卒中茶后 (55) Kellie 验证颅内压与脑实质相关

George Kellie（1770-1829）(上图, 不确定) 是苏格兰外科医生。他的主要研究成果是建立了颅内压与颅内组织容量的关系，为颅内压增高的研究打下病理生理基础。

Kellie 的成名作是在1822年他解剖了两具在暴雨后发现的尸体，试图找出死因。他发现脑子基本正常但脑膜和脑表面上静脉充盈，而输入动脉苍白无血。

Kellie 诊断为因暴露于大雨身体衰竭后造成的脑循环障碍。动脉入血减少，但脑静脉瘀血，所以脑中血的总量是恒定的。

Kellie 也考虑了其他可能的原因，他描述道 “当颅骨下陷时，脑中的液体必须流出去代偿失去的空间，所以血的输入和循环减少了”。

Kellie 的文章 (下图)：Kelly G. An Account of the Appearances Observed in the Dissection of Two of the Three Individuals Presumed to have Perished in the Storm of the 3rd, and Whose Bodies were Discovered in the Vicinity of Leith on the Morning of the 4th November 1921 with some Reflections on the Pathology of the Brain. Transac Medico Chirurg Soc Edinburgh 1824, 1:84-169。

Kellie 决定把他的发现与另外两个医生共享，一个是 Kellie 过去的老师 Alexander Monro Secundus（1733-1817）（见 Monro 一章），另一个是 John Abercrombie（1780-1844）（见 Abercrombie 一章）。

原因是 Monro 在1783年正式提出过，颅腔容量是恒定的，脑组织是不能被压迫的，脑中的血量也是固定的。任何一种成分增加都将升高颅内压。

而且在1824年当 Monro 知道 Kellie 对颅内压与脑容量感兴趣时，Monro 请 Kellie 一起来检验死刑犯的脑子并且把其他有关颅内压的尸检标本的描述送给 Kellie。

另外 Kellie 认为 Abercrombie 早就画出了卒中患者颅内压增高的病理现象。的确，在1818年 Abercrombie 确实提出过类似的颅内压法则。

Abercrombie (下图) 认为当颅骨骨折，颅腔变小时，机体以脑血流减少或者脑组织受压来适应减小的空间。

Abercrombie J. Researches on the Pathology of the Brain. Part 3 Apoplexy. Edinburgh Medical and Surgical Journal 1818; 14: 552-592。

难怪后来发明了床旁颅内压监测仪的 Nils Lundberg 使用了 “Monro-Abercrombie 法则” 一词。

从时间上看，Abercrombie (1818年) 确实在 Kellie (1824年) 之前就提出了相同的观点。

但是在1828年 Abercrombie 著名的神经病理 “脑和脊髓疾病的病理与实践研究 - Pathological and Practical Researches on Disease of the Brain and Spinal Cord” 一书中，Abercrombie 提到了这个法则并命名为 Monro-Kellie 法则，把荣誉给了 Monro 和 Kellie。

Abercrombie 使得 Monro-Kellie 颅内压法则闻名和流传于世。

虽然 Monro 提出颅内压的概念，Abercrombie 同意此概念并且广泛宣传了这个颅内压法则，但是 Kellie 在创立 Monro-Kellie 法则中也起了不可磨灭的作用。

为了证明这个颅内压法则，除了检查上吊和淹死的人外，Kellie 研究了羊和狗的脑循环。在放血或氢化钾毒死动物后，Kellie 发现虽然死因不同，比如在外周血都几乎被放干了的动物身上，脑内静脉血容量变化并不大。

Kellie 注意到动物放血后肢体苍白，脏器失血，但是脑的外观如常，颜色依旧。

在毒死的动物身上，虽然改变体位后重心引力不同，但对脑循环没有影响。

Kellie 认为在外周血减少后，脑动脉阻力增加，入血减少，但是脑静脉扩张保持了脑内血总量的恒定。

因此，Kellie 总结出与 Monro 一样的结论 (上图)：

一是脑是在一个固定的骨腔内，

二是脑几乎是不能压缩的，

三是任何液体流入流出颅腔都会引起相应的液体流出流入，以维持颅腔的空间恒定。

后来英国的医生 George Burrows（1801-1887）反复验证了 Kellie 的实验。

Burrows 在1846年重复了 Kellie 的放血实验，发现脑脊液与脑中的血液总是处于 “你增我减” 的境地。

在1900年，德国外科医生 Theodor Kocher（1841-1917）首次提出去骨辨减压手术来降低颅内压。

Kocher T. Die Therapie des Hirndruckes. In: Holder A (ed.) Hirnerschutterung, Hirnfruck und Chirurgische Eingriffe bei Hirnkrankheiten. Vienna: A Holder,1901, pp262-266

在书的插图中，Kocher (上图) 画了一个与他一起工作的年轻美国人，叫 Harvey Cushing（1868-1939）。

Cushing 进一步在生理上证明颅内压概念又把这个概念引入临床实践。他在动物实验中发现静脉给高渗液体 - Hypertonic Solution 可以减少脑的容量。

