پزشکی بالینی

مانيتورينگ فشار داخل جمجمه تابش نور در فضای تاریک جمجمه

‏
اندازه گيري فشار داخل جمجمه (‏ICP‏) بخش بسيار مهمي از جراحي مغز و اعصاب به شمار مي‌رود. نه تنها افزايش مقدار ‏ICP‏ از متداول ترين علل مرگ و مير در بيماران مغز و اعصاب به شمار مي‌آيد، بلكه اين امر در بيماراني كه از صدمات مغزي رنج مي‌برند نيز بسيار شايع است. در گروه بيماران مغز و اعصاب 40 درصد بيماراني كه بيهوش هستند داراي ‏ICP‏ بالايي بوده و اغلب مقدار ‏ICP‏ آنها افزايش مي‌يابد و در 50 درصد افرادي كه در اثر جراحات مغزي مي‌ميرند، افزايش مقدار ‏ICP‏ علت اصلي مرگ به شمار مي‌رود. درمان مؤثر افزايش مقدار ‏ICP‏ باعث كاهش مرگ و مير در بيماران صدمه مغزي مي‌شود. بنابراين مقدار ‏ICP‏ مي‌بايست اندازه گيري شده و پيش از بالا رفتن مقدار آن، تشخيص داده شود. بديهي است كه آگاهي از مقدار ‏ICP‏ يك قاعده اساسي و يك شرط لازم و حياتي براي تشخيص اختلالات عملكرد مغز در درك صدمات مغزي است.‏
لزوم نفوذ به درون كاسه سر براي ثبت ‏ICP‏ علت عمده بي‌ميلي براي پذيرفتن اين تكنيك در جراحي‌هاي مغز و اعصاب به شمار مي‌رود.
در حدود 15 سال قبل مانيتورينگ ‏ICP‏ به صورت كامل در تحقيقات و تجربه‌هاي كلينيكي مغز و اعصاب در چند مركز محدود پذيرفته شد. تا به امروز نظرها و عقايد در اين مورد بارها تغيير كرده است. از طرفي عده اي ادعا مي‌كنند كه اين روش هيچ تفاوتي در نتيجه كار بيماران مغزي ايجاد نمي كند و گروه ديگر ادعا مي‌كنند كه اين روش يك بخش واجب و ناگزير در جراحي‌هاي مغز و اعصاب است، بدون توجه به اينكه تعداد زيادي از بيماران حتما در اثر عمل خواهند مرد. حقيقت امر چيزي بين اين 2 نظريه است. در واقع اين امر بستگي به امكانات، پرسنل و افراد متخصصي دارد كه در هريك از واحدهاي جراحي در دسترس هستند.‏
مانيتورينگ فشار درون جمجمه
پيشرفت و توسعه استرين گيج‌ها به اندازه گيري ‏ICP‏ اين امكان را داد تا به صورت مستقيم و توسط يك كاتتر بطني و يك ترانسديوسر خارجي اين عمل انجام گيرد. جراحان پيش قدم در پيشرفت و توسعه اين امر ‏Jammy‏ و ‏Lundberg‏ بودند. پس از آن تكنيك فوق با اندكي تغيير مطرح شد و در بسياري از موارد و تا حدود زيادي پذيرفته شد.‏

روش‌هاي اندازه گيري ‏ICP
فشار درون جمجمه‌اي (‏Intracranial‏) در بسياري از موارد دقيقه به دقيقه تغيير مي‌كند. اين تغييرات به خصوص در مواردي كه فشار درون جمجمه رو به افزايش است، بسيار قابل توجه است. بنابراين مشاهدات لحظه‌اي ‏ICP‏ مي‌تواند گمراه كننده باشد. از اين رو ثبت آن توسط يك ثبات بسيار حائز اهميت است. ثبات مي‌تواند مقدار ‏ICP‏ را به صورت پيوسته ثبت كند كه در نتيجه هيچ موجي از دست نمي رود. با اين وجود دست يابي به اين حالت ايده آل مشكلاتي نيز دارد كه از جمله مي‌توان به ذخيره حجم زيادي جدول و اطلاعات اشاره كرد.‏
Marmarou‏  دريافت كه سطح ‏ICP‏ كه توسط پرستاران ‏ICU‏ در آخر هر ساعت ثبت مي‌شود (‏‎'End hour recording'‎‏) يك تخمين قابل قبول ‏ICP‏ براي كليه ساعت‌ها است. همچنين دريافت كه? 83 از مشاهدات كامپيوتري و ركوردهاي ثبت شده ‏ICP‏ توسط پرستاران از نظر ارزش و اعتبار اختلافي كمتر از 6 ميليمتر جيوه دارند.
