去骨瓣減壓術(shù)后顱骨缺損合并早期腦積水的發(fā)生機(jī)制及手術(shù)治療研究進(jìn)展

金陸昊，孫曉陽

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院神經(jīng)外科，江蘇 淮安 223000)

腦外傷、腦出血及和腦組織嚴(yán)重水腫的腦梗死患者，由于出血量較多以及腦疝的發(fā)生率和病死率較高，手術(shù)是唯一的治療方案。去骨瓣減壓術(shù)(decompressive craniectomy，DC)的手術(shù)方式是術(shù)中首先摘除部分顱骨，隨后清除顱內(nèi)血腫，最后不再復(fù)位顱骨，其最大優(yōu)點(diǎn)是可以擴(kuò)大腦內(nèi)容積，避免術(shù)后進(jìn)一步腦水腫引起的二次腦疝[1]。2015年顱腦創(chuàng)傷DC中國專家共識指出，DC是治療顱內(nèi)壓升高的有效手術(shù)方式[2]。一項(xiàng)利用DC搶救大面積腦梗死患者的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，與非手術(shù)組相比，DC手術(shù)組的病死率顯著降低，致殘率也大大降低[3]。雖然DC在神經(jīng)外科急診手術(shù)中十分有效，但由于創(chuàng)傷較大，術(shù)后存在許多并發(fā)癥，如顱內(nèi)感染、腦脊液漏、顱骨缺損、早期腦積水、切口愈合不良等[4-6]。其中，顱骨缺損及早期腦積水受到廣泛關(guān)注[7]。目前治療顱骨缺損及早期腦積水的主流術(shù)式為顱骨修補(bǔ)術(shù)(cranioplasty，CP)及腦室腹腔分流術(shù)(ventriculoperitoneal shunt，VPS)，但因缺少多中心大樣本的數(shù)據(jù)支持，對于顱骨缺損合并早期腦積水的患者開展CP及VPS的手術(shù)時(shí)機(jī)尚未達(dá)成共識，相關(guān)領(lǐng)域的研究也較少[8]。對于顱骨缺損合并早期腦積水患者的手術(shù)治療，有學(xué)者堅(jiān)持CP和VPS分期進(jìn)行，也有學(xué)者開始嘗試同期行CP及VPS，且療效良好[9-10]?，F(xiàn)就DC后顱骨缺損合并早期腦積水的發(fā)生機(jī)制及手術(shù)治療進(jìn)展予以綜述。

1 DC及術(shù)后相應(yīng)并發(fā)癥

顱內(nèi)壓升高是神經(jīng)外科急診手術(shù)的重要手術(shù)指征[11]，正常成人顱內(nèi)壓為70～200 mmH2O(1 mmH2O=0.009 8 kPa)，對于顱內(nèi)出血或顱腦損傷引起顱內(nèi)壓升高(常大于正常值的8%)進(jìn)一步導(dǎo)致腦疝的患者，腦外科在實(shí)行搶救中最常用的手術(shù)方式為標(biāo)準(zhǔn)去大骨瓣顱內(nèi)減壓術(shù)[12]。具體手術(shù)方法為：選擇血腫較多一側(cè)行額顳頂弧形問號式切口，切口始于顴弓平面耳屏前1 cm，于乳突上緣跨過頂結(jié)節(jié)，再轉(zhuǎn)向前至前額部(不至中線)，最后止于發(fā)際內(nèi)。此皮瓣打開范圍約12 cm×15 cm，術(shù)中需咬除顳骨鱗部平中顱窩底及蝶骨嵴的外1/3骨質(zhì)。

DC的優(yōu)勢為術(shù)中顯露較好、操作有序、方便止血，且解除了顱骨對腦組織的直接壓迫，能有效防止術(shù)后顱內(nèi)壓進(jìn)一步升高。大骨窗手術(shù)范圍前至顴突，下緣達(dá)顴弓，不僅減少了術(shù)中腦腫脹對腦深面及側(cè)裂附近動脈、大腦凸面靜脈的壓迫，還可促進(jìn)血液回流，恢復(fù)腦組織的正常供養(yǎng)，減輕腦膨出，達(dá)到充分外減壓的目的；且因DC去除了骨瓣，故避免了術(shù)后腦水腫導(dǎo)致的再發(fā)腦疝。

