张锐光 曹西 朱广富 任新亮
随着医疗水平的发展,各种外伤性疾病的治疗有效率及预后生活质量呈逐年上升趋势,但关于急性颅脑创伤(traumatic brain injury,TBI)的预后仍然较差,病死率较高。据统计,全世界每年有5000 多万人因交通事故、暴力及其他意外等出现急性TBI 疾病,我国的急性TBI 患者死亡率约为13例/10 万人,与其他国家报道的死亡率相似[1]。我国人口基数庞大,急性TBI 患者的绝对数量超过大多数国家,并且患者病情重,治疗周期相对较长,对护理及监护要求高,因此给社会和家庭造成了巨大的负担。目前诊疗过程中的监测方式仍以传统的体检、心电监护及相关的影像学检查为主,但均不能对颅内病情发展和脑细胞病理生理方面的情况进行及时、持续、精准的反馈。颅内压(intracranial pressure,ICP)是TBI后的一个重要临床变量,其监测的临床价值除了用来判断是否具有手术指征,也可以体现在TBI 患者诊疗的全过程中。本文就ICP 监测在急性TBI 相关的临床应用综述如下。
众所周知,正常成人颅腔的容积是固定不变的,其中填充着脑实质、脑脊液、血液等成分,其对颅骨内壁产生的压力,即为ICP。因脑脊液介于颅腔内壁和脑组织之间,所以脑脊液的静水压就代表颅内压力。在脑脊液循环通畅的情况下,成人ICP 约为81.6~183.6 mmH2O(1 mmH2O=0.0098 kPa),儿童为40.8~91.8 mmH2O[2]。因此,当其中的一种内容物增加,即脑水肿或颅内出血且代偿机制被耗尽时,ICP 会迅速升高。通过持续测量ICP,可以较早地发现急性TBI 患者病情变化,及时予以对症治疗,改善病情并评估预后。作为神经外科一项重要临床变量,如何通过干预ICP 来改善疾病转归是当前面临的问题。
1866 年,由Leydene(德国)首先报道阐述了对ICP 的测量研究,随后Lundberg 等开始应用持续性ICP 监测并在临床中推广[3]。经过多年发展,ICP 监测的方法越来越多,为临床工作提供了极大的便利,也使得医师对TBI 疾病的病理生理方面有了更深的认识。目前按照是否将传感器植入体内将监测方法分为有创和无创两类。
1.有创类ICP 监测:(1)腰椎穿刺法:操作方法简单,具体方法在此不再详述,该方法简单易行、廉价,在测量ICP 的同时还可留取脑脊液标本化验;其缺点是不可持续测量,脑脊液循环阻塞时结果不准确,颅压高时有引发脑疝的风险。有临床研究显示,儿童的腰穿结果高于实际ICP 数值[4]。(2)监护仪类:将传感器探头植入硬膜外、硬膜下、蛛网膜下腔、脑室或实质等部位,通过将导管与监护仪器连接,即可实时显示ICP 数值。目前临床应用最广的是脑室内测压,其数据准确,被认为是所有方法中的“金标准”。该测压法较其他方法有一定难度,穿刺点一般选择患侧前额角,在部分患者术中可能穿刺不成功,原因有穿刺点和穿刺方向不对、穿刺深度不够、穿刺时脑组织碎片或血凝块堵塞等。对于此类情况,术前应仔细测量头皮至刺入点脑室壁的长度与位置[5]。有创类ICP监测方法的共同缺点是可能会产生颅内感染、穿刺道出血、脑脊液漏等并发症,如何能减少并发症产生,尚无大样本研究结论。脑实质型测压仅能反应脑局部压力,准确性稍差,引流脑脊液仍需脑室穿刺,操作不便。硬膜外测压因不打开颅腔,可减少颅内感染及脑脊液漏等相关并发症风险,放置时间不局限于1 周,但准确性不尽人意。Alberto 等[6]认为不同位置的有创ICP 监测装置对于患者的预后、全身并发症没有影响。但李侠等[7]认为硬膜下的测压方法较脑室和脑实质测得的结果偏低,且肺部感染、电解质紊乱的发生率较高。此方面尚存争议,缺乏前瞻性大样本研究结论。
2.无创ICP 监测:随着科技进步,无创ICP 监测技术也不断发展,目前主要有以下几种监测方法:(1)闪光视觉诱发电位通过监测视觉信号的传导速度来推算ICP 的高低,原理是当ICP 升高时,电信号在脑内传导速度减慢,波峰延长,延长时间与ICP 值呈正相关;由于部分急性TBI 患者合并眼球损伤,并且年龄、代谢等因素也会影响视觉信号的传导,这限制了闪光视觉诱发电位测量ICP 的应用。(2)超声探查视神经鞘宽度的位置一般采取测量眼后3 mm 处视神经鞘直径,其原理为ICP 升高时,视神经鞘直径增大,且二者呈正相关性;该方法的优点是快速易行,价格低廉,但准确性及特异性不高,且不能全天持续测量。(3)经颅多普勒技术主要是通过脑血流速度来评估脑内血流动力学,基于脑搏动指数推算ICP值,但准确性仍待研究。(4)缺血修饰白蛋白、生物电阻抗等方法仍处于实验阶段,尚未应用于临床,大部分研究者均强调了该方法的未来潜力[8]。此外有学者提出,利用压力-容积曲线推算出的抛物线回归模型可提示ICP 升高[9]。因此,无创类测量方法具有操作相对简单,无并发症、场地限制等优点,但目前准确性稍差,尚不能完全替代有创监测。
