经眼眶超声在神经系统的应用

于泽洋，宋晓南，王丽娟综述，邢英琦，2审校

超声检查目前广泛应用于临床，因其无创、便捷、经济等特点常用于多种疾病的辅助诊断。眼和眼眶因其解剖学及组织学特点，易于应用超声检测，本文就经眼眶超声(trans-obital sonography，TOS)在神经系统的应用综述如下。

1 TOS的使用方法

TOS检测应用标准彩色多普勒超声仪器，配有线阵探头6～12 MHz(最高15MHz)。按照ALARA原则(“as low as reasonable achievable”，即可以合理达到的最低水平)，对仪器输出功率进行调整。建议单眼检查时间不超过1 min，机械指数(mechanical index，MI)<0.23，热指数(thermal index，TI)<0.2，能量输出平均时间强度<17 mW/cm2。在特殊情况下，可以短时间内适当增加功率。患者取仰卧位，双眼轻闭，操作者手持探头，轻置于患者闭合的眼睑上，避免对眼球施加过高的压力[1]。

视神经是靠近眼球远端的低回声结构，围绕视神经的双侧细回声线为视神经鞘，测量视神经直径(optic nerve diameter，OND)和视神经鞘直径(optic nerve sheath diameter，ONSD)时应在球后3 mm垂直于视神经轴测量[2]。ONSD目前尚无统一正常值参考范围，王丽娟等[3]对我国230例正常健康受试者进行ONSD测量，得出ONSD平均值为(3.4580±0.2767)mm。测量视盘高度时应在眼底和视盘圆顶之间进行测量(从肿胀视盘的最上部到网状筛板的强反射线)[4]。当视盘高度大于0.6mm时被认为视盘水肿，根据Teismann 等[5]的研究表明，视盘高度>0.6 mm可以预测眼底视盘水肿的存在，其敏感性和特异性分别为82%和76%；而阈值为1.0 mm的灵敏度为73%，特异性为100%。在视神经水平上通过球体和眼眶的水平扫描可以找到视网膜中央动脉(central retinal artery，CRA)和视网膜中央静脉(central retinal vein，CRV)，可在视神经的前2 mm内看到CRA和伴行的CRV。CRA进入视神经的位置位于视盘后方约13mm处，识别CRV较为容易，可通过将颜色编码为蓝色或者可通过其持续整个收缩期和舒张期的连续血流的多普勒频谱特征而识别。眼动脉可通过与视神经平行被识别，在视神经的后侧或CRA的任意一侧，可识别出睫状后动脉[6]。CRA、CRV、眼动脉、睫状后动脉平均收缩期峰值流速(peak systolic velocity，PSV)最早由Lieb[6]提出，分别为(10.3±2.1)cm/s、(2.9±0.73)cm/s、(31.4±4.2)cm/s、(12.4±4.8)cm/s。

2 TOS在神经系统的应用

2.1 TOS与颅内压增高

颅内压(intracranial pressure，ICP)增高是神经系统疾病的严重并发症，脑外伤、脑出血、颅内感染等多种神经系统疾病均可导致ICP增高。ICP过高会导致脑疝、脑缺血甚至死亡，是神经科常见的急重症，因此早期诊断ICP极为重要。脑室内测压是测量ICP的金标准，但因其为有创检查、并发症较多、医疗环境及技术要求较高等在临床使用受限。目前研究较多的无创测量ICP的方法为TOS测量ONSD。

TOS评估ICP是基于视神经鞘的特殊解剖结构。视神经鞘是脑膜的延续，其内的脑脊液与颅内是相通的，当ICP增高时，脑脊液充盈会使得视神经鞘内间隙扩张。根据此原理，可通过ONSD来反应ICP的变化。Wang等[7]使用TOS测量成人ONSD并与腰穿压力进行比较，并在高ICP患者治疗后进行随访，证实超声测量ONSD与ICP密切相关，并且可以无创、动态反应ICP的变化。Sharawat等[8]在儿童中也验证了TOS测量ONSD用于评估高ICP的准确性。

颅内感染、脑出血等是神经科常见疾病，重症患者会导致ICP增高。Sangani等[9]发现结核性脑膜炎的患者ONSD较对照组显著升高(P<0.001)，可用于诊断结核性脑膜炎ICP升高。虽然ONSD与其他类型颅内感染性疾病研究目前尚不多，但根据其原理，在其他颅内感染疾病中应也能有所应用。Naldi等[10]在CT确诊脑出血的患者使用TOS测量ONSD，ONSD对检测到的ICP的敏感性和特异性均为100%。脑出血是急性脑血管病中病死率最高的，而ICP升高是脑出血患者死亡的主要原因。ONSD可反应颅内出血患者ICP升高，在患者病情较重、不宜搬动情况下可床旁行超声检查，并且可动态监测观察ICP变化。测量ONSD可用于预测严重颅脑损伤患者的高ICP[11]。Toscano等[12]对神经重症患者进行超声检查，认为ONSD是反应ICP可靠指标，当无法进行有创ICP监测，常规ONSD的日常监测可能对重症监护病房有所帮助，可以早期识别颅内高压和怀疑脑死亡的神经重症患者。TOS测量ONSD是一种床旁、无创、便捷、动态的检测技术，简单易学，故具有很好的推广性，在重症监护病房应用前景广泛。

