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神經眼科

眼科領域中的缺氧性腦損傷

缺氧性腦損傷(Anoxic Brain Injury; ABI)是因腦組織供氧不足導致腦功能受損或障礙的疾病。可能對視覺系統(視神經視交叉、視束、視放射、視覺皮質)造成永久性損傷,眼科後遺症成為問題。

成人的主要原因包括心跳停止、呼吸停止、外傷(絞扼、頭部外傷)、急性血管障礙、中毒(一氧化碳中毒、藥物過量攝取)。兒童則包括出生前、出生中、出生後的併發症、心血管及呼吸系統問題、先天性感染、遺傳因素,以及脫水或虐待導致的頭部外傷。隨著早產兒存活率的提升,盛行率也隨之增加。

流行病學方面,院外心跳停止每年約每10萬人發生80例,存活出院約10%,完全神經學恢復約5%1)。重度缺氧缺血性腦病變(HIE)在心跳停止後患者的腦部解剖中佔61%1)。心跳停止存活者中50-83%經歷臨床上顯著的認知症狀,視覺障礙方面,皮質性視覺障礙高達50-70%,眼球運動障礙則佔60-85%。

在兒童中,CVI(Cerebral/Cortical Visual Impairment;皮質/腦性視覺障礙)是先進國家兒童視覺障礙最常見的原因,最常見的根本病因是缺氧缺血性腦病變。其他原因包括癲癇、水腦症、外傷、感染。

Q 缺氧性腦損傷導致視覺障礙的發生頻率為何?
A

心臟驟停存活者中,皮質視覺障礙高達50-70%,眼球運動障礙高達60-85%。在兒童中,缺氧缺血性腦病變是皮質/腦性視覺障礙CVI)最常見的原因,在先進國家的兒童視覺障礙整體中也佔最多數。

從急性期到恢復期會出現各種視覺症狀。

  • 霧視:急性期出現的視覺模糊感。
  • 周邊視野減少・同側偏盲:依枕葉損傷部位而出現的視野缺損
  • 皮質盲:雙側枕葉廣泛損傷導致完全失明。
  • 查爾斯·邦內現象視力喪失後可能出現複雜的幻視。
  • 神經認知功能缺損:資訊處理遲緩、短期記憶障礙、頭暈、頭痛、行為改變。

損傷後數月內部分視覺功能可能恢復。另一方面,兒童CVI的特徵是視覺功能波動(因癲癇或疾病導致暫時性下降,在複雜視覺環境中困難增加)。

視野與視覺障礙

同名半盲:伴隨或不伴隨黃斑回避。上部枕葉損傷→下方四分之一盲,下部枕葉損傷→上方四分之一盲。

鄰接同名半盲:初次損傷數個月後,可能出現包含上下四分之一部的雙側鄰接同名半盲。類似於水平半盲或棋盤狀視野缺損

皮質盲:因雙側枕葉廣泛損傷而發生。瞳孔對光反射保持正常。可能伴有Anton症候群(否認看不見,表現得像看得見)。

Riddoch症候群・盲視:無法辨識靜止物體,但能辨識移動物體。暗示涉及LGB-V1以外的視覺路徑。

眼球運動・其他障礙

眼球下沉:緩慢向下偏移→快速向上回位。與缺氧缺血性腦損傷相關,暗示大腦皮質功能受抑制而腦幹反射相對保留。

眼球快速下跳(ocular bobbing):急速向下跳動→緩慢向上漂移。與橋腦結構性病變相關。反向眼球快速下跳與代謝性腦病變相關。

共同偏視:額葉眼動區(Brodmann 8區)受損→向病灶側凝視的偏視。

視神經萎縮:由ABI繼發的缺氧缺血性視神經病變所致。

高階腦功能障礙方面,可觀察到以下情況。

  • 腹側路徑障礙:視覺失認、相貌失認、大腦性色覺障礙、地誌失認。
  • 背側路徑障礙:空間知覺障礙。
  • 巴林特症候群:雙側頂枕葉病變。精神性注視麻痺、視覺失調、視覺性注意障礙三大主徵。

