吳建維,賈嬌坤,丁則昱,趙性泉
卒中已逐漸成為全球主要死亡原因,具有較高致死、致殘率。與西方國家相比,我國出血性卒中發(fā)病率明顯較高,為18%~47%[1]。血腫本身、血腫的擴大及血腫周圍水腫,均可導(dǎo)致顱內(nèi)壓(intracranial pressure,ICP)增高,進而引起腦血流灌注下降、腦疝及不可逆腦損傷等,嚴(yán)重影響患者生存及長期預(yù)后[2-4]。因此,在臨床工作中,顱內(nèi)壓監(jiān)測有利于指導(dǎo)脫水劑的合理應(yīng)用和對手術(shù)指征的掌握,進而改善患者的生存率和長期預(yù)后[5]。
目前顱內(nèi)壓監(jiān)測方法為有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測和無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測。腦室內(nèi)、腦實質(zhì)內(nèi)、硬膜下、硬膜外和腰椎穿刺置管監(jiān)測均為有創(chuàng)ICP監(jiān)測,其中以腦室內(nèi)、腦實質(zhì)顱內(nèi)壓監(jiān)測最為精確,但有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測存在感染、出血和創(chuàng)傷的風(fēng)險,且其對儀器設(shè)備和操作技術(shù)要求較高。無創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測方法包括視網(wǎng)膜、耳鼓膜、生物電阻抗、腦電圖(electroencephalogram,EEG)、誘發(fā)電位(evoked potentials,EP)和經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial Doppler ultrasound,TCD)等,這些技術(shù)均具有簡便易行、安全無創(chuàng)、可重復(fù)床旁操作等諸多優(yōu)點。已有研究表明,TCD可通過檢測患者血流速度及頻譜間接推測顱內(nèi)壓,TCD參數(shù)與顱內(nèi)壓顯著相關(guān),且可定量分析顱內(nèi)壓變化[6-11]。
目前國內(nèi)外研究多通過腰椎穿刺置管等方法檢測顱內(nèi)壓,進而分析其TCD血流參數(shù)與顱內(nèi)壓間的定性、定量關(guān)系,該方法獲得顱內(nèi)壓的準(zhǔn)確性較低,研究所得結(jié)果可靠性欠佳,而本研究所有入組患者均行腦實質(zhì)有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測以獲得更加準(zhǔn)確的顱內(nèi)壓數(shù)值,同時考慮到顱內(nèi)壓實時變化特性,部分患者應(yīng)用TCD連續(xù)監(jiān)測方法獲取連續(xù)血流參數(shù),進一步提高結(jié)果準(zhǔn)確性。
1.1 研究對象 選取2013年7月-2015年3月北京天壇醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)中心神經(jīng)重癥科監(jiān)護室的住院患者,共22例,所有患者均根據(jù)2010年11月中華人民共和國發(fā)布實施的《成人自發(fā)性腦出血診斷標(biāo)準(zhǔn)》確診為腦出血并行腦室內(nèi)或腦實質(zhì)有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測和顱內(nèi)血腫碎吸術(shù),所有患者均簽署了知情同意書。
1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①臨床確診腦出血;②根據(jù)病情已行有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測;③可配合完成TCD檢測。
1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) ①顳窗欠佳,無法獲得大腦中動脈血流動力學(xué)資料;②既往或入院明確診斷血管畸形;③既往或入院明確診斷大腦中動脈狹窄或閉塞。
1.3 研究流程 所有納入患者均登記人口學(xué)資料、主要神經(jīng)功能評分和病灶特征資料,所有患者均于腦實質(zhì)放置顱內(nèi)壓監(jiān)護微型傳感器探頭(隧道腦實質(zhì)及硬膜下壓力探頭,PSOPT,SOPHYSA,F(xiàn)rance),并接顱內(nèi)壓監(jiān)護儀(PRESSIO ICP Monitor,SOPHYSA,F(xiàn)rance),行持續(xù)行床旁監(jiān)測。在此期間,每天復(fù)查TCD(Multi-Dop;DWL-Elektroniche Systeme GmbH l?ngerach4 D-78354,sipplingen,Germany),主要監(jiān)測MCA及ICA血流,記錄血流速度參數(shù),如收縮期峰血流速度(systolic peak velocity,Vs)、舒張期血流速度(diastolic velocity,Vd),數(shù)據(jù)的采集一般取TCD診斷儀自動計算顯示的參數(shù),但當(dāng)部分患者信號較弱,采用TCD診斷儀提供的人工測量方法測定Vs和Vd。