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高灌注综合征与临床 提纲 高灌注综合征 Hyperperusionsyndrome HS 的概念HS的临床意义HS的发病机制HS的临床表现HS的诊断HS的预防和治疗 HS的概念 1981年Sundt首次提出HS的概念 HS是一少见 且具有潜在危险的综合征 主要见于ICA内膜切除 血管成型术以及支架手术后 临床呈不典型偏头痛 局灶癫痫发作 颅内出血表现 SundtTM Correlationofcerebralbloodflowandelectroencephalographicchangesduringendarterectomy Withresultsofsurgeryandhemodynamicsofcerebralischemia MayoClinProc56 533 543 1981 HS的概念 Coutts于2003年研究了170多例血管成型术患者并发HS的表现 将HS重新定义为 血管重建术后出现半球神经系统缺血症状或癫痫 症状限于被治疗血管侧 症状出现与血栓 栓塞无关 DWI未发现新的梗死灶 CTP PWI表现为同侧半球存在高灌注表现上述指标并非同时出现 但对于HS的诊断要求尽量用CTP PWI量化 HS意义 随着介入手术的增多 HS报道越来越多 HS不仅见于大动脉近端介入术后患者 也见于颅内动脉 MCA 远端介入后患者 LiuAY Hyperperfusionsyndromewithhemorrhageafterangioplastyformiddlecerebralarterystenosis AJNRAmJNeuroradiol22 1597 1601 2001 伴有HS患者预后不良 死亡率更高 尤其伴有脑出血患者预后更差 血管重建术后HS的发生率 Coutts报道3 1 ICA内膜剥脱术者出现HS 4 129 而6 8 血管成型术或支架术患者并发HS 3 44 Coutts等 Neurosurgery 2003 Meyers报道ICA成型术或支架术患者HS的发生率为5 其中包括后循环病变患者MeyersPM Cerebralhyperperfusionsyndromeafterpercutaneoustransluminalstentingofthecraniocervicalarteries Neurosurgery47 335 345 2000 血管重建术后HS的发生率 CEA患者HS的发生率不详 有报道通过TCD诊断 9 的CEA患者并发HS DalmanJE TranscranialDopplermonitoringduringcarotidendarterectomyhelpstoidentifypatientsatriskofpostoperativehyperperfusion EurJEndovascSurg18 222 227 1999 GossettiB TranscranialDopplerin178patients before during andaftercarotidendarterectomy JNeuroimaging7 213 216 1997 而ICA成型术或支架术患者卒中和死亡的发生率仅为3 6 7 9 HS的危险因素 慢性脑缺血导致的血管自动调节能力丧失是发生HS的关键 对侧ICA严重狭窄或闭塞 脑储备能力下降卒中病史围手术期高血压侧枝循环不良 Neurology59 664 668 2002 JNeurosurg95 964 969 2001 Stroke30 2483 2486 1999 术中增加脑血流量 HS的危险因素 血管重建使ICA血流增加 很快恢复脑灌注 慢性脑缺血区域血管自动调节能力处于麻痹状态 所以 产生高灌注 HS也可见于下述状态 AVF切除术患者血管自发再通溶栓后再通患者 HS的危险因素 NASCET NorthAmericanSymptomaticCarotidEndarterectomyTrial 报道颅内侧枝循环建立可降低各种类型卒中的危险性 且功能上处于 stressed 的微循环是发生HS的标志 Stroke31 128 132 2000 Ascher等 JVascSurg2003 37 769 77 研究认为HS与上述因素无关 近期对侧ICA的CEA手术是HS发生的危险因素 ICAS患者发生CH的危险因素 理论上ICAD可保护同侧脑半球免于收缩压影响 所以 症状性ICAS极少发生颅内出血 有报道ICAD术前及术后颅内出血的发生率为0 3 2 颅内出血包括 出血性梗死 petechiaewithininfarction PTI 脑实质出血 intracerebralhematoma ICH 和SAH PTI又称出血转化或梗死继发出血 ICH称原发脑出血 ICAS患者发生CH的危险因素 由于病理机制不同 不同类型出血病因不同 ICH病因 HTPTI病因 溶栓 全身抗凝 抗血小板 大面积脑梗死 脑栓塞 Cheung Stroke 2003 34 8 1847 1851 以NorthAmericanSymptomaticCarotidEndarterectomyTrial NASCET 