Мозъчен оток МКБ G93.6

Епидемиология

Тъй като мозъчният оток е налице при много често срещани мозъчни патологии, епидемиологията на заболяването не е точно определена. Честотата на това състояние трябва да се разглежда от гледна точка на потенциалните му причини и е налице в повечето случаи на травматично мозъчно увреждане, тумори на централната нервна система, мозъчна исхемия и интрацеребрален кръвоизлив.

В едно проучване мозъчен оток е установен при 28% от лицата с исхемични инсулти, лекувани с тромболиза, като 10% от тях са се появили в тежки форми. Друго проучване открива мозъчен оток при 22,7% от мозъчните исхемични инсулти. Мета-анализ на настоящи проучвания показва, че 31% от засегнатите от исхемични инсулти развиват мозъчен оток.
При травматични мозъчни увреждания мозъчен оток се наблюдава при повече от 60% от тези с дифузни лезии и при 15% от тези с първоначално нормални образни изследвания.

Като цяло, мозъчният оток засяга всички възрастови групи, полове и етнически групи.

Етиология

Церебрален оток се среща често при остри мозъчни увреждания от различен произход, включително:

• травматично мозъчно увреждане
• инсулт
• тумор
• инфекции (като мозъчен абсцес или менингит)
• чернодробна енцефалопатия
• радиационно-индуциран мозъчен оток
• постоперативни промени
• хипонатриемия
• оток от голяма надморска височина

Други не-неврологични причини включват хепатит, синдром на Reye, отравяне с въглероден оксид, отравяне с олово.
Рядка причина за мозъчен оток е псевдотумор на мозъка.

Рискови фактори

Церебрален оток се установява при много често срещани мозъчни патологии и рисковите фактори за развитие на мозъчен оток зависят от причината. Някои от рисковите фактори включват:

• по-млада възраст
• по-голяма тежест на симптомите
• признаци на текуща исхемия при клиничен преглед
• нарушено съзнание
• по-високи нива на кръвна захар

Класификация

Церебралният оток традиционно се класифицира в два основни подтипа: цитотоксичен и вазогенен мозъчен оток. Тази опростена класификация помага за насочване на вземането на медицински решения и лечението на пациенти, засегнати от мозъчен оток.

Съществуват обаче няколко по-диференцирани типа, включително, интерстициален, осмотичен, хидростатичен и оток, свързан с голяма надморска височина. При един засегнат човек могат да присъстват едновременно няколко отделни подтипове.

Идентифицирани са няколко отделни подтипове:

Цитотоксичен оток

Като цяло, цитотоксичният оток е свързан с клетъчна смърт в мозъка поради прекомерен клетъчен оток. По време на церебрална исхемия например кръвно-мозъчната бариера остава непокътната, но намаленият кръвен поток и снабдяването с глюкоза водят до нарушаване на клетъчния метаболизъм и създаване на енергийни източници, като аденозин трифосфат (АТФ).

Изчерпването на енергийните източници нарушава функционирането на натриевата и калиевата помпа в клетъчната мембрана, което води до клетъчно задържане на натриеви йони. Натрупването на натрий в клетката причинява бързо навлизане на вода чрез осмоза, с последващ оток на клетките. Крайната последица от цитотоксичния оток е онкотичната смърт на невроните.

Подуването на отделните клетки на мозъка е основната отличителна характеристика на цитотоксичния оток, за разлика от вазогенния оток, при който притокът на течност обикновено се наблюдава в интерстициалното пространство, а не в самите клетки.

Има няколко клинични състояния, при които е налице цитотоксичен оток:

• обикновено се причинява от травматични мозъчни наранявания, интрацеребрален кръвоизлив и ранната фаза на исхемичен инсулт
• наблюдава се и при остра чернодробна недостатъчност, при която токсични вещества, най-вече амоняк, се натрупват в кръвния поток и преминават кръвно-мозъчната бариера
• хиперамонемията в клетките на централната нервна система (ЦНС) причинява оксидативен стрес и митохондриална дисфункция, което води до подуване на астроцитни клетки
  Церебралният оток се развива най-често във връзка с бързо покачване на нивата на амоняк.
• токсичното излагане на метионин сулфоксимин, купризон, изониазид, триетилтин, хексахлорофен и циановодород са свързани с цитотоксичен оток и подуване на астроцитните клетки
• хипоксията и аноксията също могат да доведат до цитотоксичен оток чрез няколко механизма.

