流行病学和经济成本
创伤性脑损伤(TBI)是导致与损伤相关的死亡和残疾的主要原因,年发病率估计在2700万至6900万之间,每例的终生成本为60万美元至180万美元。大约有5500万人(流行率),即全球人口的0.7%,受到TBI的影响。欧洲最近的一项系统评价估计,粗发病率范围为每10万人中47.3至848例,粗死亡率范围为每10万人中3.3至28.1例。然而,全球估计表明,中低收入国家(LMICs)受到的不成比例的影响,其TBI病例数是高收入国家的三倍。男性受影响的概率是女性的两倍。TBI在不同年龄段的分布呈双峰分布,最高的是儿童和老年人。摔倒和机动车事故是平民TBI相关死亡的主要原因,而爆炸引起的TBI是军队中最常见的类型。在高收入国家,老年人由于摔倒导致的TBI正在增加,而在中低收入国家,道路交通事故导致的TBI占主导地位。创伤性脑损伤是一个重大的全球公共卫生问题。
医疗和重症监护管理
TBI后,由于血肿、挫伤以及弥散性和局部肿胀引起的占位效应,可能会导致颅内压(ICP)升高。ICP升高会导致脑灌注压减少,导致缺血,并随后引起细胞死亡,增加死亡率。脑创伤基金会(BTF)指南(第四版)建议使用ICP监测数据来管理重型TBI,以减少住院和损伤后两周的死亡率。TBI引起的ICP升高的治疗方法简要总结在图1中。
图1:针对TBI导致的颅内压升高的治疗总结。
创伤性脑损伤(TBI)的手术管理
去骨瓣减压术(DC)是一种神经外科手术,其中去除颅骨的一大部分,并打开底下的硬脑膜,从而降低颅内压(ICP)并缓解脑灌注不足。一期DC指的是在TBI早期阶段清除颅内肿块病变(如硬脑膜外、硬脑膜下或脑实质内的创伤性血肿或脑挫伤)后,留下颅骨的一大部分(骨瓣)。一期DC通常在清除急性硬膜下血肿(ASDH)后进行,因为这些病变通常与实质损伤和肿胀有关。另一方面,当ICP对分级方案中的治疗方法仍然难以控制时,二期DC可以作为三级治疗提供。二期DC可以是双额的(骨瓣从前颅窝底部前向到冠状缝后向并双侧到中颅窝底部延伸),单侧的或双侧的。
适应症
直到最近,一期DC的研究并不多。2014年在米兰召开的关于创伤性脑损伤中颅内压监测临床应用的共识会议得出结论,硬膜外血肿清除术后颅内压升高的风险较低,建议DC不是孤立硬膜外血肿治疗的常规要求。接受手术的TBI患者中(不包括外部脑室引流或ICP监测插入),三分之二接受了急性硬膜下血肿(ASDH)的清除手术,这与较高的死亡率相关。急性硬膜下血肿通常与脑实质挫伤或血肿以及脑肿胀有关。大量证据表明,术后相当比例的患者在ASDH手术后会出现颅内高压,这与较高的死亡率相关。BTF指南建议使用开颅术进行手术清除,可选择是否更换骨瓣,但没有具体说明DC的确切适应症。此外,有报告称在选择一期DC与开颅术之间,神经外科医生的实践存在显著的异质性。一些研究表明,与开颅术相比,DC在术后ICP控制方面效果更好。然而,比较效果研究有时会导致关于死亡率和功能结果的有争议的结论。
一期DC
2023年,急性硬膜下血肿患者去骨瓣减压术的随机评估(RESCUE-ASDH)的结果发表。RESCUE-ASDH是一项多中心、务实、平行组随机试验,比较了一期DC与开颅术在成人头部损伤患者中清除ASDH的临床疗效和成本效益。试验的纳入标准详见表1。如果患者有需要清除的双侧ASDH、严重的既存身体或精神残疾或合并症,则被排除。合格患者在ASDH清除后进行术中随机化。如果患者脑肿胀显著,无法安全地更换骨瓣,则不适合随机化,并在观察队列中随访。主要结果测量是伤后12个月的格拉斯哥结果量表—扩展(GOSE)。结果分析在修正后的意图治疗人群中进行,包括所有随机分配的患者,除了那些撤回试验参与同意的患者和失访患者。在修正后的意图治疗GOSE评分12个月的序贯分析中,与DC组相比,开颅术组各结果类别的共同优势比为0.85(95%置信区间[CI],0.60-1.18;p=0.32)。在预先指定的次级固定二分法分析中,12个月的不良结果(定义为死亡、植物状态或GOSE上的重型残疾)在开颅术组为50.2%,在DC组为54.5%(优势比,0.84;95%CI,0.58-1.23)。然而,开颅术组报告了4例与伤口相关的并发症,而DC组报告了17例;开颅术组报告了5例手术部位感染,而DC组报告了10例。开颅术组在2周内更常需要额外手术,其中大多数是二期DC(开颅术组9%需要二期DC)。
