劉英英，高瑞云，段敬丹，楊 玲

由于社會老齡化及外科、麻醉等技術的發(fā)展，臨床工作過程中為更多的老年病人進行了麻醉手術。老年病人生理機能減退，組織器官逐漸老化，且合并癥多，術中更易發(fā)生腦氧供需紊亂[1-2]。近紅外光譜(near infrared spectroscopy，NIRS)腦氧飽和度監(jiān)測具有無創(chuàng)、連續(xù)、靈敏等特點[3]，可以評估病人腦部灌注情況，目前已廣泛用于圍術期麻醉管理。術后認知功能障礙(postoperative cognitive dysfunction，POCD)在老年病人中發(fā)病率高，有文獻報道，術中局部腦氧飽和度(regional cerebral oxygen saturation，rSO2)的下降與POCD有一定的關系[4-6]。術中動態(tài)監(jiān)測rSO2變化，及時處理低rSO2有助于減少POCD的發(fā)生，加快病人術后康復[7]?，F對近紅外光譜腦氧飽和度監(jiān)測在老年病人圍術期監(jiān)測中的國內外臨床應用進行綜述。

1 rSO2監(jiān)測的原理

腦氧飽和度監(jiān)測儀是應用近紅外光譜測定技術測定rSO2的儀器，其測定原理是將傳感器探頭置于病人的額部，發(fā)光二極管發(fā)射出的近紅外光進入額部組織后，發(fā)生反射、散射和吸收，形成弧形的行進路徑，最后被額部傳感器上的表面光電探測器和深光電探測器所檢測到。近紅外光譜通過測量單個光子穿過特定部位的時間，來評估不同部位的氧合情況，從而得出rSO2的數值。近紅外光譜測得的rSO2中靜脈血、動脈血和毛細血管血液的比例分別為75%、20%和5%，主要代表靜脈血氧飽和度，因此，在嚴重低血壓、動脈搏動微弱、深低溫等情況下仍可獲得穩(wěn)定數值[8]。

2 rSO2監(jiān)測的影響因素

盡管目前rSO2監(jiān)測已廣泛應用于臨床中，但其作為一種輔助監(jiān)測的工具，必然會受到多種因素的影響，如皮膚色素、年齡、血紅蛋白、平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)、血管活性藥物等都會對rSO2的數值產生影響。

2.1 皮膚色素、膽紅素 近紅外光譜技術已經被用于評估麻醉手術期間的rSO2達10年之久，但個體間的巨大差異降低了其測量的穩(wěn)定性，這可能與不同人群之間的皮膚色素沉著不同有關。Sun等[9]對3 282例接受心臟手術病人進行回顧性研究表明，與白種人相比，非洲裔美國人rSO2數值處于較低水平，可能由于皮膚色素吸收了部分的近紅外光。也有學者認為膽紅素會吸收一部分的近紅外光，使rSO2值降低。Madsen等[10]共納入了48例接受原位肝移植的病人，研究了黃疸病人血漿中膽紅素對rSO2值的干擾，結果顯示，即使在高膽紅素值的影響下，測得的rSO2在肝移植再灌注期間的腦氧合變化也較明顯，表明rSO2監(jiān)測可精準反映腦氧水平變化情況。

2.2 年齡、性別 隨著年齡的增加，腦血流可能減少，可能是由于老年人髓鞘化增加，導致近紅外光進入腦內傳播的平均路徑變長，光衰減導致測定的rSO2數值偏低。在一項包括1 616例接受心臟介入手術治療的前瞻性研究中發(fā)現，rSO2基線值隨著年齡的增長而降低，并且在女性病人中降低程度更低[11]。Hock等[12]的研究納入了29例受試者，研究衰老對腦功能激活期間rSO2的影響，結果發(fā)現老年受試者在執(zhí)行計算任務時rSO2較年輕受試者更低，這一結果驗證了rSO2呈年齡依賴性下降的假設。一項研究比較了不同年齡病人rSO2基礎值，共納入了120例年齡為0～80歲的擇期手術病人，包括剛剖宮產娩出的新生兒，結果發(fā)現老年組rSO2基礎值低于其他5組，嬰兒、幼兒、學齡前兒童、學齡兒童和成人rSO2值無明顯差異[13]。