兒童CVI可見群集效應(crowding effect)/同時失認、偏好近距離視、色覺相對保留(因色覺雙側表徵)、對比敏感度下降、畏光、矛盾注視等特徵性表現。

重度ABI可觀察到腦幹反射消失。有病例報告記錄了瞳孔散大固定、角膜反射消失、頭位變換眼球反射消失、咳嗽及嘔吐反射消失2)。此外,基底核病變會導致肌張力亢進與僵硬,並在壓力或焦慮下惡化1)

Q 皮質盲患者的瞳孔對光反射是否仍保留?
A

皮質盲是因雙側枕葉受損所致,因此瞳孔反射路徑(下視丘、中腦)得以保留,對光反射可維持正常。此為與心因性視覺障礙鑑別的重要發現。若伴隨Anton症候群,患者可能未察覺自身視覺喪失。

ABI的原因在兒童和成人中不同。

分類主要原因
兒童周產期缺氧缺血性腦病(最常見)、早產/低出生體重、癲癇、水腦症、外傷(包括虐待)、感染(腦膜炎/腦炎)、先天性代謝疾病
成人心跳停止、呼吸停止、外傷(絞扼、創傷性腦損傷)、急性血管病變、中毒(一氧化碳中毒、藥物過量)

特殊成人原因包括BRASH症候群(心跳過慢、腎衰竭、AV阻斷劑、休克、高血鉀的惡性循環)。有報告指出,一名患者因高血鉀(7.9 mmol/L)並服用美托洛爾而引發此症候群,導致PEA心跳停止並進展為ABI3)

此外,一氧化碳中毒引起的皮質盲是最常見的原因之一。順鉑等抗癌藥物可能誘發可逆性後腦白質症候群(PRES),進而導致皮質盲

ABI所致視覺障礙的診斷需結合神經眼科檢查及多種影像與電生理檢查。大腦病變患者可能因合併失智或注意力下降而未能察覺自身視覺症狀。針對病灶位置預測的症狀進行特定檢查至關重要。

  • 視野檢查:使用漢弗萊視野計評估同側偏盲、黃斑回避的有無及相鄰同側偏盲。大腦性色覺障礙會出現在半側視野,因此需要進行半視野的色覺檢查
  • 腦幹反射評估:系統性地確認瞳孔對光反射、角膜反射、頭位變換眼球反射、咳嗽及嘔吐反射。這些發現對預後判斷很重要2)
  • 鑑別診斷:雙側枕葉病變導致的皮質盲,因瞳孔對光反射正常且無眼球異常所見,需與心因性視覺障礙鑑別。
檢查主要發現備註
MRI(DWI/T2)皮質・深部灰白質的缺血性變化(損傷6天內)、基底核T2/FLAIR信號異常・DWI擴散限制隨著時間出現腦軟化症・萎縮1)
CT灰白質・白質邊界消失、反轉徵象、白小腦徵瀰漫性ABI時腦溝・腦池完全消失3)
PET結構影像正常者仍可檢測到低灌流/低代謝即使初期CT/MRI正常,也無法排除ABI

CT灌流影像可評估缺血後過度灌流(CBF、CBV增加,MTT、TTP縮短)及缺血半暗帶(CBF下降,CBV增加,MTT、TTP延長)5)

遲發性缺氧性白質腦病(DPHL/DTHL)在MRI上顯示瀰漫性白質高信號(U型纖維、胼胝體、腦幹、小腦保留)及散在性擴散限制4)

EEG以下發現提示ABI:

  • α-θ模式、爆發抑制、廣泛性週期性複合波、低電位輸出:提示ABI。
  • 抑制-爆發模式:提示重度ABI2)
  • 瀰漫性多形性δ活動:提示廣泛脫髓鞘/軸突損傷(如DPHL)4)

