本方案详细介绍了腹腔内压监测系统在神经重症患者中的应用，该系统具有操作便捷、可连续监测、数字可视化以及长期记录腹腔内压并存储数据等优势，可用于检测腹腔内高压，并进行相关性分析以指导治疗和预测预后。
本文内容
摘要
摘要
腹腔内压（IAP）在重症监护病房（ICU）中正日益被视为一个不可或缺且重要的生理参数。近年来，随着多种技术的发展，IAP的测量方法也呈现出多样化。在正常情况下，腹腔内压水平通常等于或低于12 mmHg。因此，腹腔内高压（IAH）被定义为在4–6小时内连续两次测得的IAP高于12 mmHg。当IAH进一步恶化，IAP超过20 mmHg并伴有器官功能障碍和/或衰竭时，该临床表现可诊断为腹腔间隔室综合征（ACS）。IAH和ACS与胃肠道缺血、急性肾衰竭及肺损伤相关，可导致严重的发病率和死亡率。升高的IAP和IAH可能通过增加胸腔内压（ITP），影响脑静脉回流和脑脊液流出，最终导致颅内压（ICP）升高。因此，在危重患者中监测IAP至关重要。尽管目前间接测量IAP已成为广泛应用的技术，但既往研究中膀胱内压（IBP）测量的可重复性和准确性仍需进一步提高。为克服这些局限性，我们近期采用了一套IAP监测系统，该系统具有操作便捷、可连续监测、数字化可视化以及长期记录和存储IAP数据等优势，适用于危重患者。该IAP监测系统能够实时检测腹腔内高压，并可能对临床状态进行实时分析。所记录的IAP数据及其他生理指标（如颅内压）可进一步用于相关性分析，以指导治疗并预测患者的可能预后。
引言
腹腔内的压力称为腹腔内压（IAP）。因此，腹腔内高压（IAH）被定义为在4-6小时内连续两次测得的IAP高于12 mmHg1。当IAH进一步恶化，IAP高于20 mmHg并伴有器官功能障碍或衰竭时，其临床表现可诊断为腹腔间隔室综合征（ACS）。IAH和ACS与胃肠道缺血、急性肾衰竭及肺损伤相关，可导致严重的发病率和死亡率1,2,3,4。升高的IAP还可引起膈肌上抬，从而增加胸腔内压力，降低肺顺应性，并升高中心静脉压5,6。过高的胸腔内压力可能干扰颈静脉系统的脑静脉回流以及脑脊液的流出7,8，导致颅内充血和颅内高压，进而引发脑功能障碍并影响预后9,10,11,12,13,14。另一种理论机制认为，升高的IAP会导致骶静脉丛和椎静脉的血液反流进入椎管，从而引起椎管内静脉充血，并最终使静脉血流入脑部，导致颅内压升高8。目前，IAP可通过直接和间接方法进行测量15,16,17,18。其中，通过留置膀胱导尿管间歇性测量膀胱内压是最常用且广泛接受的方法19,20,21,22。尽管该方法简便快捷，但仍依赖于周期性的压力测量，通常较为耗时且劳动强度较大23。
为解决这些难题，我们近期采用了一套腹内压（IAP）监测系统，该系统具有操作便捷、可连续监测、数字化可视化测量腹内压以及长期记录和存储神经危重症患者腹内压数据的优势。该系统专为膀胱压力测量而设计，其内置的压力传感器通过测量导尿管内的液体压力来获取腹内压。该腹内压监测系统可用于确认腹腔内高压状态、分析患者当前的临床状况，并预测神经外科重症监护病房（ICU）患者的可能预后。与以往的腹内压测量方法相比，该腹内压监测系统具备若干优势：系统便携且易于使用；可每分钟实时采集并存储IAP数据；可同时测量、记录和可视化多个参数（即IAP、尿量和尿流速率）；且监测具有长期性、连续性，相较于以往方法更不易引发尿路感染。
因此，本文的目的是介绍一种利用数字化监测系统记录重度创伤性脑损伤（TBI）或颅内出血（ICH）患者腹腔内压（IAP）的详细方法。
方案
本方案已获得上海交通大学医学院附属仁济医院机构审查委员会的批准。
1. 患者纳入与排除标准
- 纳入格拉斯哥昏迷评分（GCS）≤ 8、年龄在18至85岁之间且被诊断为创伤性脑损伤（TBI）或脑出血（ICH）的患者。创伤性脑损伤或脑出血的诊断由临床医生根据临床表现和影像学特征进行。
- 排除无法耐受导尿管置入的患者。同时排除患有尿路感染、胃肠道系统疾病、凝血功能障碍及免疫代谢性疾病的患者。
注意：本研究纳入的受试者均为成年人，且无性别偏倚。若患者在导尿过程中出现疼痛，可向患者下尿路注入2 mL的1%盐酸利多卡因以缓解不适。 - 将患者置于仰卧位，暴露外生殖器，并使用碘伏对患者的会阴部及尿道口进行三次彻底消毒。
- 在导尿包中润滑弗利导尿管（16 Fr），并将整根导尿管插入患者尿道。向弗利导尿管的气囊内注入20 mL无菌生理盐水，然后缓慢向外牵拉导尿管，直至尿液从导尿管流出。
注意：若患者入院后需接受手术，则在手术室进行导尿；否则在神经重症监护室进行导尿。
2. 准备与连接
注意：IAP监测系统由三个部分组成：一次性压力传感器、尿动力学监测仪以及腹内压和尿量数据管理软件（参见材料表）。
