创伤性脑水肿
一、概述
创伤性脑水肿是指脑实质损伤之后均有轻重不同的脑水肿反应，也是创伤后颅内压增高的常见原因之一。脑水肿可在伤后立即发生，逐日加重，至3～4日达到高潮。实际上脑水肿完全消退需7～14日，而当脑组织损伤严重，局部出血、水肿、缺血及缺氧等反应向周围广泛扩展时，则常导致不可逆的弥漫性水肿、肿胀，威胁患者生命。
二、分类
1.以往，临床上所看到的脑水肿有湿性与干性之分，前者水分主要积在细胞外间隙，脑回外观扁平、脑沟窄浅，扪之松软，切面有水分渗出，出血点血液流散，称之为水肿；后者水分集中于细胞内，脑表面干燥、淤血，扪之韧实，切面无水分渗出，出血点不流散，称之为肿胀。
2.1967年，国外学者将创伤性脑水肿分为血管源性细胞外水肿和细胞毒性细胞内水肿，前者系因血脑屏障破坏，毛细血管通透性增加，使水分、钠、氯及蛋白渗至血管外，形成细胞外间隙水肿，又因白质细胞外间隙大于灰质4～6倍，故水肿主要在白质内扩散；后者则属细胞代谢障碍所致，是缺氧、胶质细胞膜受损、酶系统活动紊乱及钠泵功能不良等原因，而使水分进入渗透压较高的细胞内，形成细胞内水肿且灰质与白质均可涉及。
三、发生机理
有关创伤性脑水肿的发生机理研究很多，提出了不少学说。
1.血脑屏障学说 血脑屏障结构与功能损害是血管源性脑水肿的病理基础。主要病理特点是脑毛细血管内皮细胞微绒毛形成、胞饮小泡增多、胞饮作用增强以及紧密连接开放。脑损伤后血脑屏障开放、通透性增加，血中大分子物质及水分从血管内移出进入脑组织内，积聚于细胞外间隙，形成血管源性脑水肿。既往认为脑损伤后血脑屏障破坏在伤后6h始出现，伤后24h才明显。有人在实验研究中发现，伤后0.5h就已有5nm胶体金微粒透过血脑屏障，至伤后6h，血脑屏障通透性增加已达高峰，此时各种大小(5nm、10nm和15nm)的胶体金微粒均可通过血脑屏障，证明了血脑屏障破坏可能是直接导致创伤性脑水肿的最早和最重要的因素。脑损伤后缺血和缺氧、血管扩张和脑组织本身释放的许多损害因子均可导致血脑屏障破坏。
2.钙通道学说 钙对神经细胞损害和死亡起着决定性作用。研究发现脑损伤后脑组织内钙的浓度升高，认为其与创伤性脑水肿的发生用发展有关。脑损伤早期大量Ca进入细胞内，胞浆中游离钙浓度异常升高，可达正常的10～15倍，即钙超载，是引起神经细胞损害、血脑屏障破坏和创伤性脑水肿的关键因素。这种改变在伤后0.5h即十分明显，伤后6h到达高峰，并一直持续到伤后72h。
3.自由基学说 氧自由基是指一类具有高度化学反应活性的含氧基团，主要有超氧阴离子(O)，羟自由基(OH)和过氧化氢(HO)。早在1972年，国外学者就开始用自由基学说解释脑水肿的发生机理，随后国内外不少学者在实验中观察到脑损伤后脑内氧自由基产生增加，脂质过氧化反应增强，是引起神经细胞结构损伤和血脑屏障破坏，导致细胞毒性脑水肿和血管源性脑水肿的重要因素。氧自由基主要产生于神经细胞和脑微血管内皮细胞。目前认为，甘露醇、糖皮质激素、维生素E和维生素C等具有氧自由基清除作用，能有效地减轻创伤性脑水肿。
4.脑微循环学说 脑损伤可引起脑微循环机能障碍，导致其静力压增高，产生压力平衡紊乱，导致脑水肿。脑微循环障碍包括血管反应性降低、血管自动调节紊乱(血管麻痹或过度灌注)和血液流变学改变。脑血管反应性降低指其对CO的收缩反应能力低下，当血中CO分压降低时管壁并不收缩。研究表明，脑损伤24h后血管平滑肌松弛，不论动脉血CO分压增高或降低，脑血管均呈扩张状态。1985年，国外学者就对重型脑损伤患者进行头颅CT动态扫描，发现急性期患者大多数有脑充血表现。一般认为，在重型、特重型脑损伤急性期，脑干血管运动中枢和下丘脑血管调节中枢受损引起广泛性脑血管扩张，脑血流过度灌注。临床观察发现，脑充血多在重型脑损伤后4～14h内发生，实验证明最早可发生在伤后0.5h。