【吉大第一医院】TCD及超声测量视神经鞘直径与脑炎患者颅内压增高的相关性

经颅多普勒超声及超声测量视神经鞘直径与脑炎患者颅内压增高的相关性

王思博 邢英琦 王翠翠 于泽洋 王丽娟

吉林大学第一医院神经内科和神经科学中心

摘要

目的 探讨经颅多普勒超声( TCD) 及超声测量视神经鞘直径( ONSD) 与脑炎患者颅内压增高的相关性。

方法 连续回顾性纳入2019 年10 月至2020 年1 月吉林大学第一医院神经内科和神经医学中心脑炎需行腰椎穿刺术的住院患者17 例,均行ONSD 和( 或) TCD 检查。行腰椎穿刺术,并记录颅内压的初压,将初压> 200 mmH2O 定义为颅内压增高,初压为80 ~ 200 mmH2O 为颅内压正常。根据颅内压结果,将17 例脑炎患者分为颅内压增高组( 10 例) 和颅内压正常组( 7 例) 。比较颅内压正常组及颅内压增高组患者基线资料、ONSD 及TCD 参数[收缩期峰值流速( PSV) 、舒张期末流速( EDV) 、平均血流速度( MV) 和血管搏动指数],并分析ONSD 与颅内压的相关性。

结果 ( 1) 颅内压正常组与增高组患者性别、年龄、体质量指数、收缩压、舒张压的差异均无统计学意义( 均P > 0. 05) ; 颅内压正常组ONSD 值低于颅内压增高组,组间差异有统计学意义[( 4. 2 ±0. 4) mm 比( 4. 9 ± 0. 4 ) mm,t = - 3. 873,P = 0. 002]。( 2) 两组患者双侧大脑中动脉PSV、EDV、MV 和搏动指数的组间差异均无统计学意义( 均P > 0. 05) 。( 3) 相关性分析结果显示,颅内压与ONSD 之间存在较好的相关性( r = 0. 87,P < 0. 01) 。结论初步分析显示,超声测量ONSD 可反映脑炎患者的颅内压增高。

关键词: 颅内压; 视神经鞘直径; 腰椎穿刺术; 超声,多普勒,经颅

颅内炎性疾病、颅脑损伤、脑静脉窦血栓形成、脑出血等病因均可引起颅内压增高,对颅内压增高患者及时诊断和正确处理十分重要。

目前,监测颅内压的方法多为有创性操作,如脑室内、脑实质内、硬膜下、硬膜外监测和腰椎穿刺等,存在出血、感染等并发症的风险。通过超声测量视神经鞘直径( optic nerve sheath diameter,ONSD) 可有效判断颅内压增高,并动态评估颅内压。经颅多普勒超声( TCD) 可检测颅内动脉的血流信号,随着颅内压增高至脑死亡的状态,TCD 可发现颅内动脉血流信号频谱形态的动态变化。但TCD 是否能可靠地反映脑炎患者病程中颅内压的增高尚不明确,且TCD 和超声测量ONSD 这两种方法在评估脑炎患者颅内压的适用性尚不清楚。本研究基于上述问题,通过对脑炎患者进行超声测量ONSD 和TCD 检查,探讨TCD 与超声测量ONSD 与脑炎患者颅内压增高的相关性和适用性。

1 对象与方法

1. 1 对象

回顾性连续纳入2019 年10 月至2020 年1 月吉林大学第一医院神经内科和神经医学中心需行腰椎穿刺术的脑炎住院患者17 例,均行ONSD 和( 或) TCD 检查,其中男10 例,女7 例; 年龄24 ~ 80 岁,平均( 49 ± 19) 岁; 颅内压为145 ~400 mmH2O,中位颅内压为260( 160,375) mmH2O;病毒性4 例,结核性4 例,化脓性2 例,抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎1 例,自身免疫性及其他原因脑炎6 例。根据颅内压结果,将17 例脑炎患者分为颅内压增高组( 10 例) 和颅内压正常组( 7 例) 。本研究方案经吉林大学第一医院伦理委员会审核批准( 19K128-01 ) ,患者或其家属签署了知情同意书。

纳入标准: ( 1) 年龄18 ~ 80 岁; ( 2) 因病情需要行腰椎穿刺术检查; ( 3) 初次发病,最终临床诊断为脑炎; ( 4) 无眼部疾病史,如眼部外伤、眼部肿瘤、视神经炎、青光眼等。排除标准: ( 1) 存在脑部外伤史,经影像学检查证实存在卒中、脑积水、颅内占位病变及先天发育异常等可引起颅内压改变的疾病;( 2) 心血管疾病引起的血流动力学变化,影响TCD读数,如严重的心房颤动、心律失常; ( 3) 由于患者躁动、不配合等原因无法完成检查; ( 4) 双侧颞窗不透声( 颅内动脉检测的完整性受影响) ,临床和( 或)超声检查资料不完整。