2.2 TOS与特发性高颅压

特发性高颅压(idiopathic intracranial hypertension，IIH)是一种原因未明的头痛疾病，其特点是弥漫性头痛、视盘水肿并伴有视觉问题，女性发病率较男性高。其诊断是通过头核磁共振成像排除颅内病变如静脉窦血栓、颅内肿块和代谢中毒因素后，脑脊液压力大于25cm H2O诊断[13]。IIH最终需用有创性方法测量ICP进行诊断，而超声可作为无创评估ICP的方法。Ebraheim等[14]通过24例IIH患者和30例对照组使用TOS监测IIH中ONSD、视盘高度和眼血管血流动力学等对ICP升高的反应，并行腰椎穿刺测ICP。研究结果发现：(1)IIH患者ONSD显著增加(P<0.001)；(2)IIH检测ONSD的截止值为6.2 mm，灵敏度和特异性分别为87.5%和100%；(3)检测到CSF压力与视盘升高(P= 0.004)之间呈显著正相关；(4)眼血管血流动力学没有明显变化。ONSD和视盘变化反应ICP可能是诊断和监测IIH患者的有价值的非侵入性辅助工具，IIH对眼血管的血流动力学影响不显著。但Jeub等[15]通过对15例确诊和4例可能的IIH患者及20例对照组行TOS检查，研究表明IIH患者除了ONSD增大和视盘水肿外，CRA的血流亦有改变，CRA的PSV可能是检测IIH中ICP升高的有价值替代指标。del Saz-Saucedo等[16]也通过研究表明超声测量ONSD似乎是检测ICP升高有用且可靠的技术，虽不能代替腰椎穿刺测压法，但TOS可选择性地对疑似IIH的患者进行筛查。就目前来看，TOS测量ONSD和视盘高度对IIH有辅助诊断价值，CRA的PSV是否能反应颅内压升高有待于更多研究证实。

2.3 TOS与自发性低颅压

自发性低颅压(spontaneous intracranial hypotension，SIH)是由于各种原因引起的侧卧位腰椎蛛网膜下腔压力在60 mmH2O以下，以体位性头痛为主要特征的疾病，病因尚不明确[17]。因为只有少数SIH患者出现典型的症状，因此SIH诊断较为困难。超声是一种可动态评估ICP的无创检查方法。Fichtner等[18]对39例SIH患者(18例有症状，21例无症状)和39例对照组在仰卧位和直立位行TOS检查测量ONSD。有症状的SIH患者的ONSD显著缩小。在两个体位对ONSD进行超声评估可能是一种新颖的、无创的方法，可用于SIH的诊断、随访以及阐明SIH的病理生理学。Fichtner等[19]对29例SIH患者手术治疗前后进行两个体位的超声测量ONSD。术前，患者从仰卧位变直立位时ONSD明显缩小。手术治疗后，仰卧位与直立位ONSD无统计学差异。该发现与临床症状缓解相关，TOS测量ONSD可用于自发性低颅压的随访，同时提供了对脑脊液动力学的病理生理学信息。

2.4 TOS与颈内动脉海绵窦瘘

颈内动脉海绵窦瘘(carotid cavernous fistula，CCF)是指颈内动脉海绵窦段或其分支破裂，与海绵窦之间形成异常的动静脉沟通。根据动脉供应，病因和血液动力学，可将颈动脉海绵窦瘘分为直接或间接，自发性或创伤性，高流量或低流量[20]。CCF的主要表现为搏动性突眼、视力障碍、眼外肌麻痹、球结膜充血水肿等。诊断CCF可根据症状、体征及辅助检查，辅助检查包括超声、CT、MRI、DSA等。其中DSA为诊断的金标准，但其为有创性检查，在有创检查前可用无创检查进行筛查。其中超声是最便捷、无创的方式。超声诊断CCF可依据以下4点：(1)眼上静脉(superior ophthalmic vein，SOV)扩张；(2)SOV内呈红色或五彩血流信号；(3)动脉样频谱及杂乱的动脉音频信号；(4)球后脂肪垫增大[21]。Venturini等[22]对22例怀疑CCF的患者进行TOS及DSA检查，计算了TOS诊断的敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值，发现其结果均为100%，认为TOS是诊断CCF无创、可靠的工具，当患者怀疑有CCF而TOS检查阴性时，可避免行DSA检查，可作为一项无创筛查技术。王毅等对28例CCF患者行超声、CT、MRI、DSA检查，比较了各项辅助检查的优缺点，认为超声在CCF的辅助诊断是很必要的，可动态观测眼上静脉、眼下静脉与脉搏同周期的搏动，这是动脉血灌注至静脉的直接证据。另TOS有无创、便捷、简单廉价的优点，可作为CCF的诊断技术，应用价值和潜力较大[23]。

