Summary
介绍了一种利用床边单孔技术记录重型颅脑损伤患者多模态监测信号的方法。
Abstract
颅内压监测 (ICP) 是包括创伤性脑损伤在内的严重急性脑损伤患者重症监护管理的基石。虽然比较方案中的海拔是常见的, 但关于这些比较方案海拔的测量和处理数据相互矛盾。人们日益认识到, 脑组织供求平衡的变化至关重要, 因此需要测量多种模式。方法不是标准的, 因此本文提供了一个床边的描述, 单一的毛孔方法, 以多方式监测, 允许通过探针, 旨在测量不仅 ICP, 但脑组织氧气, 血液流动,颅内脑电图。介绍了患者选择标准、手术程序以及在重症监护期间固定探头的实际注意事项。这种方法是易于执行, 安全, 有保障, 和灵活的采用各种多方式监测方法, 旨在检测或防止继发脑损伤。
Introduction
严重的脑损伤, 如创伤性脑损伤 (TBI) 或蛛网膜下腔出血, 可能导致昏迷, 这是一种临床状态, 患者对其环境没有反应。神经外科医生和神经强化者严重依赖临床神经检查, 但严重的脑损伤可能会导致无法检测到与大脑生理环境有关的变化: 颅内压升高 (ICP), 减少脑血流, 或非惊厥癫痫发作和扩散去极化。这些生理障碍可导致进一步的损伤, 称为继发性脑损伤。
严重创伤性脑损伤后, ICP 的升高很常见, 可能导致血液流动减少, 从而导致继发性脑损伤和神经恶化。ICP 中的升高记录在89% 的患者中, 1 和神经恶化发生在四分之一, 死亡率从9.6% 上升到 56.4%2。因此, ICP 的测量是继发性脑损伤发展最常用的生物标志物, 有大脑创伤基金会3的 iib 推荐。
ICP 的测量是50多年前首创的,4使用导管, 导管是通过一个麻钻颅骨造口术引入 (通常被互换称为一个毛孔), 通常创建在额骨在瞳孔中线刚刚前到冠状缝合线, 并通过进入心室。然而, 这些外心室引流导管 (Evd) 需要中线解剖, 这并不总是存在后, 严重的脑损伤, 和错位可能会损害深部结构, 如丘脑。虽然 evd 允许引流脑脊液作为一个潜在的治疗方案, 但 evd 的出血率平均为 6-7% 5,6.
通过毛孔引入骨髓内压力监测仪, 是出血率为 3-5%7,8 的常见替代品和辅助剂。这些较小的探头位于头骨内表下2-3 厘米处, 可连续测量压力, 但没有像 Evd 那样排出脑脊液的选项。现有的队列研究9和 meta 分析10,11表明将 icp 作为继发性脑损伤的标志物可以提高生存率;然而, 一项随机对照试验比较了 ICP 的治疗基于神经检查单独与测量 icp 未能证明效益 12。
神经外科和神经重症监护的进展使人们认识到, 大脑生理学比单独的 ICP 要复杂得多。研究表明, 大脑 13损伤后, 大脑内的自我调节功能受损, 导致区域脑血流调节的变化。此外, 使用颅内脑电图 (ieeg) 电极的记录, 可以识别非惊厥发作的负担14和扩散的去极化15 。改善脑组织氧 (PbtO2) 的策略被证明是治疗的目标, 并在大型多中心第二阶段临床试验16中被证明是可行的。
本文介绍了一种技术, 允许同时测量多种模式--包括 ICP、PbtO2、rCBF 和 iEEG--在需要密集的严重急性脑损伤患者的床边放置一个简单的单毛孔孔护理。包括患者的选择和手术方法, 这项技术包括在内。这项技术特别允许放置多个探针, 以提供有针对性的监测多个生理参数, 这可能提供一个更敏感和具体的预警系统的继发性脑损伤。
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Protocol
该协议是作为护理标准制定的。辛辛那提大学机构审查委员会放弃知情同意, 批准追溯使用在护理过程中收集的数据。
