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氰化物中毒

 急诊医学资讯 2020-10-21

上期回顾:洋地黄中毒

总结与推荐summary&recommendations

氰化物是人类已知最快速致命的毒物之一。急性氰化物中毒可能由大面积的接触引起。在工业化国家,氰最常见的原因是家庭火灾。中毒也可能由工业暴露(如采矿、电镀、塑料制造),标准和替代医学治疗(如硝普钠、苦杏仁苷)以及某些食物(如蔷薇科)引起。氰化物毒性反应来自于细胞缺氧,细胞缺氧导致阴离子间隙性代谢性酸中毒。 

氰化物中毒的临床特征取决于暴露的途径、持续时间和数量。中枢神经系统和心血管系统的功能障碍最为突出。症状和体征在下文详细描述。

由于组织对氧的利用下降,静脉氧合血红蛋白的浓度会上升,使静脉血表现为鲜红色。因此,在氰化物中毒情况下,尽管患者会出现低血压、呼吸暂停或心动过缓,但并无发绀。

肠道外暴露的毒性反应在数秒内开始,而摄入或皮肤暴露的毒性反应延迟数分钟至数小时。延迟性和慢性后遗症在下文讨论。

对于火灾受害者或报告有氰化物摄入的患者、在工作中暴露于氰化物的患者或最近接受过硝普钠治疗的患者,都可能为氰化物中毒。如无法获得病史,那么对于任何有病因未知的精神状态改变及代谢性酸中毒的患者,临床医生都应考虑其可能为氰化物中毒。

对可能氰化物中毒患者的常规实验室评估应包括指尖血糖、对乙酰氨基酚和水杨酸水平、心电图以及对育龄妇女进行妊娠试验。

对可能为氰化物中毒的特异性试验应包括以下:

基本化学物质以及动脉血气以评估阴离子间隙性代谢性酸中毒;

血清乳酸盐以确认乳酸性酸中毒并评估暴露的严重程度;

中心静脉血气(如可能)以评估静脉-动脉PO2梯度的降低情况;

碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白水平(碳氧血氧检测),特别是如果担心患者同时暴露于一氧化碳或者暴露于诱发高铁血红蛋白血症的药物。羟钴胺的静脉输注可能干扰总血红蛋白、碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白和氧合血红蛋白的碳氧血氧检测测定。 

治疗首要责任是开放患者的气道、稳定呼吸和循环。禁止使用口对口人工呼吸,因为施救者可能暴露。与此相对,应根据高级心脏生命支持方案提供心肺复苏。 

通过吸入或局部暴露引起氰化物中毒的患者必须使其迅速远离暴露源,脱掉其衣物并适当弃置。皮肤暴露时,必须用肥皂和清水清洗伤口以预防进一步吸收。施救者应穿着防护服且戴上防毒面具直至完成适当的去污染。

如果经口摄入,应进行胃肠道去污染。由于氰化物很快被吸收,应快速进行口腔去污染。我们推荐给予单剂的药用炭;通常剂量为成人50g,儿童1g/kg。多剂药用炭或泻药并无作用。不应对镇静患者和可能不能保护自身气道的患者使用药用炭,除非首先进行气管插管。

氰化物中毒的解毒治疗包含3个策略:氰化物的结合、高铁血红蛋白血症的诱导和供硫剂的使用。根据治疗的可用性,推荐针对很可能为氰化物中毒的患者使用下列方法进行解毒治疗。

详细内容details

氰化物是一种线粒体毒素,是人类已知最迅速致命的毒素之一,人类接触氰化物数分钟至数小时内致死。尽管典型的氰化物中毒并不常见,但快速识别以确保立即实施挽救生命的治疗是必要的。

来源:

氰化物中毒可能由大面积的接触引起,包括:塑料、化肥、橡胶生产过程,电镀、冶金,摄影胶片,熏蒸,蔷薇科(李子,桃,梨,苹果,苦杏仁,樱桃)坚果,吸烟,药物(硝普钠、苦杏仁),接触聚氨酯、聚丙烯腈、尼龙、三聚氰胺树脂等。

在工业化国家,氰化物中毒最常见的原因是家庭火灾。含碳加氮的物品在燃烧过程中可释放出氰化物。这些制品包括羊毛、丝绸、聚氨酯(绝缘材料/家具覆盖物)、聚丙烯腈(塑料)、三聚氰胺树脂(家庭用品)和合成橡胶。车辆起火也可使受害者暴露于氰化物中。

