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        超聲無(wú)創(chuàng)評(píng)估顱內(nèi)壓增高的研究進(jìn)展

        2023-03-22 18:21:41柴佳園黃斌孫希希姚藍(lán)
        浙江醫(yī)學(xué) 2023年1期
        關(guān)鍵詞:視神經(jīng)剪切高壓

        柴佳園 黃斌 孫希希 姚藍(lán)

        顱內(nèi)壓是指顱腔內(nèi)圍繞神經(jīng)組織和腦血管的腦脊液的靜水壓,正常成人仰臥位的腦脊液壓力平均為5~15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)[1]。顱內(nèi)壓增高在神經(jīng)內(nèi)外科疾病中十分常見(jiàn),顱內(nèi)壓增高會(huì)引起腦灌注壓降低,腦血流量減少,造成腦缺血、神經(jīng)損傷甚至腦死亡。因此,早期診斷顱內(nèi)壓增高對(duì)指導(dǎo)后續(xù)治療十分關(guān)鍵。然而危重患者僅依靠臨床表現(xiàn)和體格檢查很難發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)壓變化。目前顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)是有創(chuàng)的腦室內(nèi)置管監(jiān)測(cè),但該操作可能有顱內(nèi)出血、感染、腦組織損傷等并發(fā)癥,加之費(fèi)用昂貴,并不能在臨床上廣泛使用。因此,尋找一種無(wú)創(chuàng)且能準(zhǔn)確評(píng)估顱內(nèi)壓增高的方法具有重要臨床意義。既往研究表明,超聲/CT/MRI檢查均可用于無(wú)創(chuàng)篩查顱內(nèi)高壓[2-3],但CT和MRI檢查需要搬運(yùn)患者且耗時(shí)較長(zhǎng),并不適用于臨床上情況較危急的患者。超聲檢查可實(shí)時(shí)床旁進(jìn)行,且具有低成本、安全和可重復(fù)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于急診室和重癥監(jiān)護(hù)室。本文就國(guó)內(nèi)外應(yīng)用超聲無(wú)創(chuàng)評(píng)估顱內(nèi)壓增高的研究進(jìn)展作一綜述。

        1 二維超聲檢查

        1.1 視神經(jīng)鞘直徑(optic nerve sheath diameter,ONSD)法 視神經(jīng)鞘是腦膜的直接延續(xù),其包繞著視神經(jīng),鞘內(nèi)的蛛網(wǎng)膜下腔與顱內(nèi)相通,當(dāng)顱內(nèi)壓增高時(shí),顱內(nèi)的腦脊液進(jìn)入視神經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔引起視神經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔壓力升高,表現(xiàn)為視神經(jīng)鞘擴(kuò)張,尤其以球后3 mm處擴(kuò)張最為顯著,故常測(cè)量此處的視神經(jīng)鞘寬度作為理論上的ONSD值。Maissan等[4]研究表明超聲測(cè)量ONSD是一種準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、快速的檢測(cè)方法,可用于檢測(cè)顱內(nèi)壓升高以及顱內(nèi)壓的實(shí)時(shí)變化,尤其是在無(wú)法進(jìn)行侵入性顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的情況下。然而當(dāng)顱內(nèi)壓長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)一定壓力范圍時(shí)(>45 mmHg),視神經(jīng)鞘的可逆性受損,顱內(nèi)壓恢復(fù)正常后ONSD仍保持增大[5],因此,對(duì)于重度顱內(nèi)高壓患者,不能僅憑ONSD檢查來(lái)指導(dǎo)臨床診斷與治療。

