床旁經顱多普勒超聲評估兒童神經危重癥患者顱內壓的臨床價值

張濤 劉春峰

（中國醫科大學附屬盛京醫院兒內科兒童重癥監護病房，遼寧沈陽 110004）

顱內壓（intracranial pressure，ICP）是顱腔內容物對顱腔壁產生的壓力，神經危重癥患者易出現ICP 升高，當ICP 升高到一定程度，超過機體調節能力范圍后，會出現腦血流下降、腦組織缺血缺氧，甚至出現腦疝導致呼吸循環衰竭死亡。國內外大量研究證實ICP的日常監測對于神經危重癥患者的治療管理和預后判斷均有重要意義。2019年美國制定了關于兒童創傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）的診治指南，推薦將兒童TBI患者的ICP 控制在20 mm Hg 以內，以改善此類患兒的預后［1］。ICP 的監測分為有創和無創監測技術，有創監測技術包括腦室內、腦實質內、硬膜下、硬膜外及腰椎穿刺測壓等方式。其中腦室內ICP監測最為準確，是判斷ICP水平的金標準，但有創測壓均有損傷、出血、感染、脫管等風險，且在非手術患者中應用有限［2］。

無創ICP 監測常用技術包括經顱多普勒超聲（transcranial doppler，TCD）、視神經鞘直徑測量（optic nerve sheath diameter，ONSD）、閃光視覺誘發 電 位（flash visual evoked potential， FEVP）等［3-4］。相較于有創ICP 監測技術，無創ICP 監測技術并不成熟和精確，但已有一些研究證實其與有創ICP 監測結果具有良好的相關性［5-8］。其中TCD 是利用超聲多普勒效應來檢查顱內動脈血流動力學及血流生理參數的一項技術，具有無創性、快捷、方便、費用低、可動態監測等一系列優點［5］。TCD 監測的腦血流動力學包括參數及頻譜形態兩方面，其具體參數包括：收縮期峰值血流速度（flow velocity of systolic，FVs）、舒張期峰值血流速度（flow velocity of diastolic，FVd）、平均血流速度（flow velocity of mean，FVm）、搏動指數（pulsatility index，PI） 及 阻 力 指 數（resistance index，RI）。其中PI=（FVs-FVd）/FVm，主要反映腦血管遠端血流灌注情況；RI=（FVs-FVd）/FVs，可間接監測遠端血管阻力［5］。有研究發現PI可較為準確反映成人TBI 患者ICP 實時變化［6-8］，但關于PI 在兒童神經危重癥患者中的相關研究卻較為缺乏。

本研究收集了我院兒童重癥監護病房（pediatric intensive care unit，PICU）近1 年的神經危重癥患兒的臨床資料，利用TCD 日常監測此類患兒ICP情況，并結合有創腰椎穿刺測壓結果，評估利用TCD 中的監測指標PI 預測ICP 的臨床價值，為PICU 神經危重癥患兒的治療管理和預后判斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究系前瞻性臨床研究，由中國醫科大學附屬盛京醫院倫理委員會批準實施（倫理審查編號：2021PS156J）。前瞻性評估2020 年11 月至2021年11月入住中國醫科大學附屬盛京醫院PICU的兒童神經危重癥患者，根據以下納入和排除標準，篩選出符合要求的臨床病例納入研究。

納入標準：（1）年齡28 d至≤14歲；（2）神經危重癥患兒，包括顱腦創傷、顱內感染、自身免疫性腦炎、腦血管病、腦腫瘤、難治性癲癇等疾病；（3）患兒家屬同意行TCD 和腰椎穿刺檢查，并簽署知情同意書；（4）入院后成功行腰椎穿刺檢查并測壓，腰椎穿刺測壓前2 h內行床旁TCD檢查，且2項檢查間未應用降顱壓藥物治療。

排除標準：（1）先天性腦血管畸形；（2）顱腦創傷損傷了雙側顱骨顳窗部；（3）不能配合TCD檢查；（4）有腰椎穿刺禁忌證；（5）呼吸、循環衰竭、腦疝前驅癥狀者或血流動力學不穩定。

1.2 床旁TCD檢測及PI值的計算

（1）檢測前評估患兒一般狀態，患兒保持安靜、平臥位，操作者位于患兒頭側或右側，利用床旁TCD 設備（SONARA/tek，美國）分別檢測患兒兩側顳窗大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）腦血流動力學變化，檢測時避開刺激性的護理操作。

（2）選用2 Hz 探頭進行檢測，檢測前記錄患兒心率、血壓、經皮血氧飽和度，最近血氣中的pH 值、氧分壓和二氧化碳分壓，以及鎮痛鎮靜評分。

（3）通過TCD設備上的圖形描記FVs和FVd水平，每側MCA檢測3次，取3次檢測中的最大血流速度計算PI值（此時超聲束與血管夾角最小），兩側大腦中動脈PI值取均值計入最終統計分析。