关于占位病变的一期DC,共识认为,在清除ASDH后,如果手术中脑部膨出超过颅骨内板,留下骨瓣是最佳选择。RESCUE-ASDH试验结果表明,如果可以在不压迫脑部的情况下更换骨瓣,外科医生可以考虑这样做,而不是预防性DC。一项多中心国际前瞻性观察研究(创伤性脑损伤的欧洲神经创伤效能研究[CENTER-TBI])招募了336名需要手术清除ASDH的患者。研究得出结论,DC和开颅术的功能结果相似。然而,一期DC应限于那些无法更换骨瓣的可挽救患者,因为手术中脑部肿胀。此外,铰链开颅术(HC)可能是一个替代解决方案。
二期DC
两项具有里程碑意义的随机对照试验(RCTs),弥漫性脑损伤中的去骨瓣减压术(DECRA)和不可控颅内压升高的去骨瓣减压术随机评估(RESCUEicp),分别解决了二期DC作为神经保护或最后一级治疗是否比药物管理导致更好的结果的问题。弥漫性脑损伤中的去骨瓣减压术招募了接受一级治疗且ICP在救治的前72小时内超过20毫米汞柱15分钟的TBI患者(早期),而RESCUEicp招募了ICP超过25毫米汞柱1至12小时且对两个级别治疗无反应的患者(晚期)。两项RCT的当前总体证据总结如表2所示。
在DECRA试验中,155名患者被随机分配到双额颞顶去骨瓣减压术(DC)或医学管理组,主要结果是6个月后的GOSE评分。接受DC的患者在治疗阈值以上的颅内压(ICP)时间较少(p<0.001),为升高的ICP采取的干预措施较少(所有比较p<0.02),重症监护室的天数较少(p<0.001)。然而,DC组的GOSE评分比接受医学治疗的组更差,优势比为1.84(95%CI,1.05–3.24;p=0.03),不良结果的风险更大(优势比,2.21;95%CI,1.14–4.26;p=0.02)。然而,在12个月时,DC组的GOSE评分不再显著更差。6个月的死亡率在DC组(19%)和标准救治组(18%)相似。12个月的死亡人数也相似,DC组为21%,颅骨切除组为19%。关于影响结果的协变量,DC组有更高比例的双侧无反应瞳孔患者。对基线瞳孔反应性的事后调整后,不良GOSE结果没有差异。
RESCUEicp是一项国际多中心、平行组随机对照试验,纳入了10至65岁之间的TBI患者,这些患者尽管进行了第1和第2阶段的治疗,仍存在顽固性ICP升高。外科治疗包括大型单侧额颞顶颅骨切除术(半颅切除术)或双额颅骨切除术。主要结果指标是随机化后6个月的GOSE评分。两组人群的基线特征相似。6个月时,DC组的死亡率显著低于医学组(26.9%vs.49.9%)。每100名接受外科治疗而非医学治疗的患者中,多存活了22名;在这22名患者中,6名(27%)处于植物状态,8名(36%)被分类为轻度重型残疾,8名(36%)被分类为高度重型残疾或更好。在2022年,RESCUEicp试验的2年随访数据得出结论,每100名接受外科治疗的个体中,24个月内多存活了21名;4名处于植物状态,2名有轻度重型残疾,7名有高度重型残疾,5名有轻度中度残疾,3名有高度中度残疾。DC组更有可能随着时间的推移恢复,表现为6到24个月之间净改善(≥1级)的显著差异(55[30.0%]vs.25[14.0%];χ2=13.27,p=0.001)。
2020年更新的BTF指南建议,对于晚期顽固性ICP升高,应进行二期DC以改善死亡率和有利的结果,但不建议对早期顽固性ICP升高进行DC。当进行手术时,建议进行大型额颞顶DC(直径15厘米)。国际共识会议的声明建议结合影像学和神经学发现,ICP监测以帮助决策是合理的,最佳的二期DC候选人是ICP升高是导致不良结果的主要因素且初始损伤适合康复的患者。然而,尚不确定哪些患者亚组可能受益更多。在西雅图国际严重创伤性脑损伤共识会议管理流程中,去骨瓣减压术被推荐作为第三级治疗选项。
总体数据表明,二期DC在TBI管理中有一定作用,但并非万能药。决定是否提供这种手术应基于个案情况。
手术考虑
大小、形状和硬脑膜
