經(jīng)顱多普勒超聲無創(chuàng)性評價顱腦創(chuàng)傷患者顱內(nèi)壓的臨床研究

常濤 高立 楊彥龍 李立宏

根據(jù)《顱腦創(chuàng)傷救治指南》推薦的治療策略，以顱內(nèi)壓（ICP）＜ 20 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、腦灌注壓（CPP）60 ～70 mm Hg為目標(biāo)的導(dǎo)向治療可有效降低重型顱腦創(chuàng)傷（sTBI）患者的病死率［1-2］；而有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測作為顱內(nèi)壓監(jiān)測的“金標(biāo)準(zhǔn)”則是顱腦創(chuàng)傷患者顱內(nèi)壓目標(biāo)導(dǎo)向治療的決策基礎(chǔ)，然而由于顱內(nèi)出血、感染等與操作相關(guān)的并發(fā)癥，加之費用昂貴、零點漂移等因素大大限制了該項技術(shù)的臨床推廣應(yīng)用［3-4］。經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）是一種無創(chuàng)性檢查技術(shù)，近年廣泛應(yīng)用于神經(jīng)危重癥患者，通過對腦血流量和顱內(nèi)壓的監(jiān)測與評估，指導(dǎo)臨床管理，尤其對于在特殊環(huán)境下無法實施有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測的患者，TCD 可識別腦低灌注狀態(tài)，有助于早期恢復(fù)腦血流［5-6］。然而，視神經(jīng)鞘直徑（ONSD）和搏動指數(shù)（PI）這兩項TCD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓的指標(biāo)，與顱內(nèi)壓間的相關(guān)性及其預(yù)測顱內(nèi)壓增高的能力目前尚未得到充分研究，本研究以空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院神經(jīng)外科重癥監(jiān)護中心近年治療的68例顱腦創(chuàng)傷患者為觀察對象，回顧分析所有患者的診斷與治療過程，以探討TCD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓的敏感性、特異性和診斷準(zhǔn)確性。

對象與方法

一、研究對象

1.納入標(biāo)準(zhǔn) （1）閉合性顱腦創(chuàng)傷。（2）年齡＞16 歲。（3）創(chuàng)傷至入院時間 ≤ 24 h。（4）入院時Glasgow昏迷量表（GCS）評分≥4分。（5）入院后接受開顱血腫清除術(shù)并留置有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測探頭。（6）經(jīng)TCD 無創(chuàng)性評估視神經(jīng)鞘和大腦中動脈（MCA），并獲得高質(zhì)量圖像。（7）術(shù)后重癥監(jiān)護管理時間≥1 周。（8）患者及其家屬對監(jiān)測項目知情并簽署知情同意書。

2.排除標(biāo)準(zhǔn) （1）開放性顱腦創(chuàng)傷。（2）顱腦創(chuàng)傷合并視神經(jīng)損傷或既往有視神經(jīng)病變。（3）GCS評分為3分或為腦疝晚期。（4）接受過頭頸部血管病變并行支架植入術(shù)。（5）既往有開顱手術(shù)史。（6）無法獲得高質(zhì)量TCD圖像。

3.一般資料 選擇2018年1月至2019年3月在我院神經(jīng)外科重癥監(jiān)護中心住院治療的68 例顱腦創(chuàng)傷患者，男性46例，女性22例；年齡16 ～68 歲，平均（46.17±16.87）歲；創(chuàng)傷至入院時間1 ～20 h，中位時間7.00（5.00，18.50）h；入院至手術(shù)時間4 ～ 36 h，中位時間13（8，28）h。致傷原因為車禍傷（51 例占75%）、跌落傷（13 例占19.12%）、墜物砸傷（4 例占5.88%）。入院時 GCS 評分 4 ～ 11 分，平均（6.59±2.45）分；單側(cè)腦疝形成者25 例（36.76%），雙側(cè)腦疝形成6 例（8.82%），無腦疝形成37 例（54.41%）；腦挫裂傷35 例（51.47%），腦實質(zhì)血腫21 例（30.88%），硬膜下血腫7 例（10.29%），硬膜外血腫3 例（4.41%），蛛網(wǎng)膜下腔出血5 例（7.35%），腦梗死4 例（5.88%）。所有患者均行開顱血腫清除術(shù)并留置有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測探頭，其中 51 例（75%）去除骨瓣，17 例（25%）還納骨瓣；53 例（77.94%）顱內(nèi)壓探頭類型為腦室型，15例（22.06%）為腦實質(zhì)型。