但由于去骨瓣手術(shù)創(chuàng)傷較大，術(shù)后不可避免地形成骨創(chuàng)部分缺損，使得腦組織發(fā)生部分嵌頓、軟化，且因破壞了顱腔的完整性，腦脊液正常流體動力學(xué)受到影響，所以術(shù)后并發(fā)癥較多[13-14]。其常見的并發(fā)癥包括偏癱、失語、視覺受損、癲癇、早期腦積水、硬膜下積液、顱內(nèi)感染、切口愈合不良、認(rèn)知功能障礙等[15-16]。其中，顱骨缺損和早期腦積水較其他并發(fā)癥處理難度較大，手術(shù)時(shí)機(jī)難以把握，已成為目前的研究熱點(diǎn)。

2 顱骨缺損合并早期腦積水的發(fā)生機(jī)制

顱骨缺損和早期腦積水是DC后較常見的并發(fā)癥，兩者的病理生理機(jī)制較為復(fù)雜。機(jī)體腦組織失去了正常顱骨的屏障作用容易受傷，且顱骨缺損可能引起各種癥狀和影響外觀。DC術(shù)后早期，患者腦內(nèi)的物質(zhì)代謝或微環(huán)境等均失去了平衡，極易發(fā)生早期腦積水。

2.1DC后顱骨缺損的發(fā)生機(jī)制 經(jīng)過長期臨床觀察及大量學(xué)者的研究，目前顱骨缺損的病理生理機(jī)制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①顱骨缺損后，原本存在的天然顱骨屏障消失，導(dǎo)致腦組織直接受到大氣壓力和地球重力場的作用，使腦組織受到牽拉和壓迫[17]。②因缺少顱骨，頭皮瓣及頭皮切口、硬腦膜愈合形成的瘢痕組織對腦組織產(chǎn)生了直接壓迫，導(dǎo)致腦組織長期受壓后腦組織軟化。③因腦組織長期缺少顱骨保護(hù)，腦組織表面靜脈回流受阻，血管變性、代償功能下降，最終導(dǎo)致腦組織血流動力學(xué)改變[18]。④顱骨不完整導(dǎo)致腦脊液壓力不穩(wěn)定，其流體動力學(xué)和生理調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)生改變后腦脊液和血管物質(zhì)交換受到干擾，可能導(dǎo)致腦積水、硬膜外及硬膜下積液的發(fā)生[19]。⑤顱骨缺損后顱內(nèi)原本的相對恒壓受到改變，顱內(nèi)容物不穩(wěn)定，腦組織長期晃動后造成顱骨缺損側(cè)腦組織發(fā)生軟化，進(jìn)一步引起神經(jīng)傳導(dǎo)束及神經(jīng)元損害，引發(fā)神經(jīng)功能障礙[20]。劉冉[21]的實(shí)驗(yàn)表明，顱骨缺損小鼠出現(xiàn)焦慮、躁狂等精神癥狀的概率高于顱骨完整的小鼠，且核因子κB信號通路在其中發(fā)揮重要作用。以上病理生理的影響導(dǎo)致患者進(jìn)行性出現(xiàn)偏癱、失語、肢體活動障礙、癲癇發(fā)作、神志模糊或昏迷程度加深等臨床癥狀，從而降低患者的生存質(zhì)量。

2.2DC后早期腦積水的發(fā)生機(jī)制 DC后早期腦積水是臨床較為常見的并發(fā)癥，其病理生理機(jī)制主要包括以下幾個(gè)方面：①顱腦出血損傷后腦血管受壓變形，腦組織表面及深部毛細(xì)血管密度減小，且灌注不足，引起腦脊液和腦血管物質(zhì)交換減少，誘發(fā)腦積水[22]。②顱腦損傷后患者腦組織分泌過多的一氧化氮及谷氨酸，引起谷氨酸代謝障礙，打破了腦組織代謝平衡[23]。③顱內(nèi)出血后常有蛛網(wǎng)膜下腔出血癥狀，部分患者因血腫吸收較慢引起室管膜及脈絡(luò)叢粘連，導(dǎo)致其中蛛網(wǎng)膜顆粒損傷，引起早期腦積水吸收和交通障礙，從而進(jìn)一步引發(fā)三腦室梗阻，造成腦積水[24]。④腦出血或顱腦損傷患者腦組織含水量較正常時(shí)增多，側(cè)腦室腦積水循環(huán)不良，誘發(fā)腦積水[25]，Shapey等[26]的研究也證明了這一點(diǎn)。⑤人腦正常的顱內(nèi)壓為70～200 mmH2O，這是相對于正常大氣壓(正常大氣壓為0 mmH2O)。但去骨瓣后顱內(nèi)正常生理結(jié)構(gòu)被打破，腦組織直接與外界大氣壓接觸，因腦室內(nèi)壓強(qiáng)高于外界，腦室向外擴(kuò)張，最終腦室無法回縮至正常結(jié)構(gòu)，故發(fā)展成頑固性腦積水[27]。一旦形成頑固性腦積水，43%的患者會出現(xiàn)腦積水三聯(lián)征，即智力障礙、步態(tài)不穩(wěn)和尿失禁，格拉斯哥昏迷指數(shù)(Glasgow coma scale，GCS)評分低(<8分)的患者可能進(jìn)一步造成意識模糊程度加重，甚至影響腦干功能，造成呼吸進(jìn)行性衰竭、腦死亡或預(yù)后極差等嚴(yán)重后果。

