超聲檢查視神經鞘直徑預測顱內壓增高的研究進展及其臨床意義

王麗娟，陳盈，邢英琦

顱內壓（intracranial pressure，ICP）增高是神經科常見的臨床病理綜合征，也是導致病情惡化、預后不良或死亡的最常見原因之一。引起ICP增高的常見病因有：腦血管疾病、顱內炎癥、顱腦損傷、顱內占位性病變等。尤其大量顱內出血或大面積腦梗死的患者，常常伴有高顱壓，此時病情嚴重者可出現腦疝，危及生命[1]。所以早期診斷至關重要。

有創性ICP監測目前仍然是評估ICP的“金標準”。然而，這項檢查費用昂貴，有多種禁忌證及并發癥，可導致出血、感染等。故有創性ICP監測在臨床上未能得到廣泛應用。故臨床急需無創性ICP檢測技術來有效地幫助醫生早期、快速地篩查ICP增高的患者。隨著超聲技術的發展，這項無創、床旁、快捷、低廉的檢查技術得到了廣泛的應用。如今，運用超聲技術檢測視神經鞘直徑（optic nerve sheath diameter，ONSD）又為早期有效診斷ICP增高提供了依據，在國外的臨床工作中為患者及醫生提供了莫大的幫助[2]。本文將對超聲測量ONSD相關結構在早期診斷ICP增高中的應用做一綜述。

1 視神經及其周圍相關結構的解剖

視神經是胚胎發生時間腦向外突出形成視器過程中的一部分，故視神經外面包繞著由三層腦膜延續而來的三層被膜，腦蛛網膜下腔也隨之延續到視神經周圍。視神經鞘是硬腦膜的延續，內有橫梁式的蛛網膜下腔[3]（圖1）。

在視神經鞘內的蛛網膜下腔里內包含了腦脊液以及由小梁、間隔和支柱組成的復雜結構。視神經的蛛網膜下腔與顱內的蛛網膜下腔內的腦脊液是自由相通的。當ICP增高時顱內充盈的腦脊液通過視神經管進入視神經蛛網膜下腔，使得視神經鞘內間隙擴張，即理論上講視神經鞘內間隙的擴大與ICP增高呈時相一致性[3]。以上述的解剖特點為基礎，學者們通過多個實驗證實上述理論的真實性。有些學者通過動物模型，新鮮的人類尸體標本以及人類視神經鞘離體實驗，均發現ICP增高導致ONSD擴張[4-6]。這些現象證實了視神經及其周圍組織特殊的解剖結構，同時也提示了視神經鞘本身可能具有彈性而允許在ICP增高時視神經鞘能夠迅速地擴張。

2 超聲測量ONSD的臨床研究進展

早在1968年，Hayreh提出視神經鞘內的蛛網膜下腔與顱內蛛網膜下腔的腦脊液壓力一致[7]。隨著A型超聲及B型超聲的問世，學者們可以通過超聲技術識別視神經及其周圍組織，現代高頻率轉換器使得上述結構能夠更清晰地顯示。Galetta等人發現超聲技術可以檢測到ICP增高的患者ONSD增粗[8]。隨后，Hansen通過腰椎穿刺注入或抽出液體來改變ICP，發現ONSD的擴張與ICP增高有明確的相關性[9]。隨后有研究將此項技術運用于臨床，選擇眼球后3 mm的位置測量ONSD（圖2），得出ONSD與ICP有相關性，相關系數為0.46～0.74[10-15]，認為ONSD增粗是ICP增高早期的敏感指標[16-17]。國內相關領域的研究較國外少，但是近幾年也有研究報道超聲測量ONSD可以有效診斷我國高ICP患者[18-22]。

圖1 視神經及其周圍組織橫斷面示意圖（作者原創）

3 超聲檢測ONSD評估ICP增高的臨界值

西方國家在該領域的研究較多，不同研究得出的臨界值有些差別，多數研究結果顯示評估ICP增高的ONSD的臨界值為5.0～5.9 mm[14，23-25]。表1總結了幾項較具有國際影響力的研究結果[10-15，22，26-27]。國外研究多推薦ONSD＞5 mm作為診斷高ICP的標準[28-29]。國內此領域的研究相對較少，僅有幾項研究針對顱腦損傷患者進行了ONSD超聲檢測。張銳等[21]對35例顱腦損傷患者進行研究，得出5 mm為ONSD診斷ICP增高的最佳臨界值。黎君彥等[30]運用計算機斷層掃描（computed tomography，CT）影像及臨床表現為標準對ICP進行計分，得出診斷ICP增高患者的ONSD臨界值為5.3 mm。

