- 神经外科麻醉学(第3版)
- 韩如泉 王保国 王国林
- 5490字
- 2020-08-29 05:10:44
第四节 麻醉、麻醉药物与ICP
一、麻醉方式对ICP影响
(一)全身麻醉与ICP
1.麻醉诱导与ICP
麻醉诱导对ICP具有较大影响,喉镜显露和气管插管操作均可引起ICP升高。其增高幅度与疾病类型无关,而与麻醉诱导前基础ICP水平有关。诱导前ICP越高,插管后ICP增加也越多。大多数患者于插管后1分钟内ICP上升至峰值,以后逐渐下降。因此在刺激发生之前预防性给予丙泊酚、艾司洛尔或瑞芬太尼等短效药物以对抗置入喉镜、气管内插管、摆放患者体位及放置头架等造成的患者血流动力学巨大波动。
2.通气方式与ICP
(1)常频通气间歇正压通气(intermittent Positive Pressure Ventilation,IPPV)
由于吸气期气道正压可经胸腔传至脑静脉系统,使吸气期脑静脉充血,因而使ICP呈现与呼吸同步的压力波动,即吸气时ICP曲线上升、呼气时下降。动物实验发现,呼气末正压通气(positive end expiratory pressure,PEEP)时,压力可经胸腔传至脑静脉,使ICP增高。随着呼气末正压力加大,心输出量、脑血流量和动脉血压逐渐下降,而中心静脉压及ICP逐渐增高。若在PEEP同时应用生理盐水扩容,此时虽然可使血压及心输出量保持稳定,但是由于血管内液体可向血管外渗出而使脑间质液压力增加,反而使脑血流量下降幅度及ICP上升幅度增大。如果应用甘露醇扩充血容量,则不仅使心输出量和血压稳定,而且由于甘露醇使脑间质液压力下降,也可消除PEEP对脑血流量及ICP不利影响。在脑外伤患者研究发现,患者头高30°时,10cmH2O的PEEP仅使ICP升高0.1729kPa(1.3mmHg),且无一人因用PEEP而出现神经系统损害征象。在基础ICP2.66kPa(20mmHg)患者应用PEEP后平均ICP并不增高,因而认为脑外伤患者,即使存在颅内高压,10cmH2O PEEP也是安全的。
(2)高频通气(high frequency ventilation,HFV)
动物实验发现,应用HFV不引起ICP增高。HFV与IPPV显著不同的一点是气道压力小于后者,因而在正常或高ICP时HFV均可减少或消除与呼吸机同步的ICP波动。HFV这一特点可能对脑显微外科操作较有利。Vrettou等发现,HFV合并气管内吹气法(tracheal gas insufflation(TGI)i)可以改善脑外伤合并ARDS患者氧供,降低ICP。
3.气管内吸引与ICP
气管内吸引也可致急骤的ICP增高,其原因是由于吸引导致气管内刺激引起咳嗽反应,使胸内压及脑静脉压增高,从而引起颅内高压,而与气管吸引时的呼吸停止、CO2蓄积无关。应用利多卡因作气管内注入或应用肌松药抑制咳嗽反射后,气管内吸引的高颅压反应可被显著地抑制。
4.全麻苏醒与ICP
手术和麻醉结束拔管时,ICP将升高;患者咳嗽屏气时,ICP可高达100mmHg,因此神经外科手术患者拔管时应尽量避免患者出现强烈反复咳嗽。由于绝大多数麻醉药均扩张外周血管,使体热散失增加;同时抑制患者的体温调节,造成患者手术后低温,随着手术后麻醉减浅而体温未能恢复,患者可出现寒战。寒战可增加全身和脑氧耗量,甚至高达500%,这将增加CBF和脑血容量,使ICP升高;另外寒战亦可增高血压和胸内压,使ICP进一步升高。手术后患者烦躁也可使ICP明显升高。因此神经外科麻醉苏醒期要点是尽快苏醒以利于进行神经功能评估、维护患者内环境稳定并避免术后颅内高压或颅内出血。
(二)硬膜外间隙阻滞与ICP
有些神经外科手术需要应用硬脊膜外间隙阻滞,例如交通性脑积水患者实施腰椎-腹腔分流、腰椎-胸腔分流和腰椎-输尿管(膀胱)分流术以及部分椎管内手术。硬膜外间隙阻滞可以导致ICP增加和减少颅内顺应性。因此高ICP被认为是使用硬膜外间隙阻滞禁忌证。