‏
ثبت فشار درون جمجمه اي
روش اندازه گيري ‏ICP‏ توسط افرادي مطرح ‌شد كه استفاده از يك كاتتر بطني و يك ترانسديوسر خارجي را در اين روش ترجيح مي‌دهند و اين روش موثق ترين و قابل اعتماد ترين روش حال حاضر براي ثبت ‏ICP‏ بطني است. اين روش حداقل هزينه و حداكثر صحت را دارد. البته اين موضوع تا زماني صادق است كه امكان كاليبره كردن ترانسديوسرهاي خارجي در برابر يك مرجع در هر زمان ممكن مهيا باشد. نقطه مرجع براي يك ترانسديوسر خارجي بهتر است مجراي ‏Monor‏ باشد، زيرا اين نقطه به مركز سر نزديك است. نقطه مياني كه 2 مجراي خارجي را به هم اتصال مي‌دهد نقطه مرجع مناسب ديگري است، گرچه مقداري عقب‌تر از سوراخ درون جمجمه‌اي قرار دارد. برخي كاربران نيز از مجراي شنوايي خارجي استفاده مي‌كنند. به هر حال هر نقطه مرجعي كه به كار گرفته شود، با هر تغييري در موقعيت سر، سطح ترانسديوسر خارجي نيز بايد اصلاح شود. بديهي است كه روش بطني نياز به جايگذاري يك كاتتر در بطن جانبي دارد كه اين امر به علت باريكي و امكان جابه‌جا شدن بطن از نظر تكنيكي پروسه بسيار مشكلي است. آسيب اساسي به بخش ‏Ganglia‏ مي‌تواند مستقيما توسط يك بيماري و يا اقدام در كانوله كردن بطن به وجود آيد. يك مزيت بزرگ روش بطني اين است كه مايع مغزي- نخاعي (‏CSF‏) مي‌تواند تخليه شود و در نتيجه مقدار ‏ICP‏ پايين مي‌آيد. همه مفاصل و اتصالات در سيستم ثبت ‏ICP‏ بايد ضدآب باشند، در غير اين صورت نشتي‌هايي در حد ميكرو مي‌تواند ثبت فشار را مختل كرده و يا صحت آن را از بين ببرد.
هر بخش از سيستم بايد مرتبا و به صورت دوره اي به وسيله جدا كردن سيستم خارجي از بيمار و آزمودن آن با يك فشار مغزي در حدود 50 ميليمتر جيوه تست شود. گاهي اوقات كاتترهاي بطني مسدود مي‌شوند، كه براي غلبه بر اين مشكل مي‌توان از يك جريان كوچك محلول نمك استريل استفاده كرد و آن را از ميان سيستم گذراند. به هر حال نبايد از محلول نمك به صورت پي در پي و مكرر استفاده كرد زيرا به هر صورت ريسك طبيعي عفونت را افزايش مي‌دهد.
