評價NIRS(近紅外光譜)與顱內壓增高兒童視神經鞘直徑測量之間的關係:一項初步研究

背景

顱內壓增高(ICP)綜合征的發生與許多不同的神經因素有關，早期診斷和治療對預防神經損傷和相關死亡至關重要。近年來，采用無創方法隨訪顱內壓增高的病例越來越多。在本研究中，我們的目的是確定ICP升高兒童視神經鞘直徑(ONSD)和近紅外光譜(NIRS)之間的意義和任何可能的相關性。

方法

本研究納入了2018年6月至2019年6月期間因懷疑顱內壓升高而在Çukurova大學醫學院兒科ICU住院的患者。記錄患者的人口學特征、入院時的診斷、頭顱CT和MRI檢查結果以及ONSD和NIRS同步測量結果。

結果

本研究共納入36例患者。在診斷方麵，30例(83.3%)患者中，非創傷性原因排在首位，最常見的原因是腦膜腦炎(n= 9;25%)和非外傷性出血(n= 7;19.4%)。1歲以下6例(16.7%)，ONSD和NIRS平均值分別為4.8±0.7 mm和71.1±12.4%。1 ~ 10歲組14例，ONSD和NIRS平均值分別為6.1±0.6 mm和72.7±9.3%。10歲以上16例(44.4%)，ONSD和NIRS平均值分別為5.6±0.7 mm和74.2±16%。ONSD與NIRS值無相關性(r:0.307;p= 0.068)。

結論

我們的研究表明，ONSD測量對ICP升高的兒童有幫助，並反映了ICP升高。然而，我們的研究也表明，ONSD與NIRS監測並不相關。我們認為有必要進一步研究ONSD和近紅外光譜在監測ICP升高方麵的應用。

顱內壓增高(ICP)綜合征的出現取決於許多不同的神經因素，如創傷、感染、腦積水、中毒性腦炎、腦腫瘤、血管炎或特發性。早期診斷和治療對於預防神經損傷和相關的死亡率非常重要。在ICP中，用專用導管測量腦室內壓和腦室內壓是測定顱內壓的金標準。但由於侵襲過程、感染等並發症，在臨床實踐中相當少見[1，2］．因此，有必要采用非侵入性方法來監測ICP，特別是在兒科患者中。目前已有幾種不同的非侵入性監測方法，如計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)、經顱多普勒超聲、近紅外光譜(NIRS)和超聲視神經鞘直徑(ONSD)測量[3.］．

由於其無創過程和可重複性，ONSD測量近年來越來越受歡迎。視神經在解剖學上是中樞神經係統的一部分。它被硬腦膜、蛛網膜下腔和腦脊液包圍。因此，任何顱內壓的改變也會改變視神經鞘的直徑[4，5，6) . .在一項針對18例創傷性腦損傷成年患者的研究中，所有患者都進行了有創性顱內壓監測，他們確定視神經鞘直徑隨著顱內壓升高同時增加，並以與顱內壓相同的速率減少到基線直徑[7］．在無乳頭水腫的情況下可發生高顱內壓，乳頭水腫的出現時間因原因而異。頭部外傷後患者出現的乳頭水腫可立即出現，也可在損傷後數天或長達2周後出現[8］．在顱內壓增高的患者中，視神經鞘的直徑在乳頭狀水腫發生之前就增加了[9］．

近紅外光譜是另一種非侵入性方法，可提供組織氧合的區域變化信息[10］．在一項研究中，研究人員比較了近紅外光譜與有創壓力測量方法的變化，發現近紅外光譜的變化與ICP的增加平行[11］．

在這裏，我們的目的是確定ONSD和NIRS在顱內壓增高兒童中的意義，以及在我們的三級兒科重症監護室(PICU)中這些無創方法之間的任何可能的相關性。

本研究納入了2018年6月至2019年6月期間因懷疑顱內壓升高而在Çukurova大學醫學院PICU住院的患者。我們包括患者的創傷性腦損傷，懷疑腦膜腦炎，非創傷性顱內出血，臨床體征懷疑顱內壓增高。本研究為前瞻性研究。由於臨床表現(意識水平改變、瞳孔放大對光無反應、腦幹反射喪失、顱神經損傷和庫欣三聯征)或影像學表現(移位、腦溝隱沒、腦室塌陷和腦池受壓)，我們懷疑納入患者的顱內壓增高。記錄患者的人口學特征、入院時的診斷、頭顱CT和MRI檢查結果以及ONSD和NIRS同步測量結果。有眼外傷和視神經疾病的兒童被排除在研究之外。在重症監護住院期間通知了兒童的父母，並取得了書麵同意。

本研究使用了7 MHz線性探頭和邁瑞®超聲設備。測量由兩位具有視神經超聲檢查經驗的PICU研究員進行，並計算測量值的平均值。測量過程中，床頭調至零度，患者頭部置於中線。在雙眼閉合的情況下，對雙眼鱗莖以下3mm區域進行測量，並計算這些測量值的平均值(圖1)。1)．使用INVOS®5100C腦血氧儀(Somanetics, Troy, MI)進行近紅外成像，顯示腦組織的區域氧合水平(圖1)。2)．近紅外光譜測量是通過放置在頭部正麵區域的一次性傳感器進行的。

