2022年02月07日发布 | 3007阅读

【中国声音】杭春华团队:多参数颅内压监测对高血压脑出血预后预测的临床意义

杨咏波

南京鼓楼医院

潘榆春

南京鼓楼医院

赵鹏来

南京鼓楼医院

杭春华

南京大学医学院附属鼓楼医院

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第一作者:杨咏波,潘榆春
通讯作者:赵鹏来,杭春华
作者单位:南京鼓楼医院


Yang ,Y.;Pan, Y.;Chen, C.;Zhao, P.;Hang, C.
Clinical Significance of Multiparameter Intracranial Pressure Monitoring in the Prognosis Prediction of Hypertensive Intracerebral Hemorrhage.J.Clin.Med.2022,11(3),671.
https://doi.org/10.3390/jcm11030671


(感谢Journal of Clinical Medicine客座编辑高国一教授推荐!)


高血压性脑出血(hypertensive intracerebral hemorrhage, HICH)是高血压最严重的并发症之一,早期可迅速恶化并损害神经功能,因其高死亡率、致残率和发病率,成为危害人类健康的主要疾病之一。既往研究表明ICP监测对HICH患者治疗及预后具有指导意义,但病情不仅与颅内压相关,同时还与脑血管反应性、代偿能力及颅内空间代偿能力等相关,单一ICP数据具有滞后性、数据不完全性,不能全面提示病情。尽管不少研究开始逐步探讨ICP监测多参数的临床意义,但结论并未完全统一,缺乏大样本数据,而综合分析ICP多种参数的研究更是少之又少,因此解释多参数对HICH预后指导意义的研究具有重要意义。

南京大学医学院附属鼓楼医院杭春华教授团队选取53名高血压脑出血患者,收集其基础信息、影像学特征、ICP监测中ICP、CPP、PRx、DICP20mmHg*h和RAP等数据,分析其在评价患者预后中的意义。结果表明:ICP、PRx、DICP、RAP和CPP可反映患者的颅内变化,并与患者的预后显著相关。平均ICP、PRx、DICP20mmHg*h和RAP与预后呈负相关,而CPP与预后呈正相关。该研究发表在Journal of Clinical Medicine上。

研究背景


高血压性脑出血(hypertensive intracerebral hemorrhage, HICH)患者因持续高血压而表现出颅内小动脉血管壁纤维状或玻璃样变性等病理改变,从而削弱血管壁的弹性,最终导致血管破裂和出血。我国每年死于脑血管疾病的患者约200万人,死亡率为世界第一,同时Lancet2019年报道也指出1997年-2017年间,脑卒中以其高致残率及死亡率居中国致死类疾病之首。自发性脑出血最常见的类型为HICH,疾病所致的占位效应可造成颅内高压甚至远隔部位脑组织出现受压移位,而HICH手术治疗的首要目的是减压,因此围手术期对于ICP的管理为治疗的核心手段之一,ICP与HICH的死亡率和预后独立相关。所有HICH患者都应接受ICP监测(I级的B级证据),所有ICP>20 mmHg且持续时间较长的患者均应采取降低ICP的措施。目前ICP监测已广泛应用于HICH的临床治疗,然而由于数据分析方法不足,对这一现象的理解仅限于平均ICP,而多参数分析大多数基于严重创伤性脑损伤。压力反应性指数(PRx)、压力波幅相关性指数(RAP)和脑灌注压(CPP)是颅内血管顺应性、颅内代偿能力和脑血供的血液动力学指标,可预测患者颅内疾病恶化,并提示疾病转归。ICP剂量(DICP)可以反映ICP在一段时间内的波动和持续时间,综合而言,它们可以推断患者的脑血管相关情况,更科学地判断预后。

我们的回顾性研究旨在分析ICP、CPP、PRx、DICP20mmHg*h和RAP等ICP相关参数对HICH患者预后的指导意义,探索最佳分析方法。

方法学

1

材料与方法

所有患者入院时均为昏迷,其家属在研究前均签署开颅血肿清除术、ICP探头置入术等相关知情同意书。该研究按照《赫尔辛基宣言》进行,方案得到伦理委员会的批准。

2

参与人群

该回顾性研究分析符合入组条件的53例患者临床信息。

纳入标准:所有患者具有高血压基础疾病;血肿位置为基底节脑出血,未破入脑室;入院时具有急诊手术指征,并进行了颅内血肿清除和开颅减压术,均放置脑室型ICP探头;所有患者在术后均可连续3天接受ICP监测并取得相关数据。