作為腦死判定的輔助檢查,採用AAN推薦的3種方法(傳統血管造影、經顱都卜勒超音波、99mTc閃爍攝影)2)

Q 即使初期CT或MRI正常,能否排除缺氧性腦損傷?
A

無法否認。初期結構影像可能正常至接近正常。PET有時可檢測到低代謝。此外,DPHL在低氧事件後2至5週的清明期後會發生急性惡化,因此透過連續MRI進行隨時間的評估很重要4)

ABI後的視覺喪失尚無經證實有效的治療方法。治療目標在於急性期預防二次腦損傷,以及恢復期的功能代償與生活支持。

急性期管理

維持腦灌流與氧合:預防二次腦損傷的最優先事項。

目標體溫管理(TTM):周產期缺氧缺血性腦病變(HIE)以全身或選擇性頭部冷卻為標準治療。心跳停止後維持體溫33℃ 24小時,再逐步回溫3)

癲癇預防與管理:癲癇發作會惡化二次腦損傷,應積極控制。

併發腦梗塞時:發病超早期可考慮t-PA血栓溶解治療或血管內治療。預防復發使用抗血小板或抗凝血藥物,如阿斯匹靈75~150mg/日、氯吡格雷75mg/日(A級)、西洛他唑200mg/日(B級)。嚴重內頸動脈狹窄可考慮頸動脈內膜切除術或支架置放術。

復健治療

職能治療(OT)・物理治療(PT):以功能恢復和代償技巧的學習為目標。

低視力照護:最大化利用殘存視覺功能並導入輔助器具。

視覺訓練(VT):透過學習替代方法,預期可改善功能。

視覺環境最佳化:兒童CVI建議調整視覺刺激並進行多專科照護(眼科及全身併發症)。

同側偏盲的預後:腦梗塞後的視野缺損恢復在老年人中較差,年輕患者則可能恢復。

ABI後出現躁動症狀的患者使用抗精神病藥物(如氟哌啶醇)時需注意,因多巴胺阻斷可能增加惡性症候群(NMS)風險6)。建議替代藥物如下。

  • 金剛烷胺:間接促進多巴胺釋放及再攝取抑制。對創傷性腦損傷患者有1a級證據。劑量超過200mg時有僵硬、憂鬱、癲癇風險。
  • β受體阻斷劑:pindolol可減少激動發作次數,propranolol可降低嚴重度(class 1b推薦)6)

遲發性缺氧性白質腦病(DPHL)的治療

Section titled “遲發性缺氧性白質腦病(DPHL)的治療”

有病例報告指出,甲基潑尼松龍1000mg IV每日1次×5天合併金剛烷胺100mg每日2次可改善症狀4)。但證據有限,適當的支持療法通常可達到完全或近乎完全恢復。

腦灌流中斷後,數秒內氧氣儲備耗盡導致意識喪失。5分鐘後葡萄糖和氧氣耗竭,ATP生成受損,ATP依賴性膜泵功能失調。

轉向無氧代謝→乳酸堆積→膜電位崩潰→Na⁺/Ca²⁺細胞內積聚→K⁺流失5)。進一步細胞膜完整性喪失→Ca²⁺內流→穀氨酸釋放→NMDA受體結合→細胞內Ca²⁺升高→電子傳遞鏈破壞→自由基形成→導致壞死和凋亡5)

血流恢復後,活性氧物種(ROS)與免疫細胞流入脆弱的腦組織,造成再灌注損傷。過度的過度灌流會增加出血性變化的風險5)

初級視覺皮層的選擇性脆弱性由兩個因素造成:(1)血流供應來自大腦後動脈終末支→低血壓時容易灌流不足。(2)初級視覺皮層的顆粒細胞對缺氧的耐受性較低。

基底核的選擇性脆弱性源於高代謝需求、密集的麩胺酸能輸入以及有限的側支灌流1)。基底核損傷會導致肌肉張力過高、僵硬等運動控制障礙。報告指出,雙側基底核低密度影的患者中,75%預後不良(Barthel Index低於50)。