的资料研究了2885位症状性ICAD患者随访30天 5年的结果 ICAS患者发生CH的危险因素 749人发生卒中1039次 983为非出血性卒中 56 5 4 为出血性卒中包括 34PTIs 21ICHs and1SAH ICAD患者手术及非手术组患者5年颅内出血发生率为1 7 手术治疗组30 day内颅内出血危险性 0 64 是非手术组患者的10倍 0 07 近50 颅内出血为致死性或致残性 ICH比PTI致残的可能性大 ICAS患者发生CH的危险因素 手术 非手术组患者颅内出血的危险因素不同 非手术组ICAD患者颅内出血的危险因素为 老龄 HT史 间歇性跛行 吸烟和影像上梗死灶 手术组颅内出血的危险因素 糖尿病为其唯一的危险因素 颅内出血预后不良 死亡率高达36 to63 SICAD患者颅内出血并不常见 但预后不良 多为致死性 HS发生CH的危险因素 HS患者发生CH 1 8d 的危险因素 抗凝治疗 而血管成型术以及支架手术患者的抗血小板药物治疗可能与相应的HS出血患者增多有关 可能高于ECT患者 术前脑梗死病史HT微血管病变 JNeurosurg95 964 969 2001 NeurolRes23 593 598 2001 CH发生机制 慢性脑灌注不良血管自动调节能力下降血管重建同侧CBF显著增加脑灌注压增加小动脉收缩远端微血管破裂ICH HS的发病机制 脑血管自动调节能力衰竭 长期HT导致脑灌注压发生改变 慢性低灌注状态区域内脑组织 长时间脑动脉极度扩张可导致血流自动调节能力丧失 引起出血或水肿 CH的原因考虑与脑血流量突然升高有关 但尚缺少实验依据 缺血后再灌注损伤的机制 MCAO后缺血损伤的程度和病程主要取决于残余CBFrate 如果缺血区脑组织内CBFrate超过above12mL 100g 1 min 1时即完成再灌注 细胞形态学完整 继发缺血性损伤轻微 如果在梗死核心周边不可逆损伤区再灌注 theincreasedvascularpermeabilityduringreperfusionleadstobrainedemaformationandparenchymalhemorrhage 并通过兴奋性aa释放增加 ROS reactiveoxygenspecies 产物以及钙内流增多引起缺血性损伤加重 CEA患者脑血管反应性的检测 利用diamonx实验检测CEA患者手术前后的CVR将CVR分为正常以及异常两组上述两组患者分别于CEA手术前后行SPECT以及脑磁流量计 electromagneticflowmeter 测量CBF 结果 CVR下降 CVR 12 组术后同侧CBF绝对值和相对值均增加 术后1个月两组差别消失 CEA患者脑血管反应性的检测 术后第1天可观察到 颅内盗血与HS之间存在显著相关性 CBF 100 CVR下降组ICA血流增加与CBF增加相关 CVR正常组不存在上述相关性 CVR下降组ICA血流增加致HS的阈值估计为330mL min 结论 SPECT Diamonx实验 ICA血流测定可筛查CEA患者发生HS的高危患者 以便围手术期积极降压 避免HS发生 2001年日本 脑血管的自动调节能力 当灌注压下降时脑动脉扩张保证脑血流量 而收缩压升高时脑动脉收缩以限制脑灌注压增加 脑血管的这种调节能力称为脑血管的自动调节能力 这种调节能力在ICA正常者 高碳酸血症可引起MCA流速增高 低碳酸血症可引起患者MCA流速下降 脑血管反应性的检测 MCA ABP正常 ABP下降 ABP升高 血管反应性的检测方法 检测方法 CO2反应性 醋氮酰氨实验 diamonx抑制碳脱水 导致Co2缓冲系统的不平衡 引起血管扩张 效果至少等同于吸入5 Co2 意义 了解血管的自身调节能力 有助于CVD急性期降压药的选择以及掌握降压幅度血管再通后高灌注的产生 外周血管痉挛 血容量下降 脑梗死 SAH后血管痉挛 对高碳酸血症的反应性下降 外周血管扩张 血容量降低 脑梗死 VasomotorReactivity NormalVasodilatedVasoconstrictedCO2CO2CO2 MCA Co2 Test Co2反应性通过改变血管阻力调节脑血流 方法 ChangesarecausedbyincreasingordecreasingtheCO2concentration Measuringandevaluatingthereservecapacityofthebrain 适应症 AsymptomaticextracranialstenosisPre operativecarotidendarterectomySymptomaticregulationproblems Co2反应性试验 呼吸法 动力学分析 Dynamicanalysis Respirationmethod Thegoldenstandard 血管运动试验 Asymtoterange Vasomotorrange 变化率 Rateofchange easyway 屏气法 Apneamethod thetooeasyway Diamox试验 Azetazolamide 1 Dynamicanalysis Respirationmethod Examination Normalbreathing