脑氧饱和度监测的临床应用

孙贵凯，白栓成

（1.包头医学院·包头中心临床医学院，内蒙古 包头 014040；2.包头市中心医院，内蒙古 包头 014040）

1 脑氧饱和度监测概述

1.1 监测仪器基本原理 脑氧饱和度监测仪是继脉搏氧饱和度监测仪之后的又一新型无创监测氧饱和度的仪器，其主要运用近红外光谱技术（NIRS）测得。由于人体不同部位对红外光的吸收系数差异不同，进入人体内的红外光主要被还原血红蛋白以及氧合血红蛋白摄取，但二者对红外光线的摄取却差异巨大。血红蛋白的最大吸收波峰在700-760 nm，而氧合血红蛋白则在波长为850-1000 nm处呈现吸收波峰，设置波长为650-1100 nm的红外光发射不同波长的近红外光，以穿透头部皮肤，颅骨和进入脑组织，到达左脑或右脑半球的额叶，进而与脑血流中的血红蛋白结合，再根据物质对单一色光吸收的强弱能力与吸光物质浓度和厚度间的关系式，即比尔-郎博定律（A=lg(1/T)=Kbc）来计算相对氧合血红蛋白的浓度，即可得出脑氧饱和度监测的相对数值。脑氧监测仪器能够很直观的显示脑氧代谢的变化，与其他脑氧代谢监测方法（如PtiO2监测、颈静脉氧饱和度监测）相比具有相对良好的空间（≈1.0-3.0 cm）和时间分辨率（通常高达10 Hz），遂得到广泛应用[1]。

1.2 参考值范围及相关影响因素 脑氧饱和度监测数值在不同的临床环境中有所不同，所得出的参考值范围也会出现一定的差异，虽然国内外学者对此进行了大量实验研究，但其具体阈值至今也未能达成一致[2]。Mille等对594例行颈动脉内膜剥脱术的患者中采用了脑氧饱和度监测，表明低于术前水平的20%（即相对值）以内，不需任何处理，超过20%就必须要采取相应的干预措施。这一结论也被Luciano等得到证实，他们回顾了473例行颈动脉内膜剥除术的患者，若其数值低于20%，则没有任何一项实验数据支持患者是安全的。Edmonds和Samra所得出的实验结论也偏向于此，认为低于基础值的20%可以作为脑供血不足的相关证据。但Fedorow和Vohra在心脏手术中通过监测脑氧饱和度得出其数值的最低阈值为25%，即在患者在低于基础值的25%以内波动是相对安全的。而Fearm在对70例行体外循环下心脏直视手术中表示其基础值低于15%，则与患者的术后神经系统并发症有一定的相关性。也有学者用绝对值来表示脑氧饱和度的数值，Orisahri等在59例行主动脉弓手术中采用脑氧饱和度监测，其绝对值＜55%与术后神经系统并发症明显相关，Fishcer在对30例主动脉弓手术中的研究中也得到了相类似的结论。

2 脑氧饱和度在神经科的应用

大脑中枢是维持生命和意识的重要器官，也是神经外科的原发疾病、外科手术和全身麻醉药物共同作用的靶点，这一特点使得神经外科手术的麻醉往往比其他专科手术麻醉的风险明显增加。此外，某些颅脑疾病可能影响病人的精神和意识状态，尤其是颅脑创伤后所继发的缺血缺氧性脑损伤常常是导致患者死亡的主要原因之一。

神经外科的手术往往创口较大、出血量相对较多，这可能对脑组织氧供和氧耗的平衡带来不利的影响。神经外科手术应用脑氧饱和度监测可以实时且灵敏的监测脑组织代谢情况，并根据其监测数值作出准确的处理，就能明显减少神经外科手术术后相关并发症（如缺血性脑卒中、局灶性脑梗死及术后脑血栓形成等）的发生。Rosenthal等对34例严重颅脑外伤的患者进行了脑组织氧合状况的监测，其中16例使用了侵入性颈静脉球囊氧饱和度监测仪器，18例患者采用了无创性脑氧饱和度监测仪Cerox3110监测脑氧饱和度，二者的测量结果有很强的相关性，表明无创性脑氧监测仪Cerox以非侵入性方式测量脑组织氧合较侵入性方式监测同样可行。但在Esuanlt等的关于评估无创性脑氧饱和度监测和有创性脑组织氧合张力的相关性的研究结果中中显示，脑组织氧合张力所检测的86个脑缺血事件中，脑氧饱和度只检测出13个脑缺血事件，ROC曲线显示脑氧饱和度与之相比，并不能够检测出脑缺氧事件。Davies等对神经外科重症监护室的16例病人进行了无创脑氧饱和度监测，其中有9例患者发生了严重脑缺氧事件，无创脑氧饱和度监测表现出了从相对较差到良好的预测能力，在具有相似预测性能的7个个体中检测到中度脑缺氧事件，表明了无创脑氧饱和度监测装置对于脑缺氧发作具有一定的预测能力。Trehan等前瞻性地研究了100例闭合性颅脑损伤患者的脑氧饱和度，所有患者均采用脑氧饱和度监测仪器来衡量脑氧代谢状况，并确定脑氧饱和度对头颅CT诊断脑内出血（金标准）的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值。汇总结果并进行统计分析，数据显示敏感性为58.46%，特异性为42.86%，阳性预测值65.52%，阴性预测值为35.71%。表明脑氧饱和度监测仪器是一种可以预测脑内出血的良好设备，然而据数据显示，其检测结果并不优于头颅CT，但因其便携和易于医师操作等优点仍值得推广使用。