3 顱骨缺損合并早期腦積水的手術(shù)治療

顱骨缺損合并早期腦積水的治療以手術(shù)為主，主要包括CP和VPS兩種方式。CP由于采用對人體傷害性較小的自體骨、生物相容性好的材料或鈦類材料，在臨床上已獲得廣泛認(rèn)可；VPS多采用可調(diào)壓、抗虹吸的分流管，以便根據(jù)患者的具體情況調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓，同時(shí)VPS亦不會隨患者的體位變化而變化，在過度分流中起到了重要預(yù)防作用。近年來，關(guān)于顱骨缺損合并早期腦積水手術(shù)時(shí)機(jī)尚無統(tǒng)一定論，對于病情嚴(yán)重或容易惡化的患者建議及早行手術(shù)治療。

3.1CP CP的手術(shù)指征為顱骨缺損直徑>3.0 cm，故行大骨瓣減壓的患者后期需行CP修補(bǔ)顱骨。行CP不僅是為了美觀和保護(hù)腦組織，更重要的是修補(bǔ)顱骨后恢復(fù)腦組織的正常生理結(jié)構(gòu)及顱內(nèi)正常大氣壓力。中華醫(yī)學(xué)會、中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)外科學(xué)分會表示，行CP的手術(shù)時(shí)機(jī)為首次手術(shù)后3～6個(gè)月[28]，其主要考慮去骨瓣術(shù)后皮瓣塌陷及顱骨缺損綜合征的存在[29-30]，早期行CP有感染、排異、切口愈合不良等風(fēng)險(xiǎn)。但神經(jīng)功能恢復(fù)的最快時(shí)期為術(shù)后1～3個(gè)月[31-32]，此手術(shù)時(shí)間已經(jīng)超過神經(jīng)功能的最近康復(fù)期，手術(shù)后可能會導(dǎo)致腦組織的再次損傷。近年來，隨著手術(shù)技術(shù)的提升、顱骨修補(bǔ)材料的發(fā)展、無菌觀念的增強(qiáng)，對于切口及顱內(nèi)無明顯感染的患者，越來越多的學(xué)者開始嘗試早期行CP，即去骨瓣術(shù)后1～3個(gè)月內(nèi)行CP。其原因?yàn)椋孩倩仡櫺匝芯匡@示，早期行CP能更好地促進(jìn)患者神經(jīng)功能恢復(fù)[33]。長期隨訪表明，早期行CP可提高患者的GCS評分、格拉斯哥預(yù)后評分及日常生活動作能力、空蝶鞍綜合征等評分，改善患者生活質(zhì)量[34-35]。②在術(shù)前評估確定原去骨瓣手術(shù)切口愈合良好且沒有感染的情況下，與傳統(tǒng)時(shí)間行CP相比，早期行CP術(shù)后發(fā)生切口愈合不良、皮下積液、硬膜下/外積液、顱內(nèi)感染的概率無明顯變化，且患者的平均住院時(shí)間無明顯延長[36-37]。③早期顱骨修補(bǔ)能治療一部分頑固性硬膜下積液[38-39]。對于顱骨缺損合并早期腦積水的患者，有學(xué)者認(rèn)為早期行CP能自行緩解腦積水，避免了行分流術(shù)[40-41]，并通過回顧性研究證明了此觀點(diǎn)。④可塑性個(gè)性化鈦板、聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone，PEEK)材料的出現(xiàn)代替了早年的自體顱骨修補(bǔ)及有機(jī)玻璃修補(bǔ)，減少了術(shù)后出現(xiàn)自體骨吸收、因異物無菌性炎癥導(dǎo)致的切口愈合不良、顱內(nèi)感染、硬膜下積液等并發(fā)癥的產(chǎn)生[42]。

