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颅内压监测临床研究现状及相关参数进展

2019-01-03张东陈来照梁宗星

中华神经创伤外科电子杂志 2019年4期
关键词:骨瓣脑室脑血管

张东 陈来照 梁宗星

颅内压(intracranial pressure,ICP)监测是神经外科疾病引起ICP变化的客观反映,可以较早预示高颅压对脑灌注和脑血流、代谢的不良影响,被视为可疑ICP增高的鉴别、诊断、治疗的重要方法之一。1960年,Lundberg开创现代直接测量ICP技术,并证明其在颅脑创伤 (traumatic brain injury,TBI)治疗中的重要性和可行性,随后各种ICP监测方法接连出现,总体分为有创性和无创性[1]。大宗研究也证明ICP监测在整个手术及治疗过程中均有指导意义,钝性重型TBI除外[2,3]。近年来,智慧医疗的兴起,为神经重症的治疗提供新的思路,也使ICP监测的意义更丰富。本文就ICP监测现存的问题及相关参数的研究展开综述,以期帮助临床医生更好理解ICP及其相关参数的临床意义,使ICP监测更加规范,更精确地指导临床治疗。现综述如下。

一、ICP监测的时机及价值

ICP的监测被看作是急性脑损伤昏迷患者的 “基本”监测,但在我国由于区域经济因素,ICP监测应用在以下两个方面还存在问题:ICP监测的规范化和对监测数据的解读。美国《重型颅脑创伤诊疗指南(第四版)》(以下统称为指南)中的手术时机[4]:(1)可救治的 TBI患者(GCS 评分 3~8 分)且头颅CT异常(颅内血肿、脑挫伤、脑肿胀、脑疝或基底池受压)可监测 ICP;(2)当 TBI患者头颅 CT正常时,若年龄>40岁,单侧或双侧运动均可,或收缩压<90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),推荐常规ICP监测。此外还应用于脑血管疾病、脑肿瘤、脑积水、颅内感染、神经系统先天性畸形、肝衰等引起颅高压[1,5]。

追溯ICP监测历史,没有统一的ICP安全性意见,没有任何临床研究证明监测仪器本身可以改善预后[6]。然而ICP监测价值取决于其对预后影响,可否能权衡控制颅高压手段与其副作用的利弊,警惕短时间的颅高压对预后也有影响[7]。Treggiari等[8]的系统评价显示,将高ICP治疗的反应性和ICP的绝对值本身二者与正常ICP作比较,高ICP治疗反应性对预后有更好的预测:(1)相对于正常(ICP<20 mmHg),ICP升高与死亡的相对危险度(OR)正相关,例如当ICP为20~40 mmHg 时,OR 为 3.6 (95%CI:1.7~7.3); 而 ICP>40 mmHg 时 OR 为 6.9(95%CI:3.9~12.4);(2)高 ICP 患者对治疗有反应者,死亡或不良转归的风险是3~4倍;(3)对ICP治疗无反应者,死亡的OR>100。但ICP监测也存在危及生命的并发症,如颅内感染、穿刺道的损伤出血(相关数据显示脑实质穿刺出血为1%,脑室为5%[9])、医源性ICP升高等,如果严格遵循监测指征,利用阶梯化的降压治疗措施,将对预后的影响必然利大于弊[1]。

二、ICP监测中存在的问题

各类ICP监测技术均有其局限性,如果是院前凝血功能异常者或非医护人员急救时,可选择无创ICP监测,包括TCD搏动指数、闪光视觉诱发电位、鼓膜移位、视神经鞘直径、脑电图等[1,10,11]。然而,常规的院内治疗且无禁忌证时,可采用持续有创ICP监测辅助治疗,若监测设备太多也可使用微型的无线ICP监测,如此针对不同的情况将会发挥各自优势[12]。虽然ICP监测在TBI患者中应用比较成熟,但目前监测中仍存在问题,同时缺少儿童和除TBI外其他疾病的ICP监测相关信息[1,13]。