并根據(jù)公式,計算TCD血流參數(shù)——平均血流速度(mean velocity,Vm)=(Vs+Vd×2)/3和頻譜形態(tài)參數(shù)——搏動指數(shù)(pulsatility index,PI)=(Vs-Vd)/(Vm)。同時記錄即時ICP數(shù)值,體溫、血壓、心率、血氧飽和度等情況。對記錄和計算獲得的TCD血流速度參數(shù)、頻譜形態(tài)參數(shù)和即時ICP以及生命體征等信息進行統(tǒng)計學(xué)分析。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對即時ICP與相應(yīng)TCD參數(shù)進行相關(guān)性分析,明確兩者間是否具有相關(guān)性。隨后對ICP與TCD參數(shù)行多元線性回歸分析,建立TCD參數(shù)評估ICP數(shù)學(xué)模型,并完成方差分析、殘差分析,同時對其診斷顱高壓(ICP>15 mmHg)的準(zhǔn)確性進行評價[12],繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC曲線)。以P<0.05為差異具有顯著性。
2.1 臨床資料 共納入22例患者,其中男17例(77.3%),女5例(22.7%);平均年齡(51.7±9.61)歲;既往史高血壓病發(fā)生率明顯較高,為20例(90.9%)。平均GCS評分為9.00(6.00~11.0)分;平均NIHSS評分為17.0(14.5~21.0)分。病灶主要位于基底節(jié)區(qū),共14例(63.7%),3例(13.6%)位于腦葉,5例(22.7%)位于丘腦;平均血腫體積為51.0(31.7~84.1)ml。所有患者平均置管時間為4.00(2.75~4.25)d(表1)。
表1 全部患者基線資料
2.2 TCD血流參數(shù)預(yù)測ICP數(shù)學(xué)模型
2.2.1 相關(guān)性分析 僅PI與ICP間有顯著相關(guān)性,且為正相關(guān),差異具有顯著性(P<0.01),而平均流速、平均動脈壓、體溫、心率、呼吸、血氧飽和度等與ICP間均無相關(guān)性(P>0.05)(表2)。
表2 基于TCD血流參數(shù)、生命體征與ICP的相關(guān)性分析
2.2.2 建立ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型 以TCD血流參數(shù)、生命體征為自變量,預(yù)測顱內(nèi)壓(intracranial pressure expectation,ICPe)為因變量,行多元線性回歸分析,最終得到的兩者間定量數(shù)學(xué)模型,即ICPe= -16.8+26.8×PI+0.12×Vm。
上述模型經(jīng)方差分析可確定方程成立,差異具有顯著性(F=67.6,P<0.001),且最終納入方程中所有變量,如常量、搏動指數(shù)、平均流速均差異均具有顯著性(P≤0.01),調(diào)整決定系數(shù)(調(diào)整R2)為0.46(表3)。
表3 ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型的擬合優(yōu)度、變量及方程檢驗
2.3 ICP預(yù)測模型的檢驗 以ICP>15 mmHg為顱高壓診斷標(biāo)準(zhǔn)時,檢驗上述數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于診斷顱高壓的準(zhǔn)確性,繪制ROC曲線(圖1)。ICPe的曲線下面積為0.93>0.5,95%可信區(qū)間為0.88~0.97,即運用上述數(shù)學(xué)模型預(yù)測ICP診斷顱高壓具有很高的準(zhǔn)確性;PI的曲線下面積為0.92>0.5,95%可信區(qū)間為0.88~0.96,即PI亦可較好的預(yù)測顱內(nèi)壓增高(表4)。
2.4 標(biāo)準(zhǔn)化殘差分析 結(jié)果顯示方程預(yù)測得到的ICP和實際測量ICP間無明顯差異(圖2)。
本研究發(fā)現(xiàn)TCD血流參數(shù)PI與ICP呈正相關(guān),是預(yù)測ICP最重要的指標(biāo)。目前國內(nèi)外已有大量研究證明了TCD血流參數(shù)與顱內(nèi)壓具有相關(guān)性。如Szczepański等[8]納入40例腦室擴大的患者(Evan比率>30%),行標(biāo)準(zhǔn)腰椎注入試驗(lumbar infusion test,LIT),結(jié)果發(fā)現(xiàn)LIT注入期、引流期,增高的ICP與PI間有顯著相關(guān)性(r=0.37,P<0.01)。Wakerley等[13]通過對78例患者行腰椎穿刺測壓,以此為標(biāo)準(zhǔn),認為PI≥1.26可預(yù)測腦脊液(cerebrospinal fluid,CSF)壓力≥20 cmH2O,其敏感性81.1%、特異性96.3%,陽性預(yù)測值93.8%,陰性預(yù)測值88.1%,總體準(zhǔn)確性為90.1%。Kiphuth等[6]通過對59例自發(fā)性幕上腦出血患者行有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測,其中56例經(jīng)腦室引流術(shù)、3例放置微型傳感器監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)PI與ICP間具有顯著相關(guān)性(r=0.71)。綜上TCD血流參數(shù)PI與ICP具有顯著相關(guān)性,為正相關(guān),且其是預(yù)測ICP最重要的指標(biāo),這與本研究結(jié)果一致。
