How to Execute Cerebral Resuscitation and How to Determine Brain Death<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

郭曲练 教授
中南大学附属湘雅医院麻醉科, 长沙 410008
Qu-lian Guo
Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410008, China

ABSTRACT

Doctors must attach much importance to resume the function of brain when they execute cardiac pulmonary resuscitation (CPR). Cerebral resuscitation is the ultimate target of CPR. The function of brain will decide on the patients' life quality. The basic means and measures of cerebral resuscitation include hypothermia, dehydration, hibernation, hormone and hyperbaric oxygen. The brain death is the irreversible loss of brainstem function. Brain death must be differentiated from the vegetative state before it is diagnosed. The legislation of brain death has important significance to human.
Key words :  Cerebral resuscitation ; Brain death

一、脑复苏(cerebral  resuscitation)
　　脑复苏研究目前已经成为医学研究中的热点。现代复苏学在过去30多年中，无论在实验研究、还是在临床应用等方面均取得长足的进步，挽救了无数人的生命，但对复苏后所遗留的“植物人”尚缺乏有效的治疗手段。特别是在“脑死亡法”尚未正式颁布实施的发展中国家，“植物人”必将给社会、家庭带来沉重的精神和物质负担。人们日益认识到心肺复苏（cardio pulmonary resuscitation, CPR）的同时必须重视脑功能的恢复，CPR是维持存活的基础，脑复苏情况决定生存的质量。脑复苏是心肺复苏的最终目标。
（一）脑代谢特点
　　脑组织的代谢特点是: ①耗氧量高: 脑的重量占体重的2％，而耗氧量占全身的20％－25％，幼儿约占50％；②无氧代谢能力有限: 其放出之能力只占有氧代谢的1／20; ③脑组织对缺氧很敏感: 一般来说缺氧10s可使意识消失；缺氧15s可出现几分钟昏迷; 缺血4-6min，脑组织可发生不可逆损伤；完全性脑缺氧下，大脑皮层生存时间小于8min 。
（二）脑损伤程度的判断
　　脑组织损伤程度决定于：①心跳停止前缺氧时间；②心跳骤停时间；③CPR时间“CPR低灌注期”：④后续缺氧期。
（三）全脑缺血的病理生理学
　　分成原发性和继发性损伤两类。
原发性损伤
　　1.代谢障碍 ：① 脑组织的血流一旦中断，在6～7s内可利用的氧即消耗殆尽；② PaO₂降至4kPa(30mmHg)以下，处于电衰竭阈(threshold of electric failure)，即致神志丧失，脑电图由慢波转为平线。③ 细胞主动转运和生物合成所需的磷酸肌酐(PCr)和三磷酸腺苷(ATP) 的贮量分别在1min和2min时耗尽。④ 耗能反应约在5min时完全停顿。
　　2．离子转移
　　第1相: 脑缺血最初的1. 5 ～2. 0min ， 细胞外液的K⁺ 缓慢上升至10～15mmol•L^-1，Na⁺、Ca²⁺ 、Cl^-不变或稍升。
第2相: （相当于PCr和ATP贮备耗尽)。细胞外液( ECF) 的 K⁺ 急剧上升至60mmol•L^-1，Na⁺、Ca²⁺、Cl^-进入细胞内，其浓度迅即降低，因H₂O随离子转移，以致细胞外液容积减少到对照的50%而导致细胞内水肿。
上述是由于膜Na⁺-K⁺-ATP酶泵衰竭，离子通道门户大开和膜通透性因之突然增高的后果。
　　3．酸碱失衡
　　缺血后因机体缺氧致无氧酵解形成的乳酸增多，使细胞内[H⁺]增高。因脑处于无血流的闭关状态，H⁺被HCO^3-缓冲后剩余的CO₂ 潴留在细胞内而致PCO₂增高，细胞内pH值明显降低。因此，脑缺血的本质是代谢性酸中毒，CPR时被缓冲后表现为呼吸性酸中毒。

