費(fèi)舟
顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷及其神經(jīng)退行性病變
費(fèi)舟
費(fèi)舟,男,1961年3月生,陜西籍,第四軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科主任,西京腦科醫(yī)院院長,碩士、博士導(dǎo)師。2011年,總后勤部下發(fā)通令,批準(zhǔn)其為總后第八批“三星”人才。任中華醫(yī)學(xué)會創(chuàng)傷學(xué)分會神經(jīng)創(chuàng)傷委員會副主委,中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)外科分會青年委員,中國醫(yī)師協(xié)會神經(jīng)外科醫(yī)師分會中國神經(jīng)創(chuàng)傷專家委員會副主任委員,中國生物工程學(xué)會腫瘤靶向治療分會神經(jīng)與精神疾病靶向治療委員會常務(wù)委員,全軍戰(zhàn)傷創(chuàng)傷委員會副主任委員,全軍神經(jīng)外科專業(yè)委員會常委兼秘書,中華醫(yī)學(xué)會陜西省及西安市神經(jīng)外科分會副主任委員,國家自然科學(xué)基金委員會評審專家,陜西省與西安市醫(yī)學(xué)會醫(yī)療事故技術(shù)鑒定專家,Neuroscience Letter、Acta Neurochirurgica、《中華創(chuàng)傷雜志英文版》、《中華神經(jīng)外科疾病研究雜志》、《中華神經(jīng)創(chuàng)傷外科電子雜志》等10余種雜志編委。曾赴英國1年、美國半年進(jìn)行博士后研究。曾獲國家自然科學(xué)基金4項,其他省部級基金6項,總值100余萬元。以第一作者共發(fā)表科技論文90余篇,其中Sci收錄12篇。7篇論文在國際、全國、全軍神經(jīng)科學(xué)大會上獲得優(yōu)秀論文獎。主、參編專著15部。獲省部級二等獎以上科研成果8項,國家專利6項。1995年及2000年分別榮獲“八·五”及“九·五”全軍重大科技成果獎牌各一枚,1998年被評陜西省優(yōu)秀留學(xué)回國人員,2000年被評為解放軍總后勤部科技新星,同年被國家教育部評為高等學(xué)校骨干教師,獲得高等學(xué)校骨干教師資助計劃項目,2001年開始享受政府特殊津貼,2003年獲中國人民解放軍院校育才獎銀獎。2008年獲中國神經(jīng)外科界最高個人榮譽(yù)獎——“王忠誠中國神經(jīng)外科醫(yī)師學(xué)術(shù)獎”,2012年榮獲“中國名醫(yī)百強(qiáng)榜”上榜名醫(yī)。
顱腦;戰(zhàn)傷;神經(jīng)退行性病變;精神創(chuàng)傷
現(xiàn)代戰(zhàn)傷可導(dǎo)致顱腦創(chuàng)傷,其特點(diǎn)為:(1)火器傷:多處受傷,局部損傷嚴(yán)重,致殘率高,感染嚴(yán)重;(2)沖擊傷:高爆武器、氣流彈、魚雷、水雷、深水炸彈等武器使得沖擊傷(高原、平原、水下)發(fā)生率更高,傷情更重;(3)機(jī)械傷和多發(fā)傷:強(qiáng)沖擊波致房倒屋塌、工事破壞致機(jī)械傷和多發(fā)傷增多;(4)燒傷:建筑物、樹林等被多個炸彈擊中后引起大火,油氣炸彈、反坦克武器、燃燒性武器大量使用致燒傷增多;(5)復(fù)合傷:不同致傷因素同時或相繼作用的幾率大為增加,常見的有燒-沖復(fù)合物、燒-彈片復(fù)合傷;(6)新概念武器傷:激光、微波、次聲等損傷;(7)精神創(chuàng)傷:創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙綜合征(posttraumatic stress disorder,PTSD)[1]?,F(xiàn)代戰(zhàn)傷所造成的精神創(chuàng)傷十分明顯,尤其是PTSD發(fā)生率增加(約占13%~15%)。顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷分為3大類:(1)急性損傷;(2)TBI的慢性效應(yīng);(3)開放性顱腦損傷。
