作者:
JamesE.Wilberger
MD,DrexelUniversityCollegeofMedicine;
GordonMao,MD,JohnsHopkinsUniversity
最后一次全面审校/修订者12月
内容末次修改日期12月
外伤性脑损伤(TBI)是大脑组织的实质性损伤,可以短暂或持久地损害大脑功能。临床上疑似病例可以通过影像检查确诊(主要是CT检查)。初始治疗包括保持气道开放和维持足够通气、氧合和血压支持。严重损伤者通常需要接受手术,进行监护、记录颅内压。如果颅内压力升高进行减压手术,或去除颅内血肿。受伤后早期几天维持充足的脑灌注和氧合、防止意识障碍尤为重要。许多病人随后需要康复锻炼。
与世界多数地区一样,在美国外伤性脑损伤(TBI)是死亡和致残的常见原因。
外伤性脑损伤的病因包括:
摔倒(特别是在老年人和小孩)
机动车撞车及其他与交通有关的原因(例如自行车撞车,与行人发生碰撞)
搏击
体育活动(如,运动相关脑震荡)
病理学颅脑损伤引起的结构改变可以是宏观的,也可以是微观的,主要依赖于所涉及的外力和作用机制;损伤不严重的病人可能没有明显的肉眼可见的结构性损伤。临床表现因严重程度不同、结果不同而差异迥然。颅脑损伤通常分为开放性损伤和闭合性损伤。
开放性头部损伤包括头皮和颅骨(一般也包括脑膜和位于其下的脑组织)的贯通伤。通常由子弹或锐器损伤所致,但由于严重的钝力而引起的伴有头皮裂伤的颅骨骨折也被认为是开放性损伤。
闭合性头部损伤通常发生于头部撞击、撞到物体或是猛烈摇头导致头部运动在加速和减速之间反复快速切换。加速或减速可以在受撞击点(着力点)、相反方向(对冲点),或引起脑组织弥散损伤;额叶和颞叶尤其容易受到这种损伤。轴突、血管或两者都可以被切断或撕裂,导致弥漫性轴突损伤。血管断裂外漏,引起脑挫裂伤、脑内或蛛网膜下腔出血,硬膜外和硬膜下血肿(见表脑外伤的常见类型)。
脑震荡脑震荡(另请参见运动有关的脑震荡)是一种短暂的可逆的创伤后意识改变(如意识或记忆的丧失、混乱),持续约数秒到数分钟,通常6小时。
尽管脑震荡短暂的功能障碍可能是由症状,如恶心、头痛、眩晕、记忆障碍和注意力不集中(脑震荡后综合症)引起,但没有结构性脑损伤,也没有严重的神经系统后遗症,这些症状通常会在数周内消退。然而,据认为多次脑震荡可能导致慢性创伤性脑病,导致严重的脑功能障碍。
脑挫伤脑挫伤可发生于开放性脑损伤或闭合性脑损伤。脑功能损害的范围取决于脑挫伤的大小和位置。大范围挫伤可以导致脑水肿并使颅内压(ICP)增高。在起病后数小时和数天内,挫伤可能会扩大并导致神经功能恶化;可能需要手术。
弥漫性轴索损伤旋转运动减速产生的剪切力会导致广泛的轴突纤维断裂和髓鞘断裂,也就是弥漫性轴索损伤。轻微的颅脑损伤有时也可以造成弥漫性轴索损伤。尽管没有大体的结构性损伤,但是CT扫描和组织病理学检查可以看到白质内有小的出血点。
有时候临床上把DAI定义为:没有局灶性损害表现,但意识丧失6小时。
由于损伤而导致的水肿通常会使颅内压增高,从而引起各种各样的临床表现。
DAI是引起婴儿摇晃综合征的基本损伤。
颅内血肿颅内血肿(脑内出血或脑组织周围出血)见于开放性或闭合性脑损伤,表现为硬膜外、硬膜下或脑内血肿。蛛网膜下腔出血在创伤性脑损伤(TBI)中很常见(SAH—出血位于蛛网膜下腔),但CT表现和动脉瘤性SAH并不相同。