2.3 血紅蛋白 由于近紅外光譜對氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的吸收特性有差異，因此，血紅蛋白的性質和濃度的改變都會影響rSO2值。Liu等[14]研究血紅蛋白含量對rSO2的影響，共納入了92例3～14歲接受脊柱側凸矯正手術的兒童，結果發(fā)現手術過程中血紅蛋白水平的降低導致rSO2降低，因此，為保證病人的安全，需要及時進行容量管理和適當的輸注血制品。Kishi等[15]研究發(fā)現，血紅蛋白濃度與rSO2數值呈正相關。

2.4 平均動脈壓 高血流量灌注是腦組織的一個明顯特征，腦灌注壓與平均動脈壓、顱內壓(intracranial pressure，ICP)密切相關，其數值等于兩者差值，生理狀態(tài)下顱內壓基本恒定。當平均動脈壓波動于50～150 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時，腦血流量可以保持基本恒定。但超出其自動調節(jié)范圍，平均動脈壓變化時腦灌注會隨之發(fā)生較大波動[16]。Traub等[17]通過近紅外光譜監(jiān)測早產兒腦部和軀體氧飽和度來評估其自動調節(jié)功能，研究結果表明，大多數早產兒只要維持正常的平均動脈壓，可以自動調節(jié)腦灌注，當平均動脈壓超出其年齡的正常范圍時，新生兒就有喪失腦和軀體自動調節(jié)功能的風險。Li等[18]的研究發(fā)現，高血壓病人更容易在全身麻醉期間發(fā)生rSO2下降，且未控制的高血壓發(fā)生率更高，同時術中平均動脈壓的下降和rSO2下降有明顯的相關性。但是Meng等[19]的研究發(fā)現，在丙泊酚和芬太尼麻醉誘導后，平均動脈壓從84.4 mmHg降至53.6 mmHg，但rSO2未發(fā)生明顯變化，這表明麻醉誘導引起的血壓下降不會引起腦組織氧供需失衡。因此，平均動脈壓和rSO2之間的關系還有待進一步的探究。

2.5 體位 由于rSO2監(jiān)測混合了靜脈血和動脈血，體位改變會引起動靜脈血流比例變化，其監(jiān)測值也會發(fā)生變化。Deiner等[20]對205例行脊柱手術病人的回顧性研究發(fā)現，俯臥位老年脊柱手術病人比仰臥位病人術中出現輕度腦缺氧的可能性高兩倍以上。有報道發(fā)現，俯臥位行腰椎手術的病人，在俯臥位30 min和60 min時雙側rSO2均明顯下降，但在90 min時恢復至仰臥位水平，且年齡越大發(fā)生風險越高[21]。因此，在日常麻醉過程中，麻醉醫(yī)生應關注體位調整對病人腦部灌注的影響。

2.6 術中用藥 麻醉用藥和血管活性藥物的應用也會影響rSO2數值，分析原因為其影響了血管舒縮功能，進而影響腦灌注。Jeong等[22]研究不同麻醉藥對肩部手術病人rSO2的影響，結果發(fā)現，與丙泊酚麻醉相比，七氟醚麻醉術中rSO2<50%和平均動脈壓小于50 mmHg的發(fā)生率更低，因此，在肩部手術中，七氟醚可能是更為理想的選擇。Mavroudis等[23]的研究分析了靜脈注射腎上腺素對豬心臟驟停模型的腦血管效應，結果發(fā)現在心肺復蘇術中第1次使用腎上腺素后，腦血流量和腦氧合增加了10%以上，腎上腺素增加腦血流和腦氧合與劑量相關，但第5次使用腎上腺素后腦血流量和腦氧合并無明顯變化。方平等[24]的研究發(fā)現，多巴酚丁胺可降低rSO2變化率，可能與其對心排出量的影響有關，同時以rSO2為導向應用小劑量多巴酚丁胺可降低老年單肺通氣術后POCD的發(fā)生率。因此，rSO2可作為臨床醫(yī)生選擇術中用藥的參考指標。

2.7 其他 除此之外，傳感器放置的位置也會影響rSO2數值，傳感器位于腦部左右額葉處所測的rSO2數值為準確數值。另外美國增強康復和圍術期質量協會聯合聲明指出，來自不同制造商的近紅外光譜設備有明顯不同的測量值，不可互換[25]。因此，在圍術期rSO2監(jiān)測過程中，臨床醫(yī)生要綜合考慮其影響因素，更多地關注rSO2數值相比基礎值的變化情況。