normocapniaHypercapnia IncreaseofCO concentrationwitharespirationSystem ca60sec NormalbreathingEvaluation 2cyclesofnormo and2cyclesofhypercapnia CO andEtCO monitormustbeconnected RespirationSetfordynamicanalysis CO DynamicAnalysis Normalmeanvalues5 26 1 61 mmHgAbsolutelowlimit2 15 mmHgAbsoluteSidedifference2 90 mmHgRelativeVMRreduction 2 15 mmHg SD 2 90 mmHgRestrictiveVMR 2 15 mmHgExhaustedVMR 1 00 mmhg CO DynamicAnalysisnormalvalue 2 Asymptoterange Vasomotorrange CO increasewithdefinedCO O gasExamination NormocapniaHypercapnia O CO gasinspiration ca60sec steadystate Hypocapnia hyperventilationEvaluation 2cyclesofnormo hyper andhypocapniaNormalvaluses VMR 60 canbemorethan100 CO Vasomotorrange 3 Rateofchange easyway VMRasincreaseoftheCBF inspirationofCO O gasExamination NormocapniaHypercapnia inspirationofCO O gasEvaluation Calculationofthedifferencebetweennormo andhypercapnia measuredwithaslope Normalvalues 15 25 increase CO RateofChange 4 Apneamethod thetooeasyway VMRreactivityastheincreaseoftheCBFpertimeperiod quantitativeexamination Examination NormocapniaHypercapnia holdingthebreathforabout30sec Evaluation CalculationoftheCBFslopepertime min Normalvalues 72 36 min 1 2 0 6 sec CO thetooeasyway 5 Diamoxtest Azetazolamide IncreasingtheCO concentrationwithaninjectionofachemicalstimulation idealfornoncooperativepatients Examination NormocapniaHypercapnia injectionof1gr Diamoxduring5min Evaluation Aparingnormo andhypercapniabyslopeNormalvalues 40 increasing Path lowlimit 10 CO Diamoxtest Diamoxtest正常值 AdministrationofacetazolamideinducesarapidandmarkedincreaseinCBF rangingfrom20 to80 TCDwithacetazolamidechallengeisalsoabletoassesscerebralvasoreactivityTCDcannotmeasureCBFitself incontrasttoSPECT HS的临床表现 依临床表现不同分为三种类型 头痛 眼睛 面部疼痛癫痫脑出血多数HS患者并发顽固性高血压 1 严重ICAS患者支架手术后并发CH A 术后即刻CT示左半球沟回变淡B 4天后CTP示左半球高灌注状态 Region1 25ml 100g min Region2 77ml 100g min Region3 14ml 100g min Region4 63ml 100g min C 4天后CT显示左半球水肿改变 A CT显示症状出现后数小时左侧额 顶 枕叶低密度改变B MRI T2像显示左侧半球弥散性水肿C DWI显示左侧略高信号 无急性缺血改变 DWI上轻度弥散性高信号可能由DWI的T2成分引起 即所谓的T2的shine through效应 A 术前MRIT2影像显示左顶叶梗死灶 B 术后癫痫发作后18hMRIT2表现未发现新病灶C DWI显示等信号 与陈旧梗死灶一致D PWI显示左半球CBF相对增加 RID23 E 2天后患者症状恶化 CT显示左侧顶叶出血 A 癫痫发作后2hCT示右额 顶叶沟回变淡 伴皮层内高信号 出血 B 强化CT示回型 gyriform 强化 C 术后15天 