早期行CP的安全性和有效性已被不少學(xué)者認(rèn)可。周希漢等[43]的回顧性研究表明，早期顱骨修補(bǔ)時(shí)帶顳肌皮瓣固定于鈦網(wǎng)上更符合人體生理解剖結(jié)構(gòu)，可減少術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生。其原理可能為：①相較傳統(tǒng)顱骨修補(bǔ)中完全分離顳肌，此方法僅需分離顳肌與硬腦膜粘連的部分，得到一側(cè)間隙置入鈦板即可，降低了出血風(fēng)險(xiǎn)，縮短了手術(shù)時(shí)間。②因顳肌具有豐富的血供，可吸收術(shù)后少量皮下及硬膜下積液。③減少了顳肌損傷導(dǎo)致的患者術(shù)后咀嚼痛。唐雄偉等[44]和Kung等[45]的臨床對比研究證明了CP的有效性。

3.2VPS 由于DC破壞了顱腦正常生理結(jié)構(gòu)，部分腦室順應(yīng)性差的患者因大氣壓力的影響引起腦室擴(kuò)大。部分去骨瓣患者早期行CP恢復(fù)正常顱骨生理結(jié)構(gòu)可解決一部分患者的腦積水問題。若顱骨修補(bǔ)無效，則需再次行VPS處理腦積水。但更多學(xué)者擔(dān)心DC后患者容易出現(xiàn)腦組織骨創(chuàng)病，此時(shí)行CP感染概率較高，所以選擇在反復(fù)多次(一般>3次)行腰椎穿刺檢查腦脊液生化正常的情況下，首先行VPS治療早期腦積水，降低患者顱內(nèi)壓。VPS的原理為先行枕角穿刺，將分流管顱內(nèi)端置入腦室中，再經(jīng)由耳后、頸、胸的皮下隧道將腹腔端置入腹膜腔，通過腹膜腔較強(qiáng)的吸收作用吸收分流的腦脊液。除了VPS外，臨床還曾采用腦室心包分流術(shù)、腰大池腹腔分流術(shù)和腦室外引流術(shù)處理腦積水。但因腦室心包分流術(shù)容易產(chǎn)生心包炎、心包壓塞、心律失常等嚴(yán)重并發(fā)癥，目前臨床已不使用。腰大池腹腔分流術(shù)雖操作簡便，避免了顱內(nèi)操作導(dǎo)致的感染風(fēng)險(xiǎn)，但因椎管狹窄常發(fā)生分流管堵塞，需反復(fù)通管，同時(shí)也會造成醫(yī)源性感染。腦室外引流術(shù)因保留時(shí)間的限制，常作為早期腦積水的非手術(shù)治療。所以在多角度綜合考慮下，臨床仍選用VPS作為治療腦積水的常規(guī)術(shù)式。

Wu等[46]的研究證明，早期腦積水診斷明確后越早行VPS，患者預(yù)后越好。行VPS后，特發(fā)性顱壓腦積水的不成比例腦脊液分布在經(jīng)過代償期、失代償期和恢復(fù)期后轉(zhuǎn)變?yōu)檎龖B(tài)分布。分流術(shù)后早期，腦室和蛛網(wǎng)膜下腔體積均減小，而蛛網(wǎng)膜下腔的凸性部分體積增大。隨后，在分流中期，雖然顱內(nèi)腦脊液不斷從大腦側(cè)裂和基底池向凸性蛛網(wǎng)膜下腔再分配，但腦室總?cè)萘亢椭刖W(wǎng)膜下腔總?cè)萘烤锤淖儭７至骱?，腦室容積再次減少，但蛛網(wǎng)膜下腔容積反而增加。已有學(xué)者證明，行VPS能有效縮小腦室，提高患者GCS評分、格拉斯哥預(yù)后評分等，改善患者預(yù)后[47-48]。

但DC后的患者因缺少顱骨的保護(hù)，顱內(nèi)壓力不恒定，早年使用不可調(diào)壓分流管行腦室腹腔分流容易因壓力不可調(diào)節(jié)造成腦室分流過度或不足。近年來，Codman-Hakim可調(diào)壓式分流管的問世，使得行VPS后患者腦室壓力的控制成為可能。Codman-Hakim可調(diào)壓式分流管壓力范圍為30～200 mmH2O，可以滿足大部分患者的需求，且其可以利用磁場進(jìn)行體外調(diào)壓，避免了再次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。Meng等[49]對128例患者進(jìn)行回顧性分析表明，使用Codman-Hakim可調(diào)壓分流管行VPS治療能減少患者術(shù)后的并發(fā)癥，且能更好地改善患者的預(yù)后。另有相關(guān)研究證明了Codman-Hakim可調(diào)壓分流管的有效性和安全性[50-52]。

