关注受伤的大脑：自动瞳孔测量和视神经鞘直径

翻译：刁孟元  编辑：未亚平

       临床检查、神经影像学和神经监测是处理严重急性脑损伤(ABI)患者的基础，有助于及时发现、预防和治疗继发性脑损伤。临床检查是检测神经功能恶化的第一步。然而，考虑到基线神经状态的严重程度或镇静作用的存在，单独的神经学检查可能并不总是可靠的。此外，神经唤醒试验与颅内压(ICP)的不良升高有关，因此并不总是推荐或建议。由于这些原因，神经监测工具是重要的，并与神经危重症监护实践和脑损伤患者的管理密切相关。床边监护仪有多种，大致可分为侵入性监护仪、颅内压监护仪、脑氧实质探头和非侵入性监护仪。近年来，非侵入性神经监测工具已经取得了技术进步，为了克服侵入性工具的特点(如神经外科手术的必要性、传染性/出血并发症)，作为侵入性监测的补充，或在侵入性设备不可用、不受欢迎或禁忌的情况下提供一种监测策略。

       在这种情况下，目前正在研究的两种有前途的非侵入性和容易获得的工具是自动红外瞳孔测量(AIP)和超声测量视神经鞘直径(ONSD)。这两种技术探索了眼睛作为大脑窗口的作用。在这篇综述中，我们将描述关于AIP和ONSD在重症监护中的应用、可靠性、优缺点的最新证据，并重点介绍最近的临床数据，这些数据表明了它们在检测神经恶化和预后预测方面的作用。表1总结了这两种技术的主要应用领域，并将在本文中详细描述。

自动红外瞳孔测量

      便携式AIP是一种非侵入性装置，它由一个红外发光二极管和一个相关的数码相机组成，可以获取图像，从而提供对不同瞳孔变量的定量测量。目前市场上有两种设备:NeurOptics NPi-200 (NeurOptics, Irvine, California, USA)和NeuroLight-Algiscan (IDMed, Marseille, France)。两种仪器测量的主要变量及其意义见表2。在比较研究中，这两种装置对主要瞳孔变量提供了相似的测量。考虑到瞳孔功能的复杂生理机制，影响瞳孔大小和对光反应等瞳孔测量变量的因素包括：全麻和使用阿片样物质、环境光条件、年龄或眼眶周围水肿、面部和眼部损伤、白内障和假眼。

      在ICU，最近的证据主要集中在神经学瞳孔指数(NPi)上，这是NeurOptics设备提供的一个计算参数：NPi是一个从0到5的有序指数，由几个测量的瞳孔变量(大小、潜伏期、收缩和扩张速度)得出，通过一个专有的算法来反映瞳孔的反应性。NPi得分低于3通常被认为是不正常的(即超出了正常瞳孔反应的范围)。1比3的反应病情更严重。值得注意的是，NPi受上述变量的影响可能小于其他直接瞳孔测量变量，例如瞳孔大小、收缩百分比和收缩速度。

      脑干功能评估(特别是瞳孔大小和反应性)是危重症神经学检查的基础部分，及时发现瞳孔异常(瞳孔大小不等、瞳孔光不对称和瞳孔反射差)是提示诊断和治疗干预的常见表现。此外，瞳孔异常是一个很好的预后变量。然而，传统的床边人工评估瞳孔反应性(使用标准的小手电筒检查)是一种主观的、非定量的测量方法，并且受观察者之间相当大的变异性和估计误差。这些局限性可以通过AIP来克服，AIP允许对瞳孔进行定量和可重复的评估，并能更早地发现瞳孔异常。另一方面，如果瞳孔发生变化，特别是直径小于0.3 mm，最大收缩速度小于1 mm/s时，肉眼无法检测到瞳孔的反应性。事实上，最近有一个病例报告了一个硬膜下血肿被认为是不可挽救的(并即将进行脑死亡测试)，因为在临床检查时双侧缺乏光反射，AIP检测到的瞳孔反应促使紧急神经外科手术，最终取得了良好的预后。