估计全世界氰化物的工业消耗量为每年150万吨,职业暴露占氰化物中毒中相当大的数量。采矿业中金属提炼、珠宝制造中的电镀、摄影、塑料和橡胶制造、去除兽皮上的毛发以及用于啮齿动物的杀虫剂和熏蒸剂均与氰化物中毒有关。皮肤接触氰化盐会导致灼伤,使氰化物通过皮肤的吸收增加。联合使用氰化盐和酸导致氰化物气体释放,可导致致命性吸入暴露。氰化物溶液飞溅可导致皮肤和黏膜吸收。

氰化物暴露也可能源于替代和标准医学治疗。苦杏仁苷是一种来源于杏仁和桃仁的物质,于20世纪50年代被引入作为抗肿瘤药,可导致严重的氰化物中毒。据称该药通过其代谢物氢氰酸选择性杀死癌细胞。Laetrile是500mg口服片剂,每片含30-150mg苦杏仁苷。肠道中的β-d-葡萄糖苷酶会消化苦杏仁苷,从而释放氢氰酸(hydrogen cyanide, HCN)。这种酶促反应解释了为什么只有胃肠暴露产生毒性,而静脉给药不会中毒。硝普钠是一种用于治疗高血压急症的药物,每个分子含有5个氰基。长时间输注硝普钠的患者、慢性肾功能衰竭患者或儿科患者易发生中毒。以5-10µg/(kg·min)的速率治疗3-10小时可导致死亡。预防硝普盐诱发氰化物中毒的方法包括在静脉导管上覆盖银箔(防止光线分解硝普盐分子)、采用的最大输注速率为2µg/(kg·min)、在硝普盐溶液中添加硫代硫酸钠。

许多报道的氰化物中毒由蔷薇科植物引起,包括苦杏仁、月桂樱、杏、李、桃、梨和苹果。这些食物的核和籽中都含有生氰糖苷,如苦杏仁苷。普通杏仁不会导致氰化物中毒。

其他各种氰化物暴露可发生于非法合成苯环利定、恐怖袭击、乙腈的摄入(人造指甲油去除剂)、伪劣商品及吸烟。由于烟草中存在天然氰化物,所以吸烟者的平均全血氰化物水平是非吸烟者的2.5倍以上。

病理生理学

在正常的细胞代谢中,大多数三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)由氧化磷酸化产生。该过程的一个重要部分是电子通过线粒体细胞色素复合体的穿梭。

线粒体代谢

显示线粒体内步骤的示意图,其中存储在脂肪酸,丙酮酸和氨基酸中的能量转化为ATP。能量底物首先被运输到线粒体中,在转化成乙酰CoA后,它们进入三羧酸循环(TCA)。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的还原形式由柠檬酸循环和线粒体基质中脂肪酸的β-氧化形成。随后,氧化磷酸化或呼吸链由四个多亚基复合物(I,II,III和IV)组成,由移动电子载体辅酶Q和细胞色素C连接。呼吸链将电子从NADH(通过复合物I)和还原的黄素蛋白(通过复合物II和电子转移黄素蛋白 - 辅酶Q氧化还原酶[ETF-Qo])转移到辅酶Q10,然后是复合物III,细胞色素c和最终复合物IV,它们与分子氧结合形成水。

CoQ: Coenzyme Q; NADH: Nicotinamide adenine dinucleotide reduced; FMN: Flavin mononucleotide; FES: Non-heme iron-sulfur protein; Pi: Inorganic phosphate; TCA: Tricarboxylic acid cycle.

氰化物极易与细胞色素氧化酶a3的三价铁离子(Fe3+)结合,抑制这一线粒体细胞色素复合体的最终酶。当该酶的活性被阻滞,氧化磷酸化停止。然后细胞必须转为葡萄糖无氧代谢以生成ATP。

无氧代谢导致乳酸形成且发生代谢性酸中毒。ATP水解产生的氢离子不再在需氧ATP生成中消耗,这使酸中毒恶化。由于血清碳酸氢盐缓冲过量的酸,其浓度下降,从而使阴离子间隙增加。

尽管供氧充足,但是由于细胞的电子传递链中毒,细胞不能利用氧气。这种“功能性”或“组织毒性”缺氧对心血管和中枢神经系统(尤其是基底神经节)尤其有害。

若干其他机制可使脑损伤恶化。氰化物对抗氧化剂(如过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶)的非特异性抑制导致毒性氧自由基的累积。氰化物引发谷氨酸盐的释放,导致N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体的有害刺激。氰化物也抑制谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase ,GAD),该酶使谷氨酸形成抑制性神经递质γ-氨基丁酸(gamma–aminobutyric acid, GABA)。结果,由于GABA水平下降,氰化物降低癫痫发作阈值。

