神经系统损伤

心脏手术后神经系统合并症是心脏手术后最常见和严重的合并症之一，目前发病率在5%左右，另外有10%患者可有迟发性表现。处理不当将严重影响手术本身的疗效和病人生存时间及生活质量。术后直接死亡原因中，脑部并发症占3%～6%。随着心脏移植的开展，移植后脑血管病也日益受到重视。从病因和病理角度，心脏手术合并神经系统损伤主要有：栓塞（气栓、血栓）、脑缺血缺氧损害、颅内出血、低温、代谢紊乱、婴幼儿神经系统不健全、神经系统先天畸形等。

（一）脑组织代谢的基本概念

1．脑组织重量约占体重2%，但血流量占心排血量的15%～20%。

2．正常颅内压为0．7～1．8kPa（5～13．5mmHg），＞2．7kPa（20mmHg）时脑毛细血管床受压导致微循环障碍；＞4kPa（30mmHg）时静脉回流受阻，脑水肿加剧；＞5．3kPa（40mmHg）时脑灌注压下降，脑血流量减少。

3．脑血流量取决于脑灌注压，即平均动脉压与颅内压之差，正常约10kPa（75mmHg）。平均动脉压＜6．7kPa（50mmHg），颅内压＞6kPa（45mmHg），脑灌注压＜5．3kPa（40mmHg）时，脑组织通过血管的舒缩调节血管阻力和血流的自动调节功能丧失，脑血流量显著减少。

4．脑血流量减少为正常的一半时，出现脑缺血症状。每百克脑组织血流量＜20ml／min，即有脑功能损害，低于8～10ml／min，产生脑组织不可逆损害。

5．葡萄糖是脑组织能量惟一来源。脑缺氧状态下，葡萄糖无氧酵解每分子产生仅2分子ATP，乳酸堆积使脑血管扩张，局部血流淤滞，则脑组织不能获得足量的氧和葡萄糖，又不能排出代谢产物，从而细胞受损。

6．常温下脑缺血10～15s时，脑内可利用的氧可全部耗尽；5min后，脑内储存的ATP耗尽，不能耐受长时间缺血缺氧。通常大脑皮质耐受时间约4min，小脑10～15min，脑干延髓20～30min，脊髓为45min，交感神经节为60min。

7．体温降至20℃时，脑组织耗氧为正常的25%，脑缺血耐受力可较正常体温时提高10倍。通常25℃低温下脑血循环阻断30min，20℃以下阻断60min，脑缺氧损伤可不发生。

（二）体外循环心内手术与脑部并发症

1．全身炎症反应综合征（SIRS）　全身炎症反应综合征（SIRS）并不仅见于炎症，可发生于多种严重损伤，体外循环后SIRS颇为常见，重在预防，出现后要及时干预，阻止MODS发生。处理不及时或不恰当则死亡率极高。发生SIRS最重要的危险因素是体外循环的时程。SIRS导致中枢神经系统改变主要有：皮质血管收缩之后迅速扩张；血－脑脊液屏障通透性增加；神经细胞代谢能力降低；颅内压增高；神经细胞膜损伤；白细胞黏附分子表达增加；合成和释放一氧化氮等导致神经细胞损害的物质。

2．脑缺氧性损伤　病理表现为神经细胞肿胀、皱缩、分解、坏死，最易受损的是大脑皮质。常见原因：

（1）循环中断：人工心肺机故障和操作失误，例如断电所致机器突然停止、泵管破裂、管道接头脱落、氧合袋失效、管道安装反向、供氧管扭曲脱落。应该注意在心肺机故障时，机器突然流量急剧降低或停止会产生大量动脉气栓，导致不同程度脑栓塞和脑缺氧。心肺转流前发生心脏骤停或其他情况迫使循环中断。

（2）低灌注压、低流量：最为常见。最常发生于灌注早期，体温未能均衡降低时平均动脉压降于6．7kPa（50mmHg）以下持续2～3min，即可引起意识障碍。有人认为在28℃时，流量＜40ml／（kg· min），平均动脉压＜8kPa（60mmHg），术后第1周内脑损伤的发生率可高达75%。

（3）主动脉阻断时间过长：主动脉阻断＞120min，脑缺氧性损伤可达30%左右。

（4）灌注管和引流管插管原因：静脉引流不畅，中心静脉压过高，主动脉插管位置不当（如插管位置过深达无名动脉口或直接向左颈总动脉灌注，使脑过度灌注；插管伸至主动脉后壁产生脑灌注不良）。

（5）其他：降温时，灌注温度与体温之间温差过大（＞15～17℃），可刺激脑血管痉挛和产生微气泡。低氧血症、血液过度稀释等可造成脑组织供氧不足。

3．脑栓塞　主要以气、血栓常见，此外尚有组织碎片、钙化斑块、脂滴、异物等。

（1）气栓：人工心肺机故障或操作失控（破裂及插管、接头不紧）；心脏切开后空气经间隔缺损、引流管、针孔等进入左心；静脉回流阻塞使氧合器血槽平面突然减少而空气进入脑内；残留在左心或主动脉根部气体未排除净而开放循环后进入脑内；氧合器氧流量过大和过度饱和；预充液中溶解气体的释放（降温或复温过快）。

