亚专科
A Comparative Analysis Between Four-Quadrant Osteoplastic Decompressive Craniotomy versus Conventional Decompressive Craniectomy for Traumatic Brain Injury
四象限
成骨减压术与标准去骨瓣减压术治疗颅脑损伤的对比分析
（全文翻译）
Siddharth Vankipuram, Sumeet V. Sasane, Anil Chandra, Bal K. Ojha, Sunil K. Singh, Chhitij Srivastava, Somil Jaiswal, Ankur Bajaj, Manish Jaiswal Department of Neurosurgery, King George’s Medical University, Chowk, Lucknow, India To whom correspondence should be addressed: Siddharth Vankipuram M.Ch. [E-mail: vanki.siddharth@gmail.com] PMID: 31821915 DOI: 10.1016/j.wneu.2019.12.004 目的 原发性开颅减压术(Primary Decompressive craniectomy, Primary DC)旨在清除颅脑创伤(Traumatic brain injury, TBI)患者的血肿和降低颅内压[编者注：根据手术目的分类，DC分为预防性DC（Prophylactic DC或称为Primary DC）和治疗性DC（Therapeutic DC或称为Secondary DC）]。然而，由于骨瓣的缺失导致了大量的并发症。四象限成骨开颅减压术(Four-quadrant osteoplastic decompressive craniotomy, FoQOsD)是一种新技术，在保留骨瓣的同时实现充分的大脑减压。方法 对115例需要减压手术的TBI患者进行了单中心随机对照试验，其中标准DC组59例，FoQOsD组56例。主要结果是6个月后的GOSE评分。结果 两组间基线特征无显著差异。6个月时GOS-E平均得分具有可比性(DC组为4.28，FoQOsD组为4.38；P=0.856)。此外，DC组58例患者中有22例(38%)死亡，而FoQOsD组55例患者中有25例(44.6%)死亡(OR 1.19；95% CI 0.6-2.36; P=0.6）（各有1例失访）。DC组良好预后比例为56.8%，FoQOsD组为54.4% (P=0.74)。术前以下因素对最终结果起重要作用：脑室内出血和蛛网膜下腔出血(OR 7.17；95%CI 1.364-37.7; P=0.020)，对侧挫伤(OR 3.838; 95% CI 1.614-9.131; P=0.002)和瞳孔不等(OR 3.235; 95% CI 1.490-7.026; P=0.003)。结论 FoQOsD与标准DC一样有效，并且避免了二次手术。这种手术的美容效果更好，并发症更少。 原发性去骨瓣减压术(Decompressive craniectomy, DC)是在颅脑创伤(Traumatic brain injury, TBI)血肿清除后去除一个大的骨瓣。这些血肿可以是硬膜外、硬膜下、实质内或几种的结合。通常情况下，在血肿清除后，由于脑膨出或由于担心术后脑水肿和颅内压(Intracranial pressure, ICP)增加，需要去除一个大的额颞顶骨瓣。在本中心，我们通常将骨瓣保存在腹壁皮下。 与任何侵入性手术一样，DC有已知的并发症，包括挫伤、脑膨出、缺乏对进一步创伤的保护和骨瓣边缘的脑组织绞窄。其他并发症如迟发性癫痫（37%）、脑积水和环钻综合征。 有研究报道，许多并发症可以通过颅骨修补得到逆转。这种逆转与正常脑血流动力学的恢复有关，这种现象最早由Richaud等人描述。