2017年08月15日发布 | 884阅读
颅脑创伤患者颅内压波形中纺锤波的意义丨【中华神外】2017年第七期“名医讲堂”

吴翔

上海交通大学医学院附属仁济医院

高国一

天坛

达人收藏

神外资讯【中华神外】专栏,每周二发布一篇精选文章,今天刊登的是,吴翔高国一陈文劲冯军峰毛青、江基尧《中华神经外科杂志》2017年第七期“颅脑创伤”上发表的颅脑创伤患者颅内压波形中纺锤波的意义,欢迎阅读。




颅脑创伤患者颅内压波形中纺锤波的意义




摘要

目的 探讨颅脑创伤患者颅内压波形中纺锤波的临床意义及其发生机制。


方法 回顾性纳入2016年3月至2016年12月上海交通大学附属仁济医院神经外科收治的50例颅脑创伤患者。所有患者均行颅内压监测。50例患者中,出现纺锤波18例(试验组),未出现纺锤波32例(对照组)。比较两组的出院格拉斯哥昏迷评分(GCS)、住院时间以及随访3个月时的格拉斯哥预后分级(GOS),并分析出现纺锤波时颅内压波形各参数的变化。


结果 试验组出院时GCS评分[(12.83±2.04)分]高于对照组[(10.84±3.77)分](P<0.05),3个月后预后良好(GOS Ⅳ~Ⅴ级)的比率(61%)大于对照组(31%)(P<0.05)。试验组的住院时间少于对照组[分别为(18.4±4.5)d和(22.2±7.1)d,P<0.05]。与纺锤波出现前相比,纺锤波出现后患者的平均颅内压、颅内压脉搏波的波幅、波幅与颅内压的相关系数均下降 (均P<0.05)。


结论 纺锤波的出现可能与颅脑创伤患者的良好预后相关;其原因可能与纺锤波出现时,颅内压、脑顺应性、脑代偿空间的生理参数均呈现明显改善有关。



颅脑创伤(traumatic brain injury,TBI)目前为15~30岁青壮年人发生残疾甚至死亡的主要原因[1-3]在TBI所引起的各项生理状态的改变中,颅内压(intracranial pressure,ICP)升高无疑是最值得关注的、与预后密切相关的事件之一[4]


ICP监测作为一种实时反映ICP的技术手段,对指导治疗方案的制定以及预后判断均有重要价值[5-8]。美国《重型颅脑创伤治疗指南(第四版)》推荐应用ICP监测以指导重型TBI的救治,这能够降低住院期间和伤后2周的病死率[9]。基于以上优势,ICP监测目前在各级单位广泛开展,并呈现上升趋势。


目前对ICP监测的关注点主要为平均ICP值。单纯以ICP均值判断ICP的上升是较为方便和准确的方法,但也存在一些风险:

(1)平均ICP值有滞后效应[10]


(2)该指标易受外界环境的干扰;


(3)平均ICP值所包含的信息不完整[11]


(4)有时无法准确反映预后[12]


因此,相较于ICP均值,能涵盖更多信息的ICP波形成为近年的研究热点[10-11,13-15]。ICP波形分析起步较早而相关进展缓慢。近年随着数学分析方法的发展,ICP波形分析再次被广泛关注[11]


本研究通过观察50例TBI患者的ICP波形,同时结合其病情和预后,对ICP波形的意义进行了探讨。除了高原波、血管源性B波等各种典型的ICP波形[11,16],本研究中还观察到一种此前未被描述过的、呈纺锤形的波形,并着重对此纺锤波的形态以及临床意义进行探讨。


资料与方法

1. 临床资料:回顾性分析2016年3月至2016年12月上海交通大学附属仁济医院神经外科收治的TBI患者的临床资料。


病例纳入标准:

(1)因急性闭合性颅脑外伤而急诊入院;


(2)有明确外伤史;


(3)头颅CT表现和临床症状符合急诊脑室外引流的手术指征。排除标准:存在凝血功能异常、严重基础疾病等手术禁忌证。


共纳入符合上述标准的闭合性TBI患者50例,其中男35例,女15例;年龄为27~84岁,平均(58.9±14.1)岁。入院格拉斯哥昏迷评分(GCS)为3~14分,平均(8.44±3.41)分。本研究经美国临床试验数据库(Clinical Trials.gov)注册(注册号:NCT03087981)。


