腦脊液壓力相關參數(shù)預判顱腦損傷后腦積水分流術(shù)療效的研究

昵稱30377307 2019-05-23

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神外資訊【中華神外】專欄，每周發(fā)布一篇精選文章，今天刊登的是由張超、高國一、馮軍峰、毛青、江基堯在《中華神經(jīng)外科雜志》2019年第二期“正常壓力腦積水”上發(fā)表的“腦脊液壓力相關參數(shù)預判顱腦損傷后腦積水分流術(shù)療效的研究”，歡迎閱讀。

腦脊液壓力相關參數(shù)預判顱腦損傷后腦積水分流術(shù)療效的研究

摘要

探討腰大池內(nèi)腦脊液壓力（CSFP）和顱內(nèi)壓波幅及其顱內(nèi)壓相關系數(shù)（RAP）與顱腦損傷后交通性腦積水患者腦室-腹腔（V-P）分流術(shù)療效的關系。

方法：

回顧性分析2017年8月至2018年3月上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院神經(jīng)外科采用V-P分流術(shù)治療40例顱腦損傷后交通性腦積水患者的臨床資料。根據(jù)Salomon腦積水分流術(shù)的手術(shù)效果分級標準進行分級，將患者分為預后相對良好組（1～3級，n=26）和預后不良組（-2～0級，n=14），比較兩組患者CSFP和RAP的差異，分析與V-P分流術(shù)后療效之間的關系。

結(jié)果：

單因素分析顯示，預后不良組的CSFP值和RAP值［分別為（13.82±4.40）mmHg、（0.66±0.19）］均低于預后相對良好組［分別為（15.12±3.10）mmHg 、（0.81±0.13）］,均P≤0.001；兩組患者的CSFP “劑量”（D_CSFP10）和RAP “劑量”（D_RAP0.6）比較，預后相對良好組的D_CSFP10值［中位數(shù)（四分位間距）］［84.12(615.22) mmHg/h］和D_RAP0.6值［(14.29±6.33)h］均高于預后不良組［分別為34.72(91.62) mmHg/h和(4.01±2.01)h］,均P＜0.05。多因素二元logistic回歸分析顯示，CSFP（OR=2.231，95% CI：1.264～3.943，P=0.025）和RAP（OR=19.092，95% CI：3.104～162.103，P=0.001）均是影響兩組患者V-P分流術(shù)預后的獨立危險因素。

結(jié)論：

CSFP及RAP為顱腦損傷后交通性腦積水患者行分流術(shù)不良預后的獨立危險因素；D_CSFP10值及D_RAP0.6值均可作為預判顱腦損傷后腦積水分流手術(shù)療效的參數(shù)。

腦積水是由各種原因引起的腦脊液分泌過多、循環(huán)受阻或吸收障礙而導致腦脊液在腦室系統(tǒng)和（或）蛛網(wǎng)膜下腔過多積聚的狀態(tài)。根據(jù)形成的病因可分為特發(fā)性和繼發(fā)性腦積水，特發(fā)性腦積水無明確病因，而繼發(fā)性腦積水是常繼發(fā)于顱腦創(chuàng)傷、蛛網(wǎng)膜下腔出血等有明確病因的一類腦積水。一經(jīng)確診為繼發(fā)性腦積水，主要治療方式是通過各類分流手術(shù)改善患者的臨床癥狀，但臨床中一部分繼發(fā)性腦積水患者術(shù)后并未有明顯的改善，所以目前亟待一種準確、直觀的方法預判分流手術(shù)的效果^［1］。其中有研究表明，顱內(nèi)壓（intracranial pressure，ICP）、ICP波幅與ICP相關系數(shù)（regression of amplitude and pressure，RAP）和腦脊液壓力（cerebrospinal fluid pressure，CSFP）以及CSFP“劑量”及RAP“劑量”可以反映顱內(nèi)血管的狀態(tài)、顱內(nèi)代償空間、腦順應性等指標^［2-4］，進而可以預測腦室系統(tǒng)積水情況的轉(zhuǎn)歸。進一步研究表明，CSFP“劑量”在一定閾值之上的曲線下面積，可更準確地反映繼發(fā)性顱腦損傷的嚴重程度^［5-6］。本研究共納入40例顱腦損傷后合并交通性腦積水的患者，在腦室-腹腔(ventriculo-peritoneal，V-P）分流術(shù)前行腰大池引流術(shù)的同時利用高頻率大數(shù)據(jù)信息采集與分析系統(tǒng)，采集并回顧性分析患者腰大池內(nèi)的CSFP、CSFP波幅、RAP、CSFP“劑量”及RAP“劑量”一系列參數(shù)與患者V-P分流術(shù)療效的關系。