继发性损伤
　　在恢复循环后，脑虽又重新获得了血流灌注和氧供应，但已经启动的原发性损伤可能继续发展或加重，因而形成继发性损伤，又称再灌注损伤 （reperfusion damage） 或再氧合损伤 (re-oxygenation damage)。
　　1．脑血流变异
　　若全脑缺血超过5min，脑血流(CBF)往往要经历4个时相： ①多灶性无再灌注相（或称“散在性无再灌注现象”）。 ②全脑多血相（global hyperemia）: 循环恢复后10～15min发生，可持续15～30min。③迁延性全脑及多灶低灌注相（protracted global and multifocal hypoperfusion）: 发生在再灌注25～90min,可持续6h以上。④转归相。
　　2．脑水肿
　　包括细胞毒性（cytotoxic）和血管源性（vasogenic）两种机理。前者在缺血期间即启动，属细胞内水肿，在再灌注期可继续加重; 后者继发再灌注后，主要与多血相和内源性损伤因子（包括递质和介质等）对血管内皮细胞的损伤有关。
　　3． 生化异常：细胞内Ca²⁺失调; 三磷酸腺苷(ATP)丧失; 游离脂肪酸(FFA)和自由基效应。
（四）完全性脑缺血在灌注损伤的估计
　　心肺复苏后患者立即出现自主呼吸、瞳孔正常、四肢自主活动、可摇头睁眼，不必脑复苏；体温升高、肌张力高、痉挛抽搐，应立即采用脑复苏，并连续监测各生命体征；患者肌张力完全消失、脑电图呈等电位，表明脑死亡，已无脑复苏必要。
（五）脑复苏的治疗措施
　　在目前没有特效药物的情况下，主要采取综合疗法，其目的是为降低脑细胞代谢，保护脑细胞；加强氧和能量供给；促进脑循环再流通，减轻脑水肿; 纠正引起继发性脑损害的病理因素；补充脑细胞代谢营养物质。在维持生命体征稳定时进行低温、脱水、冬眠、激素、高压氧仍是脑复苏基本的治疗手段。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
　（1） 低温
　　1．低温的脑复苏机理
　　低温有降低脑耗氧量(CMRO₂)、减少乳酸积聚，稳定生物膜、 保护血管内皮细胞，抑制磷酯酶活化，抑制氧自由基和脂质过氧化物反应、抑制多种内源性毒性介质释放等作用。国外认为最大保护时限为34℃～35℃,持续1～3小时。 而国内主张30℃～34℃，持续24小时以上。
　　2．低温综合疗法的实施要点
　　①重点头部降温及早实施，尤其在脑缺血缺氧最初10min内是降温关键时刻；②足够降温，降温至听力恢复为止；③抗惊厥、控制抽搐和寒战；④维持循环和呼吸功能稳定；⑤配合其他治疗手段: 脱水疗法、高压氧治疗(HPO)等; ⑥慎用催醒药。
　（2） 防治脑水肿
　　1．脱水的要求：临床脱水标准为病员两眼稍下陷，眼球张力降低，压力很软，皮肤弹性仍未减退，血压及HCT等基本维持正常水平，并继续维持此状态直到临床脑水肿基本缓解为止。
　　2．常见的脱水剂：①甘露醇：甘露醇有减轻细胞外水肿、降低颅内压、减低血液粘稠度和自由基清除作用。②甘油果糖:  其渗透压为人体血浆的7倍，可以透过血脑屏障，缓慢进入脑组织和脑脊液，使水分从脑组织向血浆渗透，从而降低颅内压。③白蛋白：使血浆胶体渗透压升高而脱水，使颅内压降低，对脑水肿伴低蛋白血症更适宜。
　（3） 大剂量皮质激素
　　尽管目前尚缺乏确切的理论依据表明应用激素对脑复苏有治疗作用，但大多数学者仍然坚持：早期、短期、大剂量应用皮质激素可能对脑复苏有益。有作者证实在全脑缺血后30～60min内应用激素，对神经功能恢复是有价值的。激素的应用对高血糖和胃溃疡影响不大，但和继发性感染关系密切，故不宜长期使用。
　（4） 高压氧疗法
　　高压氧作用有 1.使血氧含量增高; 2.增加脑组织储氧量; 3.使脑血管收缩; 4.对脑电活动有保护作用，有利于昏迷病人的苏醒。一般疗程40～60次，压力为2.5～3.0atm。
　（5） 钙拮抗药
　　国外曾提倡将钙通道阻滞药用于脑复苏。在脑局灶性缺血、脑卒中的实验和临床实验中发现，借此可防止或解除血管痉挛、改善CBF、 减轻细胞内酸中毒和缩小脑梗死范围，但在全脑缺血后是否能起复苏效应尚有疑问。
　（6） 其他药物和方法
　　ATP-MgCl₂可减轻细胞外钙内流，也可减轻脑血管痉挛， 还为脑代谢提供基质，但其有扩血管和降压作用，故静脉注射不宜过速。
　　全脑缺血前和缺血过程中高糖血症会加重脑损害。心、肺复苏的早期因为存在应激反应不易发生低糖血症，故不宜输糖，尤其不应输高浓度糖，以免加重脑低灌注期的乳酸性酸中毒。
　　纳洛酮为特异性吗啡受体拮抗剂，常用为0.1～0.2mg•kg^-1静注或肌注，无反应可以重复使用，也可4mg加入250ml糖水滴注。

