腦出血患者經(jīng)顱多普勒超聲評估顱內(nèi)壓變化研究

吳建維，賈嬌坤，丁則昱，趙性泉

卒中已逐漸成為全球主要死亡原因，具有較高致死、致殘率。與西方國家相比，我國出血性卒中發(fā)病率明顯較高，為18%～47%[1]。血腫本身、血腫的擴大及血腫周圍水腫，均可導(dǎo)致顱內(nèi)壓（intracranial pressure，ICP）增高，進而引起腦血流灌注下降、腦疝及不可逆腦損傷等，嚴重影響患者生存及長期預(yù)后[2-4]。因此，在臨床工作中，顱內(nèi)壓監(jiān)測有利于指導(dǎo)脫水劑的合理應(yīng)用和對手術(shù)指征的掌握，進而改善患者的生存率和長期預(yù)后[5]。

目前顱內(nèi)壓監(jiān)測方法為有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測和無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測。腦室內(nèi)、腦實質(zhì)內(nèi)、硬膜下、硬膜外和腰椎穿刺置管監(jiān)測均為有創(chuàng)ICP監(jiān)測，其中以腦室內(nèi)、腦實質(zhì)顱內(nèi)壓監(jiān)測最為精確，但有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測存在感染、出血和創(chuàng)傷的風(fēng)險，且其對儀器設(shè)備和操作技術(shù)要求較高。無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測方法包括視網(wǎng)膜、耳鼓膜、生物電阻抗、腦電圖（electroencephalogram，EEG）、誘發(fā)電位（evoked potentials，EP）和經(jīng)顱多普勒超聲（transcranial Doppler ultrasound，TCD）等，這些技術(shù)均具有簡便易行、安全無創(chuàng)、可重復(fù)床旁操作等諸多優(yōu)點。已有研究表明，TCD可通過檢測患者血流速度及頻譜間接推測顱內(nèi)壓，TCD參數(shù)與顱內(nèi)壓顯著相關(guān)，且可定量分析顱內(nèi)壓變化[6-11]。

目前國內(nèi)外研究多通過腰椎穿刺置管等方法檢測顱內(nèi)壓，進而分析其TCD血流參數(shù)與顱內(nèi)壓間的定性、定量關(guān)系，該方法獲得顱內(nèi)壓的準確性較低，研究所得結(jié)果可靠性欠佳，而本研究所有入組患者均行腦實質(zhì)有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測以獲得更加準確的顱內(nèi)壓數(shù)值，同時考慮到顱內(nèi)壓實時變化特性，部分患者應(yīng)用TCD連續(xù)監(jiān)測方法獲取連續(xù)血流參數(shù)，進一步提高結(jié)果準確性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2013年7月-2015年3月北京天壇醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)中心神經(jīng)重癥科監(jiān)護室的住院患者，共22例，所有患者均根據(jù)2010年11月中華人民共和國發(fā)布實施的《成人自發(fā)性腦出血診斷標準》確診為腦出血并行腦室內(nèi)或腦實質(zhì)有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測和顱內(nèi)血腫碎吸術(shù)，所有患者均簽署了知情同意書。

1.2 納入、排除標準

1.2.1 納入標準 ①臨床確診腦出血；②根據(jù)病情已行有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測；③可配合完成TCD檢測。