資料與方法

1. 臨床資料：回顧性分析上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院神經(jīng)外科2017年8月至2018年3月收治的顱腦損傷后合并交通性腦積水患者的臨床資料。

納入標準：

（1）存在顱腦疾病史（顱腦外傷、腦出血疾?。?；

（2）頭顱CT顯示腦室系統(tǒng)普遍擴大符合交通性腦積水標準［Evans指數(shù)（雙額角徑/顱內(nèi)徑）＞0.3和第三腦室變鈍圓等］，伴或不伴腦溝、腦池擴大^［7-8］；同時需與腦萎縮后腦室系統(tǒng)代償性擴大相鑒別，后者影像學主要表現(xiàn)在腦室系統(tǒng)擴大、腦溝增寬、無腦室周圍低密度滲出表現(xiàn)^［9-10］；

（3）顱腦疾病后患者神志清楚，伴隨智力和記憶力減退、步態(tài)不穩(wěn)、尿失禁的典型三聯(lián)征；

（4）患者入院期間均先行腰大池引流術(shù)+CSFP監(jiān)測，然后行V-P分流術(shù)。

排除標準：

（1）嚴重的顱內(nèi)或全身感染者^［11］；

（2）出血性疾病、肝腎功能衰竭等基礎病無法耐受手術(shù)者；

（3）家屬或患者放棄治療者。共納入40例顱腦損傷后的腦積水患者，其中男22例，女18例；年齡為27～69歲，平均（49.4±11.1）歲；40例患者的入院格拉斯哥昏迷評分（GCS）平均為（12.4±2.1）分?；颊呋蚣覍僦橥獠⒑炇鹬橥鈺?。

2. 數(shù)據(jù)收集與分組：收集患者的性別、年齡、入院時的GCS等基線資料?；颊呷朐浩陂g均先行腰大池引流術(shù)+CSFP監(jiān)測，然后行V-P分流術(shù)。腰大池引流術(shù)選擇美國Medtronic公司生產(chǎn)的腰大池引流管，患者取側(cè)臥位，選取L₃_-₄椎間隙進行腰椎穿刺，引流管末端三通管處分別接引流袋引流，一次性壓力感受器監(jiān)測CSFP，控制在7:00～17:00時，每小時引流15ml腦脊液，全天的引流量為150ml，隨后關閉引流管，夜間持續(xù)監(jiān)測腰大池CSFP，連續(xù)3d相同操作重復釋放腦脊液，測壓后拔除腰大池引流管。其中腰大池引流期間連接數(shù)據(jù)處理工具（Neumatic DCR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，上海浩聚公司）,按照標準流程，監(jiān)測并記錄多種生理學參數(shù),其中包括CSFP和RAP。參照Salomon腦積水分流手術(shù)效果分級標準^［12］，分為3～-2級6個級別：3級，基本恢復正常，臨床三聯(lián)征改善2種以上，伴有Evans指數(shù)＜0.3，腦室周邊滲出減少等影像學改善；2級，明顯好轉(zhuǎn)，僅有三聯(lián)征改善2種以上，不伴影像學改善；1級，輕度改善，三聯(lián)征只有一種改善；0級，無變化；-1級，癥狀惡化；-2級，術(shù)后死亡。將患者分為預后相對良好組（1～3級）和預后不良組（-2～0級）。40例患者術(shù)后療效評級中，2級12例，1級14例，0級14例，-1級0例，-2級0例，故預后相對良好組26例，預后不良好組14例。