        1.2 視神經(jīng)鞘超聲檢查評(píng)估顱內(nèi)壓增高的新方法

        1.2.1 ONSD聯(lián)合視盤(pán)高度(optic disc height,ODH)法 Knodel等[6]對(duì)25例特發(fā)性顱內(nèi)高壓(idiopathic intracranial hypertension,IIH)患者和19例顱內(nèi)壓正?;颊哌M(jìn)行了前瞻性研究,在初次就診時(shí),IIH患者與對(duì)照組相比ONSD顯著擴(kuò)大,且IIH患者中有36只眼出現(xiàn)了視盤(pán)抬高,即視盤(pán)水腫,而所有對(duì)照組患者均未發(fā)現(xiàn)視盤(pán)水腫,表明ONSD聯(lián)合ODH是檢測(cè)IIH患者顱內(nèi)壓升高的一種有價(jià)值的非侵入性方法。一項(xiàng)Meta分析表明,與顱內(nèi)壓正?;颊呦啾?,IIH患者ONSD值及出現(xiàn)視盤(pán)水腫的概率更大,使用經(jīng)眶超聲無(wú)創(chuàng)評(píng)估ONSD和視盤(pán)水腫可能有助于臨床診斷成人IIH[7]。

        1.2.2 ONSD/眼球橫向直徑(eyeball transverse diameter,ETD)法 研究發(fā)現(xiàn),超聲檢測(cè)ONSD與ETD比值可能是預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性腦損傷患者顱內(nèi)高壓的可靠指標(biāo)[8]。Youm等[9]研究發(fā)現(xiàn),在50例非重度顱內(nèi)高壓腦損傷患者中,與不包括硬腦膜的ONSD或包括硬腦膜的ONSD相比,ONSD/ETD比值預(yù)測(cè)顱內(nèi)壓增加的效能最好,其AUC為0.897。

        1.2.3 視神經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔面積法 最新國(guó)內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)測(cè)量球后3~7 mm范圍內(nèi)的視神經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔面積預(yù)測(cè)顱內(nèi)壓升高的AUC(0.894)>ONSD(0.764),表明利用超聲測(cè)量球后3~7 mm范圍內(nèi)的神經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔面積對(duì)于顱內(nèi)壓升高具有較好的預(yù)測(cè)效能[10]。

        1.2.4 視神經(jīng)鞘變形指數(shù)(deformability index,DI) DI是一種量化視神經(jīng)鞘搏動(dòng)性質(zhì)的動(dòng)態(tài)參數(shù),視神經(jīng)鞘隨心動(dòng)周期中心血管搏動(dòng)發(fā)生同步的橫向運(yùn)動(dòng),但各個(gè)方向的橫向位移并非均等。Padayachy等[11]研究發(fā)現(xiàn),顱內(nèi)高壓患者DI低于正常顱內(nèi)壓患者,接近90%的靈敏度和特異度表明DI是顱內(nèi)壓升高的一個(gè)有效的非侵入性指標(biāo),且將DI和ONSD聯(lián)合分析時(shí),診斷顱內(nèi)壓增高的準(zhǔn)確性更高。但目前此類(lèi)報(bào)道多見(jiàn)于兒童。雖然目前國(guó)內(nèi)外超聲測(cè)量ONSD正常值及臨界值尚無(wú)明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但隨著對(duì)視神經(jīng)鞘解剖結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的深入,近十年來(lái)開(kāi)展的各種視神經(jīng)鞘超聲檢查的新方法大大提高了顱內(nèi)壓升高的預(yù)測(cè)效能。

