一种新形式的PBL教学-腰椎穿刺脑脊液滴数和压力关系初探

俞海，陈嬿*，黄虑

（1.复旦大学附属华山医院神经内科，上海 200040；2复旦大学附属华山医院教育处，上海 200040）

腰穿是临床获取脑脊液的常用方法，人类对脑脊液的认识可以追溯到公元前1500年的古埃及，而获取脑脊液的历史则要短很多，目前认为腰穿的发明者是德国医生Quincke，距今只有100多年历史[1]。具体操作方法各教科书中已有详细记载，也是三基“四穿”之一，本文不再赘述[1-3]。30多年前国外有学者进行了基于动物的研究，设备非常复杂，不适合临床工作[4]。

作为一名临床医师一直有个疑问。脑脊液压力比较公认的是侧卧位80～180 mmH2O，但临床上遇到很多不能用测压管的情况，如无测压管或测压管损坏以及测末压（初压测完后测压管内有残留液体，无法再次使用），此时需要使用第2种方法来判断压力，临床经验告诉我们可以根据液体的滴数来判断压力，正常范围为40～50滴/分。80～180 mmH2O代表的确切滴数不得而知，是否真的对应40～50滴/分？临床上常用的穿刺针有7号和9号2种，此滴数是哪种型号的针所得？临床应用7号穿刺针发现脑脊液滴得很慢，是否有那么多低颅压患者？这些问题查阅文献没有得到满意的答案，作者组织了1个研究小组，针对这个临床问题（Clinic Problem）进行了一个小的物理实验，通过实验来回答：7号针/9号针对应的脑脊液滴数与压力的关系，表示正常压力的40～50滴/分应该对应哪种型号的针和压力，滴数和压力是否为线性关系，判断7号针和9号针有无倍数变量关系。

1 资料与方法

1.1 研究资料 本次实验材料包括：复旦大学附属华山医院临床考核中心的腰穿模型（生产厂商：全科医生General Doctor；型号：GD/L68A），500 ml普通生理盐水1瓶，金属架1个，标准7号和9号腰椎穿刺针，秒表1个，记录本1本。

1.2 研究方法 将500 ml生理盐水瓶（B）固定在金属架上，与腰穿模型相连组成连通器，生理盐水瓶可以上下调节高度，取模型中轴线为0点（A），在铁架上标出0 mm、80 mm、180 mm、300 mm（C）。使用病房标准7号和9号腰椎穿刺针穿刺，记录相应压力下的液体滴数。每次记录30 s，换算成标准单位（滴/分）。画出趋势图寻找40、50滴/分的对应压力，判断2种型号穿刺针滴数的变量关系。本实验组织了一个由2名实习医师、2名住院医师和1名带教老师组成的研究小组，除带教老师外，其余4名成员分工：1号成员负责穿刺，计算滴数；2号成员负责计时和联络；3号成员记录结果；4号成员负责调整生理盐水瓶的高度，见图1。

图1 实验设计模式图Figure 1 Diagram of the experiment design

2 结 果

记录结果如下：9号针压力300 mmH2O、180 mmH2O、80 mmH2O时滴数分别是120滴/分、84滴/分、34滴/分，基本呈线性关系。正常40～50滴/分对应的约是90～110 mmH2O（符合9号针）。7号针压力300 mmH2O、180 mmH2O、80 mmH2O时滴数分别是30滴/分、20滴/分、10滴/分。9号针和7号针在同一个压力下滴数约为4倍的关系。不同型号穿刺针脑脊液压力滴数的关系，见图2。

图2 不同型号针脑脊液滴速-压力关系Figure 2 The correlations between the drop speed and CSF pressure for No.7/9 needles

3 讨 论

小组中1名成员查阅了关于穿刺针“号”的信息。国内称为“号”，国外称为“G”（Gauge），G越大，针越细。而国内的“号”代表针的外径，9号代表0.9 mm，7号代表0.7 mm，针越粗，号越大。他们的关系为经验换算，如19 G=11号，外径=1.1 mm[5]。

回到这个临床实验，针对的是一个完全临床的问题，若没有腰穿测压管，如何准确判断压力，带教老师在实验之前的动员会议上抛出这个临床问题，实验数据也基本回答了这个临床问题。之前提到的40～50滴/分对应的约是90～110 mmH2O（9号针），7号针40滴/分对应的脑脊液压力＞300 mmH2O，所以不应该对应7号针。此外，根据本次的数据发现2条曲线的斜率是不一样的，9号针/7号针滴速约为4倍的关系。以上2点被泊肃叶定律(Poiseuille定律)[6-7]证实。该定律由法国生理学家泊肃叶（Jean-Louis-Marie Poiseuille，1799～ 1869） 提 出，Q=π×r^4×Δp/(8ηL)， 令 R=8 ηL/(πr^4)， 即Q=Δp/R，R称为流阻，流量-压强差成正比（线性关系）。此外用表格中查到的针内径带入，Q9号针/Q7号针≈4（4.2），约为4倍关系。

