顱骨修補(bǔ)術(shù)后顱內(nèi)壓及腦血流變化的臨床研究

萬文武 吳海波 滕志朋 彭 形 王 廣

重慶市中醫(yī)院，重慶 400021

當(dāng)各種創(chuàng)傷性腦損傷［1-2］、自發(fā)性腦出血［3］、大面積腦梗死［4］等所致顱內(nèi)壓力惡性增高、腦疝形成并通過常規(guī)保守治療措施不能有效干預(yù)時(shí)，實(shí)施去顱骨瓣減壓手術(shù)便是挽救患者生命的有效手段［5］。去骨瓣減壓術(shù)可擴(kuò)大顱腔容積，能有效降低顱內(nèi)壓力，但病人由于顱腔失去密閉性，容積相對擴(kuò)大，且因大氣壓及腦組織自身重力的影響，使腦組織向進(jìn)心端推移，造成塌陷，影響腦脊液循環(huán)，導(dǎo)致顱骨缺損患者顱內(nèi)壓改變。顱腔內(nèi)的壓力波動導(dǎo)致顱內(nèi)血管的調(diào)節(jié)能力減弱，腦組織與血液之間的物質(zhì)交換受到影響，繼而出現(xiàn)相應(yīng)受損區(qū)域的腦組織萎縮，由此引起的一系列臨床癥狀，即顱骨缺損綜合征［6］。嚴(yán)重者可出現(xiàn)意識下降，顱骨缺損側(cè)瞳孔出現(xiàn)改變，缺損部位明顯凹陷，觸摸壓力低，甚至可能危及生命，即所謂的環(huán)鋸綜合征［7-8］。因此，一般在患者顱內(nèi)情況好轉(zhuǎn)可擇期行顱骨缺損修補(bǔ)，目前對顱骨缺損修補(bǔ)手術(shù)時(shí)機(jī)尚有爭論，一般選擇在患者原發(fā)疾病平穩(wěn)后3～6個(gè)月行顱骨修補(bǔ)手術(shù)治療［9-12］。顱骨修補(bǔ)手術(shù)為治療顱骨缺損的主要方法，作為一種重建型手術(shù)，因其可恢復(fù)去顱骨瓣減壓術(shù)后顱骨結(jié)構(gòu)完整性、改善長時(shí)間大面積顱骨缺損所致的顱內(nèi)壓平衡失調(diào)、大腦皮質(zhì)血流和腦脊液動力學(xué)紊亂等情況［13-14］，已在各級醫(yī)院神經(jīng)外科廣泛開展。相關(guān)研究表明，多數(shù)顱骨修補(bǔ)術(shù)后患者神經(jīng)功能較術(shù)前有明顯的恢復(fù)或改善，目前認(rèn)為可能是顱骨修補(bǔ)手術(shù)恢復(fù)顱腔生理密閉性，消除了外界對顱內(nèi)壓力的干擾因素并解除腦組織受到的壓迫［15］，同時(shí)促進(jìn)腦組織血流動力學(xué)的恢復(fù)，消除外界壓力對大腦表面血管的直接作用，從而促進(jìn)腦組織血液循環(huán)，改善腦組織的新陳代謝，并促進(jìn)神經(jīng)功能康復(fù)［16］，但具體機(jī)制至今仍未完全明確。本研究采用CT灌注成像對三維鈦網(wǎng)顱骨修補(bǔ)術(shù)前、術(shù)后腦內(nèi)灌注變化情況進(jìn)行探討，同時(shí)監(jiān)測術(shù)前、術(shù)后顱內(nèi)壓力變化情況，以期發(fā)現(xiàn)顱骨修補(bǔ)前后顱內(nèi)壓及腦血流的變化規(guī)律，從而對臨床及時(shí)、科學(xué)、合理、安全地開展顱骨修補(bǔ)手術(shù)治療顱骨缺損，同時(shí)探尋顱骨修復(fù)可能促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)的部分機(jī)制，從而更好地指導(dǎo)臨床治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料本試驗(yàn)在重慶市中醫(yī)院倫理委員會指導(dǎo)下實(shí)施，試驗(yàn)前患者或監(jiān)護(hù)人充分知情同意，并獲得患者或監(jiān)護(hù)人授權(quán)同意。選取2018-03—2019-03 在重慶市中醫(yī)院神經(jīng)外科進(jìn)行三維鈦網(wǎng)顱骨修補(bǔ)手術(shù)病例20 例，其中男13 例，女7 例，年齡25～78（55.55±12.82）歲，其中創(chuàng)傷性腦損傷10 例，自發(fā)性腦出血8 例，腦梗死2 列，均為單側(cè)顱骨缺損病例，顱骨缺損6 cm×6 cm～12 cm×15 cm，面積（89.10±34.70）cm2，顱骨修補(bǔ)手術(shù)距離去顱骨瓣減壓時(shí)間為32～370（97.02±75.05）d。見表1、圖1。

