顱內壓(intracranialpressure,ICP)監測是神經重症治療不可缺少的組成部分。ICP監測已應用於顱腦損傷、蛛網膜下腔出血、顱內腫瘤、顱內出血、腦梗死、腦積水、中樞神經係統感染和暴發性肝衰竭病人的臨床治療管理。ICP監測技術分為有創和無創兩種,本文就有創ICP監測技術研究進展展開綜述。
1.有創ICP監測裝置的基本原則和標準
ICP監測裝置基本原則:置入顱內的監測裝置對腦組織損傷小,感染風險可忽略不計,無腦脊液漏風險,操作簡單、可靠,進行診斷和治療操作時能繼續發揮作用。ICP監測裝置標準:適用壓力範圍為0~100mmHg,在0~20mmHg範圍內,精度應為2mmHg,在20~100mmHg最大誤差為10%。
2.腦室內壓力監測
腦室外引流(externalventriculardrain,EVD)連接到外部壓力傳感器,目前是測量ICP的“金標準”,是神經外科醫生監測ICP的首選方法。EVD操作可在急診室床旁、重症監護室床旁或手術室進行。根據解剖標記將腦室引流管插入側腦室,使其頂端位於室間孔,通過充滿腦脊液的導管連接外部壓力傳感器測量腦室內液體壓力(即代表ICP)。壓力傳感器可在不影響EVD的情況下重新校準,並可連接到標準的重症監護室監測係統,顯示ICP測量值及其他生理數據(如脈搏、血壓或中心靜脈壓)。
在蛛網膜下腔出血或腦室內出血病人中,並發腦積水可引起ICP升高,鑒於EVD兼備壓力監測和引流腦脊液降低ICP的功能,因此是最合適的ICP監測手段。EVD的缺點在於徒手放置腦室引流管很難精確定位,在一些病人中,由於占位病變或腦水腫,引起腦室受壓變小或腦室移位,導致EVD置管操作很難完成。
腦室內壓力監測的並發症包括導管錯位、導管堵塞、顱內出血和顱內感染。EVD導管錯位率4%~20%,大多數導管錯位的EVD沒有明顯臨床後遺症,但約4%EVD需要重新置管。導管堵塞常由腦組織或血凝塊引起,特別是在蛛網膜下腔出血或腦室內出血病人,大部分導管堵塞可通過衝洗解決。EVD引起的穿刺部位出血甚少發生,且大多數相關的穿刺部位出血沒有明顯症狀。臨床需要手術清除的嚴重穿刺部位出血發生率僅約為0.5%,穿刺部位出血包括腦內出血、硬膜下血腫和硬膜外血腫,凝血障礙、抗凝藥和抗血小板藥物的使用亦增加出血風險。此外,穿刺所致皮質動脈撕裂可導致創傷性假性動脈瘤形成。
EVD操作最顯著的風險是顱內感染,高危因素包括蛛網膜下腔出血、腦室內出血、實施開顱術、腦脊液漏、全身係統性感染和顱骨凹陷性骨折等。造成腦脊液感染的技術因素包括導管留置時間和導管衝洗。研究發現采用較長的皮下隧道置管可降低感染風險,而浸漬抗生素的導管可顯著降低感染率。
3.光纖ICP監測
光纖設備通過傳感器頂端測量壓力敏感性膜片上反射的光強度。光纖ICP監護儀適用於腦實質內、腦室內和硬膜下。
3.1腦實質型光纖ICP監護儀
臨床應用最廣泛。其主要優點是易於置入,最常用技術是將探頭置入右額葉區域,也可將探頭插入病變區域。大腦不同區域,其壓力也各不相同,因此,監護儀探頭置入位置選擇非常重要。因為不需要進行腦室穿刺置入探頭,所以即使在腦室嚴重受壓或中線明顯偏移的病人中,也可應用光纖ICP監護儀。研究表明:腦實質型光纖ICP監護儀測量的ICP與EVD測量的ICP之間存在高度相關性,相比於EVD測量的ICP結果,腦實質型光纖ICP監護儀測量數值平均高了9mmHg。