然而,即使自Theodor Kocher首次描述DC以来的100多年，关于其适应症、最佳时间以及对脑损伤患者功能的影响仍存在不确定性。 在此背景下，我们研究了一种新技术——四象限成骨开颅减压术(Four-quadrant osteoplastic decompressive craniotomy, FoQOsD)的疗效，并将其结果与标准DC进行了比较。Peethambaran等人在2015年首次描述了这项研究，他们发现生存率和脑肿胀的结果与标准DC相似。该手术的假设是，它提供了充分的手术减压并保留了骨瓣，从而避免了传统DC和后来的颅骨成形术的许多并发症。 本研究是第一个比较DC和FoQOsD技术治疗TBI患者结果的随机对照试验。 试验设计 我们进行了一项单中心平行随机对照试验，比较了新技术FoQOsD和标准DC对需要预防性减压手术的TBI患者的疗效。研究在一级创伤中心进行，时间为7个月，从2016年12月1日至2017年7月31日。在招募病人之前，伦理委员会得到了批准。出于管理原因，我们的试验于2017年11月在印度临床试验注册中心进行了回顾性注册。因为这项研究涉及的是TBI患者，他们大多数都是无意识的，所以参与这项研究的书面同意来自于2个最亲密的一级亲属。 这两个治疗组被分配了数字1和2 (1是DC组，2是FoQOsD组)，我们设计了一个随机计算机生成的数字序列。确保外科医生对数字序列的盲法以使偏倚最小化。在血肿清除后，如果脑膨出在颅骨内表面上方1厘米处，则行硬膜减张缝合。我们的创伤中心常规行硬膜减张缝合，这可能与其他中心不同。在这一阶段，根据随机数字序列由第三个人进行两种手术的术中随机分组。 纳入年龄>18岁需要预防性减压的TBI患者。急诊DC的指征：硬膜下血肿的厚度> 1cm，脑挫裂伤体积＞20 cm3，脑水肿致中线移位(Midline shift, MLS) >5毫米和环池消失。手术的最终决定是由神经外科医生的高级顾问根据临床和影像学的表现决定。轻度和中度颅脑创伤的患者只有在有临床恶化的证据和放射学证据显示占位效应增加时才接受手术治疗。我们排除了那些监护人拒绝加入研究的患者，以及那些由于临床条件不稳定或手术期间恶性脑水肿而需要全层缝合的患者。我们也排除了穿透性复合凹陷性骨折的患者。 手术技术 标准的去骨瓣减压术 对于单侧DC，患者仰卧，同侧（Ipsilateral, I/L）肩部下方垫高，头转向对侧（contralateral, C/L）。手术切口：一个标准的问号/反向问号切口从颧骨水平开始，耳后弯曲，然后向上和向前，在发际线后停止。钻孔数量足够后使用Penfield 3号剖析器剥离硬脑膜。我们使用骨刀或Gigli线锯进行开颅。开颅骨瓣前后范围15 cm，外侧延伸至颞底。硬脑膜以C形缓慢打开。在清除血肿后，我们用自体颅周骨膜补片进行硬膜减张缝合。分层缝合头皮，将骨瓣置于腹壁皮下。 FoQOsD技术 FoQOsD的技术类似于标准DC，直到硬膜减张缝合。然后用骨刀或Gigli线锯将骨瓣切成4块，用丝线缝合松散的缝合4块颅骨的骨膜。头皮闭合分2层。当脑肿胀时，这些骨瓣会向四个方向展开，防止ICP增加(图1A-D)。 统计分析 主要结果采用GOS-E评估术后6个月患者的功能状态。GOS-E是一种评估功能独立性、工作、社交和休闲活动以及个人关系的全球性通用量表。良好的结果被定义为患者的GOS-E评分＞4分。 次要结果包括并发症的发生率以及放射学参数(如MLS和脑宽度的变化)。这些结果通过术前和术后CT使用标准化的测量尺度进行测量。 样本量 根据我们在2016年4月进行的一项试研究的结果，按照DC组死亡率高出30%的情况下使用模拟方法提供80%的检验效能和四舍五入，计算的样本量为每组55例。 两组定量变量比较采用术前、术后随访的非配对t检验和配对t检验。定性变量比较采用卡方检验或Fisher精确检验。P<0.05有统计学意义。如果数据不是正态分布的，两组比较采用Mann-Whitney检验。采用单因素、多因素Logistic回归分析，找出影响最终预后的因素。使用SPSS 23.0（IBM公司，Armonk，New York，USA）进行分析。