急性損傷包括腦震蕩、亞腦震蕩和爆震傷。
腦震蕩是直接或者間接外力引起的輕型顱腦損傷(mild traumatic brain injury,mTBI);在戰(zhàn)爭時,爆炸沖擊、物體撞擊導(dǎo)致鈍挫傷,多為自限性,10%~15%發(fā)展為腦震蕩綜合征(postconcussive syndrome,PCS)。腦震蕩與PCS的癥狀和體征為易怒、睡眠障礙、健忘、焦慮、頭痛、注意力不集中、疼痛和心理不良性應(yīng)激。
亞腦震蕩有輕微神經(jīng)癥狀或功能MRI(fMRI)影像變化表現(xiàn)。爆炸傷等戰(zhàn)傷造成的急劇加速、減速或旋轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致腦拉長或變形,從而拉伸單個細(xì)胞和血管并改變其膜通透性,進(jìn)而造成亞腦震蕩。MR彌散張量成像(diffusion tensor image,DTI)和磁敏感加權(quán)成像顯示其白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和纖維束完整性受損,常規(guī)結(jié)構(gòu)成像是不能顯示的。亞腦震蕩所致的結(jié)構(gòu)變化最近也在與軍事相關(guān)的沖擊傷中得到證實。亞腦震蕩在運(yùn)動傷(如橄欖球、冰球和拳擊等)中也愈發(fā)得到重視。
爆震傷是高技術(shù)戰(zhàn)爭的標(biāo)簽傷,有“三高”的特點(diǎn):致殘率高、戰(zhàn)時發(fā)生率高、死亡率高。爆震傷占軍事相關(guān)TBI的60%左右,其中80%為mTBI。伴隨著氣流爆炸,聲波快速通過腦組織,瞬間引起血管和腦組織快速、反復(fù)收縮和擴(kuò)張產(chǎn)生水腫和出血,在近微秒內(nèi)發(fā)生多重的嚴(yán)重的腦震蕩影響。
我們創(chuàng)建了顱腦爆震傷動物模型及相應(yīng)的觀察與評價平臺:(1)創(chuàng)建顱腦爆震傷小動物模型(具有國家發(fā)明專利):微型點(diǎn)爆炸源,球形黑索金、柔性銀導(dǎo)爆索、雷管引爆,不同爆炸源和距離會有不同程度損傷。解剖學(xué)與組織學(xué)均證實新型顱腦爆震傷可模擬實戰(zhàn)狀態(tài);(2)建立動物模型觀察、監(jiān)測系統(tǒng)和動物神經(jīng)功能障礙標(biāo)準(zhǔn)化評價平臺:計算機(jī)控制的分析軟件系統(tǒng)研究指標(biāo)與病理變化相關(guān)性,提供標(biāo)準(zhǔn)化參考平臺[2];(3)進(jìn)行戰(zhàn)創(chuàng)傷相關(guān)的精神運(yùn)動研究:酒精依賴程度與犯罪行為緊密相關(guān);不良的父母教養(yǎng)方式顯著增加犯罪幾率,而部隊生活并不能對這種效應(yīng)產(chǎn)生影響;人格特質(zhì)中的穩(wěn)定性因子低可顯著增加犯罪率,而部隊生活對于提高個人的穩(wěn)定性和自律性、降低憂慮性起到積極作用[3]。
TBI的慢性效應(yīng)包括阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、肌萎縮側(cè)索硬化癥(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、PCS、慢性創(chuàng)傷性腦?。╟hronictraumaticencephalopathy,CTE)和PTSD。
