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脑过度灌注综合症（cerebral hyperperfusion syndrome, CHS）是一种发生在颈动脉内膜剥脱术（carotid endarteretomy, CEA）后或者颈动脉支架植入术（carotid artery angioplasty and stent placement, CAS）后的并发症，临床表现包括额颞部、眼眶周围的搏动性头痛（有时头痛可呈弥散性）；眼面部的疼痛；恶心、呕吐、意识障碍、脑水肿和视力损害；癫痫；神经功能损害；颅内或者珠网膜下腔出血等。一般情况下CHS临床表现较轻，但如果未加以正确的诊断与处理，CHS可引起严重甚至威胁生命的后果。CHS的诊断主要依靠非特异性的症状和体症，临床工作中，容易误诊成颈动脉手术前后常见的并发症，如脑血管栓塞和血栓形成。本文就CHS的病因、病理生理、诊断与治疗等发面作一综述。复旦大学附属中山医院血管外科王利新 1 流行病学 CEA术后多数患者会出现无症状的同侧脑血流量增加（高于基础值20－40％），一般持续数小时。部分患者术后脑血流量超过基础值100－200％，这种血流量增加常在术后3－4天达到高峰，术后6－7天降至稳定状态，有时可维持1－2周[1]。CEA术后相当一部分患者发生过度灌注（目前定义为血流量超过基础值1倍以上），部分患者出现症状即称之为CHS[2]。CHS可以发生在CEA术后4周之内的任何一天[3]，大部分的研究报导其发生在术后数小时到数天之内，其发病率因各个研究样本数、入组病人、诊断标准不同而存在较大差异，约为0.2％－18.9％。 2 正常的颅内血管调节 正常情况下，当体循环血压在60－160mmHg之间时，大脑依靠二氧化碳和自身调节维持血供。二氧化碳主要对小动脉（0.5－1.0mm）起调节作用，对直径大于2.5mm的血管没有明显作用。脑血管的自身调节包括肌原性和神经原性调节两部分。肌源性调节的作用是当血压升高、血管内压力增大时，平滑肌细胞去极化收缩血管，从而控制脑血流量[4]。当血压升高超过肌源性调节的范围时，血管自身调节主要依靠分布在外膜的交感自主神经[5]，交感神经在血压升高时收缩血管，产生神经原性调节，这种由相应支配神经产生的血管调节称作为血管神经偶联。椎基底动脉系统的交感神经分布相对稀疏，交感神经保护作用相对较弱，因此较其它部位更容易发生CHS。 3 CHS的病理生理 三种机制可能在高灌注和CHS的发生过程中起作用。 3.1 脑血管自身调节功能损害，不能对抗CEA术后脑血流量的增加 脑血管反应性降低和储备功能下降者易发生CHS支持这一理论[3]。对于这些患者，同侧大脑中动脉的平均血流速度在CEA术后呈压力依赖性，不能有效地对抗血压的波动，降低体循环压力后可以使大脑中动脉的血流速度恢复正常，脑血流量降低，患者症状常能得到缓解。多种因素导致脑血管的自身调节机制失衡。①术前的低灌注区域存在脑血管自身调节能力下降，CEA术中颈动脉阻断进一步加重脑血管自身调节能力的损害。②术前脑血管的内皮功能损害。实验性地损伤颈动脉内皮细胞降低甚至导致肌源性自身调节功能完全失常[6]，颈动脉狭窄者常伴有高血压和糖尿病等伴存疾病，高血压或者糖尿病引起的血管病变引起血管内皮损害，因此常伴有不同程度的调节功能障碍。③化学介质。NO是一种重要的心血管化学介质，NO引起脑血管舒张和通透性增加，导致血管自身调节功能损害，参与CHS发生[7]。④氧自由基。CEA术中，短时间的颈动脉阻断，即会产生大量的氧自由基。目前研究证明这些自由基能破坏内皮细胞，引起血管自身调节功能障碍，促进CHS发生。临床研究证实，应用自由基清除剂可以降低术后发生高灌注的危险性。⑤另一种可能的危险因素是PH值。血管手术过程中的酸碱处理不当常会促进高灌注发生，说明存在导致血管自身调节失衡的因素。研究证实，术后二氧化碳浓度的升高损害血管自身调节功能，进一步加重高灌注[8]。 3.2 压力感受反射障碍 正常情况下，压力感受反射起到缓冲体循环动脉压力急剧变化的作用。CEA术后局部神经的破坏导致压力感受反射障碍[9]，此时，压力感受反射不能有效地对抗体循环血压的升高，导致大脑血供增加。 