近年来，实验与临床研究证实严重脑损伤后数小时内脑血流量下降，随后脑血流量增加，伤后24h达高峰。脑血管扩张可能是脑组织缺血、缺氧和血管活性物质堆积的继发性反应。在脑损伤组织亦存在脑血管扩张和过度灌注，其主要原因是脑损伤后脑组织缺血缺氧，无氧酵解增加，CO和乳酸堆积，毛细血管后括约肌、微静脉等阻力血管麻痹扩张，而细静脉、小静脉耐受缺氧的能力较强，对CO和乳酸反应性低，仍处于收缩状态，导致损伤组织过度灌注。脑血流过度灌注可导致血脑屏障受损，通透性增加，血浆成分漏出增多，发生和加重血管源性脑水肿，严重者发展为弥漫性脑肿胀。
5.能量代谢学说 细胞能量代谢障碍是细胞毒性脑水肿发生的基础，同时亦引起和加剧血管源性脑水肿。临床观察发现，重型脑损伤后脑缺血缺氧的发生率高达30%，50%的患者合并低血压和低氧血症而加重脑组织缺血缺氧。目前认为，脑损伤后脑组织为不完全性缺血缺氧，加之脑细胞能量储备很少，组织中葡萄糖进行无氧酵解，ATP产生不足，乳酸产生增多，细胞内pH值下降，Na/H交换，使Na进入细胞内。同时细胞膜ATP依赖的Na-K-ATP酶(钠泵)活性受抑制，排Na作用减弱，Na大量贮存于细胞内，Cl随之进入细胞内，使细胞内呈高渗状态，大量水分被动内流，发生细胞内水肿(细胞毒性脑水肿)。在不完全性缺血的同时，毛细血管内血流仍处于淤积状态，水分从血管内向外移动，脑组织含水量增加，合并血管源性脑水肿。另外，脑缺血、缺氧亦可引起微循环障碍、触发Ca超载及自由基反应等，加重细胞毒性和血管源性脑水肿。临床上采用能量合剂、亚低温和高压氧等治疗脑损伤均能使脑水肿减轻，证实能量代谢障碍是导致并加重创伤性脑水肿的重要因素。
创伤性脑水肿的发生机理是十分复杂的。上述的各种机理也并非孤立存在、单独起作用，而是相互影响、多种机制共同起作用的结果。如脑微循环障碍可加重缺血、缺氧、ATP合成减少、血脑屏障破坏等。另外，单胺类神经递质、谷氨酸、一氧化氮、缓激肽、内皮素、花生四烯酸等的增多也与创伤性脑水肿的发生及发展有关。
四、检查
1.CT扫描表现 创伤脑水肿在CT影像上表现为低密度改变，CT值可低于20。脑挫裂伤患者如合并小出血灶，则表现为低密度区散在点状高密度灶，由于创伤性脑水肿使脑组织体积增加而表现出占位效应，病侧侧脑室受压变窄，严重者脑室可完全闭塞，中线结构移向对侧，局部脑池变窄或消失。
2.MRI表现 在脑损伤的早期阶段，由于创伤性脑水肿使脑组织水含量和体积增加，MRI影像上表现为T和T弛豫时间延长，形成T加权和T加权图像上的低信号和高信号(长T，长T)改变。间质性脑水肿在影像表现为脑室系统扩大，脑室周围白质在CT上呈低密度改变，MRI上呈现长T长T改变。
在脑挫裂伤合并出血时，由于病灶内出血与水肿区混杂，加上血红蛋白随时间演变，MRI影像上的改变呈现出多样性：T和T像上可表现出单纯的低信号、单纯的高信号、单纯的等信号或高、低混杂信号。同时在T和T像上出现占位效应。
间质性脑水肿在影像表现为脑室系统扩大，脑室周围白质在CT上呈低密度改变，MRI上呈现长T长T改变。
五、临床表现
创伤性脑水肿如果得不到控制，会使神经组织退变和萎缩，加剧神经功能障碍。而脑水肿引起的颅内压持续增高，最终可能导致脑疝，是颅脑创伤早期死亡的主要原因之一。
六、诊断
创伤性脑水肿源于原发性脑损伤，其轻重程度与原发性脑损伤的程度密切相关，临床上局部的脑挫伤和脑挫裂伤引起局限性创伤性脑水肿，而严重的弥漫性轴索损伤可引起弥漫性的创伤性脑水肿，继发性的脑损伤可在很大程度上加重创伤性脑水肿的程度。从创伤后发生创伤性脑水肿的程度可以间接判断原发性脑损伤的程度。
根据CT扫描的情况，临床上可将创伤性脑水肿分为三度：
Ⅰ度：水肿范围不超过2cm。
Ⅱ度：水肿不超过一侧大脑半球的1/2。
Ⅲ度：水肿范围超过一侧大脑半球的1/2。