颅骨修补术后脑血流动力学变化与临床表现的相关性研究进展

于永太，王建军,2，孙炜,2

1.首都医科大学康复医学院，北京市100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院神经外科，北京市100068

去骨瓣减压术通常用于治疗各种原因导致的顽固性颅内高压，术后颅腔失去密闭性，相对扩大容积，可以将颅内高压缓解到生理范围内，从而挽救患者生命。然而，颅骨缺损状态下，患者可能出现一系列并发症，如颅骨缺损疝继发脑损伤、硬膜下积液、脑积水、感染和颅骨缺损综合征等[1-6]。因此，临床常对颅骨缺损患者行颅骨修补术，以期缓解颅骨缺损的相关并发症[7-8]。

颅骨修补术最初是为了恢复颅腔生理密闭性，防止脑组织再次受损，并达到美观的要求。近年研究表明，颅骨修补术不仅可以影响脑血流动力学变化，还可以改善患者临床症状。学者将临床症状改善的原因总结为：脑脊液循环异常得到改善；脑灌注得到改善；脑代谢得到改善[9-11]。本文综述近几年关于颅骨修补术前后脑血流动力学变化及临床症状改善的文献，探讨脑血流动力学变化与临床症状改善之间的关系。

1 脑血流动力学

1.1 监测脑血流动力学的方法

临床上用于监测脑血流动力学的方法很多，每种检查方法都有优点和缺点。正电子发射断层成像术(positron emission tomography,PET)被认为是脑血流动力学定量评估的金标准[12]，其他如单光电子发射计算机断层成像技术(single photoelectron emission computed tomography,SPECT)、氙增强计算机扫描技术(Xenon enhanced computer scanning technology,Xe-CT)和磁共振血流灌注成像(perfusion imaging,PWⅠ)等检查有准确性高、敏感度高、特异性强等优点，但对设备和技术人员要求较高而且费用昂贵，过程繁琐，不利于患者接受[11]。经颅多普勒超声(transcranial doppler sonography,TCD)检查具有无创、操作简便、可重复检查等优点，临床应用广泛，有学者利用TCD对重型脑外伤患者进行动态监测，根据脑血流速度和频谱变化评价颅内血流动力学变化，间接评估脑灌注压和颅内压变化，对指导治疗和评估预后有重要意义[13]；TCD检查结果易受操作者技术影响，并且对于老年、颅骨较厚、动脉迂曲的患者存在很多不稳定因素。CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTP)具有结果准确、可重复性强、敏感度高，以及对设备和人员技术要求较低等优点，但存在静脉注射对比剂和接受高剂量辐射的风险，并且不能评估细胞的生存能力或功能[12]。在近几年的临床研究中，考虑到经济性、可操作性、可重复性、准确性等因素，采用CTP和TCD评估脑血流动力学已为大多数学者所认可。

1.2 颅骨缺损对脑血流动力学的影响

去骨瓣减压术后长期颅骨缺损，由于脑组织自身重力、瘢痕组织增生和大气压的影响，脑组织内陷，血管受压，脑脊液和血液减少，血流速度减慢。罗新名等[14]采用TCD检查发现，在颅骨缺损状态下，患侧颅内动脉平均血流速度降低，健侧颅内动脉平均血流速度正常，双侧颅内动脉血流速度和状态有显著性差异。王刚等[15]用CTP检查发现，颅骨缺损患者患侧皮质区、脑白质、基底核脑血容量和脑血流量低于健侧对应区；认为长期颅骨缺损会引起患者脑血流动力学改变，导致患侧脑血流量降低，引起颅骨缺损综合征。Schaller等[16]采用PET监测去骨瓣后大鼠，发现脑血流速度下降，脑氧代谢和脑糖代谢不同程度降低；提示颅骨缺损不仅仅影响颅内压，颅腔内生理代谢也发生变化。其机制可能是[15]：①由于重力和大气压的作用，脑组织毛细血管受压痉挛，管腔变窄，相应区域脑血容量减少，血流速度减低，脑血流量减低；②长期颅骨缺损导致缺损区局部脑组织压力增大，相应区域血流速度减低，脑血流量降低；③当脑灌注压降低时，脑组织会通过脑血管储备功能增加脑血流量，长期低灌注压会产生失代偿，使脑血管储备减低，从而减少脑血流量。随着脑血流和脑代谢的不断下降，不仅引起细胞水肿，血管通透性增大，还会通过氧化应激、免疫炎症、细胞凋亡等机制，使脑细胞功能失代偿，神经元损害，造成减压区脑软化，部分患者术后进展性神经功能缺陷[17]。

