林德爾・K・韋弗 美國猶他州鹽湖城LDS醫院高壓醫療(Hyperbaric Medicine)科
一名39歲的女主管自述有數月的疲乏、頭痛和記憶力減退史。多位專科醫師對她進行過評估,但均未確診。她在感覺情況比平時更糟時給一個朋友打了電話,朋友到達這名婦女的住所時發現她處於半昏迷狀態,於是撥打了911。急救人員給患者補充氧氣並將其送至急診部,在急診部體檢時她的神誌清醒,醫師沒有發現局部病變。她的碳氧血紅蛋白水平為18%。應如何對她進行治療?預期轉歸如何?
臨床問題
一氧化碳中毒常見,美國每年因一氧化碳中毒到急診部就診的病例超過5萬(例)次1。一氧化碳的來源包括有故障的爐具,供暖設備通風不足以及暴露於發動機廢氣等。
一氧化碳中毒的症狀沒有特異性2。輕度暴露可引起頭痛、肌痛、頭暈或神經心理損害3。嚴重暴露於一氧化碳可導致意識錯亂、意識喪失或死亡(圖1)。亞臨床暴露的患者有可能在一次急性事件後或偶然發現一氧化碳泄漏時才意識到中毒。
在生理量時,內源性一氧化碳有神經遞質的功能4。在低水平時,一氧化碳可能有利於調節炎症5、細胞凋亡6和細胞增殖7,它還上調線粒體的生物發生8。當一氧化碳暴露量增加時可導致中毒(圖1)5。
圖1 各種一氧化碳暴露水平和持續時間的一氧化碳中毒症狀和效應
所有人體內都有少量的一氧化碳,它們對多種生理功能非常重要,包括神經傳遞功能。暴露於超過生理水平的外源性一氧化碳,可導致保護性或適應性反應,但暴露於更高水平時可產生毒性效應。毒性暴露可引起炎症,隨後出現缺氧,盡管有關出現炎症的一氧化碳暴露下限範圍(由虛線表示)尚未確定。一氧化碳中毒的體征和症狀有高度可變性,這取決於暴露的嚴重程度和持續時間。
一氧化碳通過形成碳氧血紅蛋白和使氧合血紅蛋白的解離曲線左移,引起缺氧(圖2)2。一氧化碳與血紅蛋白的親和力是氧與血紅蛋白親和力的200多倍14,因而導致在即使吸入相對少量的一氧化碳時,也可形成碳氧血紅蛋白。一氧化碳增加細胞溶質的血紅素水平,從而導致氧化應激12,一氧化碳與血小板血紅素蛋白和細胞色素C氧化酶結合,阻斷細胞呼吸14並引起活性氧簇的產生13,後者進一步導致神經元壞死13和細胞凋亡11。細胞呼吸受損引發應激反應,包括激活缺氧誘導因子1α15,通過基因調節產生神經係統和心髒保護作用5或導致損傷(取決於一氧化碳的量)。一氧化碳暴露還通過獨立於缺氧途徑的多種途徑引起炎症,導致神經係統和心髒損傷。
持續時間超過24小時的長期、亞急性一氧化碳暴露,通常間斷發生,有可能持續數周或甚至數年。長期暴露(於一氧化碳)的發生率還不了解。慢性中毒的症狀有可能與急性中毒的症狀不同,包括慢性疲乏、情感障礙、情緒憂傷、記憶缺陷、工作困難、睡眠障礙、眩暈、神經病、感覺異常、反複感染、紅細胞增多症、腹痛和腹瀉16。
患者在一氧化碳中毒後常有神經心理後遺症2,17,18。一項隨機試驗顯示,46%接受常壓氧療的一氧化碳中毒患者在中毒後6周有認知後遺症17,45%有情感後遺症19。其他後遺症包括步態和運動障礙、周圍神經病、聽力喪失和前庭(功能)異常以及癡呆和精神病20,這些後遺症可能是永久性的。
