中国高颅压患者视神经鞘直径的诊断价值

王丽娟，冯良枢，姚燕，王玉芝，陈盈，冯加纯，邢英琦

颅内压（intracranial pressure，ICP）增高是临床常见的急重症，可导致病情恶化，预后不良，甚至死亡[1-2]。有创性颅内压监测技术是评估ICP的“金标准”[3]，但是由于其可以导致多种并发症如出血、感染[4]，而且受到多种禁忌证的限制。此外，有创性ICP监测技术对医疗技术、设备及医疗环境要求较高，所以有创性ICP监测技术至今未能得到临床的广泛推广。故临床急需无创、简捷、床旁评估ICP的检测技术[5]。近些年来，国外陆续有研究报道了超声检测视神经鞘直径（optic nerve sheath diameter，ONSD）可以评估高ICP[6-9]。此技术以视神经鞘的特殊解剖结构为基础。视神经是胚胎发生时间脑向外突出形成视器过程中的一部分，视神经外面包绕着由三层脑膜延续而来的三层被膜，视神经鞘是硬脑膜的延续，脑蛛网膜下腔也随之延续到视神经周围，所以脑脊液可以在脑的蛛网膜下腔与视神经周围的蛛网膜下腔自由流动[10]。视神经鞘周围的蛛网膜下腔压力与脑室内的蛛网膜下腔压力一致[11]。有研究通过新鲜尸体观察到视神经鞘周围的脑脊液压力与ICP呈线性相关性[12]，接着有研究发现ONSD与脑脊液压力成线性相关性[13]。随后国外一些研究证实了当ICP增高时，可以通过超声或磁共振扫描检测到ONSD扩张[14-15]。运用超声检测ONSD评估高ICP的诊断标准尚未统一，国外的研究多推荐将ONSD大于5 mm作为高ICP的诊断标准[15-17]。虽然此项技术得到了越来越多的关注，但是此领域仍有许多问题有待解决，如既往的研究样本量相对较小[18]，并且多是针对白种人的研究。ONSD与ICP的相关性是否会受到其他因素的影响尚不明确，不同种族的ONSD的上限值是否相同也有待研究。当患者放松下肢伸直时腰椎穿刺测量脑脊液压力＞200 mmH2O时可以诊断为高ICP[19]。本研究旨在建立超声检测ONSD评估我国高ICP患者的诊断标准，并分析可能的影响因素。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究为双盲、横断面研究，收集2013年3月-12月可疑高ICP需要进行腰椎穿刺测量脑脊液压力的患者为研究对象。排除标准为：①年龄＜18岁；②近期服用过影响ICP的药物；③患有眼部疾病，如肿瘤、外伤、青光眼等。

1.2 基本数据收集 每位患者均将通过腰椎穿刺测量并记录脑脊液压力，此外，还需记录患者年龄、性别、体质指数（body mass index，BMI）、腰围、头围、收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）、病因分型（细菌性感染、非细菌性感染、非感染）。高血压定义为血压≥140/90 mmHg或者有降血压治疗的病史。本研究通过吉林大学第一医院伦理委员会批准，每位受试者均签署知情同意书。

1.3 测量方法 在腰椎穿刺之前行ONSD的超声检测，这两项检测间隔少于10 min。由经验丰富的超声医生进行ONSD的检查，运用Philips iU22彩色超声仪，9-3 MHz线阵超声探头。要求受检者仰卧，放松，头保持正中位，双眼睑闭合。将输出功率调至最低，探头上涂一层较厚的凝胶，轻轻地放在患者闭合的眼睑上，避免施加压力于眼球。扫描方向分为横断面和矢状面。横断面扫查时，将探头水平方向放置；矢状面扫查时，将探头垂直方向放置[6，20]。测量双侧眼球后3 mm处ONSD[21-22]（图1）。为了避免测量误差，每个扫描方向测量两次，即对每位受检者的双侧视神经鞘横断面、矢状面均测量两次，每侧视神经鞘获得4个ONSD测量值，双侧共获得8个ONSD测量值。此8个ONSD测量值的平均值作为受检者的ONSD值。

