床旁經(jīng)顱多普勒超聲評估兒童神經(jīng)危重癥患者顱內(nèi)壓的臨床價值

張濤 劉春峰

（中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院兒內(nèi)科兒童重癥監(jiān)護病房，遼寧沈陽 110004）

顱內(nèi)壓（intracranial pressure，ICP）是顱腔內(nèi)容物對顱腔壁產(chǎn)生的壓力，神經(jīng)危重癥患者易出現(xiàn)ICP 升高，當ICP 升高到一定程度，超過機體調(diào)節(jié)能力范圍后，會出現(xiàn)腦血流下降、腦組織缺血缺氧，甚至出現(xiàn)腦疝導致呼吸循環(huán)衰竭死亡。國內(nèi)外大量研究證實ICP的日常監(jiān)測對于神經(jīng)危重癥患者的治療管理和預后判斷均有重要意義。2019年美國制定了關于兒童創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）的診治指南，推薦將兒童TBI患者的ICP 控制在20 mm Hg 以內(nèi)，以改善此類患兒的預后［1］。ICP 的監(jiān)測分為有創(chuàng)和無創(chuàng)監(jiān)測技術，有創(chuàng)監(jiān)測技術包括腦室內(nèi)、腦實質(zhì)內(nèi)、硬膜下、硬膜外及腰椎穿刺測壓等方式。其中腦室內(nèi)ICP監(jiān)測最為準確，是判斷ICP水平的金標準，但有創(chuàng)測壓均有損傷、出血、感染、脫管等風險，且在非手術患者中應用有限［2］。

無創(chuàng)ICP 監(jiān)測常用技術包括經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial doppler，TCD）、視神經(jīng)鞘直徑測量（optic nerve sheath diameter，ONSD）、閃光視覺誘發(fā) 電 位（flash visual evoked potential， FEVP）等［3-4］。相較于有創(chuàng)ICP 監(jiān)測技術，無創(chuàng)ICP 監(jiān)測技術并不成熟和精確，但已有一些研究證實其與有創(chuàng)ICP 監(jiān)測結果具有良好的相關性［5-8］。其中TCD 是利用超聲多普勒效應來檢查顱內(nèi)動脈血流動力學及血流生理參數(shù)的一項技術，具有無創(chuàng)性、快捷、方便、費用低、可動態(tài)監(jiān)測等一系列優(yōu)點［5］。TCD 監(jiān)測的腦血流動力學包括參數(shù)及頻譜形態(tài)兩方面，其具體參數(shù)包括：收縮期峰值血流速度（flow velocity of systolic，F(xiàn)Vs）、舒張期峰值血流速度（flow velocity of diastolic，F(xiàn)Vd）、平均血流速度（flow velocity of mean，F(xiàn)Vm）、搏動指數(shù)（pulsatility index，PI） 及 阻 力 指 數(shù)（resistance index，RI）。其中PI=（FVs-FVd）/FVm，主要反映腦血管遠端血流灌注情況；RI=（FVs-FVd）/FVs，可間接監(jiān)測遠端血管阻力［5］。有研究發(fā)現(xiàn)PI可較為準確反映成人TBI 患者ICP 實時變化［6-8］，但關于PI 在兒童神經(jīng)危重癥患者中的相關研究卻較為缺乏。

本研究收集了我院兒童重癥監(jiān)護病房（pediatric intensive care unit，PICU）近1 年的神經(jīng)危重癥患兒的臨床資料，利用TCD 日常監(jiān)測此類患兒ICP情況，并結合有創(chuàng)腰椎穿刺測壓結果，評估利用TCD 中的監(jiān)測指標PI 預測ICP 的臨床價值，為PICU 神經(jīng)危重癥患兒的治療管理和預后判斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究系前瞻性臨床研究，由中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院倫理委員會批準實施（倫理審查編號：2021PS156J）。前瞻性評估2020 年11 月至2021年11月入住中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院PICU的兒童神經(jīng)危重癥患者，根據(jù)以下納入和排除標準，篩選出符合要求的臨床病例納入研究。

