第四章 颅内压生理与病理生理
第一节 颅内压的形成及影响因素
一、定义
颅腔周壁为坚硬颅骨,就如一个无伸缩性的半封闭容器,其内包括有脑组织(80%)、血液(12%)和脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)(8%)等内容物(表4-1)。颅内压(intracranial pressure,ICP)是指颅内容物对颅腔壁产生的压力。Monro-Kellie假说认为在正常情况下,颅内间隔腔、脑血容量和颅腔内容积都是固定的。如果颅内容物容量增加,则必然出现代偿机制以维持ICP处在正常范围内。通常情况下,这些代偿措施包括CSF置换、向下入脊髓蛛网膜下腔和降低血容量。这些代偿措施使ICP维持在正常范围。
表4-1 颅内容物的主要成分
二、ICP的正常值及监测
一般认为成年人ICP正常值为6.0~13.5mmHg(81.6~183.6mmH2O,1mmHg=0.133kPa);儿童ICP较低,大约为3.00~6.75mmHg(40.8~91.8mmH2O),新生儿为0.8~1.1mmHg。5岁以上小儿的ICP接近成年人正常值。ICP在13.5~15mmHg为可疑ICP增高,平卧时成人ICP超过15mmHg即可确诊为ICP增高。ICP在3.8~5.3mmHg为可疑性低ICP,如果ICP低于3.8mmHg即可确定为低ICP。颅高压临床分类:15~20mmHg(204~272mmH2O)为轻度颅高压,21~40mmHg(273~544mmH2O)为中度颅高压,>40mmHg(>544mmH2O)为重度颅高压。
2016年9月发布的《重型颅脑损伤救治指南(第4版)》中规定:①所有可抢救的TBI重型患者(GCS为3~8分)及CT异常患者都应该实施ICP监护。异常CT表现为:脑挫伤,脑肿胀、脑疝及基底池压迫;② CT扫描正常的严重TBI患者,如接诊时满足以下特点中的两项或以上:大于40岁、单侧或双侧肢体活动障碍、收缩压小于90mmHg,建议采用ICP监护。目前,TBI是ICP监测的主要适应证,约占61%;脑出血为第二适应证,占23%。ICP监测无绝对禁忌证。凝血功能异常、医源性或病理性免疫抑制等常规手术的禁忌证同样为有创ICP监测相对禁忌证。
ICP监测有无创和有创两大类。无创方法包括前囟测压、经多普勒超声测脑血流、生物电阻抗法、视网膜静脉压等;有创ICP监测仍为目前临床常用方法,按其准确性和可行性依次排序为:脑室内导管>脑实质内光纤传感器>蛛网膜下隙螺栓>硬膜外传感器。其常见并发症为感染、出血、阻塞和移位。几十年大量的临床应用表明,ICP监测技术的并发症并不常见。颅内植入压力感受器会发生压力漂移,通常连续监测1周,会发生1~2mmHg的压力漂移。对于急性颅内创伤颅内高压患者,腰椎穿刺有导致脑疝危险,因此不推荐其作为临床ICP监测常规方法。
三、ICP的产生和维持
ICP主要是由两种力作用于颅脊腔系统产生:①包围于颅脊腔内面的硬脑(脊)膜弹力作用,称为非流体静力;②血管性压力作用,称为流体静力,即血管内压力传递到脑和脑脊液。ICP的产生和维持还受以下因素的影响:
(一)颅脑的解剖
颅腔和脊腔为完全封闭的无伸缩性腔隙,它仅通过血管系统与外界相通。在正常情况下,颅脊腔内容物总容积近于恒定,其中任何一部分数量改变必将由其余部分的相应改变来代偿,以保持ICP稳定。研究发现,静脉注射3%高渗盐溶液可引起脑脊液负压,说明正常情况下颅脊腔确实是一个不能压缩的密闭容器,能防止大气压对ICP影响。但是如果除去一部分颅骨,这种负压就不能产生。
(二)脑脊液分泌压和流通时阻力
研究发现,即使ICP高达52.5mmHg,脑脊液仍然产生,表明可能存在有一种分泌压。脑脊液在流通过程中受到一定的阻力,与脑脊液的产生和维持也有一定关系。
(三)流体静力因素
在水平侧卧位,腰部脑脊液压与小脑延髓池相同,这是因为椎管内静脉丛与右心耳在同一水平面而无流体静力影响,此时测得的压力为单纯脑脊液压。在坐位时,腰椎穿刺部位是位于右心耳下方,因此椎管内静脉丛在腰椎穿刺平面的压力增加,此增加的压力引起脑脊液压同等增高,所测得的压力除脑脊液压之外还包括静脉丛流体静压。由此看出,坐位时腰部脑脊液压增高的机制是自腰部到右心耳之间的静脉血柱流体静压作用到硬脊膜外静脉丛,从而再作用于脑脊液所致。即使胸部椎管完全梗阻,坐位腰部脑脊液压仍能升高。
(四)静脉血压的影响
静脉内压力是脑脊液压产生和维持的主要因素之一。无论是全身静脉血压还是颅脊腔内静脉血压,均可影响脑脊液压。胸腔内压力出现某种程度升高时,脑脊液压也以同等程度增高,这是因为增高的胸腔内压力经椎静脉扩展到椎静脉丛并阻碍颅内静脉回流而影响脑脊液压所致;当胸腔内压变为负压时,脑脊液压也相应降低。腰部椎静脉丛经穿过椎间孔的腰静脉回流至下腔静脉,当压迫腹(脐)部阻碍下腔静脉回流时,使椎静脉丛充盈,脑脊液压增高。
脑脊液压较颅内静脉窦血压略高,压迫颈静脉时,脑脊液压升高的程度仅相当于静脉窦内压力升高的60%~65%,此时静脉窦内血压高于脑脊液压,脑静脉扩张,ICP升高。心功能衰竭而有体循环系统淤血或胸腔内占位压迫上腔静脉时,可因静脉血液回流受阻而引起ICP增高。
(五)动脉血压的影响
动脉血压突然改变,升高或降低,可导致ICP发生与其同向的改变。缓慢发生的动脉血压改变,由于脑部动脉阻力相应调整,ICP很少或不受影响。高血压患者ICP可维持在正常范围,但伴有视网膜病的恶性高血压患者ICP常常超过18.8mmHg。此外,ICP具有一定的生理性波动,主要是因呼吸和动脉搏动所致。