腦實質型光纖ICP監護儀相關並發症發生率較低,在一項納入1000餘名病人的大型研究中,腦實質型光纖ICP監護儀相關出血發生率僅為2.5%,並且出血均無臨床症狀,該研究沒有臨床感染發生。腦實質型光纖ICP監護儀相關出血率0%~5.1%,相關感染率也低於EVD腦室內ICP監測。
腦實質型光纖ICP監護儀最重要的問題是零點漂移,該裝置首先調零至大氣壓(通常在室溫下),然後置入腦實質,重新校準需拔除傳感器,調零後再置入顱內。因此,隨著時間推移,零點漂移會導致錯誤的ICP讀數。文獻研究報道:中位絕對零點漂移為2.0mmHg,最大漂移甚至大於20mmHg(正值或負值)。當發現影像學結果與ICP讀數不匹配或監護儀上出現ICP讀數負值時,經常需要重新校準。
3.2其他類型光纖ICP監護儀
光纖探頭也可以置入腦室內或硬膜下。腦室型光纖ICP監護儀通過螺栓可以同時引流腦脊液和進行ICP監測。腦室內光纖裝置測量的ICP與EVD測量的ICP相關性極高,兩者之間97%的讀數相差在5mmHg以內。光纖探頭也可以置入硬膜下間隙,多用於開顱術後ICP監測,但目前尚無大規模臨床研究來判斷其準確性。此外,光纖裝置還可添加溫度探頭或腦組織氧探頭。
4.微型壓電應變傳感器監測
微型壓電應變式探頭頂端置有一個微芯片壓力傳感器,傳感器的電阻隨ICP變化而改變,通過換算後可監測ICP。這種傳感器可以置入不同部位,包括腦室、腦實質和硬膜下間隙。腦室內微型壓電應變傳感器測量的ICP與EVD測量的ICP,兩者測量數值之間存在很好的相關性,而腦實質型光纖ICP監護儀與腦實質內微型壓電應變傳感器測量的ICP數值存在顯著差異。
KOSKINEN等對549名置入腦實質內微型壓電應變傳感器的病人進行分析,平均監測時間為(7.0±4.9)d。平均置入腦實質深度為(21.3±11.1)mm(0~88mm)。27例病人出現傳感器置入相關血腫,其中26例血腫小於1ml,1例血腫8ml;感染率為0.6%。
5.氣動傳感器監測
氣動傳感式探頭的頂端具有微小氣囊,施加於氣囊上的壓力等於周圍組織壓力,亦即ICP,傳感器位於ICP監護儀內部,容易進行環境壓力重新校準。最新的設計具備腦脊液引流功能,並可定期進行自動漂移校正。THOMPSON等研究證實使用Spiegelberg氣動傳感器進行ICP監測,可準確了解病人ICP動態變化,並可進行較長時間監測。
6.多模式顱內監測
多模式顱內監測是一種集成裝置,整合腦實質ICP監護儀、腦室引流係統和多模態監測探頭序列。該裝置具有一個鈦螺栓端口,用於顱骨骨孔固定,通過中空管道置入腦室外引流導管,確保導管前進軌跡限於4°角的變化之內。該裝置另有兩個側端口,可供放置其他功能的探頭,如將腦組織氧分壓監測探頭置於硬腦膜下30mm、與螺栓中軸線成30°角處。除包含腦室導管的端口和多模態監測探頭的端口,該套裝置還包含一個氣動傳感式腦實質ICP監護儀。
CHOHAN等在2259個多模式顱內監測的測量結果中,對腦實質測量的ICP和EVD引流測量的ICP進行統計學分析,結果顯示:兩者93%ICP數值差異在±3mmHg範圍內,當由於解剖變異置入EVD失敗時,集成裝置的腦實質ICP監護儀是一種可行的替代方法。
