臭氧自血療法對重型顱腦損傷昏迷患者的促醒作用

李明賀，付旭東，楊卓，張倩，荊洲

(1.鄭州大學第五附屬醫院 神經外科，河南 鄭州 450052；2.河南省科學院高新技術研究中心 業務辦，河南 鄭州 450001)

創傷性顱腦損傷(traumatic brain injury，TBI)是臨床常見病，發病率高，預后差[1]。TBI可以導致永久性的物理損傷、認知障礙以及人格轉變[2-3]。近年來，伴隨著交通行業的不斷發展，TBI的發生率還在上升，已成為威脅人類健康的常見疾病[4]。尤其是格拉斯哥昏迷評分(Glasgow coma scale，GCS)<8分的重型創傷性顱腦損傷(severe TBI，sTBI)，其病死率高達35%～45%[5]。長期昏迷是sTBI的常見臨床表現，不僅嚴重影響患者的生存質量，還給社會以及家庭增加沉重的負擔。因此，sTBI后昏迷的促醒治療成為業內研究的一個熱點。臭氧很早應用于臨床，在腦梗死的治療上療效顯著[6]，近年來被用于TBI的康復治療。臭氧不僅能夠有效治療腦水腫，降低顱內壓，而且有研究發現臭氧還可以改善腦乏氧狀態，促進神經功能的恢復[7]。本研究收集51例sTBI伴昏迷患者的臨床資料，探討臭氧自血療法的臨床效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料對鄭州大學第五附屬醫院神經外科三病區自2018年1月1日至2020年1月1日收治的sTBI昏迷患者進行研究，共納入51例，采用拋硬幣法隨機分為兩組，對照組28例，研究組23例，均符合英國Teasdale和Jennett提出的并于1976年修訂的重型顱腦損傷診斷標準[8]，納入病例均獲得其家屬知情同意。(1)納入標準：①入院診斷為TBI；②傷后昏迷6 h以上；③GCS為3～8分；④入院時間為受傷后24 h以內；⑤年齡為16～75歲。(2)排除標準：①臭氧過敏；②有嚴重心、肝、脾、肺、腎等功能不全；③生命體征不平穩；④孕婦；⑤家屬拒簽知情同意書；⑥治療未完成即出院或隨訪失聯；⑦ 6個月之前有頭部外傷史。本研究經鄭州大學第五附屬醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 治療方法

1.2.1對照組 接受常規治療，包括營養神經、補液、改善循環、抗感染等對癥治療。

1.2.2研究組 在對照組的基礎上，接受臭氧自血療法。具體方法為抽自體血約100 mL，20 kIU·L-1肝素處理后注入無菌耐臭氧容器中，加入同體積200～400 g·L-1臭氧的氣體(臭氧5%，氧氣95%混合，空氣必須排除在外，因為可能形成有毒性的N2O2)輕柔混合5 min充分融合，觀察到血液由深紅色轉化為鮮紅色，于30 min內由靜脈回輸。每間隔2 d治療1次，5次為1個療程，共10 d，間隔10 d后再治療1個療程。

1.3 觀察指標

1.3.1GCS評分 分別記錄對照組和研究組在入院時及治療2個療程后的GCS評分(排除鎮靜劑及其他藥物的影響)。

1.3.2血液流變學指標 入院時及治療2個療程后，對兩組患者常規靜脈采血4～5 mL，肝素抗凝，及時送檢驗科，檢測全血的高切黏度、低切黏度、血漿黏度以及紅細胞比容。

1.3.3膠質纖維酸性蛋白水平檢測 入院時及治療2個療程之后分別抽取兩組患者外周靜脈血，抗凝并3 000 r·min-1離心5～10 min后獲取上層清液，置-80 ℃保存。待樣本采集完畢，采用酶聯免疫吸附法檢測血清中膠質纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)水平。人GFAP試劑盒購自南京卡米洛生物工程有限公司，酶聯檢測儀購自美國伯騰儀器有限公司(Bio Tek)。該方法的檢測下限為0.030 μg·L-1，所有低于這個檢測限度的報告為0。