        2 多普勒超聲檢查

        2.1 經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial Doppler,TCD)檢查 TCD檢查是一種無(wú)創(chuàng)便捷的監(jiān)測(cè)腦動(dòng)脈內(nèi)血流的技術(shù)[12],目前廣泛應(yīng)用于神經(jīng)內(nèi)、外科。TCD檢查可以通過(guò)檢測(cè)顱內(nèi)血管(如大腦中動(dòng)脈等)的腦血流動(dòng)力學(xué)變化來(lái)間接評(píng)估顱內(nèi)壓,其中腦血流動(dòng)力學(xué)測(cè)量的參數(shù)主要為血流速度(bloodflow velocity,BFV)和搏動(dòng)指數(shù)(pulsatility index,PI)。早期研究都是通過(guò)單參數(shù)間接預(yù)測(cè)顱內(nèi)壓變化,后來(lái)越來(lái)越多的學(xué)者通過(guò)TCD多參數(shù)建模定量評(píng)估顱內(nèi)壓,最經(jīng)典的是Schmidt等[13]提出的黑盒子模型評(píng)估法。2012年Kashif等[1]開(kāi)發(fā)了一種基于模型的無(wú)創(chuàng)顱內(nèi)壓估算方法,主要測(cè)量外周動(dòng)脈血壓和大腦中動(dòng)脈BFV的連續(xù)波形。該研究獲取了37例創(chuàng)傷性腦損傷患者35 h內(nèi)的數(shù)據(jù),然后運(yùn)用數(shù)學(xué)算法分析,無(wú)需校準(zhǔn)即可生成相對(duì)應(yīng)的顱內(nèi)壓估計(jì)值。該方法與侵入性的顱內(nèi)壓測(cè)量方法相比,平均誤差為1.6 mmHg,標(biāo)準(zhǔn)差為7.6 mmHg,且在顱內(nèi)壓高達(dá)100 mmHg時(shí)也表現(xiàn)良好。Fanelli等[14]研究證實(shí)此技術(shù)可與有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)相媲美,為重癥監(jiān)護(hù)的疑似顱內(nèi)壓升高的兒科患兒做出合理的床旁治療決策提供了可能性。Schmidt等[15]研究表明,如果利用該技術(shù)檢測(cè)到低顱內(nèi)壓,則對(duì)疑似IIH的患者可能無(wú)需進(jìn)行腰椎穿刺。此外,還有基于腦灌注壓無(wú)創(chuàng)評(píng)估顱內(nèi)壓的方法[16],包括臨界閉合壓法、PI法和舒張期腦血流法。既往研究發(fā)現(xiàn)PI法反映顱內(nèi)壓實(shí)時(shí)變化是最準(zhǔn)確的,但由于PI個(gè)體差異較大,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為大腦中動(dòng)脈PI可作為顱內(nèi)高壓或低灌注壓的風(fēng)險(xiǎn)篩查工具,但不可作為無(wú)創(chuàng)估測(cè)顱內(nèi)壓/腦灌注壓的量化工具。目前來(lái)說(shuō),TCD檢查的測(cè)量精度還不足以代替有創(chuàng)的顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè),TCD檢查結(jié)果易受諸多因素的影響,如操作者的技術(shù)水平、PaCO2、腦血管痙攣等,但TCD檢查所提供的重要血流動(dòng)力學(xué)資料對(duì)臨床診治具有一定意義上的參考價(jià)值,如Chang等[17]回顧性分析發(fā)現(xiàn)TCD檢查可用于創(chuàng)傷性腦損傷患者去骨瓣減壓術(shù)后腦血流動(dòng)力學(xué)變化的連續(xù)監(jiān)測(cè),有利于神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后的改善。盡管TCD檢查存在其局限性,但不可否認(rèn)應(yīng)用TCD檢查評(píng)估顱內(nèi)壓變化具有無(wú)創(chuàng)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。

        2.2 雙深度經(jīng)眼眶多普勒超聲(two-depth transorbital Doppler,TDTD)技術(shù) TDTD技術(shù)是在TCD的基礎(chǔ)上利用眼動(dòng)脈作為線性自然壓力傳感器進(jìn)行顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè),無(wú)需重新校準(zhǔn)即可監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓長(zhǎng)達(dá)1 h[18]。該技術(shù)是全自動(dòng)的,大約10 min就可以獲得顱內(nèi)壓的估計(jì)值,非常便捷。一項(xiàng)對(duì)62例神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的臨床研究表明,TDTD技術(shù)與腰椎穿刺相比具有良好的準(zhǔn)確性和較高的精確性[19]。Kienzler等[20]研究也證實(shí)TDTD技術(shù)的偏倚幾乎可以忽略不計(jì),標(biāo)準(zhǔn)誤差非常低,表明了該技術(shù)獲得的非侵入性顱內(nèi)壓測(cè)量值具有可比性和可靠性。Ragauskas等[21]在對(duì)85例神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的研究究發(fā)現(xiàn)中,使用TDTD技術(shù)檢測(cè)顱內(nèi)壓升高的靈敏度和特異度均高于ONSD法,TDTD技術(shù)對(duì)顱內(nèi)壓升高的診斷可靠性優(yōu)于ONSD法。然而,TDTD技術(shù)也有局限性,例如需要專門(mén)的設(shè)備、測(cè)量時(shí)需要對(duì)眼部施加一定的壓力、一些患者需要評(píng)估可操作性、無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)等。

