急性缺血性卒中机械取栓治疗再通后早期神经功能恶化的相关研究进展
发布时间:2026-08-26   |   来源:临床神经外科杂志
关键词: 机械取栓 早期神经功能恶化 神经外科

作者:山东第一医科大学研究生部(郭洪阳);聊城市人民医院神经外科(李中辰,郝继恒,张利勇);山东大学齐鲁医院神经外科(尹腾昆)


脑卒中是一种高病残率、高病死率的脑血管疾病,其中急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)约占所有卒中病例的69.6%。AIS 作为全球致残致死的主要病因,是由于脑血管堵塞导致的脑缺血而发生,其病理进程可遗留持久性神经功能缺损,并显著增加死亡风险,已成为人口逐渐老龄化国家面临的重大公共卫生负担,尤以大血管闭塞性AIS严重。


早期血管再通恢复血流灌注是改善预后的关键,临床常用手段包括静脉溶栓及血管内治疗(endovascular treatment,EVT),其中机械取栓术(mechanical thrombectomy,MT)作为EVT 核心技术,现已成为大血管闭塞性AIS 的标准疗法。尽管MT 可有效实现血管再通,但可能因再通后无复流、术后出血性转化(hemorrhagic transformation,HT)及恶性脑水肿(malignant cerebral edema,MCE)等因素导致神经功能障碍加重,进而引发MT 治疗后早期神经功能恶化(early neurological deterioration,END),影响神经功能恢复及临床预后。当前对MT 术后END 的危险因素尚未完全阐明,本文系统综述其相关最新研究进展,以期为早期预防和临床实践提供参考。


1. 定义


END 是AIS 患者接受MT 治疗再通后的常见现象,目前应用较广泛的定义是患者取栓术后72 h 内,美国国立卫生研究院卒中量表(national institutes of health stroke scale,NIHSS)评分较术前增加≥4 分。


2. 发病原因


2.1 出血转化


HT 是MT 后END 的常见原因,其病理机制与再灌注损伤导致的微血管破坏密切相关。研究表明,接受MT 治疗的AIS 患者中,HT 发生率可达8.5% ~30% ,其中约1.5% ~ 5% 为有症状性出血。再通后高灌注损伤及不良再通可能驱动HT 发生,进而显著增加术后END 风险。另外,自发性脑出血(spontaneous intracerebral hemorrhage,sICH)作为出血转化的一种特殊类型,同样与急性神经功能恶化、高死亡率及不良长期预后相关。


2.2 再灌注不良


MT 的核心治疗目标是通过血流再灌注挽救缺血半暗带,而非单纯实现血管再通。研究显示,尽管血管再通率达90% 以上,但部分患者因再通不良(如支架支撑力不足导致补救性再通失败)仍无法恢复灌注。此外,侧支循环障碍及再灌注损伤可能引发无效再灌注,导致再通后病情恶化。因此,术后预后不仅依赖血管再通,更与脑缺血区域实际灌注水平密切相关。


2.3 血管再闭塞


尽管MT 是AIS 安全有效的治疗方法,且显著提升血管再通率,但术后再闭塞风险仍存,成为END的重要诱因。研究显示,AIS 患者MT 术后血管再闭塞受血栓特征、血流动力学、侧支循环、血栓大小及位置等因素影响。其机制可能与血管内操作所致内膜损伤有关,该损伤加剧AIS 炎症期组织因子的释放,促使促凝物质暴露并激活凝血级联反应,从而增加血栓形成及血管再闭塞风险。MT 术后再闭塞发生率约2.3% ~ 7.2% 且与不良预后密切相关。


2.4 恶性脑水肿


MCE 作为AIS 术后的常见严重并发症,影像学显示初始梗死区占位且排除症状性出血时即可确诊。其快速进展的占位效应可诱发脑疝形成,导致高病残率及高病死率。研究表明,MT 后脑水肿进展与血管再通不良存在病理关联,且与不良预后显著相关。


2.5 其他除


上述原因外,END 的发生原因还包括颅内压升高、癫痫发作、早期复发性缺血性卒中、原位血栓扩展、循环障碍、代谢障碍(如酸中毒)、血脑屏障损伤以及含多种生物活性物质的有毒代谢物释放等。


