沈心怡 余建明

局部腦氧飽和度監(jiān)測利用了近紅外光譜技術(shù)，通過連續(xù)無創(chuàng)的監(jiān)測來反映腦組織的氧供需狀態(tài)。局部腦氧飽和度監(jiān)測在臨床上被廣泛用于心臟手術(shù)及神經(jīng)外科、胸科、腹部等非心臟手術(shù)[1]。尤其在胸科手術(shù)中，需要在全身麻醉下行單肺通氣。由于單肺通氣會(huì)影響正常生理機(jī)制，引起一系列生理病理變化，導(dǎo)致通氣/血流比失衡，產(chǎn)生肺內(nèi)分流，引起低氧血癥等嚴(yán)重并發(fā)癥，與術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生也有一定相關(guān)性。使用局部腦氧飽和度監(jiān)測能針對(duì)性的間接反映腦組織的氧供與氧耗，有助于術(shù)中麻醉管理，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，從而改善預(yù)后。

1 腦氧飽和度監(jiān)測概況

1.1 近紅外光譜技術(shù)原理 近紅外光譜技術(shù)是根據(jù)人體組織對(duì)近紅外光譜的吸收不同從而實(shí)現(xiàn)對(duì)局部氧飽和度進(jìn)行連續(xù)無創(chuàng)的監(jiān)測[2]。局部腦氧飽和度監(jiān)測儀通過持續(xù)發(fā)射波長在700～1100nm的近紅外光[3]，穿透皮膚、骨骼及腦組織深處，被氧合血紅蛋白和去氧血紅蛋白分別吸收，根據(jù)兩者的吸收光譜不同加以區(qū)分，根據(jù)朗伯比爾定律（Lambert-Beer law），計(jì)算出組織中兩者的相對(duì)濃度，進(jìn)而得出局部氧飽和度。

1.2 近紅外光譜技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 近紅外光譜技術(shù)測得的腦氧飽和度是腦組織混合氧飽和度，由30%的動(dòng)脈血和70%的靜脈血加權(quán)后得出[4]，對(duì)腦缺氧較敏感，且不受動(dòng)脈搏動(dòng)、低血壓、無血流的影響，可對(duì)局部腦氧飽和度進(jìn)行無創(chuàng)、連續(xù)的監(jiān)測，反映腦組織氧供和氧耗的平衡情況。

1.3 影響因素 影響腦氧飽和度的因素有年齡、血紅蛋白濃度、指脈氧飽和度、呼末二氧化碳、體溫、探頭放置位置、術(shù)中體位等。腦氧飽和度的絕對(duì)數(shù)值在人群中的波動(dòng)范圍較大，一項(xiàng)對(duì)健康志愿者的研究中測得正常范圍在（71.2±3.9）%[5]。Kobayashi等[6]認(rèn)為，腦氧飽和度較基礎(chǔ)值下降20%或絕對(duì)值低至50%時(shí)可能存在腦缺氧。因此，應(yīng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測術(shù)中腦氧飽和度的變化，關(guān)注其在基線水平的波動(dòng)比絕對(duì)值更有臨床意義[7]。

2 腦氧飽和度監(jiān)測在單肺通氣中的應(yīng)用

2.1 單肺通氣的影響 單肺通氣是指利用雙腔支氣管導(dǎo)管只對(duì)一側(cè)肺通氣的方法，廣泛應(yīng)用于胸科手術(shù)，主要目的是隔離患側(cè)肺，減少肺活動(dòng)，減少手術(shù)操作對(duì)膨脹肺的損傷等，是胸科手術(shù)的必要條件，同時(shí)也影響了正常生理機(jī)制[8]。

單肺通氣時(shí)，非通氣側(cè)的肺泡萎陷，肺泡通氣量減少，肺血流灌注良好，造成通氣/血流（V/Q）比降低[9]；通氣側(cè)的氣道壓升高，增大了血管阻力，引起肺內(nèi)分流增加。通氣/血流比失衡和肺內(nèi)分流增加，會(huì)導(dǎo)致氧合下降，甚至發(fā)生低氧血癥，發(fā)生率為9%～27%[10]。這種氧合下降大多數(shù)患者未表現(xiàn)出明顯的低氧血癥，可能與缺氧性肺血管收縮（HPV）[11]有關(guān)。缺氧性肺血管收縮是肺循環(huán)對(duì)缺氧產(chǎn)生的代償性保護(hù)機(jī)制，當(dāng)肺泡氧分壓低于60mmHg時(shí)，肺血管迅速收縮，從而減少肺內(nèi)分流，改善通氣/血流比失衡，緩解低氧血癥的發(fā)生。缺氧性肺血管收縮受到手術(shù)、患者情況、麻醉藥物等多方面因素影響。其中，吸入性麻醉藥物被證實(shí)會(huì)抑制缺氧性肺血管收縮，從而加重機(jī)體的缺氧。

