导青紫型先心病术前内科保守治疗，亦可用于各型先心病手术和心导管治疗中的脑血流动态监测及栓子监测，以便及时干预，改善预后。经颅多普勒超声技术以无创、便捷、动态及无需接受放射线等特点使其在临床许多领域的应用得以发展。 关键词 心脏缺损，先天性； 超声检查，多普勒，经颅 近年来，小儿先天性心脏病(简称先心病)围术期的脑循环监测越来越受到重视。由于先心病本身病变及其手术治疗，特别是体外循环期间血流动力学的改变，明显影响中枢神经系统(CNS)的功能状态，可引起相应的症状，甚至留有不同程度的CNS后遗症。因此，人们希望通过经颅多普勒超声(TCD)技术动态监测脑血流变化，及时于预，减少CNS的并发症，改善预后。本文就这一技术在小儿先心病领域的应用作一综述。 1 TCD技术的发展 对脑血管疾病的诊断，TCD是获得重要信息的一种无创、费用相对较低、易于操作、具有可重复性的技术。自从1982年被Aaslid等报道后，此技术逐渐扩展到多个临床领域，如：颈内动脉颅内外段狭窄、急性脑梗死、蛛网膜下腔出血、脑膜炎、脑静脉血栓形成、脑动静脉畸形、脑外伤、偏头痛、镰状细胞贫血等的脑血流变化监测；颈动脉内膜剥脱术、心脏手术、心脑血管造影术的围术期监测；脑血管自主调节功能和二氧化碳舒缩反应性测定及微血栓探测等。其中一项独特功能是精确并可重复地观察到在脑基底动脉漂移的血栓物质，这是目前可行的惟一检测血栓的形式。TCD的诊断价值在不同领域有不同的等级评定。近10年来，TCD技术及临床经验有了长足进步。至今已拥有可双侧探查的多导设备，并研制出了探测栓子的软件；同时，能存储大量数据，甚至即时信息的TCD技术也已应用于临床。这些进步均有助于提高TCD的诊断能力。 2 先心病的脑血流改变 小儿先心病常见的症状及并发症，主要因血液动力学和血液流变学改变，使组织器官血供降低引起。近年来，随着先心病患儿生存率的提高，CNS并发症日趋明显，这与术前不稳定的血液动力学改变和术中低灌注所造成的严重脑供血障碍关系密切。青紫型先心病脑血流异常尤为明显，其脑血流量(CBF)下降与血氧浓度降低、血液黏度增高密切相关；左向右分流非青紫型先心病分流量大时，体循环血流量降低明显，导致CBF下降。TCD利用多普勒原理，通过测定大脑中动脉(MCA)血流反射信号的频移来计算血流速度。MCA直径相对稳定，其血流速度近似于脑血流，是目前小儿心脏手术中监测脑血流的常用目标血管，通过监测寻求有效的脑保护措施。此外，TCD另一重要功能是能探测MCA中的栓子，它是心脏手术中脑损伤的重要机制，栓子量多少对判定脑损伤有一定指导意义。grunwald等发现，儿科中风很少见，但最常见的中风原因是来自右向左分流型先心病的栓子。 3 青紫型先心病高黏滞血症的监测 青紫型先心病常伴有继发红细胞增多症。红细胞比容060时，患儿发生高黏滞综合征，这时血液驱动困难，CBF下降，组织器官血供、氧供减少。 Tomiyama等认为血浆黏滞度是影响脑血流的重要因素，已通过实验证实，血液稀释疗法(以低分子右旋糖苷或乳酸林格液进行稀释)能迅速降低血液黏度，增加脑血流。故临床可利用TCD监测及时筛选出青紫型先心病中脑血流障碍者，给予适当治疗，对防止CNS并发症十分有益。 4 动脉导管未闭的监测 动脉导管未闭(PDA)时肺血流增加，导管的左向右分流改变了由颈内动脉供应的颅内血管的血流，其较特异性的变化是舒张期血流减低、缺失或逆向，这一现象称为脑循环盗血。Rodrlguez等研究证实，婴儿和新生儿动脉导管成功关闭后MCA的血流速度增加，舒张期血流速度增加40以上，此现象在中-大型PDA(直径在3mm以上)伴低压力梯度(小于30mmHg)时尤为明显。因此，瞬时脑血流速度的增加及收缩期流速平均流速比率减少可证实PDA成功关闭。在新生儿或小婴儿应用导管法或手术关闭导管时，经食道心脏超声放置探头困难，而TCD技术将有重要帮助。 5 先心病术中TCD监测 51 体外循环心脏手术 由于心脏手术和心肺搭桥技术(体外循环)的进步，现已可精确修补婴儿和儿童大型先心病畸形。虽然多数存活者无明显脑部并发症，但发生率较高的术后急性CNS症状以及长期随访所发现的认知和运动缺陷仍令人不安。其原因尚未完全阐明，可能与短暂的脑缺血、转流期间微气栓的形成、脑低灌流以及非搏动性脑血流所至的自身调节障碍有关。