图1 超声检测ONSD

患者在ONSD检测后10 min之内至本院神经科腰椎穿刺室由专业医师进行脑脊液压力检测，其不知道超声检测ONSD的结果。嘱患者左侧卧于硬板床上，背部与床面垂直，脊柱与床平行，头向前胸部屈曲，两手抱膝紧贴于腹部，尽量使脊柱前屈，使躯干呈弓形，利于拉开椎间隙。操作过程中，嘱患者放松，正常呼吸。以双侧髂嵴最高点做一连线，与中线相交处为第4腰椎棘突，一般取第4、5腰椎间隙，有时也可在下一或上一腰椎间隙进行，在放液前先接上测压管，嘱患者放松并缓慢伸直双下肢，测量压力，记录数据，当压力＞200 mmH2O时被定义为ICP增高[7，19]。随后将患者的相关信息、ONSD测量值、脑脊液压力值记录至数据库。

2 结果

本研究共纳入279例患者（56.3%为男性），共计2232次ONSD测量。患者平均年龄（41.3±15.1）岁。101例高ICP，178例ICP正常。病因分析：18例细菌感染；138例非细菌感染（132例病毒感染、1例真菌感染、3例脑囊虫病、2例神经性梅毒）；123例非感染（21例周围神经病变、6例脑积水、43例脑血管病、17例颅内肿瘤、8例原发性头痛、26例癫痫、2例诊断不明）。

将患者分为高ICP组与正常ICP组，进行相关资料的对比分析（表1）。两组间在年龄、ONSD、BMI和病因的差异上有统计学意义。高ICP组ONSD为（4.58±0.46）mm，ICP正常组ONSD为（3.55±0.38）mm（P＜0.001）。单因素分析表明ONSD（P＜0.001）、年龄（P=0.001）、体质指数（P=0.022）和病因分型（P＜0.001）与高ICP的相关性有统计学意义。线性回归分析、方差分析和t测试显示性别（P=0.005）、年龄（P＜0.001）、BMI（P＜0.001）、腰围（P=0.002）、头围（P=0.008）和病因分型（P＜0.001）与ONSD的相关性有统计学意义。细菌感染组、非细菌感染组、非感染组ONSD均值分别为4.745 mm（标准差0.597），4.013 mm（标准差0.656），3.698（标准差0.500）。我们将单因素分析结果中有统计学意义的因素放入多元Logistic回归模型中，结果显示ONSD是高ICP的独立预测因素（P＜0.001）。运用ROC曲线确定判断ICP增高的ONSD最佳临界值（图2）。结果显示运用超声成像技术评估ICP增高的ONSD最佳临界值是4.1 mm（灵敏度为95%，特异度为92%）曲线下面积为0.965（95%CI0.947～0.984）。

图2 运用ROC曲线确定诊断颅内压增高的ONSD最佳临界值

表1 高ICP组与正常ICP组的对比

3 讨论

本研究结果对279例患者进行了超声测量ONSD及腰椎穿刺测量脑脊液压力，结果表明通过超声测量ONSD预测ICP增高具有较高的灵敏度及特异度。我们证实了超声测量ONSD为早期确定ICP增高提供有力的帮助。既往的一些研究提出通过超声测量ONSD可以有效地预测ICP增高。本研究也得到了相似的结果，多元回归分析显示ONSD是高ICP的独立预测因素。虽然有创性ICP监测目前仍然是评估颅内压的“金标准”，然而这项检查对医疗设备及环境要求较高，费用昂贵，同时需要有神经外科的技术支持，故不能常规应用于临床。本研究提供了新的诊疗理念：当患者入院时，无创性超声检测ONSD可以快捷、有效地筛查高ICP患者。这项技术可以帮助早期提示患者是否需要有创性ICP监测或转入有神经外科医师配合的诊疗中心。此外，超声测量ONSD具有简单易学、重复性高[23]、价格低廉的优点，大约5 min内就可完成检测[17]。并且不同测量者之间以及同一测量者的多次测量结果间差异很小[24]。因此，超声测量ONSD可以作为筛查ICP增高的首选无创性检测技术。