尽管氰化物主要对三价铁离子有亲和力,但是少量氰化物也可与血红蛋白中的亚铁离子结合,形成氰化血红蛋白,氰化血红蛋白不能运输氧气,因此进一步加重组织缺氧。

动力学和代谢 

氰化物经由呼吸道和黏膜快速吸收,也可经由胃肠道和皮肤吸收。一旦被吸收,氰化物便快速分布于身体,估计其分布容积为1.5L/kg。大约60%的氰化物与蛋白质相结合。

氰化物在体内的代谢和中和涉及多种机制。最重要的机制是通过硫氰酸生成酶对氰化物的解毒。硫氰酸生成酶大量存在于多种组织中,特别是肝脏和肌肉。在硫氰酸生成酶催化氰化物转化为硫氰酸盐的反应中,硫代硫酸盐为给硫剂,生成的硫氰酸盐为水溶性分子,随尿液排泄。

氰化物解毒的次要途径涉及羟钴胺(维生素B12的前体)。循环的羟钴胺与氰化物结合形成维生素B12,随尿液安全排泄。最后,少量未经代谢的氰化物随尿液、汗液和呼气消除。

临床表现

氰化物中毒的临床特征取决于暴露的途径、持续时间和数量。中枢神经系统和心血管系统功能障碍最为突出。

症状和体征包括:

中枢神经系统:头痛、焦虑、意识模糊、眩晕、昏迷和癫痫发作。

心血管:初期心动过速和高血压,随后心动过缓和低血压、房室传导阻滞和室性心律失常。

呼吸:初期呼吸急促,随后呼吸缓慢和肺水肿

胃肠道:呕吐和腹痛

皮肤:潮红(樱桃红色)和发绀。

肾脏:肾功能衰竭。

肝脏:肝坏死。

其他:横纹肌溶解和眼底镜检查可见鲜红小静脉。

由于组织对氧的利用降低,静脉氧合血红蛋白浓度会升高,从而使静脉血表现为鲜红色。因此,在氰化物中毒情况下,尽管患者会出现低血压、呼吸暂停或心动过缓,但通常并不会出现发绀。

症状取决于氰化物中毒的严重性和中毒途径。吸入:100 ppm x 30分钟、300 ppm×5分钟;口服:50mg(HCN)、200mg(KCN);皮肤:100 mg / kg;静脉:5-10μg/ kg / min×3-10小时。

吸入氢氰酸后,受害者可能察觉到一种苦的杏仁气味(约60%的人群可识别这种气味)。最初,吸入少量氢氰酸导致头痛、焦虑、恶心及金属味觉。与其相比,氯化氰(cyanogen chloride, CNCI)暴露主要导致眼和黏膜刺激,之后导致肺部症状,即支气管黏液溢、咳嗽和呼吸困难。吸入100ppm持续30分钟或300ppm持续5分钟通常致命。

虽然肠道外接触的毒性反应在数秒内开始,但摄入或皮肤暴露的毒性反应延迟数分钟至数小时,这取决于暴露的程度。摄入氰化物盐导致胃部刺激,通常引起呕吐和腹痛。成人致死口服剂量为氢氰酸50mg或氰化钾200mg。估计致死的皮肤暴露剂量为100mg/kg。

可能导致获得性高铁血红蛋白血症的药物和化学物质

药物

化学品和环境物质

氨基水杨酸

乙酰苯胺(用于油漆、橡胶、染料)

氯法齐明

苯胺和苯胺染料(如尿布和洗衣标记油墨,皮革染料,红色的蜡笔)

氯喹

防冻剂

氨苯砜

苯衍生物(用作溶剂)

局部麻醉药,外用喷剂和药膏包括苯佐卡因、利多卡因和丙胺卡因

氯酸盐、铬酸盐(用于化工合成)

甲氧氯普胺

过氧化氢(用作消毒剂和清洁剂)

亚甲蓝*

萘(用于樟脑丸)

硝酸甘油

硝酸盐和亚硝酸盐

非那西丁

百草枯(用于除草剂)

非那吡啶

间苯二酚(用于树脂熔化和木材提取)

伯氨喹


拉布立酶

遗传性疾病(非常罕见)