AD起病隱匿、進(jìn)行性發(fā)展,屬于神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。AD以記憶障礙、失語、失用、失認(rèn)、視空間技能損害、執(zhí)行功能障礙以及人格和行為改變等全面性癡呆表現(xiàn)為特征,病因迄今未明,但是與運(yùn)動傷和戰(zhàn)創(chuàng)傷有關(guān)。
PD是老年的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,主要病理改變是中腦黑質(zhì)多巴胺(dopamine,DA)能神經(jīng)元的變性死亡,其引起紋狀體DA含量顯著性減少而致病。PD主要表現(xiàn)為靜止性震顫、運(yùn)動遲緩、肌強(qiáng)直和姿勢步態(tài)障礙,近年來研究注意到抑郁、便秘和睡眠障礙等非運(yùn)動癥狀也是PD的表現(xiàn)。
ALS是運(yùn)動神經(jīng)元病,我國通常將肌萎縮側(cè)索硬化和運(yùn)動神經(jīng)元病混用。運(yùn)動神經(jīng)元損傷后,導(dǎo)致包括延髓支配的肌肉以及四肢、軀干、胸部腹部肌肉逐漸無力和萎縮。
(1)單純中、重度TBI與AD、PD和ALS有關(guān)聯(lián);(2)伴有意識障礙的單純TBI男性患者,增加50%患AD的風(fēng)險;(3)有嚴(yán)重TBI的老兵發(fā)展為AD風(fēng)險最高,有中度TBI的老兵次之;(4)PD患者受頭部外傷的幾率明顯更高;(5)有mTBI伴發(fā)意識障礙者更易發(fā)生PD;(6)外傷是ALS的可能誘因。
PCS是腦震蕩后所產(chǎn)生的一系列癥狀,頭痛、頭暈、記憶力下降、睡眠不佳等;持續(xù)3個月以上或幾年,38%~80%的mTBI可能發(fā)生。
CTE與多次mTBI有關(guān),表現(xiàn)為患者情緒和行為障礙,記憶和執(zhí)行能力的進(jìn)行性下降,逐漸出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙,幾十年后最終發(fā)展為癡呆;其中情緒和行為癥狀常出現(xiàn)在20~40歲,比典型的神經(jīng)退行性疾病如AD發(fā)病早;確診需經(jīng)尸檢證實。
PTSD是異乎尋常的威脅、災(zāi)難引起的心理創(chuàng)傷,如對創(chuàng)傷等嚴(yán)重應(yīng)激因素的一種應(yīng)激反應(yīng);是一種延遲性、持續(xù)性的心身疾病,可導(dǎo)致延遲出現(xiàn)和長期持續(xù)的心理障礙。據(jù)美軍調(diào)查,有2 525名美陸軍士兵(44%)發(fā)生了mTBI,逐漸發(fā)展為PTSD[4]。
(1)很難區(qū)分PCS和PTSD,且在PTSD和CTE之間有相當(dāng)大的重疊,特別是早期階段;(2)80%經(jīng)歷過爆炸傷的并證實為早期CTE的OIF/OEF/OND退伍軍人也被診斷為PTSD;(3)PCS、CTE和PTSD都是以神經(jīng)精神癥狀為特征,提示額葉功能障礙,也有人格、社會行為和睡眠的改變[5,6]。
案例1:美國海軍陸戰(zhàn)隊老兵,28歲,男性;在伊拉克和阿富汗服役過程中經(jīng)歷了數(shù)次爆炸;逐漸出現(xiàn)嚴(yán)重的行為異常,包括易怒、社交障礙、注意力難以集中、攻擊性傾向、偏執(zhí)、失眠和抑郁;25歲,曾在阿富汗尖叫并試圖自殺;曾被診斷為戰(zhàn)斗相關(guān)的PTSD;27歲退伍;28歲時,在一個早晨向警察和其他平民開槍,并被槍殺。尸檢結(jié)果:嚴(yán)重的軸索損傷伴廣泛的軸索腫脹、軸突回縮球、髓鞘質(zhì)病、星形細(xì)胞增生以及大腦皮層白質(zhì)、內(nèi)囊和小腦白質(zhì)的營養(yǎng)不良性鈣化灶;有髓神經(jīng)纖維的損傷,特別是大腦腳額葉和額束。因此證實PTSD存在病理基礎(chǔ)上的改變。