近些年来通过超声检测ONSD来评估ICP增高的研究在国外已经开展，然而此项技术在不同地域、种族间是否存在着差异并不明确，并且此项检测技术在亚洲大多数的国家内还没有得到足够的重视及推广。目前，由于既往的研究样本量较少（大部分研究是几十例样本量），故全球仍无统一的诊断标准。相对于以往的研究而言，本研究的样本量相对比较大，包含了数百人。

本研究结果得出评估ICP增高的ONSD最佳临界值与白种人的研究结果稍有不同。在国外的一些研究中运用ONSD评估ICP增高的临界值尚存在差异，波动在5.0～5.9 mm[7，17，25-26]。但是最近有研究结果显示超声检测ONSD评估ICP增高的临界值略低于5.0 mm[9，27]。本研究发现运用ONSD评估ICP增高的最佳临界值应明显小于5.0 mm。导致该结果的原因包括：首先，种族差异可能会影响临界值。以前大部分的研究都是在外国人群中进行，而本研究对象是中国人群；其次，既往大多数的研究是针对有严重颅脑损伤或病情较重需要在重症监护室治疗的患者。有研究表明重症监护、镇静或机械通气都有可能会影响ONSD测量值[28]。而本研究对象多是在发病早期或者是在普通病房治疗的患者，所以该研究多是在ICP增高早期时便进行了ONSD的测量，而不是等到ICP增高非常严重时才测得的ONSD，并且排除了重症监护等措施对ONSD的影响。此外，恶性ICP增高可以导致ONSD极度的扩张。一些动物实验发现颅内压每升高1 mmHg，ONSD增粗0.0034 mm[29]。人类视神经的离体实验发现ICP每升高1 mmHg，ONSD扩张0.025 mm[30]。因此，可能是由于上述这些原因导致本研究结果中最佳临界值与既往一些研究存在些差异。

由于本研究收录的患者大部分都是疾病早期或ICP刚轻度增高就来就诊的患者，故我们是在ICP增高非常早期的病理阶段获得的ONSD测量值。即我们的研究结果可能更接近早期ICP增高的临界点，故可以帮助临床医师及时、快速地做出诊断。

既往的一些研究报道过由于个体差异导致ONSD正常值范围较大[28，31]。2013年国际视神经鞘的研究课题计划中提出在未来的研究工作中需要探讨二维灰阶超声检测ONSD评估ICP增高是否会受到患者个体差异，如性别、体重等诸多因素的影响[18]。然而，据我们所知，尚无研究报道过个体差异是否会影响超声测量ONSD评估ICP增高。本研究发现性别、年龄、BMI、腰围、头围、血压对于ONSD评估ICP的影响作用无明显统计学意义。近年来，有研究运用计算机断层扫描（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）观察ONSD来评估高ICP[32-33]。近期一项研究发现，用CT检测球后3 mm处ONSD的测量值容易不稳定，而球后10 mm的ONSD测量值更稳定，并且认为相对于ONSD而言，视神经鞘直径/眼球直径指数较稳定，或许可以用来监测ICP[34]。因此，未来研究应该侧重在超声与CT、MRI测量ONSD的对比。另外，也应该探究不同测量深度的差异和其他潜在影响因素。