（六）脑复苏的结局
　　脑复苏的并发症和后遗症: 一过性抽搐; 一过性尿崩; 肺部感染；偏瘫；皮质性失明；失语；神经、精神障碍。
　　脑复苏的结局可按照GPS(Glasgow-Pittsburg )分级: GPS-1级:脑及总体情况优良:清醒、健康、思维清晰、 能从事工作和正常生活，可能有轻度神经及精神障碍；GPS-2级:轻度脑和总体残废：清醒、可自理生活，能在有保护的环境下参加工作，或伴有其他系统的中度功能残废，不能参加竞争性工作; GPS-3级:中度脑和总体残废：清醒、但有脑功能障碍，依赖旁人料理生活，轻者可自行走动，重者痴呆功瘫痪。GPS-4级:植物状态（或大脑死亡）: 昏迷、无神志、对外界无反应，可自动睁眼或发声，无大脑反应，呈角弓反张状;  GPS-5级:脑死亡: 无呼吸、无任何反射，脑电图呈平线。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

二、脑死亡(brain death)
（一）脑死亡诊断标准
　　1968年美国哈佛大学医学院最先提出脑死亡的诊断标准，至今全球尚无一个统一标准。2002年10月，全国器官移植会上提出中国脑死亡的诊断标准，会议上提出脑死亡是包括脑干在内的全部脑功能丧失的不可逆转状态。尽管各国的诊断标准各异，归纳起来无非是以下几方面: 确定诊断对象和排除对象、脑干颅神经反射检查、无呼吸检查、辅助检查在脑死亡诊断中的意义。
　　(1)诊断对象：①原发性脑器质性疾病：如颅脑损伤、脑卒中、颅内占位病变或颅内感染性疾病；②深昏迷，自发呼吸消失，需使用人工呼吸机维持呼吸功能；③原发病因已明确，已实行合理治疗，因病变性质病人已不可能恢复生命。
　　(2)排除对象，即排除可逆性昏迷： ①6岁以下儿童；②急性药物中毒；③低体温，直肠体温在32℃以下；④代谢性、内分泌障碍、肝昏迷、尿毒症或高渗性昏迷；⑤病因不明。
　　(3)临床诊断: 深昏迷、脑干反射全部消失，无自主呼吸（靠呼吸机维持，呼吸暂停试验阳性）必须全部具备。
　　脑干反射消失包括瞳孔固定、对光反射消失；角膜瞬目反射消失;无垂直性眼球活动; 冷热反应消失;眼心反射消失; 阿托品试验阴性。阿托品试验：静脉注入阿托品0.04 mg?kg-1，iv后心率增快5次/分以上为阳性反应，心率增快小于5次/分为阴性反应，脑死亡病人为阴性反应，但阳性反应的不能排除不存在脑死亡。脑死亡病人瞳孔扩大已不再是脑死亡的主要诊断标准。哈佛大学1968年标准中规定脑死亡者应具备脊髓反射消失，以后的诊断标准中均否定了这一条，主要原因是脑死亡时脊髓还保留着血液循环，脑死亡后2～14天内，脊髓休克阶段消失，即有各种脊髓浅、深反射和自动运动出现，躯干和肢体刺激即可引发反射。
　　呼吸检查①由人工呼吸机供给100%的氧10分钟，再给95%氧加5%二氧化碳的混合气或减慢人工呼吸机的频率，保障PaCO₂＞40 mmHg; ②人工呼吸机与病人脱开，吸氧导管插入气管隆突，供给100%氧6 L•min^-1，再观察10分钟，若病人无自主呼吸，PaCO₂＞60 mmHg，即可证明病人无自主呼吸; ③病人无自主呼吸，则再接上人工呼吸机; ④若病人明显青紫，血压下降明显，应停止试验。
