颅内动脉瘤夹闭术诱发低血压时皮层兴奋性的电生理监测和 颅内压探测的相关性研究

刘博虎，常 谦，李俊彦，刘 俊，孙 杰，黄文彪

（昆明市第一人民医院神经外科，昆明 650011）

颅内动脉瘤是脑动脉局部血管的异常病变，可引起患者蛛网膜下腔出血，严重者导致死亡［1］。开颅夹闭颅内动脉瘤术是临床颅内动脉瘤的主要治疗手段，但易引发低血压并发症的出现［2］。因此对患者的电生理监测和颅内压的测定具有重要的研究意义，电生理信号是由大脑神经元释放产生的波形，大多采用功率谱密度进行分析［3］。研究发现，患者默认模式网络（DMN）活动性降低时，大脑中与思考与计划相关的思维活动受到抑制［4］。颅内压的变化与患者病情密切相关，颅内压上升表明患者脑血流量减少，大脑出现缺氧，从而加速脑组织受损［5］。因此，本研究对动脉瘤手术诱发低血压时皮层兴奋性的电生理监测和颅内压探测的相关性进行了研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集自2018年5月～2019年5月我院神经外科确诊为颅内动脉瘤的患者共50例，其中25例患者为术后低血压患者（A组），25例患者为未接受手术治疗的低血压患者（B组），由表1可知，两组患者年龄、性别、体重、血压之间无显著性差异（P＞0.05）。

表1 患者基线资料比较

1.2 方法

1.2.1 电生理信号采集与处理电生理数据采集均采用16通道脑电放大器记录，采样率1000 Hz，使用50 Hz陷波滤波器和0.1-120 Hz的带通滤波器，分别记录并分析。

1.2.2 颅内压检测采用颅内压检测仪，所有患者放置颅内压检测仪探头于脑实质内，植入前对检测仪进行调零并调试，使其正常运行，通过仔细观察后，记录患者颅内压数值（ICP）。其参考范围如下：当ICP＜15 mm Hg以下时，为正常范围；当15＜ICP＜20 mm Hg时，为轻度增高；当20＜ICP＜40 mm Hg时，为中度增高；当ICP＞15 mm Hg时，为重度增高。

1.3 观测指标及方法

1.3.1 患者皮层兴奋性状态下脑电功率谱密度分析波的功率谱密度乘以一个适当的系数后将得到每单位频率波携带的功率，即为功率谱密度（PSD），从而分析信号的频率成分以及各成分间的相对强弱，总结其特征。

1.3.2 患者皮层兴奋性状态下默认模式网络分析人类DMN包含内侧前额叶皮质（mPFC）、眶额叶皮质（OFC）、前扣带皮质（ACC）、后扣带皮质（PCC）、楔前叶（PRE）、双侧下顶叶皮质（BIPC）、颞叶皮质（TC）和海马皮质（HIPP）。

1.3.3 患者皮层兴奋性状态下Stroop实验Stroop实验检测患者被试认知控制功能的情况，被试两次检查时间应一致。

1.3.4 患者皮层兴奋性状态下颅内压分析根据方法1.2.2，对患者进行皮层兴奋性状态下颅内压分析。

1.3.5 患者皮层兴奋性状态下电生理检测和颅内压探测的相关性分析对两组患者皮层兴奋性状态下电生理检测和颅内压探测进行相关性分析。

1.4 统计学方法采用SPSS 20.0软件进行数据统计分析，实验数据均以平均数±标准偏差表示，采用单因素方差分析进行组间数据显著性分析，P＜0.05表示组间数据有显著差异，P＜0.01表示有极显著差异。

2 结果

2.1 脑电功率谱密度分析由表2可知，两组患者的δ（1-4 Hz）、θ（4-8 Hz）、α（8-12 Hz）和β（12-30 Hz）四个频段下的功率谱密度存在极显著性差异（P＜0.01）。其中A组皮层兴奋性状态下的功率谱密度较B组高，δ值为3.5，θ值为1.2、α值为4.3和β值为1.5。

表2 患者皮层兴奋性状态下脑电功率谱密度分析

图1 功率谱密度图

2.2 默认模式网络相干指数分析由表可知，两组患者的兴奋性状态下DMN相干指数分析存在极显著性差异（P＜0.01）。其中A组DMN相关指数较B组高，A组海马皮质（HIPP）最高，颞叶皮质（TC）最低；两组患者的眶额叶皮质（OFC）和双侧下顶叶皮质（BIPC）差异性最大。

表3 皮层兴奋性状态下默认模式网络相干指数分析

2.3 Stroop实验结果分析由表4可知，两组患者的兴奋性状态下Stroop实验之间存在极显著性差异（P＜0.01）。A组患者诱发低血压时皮层兴奋性状态下的Stroop实验数值较B组高，A组患者非全等状态下时T1数值最大，B组患者全等状态下时T2数值最小。