本研究有一定的局限性。首先，虽然每个患者的最终ONSD测定值是双眼两个扫查截面8次的ONSD测量结果的均值，然而某些因素，如探头的角度、患者的眼位、测量的位置等有可能会影响测量值。其次，腰椎穿刺压力并不是测量ICP的“金标准”，腰椎穿刺压力会受到焦虑、体位、肌张力和腹压等因素的影响。最后，为了使超声测量ONSD诊断ICP增高能够广泛地运用于临床，成为一项可靠的诊断技术，帮助医生能够早期有效地识别ICP增高的患者，那么更准确的临界值是必需的。未来我们还需要进行多中心的大样本量的研究。

4 结论

本研究发现预测中国ICP增高患者的ONSD最佳临界值为4.1 mm，低于国外白种人研究推荐的诊断标准。因此，我们建议在运用超声检测ONSD评估ICP增高时需要注意人种差异，建立适合不同人种的诊断标准。

附注

本文由作者翻译。原文发表于Ultrasound Med Biol，链接：http：//dx.doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2015.11.020

1 Juul N，Morris GF，Marshall SB，et al. Intracranial hypertension and cerebral perfusion pressure：influence on neurological deterioration and outcome in severe head injury[J]. J Neurosurg，2000，92：1-6.

2 Balestreri M，Czosnyka M，Hutchinson P，et al.Impact of intracranial pressure and cerebral perfusion pressure on severe disability and mortality after head injury[J]. Neurocrit Care，2006，4：8-13.

3 Lundberg N. Continuous recording and control of ventricular fluid pressure in neurosurgical practice[J].Acta Psychiat Scand (Suppl)，1959，36：1-193.

4 Raboel P，Bartek J，Andresen M，et al. Intracranial pressure monitoring：invasive versus non-invasive methods—a review[J]. Crit Care Res Pract，2012：950393.doi：10.1155/2012/950393.

5 Kristiansson H，Nissborg E，Bartek Jr J，et al.Measuring elevated intracranial pressure through noninvasive methods：a review of the literature[J]. J Neurosurg Anesthesiol，2013，25：372-385.

6 Geeraerts T，Launey Y，Martin L，et al.Ultrasonography of the optic nerve sheath may be useful for detecting raised intracranial pressure after severe brain injury[J]. Intensive Care Med，2007，33：1704-1711.

7 Soldatos T，Chatzimichail K，Papathanasiou M，et al.Optic nerve sonography：a new window for the noninvasive evaluation of intracranial pressure in brain injury[J]. Emerg Med J，2009，26：630-634.

8 Moretti R，Pizzi B，Cassini F，et al. Reliability of optic nerve ultrasound for the evaluation of patients with spontaneous intracranial hemorrhage[J].Neurocrit care，2009，11：406-410.

9 Rajajee V，Vanaman M，Fletcher JJ，et al. Optic nerve ultrasound for the detection of raised intracranial pressure[J]. Neurocrit care，2011，15：506-515.

10 Hansen H，Helmke K. The subarachnoid space surrounding the optic nerves. An ultrasound study of the optic nerve sheath[J]. Surg Radiol Anat，1996，18：323-328.

11 Hayreh SS. Pathogenesis of oedema of the optic disc[J]. Doc Ophthalmol，1968，24：289-411.

12 Liu D，Kahn M. Measurement and relationship of subarachnoid pressure of the optic nerve to intracranial pressures in fresh cadavers[J]. Am J Ophthalmol，1993，116：548-556.

13 Hansen HC，Helmke K. Validation of the optic nerve sheath response to changing cerebrospinal fluid pressure：ultrasound findings during intrathecal infusion tests[J]. J Neurosurg，1997，87：34-40.

14 Newman W，Hollman A，Dutton G，et al，Measurement of optic nerve sheath diameter by ultrasound：a means of detecting acute raised intracranial pressure in hydrocephalus[J]. Br J Ophthalmol，2002，86：1109-1113.

15 BlaivasM，Theodoro D，Sierzenski PR. Elevated intracranial pressure detected by bedside emergency ultrasonography of the optic nerve sheath[J]. Acad Emerg Med，2003，10：376-381.

