无创性颅内压监测技术研究进展
摘 要 有创性颅内压(ICP)监测操作复杂，并发症较多，限制了其应用。扩大无创性ICP监测的应用范围，已成为ICP监测研究的新热点。文章综述了经颅多普勒超声、闪光视觉诱发电位、鼓膜移位法和前卤测压法等无创性ICP监测技术的研究进展。
关键词 颅内压;经颅多普勒;闪光视觉诱发电位;鼓膜移位法;前卤测压法
1951年Guillaume行侧脑室穿刺法直接测量颅内压(intracranial pressure，ICP)。1960年Lundberg实现连续ICP监测。此后，有创性ICP监测的理论和方法不断发展，对颅内高压性疾病的诊断和治疗有重要意义。但由于其技术要求高，并发症(颅内感染、脑脊液漏、颅内出血)较多，应用范围受到限制，目前也只在少数神经外科ICU开展。为扩大ICP监测的应用范围，研究无创性ICP监测技术很有必要。现简要介绍无创性ICP监测技术的研究进展。
1 经颅多普勒
无创性ICP监测技术中报道最多的是经颅多普勒(transcranial Doppler，TCD)。TCD通过观察高颅压时的脑血管动力学改变来估计ICP。
1.1 TCD监测ICP的病理生理基础
脑灌注压(cerebral perfusion pressure，CPP)为全身平均动脉压(mean systemic arterial pressure，mSAP)减去ICP。脑血流(cerebral blood folw，CBF)与CPP成正比，与脑血管阻力(cerebrovascular resistance，CVR)成反比，即CBF=(mSAP -ICP)/CVR。当脑血管自动调节功能存在时，ICP升高，CPP降低，脑小动脉扩张，CVR减小以保持脑血供恒定，此时舒张压(diastolic blood pressure，DBP)比收缩压(systolic blood pressure，SBP)下降明显，故脉压差增大，而反映脉压差的搏动指数(pulsatility index，PI)、阻力指数(resistance index，RI)增高。当ICP持续增高时，脑血管自动调节功能减退，脑循环减慢，CBF减少，收缩期血流速度(systolic velocity，Vs)、舒张期血流速度(diastolic velocity，Vd)、
平均血流速度(mean flow velocity，Vm)均降低。
1.2 ICP增高的TCD表现
1982年，Aaslid首先报道了TCD技术并在理论上说明TCD波和CPP之间的关系。(1)ICP升高时Vm、Vs和Vd下降，以Vd下降最明显;(2)ICP升高时PI和RI明显增大。Chan等发现，CPP的下降主要是因Vd下降，当CPP下降至一个临界值70mmHg(7.5mmHg=1kPa)，PI[PI=(Vs-Vd)/Vm]和RI[RI=(Vs-Vd)/Vs]急剧增高;(3)频普形态与ICP的关系，Hassler等报道了ICP轻度升高时，Vm升高，收缩峰变得尖锐，Vd明显下降，搏动性显著增高，形成“阻力图形”;当ICP接近DBP时，舒张期开始部分和舒张末期的频谱消失;当ICP和DBP血压基本相同时，舒张期血流消失，仅留下尖锐的收缩峰，形成“收缩峰”图形。而ICP继续升高至SBP和DBP之间时，脑血流在收缩期流入，舒张期流出，形成舒张期反向血流;当ICP接近SBP时，TCD表现为收缩峰，直至脑血流停止。
1.3 TCD对ICP的定量反映
Hamburg设想：正常血压下，如固定动脉二氧化碳分压(PaCO2)就可以得到PI和ICP的相关性;反之，固定ICP，就能得到PI和PaCO2的相关性。当PaCO2值变化时可用PI和PaCO2的关系校正估算的ICP值。Bernhard等[1]把整个颅内腔室视为“黑匣子”，忽略ICP变化的具体过程，采用系统分析法进行分析。把动脉血压(arterial blood pressure，ABP)作为系统的输入信号，把ICP作为输出信号，用TCD记录与ABP相关的一些特征参数，进行