案例2:美國陸軍老兵,45歲,男性;遭受了近距離的簡易爆炸裝置的襲擊,之后30 min,他經(jīng)歷了反復(fù)的不伴意識喪失的方向迷失,隨后發(fā)展為頭痛、煩躁、失眠和注意力不集中、抑郁,持續(xù)2年,之后死于巨大的基底動脈瘤破裂。病史中值得注意的是與腦震蕩有關(guān)的8歲時的機(jī)動車事故。尸檢結(jié)果:急性腦橋出血和大腦后動脈雙側(cè)梗死;有髓神經(jīng)纖維變性合并軸突回縮球泡和軸索營養(yǎng)不良,且在遠(yuǎn)離梗死形成區(qū)最為突出,皮層下白質(zhì)也有血管周圍簇活化的小膠質(zhì)細(xì)胞。
案例3:美國海軍陸戰(zhàn)隊老兵,34歲,男性;無腦震蕩史;生前1年和6年分別遭受過兩次簡易爆炸裝置爆炸,2次經(jīng)歷均造成不確定持續(xù)時間的意識喪失,后來發(fā)展為抑郁、短期記憶喪失、注意力不集中、睡眠障礙和執(zhí)行功能障礙,在服用處方鎮(zhèn)靜藥后死于吸入性肺炎。尸檢結(jié)果:有廣泛的缺氧缺血性腦損傷的證據(jù)。
案例4:美國海軍陸戰(zhàn)隊老兵,22歲,男性;生前兩年經(jīng)受過近距離爆炸襲擊,沒有意識喪失,在爆炸后24 h內(nèi)有反復(fù)的頭痛、頭暈和疲勞感,后來發(fā)展為每日的頭痛、失憶、抑郁和注意力下降;死前的1年,變得越來越暴力,并且頻繁的易怒和極具攻擊性;腦出血死亡的前3個月,曾被診斷為PTSD;有著2年高中打橄欖球和多次腦震蕩的歷史。尸檢結(jié)果:發(fā)現(xiàn)有急性腦出血伴小腦扁桃體疝;存在多灶性軸索損傷;在丘腦與皮層下白質(zhì)中散在的小血管壁上發(fā)現(xiàn)局灶性鈣化。
綜上所述,兩名士兵在遭受爆炸后數(shù)年死于自發(fā)性腦出血,出血位置的不尋??赡鼙唤忉尀檠艿耐暾允艿阶畛醣_擊的影響,隨后發(fā)展為血管變性并導(dǎo)致基底動脈瘤形成;在遭受爆炸傷的老兵大腦尸檢中發(fā)現(xiàn)的CTE變化、軸索損傷和微血管病變與那些白質(zhì)異常和腦葡萄糖代謝減退的受爆炸傷的服役人員的神經(jīng)影像學(xué)檢查一致;爆炸后的病理改變與受到體育傷的年輕運(yùn)動員的病理檢查也驚人的相似。戰(zhàn)爭結(jié)束,但是對于大腦器質(zhì)性的損害依然存在。以前認(rèn)為PTSD、腦外傷綜合征、慢性腦病等只是單純的功能性的改變,并不存在器質(zhì)性的改變,但是現(xiàn)在研究證明腦震蕩為器質(zhì)性改變。隨著科技與儀器設(shè)備發(fā)展,亞腦震蕩的診斷將不斷完善,其發(fā)生機(jī)制也更加明確。
開放性顱腦損傷具有易診、傷重、難治的特點(diǎn),李俠等[7]研究分析了第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院神經(jīng)外科自1993年1月至2012年12月收治的852例開放性顱腦損傷患者的臨床資料,表明其救治應(yīng)在嚴(yán)格遵循“早期清創(chuàng)、變開放傷為閉合傷”原則的基礎(chǔ)上,充分利用神經(jīng)導(dǎo)航、真空負(fù)壓引流等各種手術(shù)技術(shù),實施個性化治療,才能有效預(yù)防各種并發(fā)癥發(fā)生,顯著提高救治水平。