2. 数据收集:收集患者的性别、年龄、入院GCS评分等基线资料。所有患者入院后均急诊行脑室穿刺、ICP探头置入术(ICP监护仪购自法国索菲萨公司或美国强生公司),其中38例同时行去骨瓣减压术。术后施行规范的神经外科临床治疗方案。


每天于20 ∶00~23 ∶00时通过数据处理工具(Neumatic DCR数据采集与科研系统,上海浩聚公司)记录所有患者的ICP波形,并对其各参数进行分析。出院时记录患者的GCS评分和住院时间,随访时间为3个月。根据伤后3个月的格拉斯哥预后分级(GOS)将患者预后分为良好(GOS分级Ⅳ~Ⅴ级)和差(GOS分级Ⅰ~Ⅲ级)2类。


3. 统计学方法:采用SPSS 23.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以±s表示,组间比较采用t检验或单因素方差分析。计数资料采用例数或百分率表示,组间比较采用卡方检验。P<0.05为差异有统计学意义。


结果

1. TBI患者的ICP波形情况:50例患者中,出现纺锤波18例(试验组,占36%);未出现纺锤波32例(对照组,占64%)。出现高原波(即A波)6例,出现血管源性B波21例。各典型波形见图1。


所观察到的纺锤波呈现中间宽、两头窄的梭形,持续时间>4min。试验组的纺锤波振幅(单个波形最宽处的振幅)平均为(4.70±2.46)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),单个纺锤波的持续时间(单个波形的时长)平均为(23.0±14.4)s,频率为(0.07±0.05)Hz,出现纺锤波时的平均ICP为(18.70±7.86)mmHg。


试验组在整个监测过程中出现纺锤波的时间为184~588 min,平均(333±120)min。试验组共监测到189段纺锤波;每例为6~17段,平均(10.5±3.2)段;每段纺锤波的平均时长为(33.4±12.4)min。


2. 两组临床资料的比较结果:试验组的出院GCS评分、入院期间GCS的变化(ΔGCS,即出院GCS评分与入院GCS评分之差)以及伤后3个月预后良好的比率均显著高于对照组(P值分别为0.04、0.02以及0.04),平均住院天数则少于对照组(P=0.04)。


两组在年龄(P=0.42)、性别组成(P=0.37)、入院GCS评分(P=0.56)方面的差异均无统计学意义。两组在监测期间平均ICP值的差异并无统计学意义(P=0.87),但试验组的ICP波形波幅与ICP的相关系数(regression of amplitude and pressure,RAP)显著低于对照组(P=0.02)。两组患者的临床参数见表1。


3. 纺锤波参数与TBI患者预后的关系:试验组纺锤波出现的总时长与TBI患者的预后呈显著相关性(P=0.02,图2),而与纺锤波出现的段数及每段纺锤波的时长与患者的预后均无明显相关(P值分别为0.18与0.20)。


4. 纺锤波出现与ICP波形参数的关系(表2):


讨论

早在20世纪,Lundberg等就将ICP波形分为脉搏波、呼吸波、慢波3个部分,而慢波又分为A波、B波以及C波[11,16]A波即高原波,通常表现为ICP突然上升至>50 mmHg,并维持5~20min,此病理波反映脑顺应性的下降[17]B波的波幅通常为10~20 mmHg,与呼吸节律或幅度的改变、脑血流调节相关。


C波频率通常为每分钟4~8次,目前认为同脉搏与呼吸的相互作用有关[18]本研究中共监测了50例TBI患者的ICP波形,观察到高原波、血管源性B波等典型ICP波形。此外,还发现一种未被描述过的纺锤波(迄今未见相关报道),并且此波形与TBI患者的预后存在明显相关性。


本研究发现,出现纺锤波的患者(试验组)在出院GCS评分、住院时间、随访3个月的GOS分级等病情相关的指标上均优于未出现纺锤波的患者(对照组)。进一步对出现纺锤波患者的各项指标进行分析,发现纺锤波的出现可能与TBI患者的良好预后相关的原因可能与出现纺锤波时ICP值、RAP以及AMP的下降有关。


