小儿脑水肿与颅内高压综合征

颅内高压综合征(intracranial hypertension)是指脑实质液体增加引起的脑容积和重量增多所致的一系列临床表现，在病理学上，脑细胞组织间隙中游离液体的积蓄称为脑水肿，而脑细胞内液体的增多则称为脑肿胀，但在实际临床工作中二者难以区分，或为同一病理过程的不同阶段，到后期往往同时存在，故常统称为脑水肿。明显而持续的脑水肿引起颅内高压，在某些儿科疾病，尤其是急性感染性疾病比较多见。早期诊断和及时治疗颅内高压，是控制脑水肿、预防脑疝形成、降低病死率和致残率的重要措施之一。

(一)发病原因

颅内高压综合征分为急性和慢性两类。

1.颅高压的病因 小儿引起急性颅高压的病因主要是脑水肿：

(1)急性感染：感染后24h即可发生脑水肿。

①颅内感染：如各种病原引起的脑炎，脑膜炎，脑膜脑炎，脑脓肿，耳源性颅内感染等，是引起小儿急性脑水肿最常见的原因。

②颅外感染：中毒性痢疾，重症肺炎，败血症，急性重型肝炎等。

(2)脑缺氧：严重缺氧数小时，即可发生脑水肿，如颅脑损伤，心搏骤停，窒息，休克，心力衰竭，呼吸衰竭，肺性脑病，癫痫持续状态，严重贫血，溺水，溺粪等均可引起。

(3)颅内出血：颅内畸形血管或动脉瘤破裂，蜘蛛网膜下腔出血，婴儿维生素K缺乏症，脑型白血病，血友病，血小板减少性紫癜，再生障碍性贫血等均可致颅内出血，偶见颅内血管炎引起的血管破溃出血。

(4)中毒：一氧化碳或氰化物中毒，铅，汞或其他重金属，食物(如白果)，农药(如有机磷)，兽用药(如硝氯酚)，酒精，药物(如苯巴比妥钠，四环素，维生素A，维生素D)等中毒。

(5)水电解质平衡紊乱：急性低钠血症，水中毒，各种原因所致酸中毒等。

(6)颅内占位病变：迅速发展的脑肿瘤及较大的颅内血肿，颅内寄生虫病(脑型囊虫病，脑型血吸虫病，脑型肺吸虫病，脑型疟疾，阿米巴原虫所致的脑脓肿)等。

(7)其他：如高血压脑病，瑞氏综合征，各种代谢性疾病等。

2.慢性颅高压的病因 可见于脑积水，颅内肿瘤，慢性硬脑膜下血肿，颅内静脉栓塞，颅腔狭小等。

(二)发病机制

1.生理病理特点

(1)正常颅内压：在坚实的颅骨腔内容纳着脑，脑膜，血管和脑脊液，其容积基本保持恒定，成人颅腔内可供代偿的空间约为10%，在正常情况下，通过血液及脑脊液的循环来保持颅内压的动态平衡，颅内压与颅腔内容物的容积密切相关，但二者不成正比，如Langifitt的容量压力曲线所示，在颅内压正常或轻度增高时，由于颅腔存在一定的顺应性，容积改变对颅压影响不大，然而在颅压明显增高时，容积轻度增减即可使颅内压明显升高或降低。

小儿颅内压正常值随年龄增长而变化，新生儿为0.098～0.196kPa(10～20mmH2O)，婴儿0.294～0.784kPa(30～80mmH2O)，幼儿0.392～1.47kPa(40～150mmH2O)，年长儿 0.588～1.76kPa(60～180mmH2O)，一般认为，颅内压1.47～2.67kPa(11～20mmHg)为轻度增高，2.80～5.33kPa(21～40mmHg)为中度增高，>5.33kPa(40mmHg)为重度增高。

