颅脑创伤中新技术应用

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何国军     天津市大港医院神经外科，天津 300270

创伤是危害人类生命的几种主要疾病之一，无论是战时还是平时，颅脑创伤都是一种常见的多发病。随着社会现代化程度的不断提高，交通运输车辆迅速增长和其他各项事业不断发展，当今社会颅脑创伤发生率逐年增加。近二十年来，随着颅脑创伤基础研究的不断深入和临床诊疗技术不断提高，重型颅脑创伤救治成功率明显提高，我国先进的创伤中心重型颅脑创伤救治成功率已基本上达到了国际先进水平。近年来，新技术的发展应用，明显提高了重型颅脑创伤救治成功率，现简要综述如下。

1 颅内压(ICP)和脑灌注压(CCP)监测

颅内压指颅腔内容物对颅腔壁的压力，正常值为5～15mm Hg。重型颅脑创伤患者的颅内压增高发生率占40%～82%，它是引起脑灌注压降低及脑血流量减少的主要原因，并因此导致中枢神经系统功能障碍或死亡，因此及时了解伤后颅内压和脑灌注压变化十分重要。颅内压监护是采用传感器和监护仪连续测量颅内压以观察颅内压动态变化的方法，1960年Lundberg首先在临床使用，目前已广泛应用于临床，除了解颅内压外，还可以借此监测脑灌注压。

颅内压监护可分为有创及无创两部分，无创的方法如采用前囟测压、测眼压、经颅多普勒测脑血流、生物电阻抗法、鼓膜移位测试法等等，但无创颅内压监测尚处于研究阶段，目前用于临床的颅内压监测均属于有创范畴。颅内压监测根据压力传感器是否直接置于颅内分为两类：植入法和导管法。植入法是经颅骨钻孔或开颅将微型传感器置于颅内，通过传感器直接与颅内组织如硬脑膜外、硬脑膜下、蛛网膜下腔、脑实质等接触而测压。导管法是借引流出的脑脊液或用生理盐水充填导管，将体外传感器与导管相连接，借导管内的液体与传感器接触而测压。不同的压力传感器均将颅内的压力转换为电信号数字，再经放大，即能显示记录颅内压。目前临床常应用方法为脑室导管法，其次为硬脑膜外及硬脑膜下法，准确测定脑灌注压唯一方法是持续监测颅内压和血压。

大多数学者认为颅内压监测能提高重型颅脑创伤患者疗效。颅内压监测可以帮助我们明确颅内压是否正常或增高的具体程度，在颅内压增高的临床症状体征出现之前，察觉如颅内血肿、脑水肿等迹象，早期发现颅内大面积创伤，帮助决定预后，改善疾病后果。控制升高的颅内压可减少发生脑疝的危险性和确保充足的脑灌注，从而增加复苏的可能性，通过脑室引流可以直接放出脑脊液，降低颅内压，从而提高脑灌注压。目前国内神经外科已经对重型颅脑创伤患者进行了颅内压和脑灌注压动态监测研究，表明当颅内压>20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)时，将出现脑血管床受压及脑微循环障碍，颅内压﹥30mm Hg时，脑灌注压下降和脑血流量减少，颅内压﹥60mm Hg时，脑灌注压可为零，脑血流量趋于停止。颅内压﹥40mm Hg，脑灌注压﹤50mm Hg是脑功能损害的危险域值，提示预后不佳[1]。由此可见，颅内压和脑灌注压监测对重型颅脑创伤患者的全程治疗具有指导作用。

2 脑血流量(CBF)监测

脑血流量是脑血循环中最重要的指标，能直接影响脑功能。绝大多数监测脑血流量技术是以Fick原理为基础的，即首先选择脑组织中或外源性某种物质做示踪物，然后检测该示踪物在脑组织和血管中的浓度变化，最后根据变化值推算出脑血流量。脑血流量监测方法可分为直接法和间接法两种，直接法可分为清除法和侵入技术两大类[2]。清除法包括Xe133清除法、氢清除法、N2O清除法、Xe-CT法等。常用有Xe133清除法和CT法，氢清除法大都用于实验研究，清除法虽然较准确但不能进行连续的监测。侵入监护技术可进行连续监测，常用方法有近红外光谱技术(NIRS)、激光多普勒血流测量仪(LDF)等。间接法有颈静脉球血氧饱和度(SjvO2)、经颅多普勒(TCD)、正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射断层扫描(SPECT)和微透析法等。

