二、颅内压监测

二、颅内压监测

颅内压(intracranial pressure,ICP)是指颅内容物对颅腔壁产生的压力,以脑脊液压力为代表。ICP测量首先由德国人Leydene于1866年阐述。1897年,通过腰椎穿刺测ICP法首先应用于临床。1951年Guillaume和Janny开始在实验中对脑室的脑脊液压力进行连续监测。1960年以后由Lundberg等大量应用于临床。传统的腰椎穿刺测压法,不能持续地观察ICP的变化,且对颅内高压患者有导致或加重脑疝的危险,在已有脑疝的情况下,颅腔与脊腔已不相通,则腰椎穿刺测压不能代表颅内的压力。持续ICP监测可弥补腰椎穿刺的不足。近年来,随着对ICP病理生理过程的进一步认识,ICP监测以“初期预警系统”的形式应用于临床,已经逐渐成为神经外科诊断和治疗的重要组成部分。《美国严重颅脑损伤处理指南》中就包括了ICP监测和颅内高压处理等项目。ICP监测是诊断颅内高压最迅速、客观和准确的方法,也是观察患者病情变化、早期诊断,判断手术时间,指导临床药物治疗,判断和改善预后的重要手段。

(一)监测方法

1.创伤性ICP监测方法

(1)腰椎穿刺:腰椎穿刺测定ICP始于1897年。该方法简便易行,操作方便。但是可能发生神经损伤、出血、感染等并发症。当病情严重或怀疑ICP极高有形成脑疝的危险时,被视为禁忌。当颅内炎症使蛛网膜粘连或椎管狭窄导致脑脊液循环梗阻时,腰椎穿刺所测得的压力不一定能够真实地反映ICP的变化。

(2)脑室内监测:目前临床上最常用的方法,也是ICP监测的金标准。将含有光导纤维探头的导管放置在侧脑室,另一端连接压力传感器测量。该方法简便、直接客观、测压准确,便于监测零点漂移。同时可以引流脑脊液。缺点是当ICP增高、脑肿胀导致脑室受压变窄、移位甚至消失时,脑室穿刺及置管较困难;且置管超过5天感染概率大大增加。在监护时应避免非颅内因素导致的ICP增高,如呼吸道阻塞、烦躁、体位偏差、高热等。新近研究的抗生素涂层导管能够减少感染率,但仍需要更多的研究来验证。非液压式光导纤维导管压力换能器位于探头顶端,置于脑室后,直接通过光纤技术监测。该方法准确性高,不用调整外置传感器的高度,但不能引流脑脊液。患者躁动可能会折断光缆,连续监测4~5天后准确性会下降。

(3)脑实质内监测:导管头部安装极微小显微芯片探头或光学换能器,放置在脑实质内。随压力变化而移动的镜片光阑使光束折射发生变化,由纤维光缆传出信号测量。脑实质内监测是一种较好的替代脑室内置管的方法,感染率较低,主要缺点是零点基线的微小漂移;光缆扭曲或者传感器脱落移位等;且只能反映局部ICP,因为颅内ICP并不是均一分布,如幕上监测可能不能准确反映幕下ICP。

(4)蛛网膜下隙监测:颅骨钻孔后透过硬脑膜将中空的颅骨螺栓置于蛛网膜下隙。蛛网膜下隙脑脊液压力可以通过螺栓传递到压力换能器进行测压。此方法操作简便,对脑组织无明显影响。但是感染概率较大,螺栓容易松动、堵塞而影响测量结果。

(5)硬膜下或硬膜外监测:硬膜下监测系统在开颅手术时置入,但是监测结果不太可靠。因为当ICP增高时,监测的ICP值往往低于实际值。硬膜外监测采用微型扣式换能器,将探头放在硬膜外。该方法不用穿透硬膜,但监测结果可能更不可靠。因为ICP和硬膜外空间压力的关系还不明确。监测中换能器能重复使用,且可以调节零点参考位置。与脑室内监测比较,硬膜下或硬膜外监测具有感染率、癫痫和出血发生率低,放置时间长等优点。但假阳性值较多,且设备重复使用后监测质量会下降。

(6)神经内镜监测:Vassilyadi等报道了神经内镜监测ICP的方法,主要用于神经内镜手术。在内镜工作通道中放置微型传感器,术中能够连续准确的监测ICP变化,术后也可以连续监测。当ICP变化明显时其应用有所限制,监测效果主要受冲洗、吸引和脑脊液流失等因素影响。