醌类

色素缺乏

磺胺类药物

M血红蛋白病

严重氰化物中毒的幸存者可能出现延迟发作的帕金森综合征或其他神经系统后遗症。基底神经节对氰化物毒性特别敏感。基底神经节损伤可能由直接的细胞损伤或继发性缺氧作用引起。氰化物暴露后数周,大脑的计算机体断层扫描和磁共振成像检查可能证实放射影像学改变。症状的消退存在差异并且治疗为支持性。

慢性氰化物暴露导致模糊症状,如头痛、味觉障碍(异常味觉)、呕吐、胸痛、腹痛和焦虑。至少有3种隐匿性综合征与慢性、低水平的氰化物暴露有关:烟草中毒性弱视、热带共济失调性神经病变以及Leber遗传性神经病变。

烟草中毒性弱视主要发生在男性吸烟者中,其表现为进行性视力损失。该病可能是由于患者生来就没有对氰化物解毒的能力,停止吸烟或给予羟钴胺(Cyanokit)后症状可能逆转。

TAN是一种脱髓鞘疾病,与过量木薯食用有关,通常发生在贫穷和营养不良者中。木薯植物中含有一种氰(亚麻仁苦苷),不充分的加工可能不能除去亚麻仁苦苷。TAN的体征和症状包括皮肤感觉异常、共济失调、听力损失和视神经萎缩。维生素B12缺乏可能促成该病。停止食用木薯及给予维生素B12能改善症状。

Leber遗传性眼神经病变是一种罕见的中央视觉逐渐丧失,似乎由氰化物代谢缺陷所致。硫氰酸生成酶缺乏是一种提出的机制。

实验室评估

对可能中毒患者的常规实验室评估应包括:

指尖血糖,以排除低血糖是任何精神状态改变的原因;

对乙酰氨基酚和水杨酸盐水平,以排除这些常见的共同摄入物;

心电图,以排除影响QRS或者QTc间期的药物诱发的传导系统中毒;

对育龄妇女进行妊娠试验。

在可能发生氰化物中毒的情况下,特异性检查也应包括以下:

基本化学物质以及动脉血气以评估阴离子间隙性代谢性酸中毒;

血清乳酸,以确认乳酸性酸中毒;

中心静脉血气以评估静脉-动脉氧分压的梯度;

碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白水平(碳氧血氧检测):特别是如果担心患者同时存在一氧化碳暴露或者暴露于产生高铁血红蛋白血症的药物。

阴离子间隙性酸中毒:预计氰化物中毒会出现严重的代谢性酸中毒伴阴离子间隙增大。除了对细胞呼吸的抑制作用之外,氰化物还可诱导心血管衰竭和癫痫发作,这加重阴离子间隙性代谢性酸中毒。 

乳酸盐:氰化物中毒患者的血清乳酸盐浓度升高。一项针对11例氰化物中毒的ICU患者的回顾性研究发现,血浆乳酸盐水平与血液氰化物水平显著相关。乳酸盐水平与收缩压、呼吸频率及动脉血pH之间呈显著负相关。事实上,已显示乳酸水平大于等于10mmol/L对吸入烟雾受害者的氰化物中毒具有敏感性及特异性。因此,如果患者血清乳酸盐水平正常,临床医生应考虑其他诊断。治疗期间连续测定乳酸盐水平可用于监测病情的进展。

静脉氧分压:氰化物中毒患者可能出现静脉-动脉氧分压梯度变窄(即静脉高氧)。氰化物抑制细胞氧化磷酸化,导致外周组织从血液中获取的氧气大幅减少。这导致中心静脉氧合增加。检查时患者皮肤显得潮红并且视网膜小静脉可能呈现鲜红色。实验室评估可能显示动脉-静脉氧梯度下降。临床医生需谨记氧梯度下降为非特异性,可由其他氧化磷酸化抑制剂引起。

氰化物水平:虽然可检测血液氰化物水平以确诊,但其结果并不能及时获得而影响其临床价值。解毒治疗必须根据临床表现尽快进行。血液氰化物水平可能因为试验的贮存条件和检查及时与否变得不可靠。然而,与心动过速/潮红、反应迟钝、昏迷和死亡相关的血液氰化物水平分别为0.5-1mg/L、1-2.5mg/L、2.5-3mg/L和大于3mg/L。

Cyantesmo试纸条是一种比色试纸条,用于废水检查和验尸期间。一项体外研究评估了这些试纸检测模拟样本中氰化物的能力,并发现这些试纸只有在氰化物水平明显升高时其检测才准确。在可能考虑将该试验作为常规临床使用之前,应进一步研究以证实其准确性。

