韓帥 李文臣 王海峰 別黎

顱內(nèi)壓（intracranial pressure，ICP）是指顱腔內(nèi)容物（腦組織、血液和腦脊液）對(duì)顱腔壁產(chǎn)生的壓力，當(dāng)ICP持續(xù)增高會(huì)出現(xiàn)腦血流下降，腦組織缺血缺氧，引起腦損傷甚至腦疝，患者的致死、致殘率很高[1]。而在TBI患者的治療上，采用ICP監(jiān)測(cè)技術(shù)可以早期發(fā)現(xiàn)ICP異常，為及時(shí)干預(yù)治療提供幫助。目前ICP監(jiān)測(cè)技術(shù)分有創(chuàng)和無創(chuàng)兩類，雖然有創(chuàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確，但存在對(duì)人體有損傷、持續(xù)時(shí)間短、易顱內(nèi)感染、穿刺道出血和費(fèi)用昂貴等缺點(diǎn)，因此無創(chuàng)顱內(nèi)壓（non-invasive ICP，nICP）監(jiān)測(cè)技術(shù)得到國內(nèi)外學(xué)者的重視。而nICP監(jiān)測(cè)技術(shù)中經(jīng)顱多普勒（transcranial doppler，TCD）所具有的無創(chuàng)、低廉、方便、快捷等特點(diǎn)，使其更加適合神經(jīng)重癥患者的ICP監(jiān)測(cè)。在研究應(yīng)用TCD評(píng)估ICP的進(jìn)展中，最初是單參數(shù)預(yù)測(cè)ICP變化趨勢(shì)，后發(fā)展為基于TCD多參數(shù)進(jìn)行建模定量評(píng)估ICP[2-10]。本文就TCD腦血流頻譜評(píng)估ICP的研究進(jìn)展，以及整合既往文獻(xiàn)中基于搏動(dòng)指數(shù)（pulsatility index，PI）建立ICP評(píng)估模型的公式方法綜述如下。

一、TCD原理及監(jiān)測(cè)指標(biāo)

自1982年Aaslid等[11]研發(fā)的TCD診斷儀問世應(yīng)用于臨床至今已有36年的歷史。TCD技術(shù)幫助臨床醫(yī)生實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)無創(chuàng)地監(jiān)測(cè)和評(píng)估腦血流動(dòng)力學(xué)，其通過脈沖多普勒技術(shù)來發(fā)射不同頻率，當(dāng)超聲束穿透顱骨較薄區(qū)域，直接描記顱底動(dòng)脈血流的信號(hào)，通過動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，直接反映腦血管血流動(dòng)力學(xué)變化。不同的脈沖頻率可以檢測(cè)相應(yīng)的動(dòng)脈血流頻譜變化：應(yīng)用2 MHz探頭通過顳窗、枕窗和眼窗等可分別檢測(cè)顱內(nèi)大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）、大腦前動(dòng)脈、大腦后動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈終末端、椎動(dòng)脈、基底動(dòng)脈、眼動(dòng)脈、小腦后下動(dòng)脈等；應(yīng)用4 MHz或8 MHz探頭可檢查頸總動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈和顱外段頸內(nèi)動(dòng)脈。TCD所提供的重要血流動(dòng)力學(xué)資料是CT、MRI等影像技術(shù)所測(cè)不到的，其對(duì)臨床診治提供了重要的參考信息。然而TCD檢測(cè)結(jié)果易受諸多因素的影響，如：（1）TCD對(duì)操作者的操作水平有很強(qiáng)的依賴性；（2）TCD檢測(cè)的腦血流速度高低取決于腦血流與超聲波之間角度大小，從而導(dǎo)致TCD的探測(cè)角度不同所得血流速度不同；（3）動(dòng)脈血中的CO2分壓在一定范圍內(nèi)對(duì)腦血流也有影響，有研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈血中CO2分壓每升高1 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），MCA流速升高2.5%～5.0%[12]。此外，顳窗會(huì)吸收60%～80%超聲能量，部分患者因顳窗透聲不良，無法進(jìn)行檢測(cè)，特別是老年女性及顱內(nèi)積氣明顯的患者。然而不可否認(rèn)TCD對(duì)于檢測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)有著極其重要的作用。