大多数学者认为，多数重型颅脑创伤后患者脑血流量下降。Martin等应用Xe133清除法和TCD研究125例重型颅脑创伤患者伤后两周内脑血流量变化,发现多数患者脑血流量动力学变化呈现三个阶段[3]：①低灌注期(伤后1 d)，脑血流量下降②充血期(伤后1～3 d)，脑血流量上升③血管痉挛期(伤后4～15 d),脑血流量下降。但并非所有患者都经历这种典型脑血流量动态变化过程，在伤后1～15 d仍然有3%～10%患者发生脑血流量低灌注或脑缺血，同样在伤后当天也有16.7%患者出现脑充血，伤后4～15 d有10%患者发生脑充血。影响颅脑创伤后脑血流量变化因素很多，因此颅脑创伤后脑血流量变化存在明显个体差异，但在众多能引起颅内压升高和脑循环损害的创伤中，对脑血流量进行连续实时监测对于提高诊疗效果应具有重要意义。

3 脑氧监测

颅脑外伤后发生的缺血缺氧是造成脑继发性损害发生发展的最主要因素之一，脑缺血缺氧的程度和持续时间决定了患者是否预后良好。近年来，脑氧监测技术的不断发展和完善可以及时准确掌握患者病情，从而客观、正确、恰当地做出进一步处理，对改进颅脑创伤的诊断治疗是有益的。目前常用脑氧监测技术有颈静脉球血氧饱和度(SjvO2)监测、脑动静脉氧含量差(AVDO2)监测、近红外光谱技术(NIRS)监测和脑组织氧分压(PbtO2)监测。

颈静脉球血氧饱和度监测是较早应用于临床的脑氧监测方法，是全脑氧合血红蛋白平均解离程度的反映，目前多采用经皮颈静脉置管间歇或连续性监测颈静脉球血氧饱和度，明显提高颈静脉球血氧饱和度准确度和诊断价值。许多作者认为颈静脉球血氧饱和度应用有一定局限性。Filippi等研究了脑组织氧分压与颈静脉球血氧饱和度、颅内压、脑灌注压关系，发现脑组织氧分压降低与颅内压增高脑、灌注压下降有密切关系，而颈静脉球血氧饱和度没有表现出相应临床诊断意义[4]。Imberti等通过研究发现颅脑创伤过度换气时颈静脉球血氧饱和度与脑组织氧分压有发生背离情况，指出颈静脉球血氧饱和度反映的是全脑氧代谢情况，不能发现局部脑组织是否缺血缺氧，建议颈静脉球血氧饱和度与脑组织氧分压共同监测[5]。脑组织氧分压是目前脑氧监测最直接最可靠的方法，是脑组织水平氧供给与脑氧需求平衡的结果。一般认为脑组织氧分压正常值为15～40mm Hg，10～15mm Hg为轻度缺氧，低于10mm Hg为重度缺氧，伤后早期出现脑组织氧分压进行性下降提示预后不良。Menzel等通过研究表明通过治疗虽然使一些患者明显提高脑组织氧分压，但脑血流量反而降低，患者预后更差[6]。因此将脑组织氧分压与其他指标结合起来才能较为准确判断颅脑外伤患者预后。颅脑损伤后当脑血管自动调节功能发生障碍时，脑组织氧消耗随之发生变化。脑动静脉氧含量差不仅能反映脑的消耗，而且能观察到脑缺血或脑过度灌注的脑血流变化。近年来脑动静脉氧含量差较少作为一种单独的脑氧监测技术应用，一般与其他监测技术联合应用来判断颅脑创伤后脑缺血缺氧程度。

近红外光谱技术监测是近年来发展的一种无创性脑氧监测技术，该技术通过监测局部脑氧饱和度(rScO2)来了解脑缺血缺氧程度。Brawanski指出近红外光谱技术监测虽然与脑组织氧分压监测在方法上完全不同但两者提供的脑氧信息是一致的[7]。一般认为局部脑氧饱和度明显降低且持续低值提示预后不良。此外，一些新的脑氧监测技术如正电子发射断层扫描监测脑氧代谢率等正在探索中。

