謝亭亭,馬 鶴,姜 葳,劉 宇,潘振祥
(吉林大學(xué)第二醫(yī)院 麻醉科,吉林 長(zhǎng)春130041)
在心臟外科手術(shù)中,臨床常通過體外循環(huán)(CPB)時(shí)的血壓,血氧飽和度等監(jiān)測(cè)來(lái)判斷患者腦部供血是否充足,但是效果不甚理想。近年來(lái)出現(xiàn)了頸靜脈球血氧飽和度(SjvO2)這一檢測(cè)項(xiàng)目,通過大量臨床試驗(yàn)表明體外循環(huán)期間監(jiān)測(cè)SjvO2能夠降低患者腦部缺氧發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),可以對(duì)臨床工作提供一些參考。
血液從腦靜脈竇流入頸內(nèi)靜脈球。頸靜脈球是頸內(nèi)靜脈起源的擴(kuò)張孔。從乙狀竇排出到頸內(nèi)靜脈的血液很少與大腦外的血液混合。由于該處的血液不受外部血液污染,因此SjvO2可以準(zhǔn)確反映腦氧供應(yīng)與耗氧量之間的關(guān)系.SjvO2的正?;€值為54%至75%[1]。如果它的值大于75%表明腦供氧超過腦氧消耗。當(dāng)值低于50%意味著腦氧供應(yīng)量低于腦氧消耗量。如果腦灌注(CBF)不能滿足腦氧代謝的需要,可能會(huì)引起低灌注相關(guān)性缺氧。當(dāng)SjvO2低于40%時(shí),可能會(huì)發(fā)生腦缺氧。
正常情況下腦血流每分鐘750-1 000 ml,并且腦血流分布不均,平均約為54 ml(100 g.min),臨界腦血流的概念是以腦喪失電活動(dòng)和代謝功能為界線的,腦電活動(dòng)衰竭的腦血流閾值一般認(rèn)為是16-17 ml(100 g.min).腦的代謝需要豐富而穩(wěn)定的能量供應(yīng),因此,局部腦血流,腦代謝的動(dòng)態(tài)平衡決定了腦功能是否良好。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)腦血流的方法主要有Xe清除法,正電子發(fā)射斷層,阻抗法,經(jīng)顱多普勒,近光紅外線法和激光多普勒法。然而在臨床工作中監(jiān)測(cè)腦血流,無(wú)法通過上述方法實(shí)現(xiàn),因此,通過便捷的間接方法監(jiān)測(cè)腦血流以預(yù)防腦組織因缺血缺氧而產(chǎn)生損害的方法應(yīng)運(yùn)而生--頸內(nèi)靜脈氧飽和度監(jiān)測(cè)。
頸內(nèi)靜脈飽和度監(jiān)測(cè)是通過監(jiān)測(cè)腦靜脈血的血氧飽和度,反映腦氧供和氧需求之間的關(guān)系,間接反映腦血流情況。
有兩個(gè)關(guān)于兒童心臟手術(shù)進(jìn)行體外循環(huán)的臨床研究發(fā)現(xiàn)兒童發(fā)生灌注不足的幾率更高。其中,Zhiyong Hu[2]等人認(rèn)為與麻醉誘導(dǎo)后的測(cè)量結(jié)果相比,CPB開始時(shí)、夾閉升主動(dòng)脈時(shí)、CPB開始后20分鐘、冠狀動(dòng)脈再灌注和CPB結(jié)束后SjvO2顯著降低。這與Tomoko Goto2[3]等人臨床對(duì)比試驗(yàn)的觀點(diǎn)是一致的。
圍手術(shù)期和術(shù)后中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷是CPB下兒童心臟手術(shù)中最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,盡管腦損傷的詳細(xì)機(jī)制尚不清楚,但由腦灌注不足或腦栓塞形成引起的腦氧供需失衡是腦損傷的主要原因.。此外,Zhiyong Hu等人認(rèn)為小于4歲的孩子更有可能在心臟手術(shù)過程中因低血壓而造成腦缺血。在Hayashida M1[4]等人發(fā)表的一篇臨床研究中也提到納入觀察的病人中有38名患者發(fā)生了共計(jì)72次腦缺血事件。其中CPB期間有63例缺血事件發(fā)生。老年患者腦缺血發(fā)生率較低,而4歲以下兒童腦缺血發(fā)生率更高。他們認(rèn)為小于4歲的兒童在心臟手術(shù)期間更可能發(fā)生由低血壓引起的腦缺血,這可能與CPB期間腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)失效和血液稀釋有關(guān)。