　　脑干颅神经反射检查及无呼吸检查要间隔4小时后，再进行第2次检查。该项检查在脑死亡诊断中是非常关键且不可少的。
　　(4)确认试验：脑电图平直，经颅多普勒超声呈脑死亡图形。体感诱发电位P14以上波形消失。三项中必须一项阳性。
　　(5)脑死亡诊断的观察时限: 各国尚无统一标准，一般可在呼吸停止，人工维持呼吸24小时以上开始检测脑死亡存在与否，确诊时间介于6～24小时，故诊断脑死亡至少要作临床检查先后二次，其中间隔6小时或12小时。原发性脑组织损伤，又有镇静药物中毒可能时，须待药物半衰期之后(约24小时)再观察12小时，若药物种类不明，至少需观察72小时。脑死亡诊断执行医师资格人数最少2人，由经过专门训练并熟练掌握脑干功能试验的神经内、外科、麻醉科或ICU医师担任。

（二）“脑死亡”与“植物人”
　　“植物人”与“脑死亡”是两个常常被混淆的概念。植物人脑干的功能是正常的，昏迷是大脑损害，病人可有自主呼吸、心跳和脑干反应,能够消化食物，少数病人可能苏醒;脑死亡则是全脑器质性损伤，无自主呼吸，脑干反应消失,只有在呼吸机等仪器的帮助下才能维持心跳和呼吸，大脑萎缩、液化，无法再生，脑电图呈一条直线。
（三）“脑死亡”立法的社会意义
　　目前有80个国家已经承认脑死亡的概念与标准，一致认同“脑死亡”后，社会学意义上的人已不存在。“脑死亡”立法可以减少医疗资源浪费，减轻家庭与社会的治疗压力; 降低患者本人痛苦，让患者“死”得有尊严；“脑死亡”患者的身体器官捐献，有利器官移植的开展。
（四）“脑死亡”立法的社会争论
　　“脑死亡”观念的出现已经对传统的死亡观念产生了冲击，出现传统意义上的死亡、法律层面的死亡和“脑死亡”之间认识冲突；也影响到法律界某些法律和法规的重新确定，一些“伤害”将被定义成“死亡”、“伤害致死”，相应罪犯的判刑将有所更改; 同时“脑死亡”立法也引起了社会道德和医学伦理方面的广泛争论。虽然“脑死亡”立法的社会意义深远，但“脑死亡”立法应谨慎。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 　　郭曲练，男，1958年生，湖南益阳人，1982年毕业于湖南医科大学，现任中南大学医学技术与情报学院院长，中华麻醉学学会委员及湖南省麻醉学会主任委员，中南大学湘雅医学院麻醉系主任，湘雅医院麻醉科主任，教授，硕士导师。近年来，获国家自然科学基金课题1项、省部级课题7项，获省部级科研成果二等奖6项; 发表论文60余篇。培养硕士研究生40余名；担任《美国麻醉与镇痛杂志》中文版、《中华麻醉学杂志》等7本杂志的编委或常务编委；担任全国高等院校统编教材《临床麻醉学》、《麻醉学》等3本教材的副主编，参编著作8本; 担任本科麻醉学专业等多个系列的教学及研究生教学。