3. CSFP相關參數(shù)的定義及計算：利用Neumatic DCR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對原始數(shù)據(jù)進行異常值剔除等預處理后，得到CSFP、RAP相關參數(shù)。其中CSFP即為腰大池內(nèi)腦脊液的實時壓力；RAP即ICP波幅（amplitude of pulse，AMP）與平均ICP的相關系數(shù)，是通過計算連續(xù)40段每6小時的平均AMP和平均CSFP的相關系數(shù)得出^［13］。CSFP“劑量”是所有患者選取3d內(nèi)測壓期間共42h的CSFP數(shù)據(jù)。本研究根據(jù)既往研究中腦積水患者腰椎穿刺后測出CSFP范圍在70～200mm H₂O（1mm H₂O=0.0098kPa）^［14］，對兩組患者的CSFP閾值設置為10mmHg（1mmHg=0.133kPa），利用GraphPad Prism 5軟件計算CSFP在10mmHg閾值基線區(qū)域的面積，得到該閾值的CSFP曲線下面積，定義為該閾值的CSFP“劑量”，表示為D_CSFP10。RAP“劑量”的計算：計算同理于CSFP“劑量”，根據(jù)相關研究記載患者平均RAP＜0.6提示腦萎縮，平均RAP＞0.6提示急性腦積水^［15-16］，為更好地評估腦積水患者V-P分流術(shù)的療效，本研究將RAP的閾值設置為0.6，此時患者的RAP曲線下面積表示為D_RAP0.6（圖1）。

圖1. 腰大池內(nèi)腦脊液壓力（CSFP）和顱內(nèi)壓波幅及其顱內(nèi)壓相關系數(shù)（RAP）的曲線下面積（圖中紅色區(qū)域表示RAP閥值為0.6時的曲線下面積，即D_RAP0.6）

4. 統(tǒng)計學方法：采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布的計量資料采用x±s表示，組間比較采用t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)（M）和四分位間距（IQR）表示，組間比較采用秩和檢驗；計數(shù)資料采用例數(shù)或百分率表示，組間比較采用卡方檢驗。先用單因素分析檢驗預后的可能危險因素，包括年齡、性別、入院GCS評分、住院時長、CSFP以及RAP；再采用多因素二元logistic回歸分析影響預后的獨立危險因素。分別利用GraphPad Prism 5軟件計算D_CSFP10與D_RAP0.6的受試者工作特征曲線（receiver operating charac-teristic curve，ROC）的曲線下面積。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié)果

1. 影響顱腦損傷后交通性腦積水患者預后的單因素分析結(jié)果：由表1可見，預后不良組的CSFP值和RAP值均低于預后相對良好組, 兩組比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P≤0.001）。預后相對良好組的D_CSFP10值和D_RAP0.6值均高于預后不良組，兩組比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。但兩組患者的年齡、性別、入院GCS評分、住院時長比較差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

注：M為中位數(shù)，IQR為四分位間距；^a為t值，^b為χ²值，^c為U值；GCS為格拉斯哥昏迷評分，CSFP為腰大池腦脊液壓力， RAP為顱內(nèi)壓波幅與顱內(nèi)壓的相關系數(shù)；D_CSFP10是閾值為10mmHg時的CSFP“劑量”，D_RAP0.6是閾值為0.6時的RAP“劑量”（1mmHg=0.133kPa）

2. 多因素二元logistic回歸分析結(jié)果顯示：兩組單因素比較差異有統(tǒng)計學意義的指標中，CSFP（OR=2.231，95%CI：1.264～3.943，P=0.025）及RAP（OR=19.092，95%CI：3.104～162.103，P=0.001）是影響兩組患者預后的獨立危險因素。