硬膜下血肿是硬脑膜和蛛网膜之间聚集的血块。急性硬膜下血肿的病因包括:1)脑皮质静脉撕裂,2)皮质和硬脑膜窦之间的桥静脉撕裂。
急性硬膜下血肿患者常见于
跌倒或车祸造成的头部创伤
潜在的脑挫伤
对侧硬膜外血肿
颅内血肿和脑组织肿胀(水肿或充血)都会压迫大脑,造成颅内压升高。当压迫和肿胀同时发生时,死亡率和发病率可能很高。
慢性硬膜下血肿可能出现并在创伤后数周内逐渐引起症状。慢性硬膜下血肿常见于酗酒者和老年患者(特别是服用抗血小板药物或抗凝药物或脑萎缩患者)。老年患者可能认为头部受伤相对微不足道,甚至可能已经遗忘。与急性硬膜下血肿相反,慢性硬膜下血肿很少出现脑水肿和颅内压增高。
硬膜外血肿(出血位于颅骨和硬脑膜之间)比硬膜下血肿少见。硬膜外血肿通常由动脉出血引起,出血量大,血肿迅速增大。最典型的就是颞骨骨折损伤脑膜中动脉引起硬膜外血肿。如不干预,动脉性硬膜外血肿会迅速恶化,导致死亡而静脉性硬膜外小血肿很少致命。
脑内血肿指脑实质内出血聚积。创伤时,脑挫伤常常合并脑内血肿。当一个或多个脑挫伤发生血肿的确切时间并不好判断。颅内压增高、脑疝和脑干功能衰竭会相继发生,尤其是发生颞叶血肿时。
颅骨骨折贯通伤的定义包含骨折。闭合性损伤也可能导致颅骨骨折,可表现为线性骨折、凹陷性骨折或粉碎性骨折。出现骨折表明损伤外力强大。
大多数单纯线性骨折并且没有神经系统损伤的患者脑损伤风险不高,但是任何伴有神经系统损伤的骨折患者颅内血肿的风险都会增加。
涉及特殊风险的颅骨骨折包括
凹陷性骨折:最易撕裂硬脑膜,损伤脑膜硬下的脑组织或(和)硬脑膜。
跨过脑膜中动脉区域的颞骨骨折有发生硬膜外血肿危险。
横跨任一主要硬脑膜窦的骨折:会导致大量出血、静脉性硬膜外或静脉性硬膜下血肿。损伤静脉窦以后会有血栓形成,引起脑梗死。
牵涉到颈动脉管的骨折:能导致颈动脉夹层。
枕骨和颅骨基底部(枕底骨)骨折:这些部位厚而坚硬,一旦发生骨折,说明遭受了极强的外力打击,通常会合并脑损伤。延伸到颞骨岩部的枕底骨折常常损伤中耳和内耳结构,损害面神经、听神经和前庭神经功能。
婴儿骨折:发生颅骨线性骨折时,脑膜常陷入其中,随后形成软脑膜囊,造成骨折扩大(生长性骨折)。
病理生理直接脑组织的损伤(如粉碎、裂伤)可能迅速损害脑功能。很快,一系列损伤级联反应进一步加重损伤。
所有的创伤性脑损伤(TBI)都会引起脑水肿、减少脑血流。颅顶大小固定(被限制在颅骨内),被不可压缩的脑脊液(CSF)和压缩性很小的脑组织充填;因此,脑水肿或颅内血肿造成的脑组织肿胀无处扩展,最终导致颅内压(ICP)增高。脑血流量取决于脑灌注压(CPP)。脑灌注压是平均动脉压和平均颅内压的差值。因此,当颅内压增高,或平均动脉压降低,脑灌注压就降低。当脑灌注压低于50mmHg,就会发生脑缺血。缺血和水肿会触发各种继发性损伤机制(如释放兴奋性神经递质、细胞内钙、自由基和细胞因子),导致细胞进一步损伤、加重水肿、升高ICP。外伤引起的全身并发症(如低血压、缺氧)也会导致脑缺血,称为继发性脑损伤。
颅内压过高最初引起大脑半球功能障碍。如果颅高压得不到缓解,就会挤压脑组织跨过小脑幕或是穿过枕骨大孔导致脑疝(并增加发病率和死亡率)。另外,如果颅内压增高至平均动脉压时,脑灌注压变为0,导致完全性脑缺血和脑死亡。没有脑血流是诊断脑死亡的客观依据。
青少年或儿童的震荡损伤可能会导致脑充血和脑血流增加。
