突破传统!基于电阻抗断层成像技术的脑灌注监测实现无创颅内压监测的新方法


颅内压升高:神经重症患者的“隐形威胁”

       颅内压(ICP)升高是颅脑创伤、卒中等急性神经系统疾病的常见并发症,持续升高会导致脑灌注不足,引发脑组织缺血缺氧,甚至造成不可逆的神经损伤或脑死亡。目前,临床监测ICP的“金标准”是有创监测(如植入颅内压探头),但可能引发颅内出血、感染等风险,而现有无创方法(如经颅多普勒、磁共振成像)存在操作复杂,无法实现实时连续监测等难题,难以满足重症患者的诊疗需求。


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新突破:电阻抗断层成像技术(EIT)实现无创实时监测

发表于《Fluids and Barriers of the CNS》(2025年)的一项研究,提出了一种基于电阻抗断层成像(EIT)技术的全新解决方案——通过监测脑灌注状态变化,间接实现颅内压升高的无创实时预警。



核心研究方法

研究团队以12头长白猪为模型,通过向脑实质注射自体未抗凝血液构建颅内高压模型,同时采用有创ICP监测作为对照,使用高精度EIT系统采集脑灌注图像参数。从EIT图像中提取了平均灌注速度(MV)、收缩期波高(Hs)、流入容积速度(IV)、升支与基线夹角(Adb) 四项关键参数,分析其随ICP变化的规律。


关键发现:EIT灌注参数与颅内压变化高度相关

     实验结果显示:ICP升高时,所有EIT灌注参数显著下降(P<0.05),且当ICP>22 mmHg(颅内高压阈值)时,参数与ICP的负相关性更强,相关系数达-0.72至-0.83(P<0.01)。随机森林算法模型表现优异:基于四项参数构建的综合模型,在检测ICP升高5 mmHg和10 mmHg时,敏感度、特异度均超90%,曲线下面积(AUC)>0.9,远优于单一参数。

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EIT data was obtained using EC-100 PRO (UTRON TechnologyCo., Ltd., Hangzhou, China, Fig. 1B):杭州永川科技公司的高速EIT系统EC-100 PRO

B)实验场景示意图

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临床意义:为神经重症监测开辟新路径

这项研究的创新之处在于,首次证实通过EIT监测脑灌注状态变化,可实现颅内压升高的早期预警。与传统方法相比,该技术具有三大优势:

无创安全:无需植入探头,避免感染、出血风险;

实时连续:系统数据采集帧率可达每秒40帧,能够动态反映ICP变化;

床旁适用:设备便携,操作简单,适合ICU等临床场景。


未来,随着技术优化(如从动物实验的颅骨穿透电极改进为临床适用的头皮电极、解决ICU电磁干扰等问题),EIT有望成为神经重症患者颅内压监测的“新利器”,为及时干预、改善预后提供关键支持。

从“有创风险”到“无创实时”,这项研究为颅内压监测带来了根本性的改变。期待未来EIT技术能早日应用于临床,守护更多神经重症患者的生命安全!



(本文内容基于朱明旭等《A novel method for detecting intracranial pressure changes by monitoring cerebral perfusion via electrical impedance tomography》)


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