圖2 ONSD測量[22]

但是近幾年國外有研究提出臨界值應稍低于5.0 mm[10，27，31]。有研究證實當ICP升至13 mmHg時ONSD就已經出現擴張[32]，當ICP超過15 mmHg時，4.5 mm作為ONSD臨界值時敏感性及特異度較高[33]。王麗娟等對我國279例可疑高ICP患者進行了研究，每例患者均在發病早期進行了腰椎穿刺測量腦脊液壓力值作為對照，結果顯示早期診斷ICP增高的ONSD最佳臨界值是4.1 mm[22]。此外國外有研究證實當ICP升高至20 mmHg時已經進入臨床必須給予降ICP治療的時期，此時ONSD已經擴張至5.2～5.9 mm[12，14，26]?？梢娫贗CP增高早期時ONSD已經開始擴張，待ONSD擴張到5 mm甚至5.9 mm時，患者已進入急需降顱壓治療的階段，此時腦容量極少的增加即可造成ICP急劇上升。而且既往的研究是多針對病情較嚴重需要在重癥監護室治療的患者，此時測得ONSD已經極度擴張，并且有研究表明重癥監護、鎮靜或機械通氣都有可能會影響ONSD的改變[34]，上述原因均可導致研究結果中求得評估高ICP的ONSD診斷值變大。由于高ICP容易導致重要的不良預后及死亡，所以臨床更需要的是早期發現ICP增高，即敏感度更高的診斷值。如果能夠在早期發現ICP增高，就可以及時預防及糾正ICP繼續增高。

此外有研究結果顯示成人正常的ONSD明顯小于5 mm。Ballantyne等[35]報道英國正常成人ONSD的平均值為3.2～3.6 mm。Soldatos等[13]發現希臘正常成人ONSD平均值為（3.6±0.6）mm。國內也有相關的報道，李臻等學者[18]對82例成人視神經鞘的橫斷面進行測量，得出ONSD的均值為（4.06±0.58）mm。王麗娟等對230例健康受試者的ONSD均進行了矢狀位和橫斷面的測量，得出ONSD平均值為（3.4580±0.2767）mm[36]?？梢姷侥壳盀橹?，ONSD正常值范圍以及ICP增高患者ONSD的診斷值尚無明確的統一標準，未來還需要我們進行多中心大樣本量的研究。

表1 評估ICP增高的ONSD最佳臨界值

4 超聲檢測ONSD評估ICP增高的優點

超聲檢測ONSD評估ICP增高技術無創、簡便、低廉，且可床旁進行檢測。有研究證實此項技術不同觀察者間的差異很小[34]。超聲檢測ONSD與磁共振成像[37]及CT[38]的測量值有較高的一致性，可以作為評估ICP增高首選的無創性篩查技術來初步評估患者ICP。并且ONSD的超聲檢測還可以動態觀察ICP增高的變化，既可對患者的顱內壓進行實時評估[39]，又對臨床治療起到了重要的指導意義。超聲成像技術已在各級醫院及醫療機構、甚至社區健康中心普及。超聲檢測ONSD簡單易學，操作者間的差異小，上述優點都使超聲檢查ONSD評估ICP增高能夠被廣泛地運用及推廣，其可以作為評估ICP增高常用及首選的無創性檢查，可以在患者入院之前或剛入院時進行此快捷無創的篩查，用以初步評估患者顱內壓情況，提示臨床醫師，并為是否需要將患者轉運至上級醫院或患者是否需要有創性顱內壓監測提供有效的指導作用。

5 超聲檢測ONSD未來的發展方向

運用超聲檢測ONSD評估ICP增高已在國外的醫療界得到了廣泛的關注及推廣。近期有研究報道ONSD可動態觀察ICP增高的變化，了解高ICP的治療效果，指導臨床用藥[40]，在外科手術中此項技術可以幫助醫生了解ICP的變化[41]。甚至有研究還證實ONSD可以預測患者的不良預后[42]，未來我們還希望運用此項技術可以對卒中患者，例如出血或梗死患者的不良預后進行預測，可見超聲ONSD具有廣闊的研究前景，需要進行更深入的研究。

1 吳江. 神經病學[M]. 北京：人民衛生出版社，2005：385.

