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局部脑氧饱和度监测在术后认知功能障碍方面的应用

2023-07-08 来源:爱站旅游
导读局部脑氧饱和度监测在术后认知功能障碍方面的应用
・102・ 医堂盟童生堂塑 ! 生! 箜 鲞箜 塑』 ed Postgra,Vo1.23,N0.1,Ja u rv 2010 综 述 局部脑氧饱和度监测在术后认知功能障碍方面的应用 林蓉综述,张富军审校 【摘要】 术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是手术麻醉后常见的中枢神经系统并发症,严重影 响着患者的生活质量。近红外光谱仪具有使用方法简单、价廉、无创、持续、可床边进行等特性,在术中常规行脑氧饱和度监 测能及时对麻醉计划做出调整,从而有效降低术后认知功能障碍的发生。文章就这一技术及其在临床中的应用作一综述。 【关键词】 局部脑氧饱和度;近红外光谱仪;术后认知功能障碍;监测 [中图分类号】R472.3 [文献标志码】A [文章编号】1008—8199(2010)01-0102 ̄3 Cerebral oxygen saturation monitoring for improving postoperative cognitive dysfunction LIN Rung reviewing,ZHANG Fu—jn.checking (Department of Anesthesiology,Ru ̄in Hospital,Sclool of Medicine,Shanghai Jiaotong University School of Medi— cine,Shanghai 200025.China) [Abstract]Postoperative cognitive dysfunction(POCD)is a common complication of the central nervous system after major surgery with anesthesia,which severely impairs patients quality of life.Near infrared spectroscopy(NIRS)is advantageous for its con— venienee,inexpensiveness,noninvasiveness,continuous operation and bedside monitoring.Routine monitoring of regional cerebral oxy— gen saturation has the potential of optimizing the anesthesia plan and reducing the incidence of POCD.The aim of this review is to de— scribe the NIRS technology and its clinical application. [Key words] Regional cerebral oxygen saturation;Near infrared spectroscopy;Postoperative cognitive dysfunction:Monitoring 0引 言 发症等可能与POCD的发生有关 J。国内的一项研 究比较了二异丙酚和七氟醚对老年患者术后认知功 POCD是手术麻醉后常见的中枢神经系统并发 症,临床表现为记忆力、注意力、思维反应能力、定向 能恢复的影响 ,结果发现无论是静脉麻醉药还是 吸入性麻醉药均会引起老年患者术后早期短暂的认 知功能下降。现在学术界开始趋向于将POCD与阿 尔茨海默病(Alzheimer’S Disease,AD)联系起来研 究,试图寻找两者之间的关系,而雌激素可能对学习 记忆及神经元损伤起到保护作用 』,也许对POCD 力、学习能力等认知功能的改变,可干扰术后恢复, 延长平均住院周期,加重家庭及社会的负担,严重影 响着患者的生活质量。