圖1 兩位患者顱骨修補(bǔ)術(shù)前、顱骨修補(bǔ)術(shù)后頭顱CT骨窗三維成像Figure 1 Three-dimensional images of CT bone windows of the skulls of two patients before and after the cranioplasty

表1 20例患者臨床資料Table 1 Clinical data of 20 patients

1.2 CT 灌注成像檢測方法使用美國GE 公司Hispeed dual 64 排雙螺旋CT 進(jìn)行檢查，所有患者在檢查前常規(guī)CT 平掃定位，選擇CT 腦灌注掃描層面。靜脈注入碘海醇（370 mgI/mL，總量約為50 mL，注射流率5 mL/s）后開始掃描，將掃描得到的灌注圖像進(jìn)行處理，得到腦組織的灌注參數(shù)圖像。對觀察區(qū)域（大腦皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、大腦白質(zhì)區(qū)）不同層面進(jìn)行3 次測量取平均值，避開引起容積效應(yīng)的部位，通過軟件整理出腦血流容量（CBV）、腦血流流量（CBF）、造影劑平均通過時(shí)間（MMT）和對比劑達(dá)到峰值的時(shí)間（TTP），CT 腦灌注成像時(shí)間點(diǎn)選擇在顱骨缺損修補(bǔ)術(shù)前和術(shù)后1周。

1.3 顱內(nèi)壓力測定所有病人術(shù)前1 d 和術(shù)后1 周行腰椎穿刺術(shù)，為減少操作誤差，所有腰椎穿刺術(shù)均由同一熟練神經(jīng)外科醫(yī)師操作，測定顱內(nèi)壓力，記錄數(shù)據(jù)備用。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，計(jì)量資料采用配對t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者顱骨修補(bǔ)前后顱內(nèi)壓變化情況本組病例20 例，術(shù)后1 周患者顱內(nèi)壓力由術(shù)前1 d 的（75.00±22.33）mmH2O 升高至（131.25±20.77）mmH2O（1 mmH2O=0.009 8 kPa），提示顱骨修補(bǔ)術(shù)后1周顱內(nèi)壓力較術(shù)前1天明顯升高（t=11.42，P＜0.05）。見圖2。

圖2 顱骨修補(bǔ)前后顱內(nèi)壓變化情況Figure 2 Changes in intracranial pressure before an after skull repair

2.2 顱骨修補(bǔ)前后大腦皮質(zhì)、基底節(jié)、大腦白質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP 變化顱骨缺損修補(bǔ)術(shù)前和術(shù)后1周在觀測區(qū)（大腦皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、大腦白質(zhì)區(qū)）行CTP檢測，結(jié)果提示，顱骨修補(bǔ)術(shù)后患側(cè)大腦皮質(zhì)區(qū)CBF、CBV 較術(shù)前明顯增加（P＜0.05），術(shù)后MMT、TTP 較術(shù)前明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；大腦皮質(zhì)區(qū)術(shù)前患側(cè)CBF、CBV 均低于健側(cè)（P＜0.05），而MMT、TTP均高于健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；顱骨修補(bǔ)術(shù)后基底節(jié)區(qū)、大腦白質(zhì)區(qū)CBF、CBV術(shù)后較術(shù)前有所增加，術(shù)后MMT、TTP較術(shù)前有所下降，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表2～4、圖3～4。

