顱內壓監(jiān)測研究進展☆

梁強 邵淑琦 段磊 ○☆

顱內壓（ICP）監(jiān)測是神經監(jiān)護的重要內容，對適合指征的急診患者，植入顱內壓探頭，并行多普勒超聲（TCD）檢查，可以盡快的評估患者顱內情況，以指導下一步治療，這對患者的臨床預后起著積極作用。然而，許多研究表明，目前基于平均ICP的監(jiān)測方法不能可靠地反映大腦對顱內壓的自我代償調節(jié)能力，也就是順應性。這在一定程度上限制了顱內壓監(jiān)測對臨床的指導意義。目前，大量研究者希望通過獲取、分析連續(xù)的ICP波形數(shù)據(jù)和多模態(tài)監(jiān)測來解決這一不足，并持續(xù)發(fā)展和完善ICP的監(jiān)測方法。本文對此作一概述。

1 顱內壓及其影響因素

Monro-Kellie學說指出，在正常條件下，顱內體積保持恒定，顱內壓取決于顱內容物的含量。顱內容物主要包括腦組織（80%）、血液（10%）及腦脊液（10%）。由于腦組織不可壓縮，增加的顱內體積（如腫瘤，血腫，腦水腫）就需要通過減少其他內容物的體積來代償。正常成人的顱內壓為7～15 mmHg，兒童為 3～7 mmHg，嬰兒為 1.5～6 mmHg。 這一顱內壓的范圍，并不是恒定的，顱內壓會因個體、年齡等因素的不同而呈現(xiàn)個體化[2]。ICP在其生理界限內的代償能力對于減少顱內壓升高至關重要，ICP升高會導致腦缺血、缺氧乃至腦疝。在生理條件下，腦順應性好的機體，即使顱內壓升高，通過機體自我代償，機體也不會覺得異常。然而，正常顱壓的病人，如順應性差，顱內體積的微小變化都將導致ICP的巨大波動，患者仍會感到不適。故而，僅僅依靠固定的ICP平均值，無法準確評估不同的個體[2]。

1927年，ADSON和LILLIE第一次使用基于腦室外引流（EVD）的流體測壓系統(tǒng)進行了ICP監(jiān)測，具有里程碑的意義[2]。從那時起，ICP監(jiān)測逐漸應用于臨床，指征不斷擴大，其形式主要分為有創(chuàng)和無創(chuàng)監(jiān)測兩種。

2 有創(chuàng)ICP監(jiān)測

有創(chuàng)ICP監(jiān)測分為植入流體監(jiān)測系統(tǒng)和微傳感器兩種，前者應用更為廣泛。基于腦室外引流的ICP監(jiān)測被認為是金標準，不僅因為它測壓的準確性，還因為它通過引流腦脊液來達到降低顱內壓的治療目的。在腦室內植入外引流管，腦室內的液體進入導管，當導管中的壓力與腦室內壓力平衡時，由傳感器進行壓力測量。有時因先天或腦腫脹致腦室很小，腦室型顱內壓監(jiān)測系統(tǒng)（外引流管）的植入存在困難，其出血的風險為5%～7%[4]。有創(chuàng)ICP監(jiān)測不適合長期監(jiān)測，顱內感染的風險隨時間延長開始增加，植入5d后的感染風險為5%[4]。另一種不常用的基于流體的顱內壓監(jiān)測系統(tǒng)是蛛網膜下螺釘，它尖端的探頭通過顱骨鉆孔穿破硬腦膜進入蛛網膜下腔進行探測。然而，它不能排出腦脊液，而且有相當大的局部傷口感染風險[4]。

ICP監(jiān)測也可以使用植入式微傳感器，如應變傳感器、氣動傳感器和光纖傳感器[5]。在應變傳感器中，ICP的變化導致膜片彎曲，引起用于計算ICP的電阻發(fā)生變化。氣動傳感器在探頭的遠端有一個氣球，其中施加在氣球上的壓力等于周圍組織的壓力(即ICP)。在光纖傳感器中，ICP的變化會在傳感器的頂端移動一個可替換的反射鏡，從而改變沿著光纖電纜反射回來的光的強度。大多數(shù)微傳感器都在腦實質放置，但也可以置入腦室、蛛網膜下腔、硬膜下或硬膜外。與植入流體系統(tǒng)相比，植入微傳感器具有較低的感染率和出血風險。然而，這些儀器費用較高，且通常需要在現(xiàn)場重新校準，這可能影響測量的精度。

