脑积水，通常被称为"脑积水"，是一种危险且可能致命的疾病，会对大脑造成损害。一个多世纪以来，医生们一直认为脑内脑脊液(CSF)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迈克尔·埃格诺尔博士领导的新研究表明，这一过程并非病因，如果得到证实，这一发现可能会彻底改变脑积水的治疗方法。
这项研究详细发表在《儿科神经外科杂志》(JNS Pediatrics)上，该杂志是研究包括脑积水在内的儿童神经系统疾病的国际领先期刊。
脑积水在全球范围内普遍存在，可影响任何年龄段的人群。根据脑积水协会的数据，约有一百万美国人患有此病，全球患者总数约为2500万。导致脑积水最常见的医学状况包括：先天患有脑积水的儿童、早产脑出血导致脑积水的儿童、头部外伤患者、动脉瘤患者、中风患者、肿瘤患者，以及可能发展为正常压力脑积水的老年人。一些脑积水患者脑内压力严重积聚，可能危及生命。而老年人则可能出现行走困难、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，通常包括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以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，这导致脑室中脑脊液积聚，"石溪大学文艺复兴医学院(RSOM)神经外科和儿科教授、论文主要作者埃格诺尔博士表示，"我们证明了对脑积水病因的传统理解是不正确的。脑积水是由于大脑无法吸收心跳产生的脉动能量，而不是大脑无法吸收脑脊液造成的。"
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。他们使用脑脊液脉动动力学的电路模型——即脑"风箱"系统，该系统可消除进入大脑的血液中的心跳脉动，使毛细血管血流平稳安全——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道中脉动高阻抗引起的脑'风箱'系统功能障碍。"
埃格诺尔博士及其同事强调，"风箱"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理论），后者由于神经科学家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"风箱"理论的审查，这将增加对这一状况更好理解和治疗的研究基础，他们强调这是早就应该进行的。他们还希望未来的研究人员研究"风箱"动力学和电路理论，就像过去研究脑积水的研究人员研究脑脊液整体流动和压力-体积曲线一样。
社论支持新理论
JNS Pediatrics同一期中的一篇社论，标题为"脑积水、脉动性和风箱效应"，由未参与该研究的神经外科研究团队撰写，认为这项新研究对推进医生对脑积水的理解至关重要。
他们写道，尽管仍存在一些关键问题，"作者应该受到赞扬，他们以可读且易于理解的方式总结了根据'风箱'理论的脑脊液生理学。电动力学模型与作者为该实验选择的物理条件非常吻合。"
该社论进一步支持了这项开创性工作的方向，特别是在脑积水治疗方面——使用分流管引流脑脊液虽然确实将脑积水治疗从一种经常致命的疾病转变为可管理的疾病，但也存在问题。
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并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。希望我们正处在基于这一理解的脑积水治疗新时代的门槛上。"
埃格诺尔博士表示，他和同事们将继续研究各种形式的脑积水，并将影像学研究纳入未来研究中。他们还将研究脑积水的新分流管设计。这项研究将涉及RSOM和石溪大学的多个部门。
JNS Pediatrics论文的合著者包括石溪大学电气与计算机工程系的Nahid Shirdel Abdolmaleki（理学硕士）、王一村（哲学博士）、Anand Ravishankar（工程学士）和Petar M. Djurić（哲学博士）；神经病学系的Racheed Mani（医学博士）；以及RSOM神经外科系的Susan Fiore（理学硕士）。
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