(2)脑毛细血管特点：脑毛细血管有其形态和功能的特点，与全身毛细血管的区别包括：

①内皮细胞之间以紧密连接处相互衔接，在整个脑毛细血管内，形成连续不断的内皮细胞层，有效地将血浆和间质液分开，脂溶性物质和麻醉性气体能通过脑血管内皮细胞，而水溶性大分子物质则不能以很快的速度通过血脑屏障。

②内皮细胞内只有很少的饮小泡，故血浆蛋白不能进入脑内。

③内皮细胞内线粒体含量比全身任何毛细血管内皮细胞多3～5倍，故脑毛细管可以获得更多的ATP，以供应脑组织的能量代谢。

④有主动输送钾和某些特定氨基酸的功能，在维持钾，钙等离子，甘氨酸等氨基酸和其他神经递质的浓度方面，起着重要作用。

⑤被一层基底膜包围，此基底膜的宽度相当于内皮细胞的25%，主要功能是维持脑毛细血管在不利条件下的完整性。

⑥安静时脑毛细血管均开放，当脑代谢急剧增高时，脑毛细血管的血流量不能相应地增加。

(3)脑循环特点：脑的细胞外间隙只占脑容积的3%～5%，故脑的血管容量有限，脑循环的特点包括：

①脑膜微血管之间的吻合仅限于微动脉之间，微静脉之间的吻合，没有微动脉和微静脉之间的分流性吻合，故脑组织内的动静脉短路有限，而在脑毛细血管床内，直径小于25μm的后微动脉和微静脉之间，则有广泛的血管吻合。

②脑血流量较丰富，正常成人为750～850ml/min，相当于心排血量的15%，脑血流量平均为每分钟44ml/100g脑组织，脑灰质中的血流量较白质中高3～4倍。

③脑血管阻力的正常值是0.21kPa/min[1.6mmHg/(ml血·100g脑组织)]，颅内压增高时，脑血管阻力上升。

④脑组织的能量储备极少，缺氧3min氧及葡萄糖即消耗完，脑组织氧化代谢所需葡萄糖，绝大部分由全身血液循环输送而来，无氧代谢时，由于血脑屏障的存在，不易迅速将所产生的乳酸转运至全身血液循环，故易发生细胞内乳酸中毒。

(4)影响脑循环的因素主要有：

①二氧化碳分压：二氧化碳能自由通过血脑屏障，影响脑脊液与脑组织的pH值，其弥散到细胞内的速度比氧快，是控制脑血流的主要因素之一，二氧化碳分压增高时，脑血管扩张，脑血流量增加，颅内压上升，二氧化碳分压降低时，脑血管收缩，脑血流量减少，颅内压下降，此为使用过度通气降低颅内压的主要理论依据，当动脉二氧化碳分压在2.67～5.33kPa(20～40mmHg)时，每下降0.133kPa(1mmHg)，脑血流量可减少4%，当动脉二氧化碳分压大于5.33kPa(40mmHg)时，每增加0.133kPa(1mmHg)，脑血流量可增加2.5%，动脉二氧化碳分压改变使血管收缩及扩张的极限分别为1.33～2.67kPa(10～20mmHg)与10.7～13.3kPa(80～100mmHg)，动脉二氧化碳分压小于2.67kPa(20mmHg)时，由于脑缺血缺氧，导致继发性血管舒张，脑血流量反而增加。

②氧分压：氧分压对脑血流的影响与二氧化碳分压相反，且影响较小，轻度低氧血症不致引起脑血流改变，血氧分压小于6.67kPa(50mmHg)时，脑血管扩张，脑血流增多，颅内压增高，血氧分压增高时，脑血管收缩，脑血流减少，颅内压下降，吸100%纯氧，可使脑血管阻力增加30%，严重缺氧可使脑微血管腔狭窄，血管内血栓形成，脑血管壁及血脑屏障通透性增加，故可导致缺氧后脑细胞水肿，脑灰质的耗氧量较白质高3倍以上，故灰质对缺氧的耐受性较低。