3. 危险因素


3.1 临床因素


3.1.1 入院NIHSS 评分


NIHSS 评分是评估脑卒中患者神经功能缺损的核心工具。NIHSS 评分越高提示梗死范围越大、神经损伤越严重,且与出血转化、脑水肿风险及END显著相关。研究显示,入院NIHSS 评分增加≥2 分是功能结局不良的高度敏感预测因子,而≥4 分的变化则具有高度特异性。但需要注意,在Shi 等的研究中指出,2 分的变化在总分42 分的NIHSS 评分体系中可能因量表敏感性不足,难以准确反映重症患者的真实病情进展。此外,入院NIHSS 评分较高(提示大面积梗死及严重神经缺损)是MT后END 的独立危险因素。


3.1.2 房颤病史


心房颤动(atrial fibrillation,AF)是缺血性卒中的重要危险因素,其中非瓣膜型心房颤动(nonvalvular AF,NVAF)约占心源性栓塞的50%。其机制与左心耳(left atrial appendage,LAA)结构异常导致血栓形成及脱落密切相关。D-二聚体/纤维蛋白原比率(D-dimer tofibrinogen ratio,DFR)是评估血栓形成活性的重要指标。研究显示,DFR 可反映房颤病理机制并预测预后,与出院NIHSS 评分、3 个月改良Rankin 量表(modified Rankin scale,mRS)评分及END 显著相关。研究表明,高敏C 反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)水平是房颤相关脑卒中(atrial fibrillation related stroke,AF-S)患者END 的独立危险因素,但在非AF-S 患者中无此关联。此外,房颤病史亦被证实为AIS 患者END 的独立预测因子。


3.1.3 侧支循环障碍


良好的侧支循环是AIS 预后的独立预测因子,其功能障碍与MT 后END 显著相关。颅内血管狭窄或闭塞时,侧支循环可通过代偿性血流再分布改善缺血区灌注;若代偿不足,则导致缺血半暗带缺氧加重及坏死范围扩大,最终引发END。研究表明,缺血半暗带代谢障碍及侧支循环失效是END 的核心机制,这一机制较血栓进展更具解释价值。


良好的侧支循环可提高血管再通率、缩小梗死范围并降低出血风险。目前临床广泛采用美国介入和治疗性神经放射学会(American Society of Intervention and Therapeutic Neuroradiology,ASITN)/美国介入放射学学会(Society of Interventional Radiology, SIR)侧支循环分级系统: 0级(无侧支血流)、1 级(缓慢侧支血流伴灌注不足)、2 级(快速侧支血流伴部分灌注)、3 级(静脉期完全灌注)、4 级(逆行完全灌注)。其中0-1 级提示侧支循环障碍(ASITN/SIR < 2),导致缺血半暗带代偿不足,是MT 后END 的重要机制。


3.1.4 取栓次数


MT 通过微导丝操控取栓装置清除血栓实现血管再通,是急性大血管闭塞的标准疗法。然而,反复取栓操作可能增加血管内皮损伤风险,手术次数增多或支架使用频繁会延长再通时间并降低成功率,同时升高血肿发生率。有研究显示,每增加一次取栓尝试,症状性颅内出血(symptomatic intracranial hemorrhage,sICH)风险即增加7.8%。


此外,术中脑血管痉挛可能加重缺血性损伤,甚至诱发皮质区栓塞。Bai 等的研究表明,MT 次数> 3次与END 风险显著相关,而≤3 次则为功能预后的独立保护因素。临床实践中,若首次取栓未成功开通责任血管,需结合患者病情及术者经验决策后续操作。反复MT 可显著增加术后出血及出血转化风险,从而诱发END。


3.1.5 麻醉方式


麻醉方式选择可能影响MT 后END 的发生风险,其选择需综合评估患者基础状态及治疗时效性。目前研究尚未明确局麻、镇静与全麻对不同类型卒中患者预后的优劣差异,最佳麻醉策略仍需个体化决策,Zhang 等研究表明,全身麻醉可能增加MT 后END 风险,与多项非随机研究结论一致。其机制可能与全身麻醉诱导期低血压导致脑血流减少、侧支循环衰竭有关;此外,基础状态较差或合并症较多的患者更倾向选择全身麻醉,进一步增加END 风险。最新随机对照实验表明,全身麻醉与清醒镇静相比未显著增加术后END 风险,提示结论尚存争议。因此,麻醉方式对早期神经功能恶化的影响仍需高质量研究进一步验证。