CPB 復(fù)溫期間能夠預(yù)測(cè)神經(jīng)功能損害的 SjvO2值域尚不清楚,但我們可以肯定的是頸靜脈血氧飽和度下降預(yù)示著認(rèn)知能力下降。而在低溫前或者低溫期間 SjvO2超過75%者,也是認(rèn)知能力下降的一個(gè)征兆[5]。 近期一項(xiàng)研究中,研究人員利用特定廠家的儀器在體外循環(huán)期間實(shí)施了對(duì)SjvO2可靠的連續(xù)監(jiān)測(cè),包括低體溫以及血液稀釋的整個(gè)過程,其中低體溫和血液稀 釋被認(rèn)為是全腦低灌注風(fēng)險(xiǎn)最大的時(shí)期[6]。腦損傷是心臟手術(shù)后引起死亡最常見原因[7],發(fā)病確切的病因尚未闡明,但大部分研究人員認(rèn)為微栓子的形成和腦低灌注是多種致病因素中重要的一環(huán)。現(xiàn)已有研究證明大腦血流量短期內(nèi)的增加,大于大腦代謝需求(充血),會(huì)增加微栓子的形成幾率,而大腦灌注量不足亦會(huì)造成難以預(yù)計(jì)的后果。因此大腦供需之間的平衡是CPB過程中很重要的部分。SjvO2的連續(xù)測(cè)定反映了兩者之間的平衡,具有平衡調(diào)控腦血流量和代謝( CMR )的重要指導(dǎo)意義,可用于治療大腦功能損傷,臨床上亦應(yīng)用于CPB下心臟手術(shù)期間腦部功能監(jiān)測(cè)。低溫體外循環(huán)的目的是保持大腦供需平衡。然而,在CPB復(fù)溫期間,平衡被打破,重新活躍起來(lái)的大腦對(duì)氧氣和新陳代謝的需求增加,大腦供需失衡在復(fù)溫過程中開始出現(xiàn)。血液的稀釋進(jìn)一步降低了動(dòng)脈氧含量,尤其是在快速?gòu)?fù)溫期間,固定泵流速可能無(wú)法滿足大腦代謝所需求的氧氣,失衡將更加明顯。雖然我們的數(shù)據(jù)尚不充足,但研究者的發(fā)現(xiàn)或許可以提供一些緩解心臟手術(shù)后大腦功能受損的方法。術(shù)前和術(shù)中大腦功能的改善,術(shù)中連續(xù)的監(jiān)測(cè)SjvO2和即時(shí)的干預(yù),如增加灌注壓和血紅蛋白濃度,或在復(fù)溫之前給予進(jìn)一步的腦保護(hù),這些或許可以改善復(fù)溫結(jié)果[6]。另外一個(gè)引起SjvO2下降的原因,可能是非搏動(dòng)性灌注,非搏動(dòng)性灌注導(dǎo)致的反應(yīng)性腦部血管收縮和腦血管微血栓栓塞,引起腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)功能受限,使機(jī)體無(wú)法對(duì)腦氧耗的增加做出適宜的補(bǔ)償性反應(yīng)。
一般我們進(jìn)行SjvO2監(jiān)測(cè)需要將光纖血氧計(jì)導(dǎo)管用改良的seldinger技術(shù)插入右側(cè)頸內(nèi)靜脈,直到頸靜脈球。遇到阻力后將導(dǎo)管抽回距離遭遇阻力的部位約3-5毫米,一般利用射線照片定位頸靜脈球?qū)Ч芗舛?。正確定位的導(dǎo)管尖端應(yīng)該位于顱側(cè)的一條直線上。導(dǎo)管連接入一個(gè)分析系統(tǒng),在體內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)后,從導(dǎo)管中抽取血樣以進(jìn)行分析。
對(duì)測(cè)量結(jié)果影響最大的是腦靜脈竇的不對(duì)稱性。Beards SC1等人選取25名健康者,對(duì)其進(jìn)行腦部核磁定位,并進(jìn)行SjvO2監(jiān)測(cè),他們的研究結(jié)果與前人的結(jié)論相符,揭示了硬腦膜靜脈竇的不對(duì)稱性,并提出了腦部各區(qū)域血流量的近似值。同時(shí)他們也強(qiáng)調(diào)了血流的不對(duì)稱性主要表現(xiàn)在大腦的幕上,這是臨床上最常遇見的情況。橫向竇旁是腦靜脈飽和度變化的最敏感的位置,通常我們可以通過顱底采用頸靜脈閉塞試驗(yàn)或?qū)Ч懿迦肭暗某晛?lái)評(píng)估導(dǎo)管的最佳放置位置。如果上述方法無(wú)法施行,導(dǎo)管放在右邊較為合適,因?yàn)槎鄶?shù)人的右側(cè)橫竇較大。我們必須認(rèn)識(shí)到,在高達(dá)35 %的患者中顯著存在腦部血流的不對(duì)稱,這些患者最大橫向竇在左側(cè)[6]。此外,當(dāng)我們測(cè)量幕下間隔的SjvO2時(shí),導(dǎo)管放置在較小的橫竇可能更加敏感。
