无创脑水肿监测技术在缺血性脑卒中应用的研究进展

杨雯，李凤，李欣，刘光维

重庆医科大学附属第一医院神经内科，重庆400016

缺血性脑卒中是脑血管疾病的主要类型，具有高发病率、致残率、病死率的特点。脑水肿是由生化改变和物理损伤等多种因素导致的脑实质液体过多积聚，是缺血性脑卒中的常见并发症之一。脑水肿发生后患者会出现恶心呕吐、头痛、颅内压（ICP）增高等临床表现，持续性的ICP增高会对周围的脑组织造成机械性损伤，发生颅内占位效应，甚至发生脑疝导致死亡。数据显示，大面积脑卒中患者并发脑水肿后的病死率为20%～30%［1］，若并发恶性脑水肿则病死率可达80%［2］。因此，早期准确监测脑水肿变化，把握脑水肿干预界值成为改善脑卒中患者神经功能和预后的关键。临床上既往主要通过量表、神经系统查体和听取患者主诉等方法评估患者脑水肿严重程度，但是这些方法的客观量化指标少，其判定结果存在一定主观差异性，临床病情识别滞后于颅内病情变化。随着医疗技术的发展，临床上出现了一系列脑水肿监测技术，可分为有创和无创两种类型，有创监测技术通过直接监测ICP来评估患者脑水肿病情变化，但仅依靠ICP 判断脑水肿易误判病情，而且有创监测易发生导管相关感染、出血、阻塞、错位等并发症。无创脑水肿监测技术由于无创、安全、便捷等原因在辅助评估继发性脑损害方面得到广泛应用，弥补了既往方法的不足。现就无创脑水肿监测技术在缺血性脑卒中的应用综述如下。

1 无创脑水肿监测技术

1.1 影像学检查 计算机断层扫描（CT）及磁共振成像（MRI）是诊断缺血性脑卒中后脑水肿的常规方法，其中CT 为脑水肿首选诊断方法。CT 在检测血管源性脑水肿方面准确性高，并且能够量化脑组织含水量的变化［3］。MRI 在明确脑水肿范围、部位以及确诊脑疝方面均优于CT，若患者局部脑组织含水量有增加，MRI 的信号尤其是T2WI 便会发生十分明显的变化，因此可以更早发现患者脑组织病理变化，有利于区分脑卒中的原发病灶和周围的水肿区。但影像学检查无法动态床旁持续监测，需要搬动转移患者，发生不良事件的风险较高。

1.2 生物电阻抗测量技术（BIM） BIM 起源于20世纪，具有可床旁监测、可重复、便携、快速、动态的特点，其中脑电阻抗（CEI）监测技术和电阻抗断层成像技术（EIT）已被应用于脑水肿监测。CEI 监测在国内的应用相对较为成熟，其输出参数可反映并提示脑水肿变化。但如果患者头颈部有皮肤病会影响电极片的粘贴，颅骨偏厚、烦躁、头部出汗量大等原因也可能会干扰监测数值。

1.3 经颅多普勒（TCD）监测 TCD 监测是一种通过监测颅内血管的血流速度从而评估脑血管动力学的技术，可实现床旁监测，可重复性高，该技术可以评估脑血肿和水肿改变、监测ICP 变化、监测微栓子以及评价预后。其缺点为对操作人员的专业要求较高，目前无法达到连续监测，血流速度数值易受到探测角度的影响。

1.4 超声测量视神经鞘直径（ONSD） ICP 增高可引起视神经鞘内间隙扩大，导致ONSD 增大［4-5］。因此超声测量ONSD 技术是通过观察ONSD 变化间接监测脑水肿发生发展的，此项技术可床旁监测，更适用于正处在脑水肿失代偿期的患者。但临床应用时，需要注意不同人种和地区等ONSD的差异。

1.5 近红外光谱脑氧饱和度（NIRS-rSO2）监测 NIRS-rSO2监测可及时发现局部脑氧饱和度（rSO2）变化，判断脑组织氧供需平衡状态，具有无创、快速、实时、床旁、安全、持续等优点。因为该项技术的探头装置一般放置于左右眉弓上缘，其监测不依赖于动脉脉搏，数值具有较高的稳定性，所以适用于生命体征不稳定的患者［6］。临床应用时，需注意皮肤色素沉着、个体出汗量大、外界光源过强等原因可能会干扰监测数值。