3.3 三叉神经血管反射障碍 正常情况下，三叉神经血管反射系统具有脑保护作用，它能使血管在受到缩血管物质刺激后恢复到正常张力；参与调节导致大脑灌注增加的血管活性物质的释放，它的上述作用在三叉神经节切除后即受到抑制[10]。 4 病理 CHS发生后，大量的液体渗出到毛细血管周围的星状细胞和间质内。为防止颅内出血，细胞通透性增加，液体通过胞吞作用在细胞内外进行交换。这种水肿最后导致细胞内外静水压的平衡[11]，椎基底动脉系统交感神经分布较少，因而病变最为明显。CHS病人尸检所见与恶性高血压脑病者相似，包括内皮细胞的水肿和增生、红细胞的外渗和纤维蛋白的坏死。 5 CHS的危险因素 多种因素促进CHS 的发生。脑血管功能储备降低、手术后的高血压、高灌注是最重要的危险因素[12]。术前脑血流量和脑储备功能下降的患者在术后发生长时间高灌注的可能性较大[3,13]。血压控制是预防和治疗CHS 的核心内容。 6 CHS 的影像和功能检查。 两类表现对筛查易发生CHS者有意义：1.术前证实存在大脑低灌注；2.术中或者术后证实存在大脑高灌注。CT、MRI和经颅多普勒（transcranial Doppler, TCD）是最经常用到的影像学检查方法，其它方法包括单光子发射的体层成像( single photon emission computerized tomography, SPECT )和PET，脑电图（electroencephalogram，EEG）在颈动脉手术中判断患者对缺血反应性中应用较多，但对诊断CHS 意义不大。 6.1 CT CT在颈动脉手术术前检查中的价值有限，它不能发现CHS所有的危险因素。CHS 发生后早期，当SPECT检查已经提示存在高灌注时，常规的头颅CT检查可以无任何异常表现。CHS发生后CT检查一般表现为弥散性或者片状的白质水肿；占位效应；CEA同侧不同程度的出血。因为椎基底动脉系统的交感神经分布较为稀疏，相对耐受CHS的能力较差，所以后循环系统枕顶部的白质水肿最为明显[14]。 6.2MRI 对于缺血性病变，MRI远较CT敏感，同时MRA可以无创地对颅内外的血管进行评估，因此，MRI适合术前检测CHS的危险因素。MRI的异常表现包括白质的水肿；局灶性的梗死；局限性或者大范围的出血等[15]。应用新的磁共振技术可以检测脑血管的反应性，如动态磁化率增强MRI和灌注加权MRI[16]。弥散加权MRI 基于水分子弥散速率的差异，对缺血性病变的检测较传统的MRI更为敏感。一项研究对4例CEA术后出现症状的患者分别进行弥散加权和灌注加权MRI检查，弥散加权MRI没有异常发现，而灌注加权MRI显示双侧大脑半球血流量之间存在差异。灌注加权扫描并不是一个定量检测方法，不能计算大脑半球之间血流量差异的绝对值[17]。 6.3 TCD TCD利用特定的探头测量大脑中动脉的血流速度。在脑血管的自身调节过程中，大脑中动脉的管径保持恒定，因此大脑中动脉血流速度的变化与大脑血液灌注之间存在很好的相关性。TCD可以显示大脑中动脉血流直接和实时的信息，通过TCD能获得术前是否存在低灌注、脑血管的反应性、术后是否发生高灌注和动脉栓塞等信息。在已发生CHS的患者中，TCD通常显示同侧大脑中动脉血流速度上升150-300%，血压下降后高灌注的纠正与临床症状随之改善。除了测量大脑中动脉的血流速度之外，TCD还可测量阻力指数（resistive index，RI）［Pourcelot′s index RI＝（收缩期最大血流速度－舒张期最低速度）／收缩期最大血流速度］和搏动指数（pulsatility index，PI）［Gosling′s index PI＝（收缩期最大血流速度-舒张期最低速度）／平均速度］，均可反映检测血管的血流阻力状态。PI降低代表舒张期血流增加和血管阻力下降。RI降低意味着远端血管阻力下降。TCD检查的数据显示：CEA术后大脑血管的自身调节需要很长一段时间才能得到恢复，一般常在6周内稳定；降低的术前大脑中动脉血流速度、搏动指数和脑血管反应性与术后高灌注的发生有关；颈动脉阻断钳释放后的峰值血流速度和搏动指数升高能很好的预测术后将发生持续高灌注[18]。