双侧显著性保持在0.05。 在研究期间，共有2500名头部外伤患者入院，其中848人接受了手术。在848例手术中，有161例进行了去骨瓣减压术。 46例患者被排除(13例患者有穿透性复合颅骨骨折，15例患者进行了全层缝合，其中18例无法获得监护人同意)后，共115例患者被随机分为两组。 标准DC组 59例，FoQOsD组 56例。我们失去了2例随访患者，每组1例。我们失去了2例随访患者，每组1例。这些患者在1个月复查期后失去随访，并根据意向治疗方案排除在死亡率分析之外。但是，他们的人口资料和CT扫描特征被纳入结果分析。详见流程图（Supplementary Figure 1）。 人口学分析 两组患者在年龄、年龄组和性别上相似(表1)。两组患者入院格拉斯哥昏迷评分（Glasgow Coma Scale, GCS）也相似 (7.42 vs. 8.02; P=0.29)，入院运动评分(3.66 vs. 3.79; P=0.590)和瞳孔(DC组瞳孔不等大的比例为54%，FoQOsD组为39%;P=0.108)。瞳孔不等大接近具有统计学意义。 最常见的术前CT表现是脑挫伤(62.7% vs. 55.4%;P=0.702)。对冲伤在DC组中占23.7%，而在FoQOsD组中占30.4% (P=0.423)，DC组中有37%的患者存在蛛网膜下腔出血或脑室出血，FoQOsD组中有41% (P=0.417)。DC组患者到达手术室的时间延迟了21.6小时，FoQOsD组为23.5小时(P=0.797)。虽然没有统计学意义，但这种延迟可能是对最终临床结果产生负面影响的偏倚来源。 临床结果 在6个月的随访中，两组的平均GOS-E评分具有可比性(4.28 vs. 4.38;P=0.856)(表2)。GOS-E评分分布如下，1分：DC组58例（37.9%），FoQOsD组为55例（45.4%）；3分：5.1% vs. 0%；4分：5.1% vs. 0%；5分：6.7% vs.7.1%; 6分：10.1% vs.7.1%; 7分：6.7% vs.7.1%; 8分：27.1% vs.32.1%。采用Mann-Whitney U检验对整个量表进行顺序比较，结果不显著（U值28.5）。使用预先指定的敏感性分析，DC组56.8%的患者出现良好结果（定义为GOS-E≥4），而FoQOsD组54.4%的患者出现良好结果（P=0.74）。 我们发现，DC组的58名患者中有22(37.9%)例死亡而FoQOsD组55例中有25(45.4%)例 ( OR 1.19;95% CI，0.6-2.36; P=0.6)(每组1例失访，不纳入)。在这些患者中，DC组16例在住院期间死亡，FoQOsD组为22例。FoQOsD组7d内死亡人数高于DC组(14 vs. 7)，到术后第15d，DC组达到16例，而FoQOsD组达到19例。 最常见的死亡原因是低GCS评分和附加的合并症，如呼吸机相关肺炎、电解质失衡和相关的胸/腹部损伤。 6个月GOS-E结果与入院时初始运动评分的相关性 在DC组中，16例患者初始运动评分为2，死亡9例(56.2%)，3例GOS-E评分为3，2例GOS-E评分为4，1例GOS-E评分为5分，1人GOS-E评分为8分。在12例初始运动评分为3的患者中，死亡5例 (41.7%)，1例GOS-E评分为4，3例GOS-E评分为5，3例GOS-E评分为6，3例GOS-E评分为8。初始运动评分为4的9例患者中有4例（44.4%）死亡，1例GOS-E评分为7分，4例GOS-E评分为8分。在初始运动评分为5的20例患者中（1例失访），4例（21%）死亡，1例GOS-E评分为5，4例GOS-E评分为6，3例GOS-E评分为7，7例GOS-E评分为8。初始运动评分为6的患者在6个月时GOS-E评分均为8 (表3)。 在FoQOsD组中，11例初始运动评分为2的患者中，10例（90.9%）死亡，而唯一存活的患者GOS-E评分为5。在12例初始运动评分为3的患者中，7例（58.3%）死亡，2例GOS-E评分为6，2例GOS-E评分为7，1例GOS-E评分为8。