虽然POCD多见于心脏手术 后的老年患者,然而近年来一些研究显示,POCD在 各年龄段全麻非心脏术后的患者中都有一定的发病 率。Monk等 报道30%~41%的患者出院时都存 的改善也具有指导意义。还有不少研究者猜测 POCD可能与术中出现脑血流灌注不足、低脑血氧 饱和度有关。Casati等 的研究发现,在健康老年 人群中每4名接受腹部手术的患者就有1例在术中 在认知功能障碍,其中青年组(18~39岁)为 36.6%,中年组(40~59岁)为30.4%,老年组(≥ 60岁)为41.4%,显著高于年龄相匹配的对照组。 出现低脑氧饱和度,而低脑氧饱和度的出现与早期 认知水平下降密切相关。以近红外光谱仪(near in— 因此,POCD的早期诊断与预防显得尤为重要。 POCD的发病机制目前仍不清楚,术前应用抗胆碱 类药、患者年龄、术前基础疾病、手术类型、麻醉持续 时间、受教育程度、第2次手术、术后感染、呼吸道并 基金项目:上海市卫生局科研课题(2006039) 作者单位:200025上海,上海交通大学医学院瑞金医院麻醉科[林 蓉(医学硕士研究生)、张富军] frared spectroscopy,NIRS)监测局部脑氧饱和度,能 够及早发现脑区的氧供需平衡状况和脑血流变化情 况,对脑组织缺血缺氧的程度、脑功能变化等做出判 断,及时对麻醉计划做出调整,有助于麻醉管理,从 而降低术后认知功能障碍的发生,缩短住院周期,提 高患者生活质量。现就近红外光谱仪技术及其在降 低POCD发生率方面的应用作一综述。 医学研究生学报2010年 笙垫鲞箜! g堕 : :! 』 翌 Q ・103・ 1近红外光频谱仪技术 1.1基本原理和方法 近红外光(650~1100 nm) 对人体组织有良好的穿透性,可穿透头皮组织和颅 骨进入脑组织几厘米深处。组织中的一些特殊物质 如血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素aa 等有依赖于波 长的吸收特性,其中血红蛋白是近红外光在颅内衰 减的主要色基,当体内氧化状态变化时它的吸收光 谱会改变,从而导致穿透生物体的光强度发生变化。 目前已在临床上投入使用的近红外光频谱仪IN— VOS41O0、INVOS5100(Somaneti公司,美国)采用的 是双探测器本体感受器的工作原理,包括一个近红 外线的发射器和2个反馈信号探测器,利用监测头 颅闭合状态下的氧合血红蛋白(HbO )与还原血红 蛋白(Hb)的混合透射强度,通过Beer—Lamber定律: OD=InI/I =aCLB+C(OD:光密度;10:入射光强 度;I:反射光强度;a:色基吸收系数;C:色基浓度;L: 光线射入和射出组织两点问的实际距离;B:光路径 常数,表示光在组织中的散射作用;G:与光通过组 织路径几何形状有关的常数),从而得出局部血红 蛋白的氧饱和度(rSO )t6 J。rSO 的实质是局部脑组 织混合氧饱和度,由于脑血容量中动静脉血流比为 15:85,所以主要代表了脑部静脉氧饱和度,完全不 受低氧血症、低碳酸血症的影响,较好反映了脑部氧 供和氧耗的平衡变化 。 1.2 脑氧饱和度监测影响因素及其评价 NIRS虽 然是一种非常灵敏的脑氧监测方法,在使用中却也 要受到颅内外不确定因素如操作技术不稳定、全身 病理生理变化等的影响,其可靠性为70%[81。Mad- sen和Secher 发现吸氧浓度(FiO )、血液pH、脉氧 饱和度(SpO:)、PCO 、血压、体温、颅骨厚度、骨骼 肌、探头位置及间距、皮肤色素等都可影响rSO,。 Kishi等¨。 的研究表明,rSO 值与年龄成负相关,与 血红蛋白浓度成正相关,且与探头放置的位置也有 关,探头置于前额rSO,值明显高于两侧。此外,rSO, 的基础值在个体之间存在很大的差异,因此一些研 究者认为不能以rSO 的绝对值来判定预后。Samra 等 对100例接受颈动脉内膜剥脱术的患者进行 研究发现,若颈内动脉夹闭后的rSO,值较基础值下 降20%,预示着发生神经并发症的可能性,并指明 其敏感性为80%,特异性为82%。然而,也有不少 研究证实¨ ,rSO 绝对值如在短期内下降至50以 下者,其认知功能或者神经系统功能的损害加剧,住 院时间显著延长。