急性一氧化碳中毒(acute carbon monoxide poisoning,ACOP)是秋冬季节急诊科最常见的有害气体中毒原因之一[1]。检索ACOP相关的指南和专家共识有:2012年中国的《一氧化碳中毒临床治疗指南》[1-4]、2016年欧洲的《高压氧治疗临床指征和实践的建议》[5]、2017年美国的《ACOP患者的急诊评估和管理决策》[6]、2021年中国的《CO中毒迟发性脑病诊断与治疗中国专家共识》[7]和2022年中国的《急性一氧化碳中毒诊治专家共识》[8]。
2012年版的CO中毒治疗指南中,提及亚低温在急性CO中毒治疗中的作用,但近期的两篇中国专家共识中均未提及亚低温治疗在其中的作用。检索文献,近期发表的两篇临床文章阐述了高压氧联合亚低温治疗在急性重度CO中毒中的作用,本文以此为出发点简要阐述其关联。
急性重度CO中毒指患者意识障碍程度达深昏迷或去皮质状态,或存在脑水肿、休克、严重心肌损害、肺水肿、呼吸衰竭、上消化道出血、锥体系或锥体外系损害体征,血COHb > 50%[8]。CO中毒病理生理基础主要有如下几个方面:(1)CO与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白(arboxyhemoglobin, COHb),CO与血红蛋白的亲和力约为氧气的220倍,损害氧气向组织的输送,即便血流量的输送无异常;(2)CO特异性结合到线粒体复合体IV(mitochondrial complex IV, CIV)活性位点血红素α3来抑制线粒体呼吸,与硫化氢、氰化物和磷化物的作用类似[9]。CIV抑制,氧化磷酸化减少,影响心脏和大脑等高能量需求的器官,导致ATP产生减少[10]。CIV抑制的其他重要作用包括ROS增加、线粒体DNA损伤和线粒体裂变增加等[11]。此外,血浆TNF-α和IL-10增加,这两种细胞因子参与导致线粒体功能障碍的级联反应;(3)CO中毒通过免疫机制引起血小板和中性粒细胞激活、自由基形成和脑和其他组织的脂质过氧化导致细胞损伤[12-13]。CO毒性还与游离NO和谷氨酸有关。CO从血小板中取代NO,形成过氧亚硝酸盐,后者是一种高活性氧化剂,是细胞色素氧化酶的有效抑制剂,可引起脂质过氧化,促进血小板和中性粒细胞聚集,引起细胞损伤[13]。采用置于额叶皮层的微量透析导管技术评估代表细胞功能障碍的指标乳酸/丙酮酸盐比值显著增加,提示CO中毒可致神经元功能障碍。而谷氨酸是一种兴奋性氨基酸,与N-甲基-D-天冬氨酸受体结合,导致钙内流,过量谷氨酸累积可导致延迟性神经元死亡[14]。
CO在室内空气中的半衰期为320 min,在使用100%常压氧气时,半衰期减少到75 min,通过高压氧(hyperbaric oxygen therapy, HBO)治疗,甚至可以减少到20 min。因此,加速碳氧血红蛋白的解离是高压氧治疗的基石,是目前推荐高压氧治疗急性CO中毒的主要理论基础。Jason入组1 099名CO中毒患者进行分析发现,高压氧治疗能够降低患者的急性期和1年病死率[15]。尽管高压氧治疗可显著减少COHb的半衰期,加速COHb解离,减少COHb增加所导致的缺氧性损伤,但在几项研究高压氧治疗CO中毒的随机对照研究中,只有一项随机对照试验(满足CONSORT标准)成功证明HBO的临床疗效,因此,Cochrane综述得出结论:HBO的管理不能降低病死率或不良神经结局的发生率[15-16]。此外,国外的高压氧治疗仅适用于急性CO中毒早期,特别是6 h内,其目的主要是促进COHb解离。而国内专家则建议适当延长高压氧治疗时间,治疗时间为10 d,甚至更久。目前,对于国内外急性CO中毒高压氧治疗方案的选择仍存在较大分歧。此外,如果能不受HBO治疗及时性、专业人员配备以及HBO治疗区域可及性[17]等因素的影响,美国急诊医师学会还是建议使用高压氧治疗一氧化碳中毒,但他们也表示,鉴于证据不一,高压氧并不是强制性的。
鉴于上述问题及一些临床问题的复杂性,如COHb数值、昏迷程度和迟发性脑病的发生率之间并不完全匹配[18];此外,Mannaioni[19]认为,高压氧治疗急性CO中毒有利有弊,是一把双刃剑。解析急性CO中毒中的高压氧治疗,其病理生理过程接近缺氧/复氧过程,高压氧治疗除加速COHb解离以外,是促进再灌注损伤亦或是抑制此过程,目前尚不完全清楚。
随着精准医学的发展以血流动力学为导向的器官功能保护、亚低温为主的神经保护治疗逐渐得到发展,低温具有以下几点神经保护作用主要:(1)降低脑代谢[20];(2)减少线粒体功能障碍,改善能量稳态[21];(3)减少过多的氧自由基产生[22];(4)减轻再灌注损伤[22-23];(5)抑制免疫反应和促炎反应[24];(6)改善离子稳态[22, 25];(7)减少凋亡[21]。
近期发表的文章有2篇探讨了低温联合高压氧治疗急性CO中毒的治疗效果:一篇来自于2020年韩国的小样本单中心回顾性研究(非低温组16例,低温组21例),探讨了高压氧及是否联合低温(在第一次高压氧治疗后采用血管内冷却装置降温至33 ℃并维持24 h)治疗急性严重CO中毒的治疗效果,研究证实,联合低温组6个月的总体衰退量表评分(global deterioration scale scores,GDS评分)明显优于非低温组,第6个月的评分较第1月的评分有更明显的改善,且联合低温组的神经认知结局更佳[26]。另一篇文章则来自于国内,研究纳入277例急性严重CO中毒患者,分为三组:发热组(n=78),常温组(n=113)和亚低温组(n=86)。所有患者均给予高压氧治疗,亚低温组显著改善急性严重CO中毒患者的预后,包括耗氧量(O2UCc)和NSE,上调脑电频谱指数(BIS),且迟发性脑病的发生率在亚低温组也更低[27]。上述两项研究均指出,早期联合亚低温能够显著改善CO中毒后的神经功能预后。
基于器官功能导向的精准化、个体化治疗方案在近年取得了巨大的进展,结合脑血流、代谢、电生理、颅内压、影像、生化等多种模式在内的多模态脑保护治疗,是否能够更好的探索出一条急性重度CO中毒的脑保护方案道路,如亚低温的最佳温度、最佳时间、启动时机、多种模态脑功能监测的应用价值,包括常压氧与高压氧治疗的选择、高压氧治疗方案的选择以及两者的不同组合及其基础机制研究,均值得我们进一步探索。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
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