脑积水,通常被称为"脑积水",是一种危险且可能致命的疾病,会对大脑造成伤害。一个多世纪以来,医生们一直认为脑内脑脊液(CSF)的积聚以及大脑无法吸收脑脊液是脑积水的主要原因。现在,由石溪医学中心神经外科医生Michael Egnor博士领导的新研究显示这一过程并非真正原因,如果被证实,这一发现可能会彻底改变脑积水的治疗方法。
该研究详细发表在《神经外科儿科杂志》上,这是国际上研究儿童神经系统疾病(包括脑积水)的领先期刊。
脑积水在全球普遍流行,可影响任何年龄段的人群。根据脑积水协会的数据,约有100万美国人患有此病,全球约有2500万人。导致脑积水最常见的医学状况包括:出生时即患有脑积水或因早产脑出血而发展为脑积水的儿童、头部受伤、动脉瘤、中风或肿瘤患者,以及可能发展为正常压力脑积水的老年人。一些脑积水患者的脑内压力严重积聚,可能危及生命。而一些老年患者可能会出现行走困难、膀胱控制问题和记忆力丧失等症状。
对于几乎所有患者而言,脑积水是一种需要终身医疗护理和手术的不可治愈疾病。脑积水只能通过手术治疗,通常是将脑脊液分流管从大脑插入腹部。作为医疗设备,分流管故障率很高,这使得脑积水管理变得复杂,并可能导致患者需要多次手术来维持分流管正常工作。
"一个多世纪以来,神经外科医生和科学家一直认为脑积水是由脑脊液吸收障碍引起的,这种障碍导致脑室中脑脊液积聚,"论文主要作者、石溪大学文艺复兴医学院神经外科和儿科教授Egnor博士表示,"我们证明了对脑积水原因的传统理解是不正确的。脑积水是由大脑无法吸收来自心跳的脉动能量引起的,而不是大脑无法吸收脑脊液。"
研究团队通过工作表明,脑积水的显著特征更好地解释为心跳脉动能量吸收不良的结果,而非脑脊液吸收不良。他们使用了脑部windkessel系统(该系统去除进入大脑血液的心跳脉动,使毛细血管血流平滑安全)的脉动脑脊液动力学电路模型,来模拟由蛛网膜下腔阻塞引起的脑积水。
"这种对脑积水的新理解指向了基于脉动能量分流的新型治疗方法,"作者写道。
他们进一步指出,"脑积水由脑脊液吸收不良引起的理论与广泛的实验和临床证据不一致。"因此,他们补充道,"我们提出脑积水是一种脉动动力学障碍,即脑积水是由脑脊液通路中脉动高阻抗引起的脑部windkessel系统功能障碍。"
Egnor博士及其同事强调,windkessel理论是研究颅内动力学的新方法。该理论直接挑战了传统理论(Monro-Kellie学说),后者由于神经科学家在一个世纪以来对脑脊液形成和吸收的误解而掩盖了脉动原因。
作者表示,他们欢迎对脑积水windkessel理论的审查,这将增加对这种状况更好理解和治疗的研究基础,他们强调这是早已 overdue 的。他们还希望未来的研究人员研究windkessel动力学和电路理论,就像过去的脑积水研究人员研究整体脑脊液流动和压力-体积曲线一样。
社论支持新理论
在同一期《神经外科儿科杂志》上发表的一篇题为"脑积水、脉动性和windkessel效应"的社论,由未参与该研究的一组神经外科研究人员撰写,认为这项新研究对于推进医生对脑积水的理解至关重要。
他们写道,尽管仍有一些关键问题存在,"作者们值得称赞,他们以windkessel理论对脑脊液生理学进行了可读且易于理解的总结。电动力学模型与作者为此实验选择的物理条件很好地对应。"
该社论进一步支持了这项开创性工作的方向,特别是在使用分流管引流脑脊液治疗脑积水的背景下——这种治疗方法确实将脑积水从一种常常致命的疾病转变为可管理的疾病,但同时也存在问题。
社论总结道:"现在是神经外科医生放弃脑脊液生理学的整体流动模型,考虑脑脊液脉动作用的时候了。这篇论文是朝着正确方向迈出的重要一步。希望我们正站在基于这一理解的脑积水新治疗方法时代的门槛上。"
Egnor博士表示,他和他的同事将继续研究各种形式的脑积水,并将影像学研究作为未来研究的一部分。他们还将研究用于脑积水的新型分流管设计。这项研究将涉及文艺复兴医学院和石溪大学的多个部门。
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