- 将导尿管连接至带有传感器的集尿袋，并将三通接头的中线固定在与患者腋中线平面同一水平的位置（图1）。
- 检查整个导管通畅无阻，确保其能够被尿液完全充满。
- 将集尿袋上的传感器安装到IAP监测设备上 （图2）。
注意：IAP监测设备设有专用的传感器卡槽，可将传感器插入该卡槽以启动工作。 - 将集尿袋悬挂在IAP监测设备下方。
注意：当集尿袋内尿量达到2000 mL时，IAP监测设备将发出警报。此时应排空集尿袋以继续监测。 - 按下电源按钮以开启IAP监测设备。
- 进入定时模式，根据需要设置模式参数，并进入标准显示界面以确认关闭阀门。
注意：定时模式设定特定时间间隔开启阀门，以排出导尿管内的尿液。本实验中，设为每0.5小时开启一次，持续时间为3分钟，此设置可在不影响患者排尿的情况下完成IAP测量。阀门位于传感器内部，在模式设置中通常处于关闭状态。 - 旋转三通接头，使“关闭”端朝向患者尿道方向，然后拧开鲁尔接头的密封帽。
注意：此步骤类似于有创动脉压调零。三通接头上有一个旋钮，用于旋转关闭导管段，并松开连接处通气端的密封帽。设备上的传感器与空气接触，以获取大气压数值。 - 长按返回键3秒进入传感器设置界面，按确定键进行调零，待显示“"调零完成"”后再次按确定键。
- 重新拧紧密封帽，并旋转三通接头，使“关闭”端朝向鲁尔帽方向。
- 当标准显示界面中的IBP变为正值且稳定后，所显示的IBP即为患者的IAP值（图3）。
注意：若显示值为负值或大于30 mmHg，则表示调零不正确，需重新调零。
3. 腹内压数据的记录与存储
注意：使用腹内压和尿量数据管理软件来记录和存储 IAP 数据。确保该软件已正确安装在工作计算机上。
- 通过路由器上的无线网络将IAP监测仪与计算机连接。
- 在笔记本电脑上插入密钥后，打开腹内压与尿量数据管理软件，并输入密码登录。
- 等待数秒，直至软件自动运行。
- 点击病历按钮，输入患者信息，包括年龄、编号、床号、性别和诊断结果。
- 点击保存按钮，等待10秒后开始数据采集与存储。图4显示了软件中实时呈现的数据。
- 根据需要点击布局设置按钮，以实时显示多位患者的监测数据（最多支持64位）。调整窗口界面以查看多患者监测情况，并调节时间轴以查看详细信息，包括每日尿量、每日腹内压变化趋势，如图5所示。
- 点击趋势回顾按钮，查看参数的详细变化情况，包括记录的参数数值及指定时间段内的趋势图。
注意：由于压力传感器的有效使用期限为一周，需确保将患者的尿液收集袋更换为普通尿袋。软件记录的数据可用于进一步分析，可与其他生理数据结合使用，例如与同时监测的颅内压进行相关性分析，以评估腹内压对颅内压的影响。为便于计算，可选取0.5小时平均腹内压（0.5 h mean IAP）与0.5小时平均颅内压（0.5 h mean ICP），利用统计学软件进行相关性分析并绘制散点图。
结果
该新型连续IAP监测系统在8名神经外科ICU患者（7名男性）入院时使用。 图4 显示从软件获取的实时数据。本图中的 IAP 表明患者处于腹腔内高压状态。医生可调节窗口界面以查看多患者监测，并调整时间线以查看详细需求，包括每日尿量、每日腹腔内压力变化趋势，如图所示。 图56例患者（75%）发生颅内出血（ICH），其中2例（25%）伴有创伤性脑损伤（TBI）。表1）。五名患者的平均IAP低于12 mmHg。我们观察到两名患者的IAP在12至20 mmHg之间，一名患者的IAP超过20 mmHg（图6）。8例患者中有3例同时监测了颅内压（ICP），ICP与腹腔内压（IAP）之间的相关性具有显著性（图7）。每位患者的总监测时间为7天。临床医生根据不同的IAP水平对患者进行临床诊断和治疗。在监测期间，所有患者均未发生尿路感染（UTI）。
图 1：IAP 传感器连接。 在连接设置前，患者需先进行导管插入。本图展示了传感器的连接与固定方式。 请点击此处查看此图的放大版本。
图 2：床旁设备放置示意图。 将阀门安装在设备上的尿液收集袋上，并将其置于床边。连接电源。 请点击此处查看此图的放大版本。
图3：IAP监测设备的屏幕界面。 屏幕中央显示当前的IAP波形、数值和压力评级。屏幕顶部和底部分别显示时间与尿量。右侧为多种功能键，右上侧为电源部分。 请点击此处查看该图的放大版本。
图 4：监护设备的屏幕显示。 上方屏幕显示患者信息，包括床号、住院号和当前时间。中间屏幕显示实时 IAP 为 14 mmHg，压力等级为 I 级。下方屏幕显示患者当前尿量为 751 mL，平均每小时尿量为 114 mL，集尿袋中尿量为 1499 mL，24 小时内总尿量为 5316 mL。 请点击此处查看该图的放大版本。
