监测大脑压力的新技术要不那么侵入性

时间：2021-08-14 12:52:12 来源：

新技术可以帮助医生确定患者是否处于升高的压力风险。

创伤性脑损伤，以及脑膜炎等传染病，可以导致大脑肿胀和危险的大压力。如果未经治疗，患者面临脑损伤的风险，在某些情况下，升高的压力可能是致命的。

用于测量大脑内的压力的当前技术是如此侵入性，即测量仅在最高风险的患者中进行。然而，这可能很快发生了变化，现在，来自麻省理工学院和波士顿儿童医院的研究人员已经设计了更少的侵入性方式来监测颅内压（ICP）。

“最终目标是在床边拥有一个监视器，其中我们只使用微创或非侵入性的测量和实时产生ICP的估计，”麻省理工学院的生物医学工程职业发展教授托马斯·迈尔特（Thomas Hottt）说医学工程与科学，电气和生物医学工程副教授，以及麻省理工学院电力研究实验室的主要调查员。

研究人员认为，在2至25岁的患者的研究中，他们的测量几乎与当前的黄金标准技术一样准确，这需要在头骨中钻孔。

举行的是本文的高级作者，它出现在8月23日神经外科杂志中的23期：儿科。麻省理工学院研究科学家安德烈·凡尔蒂是该研究的主要作者。

风险升高

在正常情况下，ICP在5至15毫米之间（MMHG）。当大脑受到创伤损伤或肿胀引起的炎症，压力可以高于20 mmHg，将血液流入大脑。这可能导致缺氧中的细胞死亡，并且在严重的情况下肿胀推动脑干 - 控制呼吸的区域 - 并且可能导致患者失去意识甚至停止呼吸。

测量ICP目前需要在颅骨中钻孔并将导管插入含有脑脊液的心室空间中。这种侵入性手术仅适用于高升高ICP风险的重症监护单位的患者。当患者的脑压力变高时，医生可以通过将脑脊液通过插入大脑中的导管排出脑脊液来帮助缓解它。在非常严重的情况下，他们取出了一块头骨，所以大脑有更多的空间扩大，然后一旦肿胀倒塌就会更换。

首先举行了一直开始在10多年前监测ICP的较少的侵入方式，以及麻省理工学院电气工程电气工程教授乔治·韦尔文教授，然后研究生Faisal Kashif。研究人员在2012年发布了一篇论文，其中他们开发了一种基于两项测量来估计ICP的方法：动脉血压，通过在患者的手腕上插入导管，并通过保持进入大脑的血液流速的速度对患者的寺庙的超声探头。

对于该初步研究，研究人员开展了血压，脑血流速度和ICP之间关系的数学模型。他们在剑桥大学创伤性脑损伤患者中测试了几年时间收集的数据模型，令人鼓舞的结果。

在新的研究中，研究人员希望改进他们使用的算法来估算ICP，以及开发从儿科患者收集自己的数据的方法。

他们与波士顿儿童医院和新论文共同作者的儿科神科护理计划主任Robert Tasker联系，以确定研究患者，并帮助将技术移动到床边。该系统仅对监护人批准该程序的患者进行了测试。随着患者常规监测的一部分已经被测量了动脉血压和ICP，因此唯一的额外元件是超声测量。

Fanelli还规范了一种自动化数据分析的方法，使使用具有最高信噪比的数据段，使ICP更准确的估计。

“我们建立了一个信号处理管道，能够自动检测我们可以信任的数据的段，而这种数据与过噪声过于噪音的数据，”他说。“我们想要拥有一种可以完全用户独立的自动方法。”

扩展监测

通过这种新技术产生的ICP估计平均值在侵入方法采用的测量约1mmHg内。“从临床角度来看，我们认为有用的范围内很好，”Tasker说。

在这项研究中，研究人员专注于患有严重伤害的患者，因为这些患者已经完成了侵入性ICP测量的患者。然而，一种较少的侵入性方法可以允许ICP监测扩大，包括患有脑膜炎和脑炎等疾病的患者，以及疟疾，所有导致脑肿胀。

“在过去，对于这些条件，我们永远不会考虑ICP监控。目前的研究为我们开辟了哪些研究是我们可以包括这些其他患者的可能性，并尝试识别他们是否已经提高了ICP，而是对此有一定程度的程度。“

“这些调查结果非常令人鼓舞，可能为可靠，无侵袭性的神经关键护理开辟道路，”意大利米兰米兰的热情和重症监护医学教授Nino Stocchetti说，他们没有参与研究。“作为作者承认，这些结果'表示有希望的路线'而不是结论：额外的工作，细化和更多患者仍然需要。”

研究人员目前正在运行两项额外的研究，在贝特以色列直接医疗中心和波士顿医疗中心，在更广泛的患者中测试其系统，包括那些遭受抚摸的人。除了帮助医生评估患者之外，研究人员还希望他们的技术还可以帮助研究努力，了解更多关于ICP如何影响大脑的努力。

“研究颅内压力及其与各种条件的关系是一个根本的局限性，因为我们没有有准确且坚固的方式来无侵略地达到测量，”Holdt说。