1.3 颅骨修补术对脑血流动力学的影响

颅骨修补术通过恢复颅腔原始解剖结构，解除脑表面血管牵拉、扭曲和压迫，从而改善局部脑组织血流动力学。Coelho[1]等通过对比颅骨修补术前后脑血流，发现仰卧位和坐位时，患侧大脑中动脉血流速度分别增加20%和16%；患侧脑血流量从 180 ml/(kg·min)增加至 580 ml/(kg·min)，头痛、头晕、言语障碍等临床症状改善。Gang等[18]利用CTP检查发现，颅骨修补术后患侧皮质脑血流量增加。Sakamoto等[19]发现，颅骨修补术后患侧脑血流量从 230 ml/(kg·min)增至 310 ml/(kg·min)，健侧脑血流量从 370 ml/(kg·min)增至 410 ml/(kg·min)，患者轻瘫和意识障碍消失。

Decaminada等[20]利用CTP观察颅骨修补术患者术后2周、3个月和6个月脑血流动力学变化，发现患侧脑血流量随时间延长仍有增加趋势。但Sarubbo等[21]发现，颅骨修补术后1周患侧脑血流量增加，术后3个月患侧脑血流量较之前下降，认为随着时间推移，体内自我平衡机制的调整使脑血流量减少，以满足组织的代谢需求。Wen等[22]对9例颅骨修补术患者随访3个月发现，4例患者脑血流量较之前有所降低。尽管如此，颅骨修补术后脑血流量至少短期增加。未来研究需要进一步解决颅骨修补术后脑血流量随时间变化的过程。

2 临床症状

2.1 颅骨缺损对临床症状的影响

颅骨缺损是去骨瓣减压术后的常见现象。1939年，Grant首次提出颅骨缺损数周至数月后，可能出现头痛、头晕、记忆障碍、情绪变化和偏瘫等神经缺损症状。这种神经缺损症状和皮瓣塌陷后产生的临床症状相似[23]，因此称为“皮瓣塌陷综合征”。虽然确切的病理生理机制尚不明确，但目前认为与颅骨缺损后脑组织受大气压影响，脑血流、脑脊液动力学和脑代谢损害有关[24]。Ashayeri等[25]系统回顾发现，皮瓣塌陷综合征患病率为93%，常见症状包括运动障碍(57%)、认知障碍(41%)和语言障碍(28%)；颅骨修补术后约4 d可改善上述症状，约55%患者经3个月康复后，日常生活活动实现功能独立。Annan等[23]认为，临床医生需要全面了解皮瓣塌陷综合征，在去骨瓣减压术后尽早发现患者可能出现的神经功能障碍，采取积极的干预措施，避免出现更严重的临床症状，同时应尽快实施颅骨修补术。

2.2 颅骨修补术对临床症状的影响

颅骨修补术后临床症状的改善已有大量报道，包括头痛、运动障碍、感觉障碍和认知障碍改善，其中运动障碍和认知障碍改善最为常见。Malcolm等[26]系统综述发现，颅骨修补术与神经功能改善存在相关性，早期行颅骨修补术对神经功能预后影响更大。朱青峰等[27]发现，颅骨修补术后2周，患者日常生活能力量表评分较术前明显改善。Chibbaro等[28]发现，颅骨修补术后，91%重型颅脑损伤患者格拉斯哥预后评分、简易精神状态检查评分和额叶功能评定量表评分有显著改善。目前普遍认为[29-31]，颅骨缺损会导致神经功能缺损相关症状，行颅骨修补术对临床预后改善有积极意义，并减少神经功能障碍的发生率。