超聲ONSD測量

全尺寸圖像

腦技術測量

全尺寸圖像

該研究獲得了Cukurova大學醫學院臨床研究倫理委員會的批準(日期:2017年1月13日;沒有:60)。

統計分析

采用SPSS v23.0軟件包進行統計分析。分類變量的組間比較采用卡方檢驗。非正態分布變量的組間比較采用Mann-Whitney U檢驗，測量值之間的相關性采用Spearmen 's correlation Coefficient進行評估。公認的顯著性極限是p< 0.05。

本研究共納入36例患者。平均年齡99.5±72.8個月(1 ~ 201個月)。15例(41.7%)為女性。在診斷方麵，30例(83.3%)患者中，非創傷性原因排在首位，最常見的原因是腦膜腦炎(n= 9;25%)和非外傷性出血(n= 7;19.4%)。顱腦外傷後顱內壓增高6例(16.7%)，無眼外傷。較不常見的診斷為術後休息，顱內腫塊病變和梗死發生率。插管25例(69.4%)，GCS平均評分為7.1±2.99。31例(86.1%)行頭顱CT, 25例(69.4%)行頭顱MRI。頭顱CT顯示25例(69.4%)顱內壓增高，頭顱MRI顯示22例(61.1%)顱內壓增高。人口統計特征和其他調查結果列於表中1．死亡10例(27.8%)。平均住院時間為18.3±17.8天。按患者年齡分組的ONSD和NIRS測量見表2．我們沒有發現性別和死亡率之間的任何相關性。我們沒有發現死亡率與診斷方法(頭顱CT或MRI)之間的任何相關性。ONSD與NIRS值無顯著相關性(r:0.307;p= 0.068)。我們沒有發現ONSD或NIRS與住院時間有任何顯著相關性。(r =−0.291p= 0.085, r =−0.146p= 0.396)。我們沒有發現ONSD或NIRS與死亡率之間的任何相關性。

顱內壓增高綜合征可由許多不同的神經因素引起。臨床表現如意識水平改變、瞳孔放大對光無反應、腦幹反射喪失、腦神經損傷、庫欣三聯征，或影像學表現如移位、腦溝隱沒、腦室塌陷和腦池壓迫等。早期診斷和治療對於預防神經損傷和相關的死亡率非常重要。在ICP中，用一種特殊的導管測量腦室內壓和腦室內壓是測定顱內壓的金標準。但由於侵襲過程、感染等並發症，在臨床實踐中相當少見[1，2］．因此，有必要采用非侵入性方法，可用於兒科患者的ICP監測。

超聲ONSD測量因其早期發現顱內壓增高、無創過程、可重複性和在床邊的實施而越來越受歡迎。文獻中有許多研究關注顱內壓增高患者的ONSD測量。盡管有一些相互矛盾的結果，但所有的研究都表明，在顱內壓增高的患者中，ONSD增高。Ballantyne等人[12]對102名健康兒童進行了研究，發現一歲以下兒童的ONSD在2.1-4.0毫米之間，一歲以上兒童的ONSD在2.1-4.3毫米之間。他們分別報告了一歲以下和一歲以上兒童bb0 4.0 mm和bb1 4.5 mm的臨界值。馬來利等人。[13]對78名患病兒童和78名健康兒童進行了研究;將他們分為兩個年齡組(< 4歲和> 4歲)，他們發現ICP升高兒童的ONSD為5.5±0.6 mm(< 4歲)和5.6±0.7 mm(> 4歲)，而健康兒童的ONSD為3±0.6 mm(< 4歲)和3.6±0.4 mm(> 4歲)。貝爾等人[14]對21名患有神經係統疾病的非洲兒童進行了研究，發現臨床和/或頭顱CT結果顯示ICP升高的兒童ONSD為4.3-6.2 mm，而臨床和頭顱CT結果陰性的神經係統疾病兒童ONSD為2.8-4.4 mm。他們報告了4.2 mm為ONSD的上限，並指出≥4.5 mm應被接受為ICP升高的截止值。帕達亞奇等人[15]對174名兒童患者進行了研究，並評估了有創性ICP和ONSD。他們發現，在顱內壓> 20 mmHg的患者中，年齡< 1歲、1 - 4歲和> 4歲的ONSD分別為5.6 mm、5.92 mm和5.75 mm。拉赫曼·西迪基等人[16對48例顱內壓增高的兒童進行了研究，確定1歲以下年齡組的ONSD值為4.64±0.48 mm(截止> 4 mm);1 - 10歲年齡組為6.44±0.65 mm(截止> 4.71 mm)， 10歲以上年齡組為6.28±0.62 mm(截止> 5.43 mm)。在2019年進行的一項研究中，他們評估了急性肝衰竭兒童的ONSD測量值。選取41例急性肝衰竭患兒和47例健康患兒。那些急性肝衰竭也分為伴有和不伴有肝性腦病(HE)。對照組、無HE和有HE的ALF的ONSD分別為4.2 mm、4.4 mm和5.2 mm。在急性肝衰竭兒童中，ONSD高於5.1 mm被認為是肝性腦病的重要原因[17］．在2020年進行的一項研究中，對72名接受神經外科手術的兒童進行了ONSD和ICP測量。他們確定檢測ICP≥15和≥20 mmHg的最佳ONSD截止值為5.28和5.57 mm [18］．