图2 患者波形时频分析和模块脑区示意图

表4 患者皮层兴奋性状态下Stroop实验

2.4 患者皮层兴奋性状态下颅内压分析两组患者的皮层兴奋性状态下颅内压分析之间存在极显著性差异（P＜0.01）。A组患者颅内压值为13.2±1.2，在正常范围；B组患者颅内压值16.1±0.2，出现轻度增高。

2.5 电生理检测和颅内压探测的相关性分析两组患者的电生理检测和颅内压探测存在不同的相关性。A组患者在全等和非全等下的T2均存在相关性；B组患者仅在非全等下的T1存在相关性，其它条件下均不存在相关性。

表5 电生理检测和颅内压探测的相关性分析

3 讨论

近年来临床研究发现，颅内动脉瘤随着生活水平的不断上升和不良生活习惯的出现，其发病率逐年增加，且严重者导致其他并发症的出现和死亡的发生，因此该病症严重威胁着患者的身心健康［6］。临床对该病症的治疗多采用开颅夹闭手术，而手术的治疗会出现其他不良反应的发生，例如低血压等，当患者出现皮层兴奋时，患者的电生理监测和颅内压均会出现异常，也可作为临床患者病症诊断的参考数据之一［7］。电生理监测信号是患者大脑生理最直观的一种体现，动脉瘤手术患者不仅表现在电生理信号的不同，也会导致脑网络出现不同，因此，该信号的监测得到越来越多的医疗患者和科研者的关注［8］。默认模式网络能够预测患者的生理状态的改变，其能够包含多个大脑区域，不同区域之间的相关性会在默认模式网络数值之间存在相关性。患者出现的颅内压的变化也是患者病症的一个重要参考依据，颅内压的上升与下降都会导致患者大脑内血流量发生相应改变，因此，对患者的颅内压监控具有重要的临床意义［9］。本实验通过对颅内动脉瘤患者接受开颅手术治疗且出血低血压患者进行电生理信号采集和颅内压检测，对动脉瘤手术诱发低血压时皮层兴奋性的电生理监测和颅内压探测的相关性进行研究。通过对患者脑电信号进行采集和颅内压测定分析发现，实验组和对照组患者的δ（1-4 Hz）、θ（4-8 Hz）、α（8-12 Hz）和β（12-30 Hz）四个频段下的功率谱密度、默认模式网络相干指数分析和Stroop实验数值均存在极显著性差异，其中实验组即进行了动脉瘤手术的患者诱发低血压时皮层兴奋性状态下的功率谱密度、默认模式网络相干指数分析和Stroop实验数值均较B组高；两组患者的兴奋性状态下皮层兴奋性状态下颅内压分析之间存在极显著性差异。其中实验组患者颅内压值为13.2，属于正常范围；B组患者颅内压值为16.1，属于轻度增高；两组患者的兴奋性状态下电生理检测和颅内压探测存在不同的相关性。其中，实验组患者在全等和非全等下的T2均存在相关性；对照组患者仅在非全等下的T1存在相关性，其它条件下均不存在相关性。

由于颅腔是一个动态平衡结构，正常人的脑血管组织具有自我调节的能力，包括信号的调控、血流量以及血流速度的变化等。颅内压的升高或降低是临床患者经常遇到的问题，二者均会导致患者颅内信号的变化［10］。大脑信号的变化作为最基本的临床指标，在动脉瘤患者手术时得到广泛的研究，因此该信号的记录发挥着越来越重要的作用。另外，研究还发现，对于颅内动脉瘤患者来讲，开颅手术的治疗虽然能够夹闭动脉瘤，避免动脉瘤再次出血，同时清除颅内血肿，必要时去除骨瓣，最大程度挽救患者生命。但其对患者其他方面的损害也相对较大，因此也可能导致患者出现严重的负面情绪，患者在治疗前后的情绪变化也会导致大脑皮层出现相对的活跃兴奋，导致血压出现不同程度的波动［11］。因此对患者进行术前术后的护理也极其重要，因其能够改善患者心理状态并在一定程度上缓解并发症的不良影响，术前对患者给予健康教育，使患者明确手术治疗方法、治疗过程会出现的病症以及注意事项等，缓解患者的恐惧心理。同时，医疗人员与患者进行多方面的交流沟通，让患者轻松接受治疗［12］。在术后为患者提供一个良好舒适的环境进行术后的快速恢复。另外，随时观察患者生命体征，临床症状，并通过仪器监测患者的血压变化、电生理信号和颅内压的变化，从而对出现的术后并发症给予及时治疗也是动脉瘤治疗过程中的重要因素。综上所述，结合术前术后患者生理和心理的变化，综合研究动脉瘤患者开颅手术诱发低血压时皮层兴奋性的电生理监测和颅内压探测的相关性，不仅能够为患者的临床治疗提供相应的数据支持，也能够为该病症的进一步研究探寻相关理论基础。