典型病例:患者男性,47歲,于2014年4月5日急診入院,主訴“在工地由4 m高處墜落,頭部貫通傷意識不清6 h余”,曾送外院,考慮傷情復(fù)雜,轉(zhuǎn)至第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院神經(jīng)外科治療。入院查體:螺紋鋼筋直徑2.5 cm,長1 m,由左側(cè)下頜貫通至左額頂部,顱內(nèi)段約30 cm。初步診斷:(1)重型開放性顱腦損傷:腦挫裂傷,左額葉、額葉貫通傷,左中顱窩、左額顱骨穿通傷,左額頭皮穿通傷,腦脊液(cerebro-spinal fluid,CSF)鼻漏,左視神經(jīng)、動眼神經(jīng)損傷,顱內(nèi)金屬異物;(2)左下頜穿通傷、左下領(lǐng)金屬異物。
挑戰(zhàn)與對策:(1)鋼筋穿過顱內(nèi)外重要組織,毗鄰關(guān)系復(fù)雜不清:鋼筋路徑穿過頸部大血管、氣管、副鼻竇、口腔、顱內(nèi)海綿竇、頸內(nèi)動靜脈、眼球后組織、重要神經(jīng)、腦組織等。對策:進(jìn)行相應(yīng)的檢查,明確情況;頭顱CT明確腦組織損傷情況,三維重建了解鋼筋毗鄰解剖結(jié)構(gòu),頭顱X線片顯示顱骨損害情況,全腦血管造影明確與大血管關(guān)系。經(jīng)過檢查后,明確了鋼筋位置及其毗鄰關(guān)系:異物經(jīng)左側(cè)下頜骨內(nèi)側(cè)頜下腺區(qū)、硬腭左側(cè)、左側(cè)上頜竇后方、翼腭窩區(qū)、眶尖(視神經(jīng)管中斷)、腦額葉、額頂骨至顱外;鋼筋位于左頸內(nèi)動脈旁6 mm、左側(cè)海綿竇旁4 mm,未見明確出血,并且穿過運(yùn)動性語言中樞(Broca’s區(qū))深部。(2)如何麻醉及術(shù)中氣道管理:頭位固定、插管困難、氣道管理困難。對策:行氣管切開術(shù)后進(jìn)行全身麻醉。(3)如何既拔出鋼筋、又減少二次損傷:鋼筋粗大、螺紋,穿通腦組織、毗鄰重要血管、神經(jīng),二次損傷可能危及生命。對策:截斷頭端顱外鋼筋,減少損傷,消防隊傳統(tǒng)方法剪斷鋼筋,搖動、震動可至二次損傷。因此放棄傳統(tǒng)方法,采用金剛石磨鉆截斷鋼筋,歷時2 h成功截斷頭端顱外鋼筋。由于鋼筋斷端粗糙,易切割、刮傷顱內(nèi)結(jié)構(gòu),因此我們使用銼刀打磨鋼筋斷端減少二次損傷幾率。鋼筋主要嵌頓在額頂部顱骨、顱底骨與下頜角處,上下同時手術(shù),解除鋼筋嵌頓后,由下頜端拔出鋼筋,減少二次損傷幾率。(4)如何防止術(shù)中大出血。鋼筋與顱內(nèi)大血管如頸內(nèi)動脈、海綿竇等毗鄰,一旦破裂,將出現(xiàn)血洶涌而出,即刻死亡。對策:頸部解剖暴露頸內(nèi)動脈,一旦破裂,立刻結(jié)扎止血;腦血管介入機(jī)器開機(jī),血管栓塞團(tuán)隊待命,隨時準(zhǔn)備血管內(nèi)止血治療;準(zhǔn)備好動脈夾,以備萬一術(shù)中止血;輸血科大量備血;(5)顱底重建、防止CSF漏。對策:清理傷道,修補(bǔ)破損顱底結(jié)構(gòu),閉合顱腔;(6)術(shù)后防治并發(fā)癥。對策:科學(xué)應(yīng)用抗生素,預(yù)防性抗癲癇治療,營養(yǎng)神經(jīng)支持治療?;颊呋謴?fù)情況:傷后1個月,患者意識清楚,應(yīng)答切題,各項生命體征平穩(wěn),能經(jīng)口進(jìn)食,頭部傷口已拆線,愈合良好,無感染特征,四肢活動自如,可下地行走;傷后3個月,患者來我院行顱底修補(bǔ)手術(shù)。
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2017-07-03)
(本文編輯:馬帥)
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費(fèi)舟,Email:feizhou@fmmu.edu.cn
費(fèi)舟.顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷及其神經(jīng)退行性病變[J/CD].中華神經(jīng)創(chuàng)傷外科電子雜志,2017,3(4):193-196.