患者一氧化碳中毒後的腦磁共振成像(MRI)檢查(為了研究目的而實施,某些病例有施行MRI的臨床適應證,例如為了除外與一氧化碳暴露無關的疾病),有可能顯示異常結果(圖3)。在一項納入一氧化碳中毒患者的前瞻性研究中,腦MRI顯示(患者的)T2加權高信號數,多於基準數據庫中的高信號數21。雖然影像學異常改變的發生率還不知道,但其他納入一氧化碳中毒患者的研究曾經報告過中毒數年後的基底神經節病變22、海馬和其他結構萎縮23,以及中毒1個月後擴散張量成像的異常結果25。然而,這些異常對一氧化碳中毒而言都不具有特異性。
策略和證據
短期處理
接到呼叫後趕到現場的急救人員,應給中毒患者吸常壓氧,采用提供高流量氧的非重複呼吸貯氣麵罩,或如果合適的話,通過一條人工氣道提供100%的氧氣。然後,急救人員應將中毒患者送至急診部進行評估。
雖然使用常壓氧可加速一氧化碳的清除2,26,但一項試驗結果顯示,與不提供氧氣治療相比,吸入常壓氧不能減少患者的認知後遺症18。然而,由於常壓氧安全、易於獲取而且價廉,應給患者使用常壓氧,直至其碳氧血紅蛋白水平低於5%。
對中毒患者的評估應側重於通氣和(血流)灌注是否充分,神經係統檢查和暴露史(持續時間、來源以及是否有其他人暴露)。
一氧化碳中毒可加重心絞痛並引起心髒損傷31,既使在冠狀動脈正常的人群中也是如此32。
對於故意造成一氧化碳中毒的病例,應進行實驗室毒理學檢查,包括乙醇、苯二氮類、麻醉藥、苯丙胺或其他此類藥物。急診部工作人員應幫助病人得到心理救助。
高壓氧的使用
急診部醫務人員應考慮用高壓氧治療一氧化碳中毒的患者2,14,17,18,33-35。
高壓氧在治療一氧化碳中毒中的作用仍存有爭議,盡管生理學數據和某些隨機試驗數據提示高壓氧療有潛在益處17,35,36。
在已發表的高壓氧隨機臨床試驗中17,35,38,39,隻有一項試驗符合試驗報告聯合標準(CONSORT)的所有規定40,包括雙盲,納入所有符合入選標準的患者,事先定義轉歸和高的隨訪率17。
一篇涉及6項試驗(包括兩項僅以摘要形式發表的試驗)的科克倫(Cochrane)綜述,不支持用高壓氧治療一氧化碳中毒的患者41。然而,綜述中的這些試驗使用了不同的方法,在患者的選擇、高壓氧和常壓氧用量以及長期轉歸的衡量標準方麵也不同。某些試驗的不足之處是缺乏隨訪。因為上述試驗17結果顯示,高壓氧療有顯著益處,而且因為那些未顯示益處的試驗具有方法學的不足之處,所以該綜述的結論一直存有爭議。
長期處理
一氧化碳中毒患者出院後應繼續接受醫學隨訪。中毒後的恢複程度和恢複率不同,而且後遺症的出現經常使恢複過程變得複雜,後遺症可在暴露後持續存在,或在中毒數周後出現2,並且可能是永久性的。
預防
政府針對一氧化碳暴露製定的空氣質量範圍,是要將非吸煙者的碳氧血紅蛋白水平控製在3%以下42。碳氧血紅蛋白水平≥3%可對高危人群產生不良影響,例如老年人、妊娠婦女、胎兒、嬰兒和心血管或呼吸係統疾病患者。
意外一氧化碳中毒是可以預防的。研究人員設計了一氧化碳警報器,當一氧化碳暴露水平有可能導致人的碳氧血紅蛋白水平超過10%時,警報器就會報警43。