2 Irazuzta JE，Brown ME，Akhtar J. Bedside optic nerve sheath diameter assessment in the identification of increased intracranial pressure in suspected idiopathic intracranial hypertension[J].Pediatr Neurol，2016，54：35-38.

3 Killer HE. Architecture of arachnoid trabeculae，pillars，and septa in the subarachnoid space of the human optic nerve：anatomy and clinical considerations[J]. Br J Ophthalmol，2003，87：777-781.

4 Liu D，Kahn M. Measurement and relationship of subarachnoid pressure of the optic nerve to intracranial pressures in fresh cadavers[J]. Am J Ophthalmol，1993，116：548-556.

5 Hansen HC，Lagreze W，Krueger O，et al. Dependence of the optic nerve sheath diameter on acutely applied subarachnoidal pressure--an experimental ultrasound study[J]. Acta Ophthalmol，2011，89：528-532.

6 Helmke K，Hansen H. Fundamentals of transorbital sonographic evaluation of optic nerve sheath expansion under intracranial hypertension[J]. Pediatr Radiol，1996，26：701-705.

7 Hayreh SS. Pathogenesis of oedema of the optic disc[J]. Doc Ophthalmol，1968，24：289-411.

8 Galetta S，Byrne SF，Smith JL. Echographic correlation of optic nerve sheath size and cerebrospinal fluid pressure[J]. J Clin Neuroophthalmol，1989，9：79-82.

9 Hansen HC，Helmke K. Validation of the optic nerve sheath response to changing cerebrospinal fluid pressure：Ultrasound findings during intrathecal infusion tests[J]. J Neurosurg，1997，87：34-40.

10 Rajajee V，Vanaman M，Fletcher J，et al. Optic nerve ultrasound for the detection of raised intracranial pressure[J]. Neurocrit Care，2011，15：506-515.

11 Strumwasser A，Kwan RO，Yeung L，et al.Sonographic optic nerve sheath diameter as an estimate of intracranial pressure in adult trauma[J]. J Surg Res，2011，170：265-271.

12 Geeraerts T，Merceron S，Benhamou D，et al. Noninvasive assessment of intracranial pressure using ocular sonography in neurocritical care patients[J].Intensive Care Med，2008，34：2062-2067.

13 Soldatos T，Karakitsos D，Chatzimichail K，et al.Optic nerve sonography in the diagnostic evaluation of adult brain injury[J]. Critical Care，2008，12：R67.

14 Kimberly HH，Shah S，Marill K，et al. Correlation of optic nerve sheath diameter with direct measurement of intracranial pressure[J]. Acad Emerg Med，2008，15：201-204.

15 Moretti R，Pizzi B，Cassini F，et al. Reliability of optic nerve ultrasound for the evaluation of patients with spontaneous intracranial hemorrhage[J].Neurocrit Care，2009，11：406-410.

16 Goel RS，Goyal NK，Dharap SB，et al. Utility of optic nerve ultrasonography in head injury[J]. Injury，2008，39：519-524.

17 Watanabe A，Kinouchi H，Horikoshi T，et al. Effect of intracranial pressure on the diameter of the optic nerve sheath[J]. J Neurosurg，2008，109：255-258.

18 李臻，劉大川，楊惠青，等. 中國健康成人球后視神經鞘直徑的超聲測量[J]. 臨床超聲醫學雜志，2012，3：160-162.

19 苗雨露. 超聲檢查視神經鞘直徑監測顱內壓的研究進展[J]. 海南醫學，2014，25：2882-2884.

20 趙萬，苗雨露，王福明，等. 超聲檢查視神經鞘直徑在顱腦損傷診治中的應用價值[J]. 中國醫師雜志，2012，14：1459-1462.

21 張銳，宋蘇云，王豐，等. 床旁超聲測量視神經鞘直徑對顱腦損傷患者顱內壓增高的診斷價值[J]. 醫學臨床研究，2012，29：707-709.

22 Wang L，Feng L，Yao Y，et al. Optimal optic nerve sheath diameter threshold for the identification of elevated opening pressure on lumbar puncture in a Chinese population[J]. PLoS One，2015，10：e0117939.