圖3 顱骨修補(bǔ)術(shù)前患側(cè)大腦皮質(zhì)區(qū)與健側(cè)大腦皮質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況Figure 3 The changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the cerebral cortex and the contralateral cerebral cortex before the cranioplasty

表2 顱骨修補(bǔ)手術(shù)前后大腦皮質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 2 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the cerebral cortex before and after the skull repair operation （±s）

表2 顱骨修補(bǔ)手術(shù)前后大腦皮質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 2 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the cerebral cortex before and after the skull repair operation （±s）

注：術(shù)后與術(shù)前相比，*P＜0.05；術(shù)前健側(cè)與患側(cè)相比，＃P＜0.05

時(shí)間術(shù)前術(shù)后CBF［mL/（100 g·min）］患側(cè)5.43±0.98 8.98±2.14*CBV（mL/100 g）患側(cè)1.26±0.35 2.65±0.53*MMT（s）患側(cè)21.13±3.21 14.01±0.42*TTP（s）患側(cè)21.22±1.16 16.03±1.41*健側(cè)13.73±1.79#13.71±2.06健側(cè)16.22±3.50#14.92±4.25健側(cè)2.47±0.65#3.20±1.42健側(cè)12.67±0.96#11.50±1.35

表3 顱骨修補(bǔ)手術(shù)前后基底節(jié)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 3 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the basal ganglia before and after skull repair surgery （±s）

表3 顱骨修補(bǔ)手術(shù)前后基底節(jié)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 3 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the basal ganglia before and after skull repair surgery （±s）

注：術(shù)前健側(cè)與患側(cè)相比，＃P＜0.05

時(shí)間術(shù)前術(shù)后CBF/［mL/（100 g·min）］患側(cè)14.40±4.66 16.64±5.48健側(cè)18.59±5.46 19.18±1.05 CBV/（mL/100 g）患側(cè)2.07±0.45 2.11±0.60健側(cè)2.38±0.16 3.54±1.81 MMT（s）患側(cè)18.15±0.19 15.59±3.41健側(cè)11.58±2.62#10.49±3.87 TTP（s）患側(cè)16.51±0.67 16.31±3.97健側(cè)15.21±3.85 16.51±0.83

表4 顱骨修補(bǔ)手術(shù)前后大腦白質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 4 Changes of white matter area CBF，CBV，MMT，TTP before and after skull repair surgery （±s）

表4 顱骨修補(bǔ)手術(shù)前后大腦白質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 4 Changes of white matter area CBF，CBV，MMT，TTP before and after skull repair surgery （±s）

注：術(shù)前健側(cè)與患側(cè)相比，＃P＜0.05

時(shí)間術(shù)前術(shù)后CBF/［mL/（100 g·min）］患側(cè)8.03±1.97 8.96±1.88健側(cè)14.32±3.57 14.25±3.35 CBV/（mL/100 g）患側(cè)1.20±0.26 1.45±0.44健側(cè)1.82±0.21#1.57±0.44 MMT（s）患側(cè)19.80±1.03 15.30±1.60健側(cè)12.19±1.80#12.56±2.45 TTP（s）患側(cè)19.19±2.01 17.47±2.13健側(cè)15.16±3.17 14.89±5.13

