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前言：刚出生几个月便接受外科手术的婴儿，死亡风险很高,随后出现神经发育异常的风险更高。尽管这些结局的发病机制是多因素的，了解这些婴儿脑损伤的性质和发病机制可能有助于麻醉医师在日常工作中考虑如何降低此类风险。这篇综述将总结早产儿和足月儿脑损伤的主要类型及其关键途径。此外，本综述还将阐述可干预的关键的潜在的致病途径，包括术中低血压、低碳酸血症、高氧血症或低氧血症、低血糖症和体温过高。每种情况都可能增加围手术期神经系统损伤的风险，但其长期影响尚不清楚。
早产儿和足月婴儿的脑损伤：早产儿脑损伤
早产儿的神经损伤包括脑室内出血(IVH)、脑实质出血性梗死、脑室周围白质软化(PVL)和出血后脑室扩张。IVH及其最严重的症状脑实质出血性梗死，均与出生体重和胎龄直接相关。IVH的发病机制可能与脑缺血-再灌注有关，如图1所示。根据文献报道，在非常早产儿中超声检测到的PVL的发生率约为10％，但超声成像不可靠。磁共振成像（MRI）技术已经显示大多数非常早产儿都会发展到一定程度的脑白质损伤（WMI），无论是囊性还是弥漫性。大脑的动脉血管供应由短和深的穿支动脉组成。局灶性PVL发生在早产儿大脑中未完全发育的深穿支动脉的终末区域（图2）。弥漫性PVL发生在深穿支动脉的边界区和短穿支动脉的终末区重叠的位置。除了这些解剖学因素外，早产儿脑血流(CBF)的自主调节功能也增加了神经损伤的风险。Tsuji等使用近红外光谱法（NIRS）证实，形成被动压力脑循环的早产儿发生PVL或严重IVH的风险增加了4倍。目前，少突胶质细胞（OL）前体细胞的“成熟依赖易损性”对于我们理解PVL的病理生理至关重要。Volpe表明，少突胶质细胞（OL）对缺血和再灌注过程中产生的氧自由基具有“易损性”。未成熟的OL细胞易受攻击，但成熟的OL细胞通过使用半胱氨酸剥夺模型对氧化应激损伤具有抵抗力。Inder等证实，与没有WMI的婴儿相比，具有MRI记录的WMI婴儿的脑脊液（CSF）自由基产物水平升高。总而言之，这些发现表明高氧血症可促进早产儿的氧化应激和WMI。炎症，特别是胎儿期和新生儿败血症的全身炎症反应，是PVL发病机制中的另一个关键部分。很难将疾病严重程度的影响与手术和麻醉的影响区分开来。
足月儿的脑损伤
足月儿神经损伤的主要原因包括缺氧、缺血和随后的灌注增加。常见的脑损伤类型包括选择性神经元损伤、矢状旁区脑损伤、WMI、多灶性和局灶性脑缺血性坏死。特定神经元群的选择性易损性，可能与高神经能量需求和谷氨酸分布相关，常表现为大脑皮层、基底节、丘脑、海马、脑干和小脑的广泛损伤。在一项围产期突发事件后的脑损伤研究中报道了48名足月婴儿中有13名婴儿发生了子宫破裂(9例)、产妇各脏器衰竭（或产科急救）(2例)和脐带分离(2例)。这些婴儿都有丘脑和基底神经节损伤，50%为皮层和脑干损伤，25%为海马损伤。超过三分之一的足月婴儿在缺氧缺血后，其周围皮层、皮层下白质、壳核和腹外侧丘脑的矢状窦旁区受到损伤。分水岭区尤其脆弱。麻醉师必须尽量减少任何“出生后”大脑损伤加重的风险。
与早产儿和足月儿大脑不良病理生理学改变相关的因素
我们将讨论围手术期可能对新生儿神经损伤产生影响的3个可干预的因素。首先，低血压或高血压、高颅内压可引起脑灌注改变;因高胸内压或头部位置而使脑静脉回流受阻;低碳酸血症和高碳酸血症分别引起脑血管收缩或血管舒张。第二，代谢原料不足或代谢需求高而未满足的的情况下，“细胞代谢充分”可能促进神经细胞死亡。最后，缺氧、缺血、再灌注导致的“神经毒性介质的产生”以及高氧产生的自由基促进脑损伤的发生.
