”急重癥世界翻譯組“出品，作者：
何志華
南通大學(xué)附屬東臺(tái)人民醫(yī)院
在過去二十年中，床旁超聲的使用顯著增加。它已成為一種隨時(shí)可用的、無創(chuàng)的床旁檢查方式，用于各種環(huán)境下的患者快速診斷和管理。在評(píng)估心臟、肺、腹部、氣道和血管系統(tǒng)的運(yùn)用中已經(jīng)很成熟。經(jīng)顱多普勒超聲用于評(píng)估腦血流已經(jīng)使用多年。近年來，腦超聲檢查已被證明是快速評(píng)估床旁腦血流動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)病理學(xué)的有力工具。腦超聲已被證明在急診科和神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)環(huán)境中對(duì)顱內(nèi)壓升高的無創(chuàng)評(píng)估、腦自動(dòng)調(diào)節(jié)和顱內(nèi)血腫及其他占位性病變的診斷都很有用。床旁超聲是常規(guī)成像和侵入性監(jiān)測技術(shù)的重要替代技術(shù)，其結(jié)果具有可比性。沒有正式的放射學(xué)培訓(xùn)，就很容易獲得這種能力。隨著技術(shù)的進(jìn)步，腦超聲的應(yīng)用不斷增長。本文綜述了床旁超聲在腦損傷診斷和治療中的臨床應(yīng)用。
床旁超聲（POCUS）已被廣泛應(yīng)用，目前已在急診科、ICU和手術(shù)室常規(guī)使用。雖然POCUS在評(píng)估心臟、肺、腹部、氣道和血管系統(tǒng)方面的應(yīng)用已經(jīng)得到了很好的證實(shí)，但由于顱骨穹窿限制了足夠的聲學(xué)窗口，POCUS在評(píng)估大腦方面的應(yīng)用往往受到限制。隨著床旁超聲的使用增加和技術(shù)進(jìn)步，用于神經(jīng)系統(tǒng)評(píng)估的POCUS不斷擴(kuò)大和發(fā)展。雖然腦超聲的使用已在神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)病房確立，但在急診科使用床旁腦超聲的趨勢才開始出現(xiàn)。對(duì)于遭受嚴(yán)重創(chuàng)傷的患者，傳統(tǒng)上通過腦部CT成像來評(píng)估顱內(nèi)病理。將腦超聲納入創(chuàng)傷聚焦超聲評(píng)估（FAST）方案可能提供有關(guān)ICP的信息，并診斷顱內(nèi)血腫和/或挫傷的存在。這有助于急性腦損傷患者的及時(shí)診斷和早期治療。本綜述的目的是描述POCUS在急性腦損傷患者中的技術(shù)和應(yīng)用，并為其在圍手術(shù)期和ICU的臨床管理中的應(yīng)用提供證據(jù)。盡管Karl Dussik早在1942年就首次描述了腦超聲檢查[1]，但直到1982年經(jīng)顱多普勒（TCD）的發(fā)展，經(jīng)顱多普勒超聲檢查的臨床應(yīng)用才開始加速[2]。經(jīng)顱多普勒被用作急性腦損傷患者腦血流的無創(chuàng)評(píng)估手段已許多年。由于高分辨率和高性能探頭的技術(shù)進(jìn)步，圍手術(shù)期超聲成像大幅增加，因?yàn)樗且环N安全、無創(chuàng)、成本相對(duì)較低的檢查，可以在床旁進(jìn)行[3,4]。盡管腦超聲成像已經(jīng)獲得了廣泛的關(guān)注，并繼續(xù)擴(kuò)大其臨床應(yīng)用，但它仍然受到顱骨高聲阻抗的限制，因此需要一個(gè)合適的聲學(xué)窗口至關(guān)重要。有四個(gè)主要的聲學(xué)窗口：跨眼眶；跨顳窗；下頜下；和枕骨（圖1和表1）。此外，接受過去骨瓣減壓術(shù)的患者或囟門未閉的兒童有額外的無骨聲學(xué)窗[3,4]。圖1. 顱腦超聲的4個(gè)聲學(xué)窗口
表1. 使用床旁超聲可視化的聲學(xué)窗口和結(jié)構(gòu)