总之,经验告诉我们,rSO,需要动 态观察并结合全身情况分析,一次rSO 检测结果并 不能作为评判标准。 1.3与其他脑监测手段的比较 目前临床上运用 于脑监测的其他一些技术手段主要有脑电图 (EEG)、体感诱发电位(SSEP)、经颅多普勒超声成 像技术(TCD)等。EEG易受到麻醉和低体温等因 素的影响,且敏感性差,往往在rSO 下降近2 min后 脑电第一个变化才会出现¨ 。TCD虽然也具有无 创、持续性监测的特点,能即刻发现脑血流的改变, 但其易受到操作者技术水平的限制,且重复性差,尤 其是在低血流的情况下 。而NIRS可以完全不受 低温低灌注的影响,即使在深低温停循环(DHCA) 手术期间也能提供脑氧代谢和氧耗的连续监测。最 近有研究比较了以TCD、NIRS、SSEP、颈动脉楔压 (SP)分别来评估颈内动脉切除术中脑缺氧发生的 精确性¨ ,结果显示,TCD、NIRS、SP在脑缺氧检出 方面的精确性相似,SSEP监测的精确性相对较低, 而TCD由于其可重复性差,在低血流量时信号无法 显示等限制,缺乏实际的可操作性。 2脑氧饱和度监测在预测术后认知功能障碍方面 的应用 2.1 rSO,监测的可行性NIRS对于脑缺氧非常敏 感,且不受动脉搏动的影响,即使在体外循环下也能 对rSO 进行无创、持续性地监测。有报道称rSO 低 于50%或者较基础值下降20%以上者预示存在脑 缺血的可能,而该结论已通过听觉诱发电位测试得 到证实。。 。此外,有研究显示,rSO 与有创监测颈 静脉窦血氧饱和度(sjvO )间存在较好的相关 性 ,而通过测定SjvO,监测大脑氧饱和度是已被 美国食品与药品管理局(FDA)所认可的临床监测 方法¨ ,可见以rSO,值来反映和评估脑氧供需平衡 是具有可行性的。 2.2 rSO,监测的有效性 据Monk等¨ 所做的一 项大型前瞻性调查研究显示,在老年患者中术后认 知功能障碍的发生与术中频繁出现低rSO,密切相 关,且这些患者的住院时间也相对更长。Slater 等 也得出类似的结论,CABG术中rSO,下降评 分I>3000%・S的患者术后更易出现认知功能减退 (P=0.024),住院天数延长的危险性增加近3倍 (P=0.007)。但Hong等 研究发现,心脏瓣膜手 术的患者术后认知功能障碍不能通过脑氧饱和度监 测来预测,有无POCD的患者之间术中低脑氧饱和 度发生率以及rSO 值下降持续时间无明显差异,而 术中脑氧饱和度降低的患者术后住院时间更长的结 论与之前的一些研究结果一致。有研究对122名行 ・104・ 匿堂盟 生堂 生 腹部大手术的老年患者进行随机对照分析 ,其中 干预组术中予以持续性的rSO 监测,并根据测得的 rSO 值采取如提高FiO 、EtCO 及血压等干预措施, 使rSO 值维持在基础值的75%以上,结果显示干预 组与对照组的平均rSO 值存在显著性差异(P= 0.002)。仅以术中出现低脑氧饱和度的患者为研 究对象,对照组术后7d MMSE评分明显低于干预组 (P=0.02),而在麻醉后监护治疗室(PACU)的复苏 时间和住院时间都要显著长于干预组(P=0.01. P=0.007),可见通过术中持续性监测脑氧饱和度 能及时对麻醉计划作出调整,采取积极主动的干预 措施来进行脑保护,防治脑缺氧,可以降低手术后认 知障碍的发生率。 3结 语 NIRS作为一种持续、无创、简便、灵敏度和特异 度高的脑氧监测手段,能实时反映脑氧供氧需变化, 对术中麻醉管理具有指导作用。然而,由于个体间 rSO:基础值的差异较大,目前还尚未明确评估神经 系统功能损害的rSO 临界值,另一方面单纯以 MMSE评分来评价POCD也有失妥当,都需要进一 步研究修正。但大量的文献及临床经验都表明,尽 早采取干预措施,联合多种脑监测手段能够有效降 低神经功能损害的发生。 【参考文献】 Monk TG,Weldon BC,Garvan CW,el a1.Predictors of cognitive dysfunction after major noneardiac surgery[J].Anesthesiology, 2008,108(1):18-30. 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