1.6 闪光视觉诱发电位技术（FVEP） FVEP 是一种适合意识障碍脑卒中患者的神经电生理监测技术，具有无创、安全、简便、容易操作的特点。临床应用时，需注意患者频繁眨眼引起的肌电干扰、术前使用吸入麻醉、体温过低、低氧血症、视觉功能障碍等原因可能会干扰监测数值。

1.7 自动瞳孔测量仪 自动瞳孔测量仪是一项新兴的无创神经功能监测技术，主要功能是监测患者的瞳孔改变，其可比人工测量瞳孔更早发现瞳孔变化，具有无创、客观、可重复性、易操作的特点。瞳孔的相关变化往往是继发性脑损伤、脑水肿、ICP 增高、脑疝的先兆，神经瞳孔指数（NPi）是自动瞳孔测量仪最具特点的输出指标［7］。临床应用时，需注意周围环境光的变化、患者烦躁、巩膜水肿和眼眶周围水肿、麻醉剂与钙通道阻滞剂的联合使用等因素可能会干扰监测数值。

2 无创脑水肿监测技术在缺血性脑卒中的应用

2.1 脑水肿监测 关于CT预测脑水肿的最新研究显示，利用相关专业软件可对缺血性脑卒中患者的CT 图像进行绘制，测算灰度值后计算出水摄取率（NWU），当NWU≥13.08% 时，高度怀疑患者发生恶性脑水肿，具有较高的临床应用价值［8］。

扰动系数是CEI 监测的一项输出参数，其数值变化有助于在缺血性脑卒中发病早期及时发现脑水肿，特别是缺血性脑卒中发病后24 h内的脑水肿［9］。HE等［10］将扰动系数与脑水肿体积进行比较，发现患者梗死侧扰动系数与梗死体积之间呈正相关，即梗死体积越大，脑水肿越严重，扰动系数则越高。LOU等［11］发现，大面积缺血性脑卒中患者的扰动系数在发病后持续增高，扰动系数数值在发病3～5 d 达到高峰，在发病7 d后持续下降，且患侧扰动系数一直高于对侧。研究者还发现，即使发病24 h内的CT没有提示早期缺血性卒中的征象，扰动系数也可以预测恶性大面积缺血性卒中事件的发生。

有关TCD 监测的研究显示，在缺血性脑卒中急性期，ICP 越高，舒张期血流速度越慢，血流灌注指数（PI）越高。孙友鹏［12］研究发现，缺血性脑卒中患者出现ICP 增高时，其TCD 频谱会形成具有特征性的高阻力、低流速波形，而且患者脑水肿量越大，血流速度越慢、PI越大。

目前大多数研究认为，ONSD>5 mm 提示ICP 增高，同时提示发生脑水肿风险较高［13］。LEE 等［14］监测并测算了ONSD/眼球横径（ETD）的比率，发现伴有恶性梗死核心的急性缺血性脑卒中患者若出现ONSD/ETD 比率增大，提示患者出现恶性脑水肿的风险较高。除此之外，研究者还发现若ONSD/ETD比率在入院1 d内增大，提示患者有实施去骨瓣减压术的指征。

MALAEB 等［15］利用NIRS-rSO2技术在新生仔猪缺氧、缺血性脑损伤模型中监测脑水肿的早期变化，发现该监测系统最早可在缺氧后2 h 检测到脑水肿信号。这提示临床上应尽早对缺血性脑卒中患者实施局部rSO2监测，尽早识别脑组织缺氧状态。但是，通过某一时间点监测到的绝对数值判断患者rSO2是否异常可能会导致误判患者病情，临床应用时应当进行持续动态监测，结合患者自身病情分析数值变化趋势。有研究显示，NIRS-rSO2监测联合ICP 监测的多模态脑功能监测比单独监测ICP 更能可靠地识别脑灌注不足［16］。

OSMAN等［17］研究发现，缺血性脑卒中患者发生中线移位与NPi呈显著相关。自动瞳孔测量仪有监测缺血性脑卒中患者恶性脑水肿、中线位移、脑疝的能力，在未来可以深入挖掘NPi的临床价值。

