腦氧飽和度在臨床麻醉中的研究進展

李 栩，韓 超，邵菁菁，張君宜，馬浩南

（天津市泰達醫(yī)院麻醉科，天津 300457）

腦氧飽和度（cerebral oxygen saturation，rScO2）是反映人體腦細胞含氧量的常見指標，其正常值保持在95%～100%，若機體rScO2較低，可引發(fā)腦部缺氧，導(dǎo)致腦損傷，嚴重情況下可出現(xiàn)腦死亡等不良后果，對患者生命安全構(gòu)成了較大威脅[1，2]?；诖?，rScO2現(xiàn)已被公認為臨床檢測患者生命體征的關(guān)鍵性指標之一，在手術(shù)等治療方案中具有重要應(yīng)用價值[3]。隨著rScO2監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)在臨床手術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用，除對大腦局部氧飽和度的監(jiān)測外，現(xiàn)已可測定外周組織的rScO2水平，對外周組織微循環(huán)狀態(tài)具有積極評價作用，有利于患者預(yù)后的準確評估[4，5]。在手術(shù)麻醉期間，患者生命體征常出現(xiàn)明顯波動，其心率降低，可引起組織灌注不足，導(dǎo)致大腦缺氧、缺血及內(nèi)環(huán)境改變，但其動脈血氧飽和濃度及靜脈血氧飽和濃度仍可保持一定穩(wěn)定性，因此rScO2的監(jiān)測對患者術(shù)中體征狀態(tài)的評估具有重要意義[6]。本文對rScO2監(jiān)測技術(shù)的原理及其在臨床麻醉監(jiān)測中的影響因素、應(yīng)用情況作一綜述，旨在為該指標的臨床應(yīng)用與研究提供可靠參考。

1 rScO2 監(jiān)測技術(shù)的原理

近紅外光譜技術(shù)（near infrared spectrum instrument，NIRS）是當前唯一應(yīng)用于臨床的rScO2監(jiān)測技術(shù)，其紅外光波長范圍在650～1100 mm，對人體組織具有良好的穿透作用，能夠穿透頭皮、顱骨以及腦組織，其在顱內(nèi)的衰減信號具有提供信息的價值[7，8]。rScO2監(jiān)測的是大腦局部區(qū)域組織的血紅蛋白，并不是單獨的動脈或者靜脈，因此腦血氧飽和度的監(jiān)測是局部大腦血紅蛋白的混合飽和度，其反映的是氧供和消耗之間的變化[9-11]。可見，NIRS 是利用近紅外光譜技術(shù)對人體大腦rScO2進行監(jiān)測的方法，可在無創(chuàng)前提下，對患者進行連續(xù)性rScO2監(jiān)測，且具有較高的靈敏性。

2 rScO2 在臨床麻醉監(jiān)測中的影響因素

2.1 低血壓 外科全麻后，患者易出現(xiàn)不同程度的低血壓狀態(tài)，可引起組織灌注減少，導(dǎo)致氧供下降，造成大腦缺氧。黃璜等[12]使用近紅外組織血氧參數(shù)無損檢測儀對患者麻醉后低血壓進行了監(jiān)測，結(jié)果顯示麻醉誘導(dǎo)后低血壓患者的局部肌氧飽和度（rSmO2）出現(xiàn)大幅度下降，而rScO2相對穩(wěn)定，可見麻醉后肌肉組織更早發(fā)生缺血、缺氧，但通過機體的自身調(diào)節(jié)，大腦的氧供平衡仍然能夠得到保障。分析認為，神經(jīng)血管耦合（neurovascular coupling，NVC）是自身調(diào)節(jié)的另一種方式，通過神經(jīng)源性調(diào)控可直接引起血流動力學(xué)改變，從而匹配神經(jīng)元代謝活動[13]。當患者麻醉后，其腦血流灌注減少，血壓明顯下降，在神經(jīng)血管耦合的作用下，其局部腦血流量與腦氧代謝率可保持匹配，即使在氧供降低的情況下，也能夠維持血氧飽和度的穩(wěn)定[14]。由此可見，麻醉引起的低血壓對患者rScO2監(jiān)測并無明顯影響。

2.2 血紅蛋白 在rScO2監(jiān)測中，紅外光譜的變化可受到血紅蛋白含氧量的影響，因此血紅蛋白性質(zhì)及濃度的改變會對其監(jiān)測值造成影響。當顱內(nèi)氧飽和度發(fā)生變化時，血紅蛋白吸收光譜會產(chǎn)生一定的變化，導(dǎo)致穿透的紅外光強度發(fā)生變化，將血紅蛋白氧飽和度與紅外光強度進行對比，制成標準曲線，即可對氧飽和度進行監(jiān)測。蘇秀珠等[15]研究顯示，中度貧血患者（血紅蛋白60～90 g/L）的術(shù)后rScO2下降率及腦氧合不良發(fā)生率高于正常（血紅蛋白＞120 g/L）及輕度貧血者（血紅蛋白90～120 g/L），表明血紅蛋白水平較低的患者在術(shù)中更易出現(xiàn)rScO2下降情況，其血紅蛋白水平的降低可導(dǎo)致rScO2監(jiān)測值的下降。綜上可見，血紅蛋白是影響rScO2監(jiān)測結(jié)果的重要因素。