排除标准:患有任何可能影响预后的潜在疾病的患者,包括其他心脑血管疾病、肝肾功能障碍、凝血障碍或颅内感染;入院三天内死亡。

3

分组标准

根据出院后6个月的格拉斯哥预后量表(GOS)评分,将患者分为预后不良组(GOS I–III)和预后良好组(GOS IV和V)。

4

数据收集

所有患者均植入ICP探头(美国强生公司),3天后取出ICP探头。使用NEUMATIC系统(中国上海浩聚医疗科技有限公司)收集ICP相关数据,包括ICP、PRx、RAP、CPP和通过计算超过ICP曲线阈值的曲线下面积(AUC)获得的DICP。由于目前推荐的HICH治疗ICP阈值为20mmHg,因此本研究中使用了DICP20mmHg*h。

5

统计学方法

数据统计采用SPSS22.0,图像采用Graphpad Prism 8.0处理。对于符合正态分布的计量资料以t检验进行组间比较,以±s表示,不符合正态分布的计量资料以中位数和四分位数间距表示,选取Mann-Whiteny U检验比较组间差距,用例数表示的计数资料采用卡方检验比较,P<0.05表示差异有统计学意义。绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)并计算曲线下面积AUC(Area Under Curve)以评估参数对患者预后的预测价值,P<0.05表示差异有统计学意义。
 

研究结果


预后良好组(n=27)与预后不良组(n=26)比较,年龄、性别、入院GCS评分、初始血肿量差异无统计学意义(P>0.05),详见表一。预后良好组患者平均ICP、DICP20mmHg*h、PRx、RAP小于预后不良组,预后良好组患者CPP大于预后不良组,差异有统计学意义(P<0.001)详见表1。其中,DICP20mmHg*h数据不符合正态分布,以中位数、四分位数表示,详细数据显示预后不良组患者数据离散度较大,明显高于预后不良组患者(详见图一)。

ICP相关参数对HICH预后分析预测价值分析:ROC曲线结果(详见图二):PRx、DICP20mmHg*h、CPP、RAP、ICP均值AUC  分别为0.987(95% CI:0.965-1.000)、0.818(95% CI:0.703-0.932)、0.860(95% CI:0.746-0.974、0.941(95% CI:0.881-1.000)、0.967(95% CI:0.927-1.000)。平均PRx、CPP、RAP、ICP、DICP20mmHg*h对患者预后不良预测均有较高价值,其中PRx预测价值最高。


Firture 1. Comparison of DICP20mmHg*h Data between the Two Groups.

Figure 2. Comparison of the receiver operating characteristic (ROC) curves of the significance of different parameters in predicting the poor prognosis of patients.

ICP: intracranial pressure;HICH: hypertensive intracerebral hemorrhage;MAP: monitor mean arterial pressure;PRx: pressure reactivity index;DICP: ICP dose;RAP: correlation coefficient between AMP amplitude and mean ICP;CPP: cerebral perfusion pressure;GOS: Glasgow outcome scale;GCS: Glasgow coma scale;CBF: cerebral blood flow;CVR: cerebrovascular reactivity;MAP: mean arterial pressure;AUC: area under curve; ROC: receiver operating characteristic.