多元回归推导产生模拟ICP的数学公式，得到实时的ICP模拟曲线。此方法得到的模拟ICP和实际ICP之差为(4.0±1.8)mmHg，在模拟ICP曲线上甚至能分辨出脉搏和呼吸的影响波形。
1.4 TCD对高ICP病人预后的判断作用
Hassler认为，ICP增高的患者TCD出现舒张期反向血流，提示血管自动调节功能已完全丧失，多数死亡。Yoneda报道，在颅内循环停止时，颈总动脉和颈内动脉血流表现为“来回血流”，即收缩期的向前血流和舒张期的反向血流。Payen报道，脑死亡病人颈总动脉表现为收缩期尖锐峰和舒张期极小血流。他对28例深昏迷病人进行前瞻性研究，用临床症状，脑电图和血管造影与TCD对照研究以获得脑死亡的定量参数，认为CBF低于26.09ml/min和(或)Vd低于2.89cm/s可诊断为脑死亡。
1.5 TCD监测ICP的优缺点
较之其他方法，TCD具有以下优点：(1)能反应脑血流动态变化;(2)可观察脑血流自身调节机制是否完善[2,3]。TCD监测ICP有以下缺点：(1)TCD测量流速而非流率指标，脑血管活性受多种因素(PaCO2、PaO2、pH值、血压、脑血管的自身调节)影响时[4-6]，ICP和脑血流速度的关系会发生变化，用TCD准确算出ICP有一定困难;(2)在创伤和其他颅内疾病中还存在一些特殊情况，如在脑外伤后急性期的病人可出现不明原因的PI和ICP不同步的波动;(3)脑血管痉挛时的流速增加须与脑充血相鉴别。
2 闪光视觉诱发电位
Mary发现，伴有闪光视觉诱发电位(flash visual evoked potentials，f-VEP)延长的先天分流性脑积水患儿行分流术后，f-VEP缩短的时间不同，认为这是由于引起f-VEP延长的原因不相同，迅速缩短的f-VEP延长的可能原因是颅内高压引起的枕顶叶低灌注。在一组有颅内高压表现的脑积水患者中，f-VEP多个波形延长，f-VEP延长与脑室扩大程度不相关，提出ICP增高是f-VEP延长的真正原因。
2.1 f-VEP和ICP的相关性
对23例脑外伤病人(无明显占位性病灶)作f-VEP和硬膜下ICP监测的对照研究发现，
随ICP升高，N2潜伏期持续延长;N2潜伏期与ICP呈正相关(r=0.83)，同时与CPP呈负相关。用得出的的回归方程式来判断另一组病人ICP，与实测值相近。Mark对36例脑积水和脑外伤病人的研究证实了以上结论，硬膜下ICP和f-VEP的N2潜伏期呈线性相关，这一关系在ICP>300mmHg时尤其明显(r=0.90)。Frederik在体外循环新生儿中发现，随着自身循环恢复时ICP升高，f-VEP的N70和P100延长，ICP和N70潜伏期r=0.84。Davenport报道，在暴发性肝功能衰竭昏迷病人血液透析过程中，随着ICP增高，f-VEP的N2，P2波潜伏期均延长，与P2的r=0.74。且随着ICP升高，CSF的pH值下降，乳酸浓度增高，提示f-VEP波延长的病理生理基础是，ICP升高时，CPP降低引起的脑缺血和缺氧。
2.2 f-VEP监测ICP的优缺点
f-VEP监测ICP具有独特的优点：f-VEP本身就是危重病人脑功能监测和随访的有效方法，对判断颅内高压疾病的预后和脑死亡有一定帮助。但此方法也有以下局限性：(1)f-VEP易受与脑代谢有关因素的影响，如PaCO2、paO2、低电压、pH值等。某些疾病引起的全身代谢紊乱也能影响f-VEP，如肝性脑病[7,8];(2)严重视力障碍和眼底出血等眼部疾病对f-VEP存在影响;(3)颅内占位性病灶压迫和破坏视觉通路时，f-VEP对ICP的反应将受影响;(4)部分深昏迷病人和脑死亡者f-VEP不出现波形[9-10]。
