腦氧飽和度監(jiān)測在單肺通氣中的應(yīng)用進(jìn)展

沈心怡 余建明

局部腦氧飽和度監(jiān)測利用了近紅外光譜技術(shù)，通過連續(xù)無創(chuàng)的監(jiān)測來反映腦組織的氧供需狀態(tài)。局部腦氧飽和度監(jiān)測在臨床上被廣泛用于心臟手術(shù)及神經(jīng)外科、胸科、腹部等非心臟手術(shù)[1]。尤其在胸科手術(shù)中，需要在全身麻醉下行單肺通氣。由于單肺通氣會影響正常生理機(jī)制，引起一系列生理病理變化，導(dǎo)致通氣/血流比失衡，產(chǎn)生肺內(nèi)分流，引起低氧血癥等嚴(yán)重并發(fā)癥，與術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生也有一定相關(guān)性。使用局部腦氧飽和度監(jiān)測能針對性的間接反映腦組織的氧供與氧耗，有助于術(shù)中麻醉管理，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，從而改善預(yù)后。

1 腦氧飽和度監(jiān)測概況

1.1 近紅外光譜技術(shù)原理 近紅外光譜技術(shù)是根據(jù)人體組織對近紅外光譜的吸收不同從而實(shí)現(xiàn)對局部氧飽和度進(jìn)行連續(xù)無創(chuàng)的監(jiān)測[2]。局部腦氧飽和度監(jiān)測儀通過持續(xù)發(fā)射波長在700～1100nm的近紅外光[3]，穿透皮膚、骨骼及腦組織深處，被氧合血紅蛋白和去氧血紅蛋白分別吸收，根據(jù)兩者的吸收光譜不同加以區(qū)分，根據(jù)朗伯比爾定律（Lambert-Beer law），計(jì)算出組織中兩者的相對濃度，進(jìn)而得出局部氧飽和度。

1.2 近紅外光譜技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 近紅外光譜技術(shù)測得的腦氧飽和度是腦組織混合氧飽和度，由30%的動脈血和70%的靜脈血加權(quán)后得出[4]，對腦缺氧較敏感，且不受動脈搏動、低血壓、無血流的影響，可對局部腦氧飽和度進(jìn)行無創(chuàng)、連續(xù)的監(jiān)測，反映腦組織氧供和氧耗的平衡情況。

1.3 影響因素 影響腦氧飽和度的因素有年齡、血紅蛋白濃度、指脈氧飽和度、呼末二氧化碳、體溫、探頭放置位置、術(shù)中體位等。腦氧飽和度的絕對數(shù)值在人群中的波動范圍較大，一項(xiàng)對健康志愿者的研究中測得正常范圍在（71.2±3.9）%[5]。Kobayashi等[6]認(rèn)為，腦氧飽和度較基礎(chǔ)值下降20%或絕對值低至50%時(shí)可能存在腦缺氧。因此，應(yīng)動態(tài)監(jiān)測術(shù)中腦氧飽和度的變化，關(guān)注其在基線水平的波動比絕對值更有臨床意義[7]。

2 腦氧飽和度監(jiān)測在單肺通氣中的應(yīng)用

2.1 單肺通氣的影響 單肺通氣是指利用雙腔支氣管導(dǎo)管只對一側(cè)肺通氣的方法，廣泛應(yīng)用于胸科手術(shù)，主要目的是隔離患側(cè)肺，減少肺活動，減少手術(shù)操作對膨脹肺的損傷等，是胸科手術(shù)的必要條件，同時(shí)也影響了正常生理機(jī)制[8]。

單肺通氣時(shí)，非通氣側(cè)的肺泡萎陷，肺泡通氣量減少，肺血流灌注良好，造成通氣/血流（V/Q）比降低[9]；通氣側(cè)的氣道壓升高，增大了血管阻力，引起肺內(nèi)分流增加。通氣/血流比失衡和肺內(nèi)分流增加，會導(dǎo)致氧合下降，甚至發(fā)生低氧血癥，發(fā)生率為9%～27%[10]。這種氧合下降大多數(shù)患者未表現(xiàn)出明顯的低氧血癥，可能與缺氧性肺血管收縮（HPV）[11]有關(guān)。缺氧性肺血管收縮是肺循環(huán)對缺氧產(chǎn)生的代償性保護(hù)機(jī)制，當(dāng)肺泡氧分壓低于60mmHg時(shí)，肺血管迅速收縮，從而減少肺內(nèi)分流，改善通氣/血流比失衡，緩解低氧血癥的發(fā)生。缺氧性肺血管收縮受到手術(shù)、患者情況、麻醉藥物等多方面因素影響。其中，吸入性麻醉藥物被證實(shí)會抑制缺氧性肺血管收縮，從而加重機(jī)體的缺氧。