虽然从总体ICP水平来看,试验组患者监测期间的平均ICP值并未明显降低,但出现纺锤波时,患者的ICP基线水平明显下降(由24.08 mmHg下降至18.70 mmHg)。目前的研究表明,ICP持续超过22 mmHg将明显增加患者的病死率和预后不良率,而且ICP阈值为22 mmHg已经作为二级证据纳入美国《重型颅脑创伤治疗指南(第四版)[19]


因此,纺锤波出现后ICP降至22 mmHg以下可能是TBI患者预后改善的原因之一。本研究中还发现,在纺锤波消失后,ICP可再次升高,但仍有低于纺锤波出现前的趋势,且ICP持续低于22 mmHg,这对TBI患者的预后改善亦有积极作用。


纺锤波的出现与TBI患者预后改善相关的另一个原因可能是脑顺应性的改善和颅内代偿空间的增加。ICP脉搏波是由于脑血管的搏动而产生的ICP波动,能间接反映脑血管顺应性和脑脊液顺应性。研究显示,AMP与脑顺应性存在显著相关关系,随着脑顺应性的下降,AMP增大[20-22]本研究表明,在纺锤波出现时,AMP值显著下降,这反映了在纺锤波出现时脑顺应性的改善。


本研究发现,试验组在监测期间的RAP明显低于对照组,另外,在纺锤波出现后患者RAP可见显著性下降。RAP是指AMP与平均ICP间的相关系数,可以通过计算连续40个每6s的平均ICP波形AMP和平均ICP的相关系数来得出[23]


RAP反映脑压力-容积的代偿空间。当RAP接近于0时,表明AMP与平均ICP间无相关性,换言之,脑内容积的改变对ICP并无明显影响,这反映了颅内具有较大的代偿空间;反之,RAP趋近于1时,代表处于压力-容积曲线的右侧陡直区间内,此时脑代偿能力下降,当颅内情况继续恶化时,脑代偿能力衰竭,RAP可突然下降直至负值[11,24]因此,在纺锤波出现时,RAP的降低代表了颅内代偿能力的好转。虽然在纺锤波消失后颅内代偿能力又出现下降,但仍优于纺锤波出现前。


综上所述,本研究通过对50例TBI患者进行ICP监测,观察到一种全新的纺锤波,并且发现此波与患者的预后呈现正相关关系。通过对纺锤波出现前、后以及试验组与对照组的各项参数对比分析后发现,纺锤波的出现时,包括ICP值、脑顺应性、脑代偿空间在内的生理参数均呈现明显改善,这可能导致最终患者预后的提高,但其具体机制尚有待于进一步的研究。


参考文献

[1]Giacino JT, Whyte J, Bagiella E, et al. Placebo-controlled trial of amantadine for severe traumatic brain injury[J]. N Engl J Med, 2012,366(9):819-826. DOI: 10.1056/NEJMoa1102609.

[2]Sandsmark DK. Clinical Outcomes after Traumatic Brain Injury[J]. Curr Neurol Neurosci Rep, 2016,16(6):52. DOI: 10.1007/s11910-016-0654-5.

[3]Giacino JT, Trott CT. Rehabilitative management of patients with disorders of consciousness: grand rounds[J]. J Head Trauma Rehabil, 2004,19(3):254-265.

[4]Hawthorne C, Piper I. Monitoring of intracranial pressure in patients with traumatic brain injury[J]. Front Neurol, 2014,5:121. DOI: 10.3389/fneur.2014.00121.

[5]Cooper DJ, Rosenfeld JV, Murray L, et al. Decompressive craniectomy in diffuse traumatic brain injury[J]. N Engl J Med, 2011,364(16):1493-1502. DOI: 10.1056/NEJMoa1102077.

[6]Jiang JY. Head trauma in China[J]. Injury, 2013,44(11):1453-1457. DOI: 10.1016/j.injury.2012.08.045.

[7]秦德广, 黄文勇, 邓略初, 等. 颅内压监测下控制性减压在去骨瓣减压术中的应用[J].中华神经外科杂志,2015,31(5):499-500. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-2346.2015.05.018.