1. 2 研究方法

记录所有患者的一般资料,包括年龄、性别、体质量指数( body mass index,BMI) 、收缩压、舒张压。采用超声检测ONSD,对患者双侧大脑中动脉进行TCD 检查,记录血流动力学参数。对颅内压与ONSD 的相关性进行分析。

1. 3 ONSD 测量

在行腰椎穿刺术前,由两名经验丰富的超声医师分别进行ONSD 测量和TCD 检查,两名医师互相不知道对方的检查结果,并遵循ALARA( as low asreasonably achievable ) 原则,以避免不必要的伤害。ONSD 的测量使用便携式彩色超声波诊断仪( CX50,飞利浦,美国) ,使用14-5 MHz 探头。患者取仰卧位,头保持正中位,双眼睑闭合,眼球尽量保持固定。为了减小生物学效应,尽量将输出功率调低( 机械指数≤0. 23) 。将探头轻放于患者闭合的眼睑上,避免施加压力。扫描方向分为横断面和矢状面。横断面扫查时,将探头水平方向置于患者闭合的上眼睑; 矢状面扫查时,将探头垂直方向置于患者闭合的上眼睑。调整合适的角度,保存双侧视神经鞘最佳成像。参照文献方法,测量距眼球后3 mm 处的ONSD( 图1a) ,测量时保证ONSD 与视神经鞘的长轴垂直。每例患者的双侧视神经鞘横断面、矢状面各扫查1 次,每侧视神经鞘获得2 个ONSD 测量值,双侧共获得4 个ONSD 测量值,取4 个测量值的平均值作为每例患者ONSD 的最终报告值。

1. 4 TCD 检查

TCD 检查使用经颅多普勒血流分析仪( EMS-9PB,德力凯,深圳,中国) ,探头为1. 6 MHz。患者取仰卧位,医师手持TCD 探头,分别于50 ~ 65 mm 深度检测并记录双侧大脑中动脉收缩期峰值流速( PSV) 、舒张期末流速( EDV) ,计算平均血流速度( MV) 和血管搏动指数,即MV = [( PSV - EDV) /3 EDV],搏动指数= ( PSV - EDV) /MV。见图1b。

1. 5 颅内压测量

患者在ONSD 检查后10 min 内,由神经科医师按照标准程序进行腰椎穿刺术,穿刺成功后记录颅内压的初压,将初压> 200 mmH2O 定义为颅内压增高,初压为80 ~ 200 mmH2O 为颅内压正常。

1. 6 统计学分析

采用PASS 11. 0 软件( NCSS,美国) 估计样本量,根据ONSD 与颅内压的相关性为0. 758 的假设,α 误差为0. 05,所需样本量为13 例,统计功效为91%。应用SPSS 17. 0( 芝加哥,美国) 统计软件进行数据分析。对计数资料采用例数表示,组间比较采用Fisher 确切概率法。采用Kolmogorov-Smirnov 检验对计量资料进行正态性检验,符合正态分布的数据采用χ- ± S表示,组间比较采用独立样本t 检验; 不符合正态分布的数据采用中位数和四分位数[M( P25,P75) ]表示。采用Spearman相关分析评估颅内压与ONSD 之间的相关性。以P < 0. 05 为差异有统计学意义。

2 结果 

2. 1 两组基线资料及ONSD 比较

颅内压正常组与增高组患者性别、年龄、BMI、收缩压、舒张压的差异均无统计学意义( 均P > 0. 05) ; 颅内压正常组ONSD 值低于增高组,组间差异有统计学意义( P < 0. 01) 。见表1。