納入標準：（1）年齡28 d至≤14歲；（2）神經(jīng)危重癥患兒，包括顱腦創(chuàng)傷、顱內(nèi)感染、自身免疫性腦炎、腦血管病、腦腫瘤、難治性癲癇等疾病；（3）患兒家屬同意行TCD 和腰椎穿刺檢查，并簽署知情同意書；（4）入院后成功行腰椎穿刺檢查并測壓，腰椎穿刺測壓前2 h內(nèi)行床旁TCD檢查，且2項檢查間未應用降顱壓藥物治療。

排除標準：（1）先天性腦血管畸形；（2）顱腦創(chuàng)傷損傷了雙側顱骨顳窗部；（3）不能配合TCD檢查；（4）有腰椎穿刺禁忌證；（5）呼吸、循環(huán)衰竭、腦疝前驅(qū)癥狀者或血流動力學不穩(wěn)定。

1.2 床旁TCD檢測及PI值的計算

（1）檢測前評估患兒一般狀態(tài)，患兒保持安靜、平臥位，操作者位于患兒頭側或右側，利用床旁TCD 設備（SONARA/tek，美國）分別檢測患兒兩側顳窗大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）腦血流動力學變化，檢測時避開刺激性的護理操作。

（2）選用2 Hz 探頭進行檢測，檢測前記錄患兒心率、血壓、經(jīng)皮血氧飽和度，最近血氣中的pH 值、氧分壓和二氧化碳分壓，以及鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜評分。

（3）通過TCD設備上的圖形描記FVs和FVd水平，每側MCA檢測3次，取3次檢測中的最大血流速度計算PI值（此時超聲束與血管夾角最小），兩側大腦中動脈PI值取均值計入最終統(tǒng)計分析。

1.3 腰椎穿刺術測量ICP

（1）TCD 檢測完畢后，囑患兒側臥于診療床上，背部與診療床垂直，助手使患兒頭頸部彎向胸部，下肢向腹部屈曲，暴露椎間隙。

（2）嬰幼兒選擇第4~5腰椎間隙，較大兒童選擇第3~4腰椎或第4~5椎間隙進行腰椎穿刺。

（3）碘伏消毒，戴無菌手套，鋪無菌洞巾，5%利多卡因局麻后行腰椎穿刺。穿刺成功后，取出針芯，連接無菌測壓管，待液柱穩(wěn)定后，讀取壓力值。留取腦脊液標本，插上針芯后拔除穿刺針，消毒后蓋以消毒紗布，去枕平臥4~6 h。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 17.0 進行統(tǒng)計學分析。正態(tài)分布計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，非正態(tài)分布計量資料用中位數(shù)和四分位數(shù)間距［M（P25，P75）］或范圍表示；滿足正態(tài)分布且方差齊條件的計量資料采用成組t檢驗進行組間比較，否則采用Mann-WhitneyU檢驗。計數(shù)資料用例數(shù)和百分率（%）表示，組間比較采用卡方檢驗。采用Pearson 相關分析法行PI 與ICP 的相關性分析；采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC） 曲線評價PI 判斷ICP 增高（≥20 mm Hg）的價值。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

2020 年11 月 至2021 年11 月，共收 集56 例神經(jīng)危重癥患兒納入研究，其中男性42 例，女性14例；年齡中位數(shù)為33 個月（范圍：1~168 個月），體重中位數(shù)為14.3 kg（范圍：1.8~62.0 kg）；顱內(nèi)感染、顱腦創(chuàng)傷及腦血管疾病的占比居原發(fā)病前3位。患兒一般資料見表1。

表1 56例神經(jīng)危重癥患兒的一般資料

2.2 PI與ICP的相關性

收集患兒TCD 測量中的PI 和ICP 值行Pearson相關性分析，結果顯示兩者呈顯著正相關（r=0.536，P<0.001），見圖1。將顱腦創(chuàng)傷及顱內(nèi)感染兩類疾病患兒單獨進行分析，結果顯示顱腦創(chuàng)傷組患兒PI 與ICP 呈正相關（r=0.655，P=0.029），見圖2；顱內(nèi)感染組患兒PI 與ICP 無明顯相關性（r=0.324，P=0.122），見圖3。

