超声监测视神经鞘直径预防颅内压增高在围术期的应用进展

Clinical Advances in Perioperative Prevention of Increased Intracranial Pressure by Ultrasound Monitoring of Optic Nerve Sheath Diameter

摘要: 颅内压升高会导致脑灌注压下降、甚至脑缺血、脑疝等严重并发症，因此加强围术期颅内压的监测十分必要。由于有创ICP监测的潜在风险，以及CT、MRI床旁连续使用的限制，更多研究者将目光转向超声测量视神经鞘直径预测颅内压增高来证明其有效性和实用性。研究表明超声测量球后3 mm处的视神经鞘直径(optic nerve sheath diameter, ONSD)可以作为临床上无创评估颅内压的可靠替代工具。通过近年来的研究成果，总结围术期超声监测ONSD对评估ICP的指导意义。

Abstract: Elevated intracranial pressure (ICP) can lead to serious complications such as decreased cerebral perfusion pressure, and even cerebral ischaemia and cerebral herniation, so enhanced perioperative monitoring of intracranial pressure (ICP) is essential. Due to the potential risks of invasive ICP monitoring and the limitations of continuous use of CT and MRI at the bedside, more researchers have turned to ultrasound to measure the optic nerve sheath diameter to predict increased intracranial pressure to demonstrate its validity and usefulness. Studies have shown that ultrasound measurement of ONSD at 3 mm behind the globe can be a reliable alternative tool for non-invasive assessment of intracranial pressure in clinical practice. The results of recent studies are summarised in terms of the significance of perioperative ultrasound monitoring of the ONSD as a guide to the assessment of ICP.

1. 引言

颅内高压(intracranial hypertension, ICH)是神经科以及重症监护室常见的危重病之一，脑脊液循环受限、脑自身调节功能受损、静脉回流受阻、脑中线移位甚至脑疝，严重威胁病人生命[1]。而对于围术期患者因麻醉或镇静状态下体征不明显，导致颅内压增高更难发现，因此进行颅内压监测对于ICH患者及时有效的治疗具有重要意义。传统有创监测对于非颅脑外科手术的患者似乎并不适用，脑室内置入监测探头本身存在中枢神经系统感染，增加出血的几率[2]。视神经鞘(opticnerve sheath, ONS)是硬脑膜的延续，基于大量研究证实ONSD与颅内压之间存在的相关性，现已在临床上广泛使用超声测量ONSD预测ICH，但关于其在围手术期颅内压监测中的研究较少且分散，现拟对围术期超声监测ONSD对预防颅内高压的可行性和有效性进行综述。

2. 颅内压监测的临床价值

2.1. 颅内压的定义

颅内压(ICP)是指颅腔内脑脊液的压力，正常人平卧位时脑室内压为70~200 mmH₂O (相当于5~15 mmHg, 1 mmHg = 0.133 kpa)，通常以侧卧位时腰段蛛网膜下腔穿刺所得的脑脊液压力为代表，大于上限200 mmH₂O时则可以称为颅内压增高，表明此时颅内容物与体积之间的平衡被打破并且超过了自身代偿。颅内压增高导致脑血管自动调节机制失调，如不及时处理，容易导致脑组织缺血缺氧，随之带来一系列脑部不可逆性损伤，严重甚至可能导致脑疝、脑死亡[1] [3]。对于急诊科的颅脑损伤患者或围术期特殊体位的麻醉患者，由于采取保守观察或缺乏主诉症状，随着时间推移可能加剧病情变化，从而引起颅内压升高。它也是神经外科麻醉时最常碰到的问题，因此围术期需要加强颅内压监测以提供一个可靠的客观指标来判断病情。

2.2. ICP的监测

目前ICP的监测包括有创和无创监测两种方法，有创ICP监测因其高精确度一直视为“金标准”，它分为植入流体监测系统和微传感器两种，植入引流术的应用更为广泛[4]。虽然其具有创伤性、感染性、出血性等风险，但对大多数危重病人来说，益远大于弊[5]。不过它对技术水平要求高，同时价格昂贵，部分中等医院难以大范围开展。无创ICP监测由于其安全便捷、费用低等特点已逐渐用于筛查颅内压升高的患者，同时减少患者不必要的损伤。常见的包括经颅多普勒(TCD)、视神经鞘直径(ONSD)、CT及MRI、无创颅内压检测仪、遥测传感器等，目前测量ONSD评估ICP水平备受临床医师的广泛使用[6]。近些年国内、外多项研究表明，熟练运用超声技术监测视神经鞘直径为早期有效诊断ICP提供了依据，并且在临床工作中对患者后续治疗及恢复质量提供了帮助。