一些措施,如避免在室內操作內燃機和定期檢查爐具,可防止許多一氧化碳中毒病例的發生,自然災害後正確使用替代取暖設備、烹飪器具和發電機,也能起同樣作用。疾病控製預防中心在線發表了一種有助於預防一氧化碳中毒的策略(www.cdc.gov/co/)。
不確定領域
後遺症
雖然一氧化碳中毒可引起眾多神經係統和神經心理問題,但一氧化碳中毒後的後遺症發生率並不十分清楚。納入接受常壓氧療患者的前瞻性研究顯示,34%的患者在4周時報告有症狀,例如頭痛或記憶力問題38,46%的患者在6周時有神經心理後遺症17。然而,在所有中毒患者中,我們還不知道將出現一氧化碳相關後遺症的患者數。在一氧化碳中毒患者中進行的長期轉歸研究,一般不包含未中毒的匹配對照者,
也不包含有關中毒發生前功能和認知狀態的信息,更確切地說,這些信息是根據受教育水平、學習成績、職業、IQ測試和中毒後對親屬的訪談推測出的。
患者間的差異
不同患者對一氧化碳暴露的反應各異。與暴露程度相似的成年人相比,發生暴露的兒童往往出現症狀更早,恢複得更快,因為與成年人相比,兒童的血容量較少,每單位體塊(body mass)的分鍾通氣量增加。多項前瞻性研究涉及暴露於一氧化碳的兒童,這些研究報告的後遺症發生率有差異49,50。未出生的胎兒極易出現一氧化碳的不良反應。與成人血相比,胎兒血清除一氧化碳所需要的時間延長,母親中毒和缺氧可導致胎兒缺氧51。在嚴重一氧化碳中毒的病例中,胎兒的死亡率超過50%51。我們應考慮給急性一氧化碳中毒的婦女(包括妊娠婦女,特別是如果胎兒顯示應激體征時51)進行高壓氧療17。高壓氧在治療一氧化碳中毒胎兒中的作用仍不清楚,盡管至少已有1例良好轉歸的病例報告51。
高壓氧療
哪些患者應接受高壓氧療還不清楚。
其他治療
一氧化碳引起的炎症可導致組織損傷。現在還不知道抗炎治療或使用其他神經保護措施(例如誘導性低溫)能否改善一氧化碳中毒後的轉歸。
指 南
海底及高壓醫學會建議,對於嚴重一氧化碳中毒的患者(表現為短暫或長期意識喪失,有異常的神經係統體征、心血管功能障礙或嚴重的酸中毒),或者年齡≥36歲,暴露時間≥24小時(包括間斷暴露),或碳氧血紅蛋白水平≥25%的患者應進行高壓氧治療33。
美國急診醫師學會臨床政策委員會指出:高壓氧“是一氧化碳中毒患者的一種治療選擇,然而,其應用不具有強製性 ……。沒有任何臨床變量,包括碳氧血紅蛋白水平,能夠識別出高壓氧最可能提供益處或最可能造成傷害的一氧化碳中毒患者55。” 該小組委員會呼籲進行一項大樣本的多中心臨床試驗,試驗的要素要與既往單中心試驗中的要素相同17。我的建議與該政策說明有分歧,因為根據現有資料,包括生化研究、動物研究和至少一項設計嚴格的臨床試驗,我更強烈建議考慮給一氧化碳中毒患者進行高壓氧療。
結論和建議
對於曾經發生過一氧化碳中毒的患者,如前述小病曆中的患者,應立即施行常壓氧療(使用盡可能高的吸入氧分數),這種治療可加速一氧化碳排出。我們應發現並去除一氧化碳的來源。
(N Engl J Med 2009;360: 1217-25. March 19,2009)(蔣鴻鑫 譯)
(欲了解全文內容,請詳見《中國醫學論壇報》2009年35卷11期。)