MRIT2显像水肿信号几乎消失 D DWI未发现高信号 E PWI显示右顶叶CBF增高 RID16 F 1个月后PWI显示右侧RID改变完全消失 A 术前CT示右顶叶脑梗死B 术后8天症状加重后CT示右额 顶弥散性低密度 主要累及白质并压迫侧脑室 伴左后侧脑室旁低密度及左顶皮层下高信号 C 12h后的MRI显示高信号改变 D DWI示等密度 无细胞水肿现象E PWI示右额顶叶及左顶叶下部CBF增高 F 4个月后的MRI示 右顶叶水肿消失 白质脑病及顶叶下部胶质增生现象 右额叶原血肿灶呈低密度 hemosiderin沉积 G 4个月后PWI示等灌注 HS患者脑水肿的特点 1996年Breen首次报道5例HS患者 均于术后8天和出院后出现hypertension headache seizures 以及病变侧hemiparesis andaphasiaorneglect 影像学检查发现severewhitematteredema 1例水肿区内伴灶性出血 5例均有严重HT TCD显示流速快 TCD DSA血管通畅 4例患者经降压 止惊治疗 症状及影像改变于3周消失 1例死于脑疝 HS患者脑水肿的特点 脑水肿局限于手术同侧白质内 主要影响半卵园 呈指爪样放射入皮层下 水肿严重者累及深部白质产生占位效应 而脑灰质均未受累 高血压脑病是急性血压增高引起headache focalneurologicsigns seizures anddepressedmentalstateandcoma 而HS是伴有CH seizures andmigrainevariants的 单侧高血压脑病 的特殊类型 控制血压后CT所示脑水肿消失 但也有持续性损害的报道 44 实验资料表明chronicwhitematteredema可引起胶质过多症 45 46 可能与此有关 CET术后5天CT改变 术后6天 CT FLAIR水肿表现 HS患者脑水肿发生机制 机制 过高灌注压超过了脑血管的收缩能力 引起血管调节衰竭 当超过自动调节上限时 继发脑组织高灌注 capillariesleak andcerebraledema hemorrhage andinfarctionoccur 动物实验证实当灌注压超过其上限时 intracapillarypressure增加 其内皮间紧密连接中断 CSF和蛋白溢出 引起脑水肿 HS患者脑水肿的病理改变 病理改变相似于高血压脑病 35 38 及reperfusionsyndromeafterresectionofbrainarteriovenousmalformations 47 特征性变化为 脑动脉的fibrinoidnecrosisandthrombosis microinfarctions andpetechialhemorrhages 15 23 29 35 38 47 HT程度和时程与theseverityofedemaonCT 44 早期CT常漏诊水肿的诊断 或误诊为CI 实际HS发病率高于报道 HS的诊断 由于神经影像技术的发展 HS可以通过PWI CTP而得到快速诊断 HS高危患者可于术前通过人为增加脑血流量得以明确 HosodaK Cerebralvasoreactivityandinternalcarotidarteryflowhelptoidentifypatientsatriskofhyperperfusionaftercarotidendarterectomy Stroke32 1567 1573 2001 TCD与HS的诊断 TCD 有报道TCD可用于早期明确HS的诊断 BenichouH Carotidangioplastyandstenting WillperiproceduraltranscranialDopplermonitoringbeimportant JEndovascSurg3 217 223 1996 PfefferkornT Hyperperfusion inducedintracerebralhemorrhageaftercarotidstentingdocumentedbyTCD Neurology57 1933 1935 2001 且TCD术中监测可评估术后HS的高危险患者 JansenC PredictionofintracerebralhaemorrhageaftercarotidendarterectomybyclinicalcriteriaandintraoperativetranscranialDopplermonitoring resultsof233operations EurJVascSurg 1994 8 220 225DalmanJE TranscranialDopplermonitoringduringcarotidendarterectomyhelpstoidentifypatientsatriskofpostoperativehyperperfusion EurJVascEndovascSurg 1999 18 222 227 TCD与HS的诊断 TCD诊断HS的标准 同侧MCA的Vs和PI增加 100 与CBF标准近似 由于TCD可重复 持续监测 比较SPECT更实用 但TCD测定的是血流速度不是血流量 