(一)ICP探头置入的位置

通常以穿刺的解剖位置分为脑室内、脑实质内、蛛网膜下腔,硬膜下和硬膜外,现以脑室、脑实质最为常用、精确度较高,且脑室优于脑实质[14]。最近,美国西南医学中心的Olson等[15]在Neurocritical Care上发表了一篇关于不同部位ICP监测的ICP区别。该综述收集了同时进行脑室和脑实质ICP监测的病例文献,将ICP分为脑室内和脑实质内,研究表明两者压力有差异,但无法换算,也没有证据证明各自优越性。值得注意的是两种监测方法的区分有利于准确地描述患者生理参数和预后。现今小脑幕上和幕下ICP的分布尚不清楚,Moyse等[16]监测1例小脑梗死患者幕上、下ICP发现,后颅窝的ICP均值较高,与小脑幕有很大相关性,所有ICP派生参数呈对称分布。幕上占位探头的放置以脑室更优,而幕下置入位置还需进一步研究探讨。

(二)ICP监测的持续时间及其并发症预防

颅脑创伤后ICP升高多发生2~3 d,ICP监测的撤除应遵循以下原则[17]:(1)对于能遵嘱活动的患者可直接撤除;(2)对于昏迷患者,ICP正常72 h后可考虑撤除;(3)对初始ICP较高的患者,ICP正常24 h后排除机械通气或镇静因素后可撤除;此外也可复查CT指导撤管。长时间的监测势必增加感染风险,脑室建议在5 d以内,而脑实质感染较少者时间可稍作延长[18]。瑞士Dimitriou等[19]研究说明遵循适应证的前提下,抗菌浸渍外置导管和镀银导管可减少感染率。众所周知,高颅压可影响TBI昏迷患者的预后,而是否ICP越低就越有利于患者,目前脑室外引流术、脑室-腹腔分流等造成的低颅压综合征已影响患者预后,所以ICP监测需防治低颅压[1,20]。

(三)ICP监测的治疗阈值

指南推荐,当ICP>22 mmHg时,建议给予阶梯化降压处理,其原因是此阈值以上会增加死亡率[4]。与旧版指南20 mmHg相比,吴翔等[21]认为阈值为22 mmHg时,其ROC曲线下面积相对较大,但对于不良预后的判断,两个阈值的准确性均较高。ICP阈值可以指导治疗,但不应唯ICP至上,指南建议应与临床表现及头颅CT表现相结合,相关研究也提示不要混淆平均ICP值和ICP阈值[22]。关于其他疾病的ICP监测阈值,谭泽梁等[23]参考TBI阈值提出ICP>20 mmHg的频率与脑出血后病死率和不良结局呈独立相关,但是还需要前瞻性研究验证。目前其他神外疾病的监测阈值也多采用TBI经验。

(四)ICP监测在去骨瓣减压中的应用

指南对弥散性重型TBI患者(无占位),且1 h内ICP升高超过20 mmHg,持续15 min,并对一线治疗无效者,建议去骨瓣减压治疗改善预后[4]。Shutter和Timmons[24]则认为当初始ICP>25 mmHg时应去骨瓣减压。Kolias等[25]进一步研究显示对于轻度至中度颅内高压患者,早期神经保护双额去骨瓣减压并不优于弥漫性TBI患者的药物治疗;对于重度、持续性颅内高压患者,单侧或双额去骨瓣减压作为难治性创伤颅高压最后一级治疗,可显著降低死亡率,但增加致残率。指南推荐较大骨瓣的去骨板减压,即12 cm×15 cm或15 cm×15 cm[4]。此外,对于大面积脑梗死患者行去骨瓣减压术虽可挽救生命,但不能降低致残率,且60岁以上患者术后效果不稳定。幕上ICP监测仍没有定论,小脑枕下去骨瓣比大脑半球梗死有较好预后,但小脑枕下去骨瓣没有规范的方法[26,27]。去骨瓣减压时机应纳入ICP的数值,而不是仅凭经验,去骨板减压的骨瓣应较大,至少充分暴露前、中颅窝。

(五)ICP监测在其他疾病中的应用

ICP监测在其他神外疾病中的报道仍较少。Saehle和Eide[28]回顾性分析了146个可疑分流失败的NPH分流病例及ICP监测数据,结果显示在分流失败的病例中,ICP监测风险比较低,而且避免了49%的病例行返修手术。ICP均值区分过度分流,发现ICP均值小于-5~-10 mmHg的发病率较高,而明显升高的ICP波幅用于区分分流不足,预判脑顺应性。崔荣周等[29]指出脑膜瘤术后ICP大小与术后并发症相关,术后6 h内ICP急剧增高24.9 mmHg,提示术区出血。在脑血管方面,杨成等[30]在自发性脑出血(包括破如脑室)的ICP监测中提示连续动态ICP监测相比传统ICP监测能及时有效反应ICP变化,为患者诊疗方案调整节省宝贵时间,并且能极大改善预后,降低高血压脑出血死亡率。然而,魏子龙等[31]研究表明持续ICP监测并不能改善脑出血破入脑室的预后,但可以减少甘露醇的使用量及部分并发症的发生率。以上国内脑出血的ICP监测存在一些不合理之处,ICP监测应用于脑出血的价值还需要进一步研究。