مكان اكسترادورال (‏Extradural‏) در مغز براي عمل مانيتورينگ استفاده مي‌شود. اين مكان اين مزيت را دارد كه از نفوذ به ‏dura‏ اجتناب مي‌شود. به هر حال مشكلات بسياري در اين زمينه وجود دارد كه اين مشكلات وابسته به عدم ارتجاع ‏dura‏ بوده و نياز به ترانسديوسري جهت قرار گرفتن به صورت هم سطح با ‏dura‏ وجود دارد. متاسفانه اختلالات و بي نظمي‌هاي  ‏dura‏ و بخش‌هاي داخلي جمجمه بسيار متداول هستند. اگر اين هم سطحي حاصل نشود، كشش‌ها و فشارهاي وارد شده به ‏dura‏ مي‌تواند موجب تحريف در اندازه‌گيري‌ها شده و دستگاه اشتباها فشار بالايي را ثبت كند. نتيجه امر آنكه به علت مشكلات مطرح شده در مورد صحت اندازه‌گيري‌ها از روش اكسترادورال (‏Extradural‏) در حال حاضر به ندرت استفاده مي‌شود.‏

ترانسديوسرهاي ‏Catheter-Tip
استفاده از ترانسديوسرهاي ‏catheter-tip‏ در سال‌هاي اخير به طور فزاينده اي افزايش پيدا كرده و در حال حاضر به عنوان روش مرجع ثبت ‏ICP‏ به حساب مي‌آيد. ترانسديوسرهاي قابل كاشت كوچك نيز همانند ترانسديوسرهاي درون عروقي توسعه يافته اند كه ترانسديوسر ‏Camino‏ يكي از نمونه‌هاي آن است (شكل1)‏
در اين روش فشار در سر يك كاتتر فايبراپتيك باريك اندازه گيري مي‌شود. در سركاتتر فوق يك ديافراگم قابل ارتجاع قرار دارد. نور به سمت خارج ديافراگم منعكس شده و تغييرات شدت نور بر حسب فشار تفسير مي‌شود. قطر خارجي وسيله تنها  ‏mm‏ 3/1 است. مزيت اين سيستم آن است كه سيستم فوق به ستون مايع و يا يك ترانسديوسر خارجي وابسته نيست. اين امر در مكان‌هايي كه ارتفاع بالايي دارند و سطح سر بيمار نياز به سازگاري مجدد با يك مرجع ثابت دارد مي‌تواند مثمرثمر باشد. ‏
به علاوه همواره يك ارتباط نزديك بين ‏ICP‏ اندازه گيري شده با ترانسديوسرهاي كاتتر ‏Camino‏ و روش درون جمجمه اي وجود داشته است. ترانسديوسرهاي دروني (‏Innerspace‏) يك نوع مشابه ترانسديوسرهاي ‏catheter-tip‏ و فايبراپتيك هستند.‏
محدوديت و مشكل اصلي ترانسديوسرهاي ‏catheter-tip‏ در اين است كه اگر مانيتورينگ براي بيش از 5 روز ادامه پيدا كند، به علت دريفت، امكان كاليبره كردن آنها در محل عمليات وجود نداشته و حتما بايد جايگزين شوند. جايگذاري اين ترانسديوسرها بسيار ساده است و در عمق 1 تا 2 سانتي‌متري قرار مي‌گيرند. يكي از مسائلي كه كاربرد و سودمندي اين روش را محدود مي‌كند اين است كه كابل‌هاي فايبراپتيك مي‌توانند به وسيله بيمارهاي بي قرار خميده شده و آسيب ببينند و اين شكنندگي و ظرافت يك مشكل كاربردي در اين روش است.
‏
ترانسديوسرهاي ميكروچيپ جايگذاري شده (‏Implanted‏)
سنسورهاي ميكروچيپي جايگذاري شده در حال حاضر به صورت گسترده‌اي توسعه يافته اند كه يك نمونه آن ترانسديوسر ميكروسنسور ‏codman‏ است كه شامل سنسور حساس به فشار بسيار كوچك است (شكل 2)
اين سنسور در يك روكش تيتانيومي بسيار كوچك (قطر 2/1 ميليمتر) در نوك يك لوله نايلوني قابل ارتجاع به طول 100 سانتي متر و قطر 7/0 ميليمتر سوار شده است. سر ترانسديوسر شامل يك ميكروچيپ سيليكوني با استرين گيج‌هاي مقاومتي پيزو (‏Piezoresistive‏) است كه به سيم‌هايي متصل شده اند و مدار پل وتستون را تكميل مي‌كنند. زماني كه به ترانسديوسر نيرويي وارد مي‌شود و فشار به كار گرفته مي‌شود، ديافراگم سيليكوني مقدار بسيار كوچكي (كمتر از ‏‎ mm3‎‏ 001/0 براي هر 100 ‏mmhg‏) منحرف مي‌شود و فشار اعمال شده تغيير شكلي در مقاومت‌هاي پيزو جاسازي شده توليد مي‌كند. اين تغيير مقاومت تبديل به يك ولتاژ تفاضلي مي‌شود كه در مرحله بعد ولتاژ فوق تبديل به واحدهايي از فشار بر حسب ميليمتر جيوه خواهد شد.‏
ترانسديوسرهاي ميكروسنسور مي‌توانند به صورت مستقيم در بافت اصلي مغز جاي گذاري شوند، به علاوه اين ترانسديوسرها براي عبور از ميان يك كاتتر به بطن جانبي به اندازه كافي نازك هستند.