体外循环心脏内直视手术患者脑损害的发生率在不同手术和体外循环(如深低温下低流量或停灌流)中是不同的。如何早期发现和防治脑损害是一重要课题。脑血流量监测的方法有氙133吸入法、单光子放射计算机断层扫描、脑血流灌注显像等，但这些方法都难以在手术全过程中应用。TCD可动态监测脑血流速度在体外循环过程中的变化，对了解脑灌注改变有重要价值。脑血流频谱在体外循环转流期间明显改变，原有形状消失，呈锯齿状，这与体外循环时采用的非搏动性泵有关。MCA流速随平均动脉压变化，说明此时脑血流自动调节功能受到损害，因此在体外循环时保持一定的平均动脉压对维持恒定的脑灌注起重要作用。最近对年幼动物和儿童手术的研究表明：为保证适当的脑血流，泵流量应维持至少30ml(kgmin)，必要时保持血压。假如不得不使泵流量下降或停循环时，应通过头部冷却达到深低温状态。并无证据表明搏动泵更有益处。Zimmerman等通过对施行低流量体外循环的28名新生儿进行MCA的TCD监测也获得了相同的结论。但在泵流量10ml/(kgmin)时，部分新生儿亦通过TCD探测到了脑灌注。OHare等对弱低温低流量体外循环组和深低温停循环组两组婴儿进行术后TCD监测，通过对比发现，尽管具有足够的脑灌注压，深低温停循环组术后脑血流低灌注仍持续存在，与另一组有显著性差异，此异常改变与脑电图变化具有相关性。Babikian等认为，体外循环开始时MCA流速较术前下降，复温期间流速增至原水平或略高。脑血管仍保留对动脉二氧化碳浓度的反应性，但流速直接随脑灌注压变化而改变，表明丧失了血管自动调节功能，但尚无研究表明此改变与CNS预后相关。 52 心导管手术 在儿科心导管手术过程中，脑循环亦受到影响。经皮主动脉和肺动脉瓣血管成型术可致心输出量的明显减少。此外，危重患儿实施复杂心导管手术可能并发心律失常，内皮或其他碎片脱落可致脑血栓。在心导管手术过程中进行TCD持续监测，便于更好地理解导管操作引起脑灌注波动的机制和原因。Rodriguez等oJ观察了32例行心导管手术患儿TCD的变化，认为球囊血管成型术可使脑血流速度降低63左右，充气过程越短，脑血流越早得以恢复。这一脑血流改变强调了快速充气放气的重要性。TCD可监测这些变化并评估预防措施。 53 术中栓子监测 1986年，在对接受颈动脉内膜切除术患者MCA的TCD监测中首次报道了暂时高强信号，并认为它是代表栓子的信号。这一崭新现象使关于TCD独特功能的研究在之后的15年中令人惊喜，获得了飞速的发展。微栓子信号可在多种情况下观察到，尤其在有症状的颈动脉狭窄、高危心脏病和手术过程中(如颈动脉内膜切除术，体外循环术)。Rodriguez等在32例行心导管术患儿TCD研究中还发现暂时高强信号常见于间隔缺损型先心病或进行主动脉操作时。体外实验表明这些多普勒信号多数是由气泡、脂肪或血小板-因子I栓子微粒引起。对成人的研究表明，这些信号的出现与术后发生认知障碍的危险有关，但它们的临床意义及与脑缺氧的相关性尚不清楚。在儿科栓子探测方面的研究报道甚少。 6 脑血流监测在儿科先心病领域应用的展望 体外循环手术中多种因素直接影响到血氧供给与病人脑代谢需求之间的平衡。既往这些条件的控制遵循经验，缺乏来自病人大脑的反馈信息，无法适应个体化需要，难免会导致脑氧合受损。尤其是那些患有复杂心血管疾患的危重婴儿，其未发育成熟的大脑更具易感性。Austin等于1997年进行了多中心研究，对250例心脏手术患儿进行术中神经生理方面的监测，包括脑电图、经颅近红外线脑氧仪、MCA脑血流速度TCD监测等。根据患儿反馈信息及时给予干预，如调整泵流速、扩充血浆容量、提高血压、改变呼吸机条件、改变麻醉深度和体温及应用特殊药物等。结果表明，在神经生理监测基础上予以适当干预，可降低术后CNS并发症的发生率，减少平均住院天数。这些监测手段各有其特点，互为补充。如当患儿处于颅内出血的潜在危险状态时，可通过TCD呈现的高流速改变及时发观并予纠正，而脑电图在此情况下可完全正常。同样，单纯监测脑血流并不能说明血流与代谢是否匹配，需进行颈内静脉血氧饱和度监测，了解脑氧合情况等。可见，只依靠某一种监测无法获得理想效果。 TCD监测MCA血流用于心脏手术已有多年。但近年一些研究表明，由于颞窗探测难度