2.3 麻醉藥品 麻醉藥品對人體血管的收縮及舒張存在一定影響，其藥品種類的不同亦可導(dǎo)致術(shù)中rScO2監(jiān)測結(jié)果的差異。吳雙等[16]研究發(fā)現(xiàn)，與丙泊酚復(fù)合瑞芬太尼麻醉相比，七氟醚復(fù)合麻醉患者的術(shù)中血流動力學(xué)及腦氧代謝更為穩(wěn)定，表明后者對患者rScO2的影響較小。而在劉秀蘭等[17]研究表明，丙泊酚復(fù)合依托咪酯麻醉對患者術(shù)中血流動力學(xué)的影響更為輕微，其rScO2水平高于七氟醚和瑞芬太尼維持麻醉患者。由此可見，麻醉藥品種類及聯(lián)合方案對患者術(shù)中rScO2水平具有較大影響，選擇合適的麻醉藥品至關(guān)重要。

2.4 麻醉方式 不同麻醉方式所產(chǎn)生的麻醉效果存在明顯差異，如一般情況下腰硬聯(lián)合麻醉較硬膜外麻醉的起效時間更快，其對患者rScO2水平存在較大影響。王雅婷等[18]研究顯示，與蛛網(wǎng)膜下腔阻滯相比，全身麻醉對患者圍術(shù)期rScO2水平的影響更大。但陳春茹等[19]研究顯示，不同麻醉方案下，患者的rScO2數(shù)值并不存在明顯差異。由此可見，臨床關(guān)于麻醉方式對術(shù)中rScO2水平的影響價值尚無統(tǒng)一共識，其結(jié)論有待進一步研究證實。

2.5 二氧化碳氣腹 高燕春等[20]研究指出，對患兒使用二氧化碳氣腹，可引起rScO2發(fā)生明顯改變。分析認為，二氧化碳氣腹可導(dǎo)致高腹壓形成，對鄰近器官組織具有一定物理性壓迫作用，易引起腦靜脈回流受限，造成腦血管擴張，導(dǎo)致腦血流量、顱內(nèi)壓升高等情況，進而影響機體的rScO2水平。除此之外，二氧化碳氣腹還可引起一定的高碳酸血癥及呼吸性酸中毒風險，對患者腦氧代謝具有較大影響[21]。故，二氧化碳氣腹時，患者的rScO2存在一定的下降趨勢，隨著氣腹的結(jié)束，其rScO2水平可逐漸恢復(fù)。

2.6 體位 仰臥位與俯臥位為外科常用體位，當患者俯臥位時，頭部需側(cè)向一邊，體位墊擺放體位等使頭部位置稍低于軀干，其頭部過度伸屈、旋轉(zhuǎn)或傾斜均可引起椎動脈受壓，導(dǎo)致大腦血液低灌注等情況，進而引起術(shù)中rScO2數(shù)值改變[22]。俯臥位時，患者眼壓和頭部靜脈壓將升高，兩者均可引起眼灌注壓降低，尤其在脊柱手術(shù)中，其腹部受壓，壓力通過傳導(dǎo)可引起中心靜脈壓升高，進而引起頭部靜脈淤血，影響機體rScO2水平[23]。由此可見，體位是影響患者術(shù)中rScO2水平的重要因素，其中俯臥位時rScO2較仰臥位時降低。

3 rScO2 在臨床麻醉監(jiān)測中的應(yīng)用情況

3.1 rScO2監(jiān)測在老年患者手術(shù)麻醉中的應(yīng)用 老年患者的組織器官功能普遍有所減退，其圍術(shù)期伴有較高的腦氧失衡概率，易導(dǎo)致術(shù)后不良預(yù)后風險增加。rScO2能夠體現(xiàn)大腦組織含氧量，同時反映腦組織的氧供需平衡狀態(tài)?；诖?，維持患者的rScO2穩(wěn)定，可有效減少不良預(yù)后的發(fā)生。王先學(xué)等[24]研究表明，監(jiān)測患者圍麻醉期rScO2及腦電雙頻指數(shù)（BIS）可為老年腸梗阻患者提供可靠的麻醉用藥管理依據(jù)，進一步降低術(shù)后譫妄等并發(fā)癥的發(fā)生風險，對其術(shù)后恢復(fù)具有重要意義。老年患者術(shù)后譫妄是一種短暫的器質(zhì)性腦綜合征，通常是由于老年患者出現(xiàn)腦組織低灌注、缺氧導(dǎo)致的手術(shù)不良預(yù)后，會對老年患者的術(shù)后恢復(fù)造成嚴重影響。而rScO2監(jiān)測對患者的腦保護以及有效的復(fù)蘇有著重要的作用，因此能夠有效的降低老年患者術(shù)后譫妄的發(fā)生率。且李茜等[25]研究表明，rScO2監(jiān)測能夠有效提高老年患者的術(shù)后認知功能。與此同時，將rScO2監(jiān)測運用于老年下肢骨科手術(shù)中，同樣可減少術(shù)后認知功能障礙的發(fā)生率。綜上，rScO2監(jiān)測在老年患者的手術(shù)麻醉中具有重要作用，有利于術(shù)后不良風險的把控。