1.2.2 排除標準 ①顳窗欠佳，無法獲得大腦中動脈血流動力學(xué)資料；②既往或入院明確診斷血管畸形；③既往或入院明確診斷大腦中動脈狹窄或閉塞。

1.3 研究流程 所有納入患者均登記人口學(xué)資料、主要神經(jīng)功能評分和病灶特征資料，所有患者均于腦實質(zhì)放置顱內(nèi)壓監(jiān)護微型傳感器探頭（隧道腦實質(zhì)及硬膜下壓力探頭，PSOPT，SOPHYSA，F(xiàn)rance），并接顱內(nèi)壓監(jiān)護儀（PRESSIO ICP Monitor，SOPHYSA，F(xiàn)rance），行持續(xù)行床旁監(jiān)測。在此期間，每天復(fù)查TCD（Multi-Dop；DWL-Elektroniche Systeme GmbH l?ngerach4 D-78354，sipplingen，Germany），主要監(jiān)測MCA及ICA血流，記錄血流速度參數(shù)，如收縮期峰血流速度（systolic peak velocity，Vs）、舒張期血流速度（diastolic velocity，Vd），數(shù)據(jù)的采集一般取TCD診斷儀自動計算顯示的參數(shù)，但當部分患者信號較弱，采用TCD診斷儀提供的人工測量方法測定Vs和Vd。并根據(jù)公式，計算TCD血流參數(shù)——平均血流速度（mean velocity，Vm）=（Vs+Vd×2）/3和頻譜形態(tài)參數(shù)——搏動指數(shù)（pulsatility index，PI）=（Vs-Vd）/（Vm）。同時記錄即時ICP數(shù)值，體溫、血壓、心率、血氧飽和度等情況。對記錄和計算獲得的TCD血流速度參數(shù)、頻譜形態(tài)參數(shù)和即時ICP以及生命體征等信息進行統(tǒng)計學(xué)分析。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對即時ICP與相應(yīng)TCD參數(shù)進行相關(guān)性分析，明確兩者間是否具有相關(guān)性。隨后對ICP與TCD參數(shù)行多元線性回歸分析，建立TCD參數(shù)評估ICP數(shù)學(xué)模型，并完成方差分析、殘差分析，同時對其診斷顱高壓（ICP＞15 mmHg）的準確性進行評價[12]，繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC曲線）。以P＜0.05為差異具有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料 共納入22例患者，其中男17例（77.3%），女5例（22.7%）；平均年齡（51.7±9.61）歲；既往史高血壓病發(fā)生率明顯較高，為20例（90.9%）。平均GCS評分為9.00（6.00～11.0）分；平均NIHSS評分為17.0（14.5～21.0）分。病灶主要位于基底節(jié)區(qū)，共14例（63.7%），3例（13.6%）位于腦葉，5例（22.7%）位于丘腦；平均血腫體積為51.0（31.7～84.1）ml。所有患者平均置管時間為4.00（2.75～4.25）d（表1）。

表1 全部患者基線資料

2.2 TCD血流參數(shù)預(yù)測ICP數(shù)學(xué)模型

2.2.1 相關(guān)性分析 僅PI與ICP間有顯著相關(guān)性，且為正相關(guān)，差異具有顯著性（P＜0.01），而平均流速、平均動脈壓、體溫、心率、呼吸、血氧飽和度等與ICP間均無相關(guān)性（P＞0.05）（表2）。

表2 基于TCD血流參數(shù)、生命體征與ICP的相關(guān)性分析

2.2.2 建立ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型 以TCD血流參數(shù)、生命體征為自變量，預(yù)測顱內(nèi)壓（intracranial pressure expectation，ICPe）為因變量，行多元線性回歸分析，最終得到的兩者間定量數(shù)學(xué)模型，即ICPe= -16.8+26.8×PI+0.12×Vm。

上述模型經(jīng)方差分析可確定方程成立，差異具有顯著性（F=67.6，P＜0.001），且最終納入方程中所有變量，如常量、搏動指數(shù)、平均流速均差異均具有顯著性（P≤0.01），調(diào)整決定系數(shù)（調(diào)整R2）為0.46（表3）。

表3 ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型的擬合優(yōu)度、變量及方程檢驗

2.3 ICP預(yù)測模型的檢驗 以ICP＞15 mmHg為顱高壓診斷標準時，檢驗上述數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于診斷顱高壓的準確性，繪制ROC曲線（圖1）。ICPe的曲線下面積為0.93＞0.5，95%可信區(qū)間為0.88～0.97，即運用上述數(shù)學(xué)模型預(yù)測ICP診斷顱高壓具有很高的準確性；PI的曲線下面積為0.92＞0.5，95%可信區(qū)間為0.88～0.96，即PI亦可較好的預(yù)測顱內(nèi)壓增高（表4）。

2.4 標準化殘差分析 結(jié)果顯示方程預(yù)測得到的ICP和實際測量ICP間無明顯差異（圖2）。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)TCD血流參數(shù)PI與ICP呈正相關(guān)，是預(yù)測ICP最重要的指標。目前國內(nèi)外已有大量研究證明了TCD血流參數(shù)與顱內(nèi)壓具有相關(guān)性。如Szczepański等[8]納入40例腦室擴大的患者（Evan比率＞30%），行標準腰椎注入試驗（lumbar infusion test，LIT），結(jié)果發(fā)現(xiàn)LIT注入期、引流期，增高的ICP與PI間有顯著相關(guān)性（r=0.37，P＜0.01）。Wakerley等[13]通過對78例患者行腰椎穿刺測壓，以此為標準，認為PI≥1.26可預(yù)測腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）壓力≥20 cmH2O，其敏感性81.1%、特異性96.3%，陽性預(yù)測值93.8%，陰性預(yù)測值88.1%，總體準確性為90.1%。Kiphuth等[6]通過對59例自發(fā)性幕上腦出血患者行有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測，其中56例經(jīng)腦室引流術(shù)、3例放置微型傳感器監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)PI與ICP間具有顯著相關(guān)性（r=0.71）。綜上TCD血流參數(shù)PI與ICP具有顯著相關(guān)性，為正相關(guān)，且其是預(yù)測ICP最重要的指標，這與本研究結(jié)果一致。