11例患者初始运动评分为4的患者，5例（45.5%）死亡，而其余6名幸存者中，有3例GOS-E评分为5，3例GOS-E为8。在初始运动评分为5分的22例患者（1名未随访）中，3例（14.2%）死亡，2例GOS-E评分为6，2例GOS-E评分为7分，其余14例GOS-E评分为14（表3）。 通过卡方检验，这种相关性具有统计学意义。 次要结果 两组平均失血量均285 mL，DC组平均手术时间为199分钟，略高于FoQOsD组194分钟 (P=0.94)(表4)。两组幸存者的平均住院时间具有可比性:DC组为10 d，FoQOsD组为9.35 d (P=0.72)。 影像学分析 术后即刻CT扫描显示两组MLS明显逆转（DC组术前9.94 mm，术后3.97 mm；FoQOsD组术前10.0 mm，术后4.69 mm；P<0.001）（表4）。术前和术后MLS的百分比变化在组间无显著差异(P=0.640)。 两组术后CT检查I/L和C/L脑宽度均有明显扩大（DC组I/L术前55.9 mm，术后60.35 mm；FoQOsD组术前55.39 mm，术后58.44 mm；P<0.001；DC组C/L术前40.88 mm，术后46.83 mm；FoQOsD组术前41.85 mm，术后 45.75 mm；P<0.001）。此外，使用FoQOsD技术获得的I/L和C/L大脑宽度的百分比变化与标准DC相似（P=0.181）。 手术并发症 两组均有1例术后血肿需要再次探查。在DC组中有3例(5%)患者开颅手术部位感染，而在FoQOsD组有5例(8.9%)。此外，在DC组中，8例患者需要从腹壁移除骨瓣，新技术避免了并发症。DC组2例和FoQOsD组1例发生脑积水，需要脑室-腹腔分流术。 骨瓣复位引起神经系统恶化的证据 我们评估了FoQOsD组骨瓣复位后临床恶化的可能性(表4)。通过比较两组术前和术后CT扫描的MLS和大脑宽度的百分比变化，并将这些结果与GCS评分的变化趋势相关联。我们假设，如果术后48 h内GCS评分恶化，应评估骨瓣的压力作用。 与FoQOsD组相比，DC组术后神经功能恶化的发生率略低(6例VS 11例;OR 0.46; 95% CI 0.16-1.4;P=0.15)。FoQOsD组I/L脑宽度总体下降0.8%，而DC组增加8.0%;但P值不显著(P=0.184)。两组MLS的百分比变化具有可比性（56.2% vs 49%；P=0.680），而DC亚组的C/L脑肿胀显著高于FoQOsD组（16.6% VS 5.8%；P=0.004）。 FoQOsD组无患者需要再次手术取出骨瓣进一步降低ICP。 影响最终结果的因素 使用logistic回归单因素分析预测影响两组主要结局的个体因素，我们发现最显著的因素是术前存在脑室出血和蛛网膜下腔出血，此外还有脑血肿或脑挫伤(OR 7.17; 95% CI 1.364-37.7;P=0.020)(表5)。其他影响结果的因素是对冲伤(OR 3.838;95% CI,1.614-9.131;P=0.002)和瞳孔不等大(OR 3.235;95% CI,1.490-7.026;P=0.003)。在单因素和多因素分析中，对冲伤和瞳孔不等是两个显著的因素。 TBI是导致40岁前死亡和长期残疾的主要原因。DC在缓解ICP增加中起着重要的作用。但是，骨瓣的缺失与无数的并发症有关。也有证据表明颅骨修补术后神经系统恢复和脑血流动力学恢复。 标准DC的许多改进已经出现。合页开颅术（Hinge craniotomy）和浮动树脂开颅术的目的是实现充分的脑减压和保留骨瓣。2015年，Peethambaran等报道了一项新的FoQOsD技术的初步研究，发现生存率和脑扩张的结果与标准DC技术相似。 在此基础上，2016年在我们中心进行了20例患者(每组10例)的初步研究，以确定可行性。然后我们继续进行随机化。我们在3个月随访时的中期分析报告显示，较新的技术具有相同的结果。 在本研究中，两组具有相似的临床、人口统计学和放射学特征。