③血压：为保持脑血流量均匀一致，血压在8.00～10.7kPa(60～180mmHg)时，通过自动调节功能使脑血管直径变化，可控制脑血流量，即使血容量，血压或灌注压发生改变，脑血流量却不受影响，此即为Bayliss效应，当血压低于8.00kPa(60mmHg)或高于10.7kPa(180mmHg)时，自动调节功能丧失，血压低于4.00kPa(30mmHg)时，脑血流量减少1/2以上，将影响脑功能;当脑血流量少于心输出量的15%时，神经细胞功能将发生不可逆性损害，严重酸中毒时，Bayliss效应减弱甚至消失。

④颅内压：脑灌注压=平均动脉压-颅内压，故颅内压增高或血压下降都使脑灌注压降低，颅内压急骤增高时，脑灌注压降低，脑血管阻力上升，脑血流量迅速减少，发生脑缺血及缺氧。

⑤神经递质：与身体其他部位不同，脑实质血管的肾上腺素能受体与胆碱能受体很少，故自主神经系统对脑循环的调节作用弱，因此，脑血管的调节主要依赖于自动调节，但脑表面与基底部血管上有丰富的自主神经纤维，神经调节作用较明显，此外，脑脊液的生成与自主神经系统有关，当脉络膜丛上的，肾上腺素能受体受刺激时，脑脊液生成减少。

2.颅高压发生机制 此处主要叙述急性感染性疾病所致颅高压，脑水肿的分类方法很多，根据其发生机制可分为：

(1)血管源性脑水肿：主要由于血脑屏障受损伤所致，脑血管壁受损，内皮细胞破坏或紧密连接处开放，血-脑屏障通透性增加，与血浆成分相似的渗出液漏至细胞外间隙，因而形成脑水肿，白质区的细胞排列较灰质疏松，细胞间隙较大，阻力较小，故水肿更明显，当血管内压力大于组织间隙压力时，水分更易向血管外渗漏，常见于脑外伤，中枢神经系统感染，脑肿瘤，脑脓肿，脑出血或梗死，由于水肿脑组织与脑室间有静水压差，部分液体可通过室管膜进入脑室系统，并随脑脊液循环而被吸收，这是水肿液消散的主要途径。

(2)细胞性脑水肿：其特点为液体积聚在细胞内，常见于脑缺氧，缺血，各种颅内炎症，化学制剂中毒，瑞氏综合征等，脑组织不能利用脂肪和蛋白质，葡萄糖是惟一的能量来源，1mmol的葡萄糖有氧氧化生成38mmol ATP，以维持脑细胞的正常生命活动和生理功能，当各种病理情况引起脑缺氧时，1mmol葡萄糖无氧酵解只能产生2mmol ATP，使脑细胞能量供应不足，钠泵不能运转，钠离子不能从细胞内转移到细胞外，导致脑细胞内钠离子堆积，膜电位功能不能维持，神经冲动传导暂时停止，带负电荷的氯离子能自由通过细胞膜，与钠离子结合成氯化钠，细胞内氯化钠增多导致渗透压增高，水分大量进入细胞，以保持细胞内外渗透压的平衡，使脑细胞肿胀，体积增大，细胞外间隙缩小，甚至细胞破裂，神经胶质细胞膜的阻力较小，易先出现细胞内水肿，无氧代谢使乳酸堆积，细胞内pH下降，细胞膜通透性增强，胞浆内蛋白质亲水性增强，更促进脑细胞内水肿的发生和发展，此型脑水肿在白质和灰质均有，水肿液中钠及氯离子含量颇高。

(3)渗透性脑水肿：各种致病因素引起脑细胞外液渗透压降低，使细胞内含水量增加而发生的脑水肿，常见于急性水中毒，低钠血症，糖尿病酸中毒及抗利尿激素分泌增加时，此型脑水肿的水肿液就是水，水分主要聚集在白质及灰质神经胶质细胞内，以白质更明显，水肿区域内钠离子浓度略低，钾离子浓度明显降低。