其次,試驗(yàn)表明,在控制其他變量的情況下sjvb 2的測(cè)量數(shù)值取決于抽取血液的速度,抽取血液的速度越快SjvO2的測(cè)量值也會(huì)越高。過快的血液提取速度可能會(huì)增加顱外供血靜脈的血液混合,從而導(dǎo)致SjvO2水平的升高??傊?,從頸靜脈球(JVBC)中抽取血液的速度會(huì)影響SjvO2和CBF值。為了避免高估SjvO2和CBF,血液樣本應(yīng)該以大約2 ml/min的速度緩慢抽取。盡管如此,但有很好的證據(jù)表明,除了一小部分(3-7%)頸靜脈球血外,所有的腦部血都流出了大腦半球[5][10]。然而,在頸靜脈球下方,頸內(nèi)靜脈亦接收面部和下頜后靜脈血液,導(dǎo)致大量顱外血液混合,進(jìn)而導(dǎo)致SjvO2值不準(zhǔn)確。杰克布森等人已經(jīng)表明,如果JVBC尖端放置在離頸靜脈球> 2厘米的地方,可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的大腦外污染[8][11]。
一項(xiàng)病例對(duì)照研究表明,在常溫體外循環(huán)期間,先前存在糖尿病或中風(fēng)的患者可以觀察到SjvO2值降低更為頻繁。糖尿病患者數(shù)量眾多,是一個(gè)重要的亞群。接受心臟手術(shù)的糖尿病患者,與非糖尿病患者相比,他們的病態(tài)事件發(fā)生率更高,例如神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,術(shù)后神經(jīng)功能缺損。糖尿病患者腦血管循環(huán)受損,血管舒張儲(chǔ)備功能降低,高血糖導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損害,血管功能受損。在CPB期間,糖尿病患者腦血流與新陳代謝的正常耦合失衡。糖尿病患者SjvO2更容易出現(xiàn)大腦去飽和(SjvO2< 50 % )[8]。有腦血管疾病的患者亦有可能在常溫旁路手術(shù)期間腦循環(huán)發(fā)生改變[9]。在另一項(xiàng)研究中[10],研究人員選取了19名年齡相仿的對(duì)照患者,10名糖尿病患者和9名已存在中風(fēng)的患者將4.0法國(guó)光纖血氧飽和度導(dǎo)管插入右側(cè)頸靜脈球監(jiān)視內(nèi)部SjvO2。選取了7個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)量血液動(dòng)力學(xué)參數(shù),分別是:在麻醉誘導(dǎo)后和開始手術(shù)前、剛開始體外循環(huán)時(shí)、體外循環(huán)開始后20分鐘、旁路開始后40分鐘、旁路開始后60分鐘、旁路停止后、操作結(jié)束時(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在開始手術(shù)后20分鐘和40分鐘時(shí),糖尿病和腦卒中組的SjvO2值與開始手術(shù)前相比下降。研究表明術(shù)前MRI顯示腦部異?;蛴猩窠?jīng)功能異常的患者,先前存在腦缺血性疾病 (CID)的患者,如小型腦梗塞和頸動(dòng)脈狹窄,在行CABG時(shí)風(fēng)險(xiǎn)較高。因此對(duì)于這種患者,術(shù)中監(jiān)測(cè)SjvO2顯得比較重要。總之,我們認(rèn)為對(duì)于高齡,術(shù)前有冠狀動(dòng)脈硬化以及腦血管疾病的患者應(yīng)當(dāng)關(guān)注SjvO2,及時(shí)發(fā)現(xiàn)腦灌注不足。即使是小片的腦梗死病史也會(huì)是極大的危險(xiǎn)因素。
Ohnishi Y1[11]等人在文章中亦明確提出SjvO2和NIRS都是用于體外循環(huán)期間持續(xù)評(píng)估腦氧代謝的有用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 Andrews PJD[6]等人的臨床研究中也證實(shí)Oximetrix 3型計(jì)算機(jī)和Opticath 40 cm導(dǎo)管可在體外循環(huán)期間提供可靠和準(zhǔn)確的SjvO2連續(xù)監(jiān)測(cè),尤其是低溫血液稀釋和復(fù)溫時(shí)期,全腦低灌注最大風(fēng)險(xiǎn)期。另外,有研究人員[12]在頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)的患者術(shù)中進(jìn)行連續(xù)SjvO2的監(jiān)測(cè),并得出結(jié)論,認(rèn)為連續(xù)SjvO2監(jiān)測(cè)或許可以代替間斷抽血的檢測(cè)方法對(duì)患者進(jìn)行腦部損傷的預(yù)防。