诊断

氰化物中毒是一种不常见的疾病。因此,临床医生根据病史和临床表现高度怀疑时考虑诊断。对于火灾受害者或报告有氰化物摄入的患者、在工作中暴露的患者或最近接受过硝普钠治疗的患者,均应考虑氰化物中毒的可能性。当无法获得清楚的病史时,对于任何有病因未知的精神状态改变及代谢性酸中毒的患者,临床医生都应考虑氰化物中毒的可能性。

鉴别诊断

一氧化碳中毒与氰化物中毒的表现相似。由于氰化物中毒可能的症状和体征多样性,所以临床医生必须考虑许多可能的诊断,包括下文所列出的部分。一般来说,因为这些毒物极少有迅速可用的诊断性试验,所以其诊断需基于暴露史和相符的临床表现。如果对诊断存疑,临床医生应向医学毒理学家或区域性毒物中心寻求帮助。 

出现精神状态改变、癫痫发作、低血压和乳酸酸中毒的患者可能由以下物质中毒引起:三环类抗抑郁药;异烟肼;有机磷酸酯类;水杨酸盐;产生高铁血红蛋白的药物;士的宁。

暴露于一种气体后突然失去意识的患者可能由以下物质引起中毒:一氧化碳;硫化氢气体;磷化氢;胂;窒息剂(如甲烷)。

此外,氯化氰暴露与任何化学刺激物(如氯气)暴露可能相似。

处理

如果不治疗,氰化物中毒快速致命。如果临床病史和检查提示氰化物中毒,解毒治疗必须立即给予,除非有任何禁忌证。其处理也应包括复苏和去污染。本文提供一个总结性表格以帮助紧急处理。 

首先,临床医生必须开放患者的气道、稳定呼吸和循环。不论患者的脉搏血氧读数为多少,应保证患者气道畅通(根据需要)且应给予高流量氧气。口对口人工复苏禁用于氰化物中毒。这是由于心肺复苏的施救者存在氰化物暴露的风险[16]。与此相对,应根据高级心脏生命支持方案提供CPR。

可给予无反应的患者葡萄糖、维生素B1和纳洛酮。应使用苯二氮卓类药物治疗癫痫发作。低血压应使用补液和血管升压药治疗,根据需要。根据需要治疗合并症和同时发生的暴露。 

通过吸入或局部暴露引起氰化物中毒的患者必须使其迅速远离暴露源,脱掉其衣物并适当弃置。皮肤暴露时,必须用肥皂和清水清洗伤口以防止进一步吸收。在完成适当的去污染之前,施救者应穿着防护服且戴上防毒面具。

在口腔摄入的情况下,应迅速进行胃肠道去污染,因为氰化物吸收迅速。应给予单次剂量的药用炭(activated charcoal, AC)(成人50g;儿童1g/kg,最多50g)。多次剂量的药用炭或泻药(如枸橼酸镁或山梨醇)并无作用。对精神状态抑制的未插管患者不应使用药用炭。尽管实验室研究已证明氰化物与药用炭结合不佳,但动物研究显示,摄入致死剂量的氰化钾后接受药用炭的大鼠中死亡率降低。

不推荐进行口胃灌洗。只有当摄入60分钟内就诊并且认为有大量氰化物存在于上消化道时才可尝试使用口胃灌洗。

解毒剂

如果临床病史和检查提示氰化物中毒,必须立即给予解毒治疗,除非有任何禁忌证。

氰化物中毒的解毒治疗包含3个策略:氰化物的结合、高铁血红蛋白血症的诱导和给硫剂的使用。在欧洲,硫代硫酸钠和羟钴胺的联合使用已成功治疗严重中毒。在美国一些无法获取羟钴胺的地区,氰化物解毒包可能仍用于以提供氰化物解毒药。该解毒包包括亚硝酸异戊酯(12支0.3mL安瓿)和亚硝酸钠(2支300mg/10mL安瓿)以诱导高铁血红蛋白血症以及硫代硫酸钠(2瓶12.5g/50mL小瓶)作为给硫剂。该解毒包设计用于治疗2名成年患者或用于1名成年患者治疗2次。