研究结论


平均ICP并不是HICH治疗及预后判断的唯一指标。DICP20mmHg*h、PRx、CPP和RAP应与平均ICP一起用于分析病情、指导治疗和预测预后。其中,平均ICP、PRx、DICP20 mmHg*h和RAP与患者预后呈负相关,而CPP则呈正相关。



讨论

HICH病程中影响治疗及预后的不仅包括高ICP,也包括脑组织缺氧、自由基生成等造成颅内血管自动调节能力紊乱、血流动力学改变等,因此对于HICH的治疗只关注占位效应所造成的平均ICP改变是不科学的,需结合反映脑血管病理变化等血流动力血指标,而PRx、RAP、CPP等参数的相关研究在重型颅脑损伤的治疗及转归预测中具有重要价值,因此对HICH病情判断及预后预测也可基于此理念展开研究。


ICP急剧增高是HICH病情恶化的直接原因,平均ICP对手术时机把握、脱水药物剂量的规范化使用等具有重要的指导意义,可改善患者预后,缩短住院时间。临床应用中,ICP阈值可指导疾病的治疗,但不能仅以ICP作为治疗的唯一观察指标,需同时结合ICP相关参数综合分析指导治疗、判断预后。ICP均值具有信息迟滞、不完整等缺陷,而DICP可反映颅内损伤的持续时间及损伤程度,比平均ICP具有更强的预测能力。临床中我们分析患者数据发现,少数患者具有相似DICP20mmHg*h结果的患者,短期内高ICP预后大部分比长时间稍高(高于阈值,低于前者)患者预后好,其原因不排除存在初始ICP的影响,同时此现象提示ICP增高幅度及持续时间都可影响患者预后,建议结合DICP20mmHg*h及平均ICP综合分析,同时关注初始ICP对预后的预测价值。


HICH发病机制中脑血管生理状态的紊乱也是重要因素之一,PRx、RAP、CPP作为可反映颅内血管顺应性、颅内代偿能力及脑血供等血流动力学指标,可及时预测患者颅内病情的恶化情况,提示疾病转归。由ICP导向的治疗逐渐发展至CPP导向的治疗理念更加反映了治疗过程中对脑血流动力学的关注。HICH的治疗,原则应首先保证充足的CPP,维持一定的CBF,从而将继发性缺血性脑损伤程度降到最低。脑血管反应性(Cerebrovascular reactivity, CVR)正常时,当MAP下降时,脑阻力血管被动性扩张以升高ICP,保证CBF,若CVR受损,阻力血管则无法相应的被动扩张,CBF下降,MAP与ICP呈同向反应关系。基于此理论,相关学者提出两者间存在的动态相关性指数,即PRx,其取值范围为-1到1,负值代表CVR未受损,脑血管自动调节能力正常,患者预后相对较好,PRx也被证明是比单纯ICP阈值更可靠的死亡预测因子,但阈值尚未达成共识,同时患者并可允许的脑血管调节能力受损程度为多少暂无相关研究。


CPP可决定脑氧供给量,主要通过MAP-ICP得出,HICH患者神经功能损伤及继发性脑损伤的主要原因为脑血流量及微循环灌注减少,而此又可造成脑水肿进一步加重,恶性循环导致病情急剧加重,因此CPP导向的临床治疗被全面推广,保持在一定阈值内的CPP波动是代表平稳的病情及良好的预后,目前对重型颅脑损失治疗的CPP阈值为50-70mmHg,HICH治疗中CPP阈值并未形成统一定论。针对CPP阈值,近年来,CPP导向的治疗理念进一步更新,提出基于PRx-ICP曲线关系得出最优CPP(optimal cerebral perfusion pressure,CPPopt),提倡个体化治疗,其产生的原因考虑与脑血管自动调节能性相关,而此结果可能代表患者病情所允许的脑血管调节能力损伤范围。CPPopt理论为HICH的治疗提供了另一种治疗思路,但目前缺少大样本研究,其推广性暂无定论。笔者认为此理论更科学,HICH患者具有高血压基础疾病,部分患者基础血压高,血管长期耐受高压力,脑血供在高MAP基础上维持动态平衡,若与无高血压基础患者采用同样的固定CPP阈值,可能会造成患者相关脑灌注压不足,影响治疗及预后,因此CPPopt导向的治疗会是未来治疗的大趋势。