2.2 單肺通氣與腦氧飽和度的關(guān)系 由于單肺通氣時(shí)特殊的病理生理變化，容易引起機(jī)體缺氧，導(dǎo)致腦組織氧供需失衡，影響患者術(shù)后腦功能。研究表明，在單肺通氣期間，大部分患者的腦氧飽和度有不同程度的下降，并與術(shù)后認(rèn)知功能有一定相關(guān)性[12]。

Kazan等[13]發(fā)現(xiàn)在單肺通氣期間，腦氧飽和度會(huì)顯著降低，同時(shí)行血?dú)夥治霭l(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈氧分壓顯著低于基線值，然而指脈氧飽和度無明顯變化。Johnson等[14]研究了單肺通氣對(duì)腦氧飽和度的影響，測得腦氧飽和度基線值為54～76%，單肺通氣時(shí)有24%的患者低于基線值的80%，14%的患者低于基線值的75%；并且當(dāng)?shù)湍X氧飽和度發(fā)生時(shí)，測得的心率、血壓、指脈氧飽和度、呼末二氧化碳等常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。Hermerling等[15]對(duì)20例行單肺通氣的患者進(jìn)行腦氧飽和度監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)所有患者均出現(xiàn)腦氧飽和度下降且低于基礎(chǔ)值的85%，其中70%的患者低于基礎(chǔ)值的80%，并與常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)無關(guān)。國內(nèi)也有學(xué)者得出類似結(jié)論，丁超等[16]發(fā)現(xiàn)老年食管癌患者單肺通氣期間，均發(fā)生腦氧飽和度降低，70%的患者降幅超過基礎(chǔ)值的20%，30%的患者降幅超過25%，并與體位、常規(guī)臨床監(jiān)測指標(biāo)無相關(guān)性。

Bluteau等[15]研究了單肺通氣對(duì)腦氧飽和度影響的因素，發(fā)現(xiàn)單肺通氣期間，在缺氧性肺血管收縮代償性保護(hù)的同時(shí)，仍不能完全避免肺內(nèi)分流的發(fā)生，出現(xiàn)局部低腦氧飽和度。雖然這一變化能維持機(jī)體整體氧合，但局部低腦氧飽和度造成的腦缺氧及其術(shù)后預(yù)后，有待進(jìn)一步的研究。

Nagata等[17]比較了丙泊酚靜脈麻醉和七氟醚吸入麻醉兩種麻醉維持方式對(duì)單肺通氣期間腦氧飽和度的影響，發(fā)現(xiàn)均出現(xiàn)了腦氧飽和度下降，但兩者之間無明顯差異。然而，國內(nèi)學(xué)者的研究得出了不同的結(jié)論。倪劍武等[18]比較了丙泊酚和七氟醚對(duì)單肺通氣時(shí)肺內(nèi)分流的影響，發(fā)現(xiàn)丙泊酚和低濃度七氟醚在單肺通氣期間均導(dǎo)致肺內(nèi)分流增加，七氟醚更明顯。劉卓等[19]同樣比較了丙泊酚和七氟醚對(duì)腦氧飽和度的影響，發(fā)現(xiàn)七氟醚吸入維持麻醉的患者腦氧飽和度較丙泊酚維持麻醉較高，推測可能丙泊酚對(duì)缺氧性肺血管收縮的抑制較七氟醚明顯。

龔亞紅等[20]研究了單肺通氣期間患者腦氧飽和度降低的相關(guān)影響因素，結(jié)果提示，單肺通氣期間的氣道峰壓可能與腦氧飽和度降低有一定相關(guān)性，氣道峰壓對(duì)靜脈回流的影響可能導(dǎo)致腦血流灌注、心輸出量的減少，從而進(jìn)一步使腦氧供需失衡，導(dǎo)致局部腦氧飽和度降低，而術(shù)中收縮壓、呼末二氧化碳、血紅蛋白不是影響腦氧飽和度的相關(guān)因素。