然而，在第一個關注這一主題的研究中，這些值對於顱內壓增高是低的，對於顱內壓增高的兒童應該考慮較高的ONSD值。在我們的研究中，6例患者年齡在1歲以下(16.7%)，ONSD平均值為4.8±0.7 mm。1 ~ 10歲組14例(38.9%)和> 10歲組16例(44.4%)ONSD平均值分別為6.1±0.6 mm和5.6±0.7 mm2)．與之前的研究一樣，ONSD值有所增加。

在一項針對8例顱腦外傷成人患者的研究中，作者發現ICP > 25 mmHg(67±1%)和ICP < 25 mmHg(71±2%)患者的近紅外光譜值有顯著差異，在高氧測試後，低ICP組的近紅外光譜值顯著升高，而高ICP組的近紅外光譜值沒有顯著升高[19］．阿德爾森等人[20.)對10名患有嚴重顱腦外傷的兒童進行了研究，報告稱顱內壓增高會導致腦血流、腦血管舒張和氧血紅蛋白增加。此外，他們警告說，在ICP水平非常高的患者中可能會發生相反的情況。劉易斯等人[21]對10例嚴重顱腦外傷成人患者進行了研究，並評估了NIRS的下降是否與頸靜脈球囊靜脈氧飽和度的下降(< 55%)平行，他們沒有發現NIRS值有任何顯著下降。一項研究對31例嚴重顱腦損傷成人患者進行了高氧、低碳酸血症和甘露醇給藥後，比較了NIRS、顱內壓(ICP)和腦灌注壓(CPP)的變化，發現除了高氧外，NIRS的變化不像其他參數一樣顯著[22］．Zuluaga等人[11]對顱內壓增高且行有創監測(ICP)的30例兒童進行了研究，發現ICP < 20 mmHg和ICP > 20 mmHg患者的NIRS值分別為75.2±10.1%和70.8±12.5%。他們報告NIRS隨著ICP的增加而降低，但這些參數之間沒有顯著的相關性(p= 0.3)。同樣，在我們的研究中，我們沒有發現增加的ICP和NIRS之間的顯著相關性。

基於PuBMed的文獻搜索顯示，文獻中關於在ICP升高患者中使用近紅外光譜的研究數量有限，而且它們報告的結果相互矛盾。目前還沒有發表的關於ONSD和NIRS同時評價的研究。我們的研究是第一個關注顱內壓增高患者超聲ONSD測量和NIRS值的兒科研究。

本研究的主要局限性是患者數量有限，ONSD值尚未標準化。我們研究的另一個局限性是，由於我們醫院缺乏經驗豐富的神經外科團隊，未能在PICU常規應用有創ICP監測。因此，有創顱內壓監測所見顱內壓變化與ONSD和NIRS之間的相關性無法得出。

總之，我們的研究表明ONSD測量對ICP升高的兒童是有幫助的，並反映了ICP升高。然而，我們的研究也表明，ONSD與NIRS監測並不相關。我們認為有必要進一步研究ONSD和近紅外光譜在監測ICP升高方麵的應用。

如需資料，請與作者聯係。

N/A

版權形式披露

作者透露他們沒有任何潛在的利益衝突。

作者宣稱這項研究沒有得到任何財政支持。

作者和聯係

1. 土耳其阿達納庫庫洛瓦大學醫學院兒科重症監護室

   Didar Arslan, Dinçer yilldajzda， Özden Özgür Horoz & Nagehan Aslan

2. 土耳其阿達納庫庫洛瓦大學醫學院小兒神經學係

   Farukİncecik

貢獻

Dr. Didar Arslan:設計數據收集儀器，招募患者，收集數據，進行超聲移植ONSD測量，起草初始手稿並批準提交的最終手稿。Dr. Dincer yilldzhzdas:概念化和設計研究，協調和監督數據收集，並批準提交的最終稿件。Dr. Nagehan Aslan:進行ONSD超聲測量，協調和監督數據收集。Faruk Incecik博士:他是這項研究的兒科神經學家，他審閱了手稿並批準了提交的最終手稿。作者(們)閱讀並批準了最終稿。

相應的作者

對應到亞斯蘭Didar．

倫理批準和同意參與

本研究獲得了Çukurova大學醫學院臨床研究倫理委員會的倫理批準(日期:2017年1月13.01日;沒有:60)。

同意出版

不適用。

相互競爭的利益

作者沒有聲明任何利益衝突。

出版商的注意

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