4 微透析技术(microdialysis)监测

微透析技术是本世纪八十年代发展起来的一种新型生物化学样品采样技术,从九十年代起该技术在生命科学研究中进入高潮。该技术将灌流取样和透析技术相结合起来，特别适合于深部组织和重要器官的活体生化研究。由于该技术可以在脑组织损伤极小的情况下，准确监测生理病理状态下细胞外液中化学物质浓度的动态改变，现已在神经科学领域中获得越来越广泛的应用[8]。微透析技术最大优点是可在基本上不干扰体内正常生命过程的情况下进行在体实时和在线取样，特别适用于研究生命过程中的动态变化。该技术可以单独取得细胞外液，对体内神经递质的释放量进行动态监测[9]。

应用微透析技术进行脑缺血缺氧及损伤机理的研究，除了单纯观察氨基酸类、单胺类神经递质、嘌呤类、前列腺类神经递质以及乳酸、丙酮酸等能量代谢物质在实验性脑缺血缺氧、窒息、脑损伤期间大脑某些核区内细胞外浓度的动态变化外，还可通过微透析探针涌入选择性的受体抑制剂、激动剂以及与神经递质代谢有关的酶抑制剂与激活剂来研究受体、离子通道以及递质的活动与脑缺血缺氧及脑损伤的关系，探讨相互作用的机理。目前在体的微量透析监测已广泛应用于重型颅脑创伤患者复杂的神经血管变化过程中的细胞外液监测，了解继发的二次脑损伤情况。

5 脑磁图(MEG)

近年来，脑磁图发展十分迅速，在研究颅脑创伤方面取得了一系列新近展。

磁源成像图(MSI)是脑磁图提供的电生理数据与MRI提供的解剖数据的融合。Lewine等研究表明磁源成像图在鉴别脑震荡后遗症患者是否存在脑功能障碍明显优于EEG和MRI，比EEG或MRI在轻型颅脑创伤中提供的客观依据更为敏感[10]。脑磁图磁场活性的异常低频表现为脑震荡后综合征患者提供了一个客观证据，并与症状恢复程度相关。Iwasaki等研究30例因交通意外致重型颅脑创伤后有躯体感觉与运动障碍的患者，用脑磁图测量刺激双侧正中神经引起的躯体感觉磁场区域，计算后与正常人比较，认为弥漫性脑损伤导致躯体感觉传入冲动在原躯体感觉皮层减少与延迟，并引起代偿性反应与扩张[11]。Schiff等研究证明在重型颅脑创伤持续植物生存状态患者皮质水平存在局灶残余活性[12]，表明植物生存状态患者脑的某些区域仍保留部分功能。随着研究深入，脑磁图在颅脑创伤方面将发挥越来越大作用，将提高颅脑创伤的功能评估。

6 其他

对重型颅脑创伤患者进行连续动态监测血象、电解质、微量元素及动态血气分析对于判断伤情和预后，采取相应有效的治疗方案十分重要，有助于提高颅脑创伤患者治疗方案。近年来，床旁支气管镜肺泡灌洗(BAL)应用报道明显减少呼吸道感染等并发症，提高呼吸道管理水平。国外术中随时CT监测和术后手术室内CT及时扫描应用，为颅脑创伤患者更好地进一步治疗创造了条件。近年来亚低温治疗技术应用能显著降低重型颅脑创伤患者的死残率，疗效比较肯定。微侵袭技术操作逐渐应用于颅脑创伤血肿治疗中，使重型颅脑创伤病死率有一定降低。

【参考文献】

[1]章 翔.重型颅脑损伤患者持续颅内压和脑灌注压监护的临床意义[J].中华创伤杂志，2000，16(12)：709.

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[4]Filippi R，Reisch R，Mauer D，et al.Brain tissue PO2 related to SjvO2，ICP,and CPP in severe brain injury[J].Neurosurg Rev，2000，23(2)：94.

[5]Imberti R，Bellinzona G，Langer M.Cerebral tissue PO2 and SjvO2 changes during moderate hyperventilation in patients with severe traumatic brain injury[J].J Neurosurg，2002，96(1)：97.

[6]Menzel M，Doppenberg EM，Zauner A，et al.Cerebral oxygenation in patients after severe head injury：monitoring and effects of arterial hyperoxia on cerebral blood flow，metabolism and intracranial pressure[J].J Neurosurg Anesthesiol,1999，11(4)：240.

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[11]Iwasaki M，Nakasato N，Kanno A，et al.Somatosensory evoked fields in comatose survivors after severe traumatic brain injury[J].Clin Neurophysiol，2001，112(1)：205.

[12]Schiff ND，Ribary U，Moreno DR，et al.Resiaual cerebral activity and behavioural fragments can remain in the persistently vegeyative brain[J].Brain，2002，125(6):1210.