瑞典乌普萨拉大学神经外科和神经科学部的Teodor Svedung Wettervik等分析动脉血糖、血管自动调节与脑能量代谢之间的关系,结果发表在2019年5月的《Neurocrit Care》在线上。
——摘自文章章节
【Ref: Svedung Wettervik T, et al. Neurocrit Care. 2019 May 23. doi: 10.1007/s12028-019-00743-2. [Epub ahead of print]】
研究背景
颅脑外伤(TBI)后常见动脉血糖升高,并与预后不良有关。临床研究表明,动脉血糖升高影响全身和脑血流量、血管内皮功能、脑能量代谢以及干扰脑血管的自我调节功能。瑞典乌普萨拉大学神经外科和神经科学部的Teodor Svedung Wettervik等分析动脉血糖、血管自动调节与脑能量代谢之间的关系,结果发表在2019年5月的《Neurocrit Care》在线上。
研究方法
作者纳入2008年至2018年120例入驻神经重症室(NIC)的气管插管和机械通气以及监测动脉血糖、颅内压(ICP)和脑能量代谢的严重TBI患者。按照标准化ICP治疗方案处理,避免继发性脑损伤。治疗目标是ICP≤20mmHg、脑灌注压(CPP)≥60mmHg、收缩压>100mmHg、中心静脉压0-5mmHg、pO2>12kPa、动脉血糖5-10mmol/L(mM)、电解质在正常范围、血容量正常和体温<38℃。监测动脉血气同时监测动脉血糖。通过短效胰岛素注射或静脉注射胰岛素纠正糖尿病患者高血糖。
通过脑实质内或脑室内导管引流管检测ICP。桡动脉置管测量动脉血压。每隔4小时从桡动脉采血分析一次动脉血气。PRx传统计算为ICP和MAP的10s内平均值的5分钟相关数,并结合带通滤波器,将分析振幅限制为周期15-55s (PRx55-15)。
采用膜长10mm、膜截止长度100kda的71支高截止微透析分析仪(MD)导管监测脑能量代谢。通过灌注导管由显微注射泵以0.3μL/min速度注射定制的无菌人工脑脊液(包含氯化钠147mmol/L、氯化钾2.7mM、氯化钙1.2mM、氯化镁0.85mM和1.5%的白蛋白)。应用CMA600分析仪或ISCUSflex微透析分析仪每小时测定脑细胞外葡萄糖、乳酸、丙酮酸、尿素和脑乳酸/丙酮酸比例(lactate-to-pyruvate ratio,LPR)。MD放置在右侧额叶的正常脑组织中,与ICP监视器相邻。应用扩展格拉斯哥预后量表(GOS-E)评估受伤后6个月临床状况。
120例严重TBI患者平均年龄43±20岁,75%为男性。格拉斯哥昏迷量表的运动反应(GCS-M)评分中位数为5分(IQR为4-5分)。患者死亡率10%,GOS-E评分中位数为5分(IQR为3-7分)。
伤后第1天ICP值为11±8.5mmHg,CPP值为75±12mmHg。伤后第1天压力自动调节状态(PRx55-15)较差,平均值为0.22±0.21;在第3天逐渐改善为0.16±0.22。伤后第1天平均动脉血糖8.8±2.1mM,连续2天下降,第3天为8.0±1.3mM。伤后第1天动脉血糖低于5mM时血气百分比平均值为1.7%±7.1%,伤后第3天平均值为0.98%±5.6%%。伤后第一天动脉血糖高于10mM时血气百分比为19%±27%,第3天为6.6%±15%。
从伤后第1天到第3天,血糖从2.6±1.3mM下降至的2.1±1.1mM。脑乳酸在伤后前3天比较稳定,第1天平均值为3.6±2.5mM。伤后第1天脑丙酮酸含量为144±90μM,第3天为144±52μM。LPR平均值,由第1天的27±20逐渐增加到第3天的36±86。1例患者第1天时LPR181,大于100;3例患者第2天时LPR分别为134、152和223;2例第3天时LPR为463、758。第3天LPR高的患者,颅内压高于50mmHg。
研究结果
入院时动脉血糖和伤后前3天GCS-M评分无显著相关性。伤后前3天平均动脉血糖与平均PRx55-15呈正相关(r=0.308;p=0.001)。伤后第2天和第3天的动脉血糖与PRx55-15呈显著正相关。伤后第1天、第2天和伤后前三天平均动脉血糖与脑LPR正相关。伤后第2天脑LPR与PRx55-15正相关(r=0.219;p=0.048)。脑葡萄糖、脑丙酮酸、脑乳酸与PRx55-15和动脉血糖无相关性。
采用4个包括年龄、入院时GCS-M评分、平均ICP和CPP的多变量线性回归模型分析PRx55-15在伤后各3天和总的前3天的变化及与动脉血糖相关性。动脉血糖在第1天和第2天都是PRx55-15的显著预测因子。动脉血糖升高可预示前两天PRx55-15升高,表明脑血管自动调节能力变差。年龄越大,随着ICP增加,第2天和第3天的PRx55-15升高,自动调节能力更差。排除2例颅内压50mmHg以上患者,ICP降低仅是PRx55-15的微弱的预测因子,其它结果变化不大。
GOS-E评分与伤后1-3天的PRx55-15平均值显著相关。PRx55-15升高与GOS-E评分低的预后不良有关。第1-3天动脉血糖与GOS-E呈负相关(r=0.201;p=0.004),即血糖升高,预后差。伤后第1天动脉血糖与GOS-E的相关性(r=0.381;p=0.001)到第3天(r=0.203;p=0.045)明显下降。动脉血气中,动脉血糖>10mM的比例仅与伤后第1天预后不良相关(r=0.251;p=0.036)。脑葡萄糖、脑丙酮酸、脑乳酸和脑LPR与临床预后无相关性。
结论
作者认为,颅脑外伤出现的动脉血糖升高与预后不良、脑血管自动调节差和脑能量代谢紊乱相关。出现脑血管自动调节障碍和脑能量代谢紊乱可能是动脉血糖升高的不良预后病理生理学机制,但还需进一步研究排除影响预后的其它因素。
组稿
孙一睿 医师
复旦大学附属华山医院
编译
崔庭凯 医师
天津医科大学
审校
王知秋 教授
复旦大学附属华山医院
终审
陈衔城 教授
《神外资讯》主编
复旦大学附属华山医院