3 rSO2監(jiān)測在老年病人圍術期的應用

3.1 在心臟手術中的應用 心臟手術多需要人工體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)，CPB期間雖然可以通過調節(jié)泵流量來改善腦循環(huán)，但術中應激兒茶酚胺水平的升高以及炎性因子的釋放會加重腦缺氧，增加術中低rSO2的發(fā)生率。秦學偉等[26]對113例行心臟手術高齡病人的回顧性分析中發(fā)現，POCD發(fā)生率為16.8%，且這部分病人術中rSO2降低>30%。國內另外一項研究也發(fā)現，在心臟手術中對rSO2干預可明顯改善病人術后認知功能[27]。Goldman等[28]對1 034例心臟手術病人術中監(jiān)測rSO2，治療組通過提高泵流量和氧分壓將術中rSO2維持在病人誘導前基線值左右，結果發(fā)現治療組腦卒中發(fā)生率低于對照組，術后帶管時間較對照組縮短。Murkin等[29]的研究也發(fā)現術中暴露于低rSO2的時間越長，術后死亡率、機械通氣>48 h、心腦血管意外發(fā)生率明顯升高。一項多中心隨機對照研究顯示，近紅外光譜加入CPB管理算法可以防止認知功能下降、術后器官損傷、不必要的輸血和降低醫(yī)療費用[30]。因此，心臟手術中監(jiān)測并干預rSO2可提高病人圍術期安全性，降低術后并發(fā)癥發(fā)生率。rSO2監(jiān)測還可用于指導心臟手術中術者動靜脈插管。有報道關于CPB中rSO2突然下降，提示術者動靜脈導管位置錯誤，及時調整導管位置，從而避免了潛在的危險神經并發(fā)癥的發(fā)生[31]。

3.2 在胸科手術單肺通氣(one-lung ventilation，OLV)中的應用 胸科手術領域的不斷擴大得益于麻醉技術的不斷進步，OLV技術目前已經非常成熟，在肺部、食管、縱膈等手術中的應用較廣泛。在胸科手術OLV中，由于肺內分流量增加，導致肺靜脈血摻雜，使氧分壓下降，嚴重時發(fā)生低氧血癥[32]。大量的研究證實胸科手術OLV中會發(fā)生rSO2下降。Kazan等[33]報道胸科手術OLV與rSO2明顯降低相關，且術中rSO2最小值與術后并發(fā)癥發(fā)生呈正相關。龔亞紅等[34]的研究發(fā)現，在胸科手術過程中，rSO2最低值發(fā)生于單肺通氣期間，經回歸分析顯示，OLV期間氣道峰壓過高是rSO2下降的相關因素。有研究報道，胸科手術POCD發(fā)生率在20%以上，可能的危險因素有高齡、乳酸水平升高、rSO2較基線下降[35]。Tobias等[7]在胸科手術OLV期間發(fā)現，約有50%的病人術中出現rSO2低于基礎水平的80%，且高齡、超重、美國麻醉醫(yī)師協會(American Society of Anesthesiologists，ASA)分級Ⅲ級以上是rSO2下降的危險因素。因此，在胸科OLV中，動態(tài)監(jiān)測rSO2對改善病人術后認知功能有益。

3.3 在頸動脈內膜剝脫術(carotid endnatectomy，CEA)中的應用 頸動脈內膜剝脫術已被證實是治療頸動脈狹窄的有效方法，可明顯降低缺血性腦卒中的發(fā)生率[36]。頸動脈內膜剝脫術可有效預防有癥狀性和無癥狀性頸動脈狹窄引起的腦卒中[37]，然而CEA期間夾閉頸動脈可能會導致腦缺血和腦損傷[38]。rSO2監(jiān)測能及時發(fā)現術中腦低灌注，指導臨床醫(yī)生做出干預。有研究總共收集了466例行頸動脈內膜剝脫術的病人的資料，評估病人術前以及頸動脈夾閉期間rSO2值與術后腦卒中的相關性，結果顯示，術前rSO2預測頸動脈內膜切除術后腦卒中的最佳截斷值為50%，敏感度為90.7%；頸動脈夾閉期間rSO2下降20%是預測腦卒中的最佳截斷值，敏感度為86.0%，且術前rSO2低于50%以及頸動脈夾閉期間rSO2下降20%的病人住院時間明顯增加[39]。rSO2監(jiān)測還可作為頸動脈內膜剝脫術中指導血壓調節(jié)的手段，有研究表明，在頸動脈夾閉期間，術側rSO2明顯降低，且平均動脈壓與術側rSO2呈明顯正相關[40]。因此，頸動脈內膜剝脫術期間監(jiān)測rSO2可以使病人獲益，利用近紅外光譜實時監(jiān)測rSO2時，指導臨床醫(yī)生對血壓進行更精確調控。