3.3同步行CP和VPS 隨著快速康復(fù)外科理念的普及，不少學(xué)者對DC后顱骨缺損合并早期腦積水的患者開始嘗試早期(去骨瓣術(shù)后3個(gè)月內(nèi))同期行CP和VPS。其主要原因?yàn)椋孩賴鴥?nèi)外文獻(xiàn)中，關(guān)于早期同期行CP及VPS的相關(guān)研究較少，多數(shù)文獻(xiàn)將CP的手術(shù)時(shí)機(jī)固定在去骨瓣術(shù)后6個(gè)月。近年來，隨著早期CP臨床研究的增多，CP的手術(shù)時(shí)間窗開始提前，這使得同期行CP及VPS有了實(shí)踐依據(jù)。②隨著無菌觀念的發(fā)展、手術(shù)操作的進(jìn)步、新型術(shù)中材料(PEEK、抗感染可調(diào)壓分流管等)的應(yīng)用，早期同期行CP及VPS的術(shù)后并發(fā)癥較分期手術(shù)無明顯增加，顯示了其安全性。張國斌等[53]的研究顯示，PEEK材料在同期行VPS及CP中體現(xiàn)出良好的效果，使用PEEK材料進(jìn)行顱骨修補(bǔ)的患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率明顯降低。付學(xué)良等[54]提出，使用腹腔鏡置入腦室分流管腹腔段可減少腹腔切口感染，且更有利于分流管在腹腔中的定位。③神經(jīng)功能在DC后1～3個(gè)月恢復(fù)較快，早期同步行CP及VPS能從形態(tài)上恢復(fù)顱骨正常結(jié)構(gòu)，調(diào)整腦室大小，避免了因大氣壓力造成的腦組織二次損傷，符合神經(jīng)康復(fù)的病理生理過程。④研究表明，全身麻醉術(shù)后患者皮質(zhì)醇、血管緊張素等應(yīng)激激素水平升高，可對腦組織、心肌細(xì)胞、腎小管等造成不同程度的損傷[55-57]。而同期行CP及VPS相較分期手術(shù)可降低多次全身麻醉的風(fēng)險(xiǎn)和減輕手術(shù)應(yīng)激對患者造成的損傷。⑤同期手術(shù)能縮短患者的住院時(shí)間，減少醫(yī)療費(fèi)用。

邱炳輝等[58]采用回顧性研究的方式，證明了早期同期行CP和VPS相較分期手術(shù)能更好地提高患者的日常生活活動能力Barthel指數(shù)、Fugl-Meyer運(yùn)動功能情況評分、GCS評分、格拉斯哥預(yù)后評分等，改善患者預(yù)后，提高患者的生活質(zhì)量。有學(xué)者通過對比同期行CP和VPS與分期手術(shù)患者術(shù)后1個(gè)月內(nèi)的冠狀動脈CT血管造影及腦氧飽和度觀察患者腦組織血流灌注情況發(fā)現(xiàn)，同期手術(shù)患者腦組織血流灌注優(yōu)于分期手術(shù)，且患者術(shù)后切口愈合不良、感染、硬膜外積液等并發(fā)癥的發(fā)生率無明顯變化，進(jìn)一步驗(yàn)證了同期手術(shù)的優(yōu)勢[59-61]。

4 小 結(jié)

對于DC單純顱骨缺損的患者，早期(去骨瓣術(shù)后3個(gè)月內(nèi))行CP能更好地促進(jìn)患者神經(jīng)功能康復(fù)，改善患者預(yù)后，且并發(fā)癥發(fā)生率較晚期顱骨修補(bǔ)無明顯增加。針對DC后顱骨缺損合并早期腦積水的患者，若早期(去骨瓣術(shù)后2周內(nèi))腦積水未自行緩解，盡早行VPS能提高患者生存質(zhì)量，且早期(去骨瓣術(shù)后3個(gè)月內(nèi))同期行CP及VPS較分期手術(shù)的療效更好。然而，由于缺少多中心大樣本的回顧性分析，研究結(jié)果的普遍性受限，但可為下一步針對DC后顱骨缺損合并早期腦積水的患者手術(shù)時(shí)機(jī)和方式的選擇提供一定依據(jù)。