圖1 顱高壓（ICP＞15 mmHg）時，ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型的ROC曲線

表4 ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型診斷顱高壓時ROC曲線下面積及95%可信區(qū)間

圖2 基于最優(yōu)數(shù)據(jù)的ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型的標準化殘差圖

本研究建立TCD血流參數(shù)預(yù)測ICP的數(shù)學(xué)模型ICPe=-16.7+26.8×PI+0.12×Vm，較為簡潔，利于臨床應(yīng)用。為更精確地利用TCD評估ICP，研究者建立了不同TCD血流參數(shù)與ICP間的定量數(shù)學(xué)模型，包括ICP與全部TCD血流參數(shù)的方程式、ICP與Vm、PI的方程式、ICP與MABP、PI的方程式和ICP與PI方程式等，研究對象亦各有不同（顱腦外傷、感染及卒中等），評估效果參差不齊[11，14-17]。萬景雯等[18]的動物實驗，應(yīng)用一側(cè)顱頂部硬膜外置一可注水的球囊，通過注射器向球囊內(nèi)注水制作急性階梯性的顱高壓動物模型，經(jīng)TCD采集基底動脈相關(guān)參數(shù)，對ICP關(guān)于TCD參數(shù)值進行線性相關(guān)分析，亦得出回歸方程：ICP=122.15-41.37Vs-81.60Vd+115.23Vm-22.80PI+99.16RI，R2=0.986，ICP計算值與實際值誤差最大4.35 mmHg。雖然該數(shù)學(xué)模型擬合優(yōu)度較高，但參數(shù)繁雜，Vs、Vd、Vm、PI和RI間可能存在共線性，不利于臨床應(yīng)用。安紅偉等[19]對腦出血患者，經(jīng)多元線性回歸分析建立方程為ICP=-7.096+20.474×PI+0.053×MABP，預(yù)測和實測ICP相關(guān)系數(shù)為0.80，預(yù)測差值在5 mmHg內(nèi)陽性預(yù)測率為89.9%。瑞典的一項前瞻性研究，共納入81例患者，其亦采用腦室內(nèi)置管，共得到658個PI檢測值，建立了ICP在5～40 mmHg范圍內(nèi)時，回歸方程為ICP=11.5×PI-2.23，R2=0.73（P＜0.0001，95%CI為±4.2）[20]。同時，亦有研究者認為TCD血流參數(shù)評估ICP存在局限性，Zweifel等[21]發(fā)現(xiàn)PI與ICP相關(guān)系數(shù)不高（r=0.31，P＜0.001），且限定ICP＞15 mmHg和ICP＞35 mmHg時ROC曲線下面積分別為0.62和0.74。Staikou等[22]對一例腦室-腹腔分流手術(shù)患者60 min CO2低壓氣腹過程監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)TCD參數(shù)PI最大變化為31%，差異無顯著性。

本研究還存在一些局限性。首先，樣本量相對較小，最終共納入22例患者，得到401次監(jiān)測數(shù)據(jù)，所得數(shù)學(xué)模型擬合優(yōu)度欠佳，可繼續(xù)納入符合納入、排除標準的腦出血患者，擴大樣本量，以得到更為準確數(shù)學(xué)模型，提高臨床應(yīng)用價值。其次，研究對象選擇存在一定偏倚，所有納入的患者生命體征均平穩(wěn)，且以輕、中度顱高壓者為主，重度顱高壓者少見，故樣本存在一定偏倚，影響結(jié)果，可在倫理允許情況下，納入病情較重、重度顱高壓患者以減少該因素對結(jié)果的影響。再次，本研究未建立內(nèi)部、外部驗證樣本庫，對數(shù)學(xué)模型預(yù)測準確性的評價效果欠佳，需進一步收集相關(guān)患者，建立驗證樣本庫，更為科學(xué)、嚴謹、完善地評價數(shù)學(xué)模型預(yù)測價值。

綜上TCD血流參數(shù)PI與ICP呈正相關(guān)，是預(yù)測ICP最重要的指標。ICPe=-16.8+26.8×PI+0.12×Vm（調(diào)整R2為0.46）可準確診斷顱高壓（ICP＞15 mmHg），利于臨床應(yīng)用操作。

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