(7)有创脑电阻抗监测(cerebral electrical impedance,CEI):CEI是近20年发展起来的一种新技术。其原理是利用脑组织不同成分受电信号刺激后所产生的CEI不同。监测方法分为创伤性和无创性。1980年Schuier率先对猫缺血性脑水肿进行CEI研究;1994年,Itkis等在硬脑膜上放置电极测定CEI变化,证实脑组织水分的迁移与总量变化对CEI分布有重要影响。CEI能较客观地反映脑水肿变化,但只能定性反映水分总量及迁移变化,不能定量测量ICP值。

2.无创性ICP监测方法

(1)临床表现和影像学检查:大部分医师通过临床表现来判断患者有无ICP增高表现,但仅是主观、定性诊断,无法定量诊断。ICP增高时头部影像学(CT或MRI)表现为脑水肿、脑沟变浅消失、脑室移位受压、中线移位或脑积水等。影像学监测具有客观、准确,能定位、定性等优点,但价格较贵,不能进行床旁和连续监测。

(2)视神经鞘直径(optic nerve sheath diameter,ONSD):通过超声检查脑水肿患者眼睛后3mm处ONSD来确定ICP。Newan等报道,正常儿童的ONSD平均为3mm,ICP增高时儿童ONSD达4.5mm,甚至更大,认为ONSD超声检测能快速诊断和监测ICP。Blaivas等通过大样本研究,认为在条件不允许情况下,可用超声检查ONSD代替CT扫描判断ICP。

(3)视网膜静脉压或动脉压(retinal venous or artery pressure,RVP或RAP):正常情况下,RVP大于ICP。ICP增高将导致视盘水肿和视网膜静脉搏动消失。Firsching、Motschmann等通过研究发现,ICP和RVP有明显的线性关系,r值分别为0.983、0.986。Querfurth等在测定RVP的同时测定视网膜中央动脉和眼动脉的流速,比较RVP或RAP与ICP的相关性;发现RVP增高与ICP呈线性关系(r=0.87);眼动脉与视网膜中央动脉搏动指数与ICP呈负相关(r=-0.66);认为可通过超声和血流动力学数据来推测ICP。但该法只能瞬间测定,不能连续、重复监测。当视盘水肿明显或眼内压高于静脉压时不适时用。

(4)经颅多普勒超声(transcranial Doppler,TCD):TCD是应用最广的一种技术。当ICP增高时,脑血管自动调节功能减退,脑循环变慢,脑血流减少,收缩期、舒张期及平均血流速度均降低,而反映脉压的搏动指数和阻力指数明显增大,同时频谱形态也有相应的变化。Schmidt等测定大脑中动脉血流速度后进行波形分析发现,动脉灌注压和平均ICP相关。相比而言,TCD参数分析比频谱分析更为重要。因为频谱仅起到定性作用,缺乏定量概念,而TCD能反映脑血流动态变化,观察脑血流自身调节机制。但脑血管活性受多种因素影响,ICP和脑血流速度的关系会发生变化,脑血管痉挛时出现的流速增加需与脑充血相鉴别,否则会影响判断。

(5)闪光视觉诱发电位(flash visual evoked potential,fVEP):fVEP可以反映整个视觉通路的完整性。当ICP升高时,电信号在脑内的传导速度减慢,fVEP波峰潜伏期延长,延长时间与ICP值成正比。Desch观察fVEP的N2波峰潜伏期与ICP的关系,并与有创法比较,发现两者一致性良好,尤以中、高ICP显著。fVEP同时还可以监测和随访危重患者脑功能,对判断ICP增高的预后有一定帮助。该方法的局限性如下,易受年龄、脑代谢状况、全身疾病代谢紊乱等影响;颅内占位性病变压迫或破坏视觉通路时,fVEP对ICP的反应将受影响;严重视力障碍和眼底出血等眼部疾病也会影响fVEP。部分深昏迷患者或脑死亡者fVEP不出现波形。