23 Soldatos T，Chatzimichail K，Papathanasiou M，et al.Optic nerve sonography：A new window for the noninvasive evaluation of intracranial pressure in brain injury[J]. Emerg Med J，2009，26：630-634.

24 Amini A，Kariman H，Arhami Dolatabadi A，et al.Use of the sonographic diameter of optic nerve sheath to estimate intracranial pressure[J]. Am J Emerg Med，2013，31：236-239.

25 Dubourg J，Javouhey E，Geeraerts T，et al.Ultrasonography of optic nerve sheath diameter for detection of raised intracranial pressure：A systematic review and meta-analysis[J]. Intensive Care Med，2011，37：1059-1068.

26 Geeraerts T，Launey Y，Martin L，et al.Ultrasonography of the optic nerve sheath may be useful for detecting raised intracranial pressure after severe brain injury[J]. Intensive Care Med，2007，33：1704-1711.

27 Shirodkar CG，Rao SM，Mutkule DP，et al. Optic nerve sheath diameter as a marker for evaluation and prognostication of intracranial pressure in Indian patients：An observational study[J]. Indian J Crit Care Med，2014，18：728-734.

28 Blaivas M，Theodoro D，Sierzenski PR. Elevated intracranial pressure detected by bedside emergency ultrasonography of the optic nerve sheath[J]. Acad Emerg Med，2003，10：376-381.

29 Tsung JW，Blaivas M，Cooper A，et al. A rapid noninvasive method of detecting elevated intracranial pressure using bedside ocular ultrasound：Application to 3 cases of head trauma in the pediatric emergency department[J]. Pediatr Emerg Care，2005，21：94-98.

30 黎君彥，譚鴻，姜偉，等. 超聲測量視神經鞘直徑預測顱腦損傷患者顱內壓增高的價值[J]. 海南醫學，2014，25：1124-1126.

31 Maude RR，Hossain MA，Hassan MU，et al.Transorbital sonographic evaluation of normal optic nerve sheath diameter in healthy volunteers in Bangladesh[J]. PLoS One，2013，8：e81013.

32 Gangemi M，Cennamo G，Maiuri F，et al.Echographic measurement of the optic nerve in patients with intracranial hypertension[J].Neurochirurgia (Stuttg)，1987，30：53-55.

33 Rosenberg JB，Shiloh AL，Savel RH，et al. Noninvasive methods of estimating intracranial pressure[J]. Neurocrit Care，2011，15：599-608.

34 B?uerle J，Lochner P，Kaps M，et al. Intra- and interobsever reliability of sonographic assessment of the optic nerve sheath diameter in healthy adults[J]. J Neuroimaging，2012，22：42-45.

35 Ballantyne S，O'Neill G，Hamilton R，et al. Observer variation in the sonographic measurement of optic nerve sheath diameter in normal adults[J]. Eur J Ultrasound，2002，15：145-149.

36 Wang L，Feng L，Yao Y，et al. Ultrasonographic evaluation of optic nerve sheath diameter among healthy Chinese adults[J]. Ultrasound Med Biol，2016，42：683-688.

37 Bauerle J，Schuchardt F，Schroeder L，et al.Reproducibility and accuracy of optic nerve sheath diameter assessment using ultrasound compared to magnetic resonance imaging[J]. BMC Neurol，2013，13：187.

38 Hassen GW，Bruck I，Donahue J，et al. Accuracy of optic nerve sheath diameter measurement by emergency physicians using bedside ultrasound[J]. J Emerg Med，2015，48：450-457.

39 Maissan IM，Dirven PJ，Haitsma IK，et al.Ultrasonographic measured optic nerve sheath diameter as an accurate and quick monitor for changes in intracranial pressure[J]. J Neurosurg，2015，123：743-747.

40 Launey Y，Nesseler N，Le Maguet P，et al. Effect of osmotherapy on optic nerve sheath diameter in patients with increased intracranial pressure[J]. J Neurotrauma，2014，31：984-988.

41 Whiteley JR，Taylor J，Henry M，et al. Detection of elevated intracranial pressure in robotassisted laparoscopic radical prostatectomy using ultrasonography of optic nerve sheath diameter[J]. J Neurosurg Anesthesiol，2015，27：155-159.

42 Sekhon MS，McBeth P，Zou J，et al. Association between optic nerve sheath diameter and mortality in patients with severe traumatic brain injury[J].Neurocrit Care，2014，21：245-252.