Вазогенен оток

Екстрацелуларният мозъчен оток, или вазогенен оток, се причинява от повишаване на пропускливостта на кръвно-мозъчната бариера.

Кръвно-мозъчната бариера се състои от астроцити и перицити, свързани с адхезионни протеини, образуващи плътни връзки. Връщането на кръвния поток към тези клетки след исхемичен инсулт може да причини екситотоксичност и оксидативен стрес, водещи до дисфункция на ендотелните клетки и нарушаване на кръвно-мозъчната бариера.

Разрушаването на плътните ендотелни връзки, които изграждат кръвно-мозъчната бариера, причинява екстравазация на течност, йони и плазмени протеини, като албумин, в мозъчния паренхим. Натрупването на извънклетъчна течност увеличава обема на мозъка и след това вътречерепното налягане, причинявайки симптомите на мозъчен оток.

Има няколко клинични състояния, при които се наблюдава вазогенен оток:

• тумори на ЦНС, като глиобластом и менингиом
• инфекции като менингит, абсцес и енцефалит
• възпалително заболяване на централната нервна система, като множествена склероза
• мозъчен кръвоизлив
• травматичните мозъчни увреждания могат да доведат до повишено вътречерепно налягане, локално увреждане, намален мозъчен кръвоток и фокална исхемия, вторична на вазогенен оток
• късен стадий на исхемичен инсулт след бързо възстановяване от цитотоксичен оток
• хипертонична енцефалопатия
• радиационно увреждане

Йонен (осмотичен)

При йонен оток концентрацията на разтворените вещества (осмолалност) в мозъка надвишава тази в плазмата и анормалният градиент на налягането води до натрупване на вода в мозъчния паренхим чрез процеса на осмоза. Кръвно-мозъчната бариера е непокътната и поддържа осмотичния градиент.

Концентрацията на разтворените вещества в кръвната плазма може да бъде разредена чрез няколко механизма:

• неправилно приложение на интравенозни течности, изотонични или хипотонични.
• прекомерен прием на вода
• бързо намаляване на кръвната захар при диабетна кетоацидоза или хиперосмоларно хипергликемично състояние.
• хемодиализата е свързана с йонен оток и клетъчен оток
• церебралният оток е потенциално животозастрашаващо усложнение на силно намалената концентрация на натриеви йони в кръвта (хипонатриемия)

Йонен мозъчен оток може да възникне и около местата на мозъчни кръвоизливи, инфаркти или контузии, поради локален градиент на плазменото осмоларно налягане в сравнение с високата осмолалност в засегнатата тъкан.

Интерстициален (хидроцефален)

Интерстициалният оток се характеризира с хидроцефалия, при която има обструкция на оттичането на цереброспиналната течност в камерната система. Обструкцията създава повишаване на вътрекамерното налягане и цереброспиналната течност навлиза през стената на камерите в екстрацелуларната течност на мозъка. Течността има приблизително същия състав като цереброспиналната течност.

Други причини за интерстициален оток включват, но не се ограничават, до комуникираща хидроцефалия и хидроцефалия с нормално налягане.

Хидростатичен оток

Хидростатичният извънклетъчен мозъчен оток обикновено се причинява от тежка артериална хипертония. Разликата в хидростатичното налягане в артериалната система спрямо ендотелните клетки позволява ултрафилтрация на вода, йони и вещества с ниско молекулно тегло (като глюкоза, малки аминокиселини) в мозъчния паренхим.

Кръвно-мозъчната бариера обикновено е непокътната и степента на оток зависи от артериалното налягане. Регулаторните процеси на мозъчното кръвообращение могат да функционират до систолично артериално налягане от 150 mm Hg и ще имат нарушена функция при по-високо кръвно налягане.

Подтипове мозъчен оток

Мозъчен оток, свързан с голяма надморска височина

Ако не се аклиматизира правилно към голяма надморска височина, човек може да бъде негативно засегнат от по-ниската концентрация на кислород.

Тези заболявания, свързани с хипоксията, включват остра планинска болест, белодробен оток на голяма надморска височина и мозъчен оток на голяма надморска височина.

Мозъчният оток на голяма надморска височина е тежка и понякога фатална форма на височинна болест, която е резултат от изтичане на капилярна течност поради ефектите на хипоксията към богатите на митохондрии ендотелни клетки на кръвно-мозъчната бариера. Отокът може да се характеризира с вазогенен мозъчен оток със симптоми на нарушено съзнание и атаксия.