基于腦損傷是心血管手術(shù)術(shù)后致死原因中重要的因素之一,因此有條件的醫(yī)院可以在術(shù)后對(duì)患者進(jìn)行SjvO2的監(jiān)測(cè)。在腦梗死發(fā)生 24 h 內(nèi)[13],腦血流量表現(xiàn)為代償性減慢,以便腦組織可以在較慢的血流中攝取更多的氧氣,從而代償腦氧需求量的增加,故而表現(xiàn)為SjvO2明顯的降低,甚至部分患者可低于 50%,但多僅表現(xiàn)為一過性低值。 24 h后,機(jī)體自身代償機(jī)制開始建立,如此時(shí)SjvO2仍持續(xù)<50%,則表示腦氧需求不足,腦組織損害較明顯;但若持續(xù) >70%,則表示腦攝氧功能降低,此種情況下亦說明腦損傷明顯。重癥腦梗死患者[14],腦半球氧供需失衡,表現(xiàn)為明顯供大于需求,這與腦血流-代謝耦聯(lián)機(jī)制有關(guān)。梗死部位的腦血管閉塞,當(dāng)閉塞血管面積超過腦攝氧所能代償?shù)姆秶?缺血腦組織水腫壞死,這種損傷在24 h 后達(dá)高峰,重癥腦梗死患者正常腦組織大量壞死,氧供相對(duì)過剩而機(jī)體腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制已經(jīng)破壞,繼而表現(xiàn)為SjvO2持續(xù)>70 %。故而術(shù)后SjvO2保持在正常范圍內(nèi)的患者預(yù)后相對(duì)較好,而SjvO2高于正常值高限或者低于正常值底限均為預(yù)后不良的提示,這對(duì)于我們術(shù)后的管理具有重要意義。
頸部脊髓損傷[17]、患者有出血性疾病、局部軟組織感染或損傷為監(jiān)測(cè)絕對(duì)禁忌癥。已行氣管造口術(shù)、腦靜脈血回流受阻的病人是監(jiān)測(cè)的相對(duì)禁忌癥。對(duì)于顱內(nèi)壓增高或脊柱損傷的病人來(lái)說,放置導(dǎo)管時(shí)的一些常規(guī)做法比如Trendelenbergs位或頭旋轉(zhuǎn)時(shí)要慎重權(quán)衡利弊后再實(shí)施。放置導(dǎo)管可引起的并發(fā)癥[18]包括穿刺時(shí)損傷動(dòng)脈,引起局部血腫,損傷胸膜造成氣胸、神經(jīng)損傷、感染等。關(guān)于留置導(dǎo)管可能引發(fā)的靜脈回流受阻和顱內(nèi)壓增高目前還未見報(bào)導(dǎo)。
雖然有研究表明[15]SjvO2是一個(gè)粗略性的診斷指標(biāo),只有在腦缺氧范圍大于13%時(shí)才會(huì)下降<50%,其敏感性為3.3%,特異度97.7%,假陰性率96.7%,假陽(yáng)性率2.3%。但總體來(lái)講,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為SjvO2用于體外循環(huán)中可以提供一個(gè)早期診斷有無(wú)腦部缺氧的指標(biāo),它還可以幫助我們區(qū)別腦缺氧和腦血管痙攣。因此,我們有理由認(rèn)為在體外循環(huán)的患者,特別是兒童(<4歲),有血管硬化,糖尿病,以及顱外大血管異常和中風(fēng)表現(xiàn)的病人中使用是極有必要的。當(dāng)然,雖有文獻(xiàn)[19]認(rèn)為SjvO2與腦的局部氧飽和度(rSO2)的相關(guān)性不明確,但有學(xué)者[20]認(rèn)為這由于骨骼結(jié)構(gòu)和皮膚厚度不同,皮膚循環(huán)狀態(tài)不同所導(dǎo)致,因而SvjO2相對(duì)于rSO2能夠更加準(zhǔn)確地反映腦組織的真實(shí)氧供狀態(tài)。并且,我們認(rèn)為,在監(jiān)測(cè)SjvO2時(shí)血流量在2 ml/min時(shí),是最佳的[14,16]。同時(shí),為避免病人解剖上不對(duì)稱的干擾[21],放置導(dǎo)管前后應(yīng)有影像學(xué)檢查。