腦超聲主要有兩種技術(shù)：TCD和經(jīng)顱彩色編碼雙功超聲（TCCS）。經(jīng)顱多普勒通過基于多普勒頻移的血流速度頻譜顯示來識(shí)別特定的顱內(nèi)動(dòng)脈。根據(jù)隨血流深度、角度和方向的變化而變化的波形分析，識(shí)別單個(gè)血管。較新的超聲波機(jī)具有彩色M模式功能，更容易檢測血流。獲得的基本參數(shù)包括：收縮期峰值速度（SV）；舒張速度；平均流速（MV）；小搏動(dòng)指數(shù)（PI=SV-DV/MV）；電阻指數(shù)（RI=SV-DV/SV）。經(jīng)顱多普勒用于連續(xù)監(jiān)測急性腦損傷患者的腦血流速度。此外，可以評(píng)估非侵入性ICP、腦灌注壓和腦自動(dòng)調(diào)節(jié)等高級(jí)參數(shù)。表2顯示了TCD的主要優(yōu)點(diǎn)和局限性。表2. 經(jīng)顱多普勒的優(yōu)點(diǎn)和局限性
經(jīng)顱彩色編碼雙功能超聲使用與常規(guī)臨床使用相同的超聲機(jī)器和換能器探頭，并將彩色編碼多普勒與二維脈沖波超聲成像相結(jié)合。除了TCD等血流動(dòng)力學(xué)評(píng)估外，TCCS還可以提供腦實(shí)質(zhì)的二維成像以及相關(guān)血管的彩色多普勒。通過跨顳窗的二維成像允許通過三個(gè)平面對(duì)大腦進(jìn)行結(jié)構(gòu)成像：中腦；間腦的；還有腦室。這項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是校正內(nèi)旋角度，因此流速測量更準(zhǔn)確。通過眶平面，可以測量視神經(jīng)鞘直徑。更先進(jìn)的技術(shù)，如對(duì)比劑增強(qiáng)和三維TCCS是可用的，但尚未在臨床環(huán)境中廣泛使用。TCD和TCCS等技術(shù)構(gòu)成了許多腦POCUS應(yīng)用的一部分（方框1）。下面討論一些最常見的應(yīng)用和支持其臨床應(yīng)用的證據(jù)。遲發(fā)性腦缺血是動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，可導(dǎo)致顯著的發(fā)病率和死亡率。高達(dá)70%的動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者出現(xiàn)血管造影血管痙攣，約50%的患者出現(xiàn)遲發(fā)性腦缺血[6]。因此，血管痙攣的早期檢測可能為預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)惡化提供干預(yù)窗口。TCD/TCCS作為檢測血管痙攣的有效篩查工具的使用是其在神經(jīng)危重癥治療中最常見的指征，并已被廣泛研究[7]。美國心臟協(xié)會(huì)和美國神經(jīng)成像學(xué)會(huì)都建議使用TCD監(jiān)測血管痙攣[8,9]。根據(jù)伯努利原理，動(dòng)脈中的血流速度與動(dòng)脈直徑成反比。因此，血流速度的變化可以用來估計(jì)血管直徑的變化和檢測血管痙攣?；赥CD或TCCS方法的超聲成像可以根據(jù)血流速度升高提供血管狹窄的指示。TCD測量速度與CT血管造影的對(duì)比顯示了檢測大腦中動(dòng)脈（MCA）血管痙攣的敏感性和特異性約89～98%。TCD用于血管痙攣的診斷和分級(jí)有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其中最常見的是基于120-159cm.s-1、160-199cm.s-1和>200cm.s-1分別用于輕度、中度和重度血管痙攣[2、10、11]。Lindegaard指數(shù)是一種替代方法，它使用同側(cè)MCA平均速度與同側(cè)顱外頸內(nèi)動(dòng)脈速度之比，值>3表示血管痙攣[10]。這也有助于區(qū)分充血和血管痙攣，因?yàn)閮烧叨紩?huì)增加平均速度。此外，最近還有描述顱內(nèi)動(dòng)靜脈的指數(shù)。這與羅森塔爾大腦中動(dòng)脈和基底靜脈的流速有關(guān)，并用于評(píng)估血管痙攣，平均流速的動(dòng)靜脈指數(shù)>10，收縮速度的動(dòng)靜脈指數(shù)>12表示血管痙攣。與林德加德指數(shù)相比，該指數(shù)更可靠，誤差率更低[12]。