Болестите, свързани с надморската височина, могат да бъдат предотвратени най-ефективно с бавно изкачване на голяма надморска височина, като се препоръчва средно изкачване от 300 до 500 метра на ден. Фармакологична профилактика с ацетазоламид или кортикостероиди може да се използва при неаклиматизирани лица.

Ако симптомите на мозъчен оток на голяма надморска височина не изчезнат или се влошат, е необходимо незабавно спускане и симптомите могат да бъдат подобрени с прилагане на дексаметазон.

Синдром на задната обратима енцефалопатия

Синдромът на задната обратима енцефалопатия е рядко клинично заболяване, характеризиращо се с мозъчен оток. Точната патофизиология или причина за синдрома все още се обсъжда, но се предполага, че е свързан с нарушаване на кръвно-мозъчната бариера.

Синдромът се характеризира с остри неврологични симптоми и обратим субкортикален вазогенен оток, засягащ предимно парието-окципиталните области при ЯМР изображения. Заболяването като цяло има доброкачествен ход, но свързаният с него вътречерепен кръвоизлив е свързан с лоша прогноза.

Идиопатичен оток със забавено начало

Дълбоката мозъчна стимулация (ДМС) е ефективно лечение за няколко неврологични и психиатрични разстройства, най-вече болестта на Паркинсон. ДМС не е без рискове и макар и рядко срещан, са съобщавани случаи на идиопатичен оток със забавено начало около електродите на ДМС.

Симптомите могат да бъдат леки и неспецифични, включително намаляване на стимулационния ефект, и могат да бъдат объркани с други причини за оток. Поради това се препоръчва образна диагностика, за да се изключат други причини. Състоянието обикновено е самоограничаващо се и точният механизъм на причината е необясним. Ранното идентифициране може да помогне на засегнатите лица да избегнат ненужни хирургични процедури или антибиотично лечение.

Масивен мозъчен оток след краниопластика

Декомпресивната краниектомия често се извършва в случаи на резистентна вътречерепна хипертония, вторична на няколко неврологични състояния, и обикновено е последвана от краниопластика. Усложнения, като инфекция и хематоми след краниопластика, се срещат в приблизително една трета от случаите.

Масивният мозъчен оток след краниопластика е рядко и потенциално фатално усложнение на краниопластика. Данните показват, че патологични промени се задействат веднага след процедурата, особено остро повишаване на вътречерепното налягане.

Радиационно-индуциран мозъчен оток

С появата на усъвършенствани методи на лечение, като гама-нож, кибернож и интензивно-модулирана лъчетерапия, голям брой хора с мозъчни тумори се лекуват с радиохирургия и лъчетерапия.

Радиационно-индуцираният мозъчен оток е потенциално животозастрашаващо усложнение от облъчването на мозъчната тъкан и се характеризира с радиационна некроза, дисфункция на ендотелните клетки, повишена капилярна пропускливост и разрушаване на кръвно-мозъчната бариера.

Симптомите включват главоболие, гърчове, психомоторно забавяне, раздразнителност и фокални неврологични дефицити. Възможностите за лечение са ограничени и включват кортикостероиди, антитромбоцитни лекарства, антикоагуланти, хипербарна кислородна терапия, мултивитамини и бевацизумаб.

Мозъчен оток, свързан с мозъчен тумор

Този вид мозъчен оток е значителна причина за заболеваемост и смъртност при пациенти с мозъчни тумори и се характеризира с нарушаване на кръвно-мозъчната бариера и вазогенен оток.

Точният механизъм е неясен, но се предполага, че раковите глиални клетки (глиом) на мозъка могат да увеличат секрецията на съдов ендотелен растежен фактор (VEGF), което отслабва плътните връзки на кръвно-мозъчната бариера.

В исторически план кортикостероидите, като дексаметазон, са били използвани за намаляване на свързаната с мозъчния тумор съдова пропускливост чрез слабо разбрани механизми и са били свързани със системни странични ефекти. Агенти, насочени към сигналните пътища на VEGF, като цедираниб, са обещаващи за удължаване на преживяемостта при модели на плъхове, но са свързани и с локални и системни странични ефекти.

Патофизиология

Вазогенният церебрален оток, най-често срещаната форма, е резултат от нарушаване на кръвно-мозъчната бариера. С нарушената кръвно-мозъчна бариера йоните и протеините навлизат по-лесно в екстраваскуларното пространство, което причинява осмотично изтегляне на течност в мозъчния интерстициум.
Например съдовият ендотелен растежен фактор (VEGF), глутаматът и левкотриените, произведени локално, увеличават пропускливостта на съдовете около туморите.