3 脑血流动力学与临床症状之间的相关性

大多数研究表明[10,26,32-34]，颅骨修补术后脑血流动力学发生变化，脑血流增加，从而改善由颅骨缺损引起的临床症状，推测脑血流的变化与临床症状改善可能存在相关性。Parichay等[35]利用TCD和CTP观察颅骨修补术后患者，发现TCD的搏动指数和CTP的脑血容量、达峰值时间与Barthel指数之间存在相关性，且大脑中动脉区域脑血流量和神经功能恢复呈正相关。对此，有学者持不同意见。Mah等[36]的一项前瞻性研究发现，颅骨修补术前后，尽管患者脑血流量、简易精神状态检查评分和额叶功能评定量表评分均有显著变化，但脑血流量与临床症状评价指标之间没有显著相关性。他们认为脑血流可能不是改善临床症状的唯一因素，诸如患者年龄、手术时间、颅骨修补材料、病因、病灶大小和位置等都可能影响临床结果。颅骨修补术后脑血流动力学变化和临床预后改善的相关性仍进一步研究分析。

4 手术时机

颅骨修补术的最佳手术时机一直是争论的焦点。传统观点认为，颅骨修补术应在去骨瓣减压术后6～12个月施行[37]，以减少发生感染的风险；但有研究认为，早期(3个月以内)颅骨修补术是安全的，且更有利于患者神经功能恢复[26,38]。Song等[39]采用TCD观察发现，早期行颅骨修补术(＜12周)患者患侧和健侧大脑中动脉血流速度有显著变化；而晚期(≥12周)组仅患侧大脑中动脉血流速度有显著变化；两组术后并发症发生率无显著性差异，认为早期颅骨修补术可能对脑灌注有潜在益处。李谷等[40]回顾性分析显示，早期颅骨修补术(＜2个月)组伤后15个月神经功能预后评分高于常规颅骨修补术(＞3个月)组。Kuo等[10]发现，去骨瓣减压术到颅骨修补术的时间间隔与神经功能改善呈负相关，认为颅骨修补术应在脑水肿消退后尽早实施。Winkler等[41]发现，2例在去骨瓣减压术后3年和18年行颅骨修补术的患者，临床症状在手术后几乎没有改善。但有学者认为，早期颅骨修补术仅能缩短手术时间，不能减少手术并发症，甚至会增加患脑积水的风险[42]。Corallo等[43]将患者分为早期组(＜6个月)和晚期组(≥6个月)，并在术前、术后1个月和术后1年进行临床症状评估，发现颅骨修补术可以促进神经功能和运动功能恢复，与手术时机不相关。Huang等[44]认为，颅骨修补术的手术时机与神经功能预后和术后感染发生率之间无明显相关性。Schuss等[45]的回顾性分析发现，早期颅骨修补术组(≤2个月)并发症发生率显著高于晚期组，认为颅骨修补术的手术时机及可能存在的风险应具体分析。因此，早期颅骨修补术能否显著改善颅骨缺损患者的预后，仍缺乏足够证据支持，有待进一步研究。但颅骨缺损存在损伤脑组织及潜在并发症等风险，影响患者康复治疗和生活质量，因此中国专家共识[37]提出，如无手术禁忌症，在病情允许的情况下，提倡早期行颅骨修补术。这种观点正逐步被神经外科医生接受。

5 小结

综上所述，去骨瓣减压术后颅骨缺损可损害脑灌注，防碍临床症状恢复；颅骨修补术不仅可以恢复颅腔密闭性，保护脑组织和满足美容要求，而且可以改善脑灌注和临床预后，进一步增强患者及其家属参与后期综合康复的信心。目前国内外学者对颅骨修补术后脑血流动力学变化和临床症状改善进行了研究，两者之间是否存在相关性尚无定论。进一步研究应统一监测脑血流动力学的检查方法，并综合颅骨修补时机和其他影响因素，以更好地探讨颅骨修补术前后脑血流动力学变化以及与临床预后之间的关系。