同时存在一氧化碳中毒的情况下,禁止使用亚硝酸异戊酯或亚硝酸钠的治疗

氰化物中和的一种策略涉及直接结合氰化物,更愿意使用羟钴胺(Cyanokit)。依地酸二钴也与氰化物结合,但可能引起严重的副作用。

羟钴胺是维生素B12的前体,含有一个钴部分,可与细胞内氰化物极易结合,且其亲和力大于细胞色素氧化酶与氰化物的亲和力,结合后形成维生素B12。该分子稳定,副作用很少且易随尿液排泄。羟钴胺的剂量为静脉给药70mg/kg(通常成人剂量为5g)。该剂量对大多数成年患者有效。根据中毒严重程度或对治疗的临床反应可再给予一次减半剂量。尽管儿科患者的最佳剂量并未充分确定,但一些人推荐静脉给药70mg/kg(最大剂量5g),其半衰期为24-48小时。

在法国,羟钴胺通常与硫代硫酸钠合用,已显示对于严重氰化物中毒,联合用药是有效且安全的。一项对重度吸烟者的研究发现羟钴胺使氰化物水平降低59%。  

当给予推荐剂量时,羟钴胺可导致皮肤、血浆、尿液和黏膜暂时性微红变色。这些变化持续2-3日,使比色试验(如血清肌酐、血清天门冬氨酸氨基转移酶、胆红素和镁)的实验室值改变。但羟钴胺的静脉输注似乎会干扰总血红蛋白、碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白和氧合血红蛋白的碳氧血氧检测测定。如果在抽取血样以测定碳氧血氧前给予羟钴胺,可能使烟雾吸入受害者的评估复杂化。

在一项针对成人羟钴胺剂量的研究中,高剂量羟钴胺的不良反应包括皮疹、头痛、恶心、胸部不适、淋巴细胞百分比下降和吞咽困难。在推荐剂量下,已有暂时性高血压和心率减慢的报道。总的来说,认为羟钴胺是安全且有效的。

依地酸二钴在英国使用,它是氰化物的静脉螯合剂且迅速发挥作用。剂量为20mL 1.5%溶液,给药持续1分钟。该药与多种严重副作用相关,包括癫痫发作、过敏性休克、低血压和心律失常。因此,只有当几乎确诊氰化物中毒且无替代治疗可用时才使用该药。

另一种解毒策略涉及诱导高铁血红蛋白。高铁血红蛋白的形成需要将血红蛋白中的二价部分氧化为三价形式。这为氰化物提供了有吸引力的可供选择的结合位点,与细胞色素复合体上的结合位点直接竞争。当氰化物与高铁血红蛋白时结合,形成毒性相对较弱的氰化高铁血红蛋白。

通过给予亚硝酸异戊酯、亚硝酸钠或二甲氨基苯酚(dimethylaminophenol, 4-DMAP)以完成高铁血红蛋白血症的诱导。打开亚硝酸异戊酯安瓿后让患者吸入,每分钟吸入药物持续30秒,治疗期间30秒的暂停使充分氧合。亚硝酸异戊酯仅诱导5%的高铁血红蛋白血症,因此该方法仅为暂时性措施。在静脉通路不可用时可使用该药,如院前。

静脉给予300mg(或10mg/kg)亚硝酸钠诱导15%-20%的高铁血红蛋白血症。大多数患者易耐受这种水平的高铁血红蛋白血症。然而,高铁血红蛋白使得氧气-血红蛋白解离曲线左移而进一步阻碍氧气向组织运送。体重小于25kg的儿童以及贫血患者需要降低剂量。对于普通成年患者,氰化物治疗的目标是诱导20%-30%水平的高铁血红蛋白血症,但该水平的高铁血红蛋白对于几乎无生理储备的儿童或贫血患者可能致命。

氧合血红蛋白解离曲线

正常成人血红蛋白(血红蛋白A,实线)的氧合血红蛋白解离曲线。在氧分压27mmHg,血氧饱和度50%(P50为27mmHg);在氧分压100mmHg,血氧饱和度100%。典型的混合静脉氧分压约40mmHg,血氧饱和度约为75%。将曲线向右移动(红线)可以将血氧饱和度降低至50-60%。这对于40 mmHg的氧分压是有意义的,这意味着更少的氧气与血红蛋白结合,更多的氧气输送至组织。 相反的情况发生在左移(蓝线)。

对于不能耐受显著的高铁血红蛋白血症的成年患者,根据患者的血红蛋白调整至其合适的硝酸钠剂量。大致初始剂量如下:

血红蛋白为7g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.19mL/kg;

血红蛋白为8g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.22mL/kg;

血红蛋白为9g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.25mL/kg;

血红蛋白为10g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.27mL/kg;

血红蛋白为11g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.30mL/kg;