3. 術(shù)后并發(fā)癥：40例患者行腰大池引流后，腦脊液檢查各項指標均正常，無相關手術(shù)禁忌證，然后均行V-P分流術(shù)，術(shù)后未發(fā)生顱內(nèi)感染、出血、分流管堵塞等并發(fā)癥。40例患者均存活出院。

討論

顱腦損傷后腦積水患者由于腦室周圍白質(zhì)水腫、腦室系統(tǒng)擴大，通過牽拉腦實質(zhì)引發(fā)腦流量下降進而影響皮質(zhì)區(qū)域有氧代謝的改變^［17］，使原發(fā)性顱腦損傷患者的恢復停滯，甚至病情惡化。腦積水出現(xiàn)后，V-P分流術(shù)是最有效的治療方法，但對于是否選擇手術(shù)以及手術(shù)時機的決策上一直存在爭議。在臨床工作中發(fā)現(xiàn)，部分繼發(fā)性合并交通性腦積水的患者在行V-P分流術(shù)后臨床表現(xiàn)、影像學表現(xiàn)的改善均不明顯^［18］。所以，能夠預判分流術(shù)后療效的方法顯得尤為重要，傳統(tǒng)的腰大池持續(xù)引流后，觀察患者臨床腦積水三聯(lián)征的改變并不能準確地適用于原有顱內(nèi)疾病引起的腦積水患者，影像學表現(xiàn)也明顯滯后于臨床表現(xiàn)^［19］。患者存在的意識、運動功能的障礙對三聯(lián)征的前后對比判斷也帶來了難題。然而，在傳統(tǒng)的腰大池持續(xù)引流中引入壓力監(jiān)測，并通過計算整合壓力參數(shù)來分析引流效果，從而預判分流術(shù)的療效，具有方便、準確、直觀的優(yōu)點。

腰大池與顱內(nèi)腦池蛛網(wǎng)膜下腔相通，腰大池引流相當于在腦室內(nèi)置入一根引流管引流腦脊液，在交通性腦積水患者中，初期腰大池內(nèi)CSFP與ICP的梯度為零^［20］，CSFP的動態(tài)變化亦可以間接反映顱內(nèi)壓力的變化，進而反映顱內(nèi)代償能力，從理論上為預測分流術(shù)后的療效提供了可能。隨著CSFP、ICP監(jiān)測技術(shù)應用的不斷推廣，各種壓力相關參數(shù)也逐漸受到更多研究者及臨床醫(yī)生的關注。在這些參數(shù)中，哪些與患者的手術(shù)預后相關，目前的研究尚未有定論^［4］。本研究通過回顧40例顱腦損傷后交通性腦積水的患者通過腰大池引流測得CSFP及其相關參數(shù)，探究其對患者分流術(shù)療效的預測能力。

本研究單因素分析結(jié)果顯示，CSFP及RAP在兩組間的差異具有統(tǒng)計學意義，預后相對良好組較預后不良組的平均CSFP更高，平均RAP大于腦萎縮及急性腦積水的界值0.6。這提示分流術(shù)的療效同患者術(shù)前自身的ICP及代償能力有關，與目前其他研究的結(jié)果相符合^［21］。然而，單純以平均CSFP、平均ICP來判斷患者的顱內(nèi)情況存在著信息不完整、不精確等問題^［22］。經(jīng)過進一步處理，計算一定閾值之上的CSFP曲線下面積即CSFP “劑量”，可以用來間接反映顱腦損傷的嚴重程度^［23］，能較平均CSFP更好地輔助評估分流術(shù)的療效。