2.2 單肺通氣與腦氧飽和度的關(guān)系 由于單肺通氣時(shí)特殊的病理生理變化，容易引起機(jī)體缺氧，導(dǎo)致腦組織氧供需失衡，影響患者術(shù)后腦功能。研究表明，在單肺通氣期間，大部分患者的腦氧飽和度有不同程度的下降，并與術(shù)后認(rèn)知功能有一定相關(guān)性[12]。

Kazan等[13]發(fā)現(xiàn)在單肺通氣期間，腦氧飽和度會顯著降低，同時(shí)行血?dú)夥治霭l(fā)現(xiàn)，動脈氧分壓顯著低于基線值，然而指脈氧飽和度無明顯變化。Johnson等[14]研究了單肺通氣對腦氧飽和度的影響，測得腦氧飽和度基線值為54～76%，單肺通氣時(shí)有24%的患者低于基線值的80%，14%的患者低于基線值的75%；并且當(dāng)?shù)湍X氧飽和度發(fā)生時(shí)，測得的心率、血壓、指脈氧飽和度、呼末二氧化碳等常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。Hermerling等[15]對20例行單肺通氣的患者進(jìn)行腦氧飽和度監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)所有患者均出現(xiàn)腦氧飽和度下降且低于基礎(chǔ)值的85%，其中70%的患者低于基礎(chǔ)值的80%，并與常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)無關(guān)。國內(nèi)也有學(xué)者得出類似結(jié)論，丁超等[16]發(fā)現(xiàn)老年食管癌患者單肺通氣期間，均發(fā)生腦氧飽和度降低，70%的患者降幅超過基礎(chǔ)值的20%，30%的患者降幅超過25%，并與體位、常規(guī)臨床監(jiān)測指標(biāo)無相關(guān)性。

Bluteau等[15]研究了單肺通氣對腦氧飽和度影響的因素，發(fā)現(xiàn)單肺通氣期間，在缺氧性肺血管收縮代償性保護(hù)的同時(shí)，仍不能完全避免肺內(nèi)分流的發(fā)生，出現(xiàn)局部低腦氧飽和度。雖然這一變化能維持機(jī)體整體氧合，但局部低腦氧飽和度造成的腦缺氧及其術(shù)后預(yù)后，有待進(jìn)一步的研究。

Nagata等[17]比較了丙泊酚靜脈麻醉和七氟醚吸入麻醉兩種麻醉維持方式對單肺通氣期間腦氧飽和度的影響，發(fā)現(xiàn)均出現(xiàn)了腦氧飽和度下降，但兩者之間無明顯差異。然而，國內(nèi)學(xué)者的研究得出了不同的結(jié)論。倪劍武等[18]比較了丙泊酚和七氟醚對單肺通氣時(shí)肺內(nèi)分流的影響，發(fā)現(xiàn)丙泊酚和低濃度七氟醚在單肺通氣期間均導(dǎo)致肺內(nèi)分流增加，七氟醚更明顯。劉卓等[19]同樣比較了丙泊酚和七氟醚對腦氧飽和度的影響，發(fā)現(xiàn)七氟醚吸入維持麻醉的患者腦氧飽和度較丙泊酚維持麻醉較高，推測可能丙泊酚對缺氧性肺血管收縮的抑制較七氟醚明顯。

龔亞紅等[20]研究了單肺通氣期間患者腦氧飽和度降低的相關(guān)影響因素，結(jié)果提示，單肺通氣期間的氣道峰壓可能與腦氧飽和度降低有一定相關(guān)性，氣道峰壓對靜脈回流的影響可能導(dǎo)致腦血流灌注、心輸出量的減少，從而進(jìn)一步使腦氧供需失衡，導(dǎo)致局部腦氧飽和度降低，而術(shù)中收縮壓、呼末二氧化碳、血紅蛋白不是影響腦氧飽和度的相關(guān)因素。