1.3.4不良反應情況 記錄兩組患者在治療中的不良反應情況，包括心悸、皮疹等。

1.3.5有效率 自治療開始3個月后，根據患者意識水平(level of conscious，LOC)評分劃分治療效果：8分為意識清醒，視為恢復；1分為無論任何刺激也無法睜眼，無睡眠覺醒周期，視為無效；介于二者之間為好轉。將恢復、好轉計入有效率。

2 結果

2.1 一般資料最終納入51例患者，研究組23例，對照組28例。兩組患者性別、年齡、顱腦損傷類型、致傷原因等一般資料差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組患者一般信息

2.2 GCS評分入院時，兩組患者的GCS評分差異無統計學意義(P>0.05)，2個療程后，研究組的GCS評分明顯高于對照組(P<0.05)；兩組治療后GCS評分均高于治療前(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者治療前后GCS評分分)

2.3 血液流變學指標入院時兩組患者血液流變學指標差異無統計學意義(P>0.05)，治療2個療程后，研究組全血的高切黏度、低切黏度、血漿黏度、紅細胞比容均低于對照組(P<0.05)；且組內比較，上述指標治療后均低于治療前(P<0.05)。見表3。

表3 兩組治療前后血液流變學指標比較

2.4 GFAP檢測結果入院時兩組GFAP水平差異無統計學意義(P>0.05)。治療2個療程后，兩組患者血清GFAP水平相比，研究組低于對照組(P<0.05)。組內比較，兩組治療后血清GAFP水平均低于治療前(P<0.05)。見表4。

表4 兩組治療前后GFAP比較

2.5 不良反應情況對照組出現2例發熱，1例心悸，不良反應發生率為10.7%；研究組1例發熱，1例皮疹，不良反應發生率為8.7%。兩組不良反應發生率差異無統計學意義(P>0.05)。見表5。

表5 不良反應情況(n，%)

2.6 有效率臭氧治療組有效率高于對照組(P<0.05)，見表6。

表6 兩組患者有效率比較(n，%)

3 討論

作為臨床上的多發病，TBI病情進展快，致殘率高[9-10]，尤其是sTBI，會導致顱內血腫、腦挫裂傷、腦干受壓或挫傷，由于缺血缺氧形成彌漫性腦組織腫脹，造成腦干上行網狀激活系統傳導通路受損，使丘腦彌散投射系統與大腦皮質維持覺醒的功能區失去聯系，從而患者處于昏迷狀態。研究表明，腦損傷死亡患者中有30%～40%伴有彌漫性軸索損傷以及腦組織缺血的改變[11]。動物實驗證明，神經元在損傷后會發生進行性損害，缺血缺氧，直至腦復蘇后這種損害才停止[12]。不僅如此，昏迷患者更容易發生肺炎、壓力性損傷等，給治療和護理增加了難度，因此，對于sTBI昏迷患者的促醒非常必要。

臭氧療法有久遠的歷史，后來由于不當的使用方法以及劑量，造成嚴重的毒性反應而被廢棄[13]。近年來，臭氧療法有了新的進展，重新應用于臨床。本研究顯示：經過臭氧治療2個療程之后，研究組的GCS評分高于對照組，并且治療后GCS評分高于治療前，說明臭氧促醒治療的效果是肯定的。血液流變學指標也同樣發生改善。臭氧治療2個療程后，研究組的高切黏度、低切黏度、血漿黏度、紅細胞比容都低于對照組，并低于治療前，這種變化對病情的進展是有幫助的。高切黏度主要受紅細胞比容與紅細胞變形能力的影響，高切黏度降低說明紅細胞比容減小、紅細胞變形能力增強；低切黏度主要受紅細胞聚集性的影響，低切黏度降低說明紅細胞的聚集性降低。這些指標的變化說明血液的黏滯度下降，血流速度增加，這樣可以增加腦組織供氧，也說明了紅細胞的變形能力增強，聚集性減弱，而且研究結果顯示，研究組紅細胞比容減小，反映了紅細胞通過微循環的能力增強，對改善微循環有幫助。Smith等[14]認為臭氧可以改善組織的氧供，增加血液的流動性，增強細胞的氧化代謝等，同時可以降低氧合血紅蛋白與氧的結合程度，有利于氧從血液中向組織的釋放。同時增加紅細胞的變形能力，增加纖維蛋白溶解度，抑制血小板聚集，降低紅細胞的黏滯性，改善微循環。

