局部脑氧饱和度监测在老年患者术中应用的研究进展

近年来，老年手术患者日趋增多，而老年人脑代谢下降明显，术中容易发生脑氧失衡，从而增加围手术期并发症的发生率。因此，监测老年人脑部氧供/氧耗平衡非常重要。脑氧饱和度监测仪（Cerebral Oximetry）是近年来发展起来的一种新型无创监测脑氧平衡的仪器，它具有简单、灵敏、快速、实时等优点。目前，有许多关于局部脑氧饱和度（regional cerebral oxygen saturation， rSO2）监测在老年患者术中应用的研究。本文拟对rSO2监测在老年患者手术中应用的研究进展略作综述，以期为rSO2监测的相关研究和临床应用提供参考。

1.rSO2的基本原理及影响因素

    脑氧饱和度监测仪是在颅骨闭合状态下通过近红外光谱法测量rSO2的一种仪器。近红外光谱法测量血氧饱和度以光散射理论和朗伯-比尔定律（The Lambert-Beer Law）为基础，利用还原血红蛋白和氧合血红蛋白的光吸收系数差别，从而得出局部血红蛋白的氧饱和度。

   近年来面市的脑氧饱和度监护仪多是利用此原理，通过发射无损伤性低功率近红外光，经患者前额进入颅骨和大脑皮质，测量两个相距一定距离从头皮出射的红光和红外光，从而得到脑组织中血氧吸收光量，最终测得脑氧饱和度。

   rSO2代表的是局部氧供和氧耗平衡，且监测脑氧饱和度的信号主要来自静脉血，因而rSO2不会受低温、低灌注引起的动脉血管收缩影响。即使在低血压、脉搏搏动减弱，甚至心脏停止搏动的情况下也能进行脑氧代谢和氧耗的连续监测。虽然脑氧监护仪临床应用广泛，但是，它在使用中仍然会受到很多因素的影响，如血液pH值、动脉血氧饱和度、二氧化碳分压、血红蛋白（Hb）浓度、血压（BP）、颅骨厚度、皮肤色素等。目前脑血氧监护仪主要采用空间分辨光谱技术解决上述问题，尤其是修正浅层头部组织带来的血氧检测误差。

2.rSO2监测在老年患者心脏手术中的应用

    脑氧饱和度监护仪监测脑氧饱和度已经广泛应用在心血管手术中。研究发现脑氧饱和度监护仪应用在冠状动脉旁路移植术患者中，术中rSO2值降低与术后神经系统并发症增多、术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）和住院天数增多之间存在显著关系。用在进行体外循环（CPB）心脏手术中，通过监测rSO2判断动脉和静脉插管是否错位，促使操作错误得到改正，从而减少术后神经系统的并发症（术后谵妄或POCD发生）。CPB早期会发生急性血液稀释，而这个改变会引起术中rSO2值显著下降，根据术中发现的低rSO2值给予干预治疗，最终可降低成年人术后脑卒中发生率。

   有研究显示，在主动脉弓手术中监测rSO2对于确定选择性脑灌注导管的正确位置具有价值。Orihashi等报道，在35个进行主动脉弓手术患者中，出现了4个选择顺行性脑灌注导管的错误放置，且他们单边或双边的rSO2值明显下降。还有研究报道，在进行主动脉弓手术患者中监测rSO2有利于从单边到双边顺行性脑灌注的转变。术中发生心搏骤停时，常规监测rSO2能够实时、无创地预测心肺脑复苏阶段自主循环的恢复和脑局部氧供/氧耗的平衡。但是即使采取最佳的复苏措施，如果rSO2值持续低于30%，也表示复苏效果不良。这些研究结果表明老年患者进行心脏手术及心肺脑复苏阶段实时监测rSO2是有价值的，根据rSO2值的变化推测脑部氧供/氧耗平衡，做出干预，可以减少术后神经系统并发症。

3.rSO2监测在老年患者神经外科手术中的应用

   颈动脉狭窄是脑卒中的一个主要原因，而颈动脉内膜剥脱手术（carotid endarterectomy，CEA）是治疗颈动脉狭窄的一个主要方法。术中连续监测rSO2能有效防止CEA相关围手术期死亡与中风的发生。Samra等对在神经阻滞下行CEA患者术中持续监测rSO2，发现rSO2低于基线值20%，可以预测术后神经功能障碍，其灵敏度为80%，特异度为82%。rSO2与脑电图及自体诱发电位相比有相似的灵敏度和特异度，其阴性预测值比较低，阳性预测值较高。还有研究表明，在全身麻醉下行CEA，术中监测rSO2是可靠的，可靠度为95.38%，灵敏度为100%，特异度为95.36%。在一项大型研究中，纳入594例患者，其颈动脉狭窄程度均超过70%，其中39%的患者被超声多普勒和血管造影证实对侧有闭塞，根据rSO2值的改变决定是否分流。结果表明，rSO2相对下降值比绝对下降值更可靠，rSO2相对下降值＜20%不指示分流，而rSO2相对下降值>20%也不总是预测神经系统并发症。研究者总结，短暂的rSO2相对下降值>20%是被允许的，2min允许自动调节波动。而且，这项研究发现，与脑电图和自体诱发电位不同的是，rSO2不会因为任何药物干预发生改变。