2.3 低腦氧飽和度與認(rèn)知功能障礙 術(shù)中腦組織的氧供需情況會對術(shù)后的神經(jīng)功能產(chǎn)生一定影響，然而當(dāng)腦組織出現(xiàn)局部的氧供需失衡導(dǎo)致腦缺氧時(shí)，常規(guī)的術(shù)中監(jiān)測如心率、血壓、指脈氧飽和度、血?dú)夥治龅炔⒉荒苤庇^、實(shí)時(shí)地反映。腦氧飽和度監(jiān)測能有效無創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測腦組織的氧供需平衡狀態(tài)，預(yù)防低腦氧飽和度，減少術(shù)后認(rèn)知障礙的發(fā)生率。

Tang等[21]對76例行單肺通氣患者的研究顯示，術(shù)中腦氧飽和度低于基礎(chǔ)值65%持續(xù)5min即出現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知功能改變；有約1/3的患者在術(shù)后早期（3h）發(fā)生認(rèn)知障礙，其中90%在術(shù)后24h恢復(fù)；術(shù)中均有不同程度的腦氧飽和度下降，這一變化使術(shù)后早期腦缺氧的發(fā)生率增加一倍。

Fischer等[22]研究了單肺通氣期間腦氧飽和度低于65%與術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知障礙的發(fā)生率與腦氧飽和度降低程度、持續(xù)的時(shí)間均相關(guān)。腦氧飽和度小于65%超過5min，術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率增加一倍；腦氧飽和度小于60%超過30min，術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率增加十倍。

Li等[23]研究發(fā)現(xiàn)，單肺通氣期間，腦氧飽和度降低程度大于基線值的10%時(shí)，就可能出現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知水平的下降，從而提出局部腦氧飽和度可作為術(shù)后認(rèn)知功能障礙發(fā)病的重要預(yù)測因子。Suehiro和Okutai等[24]研究發(fā)現(xiàn)，單肺通氣期間，出現(xiàn)低腦氧飽和度患者的術(shù)后簡易智力狀態(tài)檢查量表（MMSE）評分顯著低于腦氧飽和度正常的患者，且降低持續(xù)時(shí)間越長，評分下降程度越大。丁超等[16]研究發(fā)現(xiàn)，腦氧飽和度低于50%與發(fā)生術(shù)后認(rèn)知功能障礙有顯著相關(guān)性。

3 小結(jié)及展望

腦氧飽和度監(jiān)測利用了近紅外光譜技術(shù)，由于其操作簡便，反應(yīng)靈敏，能無創(chuàng)實(shí)時(shí)地獲得連續(xù)的局部腦氧飽和度數(shù)值，已被廣泛用于術(shù)中麻醉監(jiān)測管理。在單肺通氣期間進(jìn)行腦氧飽和度監(jiān)測，可以早期發(fā)現(xiàn)腦組織氧供需失衡狀態(tài)。

單肺通氣是胸科手術(shù)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵麻醉技術(shù)保障，但會引起通氣/血流比例失衡、肺內(nèi)分流、缺氧性肺血管收縮等改變，導(dǎo)致機(jī)體氧合下降，腦氧飽和度降低，目前已有較多研究證實(shí)了在單肺通氣期間低腦氧飽和度與部分術(shù)后認(rèn)知功能障礙之間具有相關(guān)性，且與術(shù)中腦氧飽和度的下降程度和持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)。因此，在單肺通氣術(shù)中進(jìn)行腦氧飽和度監(jiān)測是很有必要的，可以早期發(fā)現(xiàn)腦組織氧供狀態(tài)，減少術(shù)后并發(fā)癥，改善患者預(yù)后，提高生存質(zhì)量，值得推廣。

由于腦氧飽和度值在個體間的差異較大，目前對低腦氧飽和度還未有一個統(tǒng)一規(guī)范的定義，對于腦氧飽和度降低到何種程度需要臨床干預(yù)、采用何種措施干預(yù)尚無明確的文獻(xiàn)報(bào)道。對于單肺通氣導(dǎo)致的低腦氧飽和度引起除術(shù)后認(rèn)知功能障礙以外的術(shù)后并發(fā)癥及對術(shù)后遠(yuǎn)期預(yù)后的影響有待進(jìn)一步研究。