‏
انتخاب سيستم مناسب
تصميم گيري در اين مورد كه كدام سيستم اندازه گيري ‏ICP‏ بهترين است بسيار مشكل است زيرا متغيرهاي بسياري در اين مساله حائز اهميت هستند. اگر دسترسي به بطن مود نياز باشد يك كاتتر بطني و يا يك ترانسديوسر خارجي مي‌تواند مفيد و قابل اطمينان باشد. به هر حال اغلب بيماراني كه در حال حاضر ‏ICP‏ آنها اندازه گيري مي‌شود بيماراني هستند كه از يك آسيب مغزي رنج مي‌برند كه معمولا اين بيماران بطن‌هاي باريك و نازكي دارند و به صورت بالقوه كانوله كردن و سوراخ كردن آن براي يك جراح جوان بسيار مشكل است. در صدمات مغزي شديد روشي كه ترجيح داده مي‌شود استفاده از يك ترانسديوسر با كاتتر فايبراپتيك نوك باريك و يا يك ترانسديوسر قابل جايگذاري (مانند ‏Codman‏) است كه در بافت اصلي مغز جايگذاري مي‌شود، اين امر مي‌تواند به سادگي و در بالين بيمار انجام پذيرد. در برخي كشورها استفاده از اين 2 ترانسديوسر بسيار محدود است كه اين امر به علت هزينه بالاي آن است. اين مسأله از كشوري به كشور ديگر متغير بوده و بستگي به تصميم گيري پزشك دارد. ترانسديوسرهاي‏Innervespac ‎‏ و ‏Caminu‏ نياز به يك مانيتور كنترل كننده گران قيمت (در حدود5000 دلار) دارند در حالي كه واحد كنترل كننده ‏Codman‏ ارزان تر است. ‏
هر سه ترانسديوسر به طور رضايت بخشي از پس آزمايشات برآمده‌اند و در شرايط آزمايش كيفيت بالايي مطابق با مشخصات توليدكننده از خود نشان داده‌اند. ترانسديوسر ‏Codman‏ امتياز بهتري را نسبت به ساير ترانسديوسرها كسب كرده‌اند. امتيازدهي فوق در جدول 1 نشان داده شده است.‏
‏ به هر حال اين طور به نظر مي‌رسد كه ترانسديوسرهاي قابل جايگذاري و ‏Catheter-Tip‏ بايد جايگزين سيستم‌هاي گذشته شوند. ايراد اصلي ترانسديوسرهاي ‏Catheter-Tip‏ اين است كه نمي‌توانند در محل كاليبره شوند اما به هر صورت اين نقص اهميت كاربردي كمي دارد.‏

تفسير مانيتورينگ ‏
اين موضوع كه كاليبره كردن دستگاه مانيتورينگ ‏ICP‏ در واحد ميلي متر جيوه است بسيار متعارف است. دليل اين امر آن است كه بدين وسيله يك قياس مستقيم بين ‏ICP‏ و فشار خون انجام مي‌گيرد. در نتيجه كاربر مي‌تواند تفاوت اين 2 فشار (‏CCP‏) را محاسبه كند. ‏
فشار خط پايه (‏Baseline‏)