2. 2 两组大脑中动脉血流动力学参数比较

两组患者双侧大脑中动脉PSV、EDV、MV 和搏动指数的组间差异均无统计学意义( 均P > 0. 05) 。见表2。

2. 3 颅内压与ONSD 的相关性分析

Spearman 相关性分析结果显示,颅内压与ONSD 之间存在较好的相关性( r = 0. 87,P < 0. 01) 。

3 讨论

颅内压在15 ~ 20 mmHg( 200 ~ 280 mmH2O) 属轻度增高,此时若能及时诊治,患者预后较好,颅内压在20 ~ 40 mmHg( 280 ~ 550 mmH2O) 属中度增高,颅内压> 40 mmHg( 550 mmH2O) 属重度增高,一般将颅内压中度增高作为临床采取治疗措施的界值。关于TCD 血流动力学参数能否反映颅内压增高仍存在争议。Zweifel 等对290 例神经科学重症监护病房的颅脑损伤患者进行分析,表明搏动指数与颅内压的相关性为0. 31( P < 0. 01) ,认为搏动指数无创性评估颅内压的价值非常有限。本研究结果显示,颅内压增高组与颅内压正常组脑炎患者搏动指数的差异无统计学意义( P > 0. 05) 。赵振宇等研究表明,颅内压增高组搏动指数与正常对照组比较差异有统计学意义( P < 0. 05) ,PSV、EDV、MV 与正常对照组相比,差异无统计学意义( P > 0. 05) ,值得一提的是,该研究颅内压增高组患者TCD 血流频谱形态表现均异常,主要表现为类似于外周血管的高阻力波形特征。本研究中,脑炎患者初次发病即来就诊,由于患者可能处于颅内压升高的早期,受血压波动、脑动脉自身调节等多种因素影响,TCD 脑血流速度、频谱形态与颅内压的变化可能并不完全一致。徐存理等对30 例颅内压增高者及30 例颅内压正常者进行了研究,其中颅内压增高者的病因包括脑出血( 10 例) 、重症脑梗死( 6 例) 、脑外伤( 21 例) 及颅内占位性病变( 2 例)等,研究提示,随着颅内压的升高,搏动指数增大,EDV 及MV 减慢,其中以EDV 减慢最明显,且搏动指数与颅内压呈高度正相关( r = 0. 954,P < 0. 01) 。本研究以初次发病的脑炎患者为研究对象,此时的TCD 检测数据为病程早期,因此,更接近处于发病初期、颅内压轻中度增高为主的情况。

在TCD 动态评估脑死亡的过程中,颅内压升高初期,TCD 表现为EDV 下降,而PSV 无明显变化; 当颅内压增高到等于舒张压时,EDV 将下降为零,TCD频谱表现为单纯尖锐的收缩峰; 当颅内压增高值处于收缩压和舒张压之间时,形成振荡波; 当颅内压增高接近于收缩压时,舒张期消失,TCD 频谱仅有微弱收缩峰,即钉子波; 直到完全无血流信号,此时临床判断为脑死亡。基于上述理论,本组资料应用TCD 对脑炎颅内压增高患者进行检测,但两组患者双侧大脑中动脉PSV、EDV、MV 和搏动指数的组间差异均无统计学意义( 均P > 0. 05) 。因此,TCD 可否用于脑炎患者颅内压增高的观察尚需进一步探讨。

声测量ONSD 是一种动态、实时、无创性监测颅内压变化的方法。国外有研究推荐将ONSD >5. 0 mm 作为诊断该类患者颅内压增高的标准。国内外研究均证明,超声检测ONSD 可有效判断颅内压增高,对其正常值范围、诊断颅内压增高的临界值、定量评估颅内压等方面均有研究,对于临床无创评估颅内压的升高具有指导意义。本研究颅内压增高组ONSD 值高于颅内压正常组,组间差异有统计学意义( P < 0. 01) ,且ONSD 与颅内压的相关性分析结果显示,ONSD 与颅内压之间存在较好的相关性( r = 0. 87,P < 0. 01) 。而颅内压增高组患者性别、年龄、BMI、血压等因素与颅内压正常组的差异无统计学意义( P > 0. 05) 。因此,可尝试应用超声测量ONSD 对颅内压水平进行检测。

超声测量ONSD 能较好地反映脑炎患者颅内压升高,但存在以下不足: ( 1) 本研究排除了颞窗穿透不良影响观察者,考虑眼窗探查对侧大脑中动脉可能存在血管定位、测量角度引起流速差异等问题,或通过眼窗也探查不到对侧大脑中动脉血流信号,故本研究仅收集通过颞窗获得的大脑中动脉数据,对于颞窗穿透不良者,未来可对通过椎动脉或眼窗探测对侧大脑中动脉来评估颅内压。( 2 ) 因本研究中患者均为腰椎穿刺术获得的颅内压数据,该方式可测得压力的上限为400 mmH2O,故颅内压> 400 mmH2O 患者无法记录到更具体的颅内压测量值。( 3) 本研究是一项观察性研究,初步探索了TCD 参数、ONSD 与脑炎患者颅内压的关系,由于样本量小,本组资料结果有待多中心、大样本的研究进一步证实。

文章来源:中国脑血管病杂志2020 年6 月18 日第17 卷第6 期