7.遙測ICP監測
遙測ICP監測係統提供長期ICP監測的可能性,尤其對於出院後能正常生活的病人。早期遙測ICP監測係統研發,應用於顱後窩腫瘤切除術後和腦積水腦室分流術後病人的ICP監測。置入式遙測ICP監測係統包括可置入探頭、示讀裝置和便攜式記錄裝置。可置入式的ICP探頭頂端為腦實質壓力感受器,另一端連接帽狀腱膜下的傳感器。探頭通過骨孔置入額葉腦實質內,通過鏈接外部讀取單元測量ICP,ICP數據通過頭皮傳輸,最終由頻率為1Hz或5Hz的記錄裝置接收。研究發現:神經重症監護室的病人在標準大骨瓣開顱減壓術後進行遙測ICP監測是可行的,信號質量和穩定性足以用於基於平均ICP的臨床決策選擇。
8.顱內順應性監測
顱內順應性(intracranialcompliance,IC)是與ICP相關的生理變量,其表示顱內容積代償機能的強弱,決定顱脊腔內所能接受的容量。低順應性狀態意味著顱腔內容物體積的微小變化將導致ICP巨大變化,因此,低順應性狀態病人,ICP增高的風險大。氣動傳感器將少量氣體注入氣囊,並測量因顱內容物體積變化而引起的的壓力改變,基於200個循環期間的壓力變化計算順應性。測定IC的重要意義在於ICP水平正常或輕度增高的時候,能及時發現顱內容積代償能力下降並予以幹預。
目前IC監測仍處於探索階段,測定值時有變異,與臨床實際不符,但初步研究數據表明其臨床應用具備潛在價值。
9.小兒ICP監測
在嬰幼兒、兒童和青少年重型顱腦損傷的醫學治療指南中,由於沒有足夠的證據推薦,ICP監測僅作為治療重型顱腦損傷(GCS<8)病兒的一種方法。一項兒科重症監護病房3608例重型顱腦損傷病兒臨床資料回顧性分析,共計27%病兒接受ICP監測。然而,監測在1歲以下的嬰兒中非常罕見。小兒ICP監測包括EVD測量ICP、腦實質型ICP監護儀和硬膜下型ICP監護儀等,其並發症發生率在成人和兒童之間相差無幾。
MA等回顧分析385例病兒,采用腦實質內微型壓電應變傳感器監測ICP,總並發症發生率為8.3%(32/385);硬件故障發生率4.2%,腦脊液漏發生率為3.6%,術後出血率為0.5%,感染1例(0.3%)。
10.展望
腦室內壓力監測仍是ICP監測最可靠、最經濟、最準確的方法,這也是惟一一種允許同時引流腦脊液的ICP監測技術,然而EVD置入存在較高感染率,較小但明顯的出血率。近年來腦實質ICP監護儀普遍應用於臨床,這些裝置易於置入,並發症發生率低,盡管存在零點漂移和機械故障等問題,但這些監護儀在ICP監測和管理具有積極臨床作用。
此外,腦實質ICP監護儀還可同時與其他監測設備(如腦溫度或腦組織氧分壓監測)一起置入,進行多模態監測,評估腦組織可否維持有效氧氣供應和能量代謝。隨著醫學技術和工程技術發展,ICP監測方法取得較大進步,逐漸從有創監測向無創監測發展,但目前仍然沒有一種可用於臨床的高精確度、無創簡便、持續性的監測方法。因此,現階段仍需應用有創ICP監測技術,解析、整合和使用這些數據來管理重症病人,以指導臨床及時幹預,改善病人預後。
來源:齊洪武,曾維俊,任胤朋,張衛寧.有創顱內壓監測技術的研究進展[J].中國微侵襲神經外科雜誌,2020(06):281-284.