近红外光谱技术在测定新生儿坏死性小肠结肠炎脑血氧饱和度和判定肠坏死程度的探讨

毛建雄，肖东，罗燕，张翅，王秀良

新生儿坏死性小肠结肠炎（ecrotizing enterocolitis，NEC）是新生儿常见疾病，是一种严重的肠道感染性坏死性疾病，是严重威胁新生儿生命安全的最常见的疾病之一［1］，尤其是早产儿多见，近年来随着早产儿出生率的升高，NEC 发生率越来越高，应引起儿科医生的高度重视。目前，NEC 的发病机理还不十分清楚，但多数专家认为肠壁缺血缺氧是 NEC 发病的直接因素［2］。NEC 的诊断早期非常重要，目前NEC 多通过临床症状，实验室检查及影像学检查来综合诊断，缺乏一项有效的检查方法，近年本人通过将近红外光谱技术引入NEC肠管血氧饱和度的测定，从而协助诊断坏死性小肠结肠炎，取得一定的效果。但肠管血氧饱和度的测量值是否与手术中肠管坏死程度与范围相符还是未知数。本研究主要通过使用近红外光谱技术测定NEC 手术前肠管血氧饱和度以及脑血氧饱和度，了解NEC 患儿脑血氧饱和度是否有改变，然后通过手术中测量坏死肠管的部位及坏死体积，将手术前后测量数据进行对比，从而进一步探讨近红外光谱技术在NEC 肠管坏死部位与程度的测定中的意义。

1 资料与方法

1.1 分组及一般资料

选取 2017 年 10 月至 2020 年 5 月在我院住院的57 例患儿作为研究对象，所有对象均为出生28 d 内的新生儿，分为两组，手术组与对照组。对照组30 例，手术组27 例，其中手术组为确诊为新生儿坏死性小肠结肠炎的患儿，且保守治疗失败出现肠坏死需要手术的患儿，而对照组是非肠道疾病且生命体征平稳的患儿。

手术组中，男15例，女12例，胎龄为28～41周，平均胎龄 32.1±4.8 周，平均体重为 1985±853 g。对照组，男 17 例，女 13 例，平均胎龄 35.6±3.4 周，平均体重2012±784 g。

1.2 诊断标准及手术方法

按照《实用儿科学》NEC 诊断标准，根据临床表现、腹部X 线片及实验室检查综合判断，作出诊断。确诊NEC 行保守治疗无效出现肠坏死，有腹膜炎体征的采取手术。手术采用气管插管全身麻醉，取右侧中上腹横切口，切口长约6 cm，切开腹壁后探查腹腔，找到坏死肠管后记录坏死肠管的部位，比如下腹部，右侧腹，右下腹，上腹部，左侧腹等，同时切除坏死肠管后将坏死肠管两端用丝线结扎，防止坏死肠管内内容物流出，将切除的坏死肠管放入乘满水的量杯，量杯水溢出后取出肠管，测量溢出水的体积即为坏死肠管体积，以mL为单位表示。

1.3 外周血氧饱和度测量仪器及肠管血氧饱和度及脑血氧饱和度测量方法

脑血氧饱和度及肠道血氧饱和度测定采用名希医疗器械有限公司的型号为MNIR-P100 脑血氧无创检测仪，探头采用专机专用一次性的配套探头。血液的血氧饱和度测定采用迈瑞监护仪配套的一次性血氧探头测定。

肠管血氧饱和度测定时四个血氧饱和度探头摆放区域分别为：下腹部，上腹部，两侧腹。具体摆放位置为，下腹部探头区域位于脐和耻骨联合中间，上腹部位于脐和剑突中间，该两处探头均水平摆放，两侧腹壁为脐和侧腹壁中间，该两处探头垂直摆放。每个监测探头测量2 min，待近红外光谱仪中波形稳定后，波形成一直线，所得数据即代表该处肠管血氧饱和度。手术组在手术开始前测量。

脑血氧饱和度将探头固定在前额，即眉弓与发际线中间位置，测量2 min，待数据稳定后记录。

外周血氧饱和度测定，使用监护仪配套的一次性血氧饱和度探头固定于手或足部，待数据稳定后记录。

1.4 统计方法

测量值为计量数据，测量数据采用均数±标准差表示，两组之间同一部位之间比较采用t检验，肠道血氧饱和度测量最低值与腹腔内肠坏死部位相符程度使用百分比，肠管血氧饱和度测定值与坏死肠管体积关系采用Pearson 相关性分析。数据统计分析采用SPSS 21，P＜0.05 有统计学意义。