2.5 TOS与视神经炎

视神经炎(optic neuritis，ON)是年轻人中最常见的视神经病，常表现为视力下降、视野缺损、眼球转动痛或眶周痛、色觉异常等。ON是多发性硬化(multiple sclerosis，MS)的一种常见表现，也会由其他中枢神经系统脱髓鞘疾病引起，如视神经脊髓炎，急性播散性脑脊髓膜炎等。视觉诱发电位(visual evoked potential，VEP)，光学相干断层扫描(optical coherence tomography，OCT)、核磁共振成像等可用于其辅助诊断，其中VEP较多应用于临床。但其价格高昂，可重复性低，而TOS的优势之一就是价格低廉，可重复性高。Elkholy等[24]通过对25例ON患者及25例对照组进行TOS和VEP检查，其中使用TOS测量ONSD。发现ON患者的ONSD明显增粗(临界值为0.57cm)，虽然TOS诊断的敏感性及特异性低于VEP，但其仍表现出68%的敏感性和88%的特异性，是证实ON临床诊断的支持工具。除ONSD增粗外，Lochner等[25]还发现了一定比例的视盘水肿(45%)。VEP可评估视觉通路的传导时间，而TOS可评估视神经及周围结构，两者评估方式不同可进行互补。TOS除用于ON诊断外，还可用于视神经萎缩的评估。Candeliere等[26]对59例复发缓解型MS患者和36例对照组研究发现与健康受试者相比，MS患者表现出更大的视神经萎缩。并且神经变性随着疾病持续时间和残疾增加而显著增加。不仅如此，Koraysha等[27]研究发现TOS测得的OND可作为检测复发缓解型MS患者早期残疾的潜在生物标志物。与扩展残疾状态量表得分(expanded disability status scale，EDSS)≤2的患者OND(3.2±0.4 mm)相比，EDSS得分>2的患者OND(2.9±0.4 mm)显著降低(P=0.014)。统计逻辑回归表明，OND是EDSS>2的独立预测因子(P= 0.044，OR=0.000，95%CI=0.000～0.589)。及早发现残疾，早期进行干预可以改善患者预后。

2.6 TOS在神经系统预后的应用

脑血管病的不良预后多与水肿及占位效应导致ICP增高有关，最终导致脑疝甚至死亡。使用TOS测量ONSD可反应ICP变化，目前有研究发现可用于评估卒中患者预后。赵丽娜等发现ONSD和ONSD/眼球横径(eyeball transverse diameter，ETD)与重症卒中患者的预后密切相关，ONSD大于5.0 mm且ONSD / ETD大于0.25的患者死亡率显著增加，ONSD和ONSD / ETD可早期评估卒中患者临床结局[28]。除卒中外，TOS测量ONSD在评估心肺复苏后缺血缺氧性脑病预后亦有作用。Ertl等[29]发现ONSD是其早期可靠的预后指标，为了预测死亡率，计算出阈值为5.75 mm(敏感性为60%，特异性为100%，阳性预测值为100%)。Ueda等[30]研究发现与良好预后相关的平均ONSD为5.0mm(95%CI：4.4～6.1 mm)，与不良预后相关的ONSD为6.1 mm(95%CI：5.4～7.2 mm)。小于或等于5.4 mm的ONSD是预后良好的指标(敏感性为83%，特异性为73%)。ONSD可灵敏地反应ICP升高，神经科疾病的不良预后多与ICP过高有关，其在预后方面的价值定不止如此，更多方面的应用等待我们去探究。

2.7 TOS与脑死亡

脑死亡是指包括脑干在内的全脑功能不可逆转的丧失。其临床判定包括深昏迷、脑干反射消失、无自主呼吸。确认试验包括脑电图、经颅多普勒、短潜伏期体感诱发电位。目前有部分研究将TOS测量ONSD用作脑死亡。Yazar[31]对三组患者进行TOS检查测量ONSD，一组为脑死亡组，一组为昏迷组，另一组为对照组(无颅内疾病的其他患者)。其中对照组ONSD与健康人一致，昏迷组显著高于对照组，脑死亡组显著高于昏迷组。因此监测深昏迷患者ONSD对诊断尸体器官捐赠的早期脑死亡患者可能有重要作用，值得进一步研究。

3 TOS 的应用前景与展望

经眼眶超声有无创、便捷、易操作等优点，近些年ONSD用作ICP的无创评估已得到广泛应用。除此之外还可应用于脑血管疾病、颅内感染性疾病、与视神经有关疾病等，尤其在重症监护病房，其应有更广泛的应用，是动态观察患者ICP变化的较为方便工具。随着经眼眶超声技术的进一步发展，相信其还有更广阔的方向。