雖然ICP監(jiān)測為顱內壓的臨床管理帶來了明顯的益處，但在眾多文獻中卻沒有達成共識。雖然一些研究表明，ICP監(jiān)測與改善生存率有關[6]，但也有一些研究表明，ICP監(jiān)測與患者死亡率顯著增加，住院時間延長，并發(fā)癥的發(fā)生率以及醫(yī)院資源利用率增加有關[7]。顱腦創(chuàng)傷(TBI)患者行ICP監(jiān)測的唯一隨機對照試驗是由CHESNUT等在2012年進行的，作者將接受有創(chuàng)ICP監(jiān)測的患者與僅通過影像學和臨床查體指導治療的患者相比，生存率并沒有提高[8]。難道顱內壓監(jiān)測真的沒有實際臨床意義？深入分析，我們發(fā)現(xiàn)，過往人們對顱內壓數(shù)據(jù)的采集、處理、分析還不夠深入，并沒有將顱內壓監(jiān)測的作用發(fā)揮到最強，ICP監(jiān)測的臨床應用實用性仍有改進的余地[9]。

3 無創(chuàng)ICP監(jiān)測

目前，有創(chuàng)顱內壓監(jiān)測被廣泛應用，除了其提供準確的診斷信息外，EVDS還通過腦脊液的引流達到治療目的。盡管植入ICP探頭存在一定風險，但對大多數(shù)危重病人來說，益遠大于弊[9]。然而，在一些特殊情況下，如現(xiàn)場急救或患者經濟條件差等，也需要無創(chuàng)的方法來初步評估ICP。無創(chuàng)ICP的監(jiān)測方法，雖準確率不如有創(chuàng)方法，但因其無創(chuàng)、便捷、費用低，也被逐漸用于篩查顱內壓升高的患者，減少不必要的有創(chuàng)顱內壓監(jiān)測。

3.1 經顱多普勒（TCD）TCD是最常用于監(jiān)測蛛網膜下腔出血相關血管痙攣時腦血流量（CBF）變化的工具，其測量指標主要是大腦中動脈的血流速度（FV），動脈血壓和搏動指數(shù)（PI）。最近的一項前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，基于TCD數(shù)據(jù)的多模態(tài)數(shù)據(jù)模型計算的ICP值與有創(chuàng)ICP測量值相關(R=0.47；P＜0.05)，曲線下面積為 0.73(P＜0.05)[10]。 雖然理論上，基于TCD加權的ICP測量值更準確，但該技術像大多數(shù)超聲波技術一樣，容易出現(xiàn)一些主觀和客觀的偏差。且TCD一次測量提供一次數(shù)值，它雖具有作為篩查工具的潛力，但無法做到實時連續(xù)監(jiān)測。最近的一項研究表明，基于TCD的腦血流量（CBF）和自動調節(jié)能力評估，比基于TCD的ICP評估更成功，為此該技術可以作為神經監(jiān)測的重要輔助手段[11]。

3.2 視神經鞘直徑（ONSD）當視神經進入眶內時，仍被硬膜所包圍，視神經周圍的蛛網膜下腔與顱內蛛網膜下腔相通。顱內壓可通過蛛網膜下腔的腦脊液傳導，導致視神經鞘擴張，經眼超聲可檢測到這一點。有幾項研究表明，有創(chuàng)測量的ICP值與超聲ONSD測量結果之間存在相關性，總的敏感性和特異性分別為0.90和0.85[12]。最近一項前瞻性研究顯示了類似的敏感性和特異性，并建議把直徑5.6 mm作為診斷ICP升高的最佳方法。然而，這種技術不能用于面部創(chuàng)傷或有Graves病、結節(jié)病等患者。此外，當ICP出現(xiàn)劇烈波動時，ONSD的特異性會減弱[13-14]。盡管如此，ONSD測量仍有望成為一種便捷的篩查測試，以判斷是否進行進一步的有創(chuàng)監(jiān)測[15]。光學相干斷層成像(OCT)是另一種用于ICP測量的眼科學方法，它也取決于ICP通過視神經鞘的傳播，并在評估兒童ICP方面顯示出更好的前景[16]。