最近的一項(xiàng)meta分析顯示，TCD檢測MCA血管痙攣的總敏感性為66.7%，特異性為89.5%[13]。TCD和TCCS在檢測MCA以外的動(dòng)脈血管痙攣方面的作用尚不清楚[12]。超聲檢查已被用于診斷大血管閉塞，并評(píng)估再通的效果[14]。在中風(fēng)發(fā)病的早期階段，TCD和TCCS可用于檢測大血管閉塞，尤其是在院前環(huán)境中，從而允許患者被分診到綜合性中風(fēng)中心進(jìn)行血管內(nèi)治療[15]。此外，超聲檢查可用于評(píng)估側(cè)支循環(huán)，檢測頸動(dòng)脈和椎動(dòng)脈的狹窄或閉塞[16]。在急性中風(fēng)的早期階段，腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)功能經(jīng)常受損[17,18]，患者更容易出現(xiàn)腦低灌注或腦高灌注，這兩種情況都可能由于腦水腫和ICP增加而導(dǎo)致腦缺血。超聲檢查也有助于評(píng)估再通的成功率和監(jiān)測潛在并發(fā)癥，如出血性轉(zhuǎn)化和惡性腦水腫的發(fā)展。一般來說，TCCS主要用于診斷目的，與CT和MRI一起使用[19]。無創(chuàng)顱內(nèi)壓評(píng)估ICP升高是一種常見且可能危及生命的疾病，由多種病理?xiàng)l件引起。腦超聲可以提供ICP的估計(jì)值，并允許對(duì)升高的ICP進(jìn)行早期診斷。已經(jīng)描述了幾種基于超聲波的ICP評(píng)估技術(shù)[20–23]。這些包括：動(dòng)脈和靜脈血流波形分析；視神經(jīng)鞘直徑測量；以及中線移位的評(píng)估。ICP的增加會(huì)導(dǎo)致外部壓力和腦血管受壓，導(dǎo)致流動(dòng)阻力增加。經(jīng)顱多普勒顯示，在收縮期MCA速度最初增加，在舒張期速度相應(yīng)降低。當(dāng)ICP嚴(yán)重升高時(shí)，舒張血流可能消失或逆轉(zhuǎn)[24]。顱內(nèi)壓可以通過計(jì)算PI來估計(jì)，PI的增加表明ICP的增加[25]。與速度測量不同，PI是一個(gè)相對(duì)比率，可以抵抗內(nèi)旋的離軸角度。還有一個(gè)從PI計(jì)算ICP的衍生公式。根據(jù)該公式，正常PI<1.2對(duì)應(yīng)于12 mmHg的ICP值，而PI>2.13則與ICP>22 mmHg相關(guān)[26]。然而，研究質(zhì)疑了PI評(píng)估ICP的可靠性[27]。除PI外，還研究了用于ICP估算的其他公式和數(shù)學(xué)計(jì)算。然而，其中許多方法的臨床實(shí)用性有限，主要用于研究目的[22]。經(jīng)眶超聲檢查是最近描述的一種非侵入性的ICP替代測量方法[28]。視神經(jīng)鞘是包裹大腦的連續(xù)硬腦膜的一部分，直接與腦脊液溝通。因此，ICP的任何變化都反映在ONSD的變化中（圖2）。研究發(fā)現(xiàn)，ONSD的超聲測量與放射學(xué)評(píng)分系統(tǒng)和直接ICP測量之間存在良好的相關(guān)性[29,30]。此外，ONSD的跨眶超聲測量結(jié)果已被證明具有良好的觀察者間和觀察者內(nèi)的可靠性[31]。ONSD和ICP之間的可重復(fù)關(guān)系已通過高碳酸血癥引起的腦血容量增加得到證實(shí)[32]。Robba等人表明，與其他無創(chuàng)ICP測量技術(shù)相比，ONSD具有很強(qiáng)的預(yù)測能力[21,22]。圖2. 視網(wǎng)膜后3mm視神經(jīng)直徑和視神經(jīng)鞘直徑的測量。在視神經(jīng)周圍高回聲區(qū)，視神經(jīng)直徑垂直測量為軟腦膜內(nèi)距離，視神經(jīng)鞘直徑垂直測量為硬腦膜內(nèi)距離。