缺血後紋狀體的多巴胺信號初期增加,72小時後隨著基底核病變進展而消退。多巴胺產生神經元死亡導致永久性多巴胺水平下降。D2受體對低氧缺血狀態極為敏感6)。此機制為ABI後抗精神病藥物導致NMS風險增加的依據。

遲發性低氧性白質腦病(DPHL)的機制

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低氧事件後2至5週的清明期(lucid interval)後,廣泛白質疾病急性出現。髓鞘鹼性蛋白質池中快速成分的半衰期(19至22天)與清明期長度一致為其特徵。

初期中毒性缺氧事件導致寡突膠細胞的髓鞘蛋白質合成受損→清醒期依賴現有髓鞘維持功能→髓鞘更新不足導致急性功能崩潰,此機制已被提出4)。深部白質由廣泛間隔的小動脈灌注且吻合較少,因此對缺氧缺血較為脆弱。

腹側路徑(“what”路徑)涉及V4區的形態與顏色視覺,損傷會導致視覺失認、面容失認、大腦性色覺障礙及地誌失認。背側路徑(“where”路徑)涉及V5/MT區的空間位置與運動視覺,損傷會導致空間知覺障礙。高階視覺皮層可分為V1至V8、V3A、V3B、V7、MT+、LO等10個區域。

視神經的影響方面,缺氧導致內質網壓力標誌物CHOP上升→GFAP在視網膜視神經中的表現增加→寡突膠細胞死亡→視神經萎縮,此路徑已被證實。

Q 為什麼視覺皮質對缺氧特別脆弱?
A

有兩個因素。第一,初級視覺皮質的血液供應來自大腦後動脈終末支,因此在全身性低血壓時容易發生灌注不足。第二,初級視覺皮質的顆粒細胞對缺氧的耐受性比其他部位低。


7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

Section titled “7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)”

美國心臟協會(AHA)建議,心臟驟停後昏迷患者的神經學預後預測應在自主循環恢復(ROSC)後72小時以上進行5)。若使用目標體溫管理(TTM)或鎮靜藥物,建議在TTM完成/鎮靜停止後至少觀察一週。預後的不確定性可能持續數天至數週甚至數月,需留意延遲性恢復的可能性。

缺血後過灌流(luxury perfusion)可通過CT灌注影像檢測,作為補償機制有時是有益的。然而,過度灌流可能成為再灌注損傷或出血性變化的前兆5)。遲發性過灌流尤其需要留意。系統性評估CT灌注參數(CBF、CBV、MTT、TTP)已被顯示可能對急性期管理有所貢獻。

視覺刺激計畫和幹細胞療法已被提出,但目前尚無足夠的證據支持。早產兒護理和HIE管理的進步,未來可能降低CVI的發生率。

DTHL在適當的支持性治療下通常可完全或幾乎完全恢復,但與其他白質疾病的誤認是問題所在。與多發性硬化症、滲透性脫髓鞘症候群、進行性多灶性白質腦病變在臨床、影像及病理特徵上不同,臨床病程(存在清明期)及低氧事件的病史是鑑別的關鍵4)

Chachkhiani等人(2021)報告了一名46歲男性在鴉片類藥物過量後發生DTHL的病例4)。低氧事件後8天出院→19天的清明期→第27天因無言症及精神運動遲緩再次入院→MRI顯示瀰漫性白質高信號(U型纖維、胼胝體、腦幹、小腦未受影響)→甲基潑尼松龍1000mg靜脈注射×5天+金剛烷胺100mg×2次/天→第48天出院→第62天幾乎恢復正常→第138天MRI白質高信號幾乎消失。

對於ABI患者,需要進一步研究金剛烷胺(TBI患者中為1a級證據)和β受體阻滯劑(1b級推薦)的劑量和適應症。腦損傷患者需謹慎使用抗精神病藥物,建立替代藥物方案仍是一項挑戰6)


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