Ogsawara等[19]报导CEA松钳后峰值血流速度升高预测高灌注具有33%的假阳性，而TCD结合SPECT检查诊断高灌注的敏感性和特异性均达100%。但高达10%的患者因缺乏足够的骨窗而不能完成TCD检查[20]，检查结果也有一定的假阴性率。但TCD使用最为方便，能用于术前、术中、术后的检测。 6.4 EEG EEG广泛用于评估CEA术中颈动脉阻断后大脑的反应，以判断是否需应用转流管[21]。CEA术后，在出现再灌注性癫痫的患者中，EEG可以表现为正常波形或者弥散的波形减慢。CHS患者中，即使没有癫痫或在癫痫结束后，EEG仍可表现为单向的癫痫样放电，这些放电表明局部大脑存在兴奋点但已完全消散[22]，上述EEG表现是CHS敏感但是没有特异性的症状。EEG对鉴别是否发生CHS帮助不大。 6.5 PET O15标记的H20 PET 能在CEA术前评估是否存在低灌注状态或在术后评估是否存在高灌注[23]。PET检查能评估血流、代谢、水肿程度等指标，检查结果也较为准确，但目前仍缺乏足够的研究阐明PET检查证实的高灌注和CHS两者之间存在何种关系。 6.7 SPECT SPECT可以用来检测术前脑血流的储备功能和术后是否存在高灌注[24]。SPECT检测中脑组织的高摄取和术后CT扫描的异常发现之间有高度的相关性，当其他检查不能区分症状是由缺血还是高灌注引起时，SPECT有助于鉴别诊断，随着成像和分析技术的进展，SPECT的鉴别能力将进一步得到提高。 6.8 经颅局部氧饱和度监测 当大脑氧耗和体循环氧饱和度稳定时，大脑局部氧饱和度上升提示脑血流量增加。脑血流量可以通过近红外分光镜进行测定。最近的研究报导在CEA术后，大脑局部氧饱和度上升和脑血量增加之间存在极强的线性关系。以SPECT的检测结果作为标准，经颅局部脑饱和度检测高灌注的敏感性和特异性是100%[25]。 6.9 眼充气体积描记法 眼动脉血流量是了解大脑动脉血流的一个良好指标。眼充气体积描记检测简便易行。临床研究证实，如CEA 术后眼动脉血流量上升超过204%，则发生CHS的危险性很高[26]。 6.10造影剂增强的经颅实时彩色超声。 一项研究使用造影剂增强的经颅实时彩色超声诊断CEA 术后是否存在高灌注和预测是否会发生CHS[27]。实验结果显示：术后4天大脑中动脉平均血流速度/术前值≥1.5对诊断CHS的敏感性是100%，特异性是84%。 7 CHS 的预防 CHS 的预防包括选择合适的手术时间、麻醉类型和麻醉药物、控制高血压和预先给予氧自由基等方面。 7.1 手术的时间的选择 如果在脑梗后短时间内（3到4周内）进行手术，术后由于高灌注导致的脑软化灶出血的危险性较高，特别是对于大的或者进展性的脑梗。然而最近对欧洲颈动脉外科试验和北美症状性颈动脉外科试验的数据分析显示：对于神经症状稳定的患者而言，缺血性事件发生后2周内进行CEA术获得的益处最大[28]。这与两周内手术增加高灌注引起的出血理论矛盾。有报导认为近期（3个月内）对侧颈动脉CEA术也会增加发生CHS的危险，因此对侧手术史也是手术时机选择的一个考虑因素[29]。 7.2 麻醉的类型 目前的随机试验还不能完全证实局麻还是全麻状态下CEA术后更容易发生CHS。部分试验显示局麻组阻断钳松开后大脑中动脉的血流速度明显高于全麻组。对于这种现象是意味着同侧循环受到更好的保护、耐受力更强还是更容易发生CHS[30]？现有的研究仍未阐明。全麻时，不同的麻醉药物对脑血流量和自身调节的影响各不相同，应谨慎选择合适的麻醉药物和剂量。大剂量的挥发性卤素麻醉药可能会导致CHS发生。异氟烷是一种挥发性麻醉药，在达到相同麻醉效果的剂量下其血管扩张效应较小，因而是神经外科手术麻醉的首选。异氟烷对脑代谢和自身调节的影响呈剂量依赖性，大剂量时也会对脑血管的自我调节造成影响。N2O对脑血流量、颅内压、脑血容量的作用极小，浓度低于70%的N2O对脑血管的自身调节几乎没有任何影响。然而，NO联合使用异氟烷等挥发性麻醉药时可导致脑血管扩张，这种效应并且随着异氟烷浓度的升高而增强[31]。