Тези фактори и липсата на плътни ендотелни клетъчни връзки в съдовете около туморите причиняват тази повишена пропускливост, която позволява приток на протеинови разтворени вещества и течности в мозъчния паренхим, особено в бялото вещество. Перитуморният оток, например, води до това 65% от пациентите да развият когнитивно увреждане в резултат на увреждане на пътищата на бялото вещество.

Клетъчният или цитотоксичен оток често се развива в рамките на минути след увреждане и засяга глиални, невронни и ендотелни клетки в мозъка. При цитотоксичен оток предимно натрият навлиза в клетката, с нарушено отделяне от клетката. Това води до вътреклетъчен оток, тъй като клетките набъбват с увеличено количество вода. Травматично мозъчно увреждане и инсулт причиняват тази форма на оток.

Осмотичният оток обикновено произтича от нарушения, засягащи осмоларитета, като хипонатремия, диабетна кетоацидоза или подобни метаболитни патологии. Клетките на мозъка изтеглят вода от плазмата в тези случаи, което води до дифузен оток.

Хистопатология

Хистопатологията на мозъчния оток може да покаже както основната патология (тумор, инфекция, аноксични промени), така и дифузен оток на клетъчните тела при цитотоксичен оток или на интерстициални пространства.

Диагноза

Церебралният оток е често срещан при различни неврологични увреждания. Наблюдение на промените в съзнанието на човек и осъзнаването на всякакви нови или влошаващи се фокални неврологични дефицити е наложително. Изключително важно е да се идентифицира тежък мозъчен оток възможно най-рано, за да се предотврати херния и смърт.

Ранната диагностика на мозъчния оток с бърза интервенция може да подобри клиничните резултати и да намали смъртността или риска от смърт.

Диагнозата на мозъчния оток се основава на:

Образна диагностика

Невроизобразяваща диагностика (компютърна томография, КТ и ядрено-магнитен резонанс, ЯМР) може да бъде полезна при диагностициране или изключване на вътречерепен кръвоизлив, големи маси, остра хидроцефалия или мозъчна херния, както и да предостави информация за вида на наличния оток и степента на засегнатата област.

КТ е предпочитаният образен метод, тъй като е широко достъпен, бърз и с минимални рискове. КТ обаче може да бъде ограничена при определяне на точната причина за мозъчния оток, като в такива случаи може да се наложи КТ ангиография, ЯМР или дигитална субтракционна ангиография (ДСА). Ядрено-магнитният резонанс е особено полезен, тъй като може да разграничи цитотоксичен от вазогенен оток, което насочва решенията за бъдещо лечение.

Мониторинг на вътречерепното налягане

Препоръчва се мониторинг на вътречерепното налягане при лица с черепно-мозъчна травма, които имат намалени резултати по скалата на Глазгоу (GCS), абнормни КТ Резултати или допълнителни рискови фактори като по-напреднала възраст и повишено кръвно налягане.

Клинични изследвания препоръчват мониторинг на вътречерепното налягане и мозъчно перфузионно налягане при всички лица с мозъчно увреждане, които са изложени на риск от повишено вътречерепно налягане въз основа на клинични и невроизобразяващи показатели.

Лечение

Лечението на мозъчния оток е в две насоки: предотвратяване на по-нататъшно увреждане от мозъчния оток и отстраняване на първоначалното увреждане, причиняващо мозъчния оток, ако е възможно.

Отстраняването на първоначалното и продължаващо увреждане може да включва коригиране на метаболитни нарушения, контролиране на хипертонията, отстраняване на вътречерепни лезии или лечение на хидроцефалия в зависимост от етиологията на мозъчния оток.

Отокът трябва да се контролира, за да се предотврати по-нататъшно увреждане, а усложнения като повишено вътречерепно налягане трябва да се коригират.

Глюкокортикоидите са показали потенциална полза при мозъчен оток, вторичен на вазогенен оток, но имат ограничена полезност при други форми на оток и трябва да се избягват напълно при травма.

Избягването на хипотонични течности е силна препоръка в случаи на мозъчен оток, тъй като те могат да влошат мозъчния оток и да причинят повишаване на вътречерепно налягане. Ако мозъчният оток причинява повишено вътречерепно налягане (ВЧН), съществуват различни методи за контрол на, включително позициониране, хиперосмоларна терапия, антипиретици, седативи, модулатори на PcO2 и хирургическа интервенция.