DC的手术决策包括减压的大小、解剖位置、硬脑膜的处理、辅助工具的使用和术后ICP监测。一项多中心和一项单中心RCT评估了DC大小的效果。两项研究比较了单侧额颞顶颅骨切除术标准创伤颅骨切除术(STC,骨瓣大小为12×15厘米)与较小的限局颞顶颅骨切除术(LC,8×6厘米)。发现额颞顶颅骨切除术与较低的死亡率(26.2%)相关,而LC为35.1%;6个月时STC患者的有利GOS结果为39.8%,而LC患者为28.6%;12个月的有利结果分别为56.8%和32.4%。额颞顶颅骨切除术与较大的ICP减少和较低的术后血肿和硬膜下积液率相关。2020年BTF指南建议,对于严重TBI患者,应进行大型而非小型STCDC(不小于12×15厘米或直径15厘米)以减少死亡率。对于双额和单侧半颅切除术的相对风险和收益是一个重要的知识空白。一个工作假设是,DC应根据颅内病变以个性化方式进行调整,即双额DC可能更适合有双额/双颞挫伤和双侧脑水肿且无中线移位的患者。而单侧半颅切除术可能对以一个半球为主的病变(外轴性或实质性)患者有益,有中线移位。重要的是,皮肤切口应大于预期的颅骨切除大小,并应避免耳廓。骨瓣大小应较大,且硬脑膜应广泛打开。硬脑膜修补的最佳材料、是否需要缝合的扩展硬脑膜修补术、骨瓣储存方法以及进行双额DC时是否去除覆盖上矢状窦的骨仍是需要进一步研究的领域。一项RCT发现,在伤口裂开方面,缝合硬脑膜修补术与非缝合硬脑膜修补术之间没有差异,分别为10/69和4/37,p=0.766;在手术部位感染方面也没有差异,分别为6/69和2/37,p=0.710。
去骨瓣减压术
关于一期DC,RESCUE-ASDH试验显示,DC与颅骨切开术相比没有整体优势。然而,在颅骨切开术后,有18名患者在2周内需要重新手术。此外,颅骨成形术将在下文进一步讨论,在进行原发性或二期DC后,需要重建颅骨。因此,一种替代DC的手术方法,称为去骨瓣减压术(DCO),在过去几年中越来越多地被使用。去骨瓣减压术允许骨瓣从周围的颅骨“铰链”或“漂浮”开,从而为肿胀的大脑提供一些扩展空间。有超过10种方式描述并实现了“HC”的概念,取得了不同程度的成功。此外,根据一项国际调查,使用了八种DCO技术,大多数是松散地将缝线绑在骨瓣上。大多数研究是回顾性单中心的,颅内病变、ICP监测和术后结果各异,所有这些仅提供三级证据。在60个国家(40个LMICs)中,25%的病例进行了DCO,前三种情景是ASDH和GCS评分为9到12,ASDH和挫伤及GCS评分为9到12,以及ASDH和挫伤及GCS评分为3到8。去骨瓣减压术是LMICs中最常进行的手术。这项技术特别重要,因为它可以同时控制ICP并避免需要进行颅骨成形术。进行DC后第二次手术重建颅骨,即使使用自体骨,对于没有医疗保险覆盖的国家的家庭来说,可能会在经济上造成严重负担。因此,这项技术的成本效益必须与其有效性的证据同等重要。
颅骨成形术
进行DC后,大型颅骨缺损使大脑失去保护,并可能导致脑脊液动力学受损。需要进行颅骨重建(颅骨成形术)以恢复原始的颅骨轮廓。计算机断层扫描灌注和超声波显示,颅骨成形术后脑血流量有所改善。回顾性研究表明,颅骨成形术可能有助于神经恢复。
颅骨成形术的时间
进行DC后的颅骨成形术时间因损伤后数周到数月不等。通常,以90天作为区分“早期”与“晚期”颅骨成形术的界限。英国颅骨成形术登记报告显示,DC后中位颅骨成形术时间为244天。三项荟萃分析显示,早期与晚期颅骨成形术的感染率无差异。系统回顾观察性和病例对照研究表明,早期颅骨成形术可能与更大的神经改善相关。
颅骨成形术的并发症
颅骨成形术在每一步骤都可能导致显著的术中并发症。它需要仔细地抬起头皮瓣,分离硬脑膜和软组织,并保护头皮瓣的血管。常规颅骨成形术的感染率高于选择性神经外科手术。进行DC后,脑室可能扩大,脑积水可能在10%至45%的病例中变得显著。癫痫的风险范围从5%到30%,术后血肿(主要是硬膜外血肿)可能高达10%。
儿童的DC
创伤性脑损伤是1岁以上儿童死亡的主要原因。小儿TBI幸存者可能会经历认知和行为功能障碍,使他们难以重新融入社会环境。