應(yīng)用TCD檢測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)主要包括參數(shù)和頻譜形態(tài)兩方面。具體參數(shù)包括：收縮期峰值血流速度（systolic blood flow velocity，F(xiàn)Vs）：收縮期內(nèi)受檢血管的最大流速；舒張期末流速（diastolic blood flow velocity，F(xiàn)Vd）：為舒張期末受檢血管的最大流速；平均血流速度（mean blood flow velocity，F(xiàn)Vm）：為心動(dòng)周期內(nèi)受檢血管平均血流速度；PI：主要反映腦血管阻力變化，PI=（FVs-FVd）/FVm；阻力指數(shù)（resistance index，RI）：RI=（FVs-FVd）/FVs。頻譜形態(tài)主要是指血流在血管內(nèi)流動(dòng)的狀態(tài)。頻譜上每一點(diǎn)的顏色代表該心動(dòng)周期內(nèi)對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)血流速度的紅細(xì)胞數(shù)量，基線代表血流速度為零，縱軸代表血流速度。正常腦血流頻譜圖像為近似直角三角形，包括S1峰、S2峰和D峰。

二、ICP監(jiān)測(cè)的意義和現(xiàn)狀

顱腔是一個(gè)密閉的系統(tǒng)，其內(nèi)容物包括腦組織、血液和腦脊液，三者對(duì)顱腔壁產(chǎn)生的壓力稱為ICP，正常成人的顱腔體積是相對(duì)固定的，Monroe-Kellie穩(wěn)態(tài)法則認(rèn)為，三者構(gòu)成的總體積是不變的，顱腔通過調(diào)節(jié)其內(nèi)容物的含量可以代償部分ICP增高，當(dāng)超過其代償范圍則會(huì)出現(xiàn)ICP增高[13]。而ICP增高可引起腦灌注壓（cerebral perfusion pressure，CPP）降低，腦血流量減少，致使腦組織缺血、缺氧，意識(shí)障礙加重，甚至腦疝致患者呼吸循環(huán)衰竭而死亡，因此ICP監(jiān)測(cè)可作為臨床上評(píng)估顱內(nèi)病情的重要指標(biāo)，并且可以動(dòng)態(tài)評(píng)估顱內(nèi)病情變化，指導(dǎo)治療和評(píng)估預(yù)后。ICP是國內(nèi)外制定TBI治療指南的金標(biāo)準(zhǔn)[14,15]。盡管CT、MRI是神經(jīng)外科常用的檢查手段，但其并不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)ICP，隨著ICP監(jiān)測(cè)技術(shù)的廣泛使用，TBI患者的預(yù)后得到了明顯的改善，已成為神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)的基礎(chǔ)[16]。在TBI臨床治療中大力推廣ICP監(jiān)測(cè)對(duì)于判斷病情、干預(yù)治療和改善預(yù)后方面有著重要的意義和作用。

目前，ICP監(jiān)測(cè)技術(shù)包括有創(chuàng)和無創(chuàng)兩類。有創(chuàng)ICP監(jiān)測(cè)方法包括：腰椎穿刺術(shù)、腦室型ICP監(jiān)測(cè)、腦實(shí)質(zhì)型監(jiān)測(cè)、硬膜下或硬膜外監(jiān)測(cè)等；nICP監(jiān)測(cè)包括：TCD、視神經(jīng)鞘直徑測(cè)量、閃光視覺誘發(fā)電位和生物電阻抗法等。其中腦室內(nèi)植入傳感器是ICP監(jiān)測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)，通過腦室外引流可以釋放腦脊液降壓，腦實(shí)質(zhì)和硬膜下監(jiān)測(cè)也是常用的方法。但有創(chuàng)監(jiān)測(cè)ICP通常持續(xù)7～10 d，延長時(shí)間會(huì)增加顱內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)，并且容易出現(xiàn)堵管造成測(cè)量數(shù)值不準(zhǔn)確，而且探頭費(fèi)用昂貴，維護(hù)困難[17,18]。而在nICP監(jiān)測(cè)技術(shù)中TCD監(jiān)測(cè)技術(shù)具有安全無創(chuàng)、可床旁實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，并且可根據(jù)腦血流動(dòng)力學(xué)的變化對(duì)患者進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，具有良好的臨床應(yīng)用前景。因此國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于TCD監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了大量研究，盡管穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有所偏差，但TCD仍可以為有創(chuàng)ICP監(jiān)測(cè)技術(shù)補(bǔ)缺短板，并充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，為ICP監(jiān)測(cè)技術(shù)開辟出新的領(lǐng)域。