二、研究方法

1.有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測 所有患者均于血腫清除術(shù)中留置有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測探頭［腦實質(zhì)型探頭（REF-826631 型）或腦室型探頭（REF-826632 型）］，購自美國 Codman，Johnson & Johnson Professional 公司。腦實質(zhì)型探頭置于創(chuàng)傷側(cè)或創(chuàng)傷嚴(yán)重側(cè)腦實質(zhì)內(nèi)2 ～3 cm，腦室型探頭常規(guī)經(jīng)側(cè)腦室額角穿刺點置入腦室內(nèi)，術(shù)后顱內(nèi)壓監(jiān)測探頭留置1 周。以顱內(nèi)壓≥20 mm Hg 為增高，行以顱內(nèi)壓＜20 mm Hg、腦灌注壓60 ～70 mm Hg為目標(biāo)的導(dǎo)向治療。

2.TCD 監(jiān)測 （1）腦血流監(jiān)測：采用美國GE 公司生產(chǎn)的LOGIQ-E9 型彩色超聲波診斷儀監(jiān)測雙側(cè)大腦中動脈血流量，記錄收縮期峰值流速（PSV）、舒張期末流速（EDV）、平均流速（Vm）和搏動指數(shù)（PI）。大腦中動脈 Vm ＜ 30 cm/s、EDV ＜ 20 cm/s 且PI ＞ 1.40，診斷為腦缺血。大腦中動脈 Vm 為 120 ～200 cm/s 時，需探查頸內(nèi)動脈顱外段（eICA），記錄Vm，并計算離登指數(shù)（LR），LR=MCAVm/eICAVm，以鑒別腦血管充血與腦血管痙攣，大腦中動脈Vm為120 ～ 200 cm/s 并且LR ≤ 3，診斷為腦血管充血；大腦中動脈 Vm 為 120 ～ 200 cm/s 且 LR ＞ 3 或 Vm ＞200 cm/s，診斷為腦血管痙攣。術(shù)后患者每日至少監(jiān)測1 次腦血流量，若病情變化隨時床旁監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù)。（2）ONSD 測量：將 7.50 ～ 10.00 MHz 探頭置于視盤后方3 mm，測量ONSD，每只眼球測量2 次，取平均值。以O(shè)NSD ≥5 mm 作為預(yù)測顱內(nèi)壓增高臨界值。

3.統(tǒng)計分析方法 采用SPSS 24.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。呈正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)間距［M（P25，P75）］表示。顱內(nèi)壓與ONSD 和PI 的相關(guān)性采用Pearson 相關(guān)分析。繪制受試者工作特征曲線（ROC 曲線）并計算曲線下面積（AUC），計算 ONSD 和 PI 診斷顱內(nèi)壓增高（ICP ≥20 mm Hg）的靈敏度和特異度。以P≤0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

Pearson 相關(guān)分析顯示，術(shù)后1 周顱內(nèi)壓與ONSD 呈正相關(guān)（r=0.679，P=0.000）。根據(jù)顱內(nèi)壓分層（≥ 20 和 ＜ 20 mm Hg），ICP ≥ 20 mm Hg（r=0.665，P=0.000）和 ＜ 20 mm Hg（r=0.358，P=0.006）與ONSD 均呈正相關(guān)關(guān)系；根據(jù)ONSD 分層（≥5和＜5 mm），ONSD ≥ 5 mm 時與顱內(nèi)壓呈正相關(guān)（r=0.644，P=0.000），＜ 5mm 時則與顱內(nèi)壓無關(guān)聯(lián)性（r=0.376，P=0.137）。