2 结 果

2.1 手术组与对照组肠道血氧饱和度测量数据比较

对照组和手术组四个测量部位肠道血氧饱和度数据进行比较发现，手术组上腹部、下腹部以及右侧腹三个部位肠道血氧饱和度较对照组明显降低，而且P＜0.05，有统计学意义。而手术组左侧腹肠道血氧饱和度与对照组差别不大，两组数据比较P＞0.05，没有统计学意义。相关数据见表1。

表1 对照组与手术组四个不同部位测量肠道血氧饱和度值对比（%）

2.2 手术组与对照组脑血氧饱和度与外周血氧饱和度比较

对照组脑血氧饱和度数据平均值为77.47±5.52，手术组为73.8±3.16，手术组脑血氧饱和度较对照组明显降低，两组数据分别对比P＜0.05，有统计学差异。外周血氧饱和度方面，手术组的测量值也明显低于对照组，P＜0.05，有统计学意义。详见表2。

表2 对照组及手术组脑血氧饱和度及外周血氧饱和度测量值对比（%）

2.3 手术前测量肠道血氧饱和度最低值及部位与术中探查情况对比

手术组27 例中，坏死部位位于右下腹的占74.1%（20/27），坏死肠管体积最多的23 mL，最少体积为4 mL，平均10.61 mL。术前每个患儿测定4 个部位肠道血氧饱和度最低测定值位于右侧腹最多见，占62.9%（17/27），下腹部23.5%（4/27），其余两个部位占13.6%。27 例患儿中，有23 例肠道血氧饱和度最低值部位与手术探查坏死肠管部位符合，符合率达到85.2%。将肠道血氧饱和度与坏死肠管体积做散点图看，两者据有负线性相关，Pearson 相关性分析，r=-0.959，P＜0.05，符合负线性相关，相关性较高，绝对值接近1。见表3，图1。

3 讨 论

3.1 EC对外周血氧饱和度和脑血氧饱和度的影响

近年来研究发现NEC 除了危及新生儿的生命以外，会影响存活患儿的预后，其中影响最明显的是神经系统。Wadhawan Rd 等从新生儿研究网络中的极低出生体重注册表的数据进行回顾性分析，评估2000 年至2005 年的出生的极低出生体重儿，进行多因素Logistic 回归分析来评估临床组和死亡或神经发育障碍之间的关联，控制多种混杂因素，最后发现自发性肠穿孔和手术坏死性小肠结肠炎其死亡概率及神经发育障碍和神经发育损害的危险较中极低出生体重幸存者明显增加［3］。Merhar SL 对26 例早产儿NEC 或自发性肠穿孔的患儿进行的大脑磁共振成像研究。对比经手术治疗的NEC 或自发性肠穿孔的NEC 与保守治疗的NEC 相比有更多的脑损伤的磁共振成像［4］。Jiang ZD 用脑干听觉诱发电位记录发现NEC 能影响未成熟脑干的延髓以上或中部地区的髓鞘，造成神经传导延迟或受损的［5］。综上可见，NEC 患儿可能会有脑损伤，从而影响神经系统。

表3 27 例手术组肠道血氧饱和度（%）测定及术中肠管坏死情况

本实验中，通过测量对照组和手术组的脑血氧饱和度以及外周血氧饱和度，分别进行对比，发现手术组的脑血氧饱和度与外周血氧饱和度均比对照组明显降低，说明NEC手术组患儿脑血氧饱和度与外周血氧饱和度均低于正常水平。NEC 患儿脑损伤可能跟脑血氧饱和度下降有关，因为除脑血氧饱和度下降以外，外周血氧饱和度也有下降，而外周血氧饱和度是反应机体循环状态的指标，外周血氧饱和度下降跟循环灌注不良有关，很可能是因为NEC 患儿感染导致循环障碍，从而影响脑血流灌注，引起脑血氧饱和度下降，导致脑损伤。