二次冲击综合征是一种罕见的、有争议的临床情况,定义为轻微头部外伤后,病人尚未完全康复,遭受到二次创伤打击,出现颅内压增高,有时候导致死亡。归因于脑血流自身调节功能的丧失,引起脑充血和颅内压增高,导致脑疝。
症状和体征最初,大多数患有中度或重度创伤性脑损伤(TBI)的患者会失去意识(通常持续数秒或数分钟),尽管一些轻度损伤的患者只有意识模糊或健忘症(健忘症通常是逆行性的,这意味着在受伤前数秒至数小时的记忆丧失)。幼儿可能仅出现烦躁不安。一些患者会有癫痫发作,通常发生在外伤后第一小时或一天内。初始症状之后,患者可能是完全觉醒、意识清晰,或是意识和功能有某种程度的改变,从轻微意识模糊到木僵,再到昏迷。意识丧失的持续时间和反应迟钝的程度大体上都与损伤的严重程度一致,但没有特异性。
Glasgow昏迷量表(GCS—见表格拉斯哥昏迷量表)是一种可重复使用的快速评分系统,用于初步评估外伤性脑损伤患者的严重程度。量表是通过睁眼情况、言语反应和最佳运动反应来评分的。最低分(3分)提示可能是致死性损伤,尤其是当双侧瞳孔对光反应和眼前庭反应消失时。得分高提示预后好。通常使用GCS量表来初步评估颅脑损伤的严重程度:
轻度14或15分
中度9~13分
重度3~8分
TBI的严重程度与预后估计,可通过CT及其他因素得出。部分开始为轻度或中度的颅脑外伤患者会出现病情恶化。对于婴儿和幼儿,有修改后的Glasgow昏迷量表供使用(见表改良的格拉斯哥婴幼儿昏迷量表)。缺氧和低血压会降低GCS评分,心肺复苏后的GCS分值较之复苏前的分值对脑功能不全的评价更具特异性。镇静和肌松药物也会降低GCS评分,在完整的神经系统评价前应避免使用。
经验与提示在完整的神经系统检查结束之前,尽可能推迟使用镇静和肌松药物。
特定类型的脑外伤症状不同类型脑外伤的症状大多相似。
硬膜外血肿症状通常在损伤后几分钟到几小时内发生(没有症状的期间是所谓的清醒间隔),包括
头痛加剧
意识水平下降
局灶性神经功能缺损(例如偏瘫)
瞳孔扩大伴对光反应消失通常提示脑疝。部分患有硬膜外血肿的患者意识丧失,随后有短暂的清醒期,之后神经功能逐渐恶化。
硬膜下血肿病人通常会立即导致意识丧失。
脑内血肿和硬膜下血肿可引起局灶性神经功能障碍,如偏瘫,意识进行性恶化,或两者兼而有之。
无论什么原因造成的颅内压或ICP增高(例如,血肿,水肿,充血)都会导致意识进行性恶化。
颅内压增高有时引起呕吐,但并无特异性。颅内压显著增加的经典表现为以下的组合(称为库欣三联征):
高血压(通常伴有脉压升高)
心动过缓
呼吸抑制
呼吸通常缓慢且不规则。重度弥漫性脑损伤或颅内压显著增高都会导致去皮质强直或去大脑强直。两者都是预后不良的表现。
小脑幕切迹疝会导致昏迷、单侧或双侧瞳孔散大,对光反应消失、偏瘫(通常是单侧散大瞳孔的对侧肢体)和库欣三联征。
颅底骨折可能导致以下结果:
CSF从鼻中(CSF鼻漏)或耳中(CSF耳漏)泄漏
若鼓膜破裂,鼓膜后出血(血鼓室)或外耳道出血
耳后淤血(巴特尔征)或眶周淤血(浣熊眼)
嗅觉、听觉功能丧失一般立即发生,但可能在患者恢复意识之前不会被注意到
面神经功能损害可立即发生或延迟后发生。
颅腔的其他骨折有时可扪及,特别是有头皮裂伤和塌陷畸形。然而,帽状腱膜下出血也可能出现类似塌陷畸形。
慢性硬膜下血肿的患者可能表现为日益加重的头痛、时轻时重的嗜睡状态或是意识混乱(类似痴呆早期表现)、轻到中度的偏瘫或局灶性神经功能缺损和/或癫痫发作。