3 討論

目前去顱骨瓣減壓手術(shù)是各種創(chuàng)傷性腦損傷、自發(fā)性腦出血所致顱內(nèi)壓力進(jìn)行性增高、腦疝形成的有效治療方式［17-19］。顱骨缺失后正常腦組織在顱腔內(nèi)的位置隨之發(fā)生改變，從而對腦脊液循環(huán)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致顱骨缺損患者顱內(nèi)壓力發(fā)生變化，一系列的研究表明顱骨修補(bǔ)手術(shù)可從本源上解決這一問題［20-21］。本研究中，在顱骨修補(bǔ)術(shù)前1 d和術(shù)后1周行腰椎穿刺測定顱內(nèi)壓力，結(jié)果顯示顱骨修補(bǔ)術(shù)后1周顱內(nèi)壓水平較術(shù)前明顯增加，但均在正常顱內(nèi)壓范圍內(nèi)，提示顱骨修補(bǔ)術(shù)有利于正常顱內(nèi)壓的維持，可能有利于改善腦內(nèi)血流及腦脊液循環(huán)動力學(xué)，從而促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)，改善患者神經(jīng)功能缺失癥狀，提高患者生活質(zhì)量［22-23］。本研究中20例患者顱骨缺損面積均＞35 cm2，而有研究對147 例顱骨缺損患者術(shù)前、術(shù)后7 d、14 d分別行腰椎穿刺測定顱內(nèi)壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顱骨缺損面積≥35 cm2，缺損面積對顱內(nèi)壓影響極大，而經(jīng)顱骨修補(bǔ)術(shù)后顱內(nèi)壓均較術(shù)前明顯上升，還觀察到術(shù)后肢體障礙、癲癇及失語等顱骨缺損綜合征較術(shù)前均有明顯改善，且較高的顱內(nèi)壓恢復(fù)與顱骨修補(bǔ)術(shù)后認(rèn)知功能障礙明顯相關(guān)。PANWAR等［24］采用MRI 電影相位對比法測量6 例顱骨缺損患者室間孔、中腦導(dǎo)水管腦脊液流速，所有患者術(shù)后腦脊液流速均明顯增加，提示顱骨修補(bǔ)術(shù)后腦脊液循環(huán)速度明顯加快。顱骨修補(bǔ)術(shù)后顱內(nèi)壓較術(shù)前升高，但顱內(nèi)壓力仍在正常范圍內(nèi)，提示顱骨修補(bǔ)手術(shù)利于維持正常顱內(nèi)壓，而非造成顱內(nèi)高壓，因此，可以改變術(shù)前因缺乏顱骨屏障大氣壓導(dǎo)致腦皮質(zhì)受壓、皮質(zhì)血流較差的情況。同時(shí)，創(chuàng)傷性腦損傷、自發(fā)性腦出血導(dǎo)致大腦易發(fā)生蛛網(wǎng)膜下腔、軟腦膜下粘連，而蛛網(wǎng)膜慢性炎性改變可減少對腦脊液的吸收，由于存在顱骨缺損、腦內(nèi)容物順應(yīng)性增加，外界大氣壓通過頭皮直接作用于腦組織，這些因素均可導(dǎo)致腦血流量的減少和顱內(nèi)壓力改變，顱骨修補(bǔ)術(shù)后隨著顱腔骨性結(jié)果恢復(fù)完整、腦內(nèi)容物順應(yīng)性下降、外界大氣壓對腦組織的直接壓迫解除，血液及腦脊液循環(huán)動力改善，這些因素將會促進(jìn)腦皮質(zhì)血流增加和顱內(nèi)壓升高，二者在一定范圍內(nèi)相互作用可能是神經(jīng)系統(tǒng)良好預(yù)后的一個(gè)重要因素。

圖4 顱骨修補(bǔ)前后大腦皮質(zhì)區(qū)CBF、CBV、MMT、TTP變化情況Figure 4 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in cerebral cortex before and after skull repair