经颅超声检查视神经鞘直径

      在各种被提出的颅脑超声技术中，作为颅内压的非侵入性评估，越来越多的注意力集中在ONSD测量上。视神经是中枢神经系统的一部分，其鞘与颅内蛛网膜下腔直接相连。因此颅内压是沿神经鞘传导的，只要脑脊液(CSF)的流动不受阻碍。视神经鞘的球后部分比后部分更容易扩张，因此当ICP增加时，其体积也随之增大。这可以通过计算机断层扫描(CT)/MRI成像或超声检测其直径的增加。为了使用超声造影来识别视神经鞘，在患者的眼睛上放置一个高频线性探头，视神经被可视化为位于眼球后方的一个低回声柱。视网膜后3毫米处测得周围鞘的直径，它的回声稍微强一些。必须注意不要在测量中包括伪影，例如由视网膜动脉或视网膜本身产生的伪影。 

监测颅内高压患者的肿块病变

      系列神经系统临床检查是建立标准的方法，以监神经危重症患者的测临床病程。这项评估的目的是早期发现新的或恶化的颅内事件，然后个性化的诊断和治疗策略。然而，在这些患者中，单独的临床检查可能不太可靠，因为潜在的神经疾病和/或镇静可能混淆主观评估。在这种情况下，提示使用有创的颅内监测(例如:ICP)。当侵入性监测不可用时，比如适应症不确定、存在不确定的风险-收益平衡、存在凝血障碍时，非侵入性方法可能很重要。非侵入性监测可以进一步补充侵入性工具。

自动红外瞳孔测量法

      由于新的或恶化的瞳孔异常可以提示ICP即将升高，因此自动瞳孔测量术被提议作为一种辅助工具，以非侵入性的方式跟踪ICP轨迹并检测即将发生的脑疝。瞳孔测量法也可用于评估治疗干预的效果。特别是一项观察脱水治疗前后2小时内研究显示效果显著。在Jahns等人最近的一项回顾性研究中，在一组头部CT异常的严重创伤性脑损伤(TBI)患者(n=54)中，持续的ICP升高与NPi的显著降低相关，在使用高渗药物后，NPi通常会恢复正常。值得注意的是，在本研究中，难治性颅内高压和神经预后不良的患者中，NPi异常记录的数量明显较多。事实上，作者认为，颅内压升高导致的NPi下降可能与脑干直接压迫和肿块压迫造成的持续性脑组织变形有关（导致NPi持续异常，尽管有ICP指导下的干预），或因脑脊液压力增加(经渗透治疗后恢复正常)而引起视神经的可逆性压迫。这两种情况有不同的预后意义，因此，持续的NPi异常似乎与预后极差有关。 

      Osman等人在缺血性和出血性脑卒患者出现中线移位和小脑延髓池消失时，脑CT和NPi具有有良好的相关性。Aoun等人发现NPi与动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者的迟发性脑缺血有密切关系。

      总之,尽管仍然只有有限数量支持的数据，AIP似乎在监测颅内肿块病变患者中有作用，作为侵入性颅内压的补充，在所有的临床情况下，由于脑水肿和即将发生的疝，都有继发性颅内压升高的高风险，如缺血性或出血性中风，早期发现AIP异常可及时干预。

视神经鞘直径

      广泛的研究致力于开发几种基于超声的无创ICP (ni-ICP)评估方法(如基于经颅多普勒超声指标、二维脑超声及中线偏移测量、视神经鞘超声)，为临床医生提供仪器，以监测有颅内压升高危险的颅脑损伤患者。其中，ONSD对ni-ICP的估计尤为重要，因为它与侵入性ICP具有良好的相关性，并且对较低的ICP的治疗干预(如脱水治疗、脑脊液引流)有良好的反应。重要的是，ONSD有一个相对快速的学习曲线，即使是在未经训练的操作者，而且似乎即使在院前急诊中也能提供可靠的数据。在ICU, Robba等人进行了一项前瞻性观察研究来比较不同的ni-ICP方法。当进行独立测试时，ONSD在鉴别ICP正常与升高(至少20mmhg)病例方面优于所有其他方法(AUC 0.91, 95% CI 0.88–0.95)，由此作者提出了一个估算ICP值的数学模型。而其他的研究则显示了一种适度的表现来检测高ICP，Robba等人的研究为ONSD的技术和未来应用带来了新的希望。预测颅内高压的最佳ONSD截断值仍存在争议，文献报道的不同范围为4.5 - 6mm。超声测量的去骨瓣减压后的ONSD对ICP的评价是不可靠的。最近，Robba等对现有文献进行了系统的综述和meta分析，并得出结论，ONSD可用于二元模式的ICP评估(颅内高压的存在与不存在)，而不是给出具体的ICP值的估计。

