Name: 视神经鞘床旁超声:图像采集 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-08-18T13:50:00.000+00:00
Duration: 6 min 9 s
Description: 学习视神经鞘直径床旁超声的标准化图像采集方案，用于急诊科快速评估颅内压升高患者。该技术无创、可重复，适用于严重颅脑损伤患者的早期诊断与临床决策。

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本项目部分由美国政府通过其他交易协议（W81XWH-15-9-0001/W81XWH-19-9-0015）以及医疗技术企业联盟（MTEC）协议 19-08-MuLTI-0079 资助。

该操作符合机构人体实验伦理委员会的伦理标准以及1975年《赫尔辛基宣言》的要求。超声检查被视为最低风险的操作，因此无需患者签署书面知情同意书。
1. 探针选择
注意：视神经鞘直径（ONSD）床旁超声检查可使用多种不同的探头进行。为了评估疑似颅内压增高患者的异常情况，应选择线阵高频（5-14 MHz）探头来测量视神经鞘直径。不同制造商对探头的命名方式有所不同，但线阵探头通常呈扁平状，且探头名称中通常包含字母“L”。建议选择长度为37 mm或更小的探头。几乎所有尺寸的探头均可用于获取视神经的横断面图像，但较大的探头难以获得矢状面图像。使用长度为37 mm的探头可稳定地获取成人患者的横断面和矢状面图像，而55 mm的探头仅适用于部分成人患者，并非全部适用。一些具有代表性的探头型号如图1所示。
<ol>
	<li>按下选择扫描仪标签</li>
	<li>选择一个线性高频探头。在此设备上，选择L7HD。</li>
	<li>允许探头无线连接</li>
</ol>
2. 超声设备设置
<ol>
	<li>进入预设，选择Ocular （若可用）。若无此选项，则选择Small Parts。</li>
	<li>检查频率。使用本演示中的扫描仪时，频率显示在屏幕左下角帧速率旁边。大多数重症监护病房的床旁线性探头频率为 10 MHz，但也可使用 5–14 MHz 范围内的频率。</li>
	<li>对大多数成年患者，将深度设置为 4 cm。深度显示在图像右侧，可通过手指在触摸屏上上下滑动进行调节。</li>
	<li>将焦点区域设置为 2.5 cm。该位置由深度标尺上的箭头指示。</li>
	<li>检查机械指数（MI）和热指数（TI）。若使用眼科设置，这些参数将显示在图像上。确保 MI &#60; 0.23 且 TI &#60; 1.0。此外，确保声学输出（AO）功率保持在 20%–25% 范围内。 
	注意：与心脏或腹部超声扫描的一个关键区别是，眼科扫描应使用较低的功率。尽管在大多数床旁超声应用中对 MI 和 TI 关注较少，但在眼科成像中至关重要。为避免对精细的眼部结构造成损伤，MI 和 TI 必须保持在上述水平以下。若设备提供眼科预设，则默认已满足要求；若无此预设，可使用小器官（Small Parts）设置。</li>
	<li>将视频捕获时长设置为至少 4 秒。</li>
	<li>将模式设为B模式，即二维灰阶超声。 
	&#8203;注意：尽管 A 模式（一维）扫描传统上用于涉及黑色素瘤和视网膜脱离的眼科检查，但测量视神经鞘直径（ONSD）时以 B 模式为佳。此外，运动（M）模式对测量 ONSD 无实用价值。</li>
</ol>
3. 患者选择
<ol>
	<li>纳入标准：包括存在颅内压增高疑虑的患者，例如格拉斯哥昏迷评分低于8分的重度创伤性脑损伤患者，或其他创伤性脑损伤体征的患者。</li>
	<li>排除标准：唯一真正的排除标准是眼部外伤。应排除存在眼部外伤的患者。</li>
</ol>
4. 患者体位
<ol>
	<li>将患者置于标准体位，床头抬高30°，因为大多数患者位于重症监护室（ICU）。然而，检查也可在患者坐起或仰卧位时进行。 
	&#8203;注意：在眼科门诊，当患者因其他指征接受扫描时，会要求其移动眼球，使视神经走行拉直，从而自眼球向后方直接延伸。然而，在严重创伤性脑损伤的情况下，患者将无法配合完成此类动作。</li>
</ol>
5. 扫描技术
<ol>
	<li>涂抹超声耦合剂以覆盖整个探头长度，通常需要几毫升。</li>
	<li>闭合患者的 eyelid，并使用透明薄膜敷料固定 eyelid 处于闭合状态，以防止检查过程中发生角膜擦伤或其他眼部损伤。见图2。 
	注意：在紧急情况下，可在 eyelid 闭合时直接将耦合剂涂抹于其上，但应尽可能避免此操作。</li>
	<li>定位探头以获取横断面图像。见图3。将探头中心对准瞳孔，并在眼球上方扫动或扇形移动探头，使视神经显影。眼球呈明显低回声，其后方可见清晰的回声转变。视神经表现为位于眼球后方的线性低回声结构，而其鞘膜则表现为神经周围的高回声边界。 
	注意：通常需要将探头向内侧倾斜约10°–15°，以找到视神经与眼球后部接触的位置。</li>
	<li>获取合适的图像视野。
	<ol>
		<li>尽量获得视神经从眼球后方直接向后走行的图像。对于无法配合调整眼球位置的患者，可能难以实现此视野。</li>
		<li>确保在眼球后方3 mm处可见视神经。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>获得合适视野后，开始录制视频。</li>
	<li>回放视频，直至观察到视神经鞘的最大直径。</li>
	<li>或者，在达到最大视神经鞘直径（ONSD）时按下冻结按钮，并使用回放滑块确认已捕获最大ONSD。该冻结按钮图标形似一片雪花。</li>
	<li>测量视神经。
	<ol>
		<li>按下标注按钮，选择距离卡尺工具。使用卡尺功能，从视神经与视网膜连接处向后测量3 mm（见图4）。</li>
		<li>再次按下距离卡尺工具，测量视神经鞘最外侧的边界。由于颅内压升高时主要表现为鞘膜扩张，因此测量鞘膜的外径至关重要。</li>
		<li>按下屏幕右下角的保存按钮以保存标注后的图像。该品牌设备的此按钮图标形似相机。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>获取矢状面图像。
	<ol>
		<li>将探头中心对准眼球，如图3B所示。 
		注意：在矢状面进行测量的额外益处尚不明确，但由于操作简便且对患者风险极低，建议尽可能获取最大信息以辅助临床决策。部分作者9建议取横断面与矢状面测量值的平均值，以减少技术差异带来的影响。</li>
		<li>采用与横断面成像相同的步骤（即步骤5.3–5.8），获取合适的图像并测量ONSD。若探头长度超过37 mm，可能无法获得矢状面图像。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Hansen, H. C., Helmke, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+the+optic+nerve+sheath+response+to+changing+cerebrospinal+fluid+pressure%3A+ultrasound+findings+during+intrathecal+infusion+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Validation of the optic nerve sheath response to changing cerebrospinal fluid pressure: ultrasound findings during intrathecal infusion tests.</a> Journal of Neurosurgery. 87 (1), 34-40 (1997).</li>
<li>Bauerle, J., Lochner, P., Kaps, M., Nedelmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-+and+interobsever+reliability+of+sonographic+assessment+of+the+optic+nerve+sheath+diameter+in+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroimaging%22%5BJournal%5D)">Intra- and interobsever reliability of sonographic assessment of the optic nerve sheath diameter in healthy adults.</a> Journal of Neuroimaging. 22 (1), 42-45 (2012).</li>
<li>Lochner, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-+and+interobserver+reliability+of+transorbital+sonographic+assessment+of+the+optic+nerve+sheath+diameter+and+optic+nerve+diameter+in+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ultrasound%22%5BJournal%5D)">Intra- and interobserver reliability of transorbital sonographic assessment of the optic nerve sheath diameter and optic nerve diameter in healthy adults.</a> Journal of Ultrasound. 19 (1), 41-45 (2016).</li>
<li>Shokoohi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optic+nerve+sheath+diameter+measured+by+point-of-care+ultrasound+and+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroimaging%22%5BJournal%5D)">Optic nerve sheath diameter measured by point-of-care ultrasound and MRI.</a> Journal of Neuroimaging. 30 (6), 793-799 (2020).</li>
<li>Montorfano, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mean+value+of+B-mode+optic+nerve+sheath+diameter+as+an+indicator+of+increased+intracranial+pressure%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Ultrasound+Journal%22%5BJournal%5D)">Mean value of B-mode optic nerve sheath diameter as an indicator of increased intracranial pressure: A systematic review and meta-analysis.</a> The Ultrasound Journal. 13 (1), 35(2021).</li>
<li>Jeon, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+optic+nerve+sheath+diameter+with+directly+measured+intracranial+pressure+in+Korean+adults+using+bedside+ultrasonography%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Correlation of optic nerve sheath diameter with directly measured intracranial pressure in Korean adults using bedside ultrasonography.</a> PLoS One. 12 (9), e0183170(2017).</li>
<li>Maissan, I. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasonographic+measured+optic+nerve+sheath+diameter+as+an+accurate+and+quick+monitor+for+changes+in+intracranial+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Ultrasonographic measured optic nerve sheath diameter as an accurate and quick monitor for changes in intracranial pressure.</a> Journal of Neurosurgery. 123 (3), 743-747 (2015).</li>
<li>Sedwick, L. A., Burde, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unilateral+and+asymmetric+optic+disk+swelling+with+intracranial+abnormalities%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Unilateral and asymmetric optic disk swelling with intracranial abnormalities.</a> American Journal of Ophthalmology. 96 (4), 484-487 (1983).</li>
<li>Chen, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasonic+measurement+of+optic+nerve+sheath+diameter%3A+a+non-invasive+surrogate+approach+for+dynamic%2C+real-time+evaluation+of+intracranial+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Ultrasonic measurement of optic nerve sheath diameter: a non-invasive surrogate approach for dynamic, real-time evaluation of intracranial pressure.</a> British Journal of Ophthalmology. 103 (4), 437-441 (2019).</li>
<li>Copetti, R., Cattarossi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optic+nerve+ultrasound%3A+artifacts+and+real+images%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Optic nerve ultrasound: artifacts and real images.</a> Intensive Care Medicine. 35 (8), 1488-1489 (2009).</li>
<li>Aspide, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+proposal+for+a+new+protocol+for+sonographic+assessment+of+the+optic+nerve+sheath+diameter%3A+The+CLOSED+protocol%5BTitle%5D)+AND+%22Neurocrit+Care%22%5BJournal%5D)">A proposal for a new protocol for sonographic assessment of the optic nerve sheath diameter: The CLOSED protocol.</a> Neurocrit Care. 32 (1), 327-332 (2020).</li>
<li>Robba, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+non-invasive+measurement+of+intracranial+pressure+in+neurointensive+care%3A+A+prospective+observational+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Medicine%22%5BJournal%5D)">Ultrasound non-invasive measurement of intracranial pressure in neurointensive care: A prospective observational study.</a> PLoS Medicine. 14 (7), e1002356(2017).</li>
<li>Anas, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transorbital+sonographic+measurement+of+normal+optic+sheath+nerve+diameter+in+Nigerian+adult+population%5BTitle%5D)+AND+%22The+Malaysian+Journal+of+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Transorbital sonographic measurement of normal optic sheath nerve diameter in Nigerian adult population.</a> The Malaysian Journal of Medical Sciences. 21 (5), 24-29 (2014).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

该方案最关键的步骤是确保使用正确的设置参数，例如眼科或小器官模式，以尽量减少传递到眼睛的能量。此外，必须确保测量的是视神经而非伪影扩散信号。
在诊断性POCUS中，视神经鞘直径（ONSD）的评估非常适合用于检查创伤性脑损伤患者是否存在颅内压（ICP）升高。尽管有创颅内压监测仍是准确测量ICP的金标准，ONSD POCUS可作为一种优秀的无创替代方法，用于评估ICP升高是否存在及其程度。在先前的一项研究中，就诊断效能而言，ONSD与有创测量方法的相关性优于其他基于超声的技术，例如动脉和静脉经颅多普勒超声12。虽然大多数重度TBI患者会置入监测设备，但在院前环境、急诊室、资源有限的医疗机构或患者意识状态意外改变等紧急决策场景中，当尚未置入颅内监测装置时，POCUS尤为有用。然而，ONSD POCUS也存在一些局限性。首先，重度TBI患者无法遵从特定指令（例如调整视线以协助识别鞘膜结构），可能会影响获得足够质量图像的可行性。
该技术的另一局限性在于视神经鞘直径（ONSD）临界值存在差异...

本方案的目的是使床旁医护人员能够利用床旁超声以无创方式快速评估患者是否存在颅内高压。近年来，随着床旁超声（POCUS）的发展，床旁决策与治疗能力得到了显著提升。POCUS 是指由患者的主要治疗医师在床旁使用超声进行诊断或指导操作。本文重点介绍视神经鞘的诊断性床旁超声检查。
该技术的原理在于视神经及其鞘与中枢神经系统相通。具体而言，蛛网膜下腔从颅内延伸并包绕视神经。因此，当颅内压升高时，视神经鞘会随之扩张。已有磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）研究证实，视神经本身的大小在颅内压升高时并不改变，而视神经鞘则会发生扩张。眼球内的玻璃体对声波具有良好的透射性，使得视神经在超声图像上清晰可见，表现为一个低回声结构，附着于眼球后部，其周围可见视神经鞘的影像。基于上述原因，视神经鞘超声已被用于检测升高的颅内压，从而有助于诊断可能危及生命的颅内压增高情况1。
然而，尽管ONSD POCUS具有重要的临床意义，医生在使用该技术方面的熟练程度参差不齐2,3，这限制了该技术的合理应用4。本研究旨在描述一种高效且全面的诊断性ONSD POCUS图像采集方案，并展示临床实践中常见的异常表现。文献中已报道了多种成像方案，这些方案在结构解读、超声设置、标记点放置和扫描技术方面存在差异5。不同的标记点对颅内压（ICP）变化的敏感性不同，其位置选择会影响区分正常与高ICP患者的能力。基于上述原因，本文提出一种标准化的技术，以获取视神经鞘图像并实现一致性的测量。
测量位置和技术的差异导致了判断视神经鞘是否异常的标准存在显著差异5,6。在最近的一项荟萃分析中，无颅内高压患者的平均视神经鞘直径（ONSD）为4.1 mm，而颅内压（ICP）升高患者的平均ONSD为5.6 mm。通常认为视神经鞘扩张的临界值为5.5 mm，但如果已有基线数据，ONSD相对于基线值的变化更具预测价值。在重度创伤性脑损伤（TBI）的情况下，双眼的ONSD似乎同步变化7。&#160;尽管存在单侧ONSD增大的个别病例，但这种情况较为罕见8。
在重度创伤性脑损伤（TBI）人群中，测量视神经鞘直径（ONSD）还面临额外的挑战。重度TBI患者（定义为格拉斯哥昏迷评分&#60;8）意识不清，无法遵从指令。这意味着对此类人群的视神经测量方法，与在眼科门诊择期评估视神经炎的患者所采用的方法不同。A型超声可用于能够长时间保持眼球静止的配合患者，以测量视神经，但该技术在TBI患者中并不适用，因此B型超声是标准技术（见下文步骤2.7）。
对于存在颅内压增高风险但未置入颅内压监测装置的患者，应考虑采用本方法和操作方案。特定患者群体包括在院前或急诊环境中临床怀疑有创伤性脑损伤的创伤患者。此外，在重症监护病房（ICU）中出现神经系统状态突然变化的患者也适合进行视神经鞘直径床旁超声（ONSD POCUS）检查。

<table><tbody><tr><td>配备 USB-C 2.0 的 Butterfly iQ+</td><td>Butterfly</td><td>n/a</td><td>用于获取其中一幅图像</td></tr><tr><td>Clarius L7HD 便携式超声设备</td><td>Clarius</td><td>n/a</td><td>用于获取其中一幅图像</td></tr><tr><td>超声耦合凝胶</td><td>Parker</td><td>n/a</td><td>用于获取所有图像</td></tr><tr><td>透明敷料</td><td>3M</td><td>9534HP</td><td>用于保护眼睛</td></tr></tbody></table>

视神经鞘床旁超声：图像采集

Optic Nerve Sheath Point of Care Ultrasound: Image Acquisition

本方案的目标是建立一种标准化的方法，用于获取视神经鞘的图像并测量视神经鞘直径（ONSD）。由于方法学上的差异，传统上利用诊断性超声测量ONSD以检测颅内高压面临诸多问题。测量技术的不一致性限制了ONSD作为无创床旁颅内压（ICP）监测工具的潜力。然而，若能建立一种透明且一致的ONSD测量方法，则有助于将其确立为一种有效且可靠的颅内高压识别手段。这一点尤为重要，因为该方法在急性医疗环境中具有很高的敏感性和特异性。本叙述性综述详细描述了ONSD点-of-照护超声（POCUS）图像的获取过程，包括患者体位、探头选择、探头放置、图像采集顺序以及图像优化。此外，还提供了视觉辅助工具，以协助图像采集过程中的实时操作。对于怀疑存在颅内高压但尚未置入颅内监测装置的患者，应考虑采用此方法。

在视神经鞘的POCUS检查中，可观察到多种影像表现，同时测量过程中也可能存在若干误区。图5显示，当眼球处于中立位时，视神经通常以一定角度向后延伸。例如，在因视神经炎接受择期眼部超声检查的患者中，通常会要求患者移动眼球以拉直视神经，便于沿神经长轴测量其直径。然而，对于怀疑有创伤性脑损伤（TBI）的患者，通常无法配合执行指令，因此必须在一定角度下测量视神经鞘的横径。
另一个可能出现的潜在问题是测量了视神经本身而非其鞘膜。如果未使用适当的设置，或使用了低分辨率探头（例如通过USB线缆驱动的探头），则可能难以观察到鞘膜，如图6所示。该图展示了同一患者的两幅图像，其中一幅显示了视神经鞘膜，而另一幅使用低分辨率探头获得的图像中仅可见视神经。为确保测量准确性，必须能够清晰观察并测量视神经鞘膜。视神经本身的大小在颅内压升高时并不会发生显著变化，因此若误测视神经而非其鞘膜，可能导致测得数值偏低而产生误导。
还有一些伪影可能干扰...

视神经鞘直径（ONSD）的即时超声（POCUS）已被证明在识别颅内压增高（ICP）患者方面具有临床价值。然而，由于该POCUS检查缺乏标准化操作技术，限制了其广泛应用。本文提出了一种适用于急症诊疗环境的标准化图像采集方案。

本方案的目的是建立一种标准化方法，用于获取视神经鞘影像并测量视神经鞘直径。

视神经鞘直径的即时超声检测是一种识别颅内压增高患者的有用技术。由于该技术无需任何侵入性操作，因此不仅可在重症监护病房外使用，还可应用于急诊室，甚至可能在院前环境中使用。该技术可在患者到达后立即实施，且易于重复操作。然而，由于缺乏标准化，其广泛应用受到阻碍。本文中，我们提出了一种标准化的采集方案。该技术主要针对严重创伤性脑损伤患者。它可以帮助判断是否存在颅内压升高，这可能需要特定的治疗。首先，按下超声设备上的“选择探头”选项卡，选择线阵高频探头。等待探头通过无线方式连接。设置超声设备时，进入应用程序并选择眼部或小器官模式。检查扫描仪的频率。对于成年患者，将扫描深度设置为4厘米。通过在触摸屏上向上或向下滑动来调节深度。将焦点区域设置为 2.5 厘米。检查机械指数和热指数。将视频采集时长设置为至少四秒。然后选择B模式，并选择二维灰阶超声。适合接受此操作的患者包括怀疑有颅内高压者，例如严重创伤性脑损伤患者。排除有眼部外伤的患者。将患者置于默认体位，床头抬高30度。进行扫描时，在探头长度范围内涂抹超声耦合剂。闭合患者的 eyelid，并使用透明薄膜敷料固定其闭合，以防止角膜擦伤或眼部损伤。将探头置于 pupil 上方以获得横切面图像。将探头中心对准 pupil，并在眼球上方进行扫查或扇形移动。眼球表现为低回声，眼后部可见清晰的过渡区。视神经位于眼球后方，呈线性低回声结构，可据此识别。神经鞘表现为视神经周围的低回声边界，可见。尝试获取视神经从眼球后方直接向后走行的视野。确保在眼球后方3毫米处仍能清晰看到视神经。获得合适视野后，录制视神经鞘的视频。然后回滚视频，直到观察到视神经鞘的最大直径。或者，在达到最大视神经鞘直径时按下冻结按钮，并使用回放滑块确认已捕获最大视神经鞘直径。要测量神经，按下标注按钮，选择距离卡尺工具。使用卡尺功能，从视神经与视网膜连接处向后测量三毫米。再次按下距离卡尺，测量视神经鞘最外侧的边界。通过点击屏幕右下角的保存按钮，保存已标注的图像。为了获得矢状面图像，将探头中心对准眼睛。遵循相同的步骤。对于横断面图像，获取一幅清晰的图像并测量视神经鞘直径（ONSD）。进行测量时，当眼球处于中立位置，视神经通常以一定角度向后走行。可要求患者移动眼球，使视神经向正后方走行。对于无法遵从指令的患者，例如创伤性脑损伤患者，视神经将仍以一定角度向后走行。如果神经并非笔直向后延伸，建议沿其长轴进行测量。同时必须注意潜在的误区，例如将视神经与其鞘膜混淆，或使用的设备设置或探头分辨率不足，无法区分鞘膜与神经。此外，声学伪影（如辉斑效应）可能产生干扰并导致误读。后部眼球结构产生的开花伪影显示，无圆形的视神经头，无鞘膜，且阴影呈非常明显的矩形。而当视神经及其鞘膜可见时，可清晰看到视神经的圆形头部及鞘膜结构。在床旁超声测量视神经鞘直径时，常见的困难是在扫查过程中难以找到视神经。可通

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