(4)间质性脑水肿：见于各种病因引起的交通性或非交通性脑积水，又称脑积水性脑水肿，主要由于脑脊液分泌，吸收失调或循环障碍，使脑脊液过多地聚集在脑室内，扩大的脑室内压力增高，室管膜受压使细胞变扁平，甚至撕裂，脑脊液通过脑室壁进入脑室周围的白质中，引起间质性脑水肿，故其水肿液是脑脊液，严重脑积水时，脑脊液可散布至整个白质，使细胞与神经纤维分离，并有胶质增生，水肿组织内毛细血管正常，脑室周围毛细血管可吸收外渗的脑脊液，故颅内压有时正常，有时增高，脑室扩大持续存在时间过久，可使脑皮质受压变薄，甚至脑萎缩。

在临床工作中上述几种脑水肿常同时存在，难以截然分开，很难对脑水肿做出准确分类，例如结核性脑膜炎患儿极易发生颅高压，其原因是综合性的，脑膜充血，水肿，炎性渗出物可直接增加颅腔内容物;若脉络膜丛受累，脑脊液分泌增多，累及蛛网膜颗粒时，脑脊液回吸收减少，可致交通性脑积水;如为颅底粘连或脑室膜炎引起脑室内梗阻，使脑脊液循环阻塞，可引起非交通性或交通性脑积水;当合并闭塞性脑动脉内膜炎时，则可因脑缺血，缺氧导致血管源性脑水肿与细胞性脑水肿;而中枢神经系统感染引起的抗利尿激素分泌增多，又可致水潴留，低钠血症而引起渗透性脑水肿。

3.病理改变 脑水肿的病理改变主要是充血和水肿。

(1)大体标本：可见脑肿胀，脑组织变嫩，似有流动感，脑膜充血，脑沟回浅平，切面灰质与白质分界不清，白质明显肿胀，灰质受压，侧脑室体积减小或呈裂隙状，从理论上讲，血管源性脑水肿的细胞间液增多，脑组织柔软，剖面湿润，称为“湿脑”，细胞性脑水肿主要为细胞内水肿，细胞外液减少，脑组织韧度增高，剖面无明显液体渗出，称为“干脑”，实际上这两种脑水肿发展到一定程度时，可先后出现混合性脑水肿，也可以其中一种为主。

(2)组织学改变：

①细胞外水肿：细胞和微血管周围间隙明显增宽，HE染色可见粉红色的水肿液，白质含水量增加呈海绵状，在电子显微镜下可见白质的髓鞘纤维束间细胞外间隙加宽而透明，毛细血管内皮细胞紧密连接处开放，基底膜增宽伴电子密度减少，渗出物为电子致密性絮状物质。

②细胞内水肿：灰质及白质细胞肿胀，尤以星状胶质细胞最明显，核淡染，胞浆内出现空泡，有时核呈固缩状态，神经纤维髓鞘肿胀，变形或断裂，轴索可弯曲，断裂或消失，微血管扩张，内皮细胞肿胀甚至坏死，脑水肿晚期，小胶质细胞参与修复，可形成瘢痕，电子显微镜下可见灰质内有糖原颗粒增加的星状胶质细胞肿胀，可累及胞突接触前或后的神经突或树状突甚至胞体，白质内星状细胞，少突胶质细胞及轴索均肿胀，脑缺氧后酸性代谢产物增加，促使脑细胞内与溶酶体相结合的酸性水解酶被激活，使细胞自溶。

(3)脑疝形成：当肿胀的脑组织容积和重量继续增加，颅内压力不断增高，迫使较易移位的脑组织被挤压到较低空间或孔隙中去，形成脑疝，最常见的是颅中凹的颞叶海马沟回疝入小脑幕裂隙，形成小脑幕切迹疝(颞叶沟回疝，如果脑水肿继续发展，或以小脑肿胀为主的脑水肿继续加重，使位于颅后凹的小脑扁桃体疝入枕骨大孔内，则形成小脑扁桃体疝，也叫枕骨大孔疝，使脑干受压，危及生命。