3 鼓膜移位法
声音反射中声音刺激沿听骨链传入耳迷路，由第八对脑神经传入脑干，引起镫骨肌收缩反应，最终导致鼓膜移位(tympanic membrane displacement，TMD)。40岁以前的正常人群有90%耳迷路导管开放，此时鼓膜周围的液体压力直接反应颅内脑脊液的压力。ICP变化引起外淋巴液的压力变化可产生静止状态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。通过ICP改变时的TMD值和正常TMD值的差别可估算ICP[11]。
3.1 TMD的监测方法
Samuel等[11，12]和Reid等[13]描述了TMD的监测方法。在检查前受试者首先必须满足以下条件：(1)中耳压力正常;(2)镫骨肌反射
正常;(3)耳迷路导管开放。如体位改变时(由卧位变为坐位)TMD值随颅内压变化。测量时整个外耳道用形状大小相配的耳塞密闭，以确保外耳道压力恒定。此时，鼓膜移位将由测量装置(超敏气流感受器)上的探测隔膜的配合移位反映出来。声音刺激强度、频率、持续时间恒定，取数次声音刺激后的平均值。根据TMD值和实际ICP值的相关关系推算ICP值。
3.2 TMD估算ICP的效果
Sameul等[12]在8例患儿的31个时间点同时测量TMD值和侧脑室ICP，其中11个点ICP高(变化范围20~30mmHg)，18个点ICP低(变化范围3~7mmHg)，2个点正常。TMD值的降低、升高、正常反映ICP的相应变化。诊断准确率为80%，特异性为100%。界定TMD值-200nl和200nl分别为ICP升高和降低的界限值。
3.3 TMD估算ICP的优缺点
TMD法能在一定范围内较精确地反映低颅压，这是TCD、f-VEP和AFP等方法所不具有的。在高颅压和低颅压所引起头痛等症状不易区分时，TMD能较准确区分。但也有一些缺陷(1)患者不能过度暴露于声音刺激中，因其可引起暂时性音阈改变而影响测量值;(2)有脑干和中耳病变的患者，因镫骨肌反射缺陷，而不能应用于此项检查;(3)不适用于连续ICP监测;(4)不安静、不合作的病人不宜行此检查;(5)不适于老年人(耳迷路导管已闭)。
4 前卤测压法
1959年，Davidoff等改变Schiotz眼压计后，通过前卤测压(anterior fontanel pressure，AFP)测ICP。1974年Wealthall根据共面原理应用APT-16型测量仪测前卤压，仍有压陷的问题影响测量值。1977年，Salmon应用平置式传感器测定前卤压，很大程度上排除了前卤软组织弹力的影响。鹿特丹遥测传感器(Rotterdam teletransducer，RTT)是目前广泛应用的较可靠的技术[14，15]，它和有创性ICP监测的相关性好(r=0.96~0.98)。
40年来，AFP逐渐完善，在新生儿和婴儿中已一定程度代替有创性ICP监测。但整体上来看仍存在以下问题：(1)AFP多以压平前卤为测压条件，仅适用于突出骨缘的前卤;(2)
测压时压平外凸的前卤就等于缩小颅腔容积，增高了ICP，对患儿不利，测得的ICP值也偏高[16]。
除以上几种无创性ICP监测技术外，还有近红外分光镜检查[17]和电等效电路模型(electrical-equivalent circuit model)[18]等技术，但报道很少。这些技术均有各自的优点和不足，还待进一步完善。准确、方便、及时、价廉的无创性ICP监测技术将会被临床医生所接受。
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