3.4 在沙灘椅位行肩關節(jié)手術中的應用 行肩關節(jié)手術時，為配合手術醫(yī)生操作，病人被動采取沙灘椅位這種特殊的體位，這一體位會使腦血流下降，腦灌注減少。已有報道沙灘椅體位肩部手術后出現缺血性腦損傷和脊髓損傷的病例[41]。有研究將對不同體位行肩關節(jié)手術進行了對比，結果顯示，沙灘椅位病人術中整體rSO2比側臥位低，且沙灘椅位病人轉為坐位后，即使保持平均動脈壓波動于基礎值20%以內，rSO2也會快速降低[42]。左友梅等[43]的研究發(fā)現，治療性高碳酸血癥對沙灘椅位下行肩關節(jié)手術病人有益，與對照組相比，治療性高碳酸血癥組rSO2值更高，且術中腦去氧飽和度事件發(fā)生率降低。一項系統(tǒng)性回顧研究納入了沙灘椅位行肩關節(jié)手術的病人339例，術中rSO2下降20%或<55%發(fā)生率高達28.8%，且與沙灘椅位傾斜角度有一定的相關性，但能夠引起術后認知功能下降的rSO2降低程度和持續(xù)時間仍需進一步明確[44]。因此，沙灘椅位引起的低腦灌注對麻醉醫(yī)生的管理是一個挑戰(zhàn)，術中監(jiān)測并改善rSO2可能改善病人預后，但需大樣本量的研究支持。

3.5 在Trendelenburg體位行腹腔鏡手術中的應用 腹腔鏡技術發(fā)展迅速，越來越多地運用于腹部手術中。Trendelenburg體位是腹腔鏡行下腹以及盆腔手術的常用體位。Trendelenburg體位時腹腔臟器移向頭側，心臟負荷增加，腦靜脈回流減少，顱內壓升高，加之術中二氧化碳氣腹對腦血管的擴張作用，使得腦血流量增加，進一步增加顱內壓[45]。在機器人輔助行前列腺手術中，隨著Trendelenburg體位和氣腹持續(xù)時間的延長，腦血管自動調節(jié)功能逐漸惡化[46]，因此，在這種特殊體位下rSO2的監(jiān)測更具價值。Park等[47]的研究納入了32例機器人輔助下前列腺根治術的病人，均無腦出血和腦缺血發(fā)作史，術中rSO2輕度增加，且與二氧化碳分壓的增加有一定的相關性。但對于低腦灌注的高危人群，Trendelenburg體位下的rSO2明顯下降，rSO2從Trendelenburg體位前為(60.8±5.6)%，建立氣腹后為(57.1±9.3)%，有的病人甚至降低至50%以下，手術完成后為(64.0±7.3)%[48]。因此，對于既往有腦血管意外和顱腦外傷史的病人，腦血管的自動調節(jié)功能有一定的受損，rSO2的監(jiān)測更為重要。

3.6 在骨科手術中的應用 一項老年病人行脊柱手術的研究結果顯示，23%的病人發(fā)生了POCD，且經回歸分析發(fā)現手術期間rSO2下降<60%的持續(xù)時間與老年病人術后第7天POCD的發(fā)生相關[49]。在一項老年病人行全髖關節(jié)置換術的研究中發(fā)現，術后1周有19.6%的病人發(fā)生了POCD，且年齡增加和rSO2下降是POCD的危險因素，rSO2下降對預測POCD的特異度和敏感度分別為77.8%和86.5%[50]。表明rSO2對預測老年病人骨科手術后POCD有一定的準確性。Papadopoulos等[51]對髖骨骨折修復術病人的研究結果表明，盡管rSO2與POCD之間的關聯仍有待進一步的探索，但術中監(jiān)測rSO2并及時對其做出干預，可以在很大程度上降低POCD發(fā)生率，還能減少術后其他并發(fā)癥的發(fā)生。

4 小 結

rSO2監(jiān)測目前在圍術期的應用較為廣泛，已經成為麻醉醫(yī)生的“有力工具”，為整個圍術期了解老年病人腦部氧供需的變化提供了巨大的幫助，輔助麻醉醫(yī)生早期發(fā)現腦氧供需失衡，甚至早期干預，以降低老年病人術后神經系統(tǒng)不良事件的發(fā)生率，改善病人預后。