總的來說，沒有一個(gè)統(tǒng)一的臨界值作為顱內(nèi)高壓的指標(biāo)。最近對(duì)成人患者ONSD研究的系統(tǒng)回顧和meta分析表明，研究中定義顱內(nèi)高壓的閾值存在顯著的異質(zhì)性，并且發(fā)現(xiàn)4.8–6.3 mm范圍內(nèi)的閾值顯示了評(píng)估顱內(nèi)高壓的強(qiáng)大預(yù)測能力（曲線下面積0.96）[33]?？?中總結(jié)了ONSD測量的優(yōu)點(diǎn)、可靠性和局限性。大腦中線移位是一種危及生命的疾病，需要緊急診斷和及時(shí)的神經(jīng)外科干預(yù)，以防止繼發(fā)性神經(jīng)損傷。當(dāng)頭部CT顯示中線移位超過0.5厘米時(shí)，中線移位被認(rèn)為是顯著的，并且是神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后不良的預(yù)測因素[43]。腦超聲最直接的臨床應(yīng)用是檢測中線移位。由于腦超聲可以顯示第三腦室，這可以被認(rèn)為是超聲解剖學(xué)中線的參考點(diǎn)。Seidel等人描述了一種確定中線移位的簡單超聲方法，包括測量同側(cè)顳骨和雙側(cè)第三腦室之間的距離[43]；中線偏移可以計(jì)算為兩邊之間的差值除以2。與金標(biāo)準(zhǔn)測定相比，超聲評(píng)估中線移位與基于CT的評(píng)估呈正相關(guān)[44]。因此，床旁超聲評(píng)估中線移位有助于檢測急性腦損傷患者的早期并發(fā)癥。Tang等人的研究表明，中線移位≥2.5mm預(yù)測大出血的敏感性為0.78，特異性為0.89，準(zhǔn)確性為0.82[45]。然而，價(jià)值趨勢比單一測量更可靠。此外，有研究表明，對(duì)于顱骨缺損（去骨瓣減壓術(shù)或顱骨骨折）、顳部血腫或繼發(fā)于創(chuàng)傷的顱內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的患者，中線移位的超聲評(píng)估可能不準(zhǔn)確[46,47]。大腦自動(dòng)調(diào)節(jié)是指大腦在面對(duì)不同的腦灌注壓力時(shí)保持恒定血流的能力。在健康個(gè)體中，腦血管阻力隨著腦灌注壓的變化而變化，以維持60–150 mmHg平均動(dòng)脈壓之間的恒定腦血流量。急性腦損傷后，自動(dòng)調(diào)節(jié)功能受損很常見，與腦缺血和水腫的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。Czosnyka等人首先描述了TCD作為創(chuàng)傷性腦損傷后持續(xù)評(píng)估大腦自動(dòng)調(diào)節(jié)的一種工具[48]。從那時(shí)起，多項(xiàng)研究都在關(guān)注TCD在不同類型急性腦損傷患者中評(píng)估大腦自動(dòng)調(diào)節(jié)和腦血管反應(yīng)性的效用[49]。然而，我們應(yīng)該意識(shí)到，在自動(dòng)調(diào)節(jié)評(píng)估期間，流速被用作腦血流的替代物，并且有許多因素可以改變流速，而腦血流沒有相應(yīng)的變化。同樣，在大多數(shù)研究中，自動(dòng)調(diào)節(jié)評(píng)估通常僅在前循環(huán)中進(jìn)行。
腦循環(huán)停止和神經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的死亡診斷根據(jù)神經(jīng)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)確定死亡是一種臨床診斷，目前需要對(duì)腦干功能進(jìn)行具體評(píng)估。然而，在某些情況下，需要輔助測試來證明沒有腦血流，尤其是當(dāng)臨床檢查被其他因素（如低溫、代謝紊亂、鼓膜穿孔等）所干擾時(shí)。當(dāng)雙側(cè)血管滿足三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，TCD可確認(rèn)腦循環(huán)停止，至少間隔30分鐘進(jìn)行兩次測量：收縮和舒張流量接近相等的振蕩波形；小于50cm.s-1的收縮期小尖峰和<200ms持續(xù)時(shí)間；所有之前看到的顱內(nèi)和顱外血流消失仍然存在[50]。最近的一項(xiàng)meta分析表明，TCD在確認(rèn)神經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的死亡判定方面具有高度的準(zhǔn)確性，其敏感性和特異性分別為90%和98%[51]。