3.2 rScO2監(jiān)測在顱腦手術(shù)中的應(yīng)用 顱腦損傷是神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其病情變化迅速，需及時治療。通常情況下，為預(yù)防顱內(nèi)壓驟降造成腦膨出，重型顱內(nèi)損傷患者進行手術(shù)治療時，需進行顱內(nèi)壓監(jiān)控，同時為了防止大腦缺氧，臨床還需積極監(jiān)測患者的圍術(shù)期rScO2。廖羽等[26]對rScO2監(jiān)測在重度腦外傷患者中的應(yīng)用效果進行了探究，結(jié)果顯示加強rScO2監(jiān)測管理，可幫助臨床掌握患者的腦氧供需平衡及腦血流改變情況，對其麻醉及手術(shù)方案的調(diào)整均具有良好指導(dǎo)作用。此外，在重型顱腦外傷以后，患者可能出現(xiàn)劇烈持續(xù)的應(yīng)激反應(yīng)，使交感神經(jīng)過度興奮，增加心率和血氧，使耗氧量增加，顱內(nèi)壓升高，從而增加不良預(yù)后的風險。因此，積極監(jiān)測顱腦手術(shù)患者的rScO2水平，是提高其手術(shù)安全、降低預(yù)后風險的重要方式。

3.3 rScO2在手術(shù)患兒麻醉中的保護作用 由于兒童機體器官及系統(tǒng)功能發(fā)育不完善，其對麻醉與手術(shù)的耐力較差，在全身麻醉過程中易出現(xiàn)腦缺氧等狀況，且麻醉藥物的應(yīng)用易引起低血壓、組織血流灌注減少等反應(yīng)，對患兒手術(shù)安全造成了較大影響[27]。因此，開展rScO2監(jiān)測，保障患兒的圍術(shù)期安全，在兒童手術(shù)方案中具有重要意義。毛建雄等[28]研究證實了rScO2監(jiān)控對兒童麻醉中的保護作用。由此可見，rScO2監(jiān)測對患兒術(shù)中安全具有積極改善價值，在手術(shù)患兒麻醉中可發(fā)揮重要作用。

3.4 rScO2在經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣植入術(shù)患者麻醉中的應(yīng)用 經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置入術(shù)（transcatheter aortic valve implantation，TAVI）為心內(nèi)科常見術(shù)式，可通過外周動脈逆行性將新主動脈瓣植入相應(yīng)位置，但其手術(shù)過程可出現(xiàn)主動脈夾層或心室纖顫等并發(fā)癥，嚴重威脅患者的生命健康[29]。因此，及時評估患者的機體狀態(tài)尤為重要。經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣植入術(shù)對麻醉的平穩(wěn)性要求較高，選擇適合患者的麻醉方式對評估手術(shù)效果具有重要意義。麻醉和置入手術(shù)可能會對患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損傷，對rScO2的影響較大。中樞神經(jīng)系統(tǒng)對缺氧十分敏感，輕度缺氧就能引起腦細胞氧化代謝障礙的發(fā)生，進而造成神經(jīng)細胞凋亡、膽堿能神經(jīng)功能下降，導(dǎo)致與記憶有關(guān)海馬部位功能受損，最終產(chǎn)生神經(jīng)認知功能異常[30]。因此，選擇合適的麻醉方案及術(shù)中持續(xù)性rScO2監(jiān)測，對術(shù)中腦缺氧及術(shù)后認知障礙的發(fā)生具有積極預(yù)防作用。蘇孟勤等[31]研究中對全身麻醉以及鎮(zhèn)靜麻醉進行rScO2監(jiān)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種麻醉都能夠使患者的rScO2降低，但是鎮(zhèn)靜麻醉能夠在較短的時間內(nèi)使rScO2數(shù)值接近正常，而患者在術(shù)后認知障礙的發(fā)生率方面較全身麻醉更低，同時并發(fā)癥的發(fā)生率也較低。因此，在麻醉過程中對患者的rScO2進行監(jiān)測，能夠降低術(shù)后認知功能障礙以及并發(fā)癥的發(fā)生率。

4 總結(jié)

rScO2監(jiān)測可有效評估麻醉患者的腦部氧供需情況，為其臨床操作提供可靠指導(dǎo)，以保障患者的生命安全，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多種疾病的臨床治療中。麻醉過程中，臨床可根據(jù)患者的rScO2參數(shù)，對其吸氧及血流灌注量進行及時調(diào)整，以減少患者的腦神經(jīng)損傷，保障其術(shù)中安全。近年來，隨著rScO2監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，其在老年手術(shù)、顱腦手術(shù)、兒童手術(shù)及TAVI 麻醉中的應(yīng)用價值獲得臨床的廣泛認可，關(guān)于該技術(shù)的更多應(yīng)用領(lǐng)域值得臨床進一步探究。