Pearson 相關(guān)分析顯示，術(shù)后1 周顱內(nèi)壓與PI 呈正相關(guān)（r=0.458，P=0.000），且術(shù)后不同時期關(guān)聯(lián)性有所不同：術(shù)后1 ～2 d（術(shù)后早期）二者無關(guān)聯(lián)性（r=-0.055，P=0.705），術(shù)后3 ～5 d（腦水腫高峰期；r=0.508，P=0.001）和6 ～ 7 d（腦水腫逐漸消退期；r=0.645，P=0.000）二者均呈正相關(guān)。根據(jù)顱內(nèi)壓進(jìn)一步分層，ICP ≥ 20 mm Hg（r=0.716，P=0.000）和15 ～ 20 mm Hg（r=0.705，P=0.000）時與 PI 呈正相關(guān)，ICP ＜ 15 mm Hg 時與 PI 無關(guān)聯(lián)性（r=-0.120，P=0.366）；根據(jù) PI 分層（≥ 1.20 和 ＜ 1.20），無論 PI ≥1.20（r= 0.350，P= 0.021）或 ＜ 1.20（r= 0.282，P=0.029）與ICP均呈正相關(guān)。

根據(jù)顱腦創(chuàng)傷患者顱內(nèi)壓、ONSD、PI 測值，假設(shè)不同臨界點，獲得一系列診斷靈敏度和特異度：以靈敏度為縱坐標(biāo)，1-特異度為橫坐標(biāo)，繪制ROC曲線。該曲線下面積反映的范圍即為診斷準(zhǔn)確性，越接近 1，ONSD 和 PI 診斷 ICP ≥ 20 mm Hg（顱內(nèi)壓增高）的精確度越高。ONSD 診斷ICP ≥20 mm Hg的曲線下面積為 0.900（95%CI：0.831 ～ 0.969，P=0.000；圖1），靈敏度為0.821、特異度0.931，該曲線下面積相對應(yīng)的ONSD 臨界值為5 mm。PI 診斷ICP ≥ 20 mm Hg 的 曲 線 下 面 積 為 0.729（95%CI：0.623 ～ 0.834，P=0.000；圖2），靈敏度為0.483、特異度0.860，該曲線下面積對應(yīng)的PI臨界值為1.20。進(jìn)一步繪制 ONSD ≥ 5 mm 聯(lián)合 PI ≥ 1.20 診斷 ICP ≥ 20 mm Hg 的 ROC 曲 線 ，曲 線 下 面 積 0.943（95%CI：0.866 ～ 1.000，P=0.000；圖3），診斷靈敏度為1.000、特異度0.857，表明ONSD ≥5 mm 聯(lián)合PI ≥1.20診斷ICP ≥20 mm Hg 的敏感性、特異性和診斷準(zhǔn)確性更高。

討 論

圖 1 ROC 曲線顯示，ONSD 診斷 ICP ≥ 20 mm Hg 的曲線下面積為0.900（95%CI：0.831 ～ 0.969，P=0.000）Figure 1 ROC showed for prediction ICP ≥20 mm Hg with ONSD, the AUC value was 0.900 (95%CI: 0.831-0.969, P =0.000).

圖 2 ROC 曲線顯示，PI 診斷 ICP ≥ 20 mm Hg 的曲線下面積為 0.729（95%CI：0.623 ～ 0.834，P=0.000）Figure 2 ROC showed for prediction ICP ≥20 mm Hg with PI, the AUC value was 0.729 (95%CI: 0.623-0.834, P =0.000).