三、ICP的相关衍生参数及临床应用进展

ICP的相关衍生参数如ICP波振幅(waveform amplitude,MWA)、压力相关指数(pressure reactivity index,PRx)、压力波幅相关性指数 (coefficient between ICP wave amplitude&the mean ICP,RAP)、血压 ICP 相关性指数(intracranial pressure and blood pressure of coefficient,IAAC)等均可评价脑的顺应性。依据PRx与ICP得出最优灌注压 (optimal cerebral perfusion pressure,CPPopt),可改善患者预后。

(一)ICP的相关衍生参数

MWA:MWA会随着 ICP的变化而改变。Czosnyka与Pickard[32]根据ICP-容积曲线把MWA的变化分为3部分:(1)开始阶段,ICP低时,脑顺应性高,在ICP代偿期,ICP增高时,MWA 仍然较小;(2)过度阶段(即 ICP 转折升高时),ICP随颅容积增加升高,顺应性降低,MWA也逐渐增大;(3)上升阶段,ICP超过阈值,脑的顺应性极低,颅内容积少量增加,ICP可大幅度升高,MWA变大;(4)MWA变化受心脏搏动、脑血管舒缩、脑血流量以及脑血管阻力影响,振幅>5.0 mmHg时,往往脑顺应性下降。相关研究均证明MWA的临床意义。Eide等[33]在观察左侧后交通动脉瘤后蛛血患者时,发现ICP波幅大可能易伴有脑组织缺血。Carrera等[34]认为正压性脑积水患者,ICP波幅多依ICP均值而定,而TBI患者的ICP波幅多受脑动脉血流量的波幅影响,ICP均值对ICP波幅变化影响不大。因此,依据MWA的研究结果指导治疗时,针对不同疾病应区分解读。

PRx:目前研究最多,相关研究证实其有重要的临床意义[35]。大量研究表明:(1)PRx指单位时间平均动脉压与平均颅内压的皮尔逊相关系数,与脑血管反应性相关,指数范围-1~+1;(2)当PRx为负值时,提示脑血管自动调节功能良好;(3)当PRx为正值时,数值越大提示脑血管自我调节功能紊乱;(4)PRx>0.25 或 0.05 时, 提示脑血管自我调节紊乱;(5)PRx<0.05相较于<0.25可能有更好的预后,但对于年老的、女性颅内压增高患者,越低的PRx值可能增加脑损伤[32,36,37]。最近,吴翔等[21]比较了两个数值的ROC曲线下面积,提示在判断死亡、植物状态预后能力均很强,更多解读还需要大量研究验证。个案报道提出PRx>0.2持续6 h会导致致命性后果[38]。此外PRx作为一种个体化ICP阈值的方法,相比传统阈值20或25 mmHg在预测预后上更准[39]。Klein等[40]又证实脑脊液引流对PRx无影响,且通过脑实质和脑室测量得到的PRx的一致性为中度至良好。总之,PRx为目前最有前景辅助治疗参数。

RAP:是基于MWA的进一步研究。从RAP相关研究可得出:(1)MWA与 ICP不同步,RAP趋于 0,表示 ICP代偿能力好;(2)MWA与 ICP协同升高,RAP趋于 1,提示 ICP代偿能力差;(3)ICP超过阈值,MWA反而下降,与ICP基本无关系,RAP降至0以下,表明ICP代偿能力衰竭,脑血管自我调节紊乱[32,36,37]。文献中对RAP或平均动脉振幅在评估脑代偿储备方面准确性比较没有定论,而且关于两者是否可以协同作为临床指标,其价值还需更深层次的临床研究[41]。此外,Calviello等[42]报道利用加权ICP取得的RAP与脑外伤患者的预后呈显著相关。