3.3 基于影像的方法 與顱內壓升高相關的大體解剖改變可以用CT和MRI來顯現(xiàn)。例如，占位性病變的存在會導致腦室受壓和中線移位。同樣，擴大的腦室提示腦積水，灰質和白質結構分化喪失提示腦水腫。CT和MRI廣泛用于診斷目的，其也能提供有關ICP的定性信息。在一項小型的試點研究中，一項基于MRI技術，通過評估經顱的血流量和腦脊液流量來預測ICP的高低，可以區(qū)分正常或升高的ICP患者[17]。另一項針對TBI患者的小型研究表明，CT上測量出的腦脊液體積與顱內總體積的比值可以判斷正常和升高的顱內壓，預測準確率為67%[18]。然而這些方法還不能作為判斷ICP獨立可靠的篩查工具。

3.4 遙測傳感器 遙測傳感器的發(fā)明與植入，使患者需要長期ICP的監(jiān)測成為可能[19]。它可以用于長期評估腦室腹腔分流術后患者的分流功能障礙，也可用于評估慢性顱內高壓癥患者的ICP。遙測傳感器的性能及植入感染風險正被評估[20]。近年來，技術相對成熟的兩種商用傳感器都是應變微傳感器。一種是由一個皮下安置的外殼單元和一個通過顱骨上的小鉆孔向顱內延伸的元件組成的腦實質內微傳感器，而另一種則將微傳感器連接到腦室內導管上。這兩種傳感器，通過在微芯片上記錄ICP變化引起的電路電阻的變化，使用外部設備讀取并分析信息。這兩種傳感器都有望用于指導長期分流患者的壓力調整[21]。

3.5 無創(chuàng)顱內壓檢測儀 閃光視覺誘發(fā)電位（FVEP）是目前臨床理論研究最早、最完善的一種皮層誘發(fā)電位。它是由彌散的非模式的閃光對視網膜刺激所引起的大腦皮層(枕葉)的電位變化。FVEP反映了從視網膜到枕葉皮視覺通路的完整性。顱內發(fā)生病變時常常會影響視神經功能障礙，從視網膜光刺激到大腦枕葉視覺電位的改變，在一定程度上反映了顱內的生理病理變化[22]。當顱內壓ICP持續(xù)增高時，易產生視通路神經損害，神經元及纖維缺血缺氧，代謝障礙，神經電信號傳導阻滯，閃光視覺誘發(fā)電位波峰潛伏期延長[23]。基于這一原理的無創(chuàng)顱內壓檢測儀在臨床得到了更廣泛的應用。

4 提高ICP監(jiān)測實用性的探討

4.1 腦順應性評估和ICP波形分析 目前國際上顱內壓的管理以平均ICP作為指導指標。鑒于顱內壓力-體積曲線的形狀，目前的顱內壓監(jiān)測只獲得平均ICP的數(shù)值，卻不知其在壓力-體積曲線的位置，必將影響更有效的控制顱壓，限制了顱內壓的臨床指導意義[23]。因此，該領域的研究者已將注意力轉移到如何確定患者在任一時間沿著壓力-體積曲線的位置，通過對連續(xù)顱內壓的數(shù)值進行收集、處理并試著評估腦順應性。

將每一時間段的平均ICP數(shù)據(jù)用軟件 （如Odin監(jiān)控系統(tǒng)）進行收集處理，會得到對應的可視化ICP波形。經研究，ICP波形由三部分組成[23]：①與呼吸周期相關的呼吸波形 (0.1～0.3 Hz)；②與動脈周期相關的脈沖壓力波形（AMP）；③低頻率血管波形(如 Lundberg A和 B波)。AMP波又被細分為三個波(P1,P2,P3)。ICP升高不僅使平均ICP數(shù)值增高，也改變了ICP波形的正常特征。具體來說，P1為沖擊波,與動脈搏動有關；P2為潮汐波，反映顱內順應性；P3為微波，與主動脈瓣關閉的壓力傳遞有關。上升的P2波是ICP升高和顱內順應性降低的特征指標。此外，Lundberg A波是指一段持續(xù)5～20 min的平均ICP持續(xù)急劇增加的波形，這反映了腦順應性的下降。Lundberg B波是一段ICP的周期性升高的聚集波，它以每分鐘0.33～3個周期的速率發(fā)生，持續(xù)時間為5～30 min，但此指標特異性不大，也存在于ICP正常的患者，有待深一步的研究。AMP波可以通過ICP波形的頻譜分析得出，它被證明較高的AMP與較低的腦順應性有關。RAP系數(shù)是AMP波振幅（A）和平均 ICP（P）之間的相關系數(shù)（R），它是反映腦代償儲備的一個重要指標。在低ICP時，RAP值在“壓力-體積曲線”的線性部分為0，表明良好的代償儲備（腦順應性）。當ICP中度升高時，RAP值在上升指數(shù)部分為1，這表明RAP的代償儲備較低。當ICP進一步顯著增加時，由于腦灌注的減少和腦微血管的破裂，AMP值下降，RAP變?yōu)樨撝怠ｋm然關于AMP或RAP是否能準確地評估腦順應性，在文獻中還沒有明確的共識，但最近的一項研究表明，AMP和RAP值與TBI患者的預后有顯著相關性[24]。