3. 视神经鞘的解剖结构以及与ICP的关系

3.1. 视神经及其相关结构的解剖

视神经是胚胎发育期颅脑向外突出的一部分，其外围包绕着由脑膜延伸形成的被膜则称为鞘。视神经鞘是硬脑膜的延续，内有横梁式的蛛网膜下腔[7]。解剖研究发现视神经蛛网膜下腔内的脑脊液与颅内脑脊液循环直接相通，但视神经段的蛛网膜下腔相对狭窄，当ICP增高时被挤入该段的脑脊液使得鞘内间隙持续扩张。而视神经鞘拥有特殊弹性的小梁网结构，因此可以对ICP变化做出快速反应[8] [9]。视神经及其相关结构解剖的特殊性使得通过测量ONSD评估ICP成为可能。理论上视神经鞘直径与ICP增高存在相关性，可以间接反映ICP水平[8]。

3.2. ONSD与ICP的关系

1968年Hayreh [10]首次指出，视神经段蛛网膜下腔内的脑脊液压力近似于颅内蛛网膜下腔的脑脊液压力，为后续监测ONSD预测ICP增高提供了研究基础。通过新鲜尸体视神经及人类视神经鞘离体实验均发现ICP增高导致ONSD扩张[11] [12]。此外，有研究认为，在甘露醇输注前后，随着ICP降低，ONSD也随之变窄，说明ICP和ONSD之间存在明显联系[13]。Chen [14]等通过对比颅内压增高患者腰穿前、后5 min内ONSD的变化发现，ONSD可随颅内压力改变发生实时变化。在众多解剖结构和实验结果的基础上，更加证实了ONSD与ICP之间存在的明显线性相关关系。

3.3. 超声监测ONSD评估ICP的研究进展

自1989年Galetta等研究发现，ONSD可通过B超测量，并证实当患者ICP增加时ONSD增宽。随后利用这一技术来评估ICP增高，现已在临床上得到广泛运用。根据以往的研究及观察结果显示[8] [15]，眼球后3 mm处的ONSD最宽且最能反映ICP增高时ONSD的变化情况，故大多数研究者选择在此处测量ONSD值。通过对比CT与MRI，其结果显示利用超声测量ONSD扩张来预测ICP增高同样具有一致性[16] [17]。这为超声监测ONSD评估ICP提供进一步有效且可行的证据。但是Hans-Christian [12]也指出，随ICP不同水平的回降，ONSD虽有所减小，但并不能随之线性下降至先前水平。同时Rajajee [18]等对ICP正常和急剧波动患者的一项前瞻性研究，发现ONSD对ICP > 20 mmHg时的特异性显著降低。这也许是由于小梁网的弹性结构决定其不能无限延伸，长时间高强度的扩张导致其弹性受损而短时间难以快速恢复基线水平。两项针对超声测量ONSD作为评估ICP的系统评价和荟萃分析，均显示超声ONSD可能是评估ICH潜在的有用辅助手段方法[19] [20]。由于超声监测ONSD具有的无创、快速、便捷等独特优点，对临床上早期判断ICP升高依然可以提供很大帮助。

4. 超声测量ONSD的范围及评估ICP增高的阈值

目前有关ONSD的正常参考范围及诊断ICH的ONSD临界值尚未统一。国外研究多推荐ONSD > 5 mm作为诊断高ICP的标准[21]，这与国内近年研究差异明显。考虑到先前的研究是建立在颅脑损伤患者的基础上，此时的ONSD已增高至异常水平；同时因研究者样本数量偏小以及种族地域差异导致得出的结果反而偏高。有研究指出当ICP > 15 mmHg时，ONSD > 4.5 mm预测ICP增高具有较高敏感性和特异性[22]。而当ICP > 20 mmHg时，此时ONSD为5.2~5.9 mm远超出以往认知阈值[23]。王丽娟[24] [25]等通过对230例健康受试者的研究得出ONSD的范围为2.65~4.30 mm，以及针对279例疑似ICP升高患者测量ONSD，发现早期诊断ICP增高的ONSD最佳临界值是4.1 mm。罗俏聪[26]等研究发现380例健康成人的ONSD平均值为(4.38 ± 0.49) mm。同时国外也有研究结果显示成人正常的ONSD明显小于5 mm。韩国一项首次针对585例健康成人测量ONSD的大样本研究，得出ONSD临界值为4.11 mm (范围为3.85~4.35 mm)，均远小于国外普遍认为ONSD诊断ICP增高的临界值[27]。近期一项纳入国内、外568例ICH及816例颅内压正常患者的meta分析显示，以ONSD ≥ 5.01 mm为阈值诊断ICH的敏感度及特异度均为83.30%，AUC达0.87。但是该作者也提到纳入分析的文献中，在数据统计方面存在差异，并且多数文献均未设定ONSD诊断ICH的阈值，导致“待评价试验”呈高风险状态[28]。上述诸多因素导致诊断ICP升高的ONSD阈值暂不能统一，因此利用这一技术诊断ICP时需要考虑针对不同地域、种族设置不同标准，未来仍然需要大样本、多中心的进一步研究。