仅当A直径恒定时 Vs和rCBF之间有极好的相关性 2005年Karapanayiotides研究报道TCD不能准确评估两侧大脑半球间凸面CBF的差别 且所有伴有HS症状的患者Vm均无明显增高 由此提出是否HS可见于CBF并非显著增高的患者 TCD与HS的诊断 所以 认为TCD仅通过Vm的变化确定早期血液动力学异常患者 KeunenR Anobservationalstudyofpre operativetranscranialDopplerexaminationstopredictcerebralhyperperfusionfollowingcarotidendarterectomies NeurolRes23 593 598 2001 但并非敏感指标用于术前HS高危者的筛查 Hosoda研究认为 CVR降低侧ICA血流量与CBF显著相关 所以 当CVR严重下降 出现颅内盗血 ICAflow 330mL min时预示发生HS的危险 SPECT和HS的诊断 当CBF达到术前的100 时 诊断HS SPECT反映的是局部CBF改变 因显影剂能穿透BBB进入脑组织 其进入脑组织的量与CBF成正比 所以 其分布反映了rCBF 正常脑组织CBF 40 50ml min 100g神经功能障碍时皮质CBF 23ml min 100g脑组织结构改变 rCBF 8ml min 100g但1 3表现为CH或epi的HS患者CBF增加仅为术前27 to36 故质疑HS为再灌注 DWI PWI和HS的诊断 DWI可鉴别细胞源及血管源性水肿 前者特征性表现为DWI高信号 而水的ADC下降 血管源性水肿患者水的ADC增加 在DWI上表现为多变的轻微信号改变 2005年Karapanayiotides研究了13例HS患者的DWI表现 无1例呈高信号表现 说明无梗死及细胞源性水肿 而2例患者在MRIT2成像显示为皮层下高信号并累及对侧枕叶 DWI为等信号 提示白质血管源性水肿 水的ADC正常或增高 说明CEA可影响双侧半球血液动力学 相应的PWI呈轻 中度高灌注状态 HS的影像学诊断 CT 脑水肿 外侧裂及脑沟消失 灰白质界限消失 脑出血 MRA DSA 颅内外血管通畅 病变侧侧枝血流减少TCD 血流速度及脉动指数增快超过正常2倍 MRI DWI 正常或MRI呈血管源性脑水肿 CTP PWI SPECT rCBF增高 PET对脑灌注的检测 PET可检测脑血流灌注 氧利用及葡萄糖代谢率等指标以及之间的相互关系 PET对TIA的诊断 诊断TIA时 rCBF减少 局部氧摄取分数 regionaloxygenextractionfraction rOEF 增加 葡萄糖代谢率 rCMRglu 轻度下降 关注减低后血流代谢的不一致表现为代谢代偿性转变 称为 贫困灌注 miseryperfusion 1周后梗死灶rCBF增加 rCMRO2和rCMRglu降低 这种现象称谓 过度灌注 luxuryperfusion 提示预后良好 此时 rCMRO2比rCBF更敏感 PET对CI的诊断 梗死区不可逆脑组织 rCBF rCMRO2 rOEF均降低 依PET判断的坏死脑组织与尸检结果一致 半暗带脑组织 rCBF rCMRO2降低 而OEF升高的组织 表明此处脑组织试图通过增加OEF维持依赖性的高氧代谢 半暗带脑组织CBF下降 而脑代谢尚维持 当rCMRglu与rCBF的不匹配现象完全消失 预示不可逆损伤发生 SPECT对半暗带的诊断 rCBF 单纯rCBF显像难以区分代谢失活组织与尚存活组织 梗死区与缺血但细胞存活区 L N 比值的差异对判断组织是否存活有重要意义 当L N比值 组织存活阈值时再灌注无效 梗死区 CT示皮层低密度 rCBF 19ml min 100g L N比值 39 半暗带 CT正常 可逆性脑皮质功能障碍 rCBF 23 33ml min 100g L N比值 48 65 3 灌注不良 CT正常 无脑皮质功能异常 SPECT与溶栓治疗 rCBF 36ml min 100g L N比值 72 梗死区与存活区的区别以rCBF降低40 为界 病变处rCBF与小脑rCBF L C 比值做参考判断溶栓效果 L C比值 55 患者 6h内治疗即可挽救半暗带 L C比值 35 患者 最迟5h内溶栓L C比值 35 患者 时间窗内溶栓治疗 症状无好转且引起出血 HS的诊断和鉴别诊断 血管成型术后被治疗血管同侧出现局灶神经缺损症状或症状加重 症状与血栓栓塞无关 CT MRI证实颅内CH或水肿 有癫痫发作或EEG证实有癫痫活动 如果可以行PWI检查 在PWI上受累半球呈充血表现 HS的鉴别诊断 除外血管部分再通 但由于高阻力波形的出现 说明远端血管存在持续性闭塞者除外血管再闭塞除外伴有远近端闭塞的no reflow现象 除外血栓 栓塞患者 HS的治疗 无严格的指南可循 常取决于医生的经验控制血压 有人认为血压升高和HS是相连的 二者可协同触发病理变化 尽管HS也可见于血压正常者 但HS多并发HT几乎是一个常规 所以 CEA术后严格慎重的控制血压 即便对血压正常 是非常重要的 因为对于血管自动调节功能衰竭患者 高灌注期间的CBF主要与BP有关 HS后血压控制在100 140mmHg之间术中血压 平时血压 20 HS的治疗 有证据表明