1. 患者选择
-
识别急性脑损伤 (创伤性脑损伤、中风) 的患者。
注:外科和重症监护队之间的合作讨论对于确保就哪些急性脑损伤过程需要监测达成共识至关重要。- 排除可能影响临床检查的混淆, 包括酒精含量升高或有毒暴露。
- 排除神经外科手术的禁忌症, 包括但不限于血小板和 lt;100 G/dl, 国际归一化比率 & gt;1.5, recent administration of non-vitamin K antagonist anticoagulants;在双抗血小板 (如阿司匹林和氯吡格雷) 上应谨慎使用。
- 执行格拉斯哥科马量表得分。如果患者表现出以下命令, 或者由于失语症不能遵循命令, 眼睛自发或发出声音, 则将被排除在外。
- 一旦患者被认为有资格进行高级神经监测, 在讨论手术的风险和好处后获得手术同意。
请注意:风险包括严重出血的总体风险1.9% 和理论上的感染风险。好处包括监测有针对性的治疗的颅内参数的能力, 虽然没有一级证据表明使用任何颅内监测方式。
2. 场地和皮肤的准备
- 确定螺栓放置的正确位置。这将是11厘米从鼻腔或1厘米前冠状缝合和2-3 厘米侧向约瞳孔中线。
- 夹毛在头皮的区域, 通过它螺栓将被放置在步骤2.1 中确定。然后再次重新识别正确的位置, 并用笔或标记进行标记。
- 通过使用胶带或其他固定策略固定头部, 以确保头部在毛孔放置过程中不会移动。
- 使用 betadine 溶液对该区域进行消毒, 使准备好的区域完全干燥。
请注意:商用氯己定溶液可能含有因神经毒性而与脑脊液接触时不使用的迹象。 - 使用 10 cc 1% 利多卡因与肾上腺素, 提供足够的镇痛在步骤2.2 标记的位置。从皮肤开始, 形成一个大的小麦, 然后将针头推进到骨膜表面, 并在针头慢慢地收回到皮肤表面时注射几个 cc。
3. 设备的准备
-
使用以下设备设置无菌工作台。
- 准备一套颅骨通道或类似的仪器, 包括手术刀刀片、止血器、钳子、纱布和手持式麻花钻。
- 打开颅内监测器到无菌场 (表 1和材料表), 包括 (i) 四腔螺栓套件和锁紧螺母 (最多 4个);此套件还将包括一个5.3 毫米颅骨钻头, 用于手持式麻花钻 (步骤 3.1.1);(二) Icp/pbto2探测器;(iii) rCBF 探头;(iv) 带花柱的深度电极;(v) 可选 (未显示), 70 微透析螺栓导管或其他颅内探针。
- 将每个探头通过锁紧螺母螺纹, 然后通过螺栓的一个流明插入。Icp/pbto2探头是最厚的探头, 优先放置在最高的流明中, 而其他探针可以通过任何剩余的流明来安装。
- 测量从螺栓末端到每个探头尖端的距离为 2.5-3 厘米. 前进深度电极, 直到最近端电极就在螺栓末端之外。
- 将探头与螺栓末端的适当距离放置后, 请将锁紧螺母拧紧螺栓的管腔, 然后将探头本身固定在探头上。
- 一旦锁紧螺母紧了, 将螺母从流明中松开, 并将每个探头取下, 并将其锁定螺母固定到位。放置在螺栓旁边的无菌工作台上。
4. 钻一个毛刺孔
- 使用手术刀在麻醉区域创建1-2 厘米的切口 (步骤 2.5)。使用钝尖仪器分离腔下组织, 暴露骨膜。
- 插入并使用六角钻头将 5.3 mm 钻头拧紧到颅骨钻头上。
- 将颅骨钻头垂直于颅骨。旋转钻头时使用连续压力。继续钻取, 直到有一个触觉变化的压力。一旦钻得更难, 头骨的内表就已经到达了。继续在反向上支撑下进行钻孔, 以避免将钻头浸入皮层。
- 取出钻头, 用治疗剂或止血器清除任何骨片或碎片的毛刺孔。
- 使用手术刀刀片以十字的方式切割硬脑膜。确认硬脑膜已完全打开。