GFAP是星形膠質細胞的一種中間絲蛋白和主要的骨架成分[15]。研究表明，顱腦外傷時GFAP會釋放入外周血，造成外周血中其水平升高[16]。基于這個特性，多項研究表明，GFAP可以作為評價TBI嚴重程度的蛋白標志物，且具有較好的敏感度和特異度[17-19]。在本研究中，實驗室酶學指標顯示：在治療2個療程后，研究組血清GFAP水平降低說明臭氧治療在一定程度上修復了腦組織的損傷。神經細胞的壞死是不可逆的，但是這個壞死指的是神經細胞胞體，如果是遠離胞體的軸突損傷，是有機會發生軸突再生的[20]。臭氧可以增加組織中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平。SOD是體內一種重要的抗氧化酶，它能將體內氧自由基轉化為過氧化氫，再通過過氧化氫酶的催化作用轉化為無害的水。研究表明，神經系統損傷后，氧自由基及脂質過氧化物水平升高[21]，而自由基的清除對脂質過氧化反應有明顯的抑制作用，從而對損傷的神經系統產生保護[22]。

盡管臭氧自血療法對sTBI的效果是肯定的，但是治療的劑量與方法需要嚴格把控。臭氧水平過高會與體內多不飽和脂肪酸、抗氧化劑、巰基發生反應，生成氧自由基以及脂質氧化產物(lipid oxidation products，LOPs)等[23]，氧自由基可以引發機體較強的氧化應激反應，對細胞造成損傷，LOPs也會通過氧化反應生成有毒性的醛類物質。過去認為，氧自由基和LOPs是有害的，但現在這一觀念已被修正。因為它們經過血液的稀釋以及膽汁、尿液等的排泄，并通過谷胱甘肽轉移酶以及醛脫氫酶代謝，只有亞微摩爾濃度到達全身的器官。在這些器官中，它們可以作為氧化應激的信號分子，是機體防御和免疫反應的重要介質[6]。這些信號分子可以引起體內抗氧化酶比如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶等的表達上調。而且LOPs誘導氧化應激蛋白，其中一種就是血紅素加氧酶-Ⅰ，它被認為是最重要的抗氧化防御和保護的酶之一。有證據指出，臭氧水平過低無用，至多起到安慰劑作用，過高則會引發氧化應激損傷[6]，所以對于臭氧水平的要求比較高，必須剛好超過某個閾值水平，既能觸發生物效應，又不產生毒性。這種抗氧化反應可能會逆轉由衰老、損傷、糖尿病、退化等引起的慢性氧化應激反應。

根據過去十幾年的數據以及人血液的平均抗氧化能力，已經確定了“治療窗”，10～15 ng·L-1血液為最小區間，80 ng·L-1血液為最大值。在這個范圍內，臭氧可以發揮治療作用而無毒性。根據治療經驗，20～40 ng·L-1是常用范圍，此范圍在相關文獻[13]中也有報道。

綜上，臭氧自血療法可以降低血液黏滯度，增加組織供氧，并減少自由基對腦組織的損害。在使用方法正確、劑量適當的前提下，臭氧自血療法對sTBI后昏迷的促醒效果顯著，值得臨床推廣。