IAAC:目前相关研究较少,有研究证实其可以反映脑血流自动调节能力,并且与早期预后有关,且预后不良患者的IAAC会显著升高[21,32]。

综上,ICP的相关衍生参数不仅仅局限于TBI,也可用于神外其他疾病。目前ICP相关衍生参数已经在脑积水、动脉瘤性蛛网膜下腔出血等方面进行进一步的研究,以期更好指导临床治疗。

(二)ICP相关参数下的最优灌注压

指南推荐的灌注压(cerebral perfusion pressure,CPP)目标值为60~70 mmHg,其最小阈值不确定,有可能取决于患者脑血管自身调节能力[4]。此外建议采用扩容方法使CPP>70 mmHg的患者,避免行微侵袭操作;有呼吸衰竭风险患者,考虑升高血压。如此,CPP有无最佳监控值成为了热点,而CPPopt的提出是基于PRx与ICP的曲线关系。Steiner等[43]研究显示:大多数患者可算出近似CPPopt的CPP平均值,越接近CPPopt的患者越可能获得较好的疗效,并建议利用最小的PRx确定的平均CPP来指导治疗,这一观点将成为未来TBI治疗的导向。相关研究如Dias等[44]研究表明:实际CPP值和CPPOpt差值越大,且>10 mmHg,发生不良结局的几率较大;根据PRx与ICP作图得出的CPP值越接近CPPopt,预后越好;若无CPPopt时,可经验性维持CPP在60~70 mmHg内。时隔两年Dias教授研究团队又提出多窗面的加权计算方法使CPPopt的获得更方便[45]。然而对于CPPopt的选择,Petkus等[46]认为TBI患者CPPopt在60~80 mmHg时,建议实际CPP应高出CPPopt的10 mmHg,而当 CPPopt>80 mmHg时,推荐实际 CPP在CPPopt±5 mmHg之内。进一步研究脑血流与CCPopt关系研究中,瑞典乌普萨拉大学学者Johnson等[47]分析82例SAH患者资料发现:(1)当△CPP(△CPP=CPP 实际-CPPopt)为负值时,即实际 CPP<CPPopt时,CBF<10 mL·100 g-1·min-1的区域数量显著增多,△CPP负值大小与小于10 mL·100 g-1·min-1的区域数量呈负相关;(2)若无法监测脑血流,可间接利用△CPP负值来估测;(3)保持实际CPP不低于CPPopt可以减少脑缺血的发生。然而CPPopt处于临床研究阶段,仍没有足够高质量证据建议应用于临床,还需要更多临床研究支持这一趋势[48]。

四、ICP监测与多模态神经功能监测

从ICP监测技术应用于临床,到ICP合理范围内的患者预后较差后发现CPP,再到ICP和CPP均正常范围治疗患者的不良结局。首要原因可能是脑缺氧,利用颈静脉球血氧饱和度和脑组织氧分压获得脑氧代谢率而证实[48-50];其次脑透析观察中发现脑功能受损[51];与此同时脑顺应性的研究证实CPPopt存在,更验证脑损伤病理状态下的CPP存在个体化,而非局限特定的范围。

无法保证脑血流、脑血氧及脑代谢趋于正常,就难以获得较好的预后。随着多种神经监测技术应用,进一步整合脑生理数据,将更真实地反映机体的病态反应,多模态神经功能监测对解读ICP背后的故事及认识疾病的本质将会越来越重要。

五、结语

ICP监测相关参数及CPPopt的出现不是偶然,未来精准化、个体化医疗将是必然,这一切均将得益于人工智能[52]。首先,要建立一个强大的医疗数据库,必须真实反映疾病的发展过程;其次,就像“互联网+”一样,可以用“ICP+”使 ICP意义更丰富,例如脑温、心率等;最终的目的是数据整合以及数据共享的及时反馈,科学化决策应用于临床治疗,最好可能出现相应的“APP”,实时数据共享。无创ICP监测仍然是将来努力的方向,对于急症或凝血障碍相关疾病的判断将更优于有创ICP监测,许多实验室致力于基于TCD和动脉压分析的无创ICP监测及相关参数研究[53]。虽然ICP监测成本很高,但对于基层医院更多的了解ICP最新研究,结合现有条件可以合理、有目的地监测,向上级医院寻求更多技术指导,也将会有利于患者的预后。

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