请注意:一些从业者可能会使用替代方法, 如使用 18 G 针打孔硬脑膜使用触觉反馈, 直到硬脑膜被充分打开。无论采用何种技术, 适当的十二指肠切除术都是至关重要的, 不完全的椎体切除术可能会导致难以通过薄、灵活的导管或导管定位不当。
5. 插入颅骨螺栓
- 用塑料机翼抓住螺栓, 用坚定的顺时针扭转运动穿过毛刺孔。注意不要过度收紧, 这可能会压缩相邻的皮肤和软组织。
请注意:脑脊液可能会从螺栓的腔中上升, 特别是在颅内压增加的情况下。 -
插入每个预先测量的探头, 直到锁紧螺母与流明相遇。
- 硬脑膜可能会产生阻力, 特别是对较薄的探头。首先插入最薄的探头, 这可能有助于避免通过阻力。
- 将深度电极插入, 并将其放置在适当的位置。一旦放置并拧紧腔, 轻轻地从探头上松开锁紧螺母, 以卸下样式, 然后重新拧紧。
请注意:一旦所有探头都锁定在它们通过的流明上, 手术的无菌部分就完成了。
6. 保护探头的安全
- 有可用的人员连接 Icp/pbto2探头到床边监测仪, 以评估颅内压和脑组织的氧气。
- 使用丝绸或其他耐用的胶带, 轻轻地循环每个探头, 并将其胶带到它的流明。这就产生了应变阻力。请注意, 不要在探头中创建 "kink", 因为它们具有可能中断的薄组件。
- (可选) 使用大型 6 "x 2" 茶杯或闭塞的石油纱布薄带包裹螺栓底部, 从而减少皮肤到钻孔界面的暴露。闭塞的石油纱布还提供抑菌功能。
- 运输前, 使用编织纱布包裹整个螺栓, 将卷内的每个未堵塞探头都包裹起来, 并用丝带将末端贴上。这可确保在进出手术或放射性床的过程中, 不会意外地拉扯未堵塞探头的松动端。
7. 验证探头数据
- 一旦记录了初始 ICP, 如果临床上合适, 请订购非对比头计算机断层扫描 (CT), 以验证螺栓和探针的位置, 这应该位于额皮质下白质中。这也将暴露任何不良事件, 如硬膜下或实质内出血, 很少发生在放置过程中。
-
在验证探头的位置后, 将所有探头插入本地数据记录系统 (设备会有所不同)。执行一些简单的数据验证步骤, 可用于每种方式, 以确保信号按计划记录:
- 对于颅内压, 验证是否存在脉动波形。icp/pbto2 探头测量的 ICP 数据会在本地记录系统上生成可见的波形。
- 对于脑组织氧气, 首先检查大脑的温度, 并验证温度是否与另一个部位 (膀胱、食管) 测量的核心体温相似。其次, 通过将患者的激发氧 (Fio2) 比例临时增加到 1.0 (100%) 来验证监视器的响应能力。
请注意:在15分钟内, Pbto2应至少增加10毫米汞柱。如果没有, 溶解氧的扩散受到一个小的血肿 (检查 CT 扫描从步骤 7.1) 或局部微创伤所引起的探头本身的位置。考虑稍微松开锁紧螺母, 将探头顺时针旋转 90°, 并重新拧紧锁紧螺母, 以防探头的氧气进入表面上积累少量凝血。 - 对于脑血流, 首先等待初始测量, 探头可能需要长达6分钟的时间才能建立稳定的热场。
- 确保血流探头温度在脑组织温度的0.7°c 以内。
请注意:如果较低, 血液流动探头可能太浅, 需要先进。 - 确保探头放置辅助 (PPA) 号 (与7.2.3.1 中的血流探头温度同时生成) 读和 lt;2。
请注意:这种测量是由一个机械探头进行的, 它能感觉到与脉动有关的探头的位移, 其数值范围从 0.0 (稳定的热场) 到 10.0 (附近的脉动血管使热场过于不稳定, 无法产生 rCBF)。如果 PPA 是 & & gt;2, 请考虑将探头拉回0.25-0.5 厘米。
- 确保血流探头温度在脑组织温度的0.7°c 以内。
- 对于深度脑电图 (EEG), 目视检查信号。