二、麻醉药物对ICP影响
(一)吸入麻醉药
吸入麻醉药异氟烷、七氟烷和地氟烷均具有直接脑血管扩张作用,使CBF增加。其脑血管扩张作用强弱次序为:异氟烷>地氟烷>七氟烷。CBF的改变会影响ICP,对颅内顺应性下降患者,CBF增加使ICP升高。吸入麻醉药使脑氧代谢率(cerebral oxygen metabolic rate,CMRO2)下降(表4-2)。
表4-2 吸入麻醉药对CBF、CMRO2、ICP的影响
↑或↓,轻度升高或降低;↑↑或↓↓,中度升高或降低;↑↑↑或↓↓↓,大幅度升高或降低;Ø,无作用。
1.氧化亚氮
N2O可增加CBF、ICP及CMRO2,同时应用静脉麻醉药(巴比妥类、丙泊酚、苯二氮䓬类及麻醉性镇痛药)可明显地抑制N2O所引起的CBF和CMRO2增加。但是挥发性麻醉药与N2O联合应用则显然不同。低剂量挥发性麻醉药虽能减少CBF和CMRO2,但加用N2O时可使CBF和CMRO2均增加。当用较高剂量挥发性麻醉药时,这种N2O介导的血管扩张作用更大,且枪弹伤或颅骨多发骨折患者吸入N2O可增加颅内积气风险,因此不推荐使用。
2.异氟烷
异氟烷麻醉也使ICP增高,其机制与脑血流量和脑血容量增加有关,但可被过度通气或巴比妥类药物所预防或部分控制。异氟烷麻醉时脑脊液生成速度不加快。异氟烷引起ICP增高主要取决于三个因素:①基础ICP水平;②脑组织中线移位程度;③PaCO2水平。
3.七氟烷和地氟烷
七氟烷具有内在性与剂量相关的脑血管扩张作用,但比等效剂量的氟烷,异氟烷和地氟烷作用轻微。动物实验表明七氟烷引起与剂量相关的ICP升高,氧代谢率降低,而脑血流无明显改变。研究发现,当七氟烷的浓度超过1.5MAC时,会使脑电图产生癫痫样棘波。吸入麻醉药对CBF、CMRO2及ICP的影响是剂量依赖性的,因此对术前ICP正常患者,可考虑应用异氟烷或七氟烷,但要尽量将其浓度控制在1MAC以下。对于术前已发生脑水肿或颅内顺应性下降患者,应禁用任何吸入麻醉药。
地氟烷具有较强剂量相关性扩张脑血管作用,增加脑血流和升高ICP,地氟烷可以维持脑血管对CO2敏感性。地氟烷引起脑血管扩张,可能会导致敏感患者ICP升高;如能维持适当的麻醉深度和适当的过度换气,还可用于颅内顺应性降低患者。
(二)静脉麻醉药
静脉麻醉可以有效降低CBF及CMRO2(氯胺酮除外),进而降低ICP,起到保护脑组织的作用,因而在神经外科麻醉中应用越发广泛(表4-3)。
表4-3 静脉麻醉药对CBF、CMRO2、ICP的影响
续表
↑或↓,轻度升高或降低;↑↑或↓↓,中度升高或降低;↑↑↑或↓↓↓,大幅度升高或降低;Ø,无作用。
1.巴比妥类药物
巴比妥类可降低CMRO2和CBF,其主要不良影响为使MAP下降,降低CPP,大剂量硫喷妥钠(10~55mg/kg)可产生等电位EEG,可使CMR下降50%。它使脑血管收缩,CBF下降,还可有效地降低升高的ICP,并控制癫痫样活动。
2.依托咪酯
作用类似中枢性GABA或非巴比妥类药。作用强度为戊炔巴比妥钠的4倍,硫喷妥钠的12倍。睡眠最低浓度为1.5±0.35μg/100g脑组织,静脉注射后1分钟脑内达到最高浓度。分布半衰期为2.6±1.3分钟,消除半衰期为4.6±2.6h。按30~60μg/(min·kg)维持麻醉,CBF降低,CMRO2降低,脑氧供/氧耗比例正常。EEG在高浓度时呈现爆发性抑制。可使脑缺氧后多巴胺及其他代谢产物释放减少,抑制兴奋性氨基酸生成,减少高能磷酸盐消耗,防止有害物质释放。因此依托咪酯具有脑保护作用,特别适用于心功能不全的神经外科手术病人。麻醉诱导剂量为0.15~0.3mg/kg,因可能抑制肾上腺皮质功能,故不宜连续静脉输注。依托咪酯与巴比妥类一样可减少CMRO2和CBF,还具有直接收缩脑血管作用,不引起有明显临床意义的心血管功能抑制,但长时间应用可抑制肾上腺皮质对应激的反应。