3.2 近红外光谱技术在肠道血氧饱和度测定中的应用

近红外光谱技术由于无创，操作方便等原因已被广泛应用于临床，在实质性脏器的血氧饱和度测定中发挥着重要作用。已经被应用于脑、肾脏、心脏等器官血氧饱和度的测定，并且一些测量数据已用于指导临床治疗。邢大军等［6］利用近红外光谱测定患儿麻醉前、麻醉中、麻醉后肾脏的血氧饱和度，发现肾氧饱和度在麻醉过程中有变化，近红外光谱光谱能够用于肾脏氧饱和度的测定，对于检测麻醉中肾脏氧饱和度的变化有重要意义。崔威［7］通过近红外谱观察康复训练中大脑皮质血流情况从而推断脑激活情况，可为运动功能恢复的机制、诊断和预后研究提供工具，认为很大的应用潜力。

国外也有部分学者将近红外光谱技术应用引入到肠系膜血氧饱和度的监测。美国学者Zabaneh RN［8］应用近红外光谱技术分别测定有坏死性小肠结肠炎和无坏死性小肠结肠炎双胎早产儿的肠系膜血氧饱和度，发现有坏死性小肠结肠炎的早产儿，肠系膜血氧饱和度下降，且经手术后肠系膜血氧饱和度逐渐恢复正常。因此，他认为通过光学检测肠系膜血氧饱和度，可以判断肠系膜的血流灌注，从而为早产儿的监测肠道血流灌注提供帮助。Marin T 等［9］通过近红外光谱技术测定发现早产儿输注红细胞前后肠系膜血氧饱和度有变化。

但近红外光谱应用于肠道研究的比较少，尤其国内鲜有报道。近两年本人将近红外光谱技术引入肠道血氧饱和度的测定，通过研究对照组和实验组（保守治疗成功）各30 例，测量腹部四个位点并连续测量7 d，数据进行对比，在对照组不同部位，不同测量时间点数据差别无统计学意义，而实验组数据明显低于对照组，有统计学意义。因此，认为近红外光谱技术可以用于肠道血氧饱和度的测定，对于坏死性小肠结肠炎的诊断有一定的帮助［10］。但测量数据容易受患儿哭闹，扭动等干扰，而且如果探头在腹壁贴合不牢固也容易影响测量数据的准确性，测量过程中需要引起注意。

3.3 近红外光谱技术在NEC 手术患儿测定中的应用

在本人的前期研究中发现，近红外光谱技术可以判断新生儿坏死性小肠结肠炎的肠道血氧饱和度，但测量数据是否能够真实反映肠道血氧饱和度以及能否反应肠管坏死部位与程度等需要手术中的情况来验证。本研究通过NEC 保守治疗失败需要手术的27 例患儿，手术前测定腹壁四个部位的肠道血氧饱和度，然后通过开腹手术，记录坏死肠管部位及体积，通过对比判定手术前四个部位中最低血氧饱和度的部位与坏死肠管部位是否相符以及坏死体积，如相符则能进一步证明近红外光谱技术能够有效判定肠道血氧饱和度，如果测定值与体积相关则能够一定程度上对坏死肠管程度进行量化。

从测量的数据可见，手术组27 例中，选取四个部位中肠道血氧饱和度测量数据最低的部位，统计最低值发生部位，右侧腹占62.9%（17/27），下腹部23.5%（4/27），而手术中发现肠坏死位于右侧腹最多见，右下腹占74.1%（20/27），右腹部11.1%（3/27），初步判断是相符合的。27例中对比坏死肠管部位与最低肠道血氧饱和度测量部位，有23 例为相同部位，占比达到85.2%，符合程度较高。说明近红外光谱技术测定肠道血氧饱和度有85.2%的比例能够反映肠管坏死部位，能够起到对肠管坏死部位进行定位的作用。

本实验除了证实近红外光谱技术能够反映肠管的血氧饱和度以及能够基本定位外，同时也将肠道血氧饱和度测量值与坏死肠管体积进行比较发现，肠道血氧饱和度的测量值与坏死肠管体积有负性相关性，而且r 的绝对值接近1，说明相关程度较高，除定位外，对于判定坏死程度也有一定作用。

但由于本实验的样本量还不够，而且由于测量过程中的一些客观因素的影响，比如测量值受患儿哭闹，扭动的影响，而且也受探头贴合程度的影响，可能还不能单独通过近红外光谱技术来判断坏死程度，不能单独依靠肠道血氧饱和度测定来指导临床是否达到手术指征，但对于多个部位肠道血氧饱和度的对比还是有积极意义，如果对比分析肠道血氧饱和度测量值相对低很多的话能够判断坏死可能性大。期望以后通过不断深入研究，总结经验，不断完善，使近红外光谱技术能够比较客观的反映肠道的真实血氧饱和度情况。