      综上所述，虽然ONSD不应被认为是侵入性ICP监测的替代品，但它可能具有互补作用。在评估成人患者的ICP时，当存在肝功能衰竭、术中监测或先兆子痫时，关于ICP监测的建议不明确，风险/收益平衡可能不利于侵入性方法。

预测预后

      准确的评估预后是神经危重症患者的中心，当可接受的神经状态生存的机会被认为是非常低时，减少无效和不适当的监护的比例。因此，多年来开发了几个预测模型和指南，以帮助临床医生在不同的情况下解决预后问题，如TBI和心脏骤停。多模态神经学监测更为广泛，一些新的工具正在研究中，以帮助评估预后。

自动红外瞳孔测量法

      瞳孔反应性是脑干功能的基本标志，长期以来被认为是预测ABI预后的重要指标。有些人认为它比GCS评分更准确，因为它受镇静和麻痹的影响较小。然而,标准的瞳孔检查有许多缺点(如前几节所述)，瞳孔反应通常以一种简单的二分法方式报告(即存在或不存在)。由于这些原因,AIP是一种极具吸引力的、定量的、可靠的预测方法。

      关于AIP和预后的证据主要来自于心脏骤停后的缺氧缺血性脑损伤，在决定是否退出生命维持治疗时，建议采用适当的多模式预后。各种研究表明，定量瞳孔光反射(qPLR)和NPi之间有很强的相关性。虽然存在异质性，所有这些研究表明，与人工瞳孔测量相比，这些变量与预后有更强的相关性。此外，在其中一些研究中，定量瞳孔测量法已被证明具有可与其他已建立的预后工具(即脑电图和体感诱发电位)相媲美的预后性能。 

      在最近的一项大型国际前瞻性多中心双盲研究中，NPi的表现似乎优于qPLR。在这项研究中，心脏停搏后3天内每天进行自动瞳孔测量，同时进行标准的人工瞳孔检查。在所有时间点上，NPi具有比qPLR更好的ROC，值得注意的是，在心脏骤停后24 - 72小时内，NPi值为2或更小，预测3个月时神经系统预后较差，其特异性和阳性预测值为100%。综合结合SSEPs评价，敏感性达到58%。

     目前的证据似乎表明AIP将在心脏骤停后的多模态预测算法中获得越来越多的相关性。另一方面，仅有少数研究探讨其在非缺氧脑损伤预后预测中的作用。最近，低的NPi值被证明与动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者的不良预后有关。Jahns等人在一组TBI患者中发现，NPi值异常小于3的患者在6个月时的累积负担明显高于预后不良的患者。此外，所有NPi异常的患者(如开颅手术或脱水治疗)的预后都很差。

视神经鞘直径

      研究主要集中在头颅CT扫描测量的ONSD与各种情况下疾病之间的关系，包括心脏骤停和颅内疾病(即TBI、蛛网膜下腔出血和缺血性中风)。然而数据样本量相对较小。此外，报道的截断值在不同的研究之间是高度可变的，作为预后不良的独立可靠检测，ONSD的预后表现未达到令人满意的水平。

     无创AIP和ONSD似乎是ABI患者多模式监测的有价值的附加工具(表3)。颅内肿块病变患者有很大的应用潜力，可作为侵入性颅内压的补充，并可早期预测昏迷恢复，特别是心脏骤停后。考虑到支持AIP和ONSD监测的实际证据水平较低，还需要进行更大规模的验证性临床调查。