一名住院医师提出：利用这个表格，临床医师可以更好地使用7号针。当怀疑患者有颅高压，可以用7号针穿刺，这一点与之前应对9号针穿刺时遇到高颅压的策略不谋而合，可以把针芯放回去，使脑脊液流出面积变小，这是否人为地“缩小”了针的型号了呢？实际测到的滴数放入曲线图中得到估算压力，小组成员预计可以测到600 mmH2O的压力（7号针测得60滴/分的滴速）。

当然这个实验也有缺陷。首先，观测的点还不够多，算上0，只有4个点，对于画出曲线图来说似乎应该有更多的数据点；其次，计算滴数的误差难免存在，特别是7号针，滴数比较慢，差一滴结果影响很大，需要多次测量消除相应误差；还有，目前压力只能模拟正常脑脊液，不能代表感染状态等异常情况，结果只能供参考。总结完毕后，小组成员都表示对教学试验结果满意，非常接受这种新的学习模式。

本次实验最大的收获不仅得到了临床所需要解决问题的数据，而且试验了一种新的问题式学习（Problem-Based Learning，PBL）模式，笔者把这种形式定义为带有操作实践的PBL称为实践PBL（Practice PBL）。经典的PBL教学法经过几十年的发展和应用，已经被世界广泛采纳[8]。但其形式主要在课堂里，大家对1个案例进行分阶段分析，而笔者把问题搬到实验室，走出了课堂，自己动手实践解答问题。当然因为临床经验的匮乏，低年资住院医师和实习医师很难想到“接地气”的临床问题，带教老师可以“抛出”问题，引导大家通过实践来解决，具体包含：文献查阅、试验设计、现场组织、数据记录、数据分析、小结报告等，其中一些临床操作可以住院医师为主，而数据分析可以发挥实习医师的特长，其他部分各学员均可胜任，大大提高参与度，激发科研兴趣。类似的尝试在国外也有报道[9-11]，甚至提出PBL2.0的名称[12]，但与本文模式仍有诸多不同。该模式缺点为不适合多人教学，目前仅适合人数在4～6人左右的小组，而且带有实践操作内容的临床问题需要资深临床带教老师积极挖掘，进一步丰富。希望本院做出有益的尝试得到广大兄弟单位的认可，共同摸索出不断改革进步的教学模式。

[1]Frederiks JA, Koehler PJ. The first lumbar puncture[J]. J Hist Neurosci, 1997, 6(2):147-153.

[2]吕传真. 神经病学[M]. 3版. 上海:上海科学技术出版社,2015:70-71.

[3]Rimpau A. Anatomical and histological findings after lumber injections[J]. Virchows Arch Pathol Anat Physiol Klin Med, 1954, 325(2):179-188.

[4]Prytherch DR, Smith MJ, Williams B. The measurement of cerebrospinal fluid flow[J]. Phys Med Biol, 1979,24(6):1196-1208.

[5]中华人民共和国行业标准-腰椎穿刺针: YYT1148-2009[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009:1-6.

[6]唐燕妮. 一种推导泊肃叶定律的简行方法[J]. 长沙医学院学报, 2015(4):23-25.

[7]徐英勋. 泊肃业叶公式的推导及实验验证[J]. 安庆师范学院学报检查, 2005, 11(4):56-57.

[8]吴升华. 论PBL医学教育模式[J]. 医学与哲学, 2000,21(12):48-49.

[9]Rothwell C, Burford B, Morrison J, et al. Junior doctors prescribing: enhancing their learning in practice[J]. Br J Clin Pharmacol, 2012, 73(2):194-202.

[10]Salinitri FD, O’Connell MB, Garwood CL, er al. An objective structured clinical examination to assess problembased learning[J]. Am J Pharm Educ, 2012, 76(3):44.

[11]Klegeris A, Bahniwal M, Hurren H. Improvement in generic problem-solving abilities of students by use of tutor-less problem based learning in a large classroom setting[J]. Cbe Life Sci Educ, 2013, 12(1):73-79.

[12]Wiznia D, Korom R, Marzuk P. PBL 2.0: enhancing problem-based learning through increasing student participation[J]. Med Educ online, 2012, 17(1):173-175.