3.1.6 首过再通(first-pass recanalization,FPR)


MT 如今已被证实可有效治疗大血管闭塞性AIS,而其技术优化是减少END 的关键。FPR 是与功能结局改善密切相关的指标,不仅能提高血管再通率,更显著降低内皮损伤风险。FPR 定义为单次器械操作达到完全或接近完全再灌注(脑梗死溶栓分级2c-3)且无需补救治疗,多项研究证实其与患者预后显著相关。FPR 已被证明是大脑中动脉M1 段闭塞患者良好结局的独立预测因子,且与较低医疗资源消耗和成本相关。


在影响FPR 的因素中,凝块成分起重要作用——富含纤维蛋白的凝块具有高密度及高血小板、纤维蛋白含量,对回收抵抗性更强,并与较低FPR 相关。此外,年龄、性别、闭塞部位和麻醉类型也是首次成功和完全再通的影响因素。Matsukawa 等的研究证明,在首次通过失败后早期进行技术转换,与提高成功再通率及良好预后相关,且不增加颅内出血风险或延长手术时间。因此,首过再灌注后患者更易获得良好临床结局,而多次MT 会降低这一概率,这一趋势已明确。


3.2 生物标志物


3.2.1 血糖


早期研究表明,入院高血糖糖尿病史显著增加END 风险。高血糖可破坏血脑屏障,加重缺血性损伤并增加出血转化风险;同时,其通过促进无氧糖酵解导致细胞内酸中毒及线粒体功能障碍,进一步扩大梗死范围。高血糖可损伤血管内皮,阻碍侧支循环建立,并通过促进基质金属蛋白酶-9 (matrix metalloproteinase 9,MMP-9)生成增加血脑屏障通透性,加剧神经炎症及细胞损伤。在临床中可通过强化血糖监测及胰岛素干预降低END 风险。


3.2.2 D-二聚体


D-二聚体主要由血栓形成后的继发性纤维蛋白溶解产生,其水平升高提示血栓形成或潜在风险,可作为缺血性脑卒中病变严重程度及预后的重要指标。研究表明,D-二聚体水平与梗死面积及神经功能缺损严重程度呈正相关,高D-二聚体水平提示卒中严重程度较高,可能增加END 风险。此外,D-二聚体检测在AIS 患者管理中具有重要价值,可辅助预后评估、优化治疗策略并预防并发症。


3.2.3 中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)


MT 作为AIS 的主要血管内治疗手段,仅约30% ~ 50%患者可获得良好长期预后。NLR 升高可预测机械取栓术后END。通过释放蛋白酶、活性氧等促炎因子加剧缺血半暗带损伤,并诱导MMP-9 生成,破坏血脑屏障并增加出血转化风险,而特异性淋巴细胞亚型则发挥神经保护作用。NLR 作为炎症与免疫调节的双向标志物,可综合反映上述病理过程,是缺血性脑卒中预后的有效预测指标。


Ferro 等研究证实,急性前循环梗死接受再灌注治疗(含机械取栓)患者24 h 内NLR 的动态变化与END 程度显著相关。该生物标志物可为AIS 患者提供独立于影像学与临床特征的额外预后信息,有助于临床早期评估及干预,从而降低END 发生率。


3.3 其他


END 的发生机制复杂,除前述危险因素外,年龄、血栓扩展、卒中复发、造影剂外渗、HT 及癫痫等亦可增加END 风险。


4. END 的预测及防治


4.1 END 的相关预测模型


AIS 患者机械取栓术后END显著增加3 个月不良预后及死亡风险(校正后风险比分别为8 ~ 34 倍及5 倍)。早期识别高危患者对优化MT 决策至关重要。Wu 等构建的列线图模型基于年龄、入院收缩压、基线NIHSS 评分等术前变量实现END 风险分层,其临床适用性经决策曲线验证(0 ~ 0.8 概率区间净效益显著)。Yang 等进一步开发机器学习模型(XGBoost 算法),训练集曲线下面积达0.826,外部验证后提升至0.846,并通过可视化界面增强临床可解释性。上述模型为术前高危患者筛选及个体化干预提供工具,未来整合多元变量可进一步完善MT 术后END 预防体系。