根据Monroe-Kellie提出的颅内总量恒定理论,在颅内空间恒定的情况下,当颅脑代偿机制耗尽时,颅内增加很小的额外体积即可导致ICP明显增加,从而降低CPP,减少CBF,造成脑组织继发性损伤,因此颅内代偿能力的大小对HICH的治疗及预后指导同样具有重要意义,因此RAP被提出 ,RAP是致颅内压波幅与颅内压之间的相关系数。根据Czosnyka与Pickard关于ICP-容积曲线分析可知,当脑代偿能力正常时,ICP代偿性上升,颅内压波幅较小,两者变化不同步,RAP趋向于0,表明颅内容积变化并未对ICP造成影响;当脑代偿能力下降时,ICP上升,颅内压波幅随之同步上升,两者同步变化,RAP趋向于1,此时处于ICP-容积曲线右侧陡直区域,表明ICP随颅内容积变化而同步变化;当脑代偿能力衰竭时,颅内压持续增高,颅内压波幅反而下降,RAP可降至负值,表明ICP因颅内容积小幅增加而急剧变化。因此RAP可反映颅内代偿能力及CVR,进而指导治疗,提示患者预后。


本研究结果显示预后良好组患者平均ICP及DICP20mmHg*h明显低于预后不良组,预后不良组患者DICP20mmHg*h数据离散程度明显高于预后良好组,同时预后良好组患者PRx、RAP明显小于预后不良组,而CPP明显高于预后不良组,ROC曲线结果显示ICP、DICP20mmHg*h、PRx、CPP、RAP对患者预后有预测意义,其中PRx预测意义最大。对于HICH的治疗,ICP监测可获得多种数据,而不同数据所提示患者病理变化不同,传统ICP均值可反映颅内压力变化,提示颅内占位效应,指导脱水甚至手术治疗时机,DICP20mmHg*h不仅可反映患者ICP变化的幅度,同时可反映持续时间,其包含信息更加详细,而PRx、CPP、RAP可反映患者脑血管调节能力等血流动力学变化,进一步揭示脑灌注压相关信息,从而指导治疗,预测患者预后。但本研究仍存在许多不足,由于样本量限制可能造成的选择偏倚,多种参数的优劣及预测价值大小需进一步扩大样本进行比较,同时ICP初值对于患者病情及预后的影响我们未进行系统分析,而PRx阈值相关问题此研究也未进行深入研究,对于CPPopt导向的个体化治疗会是未来发展趋势,接下来的研究会是我们重点关注的方向,也希望能有更多的团队加入,共同建立大样本数据库,携手推动ICP相关的多参数指标在HICH领域的研究。


通讯作者简介


赵鹏来 教授

南京大学医学院附属鼓楼医院

  • 南京鼓楼医院神经外科主任医师、医学博士

  • 南京医科大学硕士生导师

  • 江苏大学硕士生导师

  • 中国研究型医院协会神经外科学专业委员会神经重症学组委员

  • 江苏省医学会神经外科学分会神经重症学组副组长

  • 江苏省医师协会神经外科医师分会颅脑损伤学组委员

  • 中国康复医学会高压氧康复专业委员会神经重症学组常务委员

  • 中国微循环学会转化医学专业委员会委员

  • 《临床神经外科杂志》编委


杭春华 教授

南京大学医学院附属鼓楼医院

南京大学医学院附属鼓楼医院神经外科行政主任,主任医师,教授,博士生导师,博士后指导教师。


江苏省医学重点人才和江苏省“333人才工程”领军人才,获得2011年度王忠诚中国神经外科医师学术成就奖。中国卒中学会脑血管外科专业委员会委员、中华医学会神经外科分会脑血管病学组委员、中国医药教育协会神经外科专业委员会常委、江苏省卒中学会常务理事、江苏省卒中学会神经外科专业委员会副主任委员、江苏省医学会第八届神经外科专业委员会副主任委员、江苏省神经外科质量控制专业委员会副主任委员、南京市医学会神经外科分会主任委员。


《中国脑血管病杂志》等多家杂志编委,参编专著7部。承担国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等课题10余项,发表学术论文200余篇,其中SCI论文100余篇,获省部级科技进步一等奖1项、二等奖4项。从事神经外科临床工作近30年,对颅内动脉瘤、烟雾病、脑血管畸形、颈动脉狭窄与闭塞( 血管重建)、颅内肿瘤(胶质瘤、垂体瘤、脑干肿瘤、颅底肿瘤等)、颅脑创伤、椎管内肿瘤等有丰富的临床经验。


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