只有一项儿童DC的RCT。这项试验涉及27名儿童(中位年龄,120.9个月;范围,13.6-176.4个月)头部损伤的儿童,被随机分配到单纯医学管理组或医学管理加双颞DC组,手术中位时间为18.2小时(范围,7.3-29.3小时)。对照组14名儿童中有2名(14%)在6个月后正常或有轻度残疾,而减压组13名儿童中有7名(54%)正常或有轻度残疾。作者还发现,DC可以减少儿童的ICP升高。研究设计和执行存在许多局限性,包括事先未充分计算统计效力,试验因偏倚而终止,分配方法在研究中途改变,参与者分配未对治疗团队保密,手术过程中硬脑膜保持完整,随访时间短。小儿严重创伤性脑损伤管理指南得出结论,只有三级证据支持DC在ICP控制中的作用。目前,一个多中心的儿童颅骨切除术和颅骨成形术登记正在招募患者。
在资源贫乏环境和军事环境中的DC应用
近几十年来,全球创伤的发生率显著上升,影响了低中收入国家的死亡率和发病率,在这些国家中,创伤仍是死亡的主要原因。理想情况下,严重TBI患者需要转移到拥有专业神经重症救治和神经外科的大创伤中心。然而,低中收入国家面临着由于人力短缺和缺乏正式的院前系统而导致的神经外科急诊救治延误。此外,缺乏术后救治的基础设施阻碍了在高收入环境中建立的治疗方案的实施。
神经创伤患者的损伤控制方法
在低收入和中等收入国家的非首都城市、农村地区和军事前线,患者转移到专科中心的时间较长。神经创伤中的损伤控制方法(DCNt)是为应对这种情况而开发的。DCNt旨在防止颅脑外伤(TBI)后颅内血肿和脑水肿扩大的潜在致命链条,这会导致颅内压(ICP)升高并加重可能导致脑疝的继发性脑损伤。去骨瓣减压术可以中断这一连锁反应。
DCNt方法包括紧急神经外科手术,目标是减少继发性脑损伤并稳定患者以便安全转移。原则包括早期使用高渗疗法、止住颅内出血和清除颅内血肿。进一步的目标包括通过早期外科清创限制复合伤口的污染,缓解顽固性颅内高压,防止脑疝,减压脑干,并恢复解剖连续性。巴西神经外科医生最近的一项研究发现,在民用环境中,去骨瓣减压术后是否进行紧密的硬脑膜闭合的患者之间没有显著差异。该研究比较了包括格拉斯哥预后扩展量表(GOSE)在内的各种参数,组间无显著差异。
军事冲突导致军人和平民中穿透性和钝性头部创伤的增加。传统的前线方法包括保守措施和转移到军事医院进行外科干预。然而,最近的冲突见证了一种早期前线DC的范式转变,随后将患者转移到海外。军事前线的经验,伴随着患者长时间撤离海外的风险,促进了低资源平民环境中DCNt的增加。没有空运的平民患者可能会经历延迟转移,导致比在初步手术后快速转移到附近医院的军人更糟的临床结果。平民长时间转运可能导致显著的脑水肿和颅内压升高,可能导致继发性脑损伤。DCNt方法允许在无需颅内压监测的情况下进行治疗。
DC的伦理考虑
DC的伦理考虑始终围绕着生存率增加与显著残疾和整体生活质量下降的问题。当TBI需要进行二期DC时,RESCUEicp和DECRA试验提供了证据,以帮助与家属讨论。RESCUEicp试验显示,在接受手术治疗的每100人中,有21人在24个月后存活;其中4人处于植物状态,2人有较轻的严重残疾,7人有更重的严重残疾,5人有较轻的中度残疾,3人有更重的中度残疾。
为了解决这些问题,需要采取多学科团队合作的方法。关注救治可及性和资源分配是其中的考虑因素,重点是关注社会经济地位差异对接受DC患者结果的影响。因此,提供终身救治的总体经济成本和社会负担也是需要考虑的因素。
我们还应记住,对于一个患者来说被认为是良好的长期结果,可能对另一个患者来说并不接受。术后的密集康复期不一定总能导致重新融入社会,有些家庭甚至可能没有资源支持这一点。因此,必须明确和公开地讨论手术选择,概述每种选择的优缺点,并与家属共同做出决定。
结论
原发性ASDH的DC在6个月和12个月的GOSE结果与开颅术相当。开颅术组中相对较小的患者子组随后需要移除骨瓣。总体而言,在没有脑肿胀的情况下,我们建议替换骨瓣。重要的是,接受DC的患者可能会有更多与伤口相关的并发症。
作为顽固性颅内高压的最后一级治疗的二期DC患者相比接受标准医学管理的患者,死亡率降低,并且随着时间的推移可以改善。应根据具体情况考虑二期DC,并与近亲或其他法律代表合作。去骨瓣减压术是在无法进行颅骨修补或在初步清创后脑部既不膨胀也不放松时的替代选择。需要高质量的试验来优化DC的指征和最佳类型。