长期症状记忆丧失可能会持续存在,可以是逆行性或顺行性遗忘(如,创伤后即发生的事件)
脑震荡后综合征常发生于中度或重度脑震荡之后,包括持续性头痛、头晕、疲乏、注意力不集中、波动性健忘、抑郁、冷漠和焦虑。嗅觉(和味觉)、有时是听觉常常会改变或丧失,视觉很少发生这种情况。数周或数月后症状常自行消失。
在重度甚至是中度脑外伤后,认知和神经精神障碍会持续一段时间,尤其是当结构性损伤比较严重时。常见问题包括
健忘症
行为改变(例如,激动,冲动,无法自控,缺乏动力)
情感不稳定
睡眠障碍
智力减退
小部分患者会出现迟发癫痫(损伤后7天发生),常在损伤后数周、数月甚至是数年后发生。中枢运动损害(痉挛运动削弱)、步态和平衡功能障碍、共济失调、感觉缺失也会发生。
持续植物状态可能是由于脑外伤破坏了前脑认知功能,而未损害脑干。自我意识和精神活动消失,但是自主和运动反射保留,睡-醒周期正常。损伤后植物人状态持续到3个月时,少有患者恢复正常的神经功能,到6个月后几乎无人恢复。
即使在脑外伤数年后,神经功能仍有可能逐渐恢复,但最快的恢复期是在最初的6个月。
诊断对损伤进行快速的初步评价
GCS评分和神经系统检查
CT检查
(有关如何在比美国更有选择性地使用CT和特殊创伤护理的系统中对头部损伤进行分诊,诊断和治疗的示例,请参阅英国颅脑损伤国家研究所临床卓越实践指南的头部损伤部分:对儿童,青少年和成人头部损伤的检伤分类,评估,审查和早期干预Headinjury:triage,assessment,investigationandearlymanagementofheadinjuryininfants,childrenandadults)Headinjury:triage,assessment,investigationandearlymanagementofheadinjuryinchildren,youngpeopleandadults
初步措施对伤情应作全面的初步评估(见表创伤患者的治疗方法:评估和治疗)。评估气道通畅性和呼吸。严重损伤的患者应同时进行TBI的诊断与治疗。
快速、集中的神经系统评估也是初步评估的一部分,它包括格拉斯哥昏迷评分(GCS)评分和瞳孔对光反应。理想的评估应在给予麻醉剂和镇静剂前进行。每隔一段时间要对患者进行反复评估(如,起初每15~30分钟1次,病情稳定后每1小时1次)。之后,病情的改善或恶化有助于对损伤的严重程度和预后进行判断。
全面的临床评估只要患者病情充分稳定就要尽早进行全面的神经系统检查。婴儿和儿童应该仔细检查有无视网膜出血,此可提示婴儿摇晃综合征。成人眼底镜检查可显示外伤性视网膜剥离和因颅内压(ICP)增高引起的视网膜静脉搏动缺失;但尽管有脑损伤,检查结果也可正常。
当意识丧失或记忆持续6小时,并且症状不能由神经影像学上看到的脑损伤来解释,诊断脑震荡。
当意识丧失超过6小时,CT上可见微出血时,怀疑弥漫性轴索损伤(DAI)。
其他类型的TBI诊断通过CT或MRI进行。
神经影像学检查有下述情况的病人应做影像学检查:意识不清持续时间较长、GCS15、有神经系统定位体征、持续呕吐、癫痫、意识丧失病史或临床怀疑有骨折。然而,因为遗漏血肿的临床和法律后果非常严重,很多即使很小的脑部损伤患者被要求进行CT检查。但是,临床医生需要权衡CT检查的收益和对年轻患者的放射性危害。