3.丙泊酚
高亲脂性、代谢极快、再分布半衰期短,特别适用于神经外科手术的麻醉。药效为硫喷妥钠的1.8倍,时效相似,静脉注射后30秒起效,峰值维持3~5分钟。麻醉诱导剂量2~2.5mg/kg(老年、体弱或颅内高压病人应减量),麻醉维持每小时4~12mg/kg。按2mg/kg静脉注射,可使CBF降低、CMRO2降低、CVR增加、ICP降低;随着剂量加大,可明显降低动脉血压,因此对颅内高压病人要特别注意避免严重影响颅内灌注压(CPP=MAP-ICP)。异丙酚不影响CBF-CO2应答反应。
4.氯胺酮
氯胺酮是静脉麻醉药物中唯一能够兴奋脑功能的药物。传统观念认为,氯胺酮因具有升高ICP的作用而应避免在神经外科麻醉中应用。但近年来的一些研究却不支持这一论断。相反有学者认为,氯胺酮不仅不升高ICP,而且因其循环稳定作用更适宜在颅脑外伤患者及血流动力学不稳定的神经外科手术中应用。而且氯胺酮作为NMDA受体拮抗剂,还能发挥脑保护作用。Bar-Joseph等也发现,在机械通气的颅内高压患者,静脉注射氯胺酮1~1.5mg/kg可有效降低ICP,并预防意外性ICP升高,同时不降低血压和CPP。
5.苯二氮䓬类药物
苯二氮䓬类药物抑制人类和动物的脑血流和脑代谢。脑外伤患者给予地西泮后,脑血流和脑代谢同步降低。在70%氧化亚氮麻醉时,给予地西泮或咪达唑仑可使脑血流在氧代谢变化之前减少45%。增加咪达唑仑剂量可使脑血流和脑代谢同步降低。临床上,0.15mg/kg咪达唑仑可使患者的脑血流降低33%,并轻度增加脑血流对PaCO2改变的敏感性。一般来说,苯二氮䓬类药物可以安全地用于ICP升高的患者,只要控制PaCO2不过度升高。
值得注意的是,竞争性苯二氮䓬类药物拮抗药氟马西尼在拮抗咪达唑仑镇静作用同时,也拮抗其对CBF和ICP作用。因此在颅内顺应性降低的患者应慎重使用氟马西尼。
(三)麻醉性镇痛药
麻醉性镇痛药对CBF和ICP的影响报道不一,这种差异与背景麻醉用药和研究对象有关。
1.吗啡
单独应用吗啡对CBF和CMRO2无影响,但须注意其引起的组胺释放作用。组胺使脑血管扩张引起CBF增加。
2.芬太尼
阿片类药物对CBF和ICP的作用取决于年龄、通气、测量前和测量中的麻醉方法、全身血流动力学和原发病。MAP降低时ICP增加机制可能是因为脑自动调节功能保留而脑血管扩张,随着脑损害加重,自动调节常常发生紊乱或消失,尽管MAP降低而脑血管不再扩张,所以ICP常常保持不变。
3.舒芬太尼
舒芬太尼降低CPP并可能增加ICP,但由于其增加的ICP微量,因此在关注其对MAP影响的前提下,舒芬太尼不应该被视为颅内病变患者的禁忌。
4.瑞芬太尼
小剂量瑞芬太尼使CBF轻度升高。瑞芬太尼与其他麻醉药合用时,CBF变化轻微。此外还有研究表明,瑞芬太尼呈剂量相关性降低MAP,须防止突然降低MAP引起ICP增加。
总之,临床用量的大多数麻醉性镇痛药对CBF具有轻度至中度的抑制作用。在大剂量麻醉性镇痛药诱发肌肉僵直时,CBF可明显增加。如果保持PaCO2(和PaO2)在正常范围内并且预防肌肉僵直,麻醉性镇痛药对ICP影响很小甚至微不足道。
(四)肌肉松弛药
肌松药不透过血-脑屏障,对脑血管无直接作用。但在神经外科患者应用肌松药,对脑血管可产生明显的间接作用,表现CVR和静脉回流阻力降低,从而使ICP下降。应用肌肉松弛药时如果血压升高,则颅内高压患者ICP可进一步升高。
1.琥珀胆碱
琥珀胆碱由于肌纤维成束收缩引起ICP增加,应用琥珀胆碱后脑电图显示唤醒反应,可能系肌梭的传入兴奋所致。因此临床应根据病情适当选用。
2.泮库溴铵
泮库溴铵可阻滞窦房结、交感神经节和交感神经末梢中的M型胆碱能受体,使交感神经活动增强和儿茶酚胺释放增多;也能抑制交感神经末梢对已释放去甲肾上腺素正常摄取。这些作用常诱发血压升高,不利于高血压患者,特别是在脑血管自动调节障碍情况下,可引起ICP升高。