（2）血栓：预充库血中有形成分聚集形成的微栓，心脏附壁血栓的脱落，各插管血栓形成，其他继发性血栓等。

（3）颗粒栓子：凝血过程中析出的纤维蛋白、手术过程中心腔残余组织碎片、钙斑微粒、异物、脂肪等，心脏复跳后随血流进入脑内。

4．颅内出血　较为少见，与颅脑损伤、原有脑梗死、抗凝药使用不当或脑血管畸形有关，一旦出现预后严重。主要原因包括：

（1）体外循环时全身肝素化和血液稀释，凝血因子破坏和纤维蛋白消耗使凝血机制功能障碍，在血压升高时易产生脑出血。

（2）体外灌注压较低，腔静脉引流和利尿药应用使脑压减低、脑容积缩小，则硬脑膜内陷可产生硬脑膜血管撕裂。

（3）低温转流灌注压过高；静脉压过高致脑水肿出血等。

5．精神症状　高龄、既往有酗酒史、体外循环转机时间长、代谢紊乱、药物毒性副作用是术后精神症状的诱因。

（三）脑部并发症的临床表现

脑损害临床表现在麻醉停止后即刻，亦可延迟至术后数小时或数天后产生，并与脑损伤部位、性质和程度有关。

1．脑损害依临床表现和预后严重程度分类　①轻度：神志仍清醒，但可有倦睡或兴奋，或精神错乱。瞳孔正常，对光反射敏感。可有短暂性轻度偏瘫等神经体征。预后良好，恢复迅速而且完全。②中度：昏迷或神志不清，伴或不伴有局灶性神经体征。有局部或全身性抽搐，肢体肌张力增高或弛缓。恢复缓慢，但临床症状可持续改善。③重度：深昏迷，瞳孔固定散大，四肢弛缓或间歇出现四肢强直。反射完全消失。病情多不可逆，以致呼吸和循环衰竭死亡。少数病人经全力抢救虽能幸存，但多残留神经系统后遗症。

2．脑气栓多有特征性表现　即术后48h内病人出现意识丧失，癫样发作全身抽搐2～3min或数分钟，除伸性跖反应外，可不伴有局部神经体征。

3．运动障碍表现　为局部肌肉弛缓或高张力、单侧肢体自主活动减弱、甚至瘫痪；两侧瞳孔不等大，不规则或散大，光反射迟钝或消失。

锥体束征神经反射包括伸性跖反射、腹肌反射、提睾反射；反映间脑受损的反射睫毛反射、结合膜反射、呑咽反射、咳嗽反射等改变。

4．脑电图检查　有助于判断脑损害的可逆性，如记录为平直线条，则提示脑损害不能恢复。

5．心脏术后精神紊乱　多在术后1～2d出现，持续1～2周，发生率1%～5%，大多持续数天。表现为定向力障碍、记忆丧失、焦虑、易怒、谵妄、迫害感等等。而“ICU精神病”始于进入ICU后3～5d，应加以鉴别。

（四）脑部并发症的预防和治疗

1．预防　对于手术前有动脉粥样硬化、脑血管意外病史、主动脉内球囊反搏、糖尿病、高血压、冠心病、高龄、长期过量饮酒等有高危因素者应高度警惕，术前充分交待。

术前及时发现颈动脉疾病，仔细体检，常规颈部听诊，必要时进行影像学检查明确。根据实际情况决定是否行颈动脉内膜剥离术。

对于动脉硬化病人，根据术前影像学资料及术中触诊，选择动脉插管或上主动脉侧壁钳最佳部位，防止硬化斑块碎片脱落。

手术完毕心腔充分排气，心脏不停搏心内直视手术要充分掌握适应证和技巧，防止左心系统气体经开放的主动脉瓣进入体循环。对有房间隔缺损、室间隔缺损或其他心内分流病例进行静脉插管时应在呼气末正压通气期间插入。

高凝状态病人术中术后提高警惕。体外循环中合理全身肝素化并密切监测，并且勤观察瞳孔情况。应用抗血栓材料制品。国外使用主动脉内过滤系统取得了满意的结果。

主动脉手术中，仔细充分冲洗切开的主动脉，可行头部血管隔离，逆行脑灌注等。心房血栓去除、黏液瘤摘除等手术关闭心腔切口前要彻底冲洗。

深低温停循环时，停循环时间一般不应超过45min，如果超过60min，可采用选择性顺行脑灌注或经上腔静脉逆行脑灌注。选择性脑灌注压力5．3～6．7kPa（40～50mmHg），逆行灌注时压力不宜太高，防止脑水肿。避免血糖过高，纠正酸中毒。

