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1、脑氧饱和度监测的临床应用副标题前言 维持患者适宜的脑氧供需平衡是麻醉科医生围手术期管理的核心任务之一。全身麻醉或镇静状态的患者，若发生脑组织缺血缺氧，不易被及时发现，而脑组织血氧饱和度（SctO2）监测在此类情形中可及时发现并指导临床医生采取措施预防及减少脑组织缺血缺氧损伤。 因此，SctO2现已广泛用于心血管外科、神经外科、围手术期麻醉管理及重症监护病房（ICU）床旁监测。术中SctO2下降常见手术类型 在SctO2监测应用于临床之前，我们普遍认为患者术中动脉血压在一定范围内波动时，脑循环可通过自主调节功能维持脑血流量相对恒定，脑氧供不会出现较大程度的波动。 但是当SctO2监测技术投入临床
2、后，我们发现SctO2降低的发生率显著高于传统认知。术中SctO2下降常见手术类型 有研究表明，采用沙滩椅位进行肩部手术的患者术中SctO2降低的发生率甚至高达80%。 其他常见术中易出现脑氧饱和度下降的手术类型包括主动脉弓置换术、心脏外科手术、颈动脉内膜剥脱术、老年人腹部手术、心脏外科术后重症监护病房（ICU）、急性颅内出血后开颅手术、脊柱手术（俯卧位）等。术中SctO2下降常见手术类型 虽然SctO2降低的发生率在不同手术方式和体位状态下文献中报道的差异较大（3.9%80%），但足以引起我们的重视，也对传统的观点提出了挑战。因此，麻醉科医生可能通过加强围术期SctO2监测，维持充足的脑氧供
3、，从而改善患者预后。心脏手术中SctO2监测的应用 术前SctO2与患者预后 关于心脏手术患者SctO2监测的研究众多。2017年一篇系统性回顾研究共纳入来自11项随机对照研究的953例心脏手术患者，均采用近红外光谱法（NIRS）进行术前SctO2测定。最终分析结果指出，患者术前SctO2基线水平平均为66.4%95%可信区间（CI）：65.0%67.7%，正常参考范围为51.0%81.8%。心脏手术中SctO2监测的应用 研究者也指出，SctO2监测能够显著改善患者术中SctO2。但在SctO2与术后认知功能等重要预后指标的相关性方面尚缺乏充足的随访研究。 另一项2011年发表在Anesth
4、esiology的研究指出，患者术前SctO2水平与心肺功能障碍程度、高敏肌钙蛋白T（hsTNT）、N末端脑钠肽前体（NT-proBNP）水平呈负相关，与左心室射血分数（LVEF）呈正相关。心脏手术中SctO2监测的应用 而当SctO250%时，患者短期和长期死亡率以及并发症发生率均显著增加。因此，研究者认为术前基线SctO2水平可以反映患者心肺功能障碍的严重程度，并能预测预后。心脏手术中SctO2监测的应用 术中SctO2与患者预后 Mona等人近期发表的一项研究表明，患者术中脑电抑制程度与术后谵妄（POD）发生密切相关，术毕SctO2降低则是术后认知功能障碍（POCD）发生的危险因素。 但
5、另一方面，术中SctO2过高对患者预后也同样不利，高氧性再灌注会加重脑缺血组织的氧化损伤，从而增加POD风险，缺血前高氧状态也同样与POD发生独立相关。心脏手术中SctO2监测的应用 此外，术中SctO2过低也与术后多种并发症等不良结局发生增加相关。因此，术中SctO2监测的应用对于优化麻醉管理，改善患者近远期预后具有重要的价值。心脏手术中SctO2监测的应用 术后SctO2与患者预后 近期发表于BJA的一项单中心、前瞻性、观察性研究表明，接受心脏手术的老年患者中，POD患者术后SctO2的绝对降低更加显著。这一结果提示我们术后SctO2监测也同样值得关注。SctO2指导下的麻醉管理 基于以上
6、研究，我们看到围术期SctO2与患者预后紧密相关。那么SctO2监测用于围术期管理是否能够改善患者预后？也有研究对此进行了探讨，研究中患者被随机分为基于SctO2监测进行麻醉管理的干预组和常规监测的对照组。SctO2指导下的麻醉管理 研究结果显示，SctO2监测为指导的麻醉管理可以减少手术中SctO2降低的发生率。另一方面，将SctO2维持在基线值80%以上或绝对值50%以上的麻醉管理也被证实可以减少患者术后认知功能损害的发生率。 系统性回顾研究也指出SctO2监测下的麻醉管理能够降低POCD发生率和ICU停留时长。通过SctO2监测下进行精准干预也能够改善心脏手术患者术后的记忆功能。SctO
7、2指导下的麻醉管理 综上，心脏手术中以SctO2监测为导向进行循环管理可以改善患者预后，但这一结论仍需要更多大样本量研究的支持。非心脏手术中SctO2监测的应用 术中SctO2监测与患者预后 Henrik等人2016年发表的一项系统性回顾研究共纳入24项研究、901例行腹部手术的患者，研究表明，腹腔镜辅助下头高位手术（反Trendelenburg体位）、开腹手术中SctO2下降幅度超过基线值15%与患者住院时间延长、认知功能下降及POD发生相关；而在肝移植手术中SctO2下降或上升幅度超过基线值15%及脑血流自主调节功能受损均与预后不良风险增加相关。非心脏手术中SctO2监测的应用 那么维持术
8、中SctO2水平是否能改善患者预后？另一项系统性回顾研究纳入15篇随机对照研究、共2,057例患者，研究者指出，SctO2监测下的循环管理与POCD发生率降低和ICU停留时间缩短相关，但并未发现对POD发生率和总住院时长有显著影响。 考虑到所纳入的研究存在明显异质性，作者也指出在这方面仍需要更多的大样本随机对照研究证实。非心脏手术中SctO2监测的应用 术中高碳酸血症与SctO2 在今年最新发表在BMJ Open的