16 Tsung JW，Blaivas M，Cooper A，et al. A rapid noninvasive method of detecting elevated intracranial pressure using bedside ocular ultrasound：application to 3 cases of head trauma in the pediatric emergency department[J]. Pediatr Emerg Care，2005，21：94-98.

17 Kimberly HH，Shah S，Marill K，et al. Correlation of optic nerve sheath diameter with direct measurement of intracranial pressure[J]. Acad Emerg Med，2008，15：201-204.

18 Dubourg J，Messerer M，Karakitsos D，et al.Individual patient data systematic review and meta-analysis of optic nerve sheath diameter ultrasonography for detecting raised intracranial pressure：protocol of the ONSD research group[J].Syst Rev，2013，2：1-6.

19 Adams RD，Victor M. Principles of Neurology (7thed)[M]. New York：McGraw-Hill Professional，2001.

21 Tayal VS，Neulander M，Norton HJ，et al. Emergency department sonographic measurement of optic nerve sheath diameter to detect findings of increased intracranial pressure in adult head injury patients[J].Ann Emerg Med，2007，49：508-514.

22 Romagnuolo L，Tayal V，Tomaszewski C，et al. Optic nerve sheath diameter does not change with patient position[J]. Am J Emerg Med，2005，23：686-688.

23 Potgieter D，Kippin A，Ngu F，et al. Can accurate ultrasonographic measurement of the optic nerve sheath diameter (a non-invasive measure of intracranial pressure) be taught to novice operators in a single training session[J]. Anaesth Intensive Care，2011，39：95-100.

24 Ballantyne S，O'Neill G，Hamilton R，et al. Observer variation in the sonographic measurement of optic nerve sheath diameter in normal adults[J]. Eur J Ultrasound，2002，15：145-149.

25 Dubourg J，Javouhey E，Geeraerts T，et al.Ultrasonography of optic nerve sheath diameter for detection of raised intracranial pressure：a systematic review and meta-analysis[J]. Intensive Care Med，2011，37：1059-1068.

26 Amini A，Kariman H，Arhami Dolatabadi A，et al.Use of the sonographic diameter of optic nerve sheath to estimate intracranial pressure[J]. Am J Emerg Med，2013，31：236-239.

27 Maude RR，Hossain MA，Hassan MU，et al.Transorbital sonographic evaluation of normal optic nerve sheath diameter in healthy volunteers in Bangladesh[J]. PLoS One，2013，8：81013.

28 Bäuerle J，Lochner P，Kaps M，et al. Intra-and Interobsever reliability of sonographic assessment of the optic nerve sheath diameter in healthy adults[J]. J Neuroimaging，2012，22：42-45.

29 Hamilton DR，Sargsyan AE，Melton SL，et al.Sonography for determining the optic nerve sheath diameter with increasing intracranial pressure in a porcine model[J]. J Ultrasound Med，2011，30：651-659.

30 Hansen HC，Lagreze W，Krueger O，et al.Dependence of the optic nerve sheath diameter on acutely applied subarachnoidal pressure-an experimental ultrasound study[J]. Acta Ophthalmol，2011，89：528-532.

31 Lagrèze WA，Lazzaro A，Weigel M，et al.Morphometry of the retrobulbar human optic nerve：comparison between conventional sonography and ultrafast magnetic resonance sequences[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，2007，48：1913-1917.

32 Geeraerts T，Newcombe VF，Coles JP，et al. Use of T2-weighted magnetic resonance imaging of the optic nerve sheath to detect raised intracranial pressure[J].Crit Care，2008，12：R114.

33 Legrand A，Jeanjean P，Delanghe F，et al. Estimation of optic nerve sheath diameter on an initial brain computed tomography scan can contribute prognostic information in traumatic brain injury patients[J]. Crit Care，2013，17：R61.

34 Vaiman M，Gottlieb P，Bekerman I. Quantitative relations between the eyeball，the optic nerve，and the optic canal important for intracranial pressure monitoring[J]. Head Face Med，2014，10: 32.