2.2 脱水药物疗效评价 甘露醇是治疗脑水肿的临床一线脱水药物，其脱水疗效评价往往依赖临床医生经验和复查CT。通过头颅CT 评估颅内变化能得到客观的脱水疗效评价，但CT检查滞后于甘露醇的使用，无法达到实时持续监测。因此，具备持续、可床旁监测特点的技术可能更适合进行脱水药物疗效评价。

YANG 等［18］就EIT 作为缺血性脑卒中患者脑水肿无创成像评估工具的可行性进行了探讨，发现在脱水治疗过程中EIT 监测参数与有创ICP 数值呈负相关，EIT 可以实时反映与脑水肿相关的脑含水量的变化，能够早期发现脑水肿，有效指导甘露醇脱水疗效评价。

甘露醇的应用还可以有效改善缺血性脑卒中患者脑血流量，使患者脑血流速度升高，PI 降低。何惠玲等［19］通过TCD 观察甘露醇静脉滴注对大面积缺血性脑卒中患者脑血流量和脑灌注压（CPP）的影响，发现静脉滴注甘露醇30 min后，脑血流速度较治疗前有明显升高，PI 下降。这提示TCD 应用于脱水药物疗效评价是可行的，并且可以为患者脱水治疗方案的修订提供依据。

FVEP 可通过判断ICP 的变化来间接反映脑水肿严重程度，FVEP 波峰（N2 波）潜伏期延长时间与ICP 增高呈线性正相关。谭戈等［20］将FVEP 应用于大面积缺血性脑卒中患者的甘露醇脱水治疗疗效评价，发现甘露醇应用到一定的次数和剂量时，其脱水降颅压疗效会减弱，提示FVEP 有助于个性化脱水治疗方案的制定。

持续的瞳孔测量可以评价脱水药物疗效，ONG 等［21］使用自动瞳孔测量仪监测神经重症患者的脱水药物疗效，发现发生脑水肿的患者在使用脱水剂后的NPi 数值有所改善。但研究者同时指出，接受了去骨瓣减压手术的患者NPi 数值无明显变化。

研究显示，联合ICP、CPP 和脑组织氧分压监测的多模态监测，可以在恶性大脑中动脉卒中患者发生脑疝前6～18 h捕捉到脑组织氧分压的变化，同时可以指导脱水药物疗效评价，这为日后多模态监测研究提供了新的思路［22］。

2.3 预后评价 无创脑水肿监测技术既能进行常规脑水肿监测，又能进行预后评价，可以丰富预后评价指标内容。雷清梅［23］利用CEI监测颅脑损伤患者脑水肿发生发展的变化并评价预后，发现扰动系数预测最佳分界值为72.5，且扰动系数越低患者的预后就越差。ONSD 监测能够预测恶性大脑中动脉梗死，LOCHNER 等［24］发现，缺血性脑卒中患者双眼ONSD 的平均值与梗死体积之间存在相关性，ONSD为5.6 mm 时可预测恶性大脑中动脉梗死。有研究发现，缺血性脑卒中发病24 h 的ONSD 与美国国立卫生研究院卒中量表评分呈正相关，与格拉斯哥昏迷指数呈负相关，并且ONSD 高于正常值的患者恶性大脑中动脉梗死、出血转化、癫痫等并发症发生率增加。因此，缺血性脑卒中患者入院时早期监测ONSD、及时调整治疗方案对患者良好的预后有重要意义。目前，自动瞳孔测量仪已经应用于缺血性脑卒中并发脑水肿患者神经功能恶化的评估以及神经重症患者的预后评价。研究显示，预后不良的神经重症患者入院时与出院后30 d 的NPi 有明显差异，NPi 为3.4 是预后 不 良的临界值［25］。 JAHNS等［26］研究发现，NPi<3 与缺血性脑卒中患者6 个月后的预后不良相关。

综上所述，影像学检查、BIM、TCD 等无创脑水肿监测技术在缺血性脑卒中应用广泛，其可在脑水

肿监测、脱水药物疗效评价及预后评价方面发挥重要作用。应用无创脑水肿监测技术在患者发病早期进行监测，以制定合适的脱水治疗方案、实施个性化治疗，有助于改善患者预后。目前，单一无创脑水肿监测技术在脑卒中疾病中应用较多，多种监测技术联合使用的多模态监测应用相对较少。临床上虽暂无多模态无创脑水肿监测技术的最佳组合，但是多种脑水肿监测技术的联合使用优于单一监测，未来多模态无创脑水肿监测技术还需深入研究。