这一因素保证了两组结果的可靠比较。该研究最重要的发现是，两组患者在6个月时的GOS-E评分具有可比性(4.28 vs 4.38;P=0.856)。6个月后，DC组的死亡率为38%，FoQOsD组为45.4% (OR, 1.19;95%CI,0.6 -2.36;P=0.6)。这些结果提供了令人信服的证据FoQOsD与DC一样有效，其额外的优点是避免了第二次手术。避免第二次手术给病人和他们的照顾者带来了心理和经济上的好处。 另一个显著的发现是两组患者术后CT扫描时MLS减少的百分比和脑宽度(I/L和C/L)增加的百分比相等(I/L，7.8% VS 5.6%; C/L，14.7% VS 9.3%; P=0.181) (图2A-E)。Kenning等在比较两组接受DC和合页开颅术的患者时发现了相似的结果。通过比较大脑宽度和MLS的百分比变化与GCS评分的变化趋势来评价骨瓣的压力效应。在术后48小时GCS评分恶化的患者中，我们发现两组患者I/L脑宽度的百分比变化和MLS的百分比减少相似。然而，尽管无统计学意义，DC组神经功能恶化的发生率略低于FoQOsD组，（6 VS 11; OR 0.46; 95%CI, 0.16-1.4, P=0.15）。 新技术的优势 如Peethambaran等人所示，新技术允许3块骨头向不同方向呈扇形散开，以适应扩张的大脑。由于我们在术后第3 d进行了随访CT扫描，这一过程在我们大多数患者的放射学上都可以看到(图2C和G)。扩张也更受控制，不像标准DC，从而减少静脉充血和出血性梗死的机会。 FoQOsD的另一个好处是具有良好的美容效果(图3A-F)。使用骨成形术皮瓣最大限度地减少颞肌萎缩并保留颅骨轮廓。此外，在资源有限的情况下，颅骨修补术有延迟，增加了心理压力，单次手术更有意义。两组的颅骨并发症具有可比性（手术部位感染，DC组3例，FoQOsD组5例；脑积水，DC组2例，FoQOsD组1例），而DC组有8例发生骨瓣感染，FoQOsD组避免了骨瓣感染。 当我们将初始运动评分与6个月时的死亡率相关联时，我们发现初始运动评分为2的患者在接受标准DC时表现更好（DC组的死亡率为56.2%，FoQOsD组为90.9%）。这些发现也见于那些初始运动得分为3的患者(DC为41.7%，FoQOsD为58.3%)。相反，初始运动评分为5的患者倾向于在FoQOsD中表现更好（DC为21%，FoQOsD为14.2%），而初始运动评分为4的患者的死亡率具有可比性（DC为44.4%，FoQOsD为45.5%）。虽然证据不充分，但我们相信有一组TBI患者在新技术下表现更好。 局限性 我们的研究有两个局限性。第一是没有监测ICP。脑创伤基金会指南建议进行颅内压监测，以降低所有严重脑外伤患者的住院和伤后2周死亡率。我们对所有最近的病例进行了ICP监测，并通过室外引流管或脑实质内导管测量了每组20名患者的ICP。术后即刻平均颅内压DC组为11.7±7.34 cmH2O，FoQOsD组为13.69±4.4 H2O（P=0.30）。我们测量了两组术后72小时内的颅内压，12小时为11.53±11.1 VS 13.50±8.2（P=0.52）；24小时为12.17±9.077 VS 15.12±9.24（P=0.314）；48小时为9.45±8.63 VS 13.21±7.17（P=0.17）；72小时为8.80±6.75 VS 12.75±7.02（P=0.10）。 第二个局限性是MLS和大脑宽度最好通过使用Brainlab软件的三维CT扫描来测量(Brainlab, Munich, Germany)。这个软件对我们来说是不可用的，因此在测量中可能存在误差。 我们的研究是首次通过比较随机对照试验来评估FoQOsD和常规DC的脑减压技术。我们发现FoQOsD在改善临床结果方面与DC相当。此外,FoQOsD具有较好的美容效果，避免了二次手术的心理压力，避免了存储骨瓣感染的并发症。在部分脑外伤患者中，这是一种可选择的治疗方法。 详见原文 PMID: 31821915 DOI: 10.1016/j.wneu.2019.12.004