При лечението на злокачествен инсулт на средната мозъчна артерия, проявяващ се с тежък мозъчен оток, могат да се използват осмотични агенти за създаване на осмотичен градиент в кръвта, като по този начин се изтегля течност вътресъдово и се намалява мозъчният оток. Манитолът е основният агент, който се използва, и се смята, че осъществява най-голяма полза чрез намаляване на вискозитета на кръвта и в по-малка степен чрез намаляване на обема на кръвта.

Страничните ефекти от употребата на манитол са евентуална осмотична диуреза и дехидратация, както и бъбречно увреждане.

Трипроцентов хипертоничен физиологичен разтвор също често се използва за намаляване на мозъчния оток и може да се прилага като болус от 5 ml/kg или непрекъсната инфузия, като се следят внимателно нивата на серумния натрий.

Декомпресивната краниектомия е неврохирургична процедура, при която се отстранява част от черепа и се повдига твърдата мозъчна обвивка, което позволява на мозъка да се декомпресира. Обикновено се разглежда като последна мярка, когато всички други мерки за понижаване на вътречерепното налягане са се провалили.

Хипертоничният физиологичен разтвор също се използва за лечение на мозъчен оток и се предпочита пред диуретиците.

Други поддържащи лечения включват:

• Екстравентрикуларен дренаж на цереброспиналната течност
• Избягване на напъване и кашляне
• Предизвикване на парализа при интубирани пациенти
• Поддържане на врата изправен и повдигнат, за да се позволи на мозъка да се дренира лесно
• Предизвикване на кома с барбитурати
• Минимизиране на използването на PEEP
• Предизвикване на хипотермия за потискане на мозъчния метаболизъм. Това често се прави в продължение на няколко дни, но продължителната хипотермия прави пациента податлив на системни инфекции и хипотония.

Прогноза

Мозъчният оток е тежко усложнение на остри мозъчни увреждания, най-вече исхемичен инсулт и травматични мозъчни травми, и е значителна причина за заболеваемост и смъртност.

Прогнозата за мозъчен оток е силно променлива и зависи от площта на засегнатата мозъчна тъкан, тежестта и етиологията на отока. Ако пациентът е в кома при откриване, прогнозата може да е лоша.

Церебралният оток е причина за смърт при 5% от всички пациенти с мозъчен инсулт, а смъртността след големи исхемични инсулти с мозъчен оток е приблизително 20 до 30%, въпреки медицинските и хирургичните интервенции. Церебралният оток обикновено се появява между втория и петия ден след появата на симптомите. Исхемичните инсулти с дифузно засягане могат да доведат до бързо развитие на злокачествен мозъчен оток и повишено вътречерепно налягане.

Лекото травматично мозъчно увреждане представлява 70–90% от всички докладвани травми на главата. Наличието на мозъчен оток при първоначалната компютърна томография на пациенти с травматични мозъчни увреждания е независим прогностичен индикатор за болнична смърт. Връзката между мозъчния оток и повишения болничен риск от смърт е наблюдавана при всички нива на тежест.

Отокът в острата и хроничната фаза е свързан с по-лош неврологичен и клиничен изход. Децата с травматично мозъчно увреждане и мозъчен оток също имат по-лоши клинични резултати.

Основата за прогнозата при по-леките форми обикновено е диагнозата и основната причина, както и ранното разпознаване и лечение. Церебралният оток в резултат на обратими диагнози, като диабетна кетоацидоза или неконтролирана хипертония или лека травма на главата, може да има сравнително добра прогноза.

Усложнения

Усложненията на мозъчния оток варират от леко когнитивно увреждане до смърт. Нелекуваният, тежък мозъчен оток е фатален поради компресия и херния на мозъка и мозъчния ствол.

Наличието на значителен мозъчен оток може да причини дифузно мозъчно увреждане, да предизвика гърчове в някои случаи или да създаде големи области на исхемична мозъчна тъкан. Мозъчният оток, особено когато е дифузно разпространен, може да увеличи вътречерепното налягане (ВЧН) и това е най-животозастрашаващото последствие от това състояние поради потенциала за херния и увреждане на мозъчния ствол.

В по-тежки случаи може да възникне трайно мозъчно увреждане. Много от усложненията са свързани с основната(ите) причина(и) за отока.