超聲無創(chuàng)評估顱內壓增高的研究進展

柴佳園 黃斌 孫希希 姚藍

顱內壓是指顱腔內圍繞神經組織和腦血管的腦脊液的靜水壓，正常成人仰臥位的腦脊液壓力平均為5～15 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[1]。顱內壓增高在神經內外科疾病中十分常見，顱內壓增高會引起腦灌注壓降低，腦血流量減少，造成腦缺血、神經損傷甚至腦死亡。因此，早期診斷顱內壓增高對指導后續(xù)治療十分關鍵。然而危重患者僅依靠臨床表現(xiàn)和體格檢查很難發(fā)現(xiàn)顱內壓變化。目前顱內壓監(jiān)測的金標準是有創(chuàng)的腦室內置管監(jiān)測，但該操作可能有顱內出血、感染、腦組織損傷等并發(fā)癥，加之費用昂貴，并不能在臨床上廣泛使用。因此，尋找一種無創(chuàng)且能準確評估顱內壓增高的方法具有重要臨床意義。既往研究表明，超聲/CT/MRI檢查均可用于無創(chuàng)篩查顱內高壓[2-3]，但CT和MRI檢查需要搬運患者且耗時較長，并不適用于臨床上情況較危急的患者。超聲檢查可實時床旁進行，且具有低成本、安全和可重復測量的優(yōu)點，已廣泛應用于急診室和重癥監(jiān)護室。本文就國內外應用超聲無創(chuàng)評估顱內壓增高的研究進展作一綜述。

1 二維超聲檢查

1.1 視神經鞘直徑（optic nerve sheath diameter,ONSD）法 視神經鞘是腦膜的直接延續(xù)，其包繞著視神經，鞘內的蛛網膜下腔與顱內相通，當顱內壓增高時，顱內的腦脊液進入視神經蛛網膜下腔引起視神經蛛網膜下腔壓力升高，表現(xiàn)為視神經鞘擴張，尤其以球后3 mm處擴張最為顯著，故常測量此處的視神經鞘寬度作為理論上的ONSD值。Maissan等[4]研究表明超聲測量ONSD是一種準確、簡單、快速的檢測方法，可用于檢測顱內壓升高以及顱內壓的實時變化，尤其是在無法進行侵入性顱內壓監(jiān)測的情況下。然而當顱內壓長時間超過一定壓力范圍時（＞45 mmHg），視神經鞘的可逆性受損，顱內壓恢復正常后ONSD仍保持增大[5]，因此，對于重度顱內高壓患者，不能僅憑ONSD檢查來指導臨床診斷與治療。

1.2 視神經鞘超聲檢查評估顱內壓增高的新方法

1.2.1 ONSD聯(lián)合視盤高度（optic disc height,ODH）法 Knodel等[6]對25例特發(fā)性顱內高壓（idiopathic intracranial hypertension,IIH）患者和19例顱內壓正常患者進行了前瞻性研究，在初次就診時，IIH患者與對照組相比ONSD顯著擴大，且IIH患者中有36只眼出現(xiàn)了視盤抬高，即視盤水腫，而所有對照組患者均未發(fā)現(xiàn)視盤水腫，表明ONSD聯(lián)合ODH是檢測IIH患者顱內壓升高的一種有價值的非侵入性方法。一項Meta分析表明，與顱內壓正?；颊呦啾龋琁IH患者ONSD值及出現(xiàn)視盤水腫的概率更大，使用經眶超聲無創(chuàng)評估ONSD和視盤水腫可能有助于臨床診斷成人IIH[7]。

1.2.2 ONSD/眼球橫向直徑（eyeball transverse diameter,ETD）法 研究發(fā)現(xiàn)，超聲檢測ONSD與ETD比值可能是預測創(chuàng)傷性腦損傷患者顱內高壓的可靠指標[8]。Youm等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在50例非重度顱內高壓腦損傷患者中，與不包括硬腦膜的ONSD或包括硬腦膜的ONSD相比，ONSD/ETD比值預測顱內壓增加的效能最好，其AUC為0.897。

1.2.3 視神經蛛網膜下腔面積法 最新國內研究發(fā)現(xiàn)測量球后3～7 mm范圍內的視神經蛛網膜下腔面積預測顱內壓升高的AUC（0.894）＞ONSD（0.764），表明利用超聲測量球后3～7 mm范圍內的神經蛛網膜下腔面積對于顱內壓升高具有較好的預測效能[10]。

1.2.4 視神經鞘變形指數(shù)（deformability index,DI） DI是一種量化視神經鞘搏動性質的動態(tài)參數(shù)，視神經鞘隨心動周期中心血管搏動發(fā)生同步的橫向運動，但各個方向的橫向位移并非均等。Padayachy等[11]研究發(fā)現(xiàn)，顱內高壓患者DI低于正常顱內壓患者，接近90%的靈敏度和特異度表明DI是顱內壓升高的一個有效的非侵入性指標，且將DI和ONSD聯(lián)合分析時，診斷顱內壓增高的準確性更高。但目前此類報道多見于兒童。雖然目前國內外超聲測量ONSD正常值及臨界值尚無明確的統(tǒng)一標準，但隨著對視神經鞘解剖結構認識的深入，近十年來開展的各種視神經鞘超聲檢查的新方法大大提高了顱內壓升高的預測效能。