視神經(jīng)鞘是硬腦膜在視神經(jīng)管內(nèi)的延續(xù)，健康成人ONSD 為2.20 ～5.00 mm。既往研究顯示，顱內(nèi)壓增高（P=0.015）和視神經(jīng)鞘增寬（P=0.035）均是重型顱腦創(chuàng)傷患者死亡的危險因素［7］，因此ONSD理論上可以反映顱內(nèi)壓水平［8］。目前尚缺乏統(tǒng)一的ONSD 診斷顱內(nèi)壓增高的標(biāo)準(zhǔn)，同時缺乏不同顱內(nèi)壓水平下二者的相關(guān)性研究。既往研究均以O(shè)NSD 5 mm 為診斷顱內(nèi)壓增高（ICP ≥ 20 mm Hg）的閾值［9-11］。在本研究中，Pearson 相關(guān)分析顯示，術(shù)后 1 周顱內(nèi)壓與ONSD 呈正相關(guān)關(guān)系（r= 0.679，P=0.000），且顱內(nèi)壓增高（ICP ≥20 mm Hg）時二者相關(guān)性較顱內(nèi)壓正常（ICP ＜20 mm Hg）時更加顯著（r=0.665 對r=0.358）；ROC 曲線顯示，ONSD 診斷顱內(nèi)壓增高（ICP ≥20 mm Hg）的曲線下面積為0.900（95%CI：0.831 ～ 0.969，P=0.000），其所對應(yīng)的臨界值即為5 mm。這一結(jié)果符合顱腦創(chuàng)傷后的病理生理改變，顱內(nèi)壓越高、ONSD 越寬。Maissan 等［12］的研究顯示，顱腦創(chuàng)傷患者氣管切開后顱內(nèi)壓升至≥20 mm Hg時，ONSD迅速增至≥5 mm，因此ONSD的增加能夠快速、準(zhǔn)確地反映顱內(nèi)壓的增高變化。Rajajee 等［13］的研究結(jié)果同樣支持上述結(jié)論，即顱內(nèi)壓增高時ONSD 迅速增加，而顱內(nèi)壓恢復(fù)至正常水平時其仍處于增寬水平，因此相較于顱內(nèi)壓的降低，ONSD 的降低具有延遲性，這可能導(dǎo)致根據(jù)ONSD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓時易引起過度治療。本研究也進(jìn)一步證實了ONSD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓的延遲性，ONSD ≥5 mm 時與顱內(nèi)壓具有較強的正相關(guān)關(guān)系（r=0.644，P=0.000），而ONSD ＜ 5 mm 時則與顱內(nèi)壓無關(guān)聯(lián)性（r=0.376，P=0.137）；且顱內(nèi)壓正常（ICP ＜20 mm Hg）時二者相關(guān)性弱于顱內(nèi)壓增高（ICP ≥ 20 mm Hg）時（r=0.358 對r=0.665），提示在繼發(fā)性腦損傷的演變過程中，唯有顱內(nèi)壓增高導(dǎo)致ONSD ≥5 mm時，二者的相關(guān)性才顯現(xiàn)出來，此時再采取治療措施可能會延誤治療時機。因此，不同顱內(nèi)壓水平下的ONSD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓的準(zhǔn)確性有所差異。

圖 3 ROC 曲 線 顯 示 ，ONSD ≥ 5 mm 聯(lián) 合 PI ≥ 1.20 診斷ICP ≥ 20 mm Hg 的曲線下面積為 0.943（95%CI：0.866 ～1.000，P=0.000）Figure 3 ROC showed for prediction ICP ≥20 mm Hg with a combination of ONSD ≥ 5 mm and PI ≥ 1.20, the AUC value was 0.943 (95%CI: 0.866-1.000, P=0.000).

在生理狀況下，腦血流自動調(diào)節(jié)（CA）能力正常，顱內(nèi)壓增高可導(dǎo)致腦小血管順應(yīng)性擴張，腦血管阻力減小，從而保持腦血流相對穩(wěn)定［14-15］。PI 可以反映腦血管遠(yuǎn)端阻力的變化，是評價腦小血管順應(yīng)性和彈性的重要指標(biāo)，其計算公式為：PI=（PSVEDV）/Vm。當(dāng)腦血流自動調(diào)節(jié)能力受損時，腦小血管失去擴張能力，顱內(nèi)壓增高導(dǎo)致腦血管阻力增加，PI 進(jìn)行性升高，腦血流量減少。由此可見，當(dāng)腦血流自動調(diào)節(jié)能力受損時，有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測與PI無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓具有較高的一致性［16］。但也有學(xué)者對PI與顱內(nèi)壓的相關(guān)性持有異議：Bellner等［17］的研究顯示，PI 與顱內(nèi)壓呈正相關(guān)（r=0.938，P＜0.001），PI診斷顱內(nèi)壓增高（ICP ＞20 mm Hg）的靈敏度為 0.89、特異度 0.92，并推算出 PI ＞ 2.13 時 ICP ＞22 mm Hg、PI ＜ 1.20 時 ICP ＜ 12 mm Hg。Prunet等［18］認(rèn)為，PI 可以反映顱內(nèi)壓水平，其診斷顱內(nèi)壓增高（≥20 mm Hg）的ROC 曲線下面積為0.901（95%CI：0.794 ～ 1.000，P＜ 0.01），靈敏度為 0.800、特異度0.900，其所對應(yīng)的 PI 臨界值為 1.35。de Riva 等［19］則認(rèn)為PI 并非壓力指標(biāo)，不能準(zhǔn)確反映患者顱內(nèi)壓水平。Behrens 等［20］的觀點是：顱內(nèi)壓受腦灌注壓、心率、脈壓差（PP）、腦血管阻力、腦血管順應(yīng)性、腦血流自動調(diào)節(jié)能力等多種因素的影響，并提出計算公式：