请注意:深度电极需要一个接地电极和参考电极。当地的电诊断技师将能够协助放置这些电极。正确记录的 EEG 应在 0.5 hz 的高通滤波器和 50 hz 的低通滤波器中显示15μvmm 刻度的频率混合物, 动态范围±200–400μv。如果看不到这一点, 可能值得核实参考或地面的位置。
8. 患者护理
请注意:手术后, 没有进一步的疼痛控制是必要的, 也不需要预防性抗生素。
- 在临床监测期结束时, 首先分别取出每个探头, 将螺栓卸下。然后, 逆时针旋转螺栓, 直到它从头骨松动, 可以被删除。
- 使用无菌技术缝合皮肤开口, 并监测部位是否有脑脊液泄漏、出血或肿胀。
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Representative Results
最近发表了在43例严重 TBI 患者中使用这种方法的经验。患者选择限制了符合条件的患者人数, 但只关注一级创伤中心的 TBI 患者, 每月约有2名患者。这一数字是根据医院的数量确定的, 如果考虑进行额外的急性脑损伤监测, 例如出血性中风, 这种数字可能会增加。
根据个别机构的喜好, 可在非手术严重的患者或已接受手术的患者中进行安置 (图 1)。这项技术是在损伤的中值 12.5 h (四分位间范围 [IQR] 9.0–21.4 h) 内进行的, 探针的中位数为 97.1 h (IQR 46.99-124.6 小时)17。放置通常是在非显性额叶内, 除非有禁忌症。四分之三的螺栓放置在优势额叶放置对侧之前的颅骨切除术。尽管如此, 在 TBI 中, 这一战略在大多数情况下导致了在受伤的叶内的安置。使用这种技术很少发生错位, 仅发生在 6/42 (14.3%)患者的人数;设备测量很少受到影响17。
在螺栓插入时, 床头放置不会导致不良事件。在随访 CT 上, 40.5 的17例患者发现小区域的探针周围血肿、肺头肌或骨片.然而, 与其他进行类似监测的机构18的经验相呼应, 只有一个扩张的血肿被认为是大出血。在这种情况下, 不建议手术或医疗干预, 患者结果被认为没有受到影响。在包括 tbi 和蛛网膜下腔出血在内的两个队列中, 明显出血的总比率为 1.9%,17, 18.
一旦设备到位, 可能会发生设备脱位, 并被描述为与探头的大小、它们留在原地的时间长度以及移动、转移和照顾这些病人群体的相对复杂性有关。一半以上的患者在录音期结束前至少经历了一次探头的脱落, 其中大部分是 rCBF 探头。限制运输可以减轻这种风险: 患者乘坐的旅行次数似乎与设备被拆除或不再工作有关 (Wilcoxon 等级总和测试, p = 0.03)17。尽管如此, 这种技术已导致测量所有模式的所有方式在90% 以上的放置和大多数探头仍然存在, 并产生连续数据 & gt;90% 的记录期。
图 1: 多模式监测探头的临床和放射学放置.(a) 带有三个探头的螺栓的外观, 如固定探头或包装前的标记。(b) 侦察 ct 图像 (分别为冠状和矢状), 显示头骨内表下方约1.5 厘米 (深度) 和2-3 厘米 (Icp/pbto2, rcbf)的轨迹。(c) 非手术重度 tbi 后的轴向 ct, 置入良好。注意与标准窗口, 相对密集的探针可能掩盖微妙的探针周围血肿。(d) 手术严重 tbi 后的轴向 ct, 显示螺栓和探针对侧放置到血管切除术部位。(e) 非手术严重 tbi 后探针的放置不正确 (深度)。请注意, 探针正接近侧脑室的额角, 这表明它们在头骨内表下方的 gt;3 厘米处。这种放置可能会影响探头获得的测量结果, 尽管放置较浅, 而不是深, 更容易造成 rCBF 和 Pbto2测量的问题。请点击这里查看此图的较大版本.