2 多普勒超聲檢查

2.1 經顱多普勒超聲（transcranial Doppler,TCD）檢查 TCD檢查是一種無創(chuàng)便捷的監(jiān)測腦動脈內血流的技術[12]，目前廣泛應用于神經內、外科。TCD檢查可以通過檢測顱內血管（如大腦中動脈等）的腦血流動力學變化來間接評估顱內壓，其中腦血流動力學測量的參數(shù)主要為血流速度（bloodflow velocity,BFV）和搏動指數(shù)（pulsatility index,PI）。早期研究都是通過單參數(shù)間接預測顱內壓變化，后來越來越多的學者通過TCD多參數(shù)建模定量評估顱內壓，最經典的是Schmidt等[13]提出的黑盒子模型評估法。2012年Kashif等[1]開發(fā)了一種基于模型的無創(chuàng)顱內壓估算方法，主要測量外周動脈血壓和大腦中動脈BFV的連續(xù)波形。該研究獲取了37例創(chuàng)傷性腦損傷患者35 h內的數(shù)據，然后運用數(shù)學算法分析，無需校準即可生成相對應的顱內壓估計值。該方法與侵入性的顱內壓測量方法相比，平均誤差為1.6 mmHg，標準差為7.6 mmHg，且在顱內壓高達100 mmHg時也表現(xiàn)良好。Fanelli等[14]研究證實此技術可與有創(chuàng)顱內壓監(jiān)測相媲美，為重癥監(jiān)護的疑似顱內壓升高的兒科患兒做出合理的床旁治療決策提供了可能性。Schmidt等[15]研究表明，如果利用該技術檢測到低顱內壓，則對疑似IIH的患者可能無需進行腰椎穿刺。此外，還有基于腦灌注壓無創(chuàng)評估顱內壓的方法[16]，包括臨界閉合壓法、PI法和舒張期腦血流法。既往研究發(fā)現(xiàn)PI法反映顱內壓實時變化是最準確的，但由于PI個體差異較大，多數(shù)學者認為大腦中動脈PI可作為顱內高壓或低灌注壓的風險篩查工具，但不可作為無創(chuàng)估測顱內壓/腦灌注壓的量化工具。目前來說，TCD檢查的測量精度還不足以代替有創(chuàng)的顱內壓監(jiān)測，TCD檢查結果易受諸多因素的影響，如操作者的技術水平、PaCO2、腦血管痙攣等，但TCD檢查所提供的重要血流動力學資料對臨床診治具有一定意義上的參考價值，如Chang等[17]回顧性分析發(fā)現(xiàn)TCD檢查可用于創(chuàng)傷性腦損傷患者去骨瓣減壓術后腦血流動力學變化的連續(xù)監(jiān)測，有利于神經系統(tǒng)預后的改善。盡管TCD檢查存在其局限性，但不可否認應用TCD檢查評估顱內壓變化具有無創(chuàng)和動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)點。

2.2 雙深度經眼眶多普勒超聲（two-depth transorbital Doppler,TDTD）技術 TDTD技術是在TCD的基礎上利用眼動脈作為線性自然壓力傳感器進行顱內壓監(jiān)測，無需重新校準即可監(jiān)測顱內壓長達1 h[18]。該技術是全自動的，大約10 min就可以獲得顱內壓的估計值，非常便捷。一項對62例神經系統(tǒng)疾病患者的臨床研究表明，TDTD技術與腰椎穿刺相比具有良好的準確性和較高的精確性[19]。Kienzler等[20]研究也證實TDTD技術的偏倚幾乎可以忽略不計，標準誤差非常低，表明了該技術獲得的非侵入性顱內壓測量值具有可比性和可靠性。Ragauskas等[21]在對85例神經系統(tǒng)疾病患者的研究究發(fā)現(xiàn)中，使用TDTD技術檢測顱內壓升高的靈敏度和特異度均高于ONSD法，TDTD技術對顱內壓升高的診斷可靠性優(yōu)于ONSD法。然而，TDTD技術也有局限性，例如需要專門的設備、測量時需要對眼部施加一定的壓力、一些患者需要評估可操作性、無法長時間連續(xù)監(jiān)測等。