图5：代表性数据的详细信息。 调整时间轴后可显示更多细节。时间轴位于X轴，各个参数位于Y轴，显示在中间窗口。默认时长为24小时。蓝色表示每小时尿量或IBP。腹内压每分钟数据、每小时尿量、累计尿量以及24小时尿量也可通过下方窗口进行查看。 请点击此处查看该图的放大版本。
| 特征 | 数值，n (%) |
| 患者数量 | 8 |
| 性别，n (%) | |
| 男性 | 7(87.5) |
| 年龄，均值 ± 标准差（年） | 52.4±18.2 |
| 诊断，n (%) | |
| TBI | 2 (25.0) |
| ICH | 6 (75.0) |
| GCS（入院时），均值 ± 标准差 | 6.1±1.6 |
| GCS，均值 ± 标准差 | 7.0±2.0 |
| GOS，均值 ± 标准差 | 2.25±0.5 |
| 住院时长，均值 ± 标准差 | 37.9±16.8 |
| 手术，n (%) | 6 (75.0) |
| 合并症，n (%) | |
| 高血压 | 5 (62.5) |
| 其他 | 3 (37.5) |
| TBI，创伤性脑损伤；ICH，脑内出血；GCS，格拉斯哥昏迷评分；GOS，格拉斯哥预后评分。 | |
表1. 患者的临床特征。
图6：所有患者在一周内的平均 IAP 变化。 本图显示了八名患者每日平均 IAP 的变化情况，其中一名患者的平均 IAP 最高（平均 IAP=20.75 mmHg，第3天），另一名患者的平均 IAP 最低（平均 IAP=0.06 mmHg，第2天）。请点击此处查看此图的放大版本。
图 7：IAP 与 ICP 的散点图。在 8 名患者中的 3 名患者中也监测了 ICP 值，ICP 与 IAP 之间的相关性具有统计学意义（r=0.47，p<0.01，α=0.05）。请点击此处查看该图的放大版本。
讨论
本文的主要目的是介绍神经外科重症监护室（ICU）中用于危重患者的连续监测与数据存储系统。该系统可对腹腔内压（IAP）进行数字化、连续性监测，从而实现更长时间范围内的数据存储、回顾与分析。IAP的变化，尤其是IAP的升高，通常提示腹腔内器官生理状态的改变，例如在神经重症情况下出现的急性胃肠损伤。此外，IAP升高还可能继发性地影响胸腔内压力。这种改变会通过影响中心静脉压，进而对颅内状态产生正向作用，例如颅内压的变化11,12。腹腔灌注压的评估与脑灌注压密切相关，若合理应用，可为调控脑血流供应提供一种便捷的方法10,13。基于上述原因，腹腔内高压的检测不仅有助于分析患者当前的临床状态，更有望预测神经外科ICU患者的预后。
在过去三十年中，腹腔内压（IAP）的相关问题被重新发现，得到了更清晰的阐述，并具有了重要的临床意义11,24,25。理想的IAP测量方法早在150多年前就已被尝试，此后逐步发展为直接测量法和间接测量法。前者通过手术方式将Veress针或腹腔内导管置入腹腔，并连接至压力传感器进行测量26,27,28；后者则通过测量腹腔内器官的压力实现，包括胃、膀胱、子宫和直肠29,30,31。其中，膀胱内压（IBP）是目前研究者最广泛接受的IAP测量方法，因其具备实用性、可行性及无创性等优点20,21,32。该方法可通过将导管连接至三通管，并向导管腔内注入25 mL无菌生理盐水获得测量值2。临床医师常规采用上述方法对神经重症监护病房（ICU）患者的腹腔内压进行测量。然而，由于无法实现连续监测与记录，大量时间和精力被耗费在时效性有限的数据上。IAP监测系统解决了膀胱压力间歇性测量的问题。但该系统要求所有组件必须按照上述方案正确连接并正确归零，否则错误的IAP测量结果将影响疾病状态的诊断与治疗。该IAP监测系统已在8例神经重症患者中实施监测。尽管尚未报告任何系统故障或错误，我们仍建议在出现问题时寻求系统维护工程师的协助。此外，系统尚存在一些需进一步改进的小缺陷，例如尿液收集袋最大容量为2,000 mL，以及压力传感器的有效期仅为一周。
简而言之，本文介绍的测量系统具有准确数据测量、长期监测、数据数字化、存储和可视化等优势。此外，在正确应用后，该系统的自主运行可减轻重症监护室（ICU）中的工作负担。腹腔内压力监测系统未来可能成为神经重症监护单元的常规操作，但尚需进一步临床评估腹腔内压（IAP）与临床表现之间的关系。
披露
国家自然科学基金（81971699）。
致谢
我们感谢神经重症监护病房的所有同事所付出的工作。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 一次性压力传感器 | 北京万盛人和科技有限公司 | 20162070092 | 一次性压力传感器与尿动力学监测仪配合使用，用于采集留置导尿管患者在治疗期间及治疗后的膀胱压力。 |