2.3 低腦氧飽和度與認(rèn)知功能障礙 術(shù)中腦組織的氧供需情況會(huì)對(duì)術(shù)后的神經(jīng)功能產(chǎn)生一定影響，然而當(dāng)腦組織出現(xiàn)局部的氧供需失衡導(dǎo)致腦缺氧時(shí)，常規(guī)的術(shù)中監(jiān)測如心率、血壓、指脈氧飽和度、血?dú)夥治龅炔⒉荒苤庇^、實(shí)時(shí)地反映。腦氧飽和度監(jiān)測能有效無創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測腦組織的氧供需平衡狀態(tài)，預(yù)防低腦氧飽和度，減少術(shù)后認(rèn)知障礙的發(fā)生率。

Tang等[21]對(duì)76例行單肺通氣患者的研究顯示，術(shù)中腦氧飽和度低于基礎(chǔ)值65%持續(xù)5min即出現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知功能改變；有約1/3的患者在術(shù)后早期（3h）發(fā)生認(rèn)知障礙，其中90%在術(shù)后24h恢復(fù)；術(shù)中均有不同程度的腦氧飽和度下降，這一變化使術(shù)后早期腦缺氧的發(fā)生率增加一倍。

Fischer等[22]研究了單肺通氣期間腦氧飽和度低于65%與術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知障礙的發(fā)生率與腦氧飽和度降低程度、持續(xù)的時(shí)間均相關(guān)。腦氧飽和度小于65%超過5min，術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率增加一倍；腦氧飽和度小于60%超過30min，術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率增加十倍。

Li等[23]研究發(fā)現(xiàn)，單肺通氣期間，腦氧飽和度降低程度大于基線值的10%時(shí)，就可能出現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知水平的下降，從而提出局部腦氧飽和度可作為術(shù)后認(rèn)知功能障礙發(fā)病的重要預(yù)測因子。Suehiro和Okutai等[24]研究發(fā)現(xiàn)，單肺通氣期間，出現(xiàn)低腦氧飽和度患者的術(shù)后簡易智力狀態(tài)檢查量表（MMSE）評(píng)分顯著低于腦氧飽和度正常的患者，且降低持續(xù)時(shí)間越長，評(píng)分下降程度越大。丁超等[16]研究發(fā)現(xiàn)，腦氧飽和度低于50%與發(fā)生術(shù)后認(rèn)知功能障礙有顯著相關(guān)性。

3 小結(jié)及展望

腦氧飽和度監(jiān)測利用了近紅外光譜技術(shù)，由于其操作簡便，反應(yīng)靈敏，能無創(chuàng)實(shí)時(shí)地獲得連續(xù)的局部腦氧飽和度數(shù)值，已被廣泛用于術(shù)中麻醉監(jiān)測管理。在單肺通氣期間進(jìn)行腦氧飽和度監(jiān)測，可以早期發(fā)現(xiàn)腦組織氧供需失衡狀態(tài)。

單肺通氣是胸科手術(shù)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵麻醉技術(shù)保障，但會(huì)引起通氣/血流比例失衡、肺內(nèi)分流、缺氧性肺血管收縮等改變，導(dǎo)致機(jī)體氧合下降，腦氧飽和度降低，目前已有較多研究證實(shí)了在單肺通氣期間低腦氧飽和度與部分術(shù)后認(rèn)知功能障礙之間具有相關(guān)性，且與術(shù)中腦氧飽和度的下降程度和持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)。因此，在單肺通氣術(shù)中進(jìn)行腦氧飽和度監(jiān)測是很有必要的，可以早期發(fā)現(xiàn)腦組織氧供狀態(tài)，減少術(shù)后并發(fā)癥，改善患者預(yù)后，提高生存質(zhì)量，值得推廣。

由于腦氧飽和度值在個(gè)體間的差異較大，目前對(duì)低腦氧飽和度還未有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)范的定義，對(duì)于腦氧飽和度降低到何種程度需要臨床干預(yù)、采用何種措施干預(yù)尚無明確的文獻(xiàn)報(bào)道。對(duì)于單肺通氣導(dǎo)致的低腦氧飽和度引起除術(shù)后認(rèn)知功能障礙以外的術(shù)后并發(fā)癥及對(duì)術(shù)后遠(yuǎn)期預(yù)后的影響有待進(jìn)一步研究。