        3 超聲造影

        超聲造影是一種具有較高組織分辨能力、操作簡(jiǎn)單、可重復(fù)性強(qiáng)、無(wú)侵襲性,可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察的超聲檢查方法。其在二維超聲及彩色多普勒超聲的基礎(chǔ)上,應(yīng)用超聲對(duì)比劑增強(qiáng)回聲與信號(hào)強(qiáng)度,從而更加清晰、動(dòng)態(tài)地觀察組織的病變特點(diǎn)。Heppner等[22]研究發(fā)現(xiàn)超聲造影具有用于創(chuàng)傷性腦損傷患者術(shù)中和床邊腦灌注評(píng)估的潛力。該技術(shù)可能適用于評(píng)估繼發(fā)性腦缺血預(yù)防性治療的反應(yīng)和局部腦灌注異常。腦血流循環(huán)時(shí)間(cerebral blood flow circulation time,CCT)是指腦動(dòng)靜脈循環(huán)時(shí)間,即血流自頸內(nèi)動(dòng)脈入顱段循環(huán)通過(guò)腦實(shí)質(zhì)至頸靜脈孔出顱流入頸內(nèi)靜脈的時(shí)間。國(guó)內(nèi)最新一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)同一例患者病變側(cè)CCT在有創(chuàng)顱內(nèi)壓增高時(shí)較有創(chuàng)顱內(nèi)壓正常時(shí)明顯延長(zhǎng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說(shuō)明超聲造影無(wú)創(chuàng)評(píng)估CCT可以反映血性腦卒中或急性顱腦創(chuàng)傷患者的顱內(nèi)壓情況,CCT對(duì)顱高壓具有預(yù)測(cè)價(jià)值[23]。近年來(lái),CCT的應(yīng)用越來(lái)越受到重視,多用于評(píng)價(jià)顱內(nèi)動(dòng)靜脈分流疾病、多發(fā)性硬化及阿爾茨海默病。可見(jiàn)超聲造影無(wú)創(chuàng)評(píng)估CCT是無(wú)創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)的一個(gè)很有潛力的方法,但目前相關(guān)研究較少,樣本量有限,且未能根據(jù)疾病種類(lèi)進(jìn)行分組,值得進(jìn)一步深入研究。