尽管X线平片能检出一部分颅骨骨折,但不能评价脑部损伤,还延误其他提供确定性信息的脑影像学检查,一般不使用。
CT是病程初期影像学检查最好的选择,能发现血肿、挫伤、颅骨骨折(能够看到细微的裂口从而发现临床怀疑的颅底骨折,否则可能看不到),有时也能发现弥散性轴索损伤。
CT可以显示以下内容:
与脑组织相比,挫伤和急性出血呈现出不透明(致密影)。
动脉硬膜外血肿的典型表现为脑组织表面的凸透镜状阴影,通常位于脑膜中动脉区域。
硬膜下血肿的典型表现为脑组织表面的新月形阴影。
与脑组织相比,慢性硬膜下血肿显示低密度,而亚急性硬膜下血肿可能具有与脑组织类似的射线不透性(等密度)。等密度硬膜下血肿,特别是如果双侧和对称的,可能只会出现微小的异常。在严重贫血的患者中,急性硬膜下血肿可能与脑组织呈现等密度。个别患者可能与这些典型表现不同。
颅内占位效应征象有沟回消失、脑室池受压和中线移位。缺乏这些征象不能除外颅内压增高,出现占位效应时也可能颅内压正常。
一般中线移位5mm是手术清除血肿的指征。
经验与提示如果病人出现不明原因的精神改变,同时有以下危险因素:老年人正在服用抗血小板或抗凝药物、老年人有脑萎缩以及酗酒者,即使患者没有外伤史,甚至第一次脑成像没有异常,也要考虑慢性硬膜下血肿。
MRI有助于在随后的病程中检测到更多细微挫伤、弥漫性轴索损伤和脑干损伤。在诊断极小的急性或等密度的亚急性和慢性硬膜下血肿时,MRI通常比CT更敏感。未经证实的初步资料提示某些MRI表现可以判断预后。
血管造影、CT血管造影、MRI血管造影对评估血管损伤非常有用。例如,当怀疑血管受损而CT结果同体格检查矛盾时(如,CT正常或不能解释的偏瘫,怀疑继发于血管血栓形成或颈动脉夹层栓塞)。
预后在美国,成人严重创伤性脑损伤(TBI)经治疗后的死亡率约为25%~33%。格拉斯哥昏迷评分(GCS)评分越高,死亡率越低。≥5岁儿童的死亡率较低(GCS分值5~7分的儿童死亡率≤10%)。就可比较的损伤情况而言,儿童总体上要比成人好。
绝大部分轻度脑外伤患者都保持较好的神经功能。中度或重度脑外伤患者,预后不如轻度患者,但比通常认为的预后要好。脑外伤预后最常用的评估表就是Glasgow结果量表。在这个标准下,可能的结果为
完全康复(恢复至既往的功能状态)
中度残疾(能够自我照顾)
重度残疾(不能自我照顾)
植物人(无认知功能)
死亡
其他基于CT表现的预后评分系统,如Marshall分类系统和最近开发的RotterdamCT评分(1,2),也可用于估计长期生存率。
超过50%的成人重度脑外伤可以完全康复或仅留下中度残疾。发生脑外伤后,昏迷发生与否和持续的时间是预测残疾的重要因素。若昏迷超过24小时,50%病人留有持久的神经系统后遗症,2%~6%病人在6个月时仍处于植物状态。成人重度脑外伤患者,最初6个月内恢复最快。较小的改进可能持续长达数年。无论严重程度如何,儿童短期内功能恢复得更好,而且功能改善会持续更长时间。
相对特定的运动和感觉功能缺失而言,认知缺陷、注意力下降、记忆衰退和各种人格改变更容易导致工作和社交障碍。外伤后嗅觉丧失和急性外伤性失明在3~4个月后很少能复原。除了老年人,通常偏瘫和失语至少会部分恢复。
预后参考MaasAI,HukkelhovenCW,MarshallLF,etal:Predictionofout