雖然ICP波形的定性研究已逐步開展，但仍需要一種廣泛使用的計算模型來定量分析這些ICP波形。最近的一項研究表明，通過計算機的深度學習數(shù)據(jù)處理模型，僅利用ICP的波形特征就能檢測出ICP的升高，其準確率約為92%[24]。同樣，由BrainIT小組進行的一項多中心研究也表明，基于計算機深度學習的模型，可以提前30 min預測ICP 的升高[25]。

4.2 腦血管自身調節(jié)能力監(jiān)測 如前所述，ICP變化時，腦血管自身調節(jié)是維持持續(xù)腦灌注壓（CPP）的重要內在機制。有學者提出，我們應該更加關注腦血管自身調節(jié)和CPP監(jiān)測，將其作為ICP監(jiān)測的一種輔助手段，對臨床管理頗有裨益[26-27]。腦血管自我調節(jié)最常用的指標是壓力反應性指數(shù)（PRx），以及ICP與動脈血壓的相關系數(shù)（MAP）。PRx為正值，表示大腦的自我調節(jié)能力受損，而負值則表明自我調節(jié)能力正常[28]。有專家已經提出，使用基于PRx加權后的特異性ICP閾值、CPP閾值，比固定的ICP閾值（20～25 mmHg）、CPP 閾值更能準確的預測死亡率[29]。

4.3 腦氧飽和度監(jiān)測 顱內壓升高，腦血管自身調節(jié)受損后的主要風險是腦缺血和腦缺氧。一些研究表明，有部分TBI患者雖然CPP正常，但因腦供氧和擴散能力不足，也會發(fā)生腦缺氧[27]。他們提出，腦氧飽和度（PbO2）的監(jiān)測，相比普通平均ICP監(jiān)測，與患者的預后關聯(lián)性更強。這一觀點在最近完成的隨機對照Boost-Ⅱ試驗中得到驗證[28]。在這項試驗中，重型TBI患者隨機分為兩組：單純ICP組和ICP聯(lián)合PbO2組，ICP探針和 PbO2探針均在腦實質內放置。這項研究表明，與單純的ICP監(jiān)測相比，聯(lián)合PbO2監(jiān)測的多模態(tài)方法，減少了腦組織缺氧，降低了死亡率。在即將進行的Boost-Ⅲ試驗中，將進一步評估這種多模態(tài)監(jiān)測對神經系統(tǒng)預后的影響。

近紅外光譜（NIRS）技術，目前正在被開發(fā)用于評估腦氧合和ICP。 NIRS傳感器向頭部表面發(fā)射近紅外光，并檢測反射光。組織特性的變化影響光的吸收和擴散，經過光譜分析獲取有關組織狀態(tài)的信息。該技術已成功用于兒科心臟和血管手術。而對于頭皮和顱骨損傷的患者，光譜技術會受到干擾，因此在TBI患者中實施該技術存在一定障礙[29]。

5 結語

長期以來，對ICP升高的治療一直被認為會影響患者的預后。ICP監(jiān)測系統(tǒng)仍有改進的空間，它可提供更多的可操作信息，以指導臨床及時干預，改善預后。近期美國匹茲堡大學醫(yī)學中心在《Critical Care Medicine》上提出了一種新的重型顱腦創(chuàng)傷的分型方法，即顱內壓軌跡，引起了國內外的廣泛關注[30]。這種分型方法確定了6組軌跡模型的初始顱內壓、演變和大于20 mm Hg峰值的數(shù)量及比例，闡明了各分型的臨床意義，為顱內壓監(jiān)測的深入研究，提供了嶄新的方向，前景廣闊。