腦超聲已被用于診斷顱內(nèi)（實(shí)質(zhì)內(nèi)）和軸外（硬膜下和硬膜外）血腫[52]。急性血腫表現(xiàn)為高回聲腫塊；這也有助于區(qū)分低回聲的缺血性中風(fēng)區(qū)域。由于腫瘤和動(dòng)靜脈畸形也表現(xiàn)為高回聲腫塊，因此用CT確認(rèn)超聲檢查結(jié)果很重要。Maurer等人進(jìn)行了一項(xiàng)研究，以評(píng)估151名急性偏癱患者TCCS在區(qū)分腦出血和缺血性卒中方面的敏感性和特異性[53]。在大多數(shù)患者中，CT和TCCS評(píng)估均在入院后24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。TCCS檢測顱內(nèi)出血的敏感性和特異性分別為94%和95%[53]，陽性和陰性預(yù)測值分別為91%和95%。因此，在急診科和CT檢查受限的情況下，腦超聲可能有助于快速診斷顱內(nèi)血腫。此外，腦超聲評(píng)估也有助于快速診斷血腫擴(kuò)大，并已被證明與CT有良好的相關(guān)性[52]。它還被證明可以可靠地估計(jì)超急性腦出血時(shí)的血腫體積和擴(kuò)張[54]。對(duì)于軸外血腫，報(bào)告的檢出率為88%[55]。由于無回聲腦脊液（CSF）和高回聲腦室內(nèi)襯之間存在明顯區(qū)別，因此使用TCCS可以輕松測量心室大小。似乎與CT和MRI測量結(jié)果有很好的相關(guān)性[56]。年齡<60歲的患者的正常第三腦室大小范圍為1.20至5.06 mm，年齡>60歲的患者的正常第三腦室大小范圍為3.34至9.16 mm，與MRI測量值高度相關(guān)（r=0.8）[57]。側(cè)腦室的直接測量更為困難，因?yàn)閮?nèi)睡的角度。一項(xiàng)評(píng)估出血性腦積水患者的研究顯示，其與CT有中度相關(guān)性（r=0.73）[58]。此外，超聲波有助于確認(rèn)心室引流管尖端的位置，并診斷引流管移位[58,59]。Kiphuth等人觀察到，TCCS是預(yù)測腦脊液引流必要性的可靠方法[58]。對(duì)于腦室外引流的患者，他們估計(jì)鉗夾后腦室寬度增加5.5 mm的截止值對(duì)CSF引流的需求具有較高的敏感性（100%）和陰性預(yù)測值（100%）。作者認(rèn)為，腦室寬度的增加低于臨界值是安全去除腦室外引流的指標(biāo)[58]。腦超聲也被用于其他疾病[3]。在頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)中，TCD用于監(jiān)測腦血流已經(jīng)得到了很好的證實(shí)[60]。此外，在接受清醒開顱術(shù)和全身麻醉下開顱術(shù)的患者中，超聲波越來越多地用于頭皮阻滯，以提供術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性和術(shù)后鎮(zhèn)痛[61]。雖然頭皮阻滯可以使用骨骼或淺表標(biāo)志物盲目進(jìn)行，但有報(bào)道稱，椎間孔位置和神經(jīng)走行的解剖變異增加了失敗的可能性和血管損傷的風(fēng)險(xiǎn)。超聲檢查可以精確定位椎間孔和神經(jīng)。據(jù)報(bào)道，使用超聲波進(jìn)行特定頭皮神經(jīng)阻滯的成功率在86%到100%之間[62–64]。腦床旁超聲是一種有效、無創(chuàng)、安全且易于獲得的技術(shù)，用于快速評(píng)估急性腦損傷患者的腦解剖和腦血流動(dòng)力學(xué)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和可用性的提高，其應(yīng)用繼續(xù)增長?？偟膩碚f，大腦POCUS已被證明是常規(guī)成像和其他侵入性技術(shù)的重要替代技術(shù)，結(jié)果是可比的。
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