1.3 腰椎穿刺術測量ICP

（1）TCD 檢測完畢后，囑患兒側臥于診療床上，背部與診療床垂直，助手使患兒頭頸部彎向胸部，下肢向腹部屈曲，暴露椎間隙。

（2）嬰幼兒選擇第4~5腰椎間隙，較大兒童選擇第3~4腰椎或第4~5椎間隙進行腰椎穿刺。

（3）碘伏消毒，戴無菌手套，鋪無菌洞巾，5%利多卡因局麻后行腰椎穿刺。穿刺成功后，取出針芯，連接無菌測壓管，待液柱穩定后，讀取壓力值。留取腦脊液標本，插上針芯后拔除穿刺針，消毒后蓋以消毒紗布，去枕平臥4~6 h。

1.4 統計學分析

采用SPSS 17.0 進行統計學分析。正態分布計量資料用均數±標準差（±s）表示，非正態分布計量資料用中位數和四分位數間距［M（P25，P75）］或范圍表示；滿足正態分布且方差齊條件的計量資料采用成組t檢驗進行組間比較，否則采用Mann-WhitneyU檢驗。計數資料用例數和百分率（%）表示，組間比較采用卡方檢驗。采用Pearson 相關分析法行PI 與ICP 的相關性分析；采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC） 曲線評價PI 判斷ICP 增高（≥20 mm Hg）的價值。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

2020 年11 月 至2021 年11 月，共收 集56 例神經危重癥患兒納入研究，其中男性42 例，女性14例；年齡中位數為33 個月（范圍：1~168 個月），體重中位數為14.3 kg（范圍：1.8~62.0 kg）；顱內感染、顱腦創傷及腦血管疾病的占比居原發病前3位。患兒一般資料見表1。

表1 56例神經危重癥患兒的一般資料

2.2 PI與ICP的相關性

收集患兒TCD 測量中的PI 和ICP 值行Pearson相關性分析，結果顯示兩者呈顯著正相關（r=0.536，P<0.001），見圖1。將顱腦創傷及顱內感染兩類疾病患兒單獨進行分析，結果顯示顱腦創傷組患兒PI 與ICP 呈正相關（r=0.655，P=0.029），見圖2；顱內感染組患兒PI 與ICP 無明顯相關性（r=0.324，P=0.122），見圖3。

圖1 56例神經危重癥患兒PI與ICP的相關性

圖2 11例顱腦創傷患兒PI與ICP的相關性

圖3 24例顱內感染患兒PI與ICP的相關性

2.3 PI預測ICP的價值分析

按照56 例患兒腰椎穿刺檢測的ICP 是否≥20 mm Hg［1］，將其分為2 組進行分析比較，即ICP<20 mm Hg 組（44 例）和ICP≥20 mm Hg 組（12例）。結果顯示：2 組原發病分布差異有統計學意義（P<0.05），其中ICP≥20 mm Hg組顱腦創傷患兒比例高于ICP<20 mm Hg 組，顱內感染患兒比例低于ICP<20 mm Hg 組；ICP≥20 mm Hg 組ICP 和PI 均明顯高于ICP<20 mm Hg組（P<0.05）。見表2。

表2 ICP<20 mm Hg和ICP≥20 mm Hg兩組一般資料的比較

ROC 曲線分析顯示， PI 預測ICP 是否≥20 mm Hg 的ROC 曲線下面積為0.828（95%CI：0.677~0.979）。利用約登指數確定ROC曲線最佳臨界值，結果顯示當PI=1.255 時， 預 測ICP≥20 mm Hg 的靈敏度為83.3%，特異度為79.5%，見圖4。

圖4 PI預測ICP是否≥20 mm Hg的ROC曲線

3 討論

目前TCD 在PICU 中已得到廣泛應用，在多種原因誘發的神經危重癥患者中均有相關研究報告［5-6，9-11］。國內外大量研究證實，TCD 頻譜的變化與ICP 存在一定相關性，ICP 增高時，TCD 波形會出現明顯變化，收縮峰變尖，舒張峰變低，PI升高。隨著ICP進一步增高，舒張期血流復現，且出現反向血流，稱為振蕩波。當ICP升高超過收縮壓時TCD 顯示為釘子波，甚至無血流信號。振蕩波、釘子波和無血流信號均是評估患兒腦死亡的TCD圖像［11-14］。利用不同頻率的探頭，TCD可以檢測顱內外多條血管的血流變化，其中MCA 是供應大腦半球最粗的動脈，供應大腦半球80%的血流量，且走形較固定，故本研究中選用MCA 血流的變化情況來評估ICP的水平。有研究表明，TCD中的PI數值與ICP密切相關，且在關于兒童TBI患者群體中的研究發現，當PI≥1.3 時可考慮ICP>20 mm Hg［15-16］。一些基于PI 評估TBI 患者ICP 具體數值的公式模型中，公式ICP=4.47×PI+12.68具有較強的適用性，尤其在評估ICP 是否大于22 mm Hg 時有很好的應用價值，評估誤差范圍±4.2 mm Hg［17-19］。