异丙酚常规用于已发生CHS的患者，它可能对脑代谢产生一定的影响，因此能使大脑的血流量向正常方向恢复[32]。同时，异丙酚能对抗儿茶酚胺引起的血压升高，并且不会影响脑血管的自身调节和对二氧化碳的血管活性[33]。 7.3 血压控制 术前控制血压对于预防CHS十分重要。有些药物在降低体循环压力的同时增加脑循环的血流量，部分药物对脑循环血流量的影响不大。选择何种药物，对于术后控制血压意义重大（见CHS的治疗）。对于术前血压控制良好者，尚无研究显示是否需将既往药物换成对脑血流量无影响的药物。 7.4 预先给予自由基清除剂 中枢神经系统再灌注过程中产生的自由基可引起缺血后的高灌注。依达拉丰抑制脂质环氧化过程和血管内皮损伤、改善脑水肿和组织损伤。最近的研究显示，颈动脉阻断前30分钟给予依达拉丰（60mg加入到100ml生理盐水中静滴）能降低CEA术后高灌注的发生率[3]。 8 CHS的治疗 8.1 降低体循环血压 8.1.1药物选择 CHS的患者的脑血流量呈血压依赖性，体循环的血压降低后，CHS症状能立即得到缓解。理论上，那些对脑血流量没有直接影响或者能起脑血管收缩的降压药物对CHS有益。临床上常用的降压药物，如直接的血管扩张剂（代表药物是硝普钠和硝酸甘油）和钙离子阻滞剂不适合CHS患者。血管紧张素II转换酶抑制剂和阻滞剂能增加大脑灌注。研究显示慢性心功能不全而长期使用卡托普利者尽管平均动脉压下降，但脑血流量仍有所增加，因而ACEI和ARB类药物不适合CHS者[34]。β受体拮抗剂降低动脉压力，在脑血管自我调节范围内对颅内压的压力影响很小。α1β受体拮抗剂拉贝络尔对脑血流量没有直接影响，能降低脑灌注压和平均动脉压约30%[35]，应用在CHS 中效果良好。因为CEA 术后血压升高和升高的颅内与外周血桨5-羟色胺浓度有关，可以选择中枢性的交感神经抑制剂。α2受体拮抗剂可乐定激动延脑突触后膜α2肾上腺受体，使中枢交感冲动传出减少，周围血管阻力降低，也激活周围血管α2受体，使儿茶酚胺释放减少，因而降低血压心率和心输出量，可用于CEA术后。保留脑干对压力感受器控制的敏感性是可乐定的另一特点[36]。 在CHS治疗中，拉贝洛尔和可乐定是较为合适的药物，其他降压药则有可能会加重症状。 8.1.2 治疗的时间 在大脑的自我调节完全恢复之前，应严格控制血压。大脑自我调节机制恢复时间因人而异,对治疗时间为多长较难确定。有些专家建议术后6个月内一直给与治疗[37]。有些以颅内双侧半球多普勒血流信号相等作为治疗结束的判定标准[38]。多数专家认为TCD适合于高灌注后随访。 8.2 局部神经阻滞 根据三叉神经血管反射通路在CHS发生中作用的假说，局部应用麻醉剂进行神经肌肉阻滞可作为CHS治疗的尝试，但效果仍有待观察[39]。 8.3脑水肿的治疗 脑水肿的治疗包括：应用镇静药物、短时间的过渡通气、治疗高热、应用甘露醇、高渗盐水和巴比妥类药物。虽然这些药物对于单纯脑水肿的治疗效果是肯定的，但目前尚缺 乏足够的研究显示这些药物CHS是有益的，糖皮质激素可能对治疗CHS有一定帮助[40]。 8.4抗惊厥治疗 目前的治疗研究不推荐常规预防性地应用抗惊厥药物。部分学者推荐当EEG出现周期性的单侧癫痫样放电时可预防性的应用抗惊厥药[41]。当患者出现CHS引起的单侧头痛和局灶性神经功能缺失时，可预防性的应用。当有明确的癫痫发作时，必须给与抗惊厥药。 8.5抗凝和抗血小板药物 CEA术后如出现癫痫，即应停用各种抗凝药物[2]。为防止其它心血管并发症，抗血小板药物应继续使用。 9 CHS的预后 预后与诊断和治疗是否及时准确相关。部分研究显示大部分的患者能完全恢复（可能与诊断治疗较早有关）；部分研究表明CHS后30%患者（严重的CHS 或者诊断较晚）不能完全恢复，残留神经症状；甚至有研究报导死亡率高达50%[2]。虽然颅内出血的发生率较低，但一旦发生，后果往往十分严重。 CHS是颈动脉术后特有的并发症，随着颈动脉传统和介入手术的广泛开展，术后出现CHS的情况将会逐渐增多。CHS的很多问题包括病因、预防和治疗措施等需要做更进一步的研究。
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