    总而言之，这些研究表明术中持续监测rSO2以预测脑缺血是可靠、灵敏的，可以使临床医师及时发现患者术中脑缺血/缺氧发生，并及时做出药物或生理干预。

4.rSO2监测在老年患者胸外科手术中的应用

   单肺通气（single-lung ventilation，SLV）是指通过肺隔离技术，仅经一侧肺进行通气的方法，会对正常的生理机制产生严重干扰。已有研究发现，SLV时rSO2明显下降。Hemmerling等对20例SLV患者行术中rSO2监测研究发现，患者在清醒状态时动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）为426mmHg（1mmHg=0.133kPa），在SLV期间PaO2最低降至89mmHg，所有患者rSO2下降程度均大于15%，而rSO2下降20%以上的达70%，有40%的患者rSO2下降至60%以下，并且rSO2的降低与常规临床监测指标无关。Yamada等对50例进行SLV的患者进行研究，观察丙泊酚静脉麻醉和七氟醚吸入麻醉对SLV期间rSO2影响，发现所有患者SLV期间均出现rSO2降低，但静脉和吸入两种麻醉方式对rSO2的影响差异无统计学意义。

     而王敏欢等研究发现，正常通气状态下七氟醚和丙泊酚对rSO2无影响，SLV时PaO2明显低于双肺通气（P<0.05），但两组间的差异无统计学意义（P>0.05）。两组rSO2值均有不同程度下降，且丙泊酚组下降幅度高于七氟醚组，造成术中脑氧供需失衡，因此七氟醚较丙泊酚在胸科手术SLV时安全性更高。Tang等对76例SLV患者研究发现，患者PaO2在手术开始时是414mmHg，而SLV时下降到188mmHg，rSO2值也从79%下降到63%，进一步证实SLV中有明显的rSO2降低，同时发现患者POCD与术中rSO2下降呈正相关。以rSO2值的65%为阈值，预示术后并发症发生风险增加，即使是短时间术中rSO2绝对值<65%，SLV后POCD的风险也将加倍。在进行SLV时我们应该监测rSO2，当rSO2降低说明PaO2也发生了下降，因此当rSO2<65%甚至达60%时应及时采取措施，减少脑氧去饱和的时间，使rSO2保持在正常范围内，以减少术后并发症的发生。

5.rSO2监测在老年患者腹外科手术中的应用

    Casati等对100多例行腹部大手术老年患者进行随机对照试验，两组均进行rSO2监测，其中干预组使rSO2值维持在基础值75%以上，而对照组不进行特殊处理。术后用简易精神状态检查量表对患者进行随访，判断患者是否发生POCD，结果显示对照组POCD发生率与住院时间均明显增加。同时，Casati等另一个研究发现，每4名健康老年人进行非血管性腹部大手术，就会有1名在术中出现rSO2下降，而rSO2下降与早期POCD和住院时间延长有关。Morimoto等对50例进行腹部手术患者进行研究发现，患者年龄越大，rSO2基础值越低，越容易发生术后谵妄。由此可见，进行腹部手术老年患者术中监测rSO2，根据rSO2变化做出相应的处理，可以减少围手术期神经系统的并发症。

6.rSO2监测在老年患者骨科手术中的应用 

    髋部骨折的老年患者在围手术期面临巨大挑战，因为可能发生脂肪栓塞，而大量或有限的脂肪栓塞均会影响脑血流及脑部氧供，从而使rSO2降低。Papadopoulos等对69例进行髋关节置换手术患者进行研究，观察他们术前rSO2值及评估他们术中rSO2值与术后认知功能下降及住院时间的关系，结果发现进行髋关节置换的老年患者术前rSO2值普遍较低，这可能与术前Hct低、Hb低、Sp02低有关。而且这些老年患者术前及术后均发生了认知功能障碍，可能与围手术期低rSO2值有关。因为低rSO2值可能反映脑部氧供/氧耗失衡，而脑部缺氧会引起一系列反应，使神经元凋亡并坏死，造成脑损伤，从而影响认知功能。有些研究建议，术前进行一些治疗措施（术前吸氧、液体复苏、监测动脉氧饱和度），可能会降低这些老年患者术后谵妄的发生。Salazar等研究了125例进行髋关节置换术的老年患者，观察他们左、右脑rSO2值变化趋势，研究这种趋势是否可以警示脑功能障碍。结果发现术中rSO2发生下降，75例（60%）患者没有出现认知能力下降或心理症状的迹象，21例（16.8%）患者出现记忆下降，3例（2.4%）患者有视觉-运动协调及执行功能下降，33例（26.4%）出现心理症状。在记忆下降的患者中发现，他们左、右脑的rSO2值并不对称。所以，对rSO2值不对称趋势的监测可以警示术后发生记忆下降可能性，且行髋关节置换手术的老年患者术后3个月出现心理症状及记忆下降是比较普遍的。因此，对进行髓关节置换术的老年患者监测rSO2，通过发现rSO2的变化及时做出处理，可减少不良并发症的发生。

小结

     rSO2的变化，在某些条件下代表着全身氧供需变化情况，故通过监测rSO2还可以了解全身氧供需情况，这不仅有利于及时发现老年患者术中脑部缺血/缺氧，而且有利于了解全身的氧供需平衡，有利于麻醉计划的调整，指导麻醉用药，降低老年患者术中脑缺血/缺氧发生的风险，减少围手术期中枢神经系统并发症，提高患者的生存质量。但rSO2会受到一些因素的影响，有研究者认为，rSO2基础值在个体之间存在很大差异，不能以rSO2绝对值来判定预后，因此，需要进一步研究rSO2监测在老年患者中的应用价值，以期为老年患者术中麻醉管理提供帮助。

（本文在不影响原作意思表达基础上，根据最新技术与应用进展对部分字词略作修改。）

文章作者：河北医科大学第二医院麻醉科 陈红转、康荣田

文章来源：国际麻醉学与复苏杂志2016年8月第37卷第8期

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