三、TCD檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)評(píng)估ICP變化

（一）TCD評(píng)估ICP的定性研究

TCD評(píng)估ICP的研究經(jīng)歷了由TCD的單參數(shù)預(yù)測(cè)ICP變化趨勢(shì)到多參數(shù)建模評(píng)估ICP數(shù)值的發(fā)展過程。有研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用TCD檢測(cè)顱底大動(dòng)脈血流頻譜可以間接評(píng)估ICP變化[19]。1997年Nagai等[2]提出當(dāng)ICP增高時(shí)血流頻譜圖形發(fā)生特征性改變包括收縮峰變尖、舒張峰變低、PI升高等。Chan等[3]和Homburg等[4]分別研究了TBI患者TCD的PI和ICP的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)二者關(guān)系密切（r=0.90和r=0.82）。而且，通過對(duì)兒童TBI的研究發(fā)現(xiàn)PI的數(shù)值范圍（PI≥1.3）可以確定ICP＞20 mmHg[5,6]。由于PI的個(gè)體差異較大，單一參數(shù)只能預(yù)測(cè)ICP變化趨勢(shì)，無法準(zhǔn)確地評(píng)估具體數(shù)值，而這些對(duì)ICP只能定性，無法定量。

（二）TCD血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)定量評(píng)估ICP

隨著數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)的進(jìn)步，基于TCD的多參數(shù)建?？梢员容^準(zhǔn)確地評(píng)估ICP數(shù)值來指導(dǎo)臨床治療。既往研究中主要是將有創(chuàng)監(jiān)測(cè)ICP作為金標(biāo)準(zhǔn)以及TCD建模后測(cè)算出的nICP作比較研究[7-10]。最經(jīng)典的是Schmidt等[7]提出的黑盒子模型評(píng)估nICP，認(rèn)為顱腔是一個(gè)密閉的“黑盒子”，輸入信號(hào)是ABP，輸出信號(hào)是ICP，通過TCD監(jiān)測(cè)獲取實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的腦血流數(shù)據(jù)，將各項(xiàng)參數(shù)包括：PI、FVd、FVs和FVm同步匹配記錄后進(jìn)行數(shù)學(xué)建模評(píng)估ICP[20]。此外還有基于CPP評(píng)估nICP的方法，包括舒張期腦血流法、臨界閉合壓法和PI法這幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)PI法反應(yīng)ICP實(shí)時(shí)變化是最準(zhǔn)確的[8-10]。黑盒子模型評(píng)估ICP作為“一個(gè)數(shù)值”是最佳的[21]。

目前，臨床上常用的是基于PI建立ICP評(píng)估模型的方法，該方法簡(jiǎn)便易行，公式類型見表1。其中經(jīng)典模型是：nICP=4.47×PI+12.68，評(píng)估誤差范圍為±4.2 mmHg[10,22]。模型在評(píng)估ICP的臨床TBI指南干預(yù)值22 mmHg中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

（三）TCD評(píng)估ICP的優(yōu)勢(shì)

基于TCD的血流頻譜評(píng)估ICP變化具有無創(chuàng)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。而ICP監(jiān)測(cè)探頭費(fèi)用昂貴，不在醫(yī)療報(bào)銷范圍內(nèi)，且很多地區(qū)尚未普及，TCD可發(fā)揮其性價(jià)比高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)重點(diǎn)的TBI患者進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建模評(píng)估ICP變化，從而實(shí)現(xiàn)遵循TBI指南的治療路徑。臨床實(shí)踐中，部分患者躁動(dòng)而無法實(shí)施監(jiān)測(cè)，隨著TCD監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，研發(fā)的自動(dòng)追蹤頭架能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)腦血管的追蹤定位，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ICP變化[28]。

綜上所述，ICP是評(píng)估TBI患者顱內(nèi)病情的重要指標(biāo)，而TCD可以簡(jiǎn)單快捷地預(yù)測(cè)ICP變化，使TBI患者得到迅速有效的救治。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，ICP監(jiān)測(cè)將會(huì)更加趨向于無創(chuàng)性、持續(xù)性、多模態(tài)化，而TCD將更加完善、準(zhǔn)確、穩(wěn)定，成為未來臨床ICP監(jiān)測(cè)的趨勢(shì)。

表1 TCD各項(xiàng)參數(shù)和ICP的關(guān)系研究