圖1 56例神經(jīng)危重癥患兒PI與ICP的相關性

圖2 11例顱腦創(chuàng)傷患兒PI與ICP的相關性

圖3 24例顱內(nèi)感染患兒PI與ICP的相關性

2.3 PI預測ICP的價值分析

按照56 例患兒腰椎穿刺檢測的ICP 是否≥20 mm Hg［1］，將其分為2 組進行分析比較，即ICP<20 mm Hg 組（44 例）和ICP≥20 mm Hg 組（12例）。結果顯示：2 組原發(fā)病分布差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），其中ICP≥20 mm Hg組顱腦創(chuàng)傷患兒比例高于ICP<20 mm Hg 組，顱內(nèi)感染患兒比例低于ICP<20 mm Hg 組；ICP≥20 mm Hg 組ICP 和PI 均明顯高于ICP<20 mm Hg組（P<0.05）。見表2。

表2 ICP<20 mm Hg和ICP≥20 mm Hg兩組一般資料的比較

ROC 曲線分析顯示， PI 預測ICP 是否≥20 mm Hg 的ROC 曲線下面積為0.828（95%CI：0.677~0.979）。利用約登指數(shù)確定ROC曲線最佳臨界值，結果顯示當PI=1.255 時， 預 測ICP≥20 mm Hg 的靈敏度為83.3%，特異度為79.5%，見圖4。

圖4 PI預測ICP是否≥20 mm Hg的ROC曲線

3 討論

目前TCD 在PICU 中已得到廣泛應用，在多種原因誘發(fā)的神經(jīng)危重癥患者中均有相關研究報告［5-6，9-11］。國內(nèi)外大量研究證實，TCD 頻譜的變化與ICP 存在一定相關性，ICP 增高時，TCD 波形會出現(xiàn)明顯變化，收縮峰變尖，舒張峰變低，PI升高。隨著ICP進一步增高，舒張期血流復現(xiàn)，且出現(xiàn)反向血流，稱為振蕩波。當ICP升高超過收縮壓時TCD 顯示為釘子波，甚至無血流信號。振蕩波、釘子波和無血流信號均是評估患兒腦死亡的TCD圖像［11-14］。利用不同頻率的探頭，TCD可以檢測顱內(nèi)外多條血管的血流變化，其中MCA 是供應大腦半球最粗的動脈，供應大腦半球80%的血流量，且走形較固定，故本研究中選用MCA 血流的變化情況來評估ICP的水平。有研究表明，TCD中的PI數(shù)值與ICP密切相關，且在關于兒童TBI患者群體中的研究發(fā)現(xiàn)，當PI≥1.3 時可考慮ICP>20 mm Hg［15-16］。一些基于PI 評估TBI 患者ICP 具體數(shù)值的公式模型中，公式ICP=4.47×PI+12.68具有較強的適用性，尤其在評估ICP 是否大于22 mm Hg 時有很好的應用價值，評估誤差范圍±4.2 mm Hg［17-19］。

本研究納入的56 例神經(jīng)危重癥患兒的疾病種類并未完全局限于TBI，還包括了顱內(nèi)感染、癲癇或腦血管病。在整體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析中發(fā)現(xiàn)，PI與ICP兩者有較好的相關性。但將顱內(nèi)感染和顱腦創(chuàng)傷患兒分組比較時，發(fā)現(xiàn)顱腦創(chuàng)傷組PI與ICP具有顯著相關性，而顱內(nèi)感染組兩者卻沒有明顯相關性。這一統(tǒng)計學結果提示PI可能在ICP水平更高的顱腦創(chuàng)傷患者群體中有更好的應用價值。這可能與入選的顱內(nèi)感染患兒ICP水平低于顱腦創(chuàng)傷患兒有關，而TCD血流頻譜的變化在ICP輕度升高時似乎并不靈敏，F(xiàn)Vs及FVd多是形態(tài)上的變化，而流速并沒有多大變異。由于PI= （FVs-FVd）/FVm，故在正常ICP或輕度升高的ICP患者群體中，PI值與ICP并沒有很好的相關性。此外，本研究納入的顱內(nèi)感染患兒中有部分化膿性腦膜腦炎患兒，存在一定程度的腦脊液循環(huán)吸收障礙，而本研究選擇腰椎穿刺測壓的ICP結果作為金標準，其測量的結果可能因為腦脊液循環(huán)障礙存在一定的偏倚［20］。我們后續(xù)的研究將納入更多的患兒，并將按病因進行更為細致的分類分析，以便得出更準確的結論。