‏ICP‏  نرمال به صورت ضرباني است. علت اين امر اين است كه بتواند ارتعاش شرياني درون بطني سيكل تنفسي و قلبي را منعكس كند. بر پايه ملاحظات شهودي، سطح نرمال متوسط ‏ICP‏ حدود 10-0 ميلي‌متر جيوه است كه اگر اين مقدار از 15 ميلي‌متر بالاتر رود غير نرمال خواهد بود. ‏Lundberg‏  نشان داد كه افزايش فشار متوسط بالاي 20 ميلي‌متر جيوه به صورت متعادلي بالا مي‌رود اما اگر اين مقدار به 40 ميلي‌متر جيوه برسد به شدت افزايش پيدا خواهد كرد. به علاوه اگر لبه استخوان توسط جراحي برداشته شود، فشار قرائت شده مي‌تواند غيرقابل اعتماد باشد.‏
موج‌هاي فشار
Lundberg‏  سه نوع متغير مختلف براي ‏ICP‏ تشخيص داد كه آنها را موج‌هاي ‏A، ‏B‏ و ‏C‏ ناميد. موج‌هاي نوع ‏A‏ از نظر باليني بسيار حائز اهميت هستند زيرا اين موج‌ها كاهش فشار درون جمجمه اي كه مي‌تواند بسيار خطرناك باشد را به خوبي نشان مي‌دهند. در اين نوع موج، ‏ICP‏ با شيب ملايم و به آرامي افزايش پيدا مي‌كند و زماني كه به 50 ميلي متر يا بيشتر رسيد براي 5 تا 20 دقيقه ثابت خواهند ماند، پس از آن امكان سقوط فشار به سرعت و حتي تا زير سطح ابتدايي نيز وجود دارد. معمول‌ترين نوع موج فشار كه اهميت باليني به مراتب كمتري نسبت به موج مسطح دارد موج نوع ‏‎"B"‎‏ است. در اين نوع موج نوسانات ريتميك زيادي وجود دارد كه اغلب با پيك‌هاي تند همراه بوده و هر 1 الي 2 دقيقه يك بار اتفاق مي‌افتد. در اين حالت مقدار متوسط ‏ICP‏ به مرور افزايش مي‌يابد و در حدود 20 تا 30 ميلي متر جيوه بالاتر از خط مبنا تغيير مي‌كند، سپس اين مقدار به صورت ناگهاني و به تندي و بدون هيچ پريود يا مقطع زماني خاصي سقوط مي‌كند. شكل موج‌هاي ‏‎"C"‎‏ نيز در مقايسه با نوع ‏‎"A"‎‏ و ‏‎"B"‎‏ داراي اهميت باليني بسيار كمتري است.‏

دامنه پالس
همان طور كه مقدار ‏ICP‏ نسبت به سطح ساكن افزايش پيدا مي‌كند، مؤلفه‌هاي ضربان قلبي نيز افزايش مي‌يابند. اين در حالي است كه شدت نسبي اجزاء تنفس ممكن است كاهش يابند. بنابراين دامنه پالس ‏ICP‏ به صورت خطي و با افزايش مقدار ‏ICP‏ افزايش پيدا مي‌كند. فشار پالس همچنين مي‌تواند قبل از افزايش مقدار متوسط ‏ICP‏ افزايش يابد. اين امر اهميت باليني فراواني دارد زيرا مي‌تواند امكان وخيم شدن حال بيمار قبل از افزايش ‏ICP‏ را پيش بيني كند، به عبارت ديگر يك افزايش دامنه پالس در غياب افزايش مقدار ‏ICP‏ مي‌تواند يك اختلال را در درون جمجمه نشان دهد.
‏
شكل موج فشار درون جمجمه اي
موج ‏ICP‏ داراي 2 وضعيت متناوب مختلف به شكل ضرباني است كه يكي همراه با تنفس و ديگري همزمان با پالس شرياني (هنگامي كه ديگري كندتر است) است (شكل 3) .