接受亚硝酸盐的患者可能出现低血压和心动过速。也可能出现关节痛、肌痛、呕吐和精神病。亚硝酸盐应避免用于妊娠妇女。

除了诱导高铁血红蛋白血症外,亚硝酸盐也可能通过引起血管舒张而提供益处。亚硝酸盐释放氧化亚氮(一种血管扩张剂)从而增加流入肝脏和其他器官的血液,因此增加氰化物的代谢。结果是与其他血管扩张剂有协同作用,保护患者身体免受氰化物毒素的影响。

二甲氨基苯酚(dimethylaminophenol, 4-DMAP)是另一种高铁血红蛋白诱导剂,该药被德国引入进治疗。4-DMAP的给药剂量为5mL 5%溶液(静脉给药),给药持续1分钟。该药作用强且起效迅速,给药后5分钟内达到高铁血红蛋白峰水平。4-DMAP的效能有疑问,可能需要亚甲蓝以逆转高铁血红蛋白血症的程度。亚甲蓝被推荐用作高铁血红蛋白血症的逆转剂,但在氰化物中毒情况下应避免使用,因为其使用可释放游离氰化物。4-DMAP的其他潜在不良反应包括网状细胞增多、肾毒性和溶血。 

特别值得注意的是,火灾受害患者可能同时受一氧化碳和氰化物毒性影响。碳氧血红蛋白使氧气-血红蛋白解离曲线左移从而导致组织缺氧。在这些患者中,诱导高铁血红蛋白血症可能是致命的。

第3种解毒策略涉及使硫氰酸生成酶的给硫剂的可用性达到最大;硫氰酸生成酶是一种普遍存在的酶,它通过将氰化物转化为硫氰酸盐而解毒。之后硫氰酸盐由肾脏排泄。硫代硫酸钠为治疗性给硫剂的首选。

理论上,要达到完全解毒,硫代硫酸钠/氰化物的比例需要3:1。硫代硫酸钠的标准成人剂量为50mL 25%溶液或12.5g。该药物起效可能慢(30min)。由于10mg/dL或更高水平的硫氰酸盐可能导致精神病、关节痛、呕吐和肌痛,所以肾衰竭患者可能需要血液透析以除去血流中的硫氰酸盐。然而,对于大多数患者,硫代硫酸钠安全且耐受良好。

在一项动物试验中,单用亚硝酸盐将氰化物需要致死的剂量提高至3倍,而单用硫代硫酸盐治疗将上述剂量提高至4倍。然而亚硝酸盐和硫代硫酸盐合用将上述剂量提高至13倍,表明两种治疗的协同作用。

两项动物研究的结果表明高压氧(hyperbaric oxygen, 高压氧)与解毒疗法联合使用,对氰化物中毒是有效的治疗。一项研究发现高压氧可促进氰化物从组织到血液的转运,理论上增强解毒作用。据另一项研究报道,高压氧治疗改善呼吸状态且减少脑部乳酸盐的激增。需要进行进一步的研究和人类中的对照研究以证实这些初步发现。

解毒治疗指南

虽然氰化物中毒罕见,但出现氰化物中毒时需采取果断行动。我们推荐在可获得硫代硫酸钠和羟钴胺时,用这两种药物治疗。在没有羟钴胺的医院,虽然使用亚硝酸盐治疗可挽救生命,但是对于由其他原因所致的危重患者,诱导20%-30%的高铁血红蛋白血症可能是灾难性的。当病史强烈提示为氰化物毒性时,我们推荐立即使用亚硝酸盐加硫代硫酸钠治疗。在这种情况下,治疗的益处超过高铁血红蛋白血症的风险。

可能氰化物中毒

治疗可用性因地区和医院不同而存在差异。对于很可能为氰化物中毒的患者,按照治疗的可用性列出以下一系列解毒治疗推荐:

对可获得羟钴胺国家的患者,羟钴胺是首选。

25%硫代硫酸钠1.65mL/kg(最大剂量12.5g)静脉给药和羟钴胺70mg/kg(标准成人剂量为5g)静脉给药。

在无法获得羟钴胺的国家,我们推荐对无亚硝酸盐禁忌证的患者使用Akorn氰化物解毒包治疗,该解毒包包括以下3种药物:

让患者吸入亚硝酸异戊酯(将其置于患者鼻下或通过气管导管),每分钟吸入30秒,持续3分钟。

亚硝酸钠10mg/kg静脉给药和25%硫代硫酸钠1.65mL/kg(最大剂量12.5g)静脉给药。

在无法获得羟钴胺的国家的患者,对有亚硝酸盐禁忌证的患者或者吸入烟雾的患者(等待碳氧血红蛋白化验结果期间)推荐:

仅给予25%硫代硫酸钠1.65mL/kg(最大剂量12.5g),静脉给药

在可获得4-DMAP或依地酸二钴的国家,并且患者对这两种药物都无禁忌证,且无法获得羟钴胺或Akorn解毒包推荐:

4-DMAP(5%)5mL,静脉给药,持续1分钟。

如无法获得4-DAMP且诊断清楚,依地酸二钴(1.5%)20mL,静脉给药,持续1分钟,仅当高度怀疑为氰化物中毒或确诊为氰化物中毒时

可疑氰化物中毒

对于可疑的氰化物中毒患者,根据治疗手段的可用性列出以下一系列解毒处理方法推荐:

对于可获得羟钴胺国家的患者推荐:

25%硫代硫酸钠1.65mL/kg(最大剂量12.5g)静脉给药和羟钴胺70mg/kg(标准成人剂量为5g)静脉给药。

在无法获得羟钴胺但可获得Akorn氰化物解毒包的国家推荐:

25%硫代硫酸钠1.65mL/kg(最大剂量12.5g)静脉给药且不使用亚硝酸盐

给予硫代硫酸钠后,应立即进行进一步检查(例如混合中心静脉血氧饱和度、血气分析以及进行碳氧血样测定以检测碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白)。如果辅助数据强烈支持氰化物中毒并排除患者症状的其他可能原因,推荐按上述方法给予亚硝酸盐。 

烟雾吸入者的经验性治疗

临床医生应考虑吸入烟雾的受害者氰化物中毒的可能性,只要怀疑其氰化物中毒,就开始相应治疗。通常,家庭火灾受害者的意识水平降低,这可能是由氰化物、一氧化碳、其他吸入性或摄入性毒素、创伤性休克或头部损伤引起。对于吸入烟雾的受害者出现无法解释的乳酸性酸中毒或者呼气末二氧化碳(end-tidal CO2, EtCO2)水平低或降低,我们建议开始采用针对氰化物毒性的经验性治疗。如果无法获得这些测量值,我们建议对任何出现意识水平降低、心脏骤停或心脏失代偿的患者开始治疗。

建议采用以下解毒治疗:

25%硫代硫酸钠1.65mL/kg(最大剂量12.5g)静脉给药和羟钴胺70mg/kg(标准成人剂量为5g)静脉给药。

如果可能有一氧化碳毒性,禁止使用亚硝酸异戊酯或亚硝酸钠治疗,直到排除其一氧化碳中毒被排除之前。

在确定烟雾吸入受害者的处理方法时,血清乳酸和EtCO2监测可能提供有用信息。氰化物毒素使线粒体中毒,迫使细胞使用无氧代谢。这导致乳酸性酸中毒以及EtCO2的代偿性下降。

儿童和成人急性氰化物中毒的流行病学和临床表现相似。羟钴胺为氰化物中毒的首选疗法,认为该药对儿童安全。尽管尚未充分确定儿科患者的最佳剂量,但一些人推荐70mg/kg静脉给药。

对于氰化物中毒的儿科患者,主要的担忧涉及无法获得羟钴胺时使用Akorn氰化物解毒包的治疗。

为了避免危险高水平的高铁血红蛋白,需根据患者血红蛋白确定亚硝酸钠剂量。亚硝酸钠的大致初始剂量(给药速率不超过5mL/min)如下:

血红蛋白为7g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.19mL/kg;

血红蛋白为8g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.22mL/kg;

血红蛋白为9g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.25mL/kg;

血红蛋白为10g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.27mL/kg;

血红蛋白为11g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.30mL/kg;

血红蛋白为12g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.33mL/kg;

血红蛋白为13g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.36mL/kg;

血红蛋白为14g/dL,剂量为3%亚硝酸钠0.39mL/kg;

血红蛋白试验的床旁检测使该疗法更易实施。在急诊科难以快速获得血红蛋白水平,可基于儿科患者的体重确定剂量。静脉给予亚硝酸钠10mg/kg,或者静脉给予3%溶液0.33mL/kg。为避免显著的低血压,剂量不应超过10mL且给药速率不应超过5mL/min。

静脉给予25%硫代硫酸钠溶液1.65mL/kg,最大剂量最多12.5g(50mL)。与亚硝酸钠相比,似乎硫代硫酸钠引起的不良反应较少,并且认为后者在儿童中安全使用。在一项志愿者研究中注意到胃肠道症状及注射部位的局部灼伤本文完)。

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