| 腹内压与尿量数据管理软件 | 北京万盛人和科技有限公司 | NA | 通过无线网络接收尿动力学监测仪传输的数据，实时记录并存储，并可将数据导出供研究人员进行分析使用。 |
| 尿动力学监测仪 | 北京万盛人和科技有限公司 | 20162070079 | 尿动力监测仪主要用于留置导尿管患者的尿液控制，对膀胱内压力、直肠压力、尿流率（反映膀胱排尿压力）、尿量等储尿期参数进行动态监测和排尿监测，并根据监测参数控制排尿，实现抗流动阻力防溢出的个性化仿生排尿引流，辅助医生进行临床诊断。 |
参考文献
- Pereira, B. M. Abdominal compartment syndrome and intra-abdominal hypertension. Current Opinion in Critical Care. 25 (6), 688-696 (2019).
- Sadeghi, M., et al. Abdominal Compartment Syndrome in Critically Ill Patient. Open Access Macedonian Journal of Medical Sciences. 7 (7), 1097-1102 (2019).
- Maluso, P., Olson, J., Sarani, B. Abdominal compartment hypertension and abdominal compartment syndrome. Critical Care cClinics. 32 (2), 213-222 (2016).
- Oda, J., et al. Resuscitation fluid volume and abdominal compartment syndrome in patients with major burns. Burns. 32 (2), 151-154 (2006).
- Regli, A., Pelosi, P., Malbrain, M. Ventilation in patients with intra-abdominal hypertension: What every critical care physician needs to know. Annals of Intensive Care. 9 (1), 52(2019).
- Rosenthal, R. J., et al. Effects of hyperventilation and hypoventilation on PaCO2 and intracranial pressure during acute elevations of intraabdominal pressure with CO2 pneumoperitoneum: Large animal observations. Journal of the American College of Surgeons. 187 (1), 32-38 (1998).
- Wilson, M. H. Monro-Kellie 2.0: The dynamic vascular and venous pathophysiological components of intracranial pressure. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism: Official Journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 36 (8), 1338-1350 (2016).
- Depauw, P., et al. The significance of intra-abdominal pressure in neurosurgery and neurological diseases: A narrative review and a conceptual proposal. Acta Neurochirurgica(Wien). 161 (5), 855-864 (2019).
- De Laet, I., Citerio, G., Malbrain, M. L. The influence of intra-abdominal hypertension on the central nervous system: Current insights and clinical recommendations, is it all in the head. Acta Clinica Belgica. 62, Suppl 1 89-97 (2007).