其中，a1 為收縮壓與舒張壓的差值，CPPm 為平均動脈壓，Ra 為腦血管阻力，Ca 為腦血管順應(yīng)性，HR 為心率。本研究Pearson 相關(guān)分析顯示，術(shù)后1 周顱內(nèi)壓與PI 具有相對較弱的正相關(guān)關(guān)系（r=0.458，P=0.000），但是隨著顱內(nèi)壓的增高（＜ 15、15 ～ 20 和 ≥20 mm Hg），二者之間的相關(guān)性從無（P=0.366）到有再逐漸增強（r=0.705 對r=0.716）；且術(shù)后不同時期二者相關(guān)性不同，術(shù)后1 ～2 天（術(shù)后早期）二者無關(guān)聯(lián)性，術(shù)后3 ～5 天（腦水腫高峰期）和6 ～7 天（腦水腫逐漸消退期）二者均呈正相關(guān)，表明繼發(fā)性腦損傷越嚴(yán)重、顱內(nèi)壓增高越明顯、PI 與顱內(nèi)壓的相關(guān)性越強。進(jìn)一步根據(jù)PI 分層，PI ≥1.20 與顱內(nèi)壓的相關(guān)性強于PI ＜1.20（r=0.350對r=0.282）。ROC曲線顯示，PI 診斷顱內(nèi)壓增高（ICP ≥ 20 mm Hg）的曲線下面積為0.729（95%CI：0.623～0.834，P=0.000），其所對應(yīng)的臨界值為1.20，表明PI 增加時顱內(nèi)壓增高，應(yīng)予以緊急干預(yù)。提示PI 可以作為顱內(nèi)壓增高、腦灌注壓降低的動態(tài)指標(biāo)，而不宜僅從顱內(nèi)壓角度反映其臨床價值。

本研究結(jié)果還顯示，ONSD ≥ 5 mm 聯(lián)合 PI ≥1.20 診斷顱內(nèi)壓增高（ICP ≥20 mm Hg）的ROC 曲線下面積為0.943（95%CI：0.866 ～ 1.000，P=0.000），均高于ONSD 和PI 單一診斷顱高壓增高的曲線下面積。因此我們認(rèn)為，通過TCD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓時，ONSD 增寬聯(lián)合PI 增加診斷顱內(nèi)壓增高的準(zhǔn)確性更高。

TCD 監(jiān)測參數(shù)可以反映顱腦創(chuàng)傷患者腦血流動力學(xué)和顱內(nèi)壓改變，當(dāng)無法開展有創(chuàng)性顱內(nèi)壓監(jiān)測或懷疑其準(zhǔn)確性時，通過合理解讀TCD 監(jiān)測參數(shù)，同樣可提供治療依據(jù)，但是在解讀參數(shù)時應(yīng)了解其所表達(dá)的病理生理學(xué)意義。本研究存在的局限性：（1）為單中心回顧性研究，樣本量較小。（2）顱內(nèi)壓監(jiān)測應(yīng)為連續(xù)性，而TCD 監(jiān)測ONSD 和大腦中動脈PI是間斷性的，且不同醫(yī)師進(jìn)行TCD 監(jiān)測獲取數(shù)據(jù)時可能存在選擇偏倚。（3）一方面部分患者術(shù)后保留骨瓣，超聲穿透顱骨時發(fā)生衰減，相對于去除骨瓣的患者，PI 存在差異；另一方面術(shù)后早期眼瞼腫脹嚴(yán)重，術(shù)后晚期眼瞼腫脹消退，使得ONSD 亦存在差異；均可能對研究結(jié)論產(chǎn)生一定的影響。今后尚待前瞻性大樣本臨床研究進(jìn)一步證實TCD 無創(chuàng)性評估顱內(nèi)壓的可靠性。

利益沖突無