本研究納入的56 例神經危重癥患兒的疾病種類并未完全局限于TBI，還包括了顱內感染、癲癇或腦血管病。在整體數據的統計分析中發現，PI與ICP兩者有較好的相關性。但將顱內感染和顱腦創傷患兒分組比較時，發現顱腦創傷組PI與ICP具有顯著相關性，而顱內感染組兩者卻沒有明顯相關性。這一統計學結果提示PI可能在ICP水平更高的顱腦創傷患者群體中有更好的應用價值。這可能與入選的顱內感染患兒ICP水平低于顱腦創傷患兒有關，而TCD血流頻譜的變化在ICP輕度升高時似乎并不靈敏，FVs及FVd多是形態上的變化，而流速并沒有多大變異。由于PI= （FVs-FVd）/FVm，故在正常ICP或輕度升高的ICP患者群體中，PI值與ICP并沒有很好的相關性。此外，本研究納入的顱內感染患兒中有部分化膿性腦膜腦炎患兒，存在一定程度的腦脊液循環吸收障礙，而本研究選擇腰椎穿刺測壓的ICP結果作為金標準，其測量的結果可能因為腦脊液循環障礙存在一定的偏倚［20］。我們后續的研究將納入更多的患兒，并將按病因進行更為細致的分類分析，以便得出更準確的結論。

2019年美國關于兒童TBI的診治指南推薦將兒童TBI患者的ICP控制在20 mm Hg以內，以改善此類患者的預后［1］。因此，本研究將ICP≥20 mm Hg作為兒童神經系統危重癥患者是否需要降顱壓治療的節點，利用ROC 曲線評估了PI 預測ICP≥20 mm Hg的價值和最佳臨界值。結果顯示，PI在評估兒童神經系統危重癥患者ICP 是否≥20 mm Hg時具有良好的預測價值，當PI=1.255時，預測ICP≥20 mm Hg 的靈敏度為83.3%，特異度為79.5%。這一臨界值的確定，有助于臨床更便捷地評估兒童神經系統危重癥患者的ICP水平。

雖然TCD 檢測有諸多便利和優勢，但仍存在一些缺陷。首先，雖然TCD 能較敏感地反映腦血管的情況，但操作者并不能看到顱內血管走形情況與超聲束之間的角度，因此降低了重復測量的準確性。其次，TCD 檢測的指標都是由血流速度所計算和轉換所得，其測量結果需要結合影像學的結果綜合判斷。TCD 檢查并不能替代有創動脈壓監測技術，利用TCD評估ICP仍需不斷研究和完善，其檢測結果受操作者手法、腦血管、機械通氣、鎮靜及動脈血二氧化碳分壓等多種因素影響［5，21］。因此，對于兒童神經危重癥患者的ICP管理和干預治療中，臨床醫生需要綜合判斷患兒的病情和一般狀況，結合影像學檢查和其他神經學檢查做出合理判斷。

本研究是一項前瞻性研究，但仍存在局限性。首先，本研究納入的病例數較少，納入患兒的年齡跨度也較大，故未能按照兒童年齡段及病因進行詳細分組分析，統計分析結果可能存在一定偏倚。其次，在收集的病例中，利用腦室內測壓“金指標”監測ICP 的病例數偏少，故本研究選用了兒科常用的腰椎穿刺術測壓。最后，由于TCD監測本身的局限性，雖然我們選用血流速度最大的結果計算PI，但同一患兒測量的PI 結果仍可能存在一定差異。即使如此，本研究仍是關于TCD技術在兒童神經危重癥患者群體中臨床應用的一項深入探索，有助于兒童神經危重癥患者的ICP監測和管理，進而幫助臨床醫生預測病情和指導治療。

綜上所述，本研究顯示，在神經危重癥患兒中，床旁TCD 檢測指標PI 與ICP 水平呈顯著正相關；PI=1.255 為最佳臨界值，預測患兒ICP≥20 mm Hg 的靈敏度為83.3%，特異度為79.5%。采用TCD監測ICP技術可以簡單便捷地預測神經危重癥患兒ICP 變化情況，指導臨床治療和預后評估。該技術未來可能會向持續無創化和多模態化進一步發展，為臨床醫生提供更大幫助。