3 超聲造影

超聲造影是一種具有較高組織分辨能力、操作簡單、可重復性強、無侵襲性，可以實時動態(tài)觀察的超聲檢查方法。其在二維超聲及彩色多普勒超聲的基礎上，應用超聲對比劑增強回聲與信號強度，從而更加清晰、動態(tài)地觀察組織的病變特點。Heppner等[22]研究發(fā)現(xiàn)超聲造影具有用于創(chuàng)傷性腦損傷患者術中和床邊腦灌注評估的潛力。該技術可能適用于評估繼發(fā)性腦缺血預防性治療的反應和局部腦灌注異常。腦血流循環(huán)時間（cerebral blood flow circulation time,CCT）是指腦動靜脈循環(huán)時間，即血流自頸內動脈入顱段循環(huán)通過腦實質至頸靜脈孔出顱流入頸內靜脈的時間。國內最新一項研究發(fā)現(xiàn)同一例患者病變側CCT在有創(chuàng)顱內壓增高時較有創(chuàng)顱內壓正常時明顯延長，差異有統(tǒng)計學意義，說明超聲造影無創(chuàng)評估CCT可以反映血性腦卒中或急性顱腦創(chuàng)傷患者的顱內壓情況，CCT對顱高壓具有預測價值[23]。近年來，CCT的應用越來越受到重視，多用于評價顱內動靜脈分流疾病、多發(fā)性硬化及阿爾茨海默病?？梢姵曉煊盁o創(chuàng)評估CCT是無創(chuàng)顱內壓監(jiān)測的一個很有潛力的方法，但目前相關研究較少，樣本量有限，且未能根據疾病種類進行分組，值得進一步深入研究。

4 超聲彈性成像

超聲彈性成像是一種新型超聲診斷技術，根據成像方式的不同可分為應變式彈性成像和剪切波彈性成像（shear wave elastography,SWE）。SWE是一種可實時提供組織彈性信息的超聲成像技術，其原理是通過超聲探頭發(fā)射的聲脈沖在組織的不同深度連續(xù)聚焦引起組織微粒振動并產生橫向剪切波，可對感興趣區(qū)域切面內的剪切波傳播過程進行實時監(jiān)測，并在二維超聲的基礎上，對剪切波進行彩色編碼后疊加，形成實時剪切波速度圖。一般情況下，腦剪切波速度為（1.56±0.08）m/s，并隨著受檢者年齡的增長而降低[24]。Tzsch?tzsch等[25]開發(fā)了1種二維時間諧波彈性成像（time-harmonic elastography,THE）技術，用于生成全視場剪切波速度圖。THE使用多個頻率的外部諧波刺激來創(chuàng)建復合剪切波速度圖。該裝置包括：（1）用于剪切波激發(fā)的振動床；（2）用于剪切波采集的標準B型超聲掃描儀；（3）用于剪切波評估和可視化的彈性成像計算機。Tzsch?tzsch等[24]最新研究將此技術用于顱腦，意在短時間內無創(chuàng)量化剪切波速度作為大腦硬度的替代標記。試驗結果表明，大腦硬度與顱內壓密切相關，未來可能用作顱內壓的非侵入性替代標記物。Kreft等[26]研究發(fā)現(xiàn)在腰椎穿刺確診為顱內高壓的患者中，其腦剪切波速度為（1.81±0.10）m/s，而這些患者在腰椎穿刺放腦脊液后腦剪切波速度立即降低至正常硬度[（1.56±0.06）m/s，P＜0.01]，證明此技術可以在較短的檢查時間內無創(chuàng)檢測顱內高壓，為腦超聲THE在神經病學和急診醫(yī)學中的診斷應用開辟了道路。

5 小結

顱內壓監(jiān)測有助于顱內高壓的早期診斷并指導早期治療。目前無創(chuàng)評估顱內壓的方法除了醫(yī)學影像技術外還有近紅外光譜、閃光視覺誘發(fā)電位和耳聲發(fā)射等技術，主要是基于與顱內壓增加相關的形態(tài)學變化和生理學變化進行評估。但現(xiàn)有的無創(chuàng)顱內壓評估技術均有其缺陷，還不能完全代替有創(chuàng)顱內壓監(jiān)測技術。其中，二維超聲測量ONSD和TCD監(jiān)測腦血流動力學的相關報道較多，ONSD法主要用于顱內高壓的初步篩查，并可進行床旁多次重復測量，但并不能估算顱內壓的具體數(shù)值。近年來各種基于視神經鞘解剖結構的新方法大大提高了顱內高壓的預測能力。最新研究還發(fā)現(xiàn)ONSD法在顱腦損傷患者術后療效的評估及預測重癥腦損傷患者的死亡風險具有一定的臨床價值[27-28]。TCD檢查主要用于估算顱內壓，但測量的準確性受較多因素影響，存在局限性。TDTD技術、超聲造影、超聲彈性成像技術在顱內壓方面的相關研究較少，樣本量較小，且大多是國外研究，在國內具有廣闊的應用前景，有待進一步深入。隨著超聲機器的普及以及超聲技術的發(fā)展，近年來超聲在顱內壓監(jiān)測方面的應用越來越受到重視，超聲檢查方便快捷，且安全可靠，更重要的是可以實時床旁進行，可以為臨床急危病情的快速評估及治療提供有效的指導，有望成為無創(chuàng)顱內壓床旁監(jiān)測不可替代的方法。