CT 腦灌注成像具有無創(chuàng)、可量化的優(yōu)點(diǎn)，可直觀關(guān)注參數(shù)的變化，可用CBF、CBV、MMT 和TTP 描述［25］。本研究采用CT 腦灌注成像對20 例顱骨修補(bǔ)術(shù)患者術(shù)前和術(shù)后1周進(jìn)行掃描，在灌注圖形對大腦皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、白質(zhì)區(qū)分別測量，結(jié)果顯示大腦皮質(zhì)區(qū)CBF、CBV 術(shù)后較術(shù)前明顯增加，術(shù)后MMT、TTP較術(shù)前明顯降低，與相關(guān)研究［26-28］結(jié)果一致，其中GANG等［28］對16例顱骨缺損手術(shù)患者術(shù)前2 d、術(shù)后10～15 d 行CTP掃描評估腦血流情況，結(jié)果表明CTP成像能準(zhǔn)確顯示顱骨修補(bǔ)術(shù)患者手術(shù)前后的腦血流動力學(xué)變化，顱骨修補(bǔ)術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)（10～15 d）顯著改善患側(cè)皮質(zhì)區(qū)的腦血流量，以滿足普遍的代謝需求，并能促進(jìn)患者腦功能康復(fù)［28］。WEN 等［29］也發(fā)現(xiàn)在重型顱腦損傷合并大面積顱骨缺損患者中行顱骨修補(bǔ)術(shù)后手術(shù)側(cè)和對側(cè)皮質(zhì)CBF 均明顯增加，對側(cè)和術(shù)側(cè)皮質(zhì)CBF差異減小，有利于患者的康復(fù)，可能與顱骨修補(bǔ)術(shù)后腦脊液循環(huán)恢復(fù)、顱內(nèi)壓改變有相關(guān)性［30］。創(chuàng)傷產(chǎn)生的瘢痕組織會增加大腦皮質(zhì)和蛛網(wǎng)膜下腔的壓力，同時(shí)也會增加來自大氣的壓縮效應(yīng)，這些累積效應(yīng)會改變腦血流動力學(xué)，導(dǎo)致局部血管外壓力增加，從而降低顱骨缺損區(qū)的血流量［31］，這為顱骨修補(bǔ)術(shù)后局部CBF增加提供了理論支撐。因此，顱骨修補(bǔ)手術(shù)前常規(guī)行CT腦灌注成像檢查是非常有必要的，不僅能夠?yàn)槭中g(shù)提供參考，也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)顱骨缺失區(qū)域血流情況，為定量評估腦血流變化情況提供依據(jù)，且可能有效評估術(shù)后患者神經(jīng)功能改善情況［32-24］。

本研究發(fā)現(xiàn)顱骨修補(bǔ)術(shù)后基底節(jié)區(qū)、大腦白質(zhì)區(qū)CBF、CBV較術(shù)前有所增加，MMT、TTP較術(shù)前有所下降，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明大腦皮質(zhì)區(qū)與基底節(jié)區(qū)、大腦白質(zhì)區(qū)的血流動力學(xué)存在明顯差異，可能原因是大腦皮質(zhì)區(qū)、基底節(jié)區(qū)、大腦白質(zhì)區(qū)血管分布、細(xì)胞結(jié)構(gòu)存在差異，同時(shí)也與監(jiān)測時(shí)間有密切關(guān)系。SARUBBO等［35］對6例顱骨修補(bǔ)術(shù)后不同時(shí)間間隔（1 周和3 個(gè)月）進(jìn)行CTP 成像檢查發(fā)現(xiàn)，術(shù)后1 周CBF、CBV值均有所增加，MMT降低，而在術(shù)后3個(gè)月顱內(nèi)CBF、CBV、MMT 較前變化不明顯，表明大腦血流動力學(xué)的變化可能不是隨時(shí)間恒定的，提示需要連續(xù)監(jiān)測及評估顱骨修補(bǔ)術(shù)后顱內(nèi)壓力、血流及腦脊液動力學(xué)改變，進(jìn)一步探討具體機(jī)制。

本研究表明，顱骨缺損后行顱骨修補(bǔ)可顯著提高顱內(nèi)壓力，改善患側(cè)大腦皮質(zhì)CBF，有效改善局部血流動力學(xué)及腦脊液循環(huán)動力學(xué)。CTP可作為顱骨修補(bǔ)手術(shù)病人術(shù)前評估的必要檢查，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)腦血流的變化，評估手術(shù)療效及預(yù)后。因此，對顱骨缺損患者進(jìn)行顱骨修補(bǔ)手術(shù)是必要的，手術(shù)有望改善局部腦灌注，為患者神經(jīng)功能恢復(fù)創(chuàng)造條件，同時(shí)顱骨修補(bǔ)手術(shù)還能改善局部外觀和保護(hù)腦組織，有利于改善患者心理情緒，增加其戰(zhàn)勝疾病的信心，從而更加積極主動地參與神經(jīng)康復(fù)計(jì)劃，提高生活質(zhì)量，改善預(yù)后。