因为 Monro-Kellie 法则最早主要与脑静脉有关，英国的 Mark H. Wilson 在2016年再次强调了脑静脉对颅内压的作用。

在静止时，人的颅腔容积是1473毫升，血容量是100-130毫升。其中15%是动脉血，40%是静脉血，45%是微循环。脑脊液是75毫升，相当于脑血流5秒中的流量。

从上可见，虽然减少脑脊液可以降低颅内压，但是脑脊液产生缓慢，所以在急性脑损伤时脑脊液增加导致颅内压增高是罕见的。

现在计算脑灌注压的公式是脑灌注压 CPP = 平均动脉压 MAP - 颅内压 ICP。这个公式在颅内压正常时是成立的，但是这个公式没有考虑到当颅内压增高时，压迫静脉对颅内压的作用。

目前全世界的医生都使用这个计算公式 (上图)，对重症病人似乎只关注脑灌注压和平均动脉压，忽略了脑静脉对颅内压的作用。

例如，大约50%的正常人都是以一侧横窦为主，一旦受压或阻塞，颅内压必然上升。正常人平时轻压颈静脉就可以增加颅内压。

其实早在1897年 Leonard Hill 就发现脑静脉压与脑脊液压力（5-15 mmHg）是一致的，眼底静脉反应出颅内压。Hill 当时就指出颅内压主要受到脑静脉的影响。

随后有人发现增加中心静脉压导致颅内压增高，脑水肿和脑肿胀形成。使用超声波监测静脉窦血流可以推测颅内压。

全脑肿胀造成 “Starling 阻力 - Starling Resistor (下图)”，压迫整个颅内静脉系统。形成脑静脉压升高，加剧脑肿胀，进一步升高脑静脉压的恶性循环。

从头颅 CT 上可以读出脑静脉压，主要是 “眼上静脉 - Superior Ophthalmic Vein，正常宽 2.2毫米，如果双侧扩大可能提示全脑肿胀。

大概因为监测颅内压临床意义重大，在1965年 Nils Lundberg 发明了脑室压力的床旁监测装置。有人报道早期发现颅内压增高并且采取措施降压后，改善了脑外伤病人的预后。

Lundberg (下图) 的床旁监测颅内压在当时引起了一场神经科的医疗革命，现在成了神经外科和神经重症监护室的常规手段。

Lundberg 的文章：Lundberg N, Troupp H, Lorin H. Continuous Recording of the Vertricular-fluid Pressure in Patients with Severe Acute Traumatic Brain Injury. A Preliminary Report. J Neurosurg.1965. 22: 581-590

回到 Kellie，似乎他的生平不淸楚，好像他从1781年起做了5年外科助手。在1786-1788年在爱丁堡大学上了三年医学院，当时的解剖教授和主任是 Alexander Monro Secundus。

Kellie 在1790年参加了皇家海军做外科医生。在1796年在服兵役期间写过 “鲨鱼的解剖观察 - Some Observations on the Anatomy of the Shark" 一文，并且发表在 “内科年鉴 - Annals Medicine" 上。

当时在海上很多士兵得了疟疾，Kellie 使用 “秘鲁树皮 - Peruvian Bark（奎宁）” 和酒来治病。同时 Kellie 大概向谁学习了一种土办法。

当疟疾发作时，用止血带 (下图) 在四肢阻断血供15分钟，病人的寒战三分钟后消失，因此发热减少，症状缓解。但是效果因人而异不肯定。

用止血带短时间切断肢体血流是现在预适应的临床方法之一，不知道当时 Kellie 的做法是否可以称之为预适应？如果是，Kellie 可能就成了最早在临床上应用预适应的医生了。

文章：Kellie G. An Account of the Effects of Compression by the Tourniquet in Stopping the Cold Fits of Intermittent. Edinburgh Medical Commentaries 1794; 9: 271-283。

在1802年退伍后 Kellie 回到家乡 Leith，做外科医生。

在1803年 Kellie 获得爱丁堡大学医学院医学博士学位，论文题目是：“动物的电活动 - de Electricitate Animale"。

Kellie 与爱丁堡附近很多医生关系很好，时常交流。除了 Monro 和 Abercrombie，还有 John Cheyne（1777-1836）（见 Cheyne 一章），和 Charles Bell（1774-1842）（见 Bell 一章）。

其中 Cheyne 在1812年出版了 “卒中和昏睡病历 - Cases of Apoplexy and Lethargy" 一书，第一次绘画出蛛网膜下腔出血，并且指出与脑出血的不同。

1805年 Kellie 与 Ann Wight 结婚。

Kellie 晚期事业顺利，在1823年 Kellie 被选为爱丁堡皇家协会成员，在1827年被选为爱丁堡内外科协会主席。

Kellie 在1829年在看了一个病人后回家的路上昏倒后死亡。

医学世家，经历丰富，心有信念，敢于推论。实验证明，尸检观察，一论惊天，流传后世。

为 Kellie 不屈不挠的性格，送他一首清人 郑燮 的竹石：

“咬定青山不放松，立根原在破岩中。

千磨万击还坚劲，任尔东西南北风”。

有趣的是与 Alexander Monro 父子三代同名一样，Kellie 的父亲和祖父也叫 George Kellie。