‏

امواج عروقي به وسيله ضربان شرياني رگ‌هاي بزرگ در مغز به وجود مي‌آيند و توليد كننده يك نوسان در سيستم بطني هستند. شكل موج فشار ‏CSF‏ بسيار شبيه به فشار خون سيستميك است. اين موج از سه جزء اصلي موج ضربتي ‏P1‎، موج ‏Tidal‏ ‏P2‎‏ و موج چكشي ‏P3‎‏ تشكيل شده است (شكل 4).‏
شكاف چكشي بين ‏P2‎‏ و ‏P3‎‏ با شكاف چكشي پالس شرياني رابطه دارد. موج تنفسي همزمان با تغيير در فشار سياهرگ مركزي است كه بازتاب فشار قفسه سينه اي است. اين امواج به صورت برجسته در بيماراني كه به ونتيلاتور متصل هستند ديده مي‌شوند.‏
در حالت نرمال دامنه پالس قلبي در حدود 1/1 ميلي متر جيوه است و دامنه تركيب پالس قلبي و تنفسي در حدود 3/3 ميلي متر جيوه است. تجزيه و تحليل انتقال فشار مغزي- عروقي به وسيله آناليز فوريه براي هر 2 شكل موج فشار درون جمجمه اي و شرياني به عنوان يك روش ارزيابي و تشخيص پاتوفيزيولوژي مغزي- عروقي مورد آزمايش قرار گرفته است. مطالعات تجربي تغييراتي را در مؤلفه‌هاي فركانس پايين در انتقال فشار مغزي- عروقي نشان مي‌دهد. اين مطالعات همچنين الگوهاي ويژه‌اي از انتقال فشار مغزي- عروقي كه در بيماران با صدمات مغزي شديد اتفاق مي‌افتد را نشان مي‌دهد.
اگرچه مطالعات اوليه ارتباط بين مرگ و مير و باند فركانسي بالا (‏Hz‏ 15-4) را نشان مي‌دهد، اما تحقيقات جاري ثابت مي‌كند كه اين طيف فركانسي تحت تاثير ضربان قلب نيز قرار مي‌گيرد.‏

نتيجه گيري
مانيتورينگ ‏ICP‏ در حال حاضر گسترش قابل توجهي پيدا كرده و به يك ابزار بسيار مفيد به ويژه براي بيماراني كه از صدمات مغزي رنج مي‌برند تبديل شده است. در اين زمينه مساله حائز اهميت اين است كه بايد استانداردهاي معيني براي اين وسيله طراحي شود تا بر اساس آن اطلاعاتي كه از اين سيستم به دست مي‌آيد قابل اطمينان و اثربخش باشد. در اين زمينه ترانسديوسر ‏Catheter-tip‏ و ترانسديوسر ميكروچيپ قابل جايگذاري (‏implant‏) مورد تاييد هستند. اين ترانسديوسرها مي‌توانند يك ثبات را هدايت كرده و در نتيجه اثر ‏ICP‏ بر روي كاغذ ثبت شده و در دسترس تيم پزشكي قرار گيرد. ساير متغيرهاي فيزيولوژيكي مانند فشار خون شرياني (‏BP‏) نيز در هر زماني كه نياز باشد ثبت مي‌شوند. ترانسديوسرهاي ‏Catheter-tip‏ و ميكروچيپ‌هاي فوق به عنوان استاندارد طلايي در اندازه گيري ‏ICP‏ به حساب مي‌آيند.
مانيتورينگ ‏ICP‏ تنها راه قطعي و مسلم در تاييد تنش در درون جمجمه به شمار مي‌آيد، اين روش تنها روش قابل اطمينان براي ارزيابي موفقيت درمان در صدمات مغزي است كه درمان و معالجه بيمار را تسريع مي‌بخشد. اگر در اين بيماران افزايش ‏ICP‏ مشاهده نشود، مي‌توان با اطمينان از اعمال جراحيخطرناك و پرهزينه اجتناب كرد. اگر بيماري فلج شده و يا به بيهوشي عميق برود، مشاهدات عصبي بي فايده شده و در عمل مانيتورينگ ‏ICP‏ است كه مي‌تواند يك شاخص براي كاركرد مغزي تهيه كند. در اين موارد ‏ICP‏ وسيله‌اي براي تخمين فشار تزريق وريد مغزي به حساب مي‌آيد.‏

منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۸۰