圖1 顱高壓(ICP>15 mmHg)時,ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型的ROC曲線
表4 ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型診斷顱高壓時ROC曲線下面積及95%可信區(qū)間
圖2 基于最優(yōu)數(shù)據(jù)的ICP預(yù)測數(shù)學(xué)模型的標(biāo)準(zhǔn)化殘差圖
本研究建立TCD血流參數(shù)預(yù)測ICP的數(shù)學(xué)模型ICPe=-16.7+26.8×PI+0.12×Vm,較為簡潔,利于臨床應(yīng)用。為更精確地利用TCD評估ICP,研究者建立了不同TCD血流參數(shù)與ICP間的定量數(shù)學(xué)模型,包括ICP與全部TCD血流參數(shù)的方程式、ICP與Vm、PI的方程式、ICP與MABP、PI的方程式和ICP與PI方程式等,研究對象亦各有不同(顱腦外傷、感染及卒中等),評估效果參差不齊[11,14-17]。萬景雯等[18]的動物實驗,應(yīng)用一側(cè)顱頂部硬膜外置一可注水的球囊,通過注射器向球囊內(nèi)注水制作急性階梯性的顱高壓動物模型,經(jīng)TCD采集基底動脈相關(guān)參數(shù),對ICP關(guān)于TCD參數(shù)值進行線性相關(guān)分析,亦得出回歸方程:ICP=122.15-41.37Vs-81.60Vd+115.23Vm-22.80PI+99.16RI,R2=0.986,ICP計算值與實際值誤差最大4.35 mmHg。雖然該數(shù)學(xué)模型擬合優(yōu)度較高,但參數(shù)繁雜,Vs、Vd、Vm、PI和RI間可能存在共線性,不利于臨床應(yīng)用。安紅偉等[19]對腦出血患者,經(jīng)多元線性回歸分析建立方程為ICP=-7.096+20.474×PI+0.053×MABP,預(yù)測和實測ICP相關(guān)系數(shù)為0.80,預(yù)測差值在5 mmHg內(nèi)陽性預(yù)測率為89.9%。瑞典的一項前瞻性研究,共納入81例患者,其亦采用腦室內(nèi)置管,共得到658個PI檢測值,建立了ICP在5~40 mmHg范圍內(nèi)時,回歸方程為ICP=11.5×PI-2.23,R2=0.73(P<0.0001,95%CI為±4.2)[20]。同時,亦有研究者認為TCD血流參數(shù)評估ICP存在局限性,Zweifel等[21]發(fā)現(xiàn)PI與ICP相關(guān)系數(shù)不高(r=0.31,P<0.001),且限定ICP>15 mmHg和ICP>35 mmHg時ROC曲線下面積分別為0.62和0.74。Staikou等[22]對一例腦室-腹腔分流手術(shù)患者60 min CO2低壓氣腹過程監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)TCD參數(shù)PI最大變化為31%,差異無顯著性。
本研究還存在一些局限性。首先,樣本量相對較小,最終共納入22例患者,得到401次監(jiān)測數(shù)據(jù),所得數(shù)學(xué)模型擬合優(yōu)度欠佳,可繼續(xù)納入符合納入、排除標(biāo)準(zhǔn)的腦出血患者,擴大樣本量,以得到更為準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型,提高臨床應(yīng)用價值。其次,研究對象選擇存在一定偏倚,所有納入的患者生命體征均平穩(wěn),且以輕、中度顱高壓者為主,重度顱高壓者少見,故樣本存在一定偏倚,影響結(jié)果,可在倫理允許情況下,納入病情較重、重度顱高壓患者以減少該因素對結(jié)果的影響。再次,本研究未建立內(nèi)部、外部驗證樣本庫,對數(shù)學(xué)模型預(yù)測準(zhǔn)確性的評價效果欠佳,需進一步收集相關(guān)患者,建立驗證樣本庫,更為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、完善地評價數(shù)學(xué)模型預(yù)測價值。
綜上TCD血流參數(shù)PI與ICP呈正相關(guān),是預(yù)測ICP最重要的指標(biāo)。ICPe=-16.8+26.8×PI+0.12×Vm(調(diào)整R2為0.46)可準(zhǔn)確診斷顱高壓(ICP>15 mmHg),利于臨床應(yīng)用操作。
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