3.维库溴铵
维库溴铵几乎不引起组胺释放,也不影响血压,不引起ICP升高。
4.阿曲库铵
关于阿曲库铵对ICP影响的研究较少,临床上认为其对ICP无显著改变。阿曲库铵的代谢产物N-甲四氢罂粟碱具有兴奋脑功能作用,大剂量时可使脑电图转变为唤醒型,但并不明显影响CBF和CMRO2。顺式阿曲库铵是阿曲库铵同分异构体,具有阿曲库铵的Hoffmann降解特性,同时具有维库溴铵对心血管影响小的优点。
5.哌库溴铵
哌库溴铵是一种长效非去极化肌松药,在ICP正常的颅内肿瘤患者,哌库溴铵对ICP和CPP均无显著影响。
6.罗库溴铵
罗库溴铵无或仅轻微组胺释放作用,除非诱导时大剂量快速注射,否则这种组胺释放作用无临床意义。
综上所述,如果给神经外科手术患者应用琥珀胆碱,建议首先应用小剂量的非去极化肌松药。在大多数临床情况下非去极化肌松药对CBF和ICP影响十分轻微。
(五)利多卡因
利多卡因除具有突触传递抑制作用外,还具有膜稳定作用,能阻断Na+通道、限制Na+-K+交换,从而降低膜离子泵负担和CMRO2。利多卡因对中枢神经系统的作用取决于其血药浓度,低浓度发挥镇静作用,高浓度引起抽搐。静脉应用利多卡因1.5mg/kg可有效预防气管插管和开颅术切皮所致ICP升高,也可预防气管内吸痰诱发ICP升高。
(六)血管活性药物
1.硝普钠
硝普钠是一个强效、直接作用的脑血管扩张药,扩张动脉和静脉的效能大致相同,能引起脑血容量和ICP增加。对于有ICP升高危险患者,过度通气、利尿药物和巴比妥类药治疗有助于预防硝普钠引起的ICP增加。
2.硝酸甘油
硝酸甘油对静脉容量血管具有显著扩张作用,并且其对静脉扩张作用明显强于动脉。硝酸甘油可导致ICP升高,归因于容量血管扩张所致的CBF增加。硝酸甘油诱发ICP升高的作用比硝普钠强,并且在青壮年患者其降压作用亦不确切,所以不适用于神经外科患者控制性降压处理。
3.作用于肾上腺素受体药物
(1)单胺类血管活性药具有神经传递功能,可改变CVR和脑代谢而间接影响CBF。临床剂量血管活性药物不透过血-脑屏障,但因引起血压升高,CBF也增加:①肾上腺素大剂量静脉注射时,CBF和CMRO2增加,小剂量则无影响;②去甲肾上腺素和间羟胺为缓和的脑血管收缩药,不显著影响CBF,但由于脑血管自动调节反应使CBF反而增加,而对CMRO2无影响,故可用于纠正严重低血压时的低脑血流状态;③血管紧张素和苯肾上腺素对正常人CBF和CMRO2无影响;④恢压敏增加CMRO2,对CBF影响小;⑤大剂量麻黄碱增加CBF和CMRO2,小剂量则无影响;⑥异丙肾上腺素和酚妥拉明扩张脑血管,增加CBF;⑦组胺和乙酰胆碱增加CBF;⑧ 5-羟色胺降低CBF;⑨多巴胺对CBF的作用不肯定,用于纠正低血压时CBF增加;⑩罂粟碱直接降低CVR,当罂粟碱导致血压下降时,CBF也减少。若血压不下降而CVR降低时,可引起颅内窃血综合征。
(2)β肾上腺素能阻滞药:①普萘洛尔可轻微降低CBF,并降低脑血管对CO2的反应性;②拉贝洛尔(labetalol)是一种α和β肾上腺素能联合阻滞药,其β肾上腺素能受体阻滞作用大于α肾上腺素能受体阻滞作用。在动静脉畸形和动脉瘤手术后,患者应用拉贝洛尔可改善脑灌注压和降低ICP;③艾司洛尔(esmolol)是一种超短效β肾上腺素能受体阻滞剂,对CBF和ICP无明显影响,但可减弱手术后患者因交感神经过度兴奋所致的脑血流量增加。
4.钙通道阻滞药
钙通道阻滞药阻滞钙离子内流,使脑血管平滑肌舒张。钙通道阻滞药对动脉的扩张作用明显,而对静脉的扩张作用则较弱。研究发现,钙通道阻滞药对缺血、缺氧动物模型的脑组织具有保护作用,并可防治颅脑手术后动脉痉挛。研究发现,钙通道阻滞剂可一过性升高ICP,但是不影响CBF。