5. 围术期超声监测ONSD的应用与临床意义

由于ICP增高可能对患者预后产生不良影响，使用超声测量ONSD预测颅内压增高已经在临床得到广泛运用[29] [30] [31]。从最初对颅脑损伤患者的评估，逐渐发展到神经外科手术、子痫前期、腹腔镜手术等患者的围术期监测。Launey [13]等通过前瞻性研究发现利用ONSD来指导甘露醇脱水，是判断急性脑损伤患者ICH治疗有效的指标。同时对输注甘露醇前后ONSD变化的研究，发现ONSD能即时反应降颅压措施的治疗效果[32]。即在此基础上合理进行甘露醇脱水等降压措施，可以有效的控制围术期ICP升高，避免因甘露醇剂量不足或过量导致其他新并发症的出现，从而改善患者预后。将此技术运用于子痫前期行剖宫产的患者，发现采用全身麻醉较硬膜外麻醉更能明显降低颅内压、改善术后颅内高压的症状，同时对产妇和新生儿均无明显不良影响[33]。由于分娩镇痛技术的广泛开展，在监测ONSD的基础上指导硬膜外局麻药物的使用剂量，更有利于个体化镇痛并且能促进患者产后恢复[34]。

先前研究显示腹腔镜手术中气腹及Trendelenburg体位能引起患者ONSD增加，即使是气腹关闭或改平卧位10 min后患者ONSD仍高于基础水平，这可能给患者带来潜在的脑损伤[35]。Kim [36]等通过对460例超声监测ONSD预测腹腔镜手术期间ICP升高的荟萃分析表示，腹腔镜检查期间可以通过ONSD的变化来预测ICP的升高。这对围术期医生了解ICP的动态变化有着很大帮助，尤其是针对神经外科手术或潜在心脑血管病人的预防用药。研究发现麻醉药物如右美托咪定、丙泊酚等已被证明在Trendelenburg体位下的腹腔镜手术中可延缓ONSD的增加，降低ICP升高的发生，从而改善脑代谢[37] [38] [39]。也有学者考虑加深肌松程度或改变通气模式来测量围术期ONSD的变化，结果均提示有延缓ICP增高的作用[35] [40]。另外Yilmaz [41]等利用监测ONSD评估腹腔镜手术患者术后恶心呕吐(PONV)和头痛的发生率，ROC曲线分析结果显示ONSD > 5.85 mm与术后3小时内发生PONV和头痛显著相关。另外围术期插管和拔管产生的即时刺激，可能对高风险患者的ICP产生剧烈波动。研究表明使用喉罩或预先给予瑞芬太尼，可以减轻操作引起的ONSD升高，避免不良事件的发生[42] [43]。上述诸多研究是否能给更多患者术后康复带来更大的益处，有待更进一步的研究，但同时也为今后围术期监测ONSD提升患者安全及预后提供了更多的研究方向。

6. 小结与展望

综上所述，超声测量ONSD预测ICP的技术虽在临床上被广泛应用，但是目前在围手术期方面的研究较少，缺少大样本、多中心、更多类型病种的研究来证实其普适性。通过围术期超声监测ONSD评估颅内压变化，避免术后神经功能并发症的发生，同时优化患者麻醉管理质量，更好地提高围术期安全。尤其是针对潜在心脑血管的中老年患者、颅脑损伤患者ICP的监测中，减少因ICP增高而未及时处理导致的脑功能损害，进一步改善患者术后恢复并提高远期生活质量。

NOTES

^*通讯作者。