2．治疗　对于循环和呼吸状况不稳定者，要优先调整和治疗，然后根据脑损害性质和神经体征，酌情采取相应治疗措施。

（1）维持机械通气时，酌情增加通气量，使PaCO2处于2．7～4 kPa（20～30mmHg）水平，以轻度呼吸性碱中毒代偿脑细胞酸中毒。注意呼吸道清理，对于呼吸道分泌物过多、癫发作频繁、昏迷较深者，早期气管切开，利于有效给氧及分泌物清除。

（2）脑水肿治疗主要包括：①限制液体入量，成人每日总量不超过1　500ml。②早期应用脱水治疗，降低颅内压。甘露醇以1～2g／kg，每6～8小时重复应用，但对心功能较差者可以因增加前负荷而导致肺水肿，可以改用利尿药或白蛋白合用利尿药（呋塞米、布美他尼）治疗。③足量给予肾上腺皮质激素，维持3～5d。

（3）施行以头部为重点的全身降温（30～32℃），可头部冰帽配合人工冬眠药物（氯丙嗪和异丙嗪各50mg），哌替啶50～100mg，每4～6小时肌内注射1／4～1／2量，注意对心率和血压的影响。

（4）应用镇静药控制躁动和抽搐，可选用地西泮、硫喷妥钠（2 mg／kg）、氟哌啶醇（2．5～5g肌内注射）、丙泊酚（初量4～8mg／h，镇静后改为1～2mg／h维持）等药物静脉或肌内注射应用，水合氯醛30ml保留灌肠，还可酌情间断配合使用泮库溴铵等肌松药物。

（5）保持水电解质和酸碱平衡，供给充分热量。

（6）高压氧治疗是改善脑损害的有效措施。但已有明显感染、大出血、气胸者不宜使用。

（7）术中由动脉灌注管进入大量气体的病人，应立即使病人头低位，下肢悬于手术台外，提高血压，进行主动脉排气，同时行上腔静脉逆行灌注、主动脉插管引流以驱除脑血管内空气，并立即深低温，高浓度给氧，应用大量激素治疗。

（8）营养支持：昏迷3d以上考虑鼻饲，应用细胞营养药物，CT检查无颅内出血，考虑脑血栓者可酌情辅助肝素治疗。

（9）精神紊乱多可数日内自行消失，主要是应用镇静药稳定情绪和保证睡眠，防止病人自身伤害，给予精神安慰也是重要的措施。

（五）脊髓损伤

脊髓损伤在主要见于主动脉手术、主动脉内球囊反搏，表现为术后偏瘫或截瘫。脊髓保护包括：药物应用，如别嘌醇、纳洛酮、类固醇等；脑脊液引流、外周灌注、低温、感觉诱发电位（SEP）或动作激发电位（MEP）指导肋间动脉结扎、Adamkiewicz动脉成像和肋间动脉再植。

（六）周围神经损伤

1．膈神经损伤的治疗

（1）心外术中心包切开，游离乳内动脉和心包腔内放置冰屑等操作常可引起膈神经损伤，发生率约为25%；大部分为单侧膈神经损伤，产生一侧膈肌麻痹。

（2）单侧膈神经损伤多不表现呼吸性症状出现，胸部X线片显示损伤侧膈肌抬高，但有时会因同侧的肺不张或胸腔积液掩盖其X线表现，可通过超声波或透视观察膈肌“矛盾运动”进一步明确诊断。

（3）双侧膈肌神经麻痹，病人可有呼吸困难，腹式呼吸，并在术后撤除呼吸机前的呼吸过渡中出现明显的CO2储留。

（4）膈神经麻痹对术前已有呼吸功能不全病人，会增加围术期呼吸治疗的困难，呼吸功能恢复时间延迟。

（5）术中避免膈神经损伤；心包腔置冰屑时采用纱布垫或心包衬垫隔离是重要的预防措施，应成为手术操作的常规步骤之一。尤其对婴幼儿，其对膈肌麻痹不良后果的耐受力明显低于成人，而可能成为难以脱除呼吸机的重要因素之一。

（6）膈神经麻痹处理无特殊有效方法，主要依靠膈肌功能的自然恢复，大部分病人可在术后几周至2年内恢复膈神经功能。双侧膈肌麻痹，产生严重呼吸功能不全者，则可能需要行外科膈肌折叠手术。

2．四肢周围神经损伤

（1）胸骨牵开器牵开过大，撑开部位过高，可牵拉臂丛下束产生臂丛神经损伤；病人术后表现沿尺神经走行的麻木、感觉异常、上臂无力、刺痛感等。

（2）术中体位不当，病人肘部长时间受挤压而产生尺神经损伤，术后有手及五指的麻木、针刺感，因此术前摆放体位时，应在肘部加放布中垫。

（3）较少见的有坐骨神经损伤、下肢静脉取材致使腓神经损伤。

这些损伤通常无需特殊治疗，必要时请专科医师会诊，并配合针灸、理疗等。

3．其他少见的周围神经损伤　如喉返神经损伤等。