本研究結(jié)合既往相關研究測得的腰大池內(nèi)CSFP，選取10mmHg作為CSFP的閾值，結(jié)果顯示預后相對良好組及預后不良組的平均CSFP均高于此閾值，其中預后相對良好組的平均CSFP要高于預后不良組，提示平均CSFP越高，顱腦損傷的程度相對較重，通過V-P分流術(shù)后獲益越大。RAP間接反應腦壓力-容積的代償空間，當RAP接近0時，表明AMP與平均CSFP間無相關性，簡而言之，即顱內(nèi)容積的改變對CSFP無明顯影響，預示著顱內(nèi)仍具備較好的代償空間，對腦積水具有一定的代償能力；相反，如果RAP接近1時，則說明處于壓力-容積曲線的右側(cè)陡直區(qū)間內(nèi)，此時患者的顱內(nèi)代償能力下降。有研究表明，RAP為0.6時預示腦脊液儲備能力受損^［15］，腦積水癥狀逐步出現(xiàn)并呈加重趨勢。與平均CSFP類似，平均RAP具有評估不完整、不精確的缺陷，本研究引入RAP“劑量”的概念，綜合本研究的數(shù)據(jù)結(jié)果，選擇RAP為0.6作為計算RAP劑量的閾值。結(jié)果顯示，預后相對良好組及預后不良組平均RAP均高于此閾值，其中預后相對良好組的平均RAP值要大于預后不良組。

進一步分析可以看出，預后相對良好組的D_CSFP10明顯高于預后不良組，反映了預后相對良好組的顱內(nèi)繼發(fā)性損傷較重，CSFP較高且持續(xù)時間較長，通過V-P分流術(shù)帶來的收益更大。應用類似思路，本研究在證實了RAP為兩組患者預后差異的獨立危險因素的基礎上，為了克服平均RAP的不精確性，利用GraphPad Prism 5軟件計算出RAP“劑量”即RAP在0.6以上的曲線下面積，即D_RAP0.6值。本研究發(fā)現(xiàn)，預后相對良好組在該閾值下的RAP “劑量”高于預后不良好組，這表明預后相對良好組在較長時間內(nèi)腦血管反應性均處于較差水平，腦脊液的儲備能力下降。由于腦積水形成后擴大的腦室周圍白質(zhì)受到破壞，腦血流量減少、腦血管退變，引起腦室周圍組織缺血性改變從而使腦實質(zhì)失去彈性，導致腦室內(nèi)與周圍組織產(chǎn)生壓力梯度。較差的腦血管反應性及腦脊液儲備能力^［15］，預示著患者顱內(nèi)條件不能對腦室內(nèi)和腦室周圍組織存在的壓力梯度產(chǎn)生良好的耐受，后期分流術(shù)可能帶來更大的益處。

綜上所述，本研究通過應用高頻率信息采集與分析系統(tǒng)，回顧性分析發(fā)現(xiàn)CSFP及RAP為顱腦損傷后交通性腦積水患者不良預后的獨立危險因素。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，基于CSFP得出的CSFP“劑量”可間接反映顱腦損傷后腦積水患者的顱內(nèi)壓力波動情況；基于RAP得出的RAP“劑量”可反映顱腦損傷后腦積水患者對于腦室內(nèi)與周圍腦組織產(chǎn)生的壓力梯度的耐受及代償能力，兩者均可作為預判后期V-P分流術(shù)后療效的參數(shù)。若通過腰大池引流測壓整合得出的D_CSFP10值及D_RAP0.6值越大，提示分流術(shù)給顱腦損傷后腦積水患者帶來的益處較大，效果更明顯，可擇期進行手術(shù)，反之則不宜手術(shù)治療，而應進行觀察隨訪。本研究基于CSFP相關參數(shù)RAP做出的臨床方案判斷，相對于傳統(tǒng)的腰大池引流觀察臨床效果具有相對準確、方便、直觀的優(yōu)點。然而，本研究仍存在如樣本量較少等不足之處，其結(jié)論仍需今后通過多中心、大樣本的研究進一步證實。

參考文獻