低血压的定义
正常的血压值取决于实龄和校正胎龄(图3)。正常情况下，早产儿和足月儿在从胎儿向子宫外循环过渡的最初24小时内血压最低。血压在第一周上升，女婴的平均血压为71.8/50.5mmHg和的男婴达72.7/51.1mmHg.在第8天和第4周之间，新生儿的平均血压都上升了14%。理想的围手术期血压指标尚未明确。年，儿科医生发表了一份共识声明，将婴儿出生后48小时内的低血压定义为平均动脉压低于以周为单位的胎龄。由于婴儿在出生后的前三天内最容易受到IVH的影响，因此通过输液或正性肌力药物升高血压可能导致再灌注损伤和IVH。在麻醉期间，新生儿血压自基线的最大安全允许下降值是未知的。当血压较基线下降20%时，小于3个月婴儿的脑灌注和氧合可能减少。
血压和大脑的自动调节脑血管自动调节使CBF（脑血流量）在全身血压变化中维持相对恒定。当灌注压力处于自我调节稳定期时，脑血管随着血压的降低而扩张，随着血压的升高而收缩，以维持稳定的CBF(图4)。通过对2岁以下儿童的早期MRI成像和神经发育测试评估，将血压维持在可优化新生儿缺氧性脑损伤的自动调节范围内可能会降低脑损伤的风险。新生儿的大脑自我调节储备较低，在麻醉过程中容易受到低血压引起的脑灌注不足的影响。由于低血压的高危期为麻醉诱导期和划皮前，诱导时应避免血流动力学不稳定，手术开始时间不能延迟。脑血流量的临界关闭压
早产儿在低血压期间易发生脑灌注不足。临界闭合压力是血管开始塌陷，CBF停止时的动脉血压。一项对名胎龄23-31周早产儿的研究发现，23周时，平均临界关闭压约为19mmHg。平均临界关闭压随着胎龄的增加而增大，31周时达到31mmHg。这些低的临界关闭压可能允许某些新生儿在非常低的血压下存在脑灌注。然而，那些舒张压低于这些阈值的患者在心脏舒张期发生脑低灌注和缺血性损伤的风险很高。
低碳酸血症
组织二氧化碳分压（tPCO2）和组织氧指数(TOI)估算的CBF在新生儿中大致呈线性相关(图5)。据Vanderhaegen等学者估计，每减少1mmHg的二氧化碳分压(PaCO2)，儿童的CBF就减少3%，即当PaCO2从40mmHg减少到29mmHg时，CBF减少33%.在保留脑血压自动调节功能的婴幼儿细菌性脑膜炎患者中，低碳酸血症可直接降低脑灌注至缺血范围。低碳酸血症还与新生儿大脑中的神经元凋亡有关。许多新生儿学研究表明，颅脑损伤的新生儿出现低碳酸血症与不良的神经认知结局之间存在关联。一份极低体重新生儿的回顾性单中心研究报告显示，PaCOmmHg或39mmHg的新生儿中严重IVH发生率为38%，而没有出现低碳酸血症和高碳酸血症新生儿中，IVH发生率为3%。PaCOmmHg也是早产儿PVL的危险因素。
高碳酸血症
年，49名接受正常呼吸支持和轻度高碳酸血症(45-55mmHg)治疗的极低体重新生儿进行了随机试验，预示了需要通气支持的早产儿允许性高碳酸血症时代的到来。本研究发现与正常组相比，高碳酸血症组呼吸支持天数减少了75%。在低体重早产儿中，中度高碳酸血症(PaCO2≥55mmHg)与轻度高碳酸血症相比无明显优势。此外，临床前研究表明，高碳酸血症可能会增加CBF下限的自我调节。遗憾的是，EtCO2（呼气末二氧化碳分压）在一些新生儿中准确性有限，特别是在极低出生体重或有严重肺部疾病的新生儿，EtCO2与动脉测量的PaCO2差异可高达17.8±6.7mmHg.应在高危新生儿中测量毛细血管或动脉血气的PaCO2，使其与EtCO2值相关联，指导麻醉医师调整呼吸参数，避免低碳酸血症或高碳酸血症的发生。
氧过多和低氧
氧疗对危重新生儿有明显的益处，但长期或高氧暴露会带来巨大的风险。脉搏血氧饱和度高于94%会增加早产儿视网膜病变、慢性肺病、以及早产儿的脑损伤的风险。一项比较全身麻醉和脊髓麻醉的大型前瞻性研究发现，婴儿在全身麻醉期间，高氧和低氧的风险更大。过量供氧或缺氧后再灌注所产生的自由基会导致氧化应激，进而诱导脱氧核糖核酸(DNA)的产生，蛋白质和细胞膜受损。如果发生氧化应激没有得到解决，这种损伤可引起神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞的死亡。早产儿血氧饱和度的理想范围一般为90%-94%，不增加死亡率，同时降低早产儿视网膜病变的风险。足月婴儿的理想范围是相似的。因为健康的足月婴儿中发生高氧饱和引起的严重氧中毒的风险较低，许多从业人员允许饱和度为95%。
葡萄糖稳态
新生儿的能量需求量大约是成年人的3-6倍，在出生后的最初几个小时内，血糖浓度通常降至55-60mg/dL左右，在首次喂食前，5%的正常新生儿血糖浓度≤28mg/dL。出现宫内窒息、出生时窒息、低的Apgar评分有关的围产期应激反应的新生儿血糖可能更低。然后,在接下来的几个小时内，血糖水平通常会上升到70-mg/dL。轻度、中度和重度低血糖的定义在文献中没有很好的描述。研究表明，对于大多数婴儿而言，轻度低血糖，甚至短暂性中度低血糖都不是后来发生神经认知障碍的危险因素。但是，未处理的低血糖可能会产生严重后果，包括神经认知障碍。在围手术期可能会漏诊大多数轻度新生儿低血糖的临床体征，例如紧张不安，易怒或进食不良，因为这些体征在麻醉期间无法检测到，并且在术后很常见。癫痫发作通常预示着新生儿中重度低血糖症。目前尚不清楚低血糖发作的严重程度、持续时间或次数在围产期脑损伤中是否起到关键性的作用.
