從力學和物質彈性的角度解讀腦積水

腦積水，顧名思義，顱內積水了。分類方法很多，在此不再贅述。

從物理學的角度來看，物體的變形與受力和自身彈性（順應性）有關。當物體受幾個不同方向的力時，物體的移位要看受力的向量關系，簡化一下就是壓力差；物體受力后的移位多少除了與受力的大小有關外，還與自身彈性（順應性）相關，相同大小的力壓在棉花上和壓在鐵塊上，兩者的變形程度明顯是不一樣的。

當側腦室內的壓力大于腦表面的蛛網(wǎng)膜下腔的壓力時，腦組織會發(fā)生位移，即腦室變大。由于腦組織是有一定彈性的，當變形的腦組織產(chǎn)生的張力等于這個壓力差時，就達到了一個平衡狀態(tài)，腦室大小不再變大。

以上可以解釋腦積水的一般情況，以下是幾種特殊腦積水的發(fā)病機理：

腦組織不是處處彈性一樣，尤其在老年人中，腦組織的彈性大小不一的情況時有發(fā)生。這就導致腦室系統(tǒng)不均衡擴大，即DESH（Disproportionately enlarged subarachnoid space hydrocephalus，非對稱性蛛網(wǎng)膜下腔腦積水），這一影像學特征是常壓性腦積水特有表現(xiàn)。一般來說由于頂葉彈性較好，在一定壓力差下可以發(fā)生移位，表現(xiàn)為腦室外膨，局部蛛網(wǎng)膜下腔受壓，間隙消失，在冠狀位上表現(xiàn)為CA（胼胝體角）小于90度；而其他腦組織彈性差的地方，相同的壓力差不足以使腦組織發(fā)生位移，表現(xiàn)為腦室不外膨，局部蛛網(wǎng)膜下腔沒有受壓，間隙仍然存在。這種蛛網(wǎng)膜下腔的不對稱性擴大就是DESH征。便于大家理解這一現(xiàn)象，可以引入兩個概念：腦萎縮和腦壓縮。顧名思義，前者是腦組織體積主動變小，多見于側裂池、中腦環(huán)池周圍的腦組織；后者是腦組織被動體積變小，多見于頂葉腦組織。當外界壓力去除后，腦萎縮不會恢復，而腦壓縮可以恢復之前的體積。這可以解釋為什么常壓性腦積水分流術后小便失禁和行走困難的緩解率明顯高于癡呆的緩解率，因為前兩者的中樞位于頂葉，而與癡呆密切相關的海馬、杏仁核等邊緣系統(tǒng)腦組織位于側裂池、中腦環(huán)池周圍。

此外還有兩種極端情況：

其一：腦組織彈性非常差，即使壓力差再大，腦組織也不會發(fā)生移位，這一現(xiàn)象見于腦積水分流術后和顱內蛛網(wǎng)膜囊腫分流術后的裂隙腦室綜合征，典型的表現(xiàn)就是即使存在極高的顱內壓，腦室系統(tǒng)也不會擴大。筆者曾見過顱內壓高達600mm水柱，而腦室沒有擴大的病例。

其二：腦組織彈性太好，一點壓力差就導致嚴重的腦積水。當發(fā)展到類似于彈簧嚴重變形后的失張力狀態(tài)時，即使去除了壓力差，受壓的腦組織也不會回彈。只有在負壓狀態(tài)下，彈簧才有可能恢復彈性，同樣失去張力的腦組織才可能回彈，進而腦室變小，腦積水得到緩解。這就是負壓性腦積水的發(fā)病機理。

待續(xù)：

1.側腦室與腦表面的蛛網(wǎng)膜下腔之間的壓力差是如何形成的？

2.三腦室底造瘺術治療腦積水對嗎？

3.腦組織順應性的相關因素有哪些？研究腦組織順應性的方法有哪些？進展如何

4.腦組織順應性異常導致疾病的治療？如何選擇合適的手術方式？如何調壓？

5.目前的分流系統(tǒng)使用注意事項，如何改進分流系統(tǒng)？