[8]江基尧. 颅脑创伤循证医学证据的科学观[J].中华神经外科杂志,2016,32(6):541-543. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-2346.2016.06.001.

[9]Farahvar A, Gerber LM, Chiu YL, et al. Increased mortality in patients with severe traumatic brain injury treated without intracranial pressure monitoring[J]. J Neurosurg, 2012,117(4):729-734. DOI: 10.3171/2012.7.JNS111816.

[10]Hu X, Xu P, Asgari S, et al. Forecasting ICP elevation based on prescient changes of intracranial pressure waveform morphology[J]. IEEE Trans Biomed Eng, 2010,57(5):1070-1078. DOI: 10.1109/TBME.2009.2037607.

[11]Di IA, Schmitz EM, Cusimano MD. Analysis of intracranial pressure: past, present, and future[J]. Neuroscientist, 2013,19(6):592-603. DOI: 10.1177/1073858412474845.

[12]Chesnut RM, Temkin N, Carney N, et al. A trial of intracranial-pressure monitoring in traumatic brain injury[J]. N Engl J Med, 2012,367(26):2471-2481. DOI: 10.1056/NEJMoa1207363.

[13]Czosnyka M, Smielewski P, Timofeev I, et al. Intracranial pressure: more than a number[J]. Neurosurg Focus, 2007,22(5):E10.

[14]Lu CW, Czosnyka M, Shieh JS, et al. Complexity of intracranial pressure correlates with outcome after traumatic brain injury[J]. Brain, 2012,135(Pt 8):2399-2408. DOI: 10.1093/brain/aws155.

[15]Nucci CG, De Bonis P, Mangiola A, et al. Intracranial pressure wave morphological classification: automated analysis and clinical validation[J]. Acta Neurochir (Wien), 2016,158(3):581-588; discussion 588. DOI: 10.1007/s00701-015-2672-5.

[16]Cardoso ER, Rowan JO, Galbraith S. Analysis of the cere-brospinal fluid pulse wave in intracranial pressure[J]. J Neurosurg, 1983,59(5):817-821. DOI: 10.3171/jns.1983.59.5.0817.

[17]Castellani G, Zweifel C, Kim DJ, et al. Plateau waves in head injured patients requiring neurocritical care[J]. Neurocrit Care, 2009,11(2):143-150. DOI: 10.1007/s12028-009-9235-7.

[18]Andrews PJ, Citerio G. Intracranial pressure. Part one: hist-orical overview and basic concepts[J]. Intensive Care Med, 2004,30(9):1730-1733. DOI: 10.1007/s00134-004-2376-4.

[19]Sorrentino E, Diedler J, Kasprowicz M, et al. Critical thresholds for cerebrovascular reactivity after traumatic brain injury[J]. Neurocrit Care, 2012,16(2):258-266. DOI: 10.1007/s12028-011-9630-8.

[20]Eide PK, Sorteberg W. Association among intracranial compli-ance, intracranial pulse pressure amplitude and intracranial pressure in patients with intracranial bleeds[J]. Neurol Res, 2007,29(8):798-802. DOI: 10.1179/016164107X224132.

[21]Czosnyka M, Czosnyka ZH, Whitfield PC, et al. Age depen-dence of cerebrospinal pressure-volume compensation in patients with hydrocephalus[J]. J Neurosurg, 2001,94(3):482-486. DOI: 10.3171/jns.2001.94.3.0482.

[22]Howells T, Lewén A, Skld MK, et al. An evaluation of three measures of intracranial compliance in traumatic brain injury patients[J]. Intensive Care Med, 2012,38(6):1061-1068. DOI: 10.1007/s00134-012-2571-7.

[23]Schuhmann MU, Sood S, McAllister JP, et al. Value of overnight monitoring of intracranial pressure in hydrocephalic children[J]. Pediatr Neurosurg, 2008,44(4):269-279. DOI: 10.1159/000131675.

[24]Czosnyka M, Pickard JD. Monitoring and interpretation of in-tracranial pressure[J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2004,75(6):813-821.


【中华神外】往期回顾




最新评论
发表你的评论
发表你的评论
来自于专栏
关键词搜索