(6)鼓膜移位(tympanic membrane displacement,TMD):ICP变化引起外淋巴液压力变化可使镫骨肌和卵圆窗的位置改变,继而影响听骨链和鼓膜的运动,导致鼓膜移位。Samuel等发现TMD值的变化能反映ICP的相应变化,诊断准确率为80%,特异度为100%。TMD能在一定范围内较精确地反映颅低压,能准确区分颅高压和颅低压引起的头痛。但该方法也有缺陷,过度暴露于声音刺激中能引起暂时性音阈改变而影响测量;有脑干和中耳病变的患者,因镫骨肌反射缺陷不能监测;不能连续监测;不安静、不合作及老年人均不宜监测。

(7)前囟测压(anterior fontanel pressure,AFP):AFP主要用于新生儿和婴儿监测。将前囟压平,然后连接传感器测量。因为要压平前囟,只有突出骨缘的前囟才适用。压平前囟在一定程度上缩小了颅腔容积,会导致实际所测ICP值偏高。运用平置式传感器测定前囟压,能够较好地排除前囟软组织对结果的影响。

(8)无创脑电阻抗监测(noninvasive cerebral electrical impedance measurement,nCEI):近10年,部分学者开始使用体表电极nCEI技术。Xia等进行大鼠的nCEI动物实验,并在其后报道了颅内出血的临床试验。Lingwooda等进行了猪的nCEI实验,并与有创ICP监测进行对比,认为nCEI能准确地反映颅内病情变化,能够监测猪低氧缺血后脑水肿的变化过程;该小组还研究了不同温度对脑组织电阻抗和整体电阻抗的影响。王健等报道了高血压脑出血的临床试验,Liu等报道了脑卒中的临床试验;结果表明,nCEI是脑水肿的灵敏监测指标。但该方法有以下缺点,对中线附近、体积过小的病灶,双侧多发腔隙性梗死不敏感;操作上影响因素较多。尚需进一步改善。

(9)近红外光谱技术(near infrared spectrum,NIRS):650~1100mm的近红外线能穿透头皮、颅骨及脑皮质达2~2.5cm,然后返回到头皮。在头皮上放置光源感受器可以测量相关信息的变化。自1977年Jobsis首次将NIRS用于无创监测脑组织血液成分变化以来,NIRS在ICP监测方面进展较快。以此方法获得的监测值来计算ICP,敏感度较高,具有良好的应用前景,但尚处于研究阶段。

(10)数学模型:许多学者尝试通过脑血流动力学知识建立数学模型来估算ICP值,但效果不佳。刘常春等研究ICP和颈动脉压动力学模型等效电路图,发现ICP与颈动脉压呈某种相关性。但是目前临床应用较少。

(二)颅内压监测分级

颅内压成人为20mmHg以下,>20mmHg为轻度升高,21~40mmHg为中度升高,>40mmHg为重度升高。

(三)临床应用

1.颅内压监测的适应证

(1)重症头部创伤监测颅内压以判断脑受压、出血或水肿。

(2)大的颅内肿瘤手术。

(3)大的颅脑手术后监测脑水肿。

(4)重症颅脑损伤行机械通气患者,尤其使用PEEP的患者。

2.影响颅内压的生理因素

(1)动脉二氧化碳分压(PaCO2):PaCO2通过对脑血流的变化影响颅内压,而PaCO2对脑血流的影响取决于脑组织细胞外液pH的改变。当PaCO2在20~60mmHg急骤变化时,脑血流的改变十分敏感,与之呈线性关系,同时伴随脑血容量和颅内压的变化。当PaCO2超过60mmHg,脑血管不再扩张,因为已达最大限度;低于20mmHg脑组织缺血和代谢产物蓄积压将限制这一反应。

(2)动脉氧分压(PaO2):PaO2在60~135mmHg变动时,脑血流和颅内压不变。PaO2低于50mmHg时,颅内压的升高与脑血流的增加相平行,PaO2增高时,脑血流减少,颅内压下降。如缺氧合并PaO2升高,则直接损伤血-脑屏障,导致脑水肿,颅内压往往持续增高。

(3)动脉血压:正常人平均动脉血压在60~150mmHg波动,脑血流依靠自身调节机制而保持不变。超过这一限度,颅内压将随血压的升高或降低而呈平行改变。

(4)中心静脉压:中心静脉和颅内压通过颈静脉、椎静脉和胸椎硬膜外静脉逆行传递压力,提高脑静脉压,从而升高颅内压。