急性颅高压的临床表现与引起颅内压增高的原发病性质，部位，发生发展速度及合并症等诸多因素密切相关，主要表现为：

1.头痛 颅内压增高使脑膜，血管及脑神经受到牵拉及炎性变化刺激神经而致头痛，开始时为阵发性，以后发展为持续性，以前额及双颞侧为主，轻重不等，常于咳嗽，打喷嚏，用力大便，弯腰或起立时加重，脑水肿严重时，可有撕裂样感觉，婴幼儿常不能自述头痛，多表现为烦躁不安，尖声哭叫，甚至拍打头部，有时因耳蜗前庭神经受压，引起耳鸣和眩晕，婴儿因前囟未闭和颅骨缝裂开，可部分缓解颅高压，故头痛多不如成人严重。

2.喷射性呕吐 颅高压刺激第四脑室底部及延髓的呕吐中枢而引起喷射性呕吐，很少恶心，与饮食无关，清晨较重。

3.头部体征 前囟膨隆紧张，骨缝裂开，头围增大，头面部浅表静脉怒张，破壶音阳性等体征为亚急性或慢性代偿机制，与婴幼儿颅骨骨缝尚未完全闭合，颅骨骨质软及有一定弹性有关，此种代偿机制常使早期症状不典型。

4.意识障碍 颅内高压引起大脑皮质的广泛损害及脑干上行网状结构损伤，使患儿发生程度不等的意识障碍，躁动或狂躁，如不能及时控制脑水肿，意识障碍迅速加深而进入昏迷状态。

5.血压升高 颅内压增高时，延髓的血管运动中枢代偿性加压反应使血压增高，收缩压可上升2.67kPa(20mmHg)以上，且脉压增宽，血压音调增强。

6.肌张力改变及惊厥 颅内高压对脑干，基底节，大脑皮质和小脑某些锥体外系的压迫，可使肌张力明显增高，多表现为阵发性或持续性上肢内旋，下肢呈伸性强直，有时出现伸性痉挛或角弓反张，以上均为去大脑强直的表现，如果主要为中脑以上受压，则表现为1侧或2侧上肢痉挛，呈半屈曲状态，甚至两臂在胸前交叉，伴下肢伸性痉挛的去皮质强直，脑缺氧或炎症刺激大脑皮质时，可致抽搐甚至癫痫样发作。

7.呼吸障碍 脑干受压或轴性移位，可引起呼吸节律不齐，暂停，潮式呼吸，下颌运动等(图4)，多为脑疝的前驱症状。

8.循环障碍 颅高压影响神经组织压力感受器，使周围血管收缩，表现为皮肤及面色苍白，发凉及指趾发绀，脑干移位时的缺氧可致缓脉，但在小儿少见。

9.体温调节障碍 因下丘脑体温调节中枢(其前部为降温中枢，后部为升温中枢)受压，加之肌张力增高时产热增加，以及交感神经受损，泌汗功能减弱，使体表散热不良，故可在短期内体温急剧升高，呈持续性，难以控制的高热或超高热，因周围血管收缩，直肠温度可明显高于体表温度，体温急剧升高时常同时伴有呼吸，循环和肌张力的改变。

10.眼部表现 眼部改变多提示中脑受压。

(1)眼球突出：颅压增高通过眶上裂作用于眼眶内海绵窦，眼眶静脉回流受限，故可出现两眼突出。

(2)复视：展神经在颅内的行程较长，容易受颅高压的牵拉或挤压而出现复视，但婴儿不能表达。

(3)视野变化：表现为盲点扩大和向心性视野缩小，但急性颅内高压征患者多有意识障碍，故不能检查视野。

(4)眼底检查：视盘水肿为慢性颅内压增高的主要症状，系因眼底静脉回流受阻所致，急性脑水肿时很少见，在婴幼儿更为罕见，有时视网膜反光度增强，眼底小静脉淤张，小动脉变细，严重的视盘水肿可致继发性视神经萎缩，意识障碍，瞳孔扩大及血压增高伴缓脉称Cushing三联征，为颅高压危象，常为脑疝的先兆。