- Deeren, D. H., Dits, H., Malbrain, M. L. N. GCorrelation between intra-abdominal and intracranial pressure in nontraumatic brain injury. Intensive Care Medicine. 31 (11), 1577-1581 (2005).
- Cheatham, M. L. Abdominal compartment syndrome: pathophysiology and definitions. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine. 17, 10(2009).
- Ben-Haim, M., Mandeli, J., Friedman, R. L., Rosenthal, R. J. Mechanisms of systemic hypertension during acute elevation of intraabdominal pressure. The Journal of Surgical Research. 91 (2), 101-105 (2000).
- Marinis, A., et al. Ischemia as a possible effect of increased intra-abdominal pressure on central nervous system cytokines, lactate and perfusion pressures. Critical Care. 14 (2), 31(2010).
- Scalea, T. M., et al. Increased intra-abdominal, intrathoracic, and intracranial pressure after severe brain injury: Multiple compartment syndrome. Journal of Trauma. 62 (3), 647-656 (2007).
- Schachtrupp, A., et al. Evaluation of two novel methods for the direct and continuous measurement of the intra-abdominal pressure in a porcine model. Intensive Care Medicine. 29 (9), 1605-1608 (2003).
- Malbrain, M. L. Different techniques to measure intra-abdominal pressure (IAP): Time for a critical re-appraisal. Intensive Care Medicine. 30 (3), 357-371 (2004).
- Polistena, A., et al. Local radiotherapy of exposed murine small bowel: apoptosis and inflammation. BioMed Central Surgery. 8, 1(2008).
- van Waes, O. J., et al. A single-lumen central venous catheter for continuous and direct intra-abdominal pressure measurement. European Journal of Trauma and Emergency Surgery : Official Publication of the European Trauma Society. 35 (6), 532-537 (2009).
- Kron, I. L., Harman, P. K., Nolan, S. P. The measurement of intra-abdominal pressure as a criterion for abdominal re-exploration. Annals of Surgery. 199 (1), 28-30 (1984).
- Iberti, T. J., Lieber, C. E., Benjamin, E. Determination of intra-abdominal pressure using a transurethral bladder catheter: Clinical validation of the technique. Anesthesiology. 70 (1), 47-50 (1989).
- Fusco, M. A., Martin, R. S., Chang, M. C. Estimation of intra-abdominal pressure by bladder pressure measurement: Validity and methodology. Journal of Trauma. 50 (2), 297-302 (2001).
- Al-Abassi, A. A., Al Saadi, A. S., Ahmed, F. Is intra-bladder pressure measurement a reliable indicator for raised intra-abdominal pressure? A prospective comparative study. BMC Anesthesiology. 18 (1), 69(2018).
- De Waele, J. J., De Laet, I., Malbrain, M. L. Rational intraabdominal pressure monitoring: how to do it. Acta Clinica Belgica. 62, Suppl 1 16-25 (2007).
- Japiassú, A. M., et al. Measurement of intra-abdominal pressure in the intensive care unit: the opinion of the critical care physicians. Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 19 (2), 186-191 (2007).
- Ravishankar, N., Hunter, J. Measurement of intra-abdominal pressure in intensive care units in the United Kingdom: A national postal questionnaire study. British journal of anaesthesia. 94 (6), 763-766 (2005).
- Schachtrupp, A., et al. Evaluation of two novel methods for the direct and continuous measurement of the intra-abdominal pressure in a porcine model. Intensive Care Medicine. 29 (9), 1605-1608 (2003).
- Risin, E., et al. New technique of direct intra-abdominal pressure measurement. Asian Journal of Surgery. 29 (4), 247-250 (2006).
- Risin, E., Kessel, B., Ashkenazi, I., Lieberman, N., Alfici, R. A new technique of direct intra-abdominal pressure measurement: a preliminary study. American Journal of Surgery. 191 (2), 235-237 (2006).
- Wauters, J., et al. A novel method (CiMON) for continuous intra-abdominal pressure monitoring: Pilot test in a pig model. Critical Care Research and Practice. 2012, 181563(2012).
- Staelens, A. S., et al. Intra-abdominal pressure measurements in term pregnancy and postpartum: an observational study. PLoS One. 9 (8), 104782(2014).
- Rosenbluth, E. M., Johnson, P. J., Hitchcock, R. W., Nygaard, I. E. Development and testing of a vaginal pressure sensor to measure intra-abdominal pressure in women. Neurourology and Urodynamics. 29 (4), 532-535 (2010).
- Van Stappen, J., et al. Validation of a novel method for measuring intra-abdominal pressure and gastric residual volume in critically ill patients. Anaesthesiology Intensive Therapy. 46 (4), 245-254 (2014).
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