        4 超聲彈性成像

        超聲彈性成像是一種新型超聲診斷技術(shù),根據(jù)成像方式的不同可分為應(yīng)變式彈性成像和剪切波彈性成像(shear wave elastography,SWE)。SWE是一種可實(shí)時(shí)提供組織彈性信息的超聲成像技術(shù),其原理是通過(guò)超聲探頭發(fā)射的聲脈沖在組織的不同深度連續(xù)聚焦引起組織微粒振動(dòng)并產(chǎn)生橫向剪切波,可對(duì)感興趣區(qū)域切面內(nèi)的剪切波傳播過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并在二維超聲的基礎(chǔ)上,對(duì)剪切波進(jìn)行彩色編碼后疊加,形成實(shí)時(shí)剪切波速度圖。一般情況下,腦剪切波速度為(1.56±0.08)m/s,并隨著受檢者年齡的增長(zhǎng)而降低[24]。Tzsch?tzsch等[25]開(kāi)發(fā)了1種二維時(shí)間諧波彈性成像(time-harmonic elastography,THE)技術(shù),用于生成全視場(chǎng)剪切波速度圖。THE使用多個(gè)頻率的外部諧波刺激來(lái)創(chuàng)建復(fù)合剪切波速度圖。該裝置包括:(1)用于剪切波激發(fā)的振動(dòng)床;(2)用于剪切波采集的標(biāo)準(zhǔn)B型超聲掃描儀;(3)用于剪切波評(píng)估和可視化的彈性成像計(jì)算機(jī)。Tzsch?tzsch等[24]最新研究將此技術(shù)用于顱腦,意在短時(shí)間內(nèi)無(wú)創(chuàng)量化剪切波速度作為大腦硬度的替代標(biāo)記。試驗(yàn)結(jié)果表明,大腦硬度與顱內(nèi)壓密切相關(guān),未來(lái)可能用作顱內(nèi)壓的非侵入性替代標(biāo)記物。Kreft等[26]研究發(fā)現(xiàn)在腰椎穿刺確診為顱內(nèi)高壓的患者中,其腦剪切波速度為(1.81±0.10)m/s,而這些患者在腰椎穿刺放腦脊液后腦剪切波速度立即降低至正常硬度[(1.56±0.06)m/s,P<0.01],證明此技術(shù)可以在較短的檢查時(shí)間內(nèi)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)顱內(nèi)高壓,為腦超聲THE在神經(jīng)病學(xué)和急診醫(yī)學(xué)中的診斷應(yīng)用開(kāi)辟了道路。

        5 小結(jié)

        顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)有助于顱內(nèi)高壓的早期診斷并指導(dǎo)早期治療。目前無(wú)創(chuàng)評(píng)估顱內(nèi)壓的方法除了醫(yī)學(xué)影像技術(shù)外還有近紅外光譜、閃光視覺(jué)誘發(fā)電位和耳聲發(fā)射等技術(shù),主要是基于與顱內(nèi)壓增加相關(guān)的形態(tài)學(xué)變化和生理學(xué)變化進(jìn)行評(píng)估。但現(xiàn)有的無(wú)創(chuàng)顱內(nèi)壓評(píng)估技術(shù)均有其缺陷,還不能完全代替有創(chuàng)顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)技術(shù)。其中,二維超聲測(cè)量ONSD和TCD監(jiān)測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)的相關(guān)報(bào)道較多,ONSD法主要用于顱內(nèi)高壓的初步篩查,并可進(jìn)行床旁多次重復(fù)測(cè)量,但并不能估算顱內(nèi)壓的具體數(shù)值。近年來(lái)各種基于視神經(jīng)鞘解剖結(jié)構(gòu)的新方法大大提高了顱內(nèi)高壓的預(yù)測(cè)能力。最新研究還發(fā)現(xiàn)ONSD法在顱腦損傷患者術(shù)后療效的評(píng)估及預(yù)測(cè)重癥腦損傷患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)具有一定的臨床價(jià)值[27-28]。TCD檢查主要用于估算顱內(nèi)壓,但測(cè)量的準(zhǔn)確性受較多因素影響,存在局限性。TDTD技術(shù)、超聲造影、超聲彈性成像技術(shù)在顱內(nèi)壓方面的相關(guān)研究較少,樣本量較小,且大多是國(guó)外研究,在國(guó)內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景,有待進(jìn)一步深入。隨著超聲機(jī)器的普及以及超聲技術(shù)的發(fā)展,近年來(lái)超聲在顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用越來(lái)越受到重視,超聲檢查方便快捷,且安全可靠,更重要的是可以實(shí)時(shí)床旁進(jìn)行,可以為臨床急危病情的快速評(píng)估及治療提供有效的指導(dǎo),有望成為無(wú)創(chuàng)顱內(nèi)壓床旁監(jiān)測(cè)不可替代的方法。

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