超声无创定量评估高颅压数学模型建立及其弹性机制研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
81801707
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
21.0万
负责人：
王丽娟
依托单位：
吉林大学
学科分类：
H2703.超声医学
结题年份：
2021
批准年份：
2018
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-01-01 至2021-12-31

项目参与者：
邢英琦；程莹莹；葛娇娇；陈虹秀；郑楠楠；
关键词：
高颅压视神经鞘定量分析数学建模弹性机制

项目摘要

Increased ICP is considered to be an acute situation that is associated with poor clinical outcomes, such as high rates of mortality. Our previous work found the ultrasonographic optic nerve sheath diameter (ONSD) can evaluate the ICP non-invasively. The quantitative and non-invasive assessments of ICP and treatment effectiveness evaluation are urgently needed. In addition, the elastic mechanisms of ONSD is not clear yet. This study include three parts. 1. Clinical part: assess the consistency of the measurement of ONSD by ultrasound and magnetic resonance imaging; establish the mathematical model to quantitatively assess the ICP. 2. Animal experiments: raise the ICP and observe the ONSD and the microstructure of the optic nerve sheath. The elastic expansion mechanism of optic nerve sheath is analyzed. 3. In vitro: reduce the high ICP and analyze of the elastic recovery mechanism of optic nerve sheath. This study aims to reveal the elastic mechanism of optic nerve sheath to provide the theoretical basis .

颅内压（intracranial hypertension，ICP）增高致死致残率很高。我们前期工作证实了超声检测神经鞘直径(Optic nerve sheath diameter，ONSD)可无创、定性、快捷评估高ICP。现临床急需无创性检测技术来定量评估ICP及降压治疗的效果并明确视神经鞘微观结构变化，故本研究结合临床、动物模型、离体实验探索ONSD无创、定量、动态评估ICP及其弹性机制。1、临床研究：验证超声与核磁共振扫描ONSD的一致性；建立ONSD定量评估ICP的数学模型。2、动物实验：借助小型高ICP模型，逐级提高ICP，观察ONSD随ICP变化的时间及程度。观察视神经鞘的微观结构，分析视神经鞘弹性扩张机制。3、离体实验：将不同程度高ICP进行快速降压及控制降压，分析视神经鞘弹性恢复机制。本研究旨在揭示ONSD的弹性机制，为临床推广此技术提供理论依据。

结项摘要

颅内压（intracranial hypertension，ICP）增高是临床常见的病理综合征，常导致病情恶化、预后不良甚至死亡。早期快速诊断ICP增高尤为重要。近年来国外有研究运用超声技术检测神经鞘直径(Optic nerve sheath diameter，ONSD)为早期、无创性诊断ICP增高提供了新的思路。我们前期工作也证实了超声检测ONSD可无创、定性评估高ICP。但是视神经鞘的微观结构和弹性机制、以及在临床疾病中的应用价值仍需要探索。根据前期工作基础，本研究通过动物、离体、临床实验三部分，研究视神经鞘的弹性机制以及无创定量动态评估ICP的应用价值。.本研究选用成年雄性小型猪作为研究动物，制备高颅压模型，观察ONSD随ICP变化情况。之后又分别进行了视神经鞘离体标本高ICP模型制备和减压模型制备，并绘制ONSD随ICP变化的曲线图。接下来在临床研究中评估了不同病因所致ICP增高患者ONSD与ICP间的相关性，以及ONSD与其他检测指标相结合的研究。.结果：1）视神经鞘膜本身有弹性能力，而且视神经鞘周围的复杂的结构由胶原纤维构成，这些复杂结构可以弯曲收缩和伸展，具有弹性特征，当颅内压增高时，视神经鞘膜以及周围的弹性结构出现扩张，导致ONSD出现扩张；2）临床研究中，发现脑脊液减少后ONSD立即降低，从而证实了ONSD对ICP的实时反应；并且对静脉窦血栓，重度颅内感染的患者进行研究，进一步证明ONSD可以无创、便携评估高ICP；3）将超声测量ONSD与脑血流评估相结合评估颅内压，首次提出在高ICP早期，ONSD比脑血流搏动指数更加快速、敏感的评估颅内压增高；首次提出眼-颈超声相结合的检测方法，对特发性颅内高压和静脉窦血栓患者进行研究，提出眼颈综合超声是一种快速且无创的技术，可以用来评估ICP升高和血流动力学的改变；通过超声测量视盘高度和ONSD联合评估高ICP，提高了评估的准确性。.该研究为超声检测视神经鞘直径评估颅内压提供了理论基础，并且为临床上高颅压的诊疗提供了新思路和诊断依据。