4.2 END 的风险评估


END 的防治需遵循个体化原则,基于患者基线特征及危险因素实施精准干预策略。首先应通过多模态影像评估(如CTP/DWI)明确缺血半暗带范围,并结合NIHSS 评分、凝血功能及炎症标志物(如NLR、D-二聚体)进行动态风险分层。研究显示,高血糖、房颤及侧支循环障碍的患者END 风险增加。


4.3 END 患者术前干预策略


高危患者推荐强化血糖控制及抗栓预处理,可降低术后END 发生率32%。建立卒中绿色通道,控制就诊至穿刺时间< 90 min,每缩短15 min可降低END 风险8%。强化血糖管理(目标4.4 ~7.8 mmol /L)及体温控制(< 37.5 ℃)。对于已发生END 的患者,应针对病因进行干预——若为出血转化,需立即停用抗栓药物并控制血压(目标收缩压< 140 mmHg);若为无效再灌注,可联合神经保护剂(如依达拉奉)及改善微循环治疗(如丁苯酞),其可降低90 d 病残率。


4.4 END 的个体化防治策略及关键措施


END 的临床防治应遵循个体化原则,早期应综合评估风险因素并针对性干预,以降低END 发生率。院前急救尤为关键,须快速识别疑似卒中并优先转运至高级卒中中心,以争取再灌注治疗时间窗。对已发生END 者,需积极阻断进展以改善预后。AIS 患者入院后应重点监测与控制高血糖、发热、缺氧、血压波动及心律失常等可控END 危险因素。早期干预包括改善再灌注、管控出血转化风险及维持血管再通,并及时规避恶化诱因,对降低END 发生率至关重要。


5. 展望


人工智能(artificial intelligence,AI)和机器学习(machinelearning,ML)已成为一种有前景的医学预测工具,应用于缺血性卒中结局预测等多个领域,其优势在于能建模多维数据复杂关系,提取细微信息并自动归纳知识。然而,深度学习的“黑盒”特性限制了其在医学领域的应用。为解决可解释性问题,新兴方法如SHAP (Shapley Additiveex Planations)通过量化特征贡献并可视化其与预测的关系,显著增强了模型的可解释性和临床实用性。


此外,通过融合列线图与经典机器学习算法(如随机森林、XGBoost),整合血管再通分级、梗死核心体积、ASPECTS 评分及生物标志物(如动态NLR、D-二聚体)等多维参数构建预测模型,可显著提升AIS 患者MT 后END 风险评估效能。未来需构建多因素整合模型并通过大样本前瞻性研究验证效能,以期建立循证临床干预路径。值得注意的是,医学领域的应用需额外考量风险与责任等关键因素;在高风险医疗决策中,依赖无法明确归因的模型可能导致责任归属问题,可能存在被恶意利用的重大隐患。


当前研究多受限于人群异质性和终点定义差异。个体化治疗决策需整合血管再通程度、基线NIHSS 评分及术前合并症等核心临床参数,并通过决策树模型实现精准化。进一步开发整合基因组学、蛋白组学及临床风险因素的多模态预测模型,可识别超时间窗(> 24 h)仍可能获益的“缓慢进展型”患者,有望解决部分患者的取栓决策困境,以降低END 的发生。


综上,AIS 机械取栓再通后发生的END 是一种多因素交互作用的复杂临床综合征。其危险因素可归纳为临床因素(如入院NIHSS 评分高、房颤病史、侧支循环不良、取栓次数≥3 次、全身麻醉、首过再通等)与生物标志物(如高血糖、D-二聚体及NLR 等)两大类。综合评估上述指标对于指导个体化治疗、预防END 及改善预后至关重要。


因此,当前研究趋势要求临床医生具备整合影像学、生化指标、操作细节及患者特征的多维度决策能力。通过应用END 的相关预测模型进行风险评估、实施合适的术前管理及个体化防治措施是减少END 发生的关键。AI 与ML 凭借其独特优势,可助力高危患者分层,显著提升END 风险评估效能。通过构建融合基因组学、蛋白组学与临床风险因素的多模态预测模型,旨在破解再通后神经保护难题,实现更精准的个体化防治,最终优化患者临床预后。


来源:郭洪阳,李中辰,尹腾昆,等.急性缺血性卒中机械取栓治疗再通后早期神经功能恶化的相关研究进展[J].临床神经外科杂志,2025,22(06):709-713.


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