2019年美國關于兒童TBI的診治指南推薦將兒童TBI患者的ICP控制在20 mm Hg以內(nèi)，以改善此類患者的預后［1］。因此，本研究將ICP≥20 mm Hg作為兒童神經(jīng)系統(tǒng)危重癥患者是否需要降顱壓治療的節(jié)點，利用ROC 曲線評估了PI 預測ICP≥20 mm Hg的價值和最佳臨界值。結果顯示，PI在評估兒童神經(jīng)系統(tǒng)危重癥患者ICP 是否≥20 mm Hg時具有良好的預測價值，當PI=1.255時，預測ICP≥20 mm Hg 的靈敏度為83.3%，特異度為79.5%。這一臨界值的確定，有助于臨床更便捷地評估兒童神經(jīng)系統(tǒng)危重癥患者的ICP水平。

雖然TCD 檢測有諸多便利和優(yōu)勢，但仍存在一些缺陷。首先，雖然TCD 能較敏感地反映腦血管的情況，但操作者并不能看到顱內(nèi)血管走形情況與超聲束之間的角度，因此降低了重復測量的準確性。其次，TCD 檢測的指標都是由血流速度所計算和轉(zhuǎn)換所得，其測量結果需要結合影像學的結果綜合判斷。TCD 檢查并不能替代有創(chuàng)動脈壓監(jiān)測技術，利用TCD評估ICP仍需不斷研究和完善，其檢測結果受操作者手法、腦血管、機械通氣、鎮(zhèn)靜及動脈血二氧化碳分壓等多種因素影響［5，21］。因此，對于兒童神經(jīng)危重癥患者的ICP管理和干預治療中，臨床醫(yī)生需要綜合判斷患兒的病情和一般狀況，結合影像學檢查和其他神經(jīng)學檢查做出合理判斷。

本研究是一項前瞻性研究，但仍存在局限性。首先，本研究納入的病例數(shù)較少，納入患兒的年齡跨度也較大，故未能按照兒童年齡段及病因進行詳細分組分析，統(tǒng)計分析結果可能存在一定偏倚。其次，在收集的病例中，利用腦室內(nèi)測壓“金指標”監(jiān)測ICP 的病例數(shù)偏少，故本研究選用了兒科常用的腰椎穿刺術測壓。最后，由于TCD監(jiān)測本身的局限性，雖然我們選用血流速度最大的結果計算PI，但同一患兒測量的PI 結果仍可能存在一定差異。即使如此，本研究仍是關于TCD技術在兒童神經(jīng)危重癥患者群體中臨床應用的一項深入探索，有助于兒童神經(jīng)危重癥患者的ICP監(jiān)測和管理，進而幫助臨床醫(yī)生預測病情和指導治療。

綜上所述，本研究顯示，在神經(jīng)危重癥患兒中，床旁TCD 檢測指標PI 與ICP 水平呈顯著正相關；PI=1.255 為最佳臨界值，預測患兒ICP≥20 mm Hg 的靈敏度為83.3%，特異度為79.5%。采用TCD監(jiān)測ICP技術可以簡單便捷地預測神經(jīng)危重癥患兒ICP 變化情況，指導臨床治療和預后評估。該技術未來可能會向持續(xù)無創(chuàng)化和多模態(tài)化進一步發(fā)展，為臨床醫(yī)生提供更大幫助。