体温
在手术室内连续的中心体温监测非常重要.婴儿由于其更大的体表面积/比重，较低的皮下脂肪和角蛋白含量，有限的糖原和棕色脂肪组织储备以及不成熟的温度调节机制，可在手术室中迅速变为低温。近期,一项来自巴西的多中心，前瞻性队列研究对近名早产儿进行了研究，结果发现其中51％的婴儿在进入新生儿重症监护室时为低体温，这使新生儿早期死亡的风险增加1.64倍。新生儿手术室内体温过低的危险因素包括较低的初始温度，大手术，且手术室温度≤23°C。为了改善小儿术后返回NICU的体温，设计了一项质量改进项目，如操作开始时和手术结束后洞巾移除时维持室温为29.4°C；使用温暖的液体，温暖的毯子和/或热床垫；并确保运输的恒温箱达到合适温度，这些措施使入住NICU时低体温的发生率降低了将近四倍。作为该项目的一部分，外科医生使用了冷却背心来帮助他们忍受较高的手术室环境温度。大多数中心使用多种方式来确保新生儿体温正常。事实证明，强制空气加热装置是最有效的，但也需要非常仔细地监测，因为意外断开连接和长时间使用会导致灼伤。
体位
体位的重要性可能是麻醉期间新生儿护理的一个未被充分认识的方面。胎儿和新生儿的理想体位是生理上的弯曲，头在中立的位置，不伸展。体位装置是可商购的，其允许婴儿移动，但随后向后缩以将婴儿置于弯曲的身体位置。这些设备可能会改善非常小的婴儿的反射和运动反应的对称性，最终可能导致更好的神经发育结果。必要时，在大多数外科手术病例中，新生儿应仰卧放置，四肢伸展以利于静脉导管的管理和手术通道的使用。不建议将头部在侧屈位置上仰卧。气管导管应固定，头部和颈部处于正中位置。佛蒙特牛津网络(VermontOxfordNetwork)的一份共识声明推荐了头部正中体位。多项研究表明，头部横向旋转与新生儿脑血氧指数降低和脑血容量增加之间存在相关性，尤其是胎龄26周且为极低体重的新生儿。然而，一项meta分析检查了头部中立姿势和轻度抬头的结果，得出的结论是不足以证明头部位置和倾斜会影响早产儿生发基质-脑室内出血、脑血流动力学和氧合改变的发生率。因此，麻醉医生应考虑在可能的情况下保持新生儿头部的中立位置，并且进一步研究这一课题是有必要的。
结论：儿科麻醉医生必须将新生儿围手术期神经系统损伤危险因素降至最低。然而，许多恶化神经认知结果的因素是不可改变的，包括疾病引起的炎症和手术本身的有害影响，以及新生儿潜在的发病前状态。改善小儿生长发育结局的任务需要重症监护病房（NICU）工作人员，外科医生和麻醉医生之间的共同努力。虽然神经毒性最低的麻醉方案还在探索，但麻醉医生还必须避免大量额外的可能增加脑损伤的围手术期风险因素。这些措施包括避免围手术期低血压和高血压，低碳酸血症和高碳酸血症，低血糖症，高氧血症和低氧血症，体温过低和体温过高以及体位不当。
(编译张幸萱校审童易如）
参考文献：
BeyondAnesthesiaToxicity:AnestheticConsiderationstoLessentheRiskofNeonatalNeurologicalInjury[J].AnesthesiaAnalgesia,Nov;(5):-.
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