ICP 升高后可出现头痛、呕吐等不适症状,但在急性TBI患者意识障碍及镇静镇痛情况下,医者无法及时判断ICP 水平。尤其是在判断患者病情、调整脱水药物剂量,以及是否需要手术治疗时,具有很大参考意义。胡刚等[10]通过实验指出ICP 监测指导应用于TBI 患者治疗中,可明显提高临床疗效。刘保华等[11]研究表明,对62 例标准大骨瓣减压患者术后给予ICP 监测,可降低急性TBI 患者的致残率和病死率。因此将ICP 值也考虑到治疗指征中,比评估意识水平和CT 结果将更具全面性和准确性。在诊断阶段,ICP 升高表明脑水肿加重或颅内出血,而ICP 不升高则提示存在原发性损伤,以此起到鉴别作用;在治疗方面,量化的ICP 测量同样起到了量化治疗的作用;除了判断手术适应证,在脱水用药方面,ICP 监测可即时反应治疗效果。一般认为ICP 超过20~25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)时通常需要采取积极处理[12]。在预测患者预后方面,Picetti 等[13]通过分析相关前瞻性资料后认为颅内高压或者低灌注压与患者不良的预后有关。MacLaughlin等[14]认为ICP 监测与患者预后改善有关。由此可见,ICP 监测伴随患者全程治疗始终。对于病情不稳定、可能出现突发情况的患者来说,量化的ICP 数值及发展趋势为及时发现颅内病情变化提供了最客观和实时的监测手段,为及时地降ICP治疗或调整药物用法用量提供了依据。而影像学诊断应当作为明确ICP 升高原因的一种手段,而不是用于发现ICP 升高。虽然大多数专家认可ICP 监护的作用,但也存在质疑。Yuan 等[15]在对ICP 监测研究的Meta 分析中,认为目前的临床证据并不支持使用ICP 监测在TBI 患者死亡率方面明显优于无ICP 监测。Woischneck 和Kapapa[16]通过比较急性TBI患者的ICP 数值与MRI 数据,认为ICP 监测与GOS 评分相关性不强。有些专家则表示ICP 监测是一项应用广泛但不一致的技术,其有效性尚未得到充分证明,需要一个大的前瞻性队列研究或随机试验验证[17-19]。
急性TBI 的病理生理机制复杂,监测ICP 数值仅仅是踏入微观层面的第一步,其并不能全面地反映脑内微观层面的情况。随着研究的深入,人们开始关注患者伤后颅内的血流动力学变化、电信号和各种物质的代谢情况对疾病的影响。经颅多普勒超声可监测颅内血管的血流状态,通过评估脑血管痉挛、狭窄或闭塞等情况提供血流动力学信息。临床医师可通过干预血流量的大小来改善病情[20]。监测脑氧代谢可了解颅内供氧情况,其监测方式有脑组织氧分压监测、颈内静脉血氧饱和度、近红外光谱仪等,其中近红外光谱仪为无创方式。脑电监测可以发现大脑自发的、节律性的电活动信号,进而可以通过床旁脑电图及时诊断、治疗创伤后的癫痫发作。脑微透析技术是在脑内植入探头,监测脑内代谢性物质。临床医生可借助该方法针对性调整药物使用,为脑的修复提供更适宜的微环境[21]。上述监测手段同样有各自的缺点。脑组织氧监测的缺点为其受探头植入位置的影响较大,可靠性不强。同样,脑微透析技术也受制于植入位置的影响,不能反应全脑的代谢水平。脑电监测受制于术后患者头皮状况差,信号干扰等问题,对结果的精确性存在影响。因此,如果仅考虑某单一数据,必将会在治疗中产生偏差,将这些孤立的数据收集并综合于一体,即多模态监测,可全面地了解颅内病理生理层面的变化,为临床症状提出微观解释,将具有导向性的干预措施应用于患者的治疗当中,使更加精准化的救治变得可能,从而提高患者的整体救治水平。
ICP 监测已越来越受到临床重视,对于指导全过程的治疗和改善预后均有重要作用,以后发展的主要方向有以下几方面:(1)通过ICP 监测推算出更有针对性的数据,更加全面地反应ICP、搏动性、顺应性等物理学特征,提供导向性的治疗手段。(2)目前科技进步迅速,尤其在通信技术和AI 技术层面,因此各种仪器均有无线化发展趋势,其可大大减少护理的负担,可以引用AI 技术去处理越来越多的数据[22]。随着监护仪器越来越多,各种测量数据及衍生数据的解析也逐渐变得复杂。借助于机器智能化的发展,需要一个智能的数据平台来帮助临床医生去分析这些日益渐多的数据。(3)目前的有创ICP 监测可能会产生颅内感染、出血、脑脊液漏等并发症,而无创ICP 监测则更加方便、无并发症,但精准性及特异性弱于有创方式。因此提高无创ICP 监测的可靠性将是另一个发展趋势。(4)ICP 数值与其他仪器数据的综合分析,多角度、整体化地评估患者病情,为精准治疗创造更多的靶点。随着我国科技的高速发展,未来将有更具针对性的专科数据介入TBI 患者的病理生理学分析与临床处理当中,并且这些监测手段更加便捷、准确、智能。
综上所述,随着对急性TBI 疾病基础研究的深入以及科学技术的进步,ICP 监测仪器必将是从简单的直接物理测量走向无创化、无线化及智能化,而无创监测方法则会向精确化、简便化、持续化发展。ICP 监测数据将不再是单一的压力数值,相关的衍生数据将对脑的宏观及微观层面进行全面的评估,提供更多的治疗靶点。未来ICP 监测技术将在TBI 疾病治疗中发挥更加重要的作用。