| 设备 | 测量 | 测量方法 | 采样分辨率 |
| 四腔螺栓套件 | 那 | 那 | 那 |
| 2探头 | Icp | 微型应变片 | 125赫兹 |
| PbtO2 | 光纤 | 125赫兹 | |
| Ict | 热敏电阻 | 那 | |
| rCBF 探头 | rCBF | 远端热敏电阻 | 1赫兹 |
| Ict | 近端热敏电阻 | 1赫兹 | |
| K | 远端热敏电阻 | 每次重新校准 | |
| 深度电极 | 脑电图 | 铂金电极 | ≥256 Hz |
| 70微透析螺栓导管 | 乳酸、丙酮酸、葡萄糖、甘油和谷氨酸 | 间质流体的酶法测量 | 小时 |
表 1: 颅内探针.本文中使用的探头的名称及其测量和采样分辨率。请注意, 这是一份具有代表性的探头清单, 可用于多方式监测, 但并不代表可能在商业上可获得的潜在方式的详尽清单。脑电图 = 脑电图;ICP = 颅内压;ICT = 颅内温度;PbtO2 = 脑组织氧气;rCBF = 局部脑血流。
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Discussion
本文提供了一种将多探针引入急性脑损伤后大脑的方法的实用元素, 以促进多模态方法对继发性脑损伤背后的生理理解。现有的脑外伤基金会指南建议在创伤后的特定患者中使用颅内压监测 (IIb 级)3, 尽管有证据表明, 即使在大容量 i 级创伤下, 也可以不同地进行这种监测中心19,20。这在一定程度上可能是由于技术 (心室引流与实质探针 )、解剖 (中线移位或切片状心室的存在) 和医生偏好之间的差异。无论如何, 越来越多的证据表明, 仅对 ICP 的测量可能不足以检测和减轻继发性脑损伤。
通过螺栓插入多个探头提供了一种可靠的方法来监测病人的关键护理所需的时间, 虽然经常发生切除或停药的情况, 但这在一定程度上与病人的运输有关。经过初步经验, 实施了本议定书中的额外保障措施, 如应变缓解措施。通过对比, 隧道探针可能更容易被牵引和脱位, 因为探头的长度不允许用于将 Evd 就地固定。有人认为, 隧道探针可能是有益的, 可以得到充分的保护, 以避免磁共振成像 (MRI) 不相容性和伪影, 但许多探针不符合 MRI 兼容, 无论固定21。重要的是, 使用多方式监测的目的是在许多患者前往 MRI 的急性时期提供时间确定的数据。这里描述的患者在12.5 小时的中位内接受了监测, 并在创伤后4天的中位监测, 从而能够在合理的时间内进行高级成像。
使用单一的颅距可降低程序风险, 严格的患者进入标准限制了与药物或凝血病有关的并发症的可能性。这里报告的小出血率与 evd 文献22、23中记录的周围探针出血的发生率一致, 尽管这些报告并不一致。使用这里描述的方法的大出血率低于 EVD 文献中报告的比率, 仅略高于与单实质内监测仪相关的大出血率。除了相对较低的整体手术风险外, 使用一个标准化的毛孔是一个床头手术, 它允许这种技术在危重病人身上进行, 太不稳定, 无法转移到手术套间, 也可以由从业者使用。床头程序特权, 如神经外科房屋工作人员或神经密集者。
有几个限制出现使用一个毛孔放置在柯彻的点神经监测。首先, 毛孔的大小和螺栓的使用排除了额外显示器的放置, 例如根据大脑合作研究的建议, 将带电极作为检测扩散去极化的黄金标准损伤去极化 (COSBID) 合作24。其次, 实质内监测的空间分辨率可能不足以检测距离探头较远的继发性脑损伤的特征。虽然大多数时间监测仪被放置在受伤的皮层附近, 这种方法仅限于额叶监测, 这可能会错过病变的发展或演变, 例如, 在颞叶或顶叶皮层。虽然这种方法不能提供对脑组织的全球评估, 但持续监测脆弱大脑区域的能力提供了实时患者护理决策的优势。
这里介绍的方法是灵活的, 允许多个探头的基础上, 可在当地的设备。例如, 测量微透析的探头可以通过螺栓添加到第四个端口, 而无需对现有协议进行实质性修改。同样, 如有必要, 可以排除探测器。
最后, 介绍了一种利用单床头毛孔对急性脑损伤后多模态监测的技术。这项技术是灵活的, 提供可靠的, 临床可操作的数据, 可用于神经外科医生和神经强化在床边受伤数小时内。
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Disclosures
这项工作得到了国家卫生研究院国家神经疾病和中风研究所的部分支持, 该研究所的奖励号 K23NS101123 (BF)。内容完全由作者负责, 不一定代表国家卫生研究院 (nihxnnds) 的官方观点。
Acknowledgments
作者希望感谢 Norberto Andaluz 博士 (路易斯维尔大学) 在率先采用这一技术方面发挥的领导作用。我们还要感谢神经外科居民的辛勤工作, 他们完善了这项技术, 并感谢神经危重护理护理人员为了病人的利益而采用了这一新技术。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cranial Access Kit | Natus Medical Inc. | NA | Cranial Access kit |
| Neurovent PTO | Qflow 500 | NA | ICP/PBtO2 catheter |
| Qflow 500 Perfusion Probe | Hemedex, Inc | #H0000-1600 | rCBF catheter |
| Qflow 500 Titanium Bolt | Hemedex, Inc | #H0000-3644 | Cranial access bolt |
| Spencer Depth Electrode | Ad-Tech Medical Instrument Corporation | NA | iEEG |
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