顱骨修補術后顱內壓及腦血流變化的臨床研究

萬文武 吳海波 滕志朋 彭 形 王 廣

重慶市中醫院，重慶 400021

當各種創傷性腦損傷［1-2］、自發性腦出血［3］、大面積腦梗死［4］等所致顱內壓力惡性增高、腦疝形成并通過常規保守治療措施不能有效干預時，實施去顱骨瓣減壓手術便是挽救患者生命的有效手段［5］。去骨瓣減壓術可擴大顱腔容積，能有效降低顱內壓力，但病人由于顱腔失去密閉性，容積相對擴大，且因大氣壓及腦組織自身重力的影響，使腦組織向進心端推移，造成塌陷，影響腦脊液循環，導致顱骨缺損患者顱內壓改變。顱腔內的壓力波動導致顱內血管的調節能力減弱，腦組織與血液之間的物質交換受到影響，繼而出現相應受損區域的腦組織萎縮，由此引起的一系列臨床癥狀，即顱骨缺損綜合征［6］。嚴重者可出現意識下降，顱骨缺損側瞳孔出現改變，缺損部位明顯凹陷，觸摸壓力低，甚至可能危及生命，即所謂的環鋸綜合征［7-8］。因此，一般在患者顱內情況好轉可擇期行顱骨缺損修補，目前對顱骨缺損修補手術時機尚有爭論，一般選擇在患者原發疾病平穩后3～6個月行顱骨修補手術治療［9-12］。顱骨修補手術為治療顱骨缺損的主要方法，作為一種重建型手術，因其可恢復去顱骨瓣減壓術后顱骨結構完整性、改善長時間大面積顱骨缺損所致的顱內壓平衡失調、大腦皮質血流和腦脊液動力學紊亂等情況［13-14］，已在各級醫院神經外科廣泛開展。相關研究表明，多數顱骨修補術后患者神經功能較術前有明顯的恢復或改善，目前認為可能是顱骨修補手術恢復顱腔生理密閉性，消除了外界對顱內壓力的干擾因素并解除腦組織受到的壓迫［15］，同時促進腦組織血流動力學的恢復，消除外界壓力對大腦表面血管的直接作用，從而促進腦組織血液循環，改善腦組織的新陳代謝，并促進神經功能康復［16］，但具體機制至今仍未完全明確。本研究采用CT灌注成像對三維鈦網顱骨修補術前、術后腦內灌注變化情況進行探討，同時監測術前、術后顱內壓力變化情況，以期發現顱骨修補前后顱內壓及腦血流的變化規律，從而對臨床及時、科學、合理、安全地開展顱骨修補手術治療顱骨缺損，同時探尋顱骨修復可能促進神經功能恢復的部分機制，從而更好地指導臨床治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料本試驗在重慶市中醫院倫理委員會指導下實施，試驗前患者或監護人充分知情同意，并獲得患者或監護人授權同意。選取2018-03—2019-03 在重慶市中醫院神經外科進行三維鈦網顱骨修補手術病例20 例，其中男13 例，女7 例，年齡25～78（55.55±12.82）歲，其中創傷性腦損傷10 例，自發性腦出血8 例，腦梗死2 列，均為單側顱骨缺損病例，顱骨缺損6 cm×6 cm～12 cm×15 cm，面積（89.10±34.70）cm2，顱骨修補手術距離去顱骨瓣減壓時間為32～370（97.02±75.05）d。見表1、圖1。

圖1 兩位患者顱骨修補術前、顱骨修補術后頭顱CT骨窗三維成像Figure 1 Three-dimensional images of CT bone windows of the skulls of two patients before and after the cranioplasty

表1 20例患者臨床資料Table 1 Clinical data of 20 patients

1.2 CT 灌注成像檢測方法使用美國GE 公司Hispeed dual 64 排雙螺旋CT 進行檢查，所有患者在檢查前常規CT 平掃定位，選擇CT 腦灌注掃描層面。靜脈注入碘海醇（370 mgI/mL，總量約為50 mL，注射流率5 mL/s）后開始掃描，將掃描得到的灌注圖像進行處理，得到腦組織的灌注參數圖像。對觀察區域（大腦皮質區、基底節區、大腦白質區）不同層面進行3 次測量取平均值，避開引起容積效應的部位，通過軟件整理出腦血流容量（CBV）、腦血流流量（CBF）、造影劑平均通過時間（MMT）和對比劑達到峰值的時間（TTP），CT 腦灌注成像時間點選擇在顱骨缺損修補術前和術后1周。

1.3 顱內壓力測定所有病人術前1 d 和術后1 周行腰椎穿刺術，為減少操作誤差，所有腰椎穿刺術均由同一熟練神經外科醫師操作，測定顱內壓力，記錄數據備用。

1.4 統計學方法應用SPSS 17.0 統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，計量資料采用配對t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者顱骨修補前后顱內壓變化情況本組病例20 例，術后1 周患者顱內壓力由術前1 d 的（75.00±22.33）mmH2O 升高至（131.25±20.77）mmH2O（1 mmH2O=0.009 8 kPa），提示顱骨修補術后1周顱內壓力較術前1天明顯升高（t=11.42，P＜0.05）。見圖2。

圖2 顱骨修補前后顱內壓變化情況Figure 2 Changes in intracranial pressure before an after skull repair

2.2 顱骨修補前后大腦皮質、基底節、大腦白質區CBF、CBV、MMT、TTP 變化顱骨缺損修補術前和術后1周在觀測區（大腦皮質區、基底節區、大腦白質區）行CTP檢測，結果提示，顱骨修補術后患側大腦皮質區CBF、CBV 較術前明顯增加（P＜0.05），術后MMT、TTP 較術前明顯降低，差異有統計學意義（P＜0.05）；大腦皮質區術前患側CBF、CBV 均低于健側（P＜0.05），而MMT、TTP均高于健側，差異有統計學意義（P＜0.05）；顱骨修補術后基底節區、大腦白質區CBF、CBV術后較術前有所增加，術后MMT、TTP較術前有所下降，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2～4、圖3～4。

圖3 顱骨修補術前患側大腦皮質區與健側大腦皮質區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況Figure 3 The changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the cerebral cortex and the contralateral cerebral cortex before the cranioplasty

表2 顱骨修補手術前后大腦皮質區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 2 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the cerebral cortex before and after the skull repair operation （±s）

表2 顱骨修補手術前后大腦皮質區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 2 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the cerebral cortex before and after the skull repair operation （±s）

注：術后與術前相比，*P＜0.05；術前健側與患側相比，＃P＜0.05

時間術前術后CBF［mL/（100 g·min）］患側5.43±0.98 8.98±2.14*CBV（mL/100 g）患側1.26±0.35 2.65±0.53*MMT（s）患側21.13±3.21 14.01±0.42*TTP（s）患側21.22±1.16 16.03±1.41*健側13.73±1.79#13.71±2.06健側16.22±3.50#14.92±4.25健側2.47±0.65#3.20±1.42健側12.67±0.96#11.50±1.35

表3 顱骨修補手術前后基底節區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 3 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the basal ganglia before and after skull repair surgery （±s）

表3 顱骨修補手術前后基底節區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 3 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in the basal ganglia before and after skull repair surgery （±s）

注：術前健側與患側相比，＃P＜0.05

時間術前術后CBF/［mL/（100 g·min）］患側14.40±4.66 16.64±5.48健側18.59±5.46 19.18±1.05 CBV/（mL/100 g）患側2.07±0.45 2.11±0.60健側2.38±0.16 3.54±1.81 MMT（s）患側18.15±0.19 15.59±3.41健側11.58±2.62#10.49±3.87 TTP（s）患側16.51±0.67 16.31±3.97健側15.21±3.85 16.51±0.83

表4 顱骨修補手術前后大腦白質區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 4 Changes of white matter area CBF，CBV，MMT，TTP before and after skull repair surgery （±s）

表4 顱骨修補手術前后大腦白質區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況 （±s）Table 4 Changes of white matter area CBF，CBV，MMT，TTP before and after skull repair surgery （±s）

注：術前健側與患側相比，＃P＜0.05

時間術前術后CBF/［mL/（100 g·min）］患側8.03±1.97 8.96±1.88健側14.32±3.57 14.25±3.35 CBV/（mL/100 g）患側1.20±0.26 1.45±0.44健側1.82±0.21#1.57±0.44 MMT（s）患側19.80±1.03 15.30±1.60健側12.19±1.80#12.56±2.45 TTP（s）患側19.19±2.01 17.47±2.13健側15.16±3.17 14.89±5.13

3 討論

目前去顱骨瓣減壓手術是各種創傷性腦損傷、自發性腦出血所致顱內壓力進行性增高、腦疝形成的有效治療方式［17-19］。顱骨缺失后正常腦組織在顱腔內的位置隨之發生改變，從而對腦脊液循環產生影響，導致顱骨缺損患者顱內壓力發生變化，一系列的研究表明顱骨修補手術可從本源上解決這一問題［20-21］。本研究中，在顱骨修補術前1 d和術后1周行腰椎穿刺測定顱內壓力，結果顯示顱骨修補術后1周顱內壓水平較術前明顯增加，但均在正常顱內壓范圍內，提示顱骨修補術有利于正常顱內壓的維持，可能有利于改善腦內血流及腦脊液循環動力學，從而促進神經功能恢復，改善患者神經功能缺失癥狀，提高患者生活質量［22-23］。本研究中20例患者顱骨缺損面積均＞35 cm2，而有研究對147 例顱骨缺損患者術前、術后7 d、14 d分別行腰椎穿刺測定顱內壓，結果發現，當顱骨缺損面積≥35 cm2，缺損面積對顱內壓影響極大，而經顱骨修補術后顱內壓均較術前明顯上升，還觀察到術后肢體障礙、癲癇及失語等顱骨缺損綜合征較術前均有明顯改善，且較高的顱內壓恢復與顱骨修補術后認知功能障礙明顯相關。PANWAR等［24］采用MRI 電影相位對比法測量6 例顱骨缺損患者室間孔、中腦導水管腦脊液流速，所有患者術后腦脊液流速均明顯增加，提示顱骨修補術后腦脊液循環速度明顯加快。顱骨修補術后顱內壓較術前升高，但顱內壓力仍在正常范圍內，提示顱骨修補手術利于維持正常顱內壓，而非造成顱內高壓，因此，可以改變術前因缺乏顱骨屏障大氣壓導致腦皮質受壓、皮質血流較差的情況。同時，創傷性腦損傷、自發性腦出血導致大腦易發生蛛網膜下腔、軟腦膜下粘連，而蛛網膜慢性炎性改變可減少對腦脊液的吸收，由于存在顱骨缺損、腦內容物順應性增加，外界大氣壓通過頭皮直接作用于腦組織，這些因素均可導致腦血流量的減少和顱內壓力改變，顱骨修補術后隨著顱腔骨性結果恢復完整、腦內容物順應性下降、外界大氣壓對腦組織的直接壓迫解除，血液及腦脊液循環動力改善，這些因素將會促進腦皮質血流增加和顱內壓升高，二者在一定范圍內相互作用可能是神經系統良好預后的一個重要因素。

圖4 顱骨修補前后大腦皮質區CBF、CBV、MMT、TTP變化情況Figure 4 Changes of CBF，CBV，MMT，TTP in cerebral cortex before and after skull repair

CT 腦灌注成像具有無創、可量化的優點，可直觀關注參數的變化，可用CBF、CBV、MMT 和TTP 描述［25］。本研究采用CT 腦灌注成像對20 例顱骨修補術患者術前和術后1周進行掃描，在灌注圖形對大腦皮質區、基底節區、白質區分別測量，結果顯示大腦皮質區CBF、CBV 術后較術前明顯增加，術后MMT、TTP較術前明顯降低，與相關研究［26-28］結果一致，其中GANG等［28］對16例顱骨缺損手術患者術前2 d、術后10～15 d 行CTP掃描評估腦血流情況，結果表明CTP成像能準確顯示顱骨修補術患者手術前后的腦血流動力學變化，顱骨修補術能在短時間內（10～15 d）顯著改善患側皮質區的腦血流量，以滿足普遍的代謝需求，并能促進患者腦功能康復［28］。WEN 等［29］也發現在重型顱腦損傷合并大面積顱骨缺損患者中行顱骨修補術后手術側和對側皮質CBF 均明顯增加，對側和術側皮質CBF差異減小，有利于患者的康復，可能與顱骨修補術后腦脊液循環恢復、顱內壓改變有相關性［30］。創傷產生的瘢痕組織會增加大腦皮質和蛛網膜下腔的壓力，同時也會增加來自大氣的壓縮效應，這些累積效應會改變腦血流動力學，導致局部血管外壓力增加，從而降低顱骨缺損區的血流量［31］，這為顱骨修補術后局部CBF增加提供了理論支撐。因此，顱骨修補手術前常規行CT腦灌注成像檢查是非常有必要的，不僅能夠為手術提供參考，也可及時發現顱骨缺失區域血流情況，為定量評估腦血流變化情況提供依據，且可能有效評估術后患者神經功能改善情況［32-24］。

本研究發現顱骨修補術后基底節區、大腦白質區CBF、CBV較術前有所增加，MMT、TTP較術前有所下降，但差異無統計學意義，表明大腦皮質區與基底節區、大腦白質區的血流動力學存在明顯差異，可能原因是大腦皮質區、基底節區、大腦白質區血管分布、細胞結構存在差異，同時也與監測時間有密切關系。SARUBBO等［35］對6例顱骨修補術后不同時間間隔（1 周和3 個月）進行CTP 成像檢查發現，術后1 周CBF、CBV值均有所增加，MMT降低，而在術后3個月顱內CBF、CBV、MMT 較前變化不明顯，表明大腦血流動力學的變化可能不是隨時間恒定的，提示需要連續監測及評估顱骨修補術后顱內壓力、血流及腦脊液動力學改變，進一步探討具體機制。

本研究表明，顱骨缺損后行顱骨修補可顯著提高顱內壓力，改善患側大腦皮質CBF，有效改善局部血流動力學及腦脊液循環動力學。CTP可作為顱骨修補手術病人術前評估的必要檢查，有利于及時發現腦血流的變化，評估手術療效及預后。因此，對顱骨缺損患者進行顱骨修補手術是必要的，手術有望改善局部腦灌注，為患者神經功能恢復創造條件，同時顱骨修補手術還能改善局部外觀和保護腦組織，有利于改善患者心理情緒，增加其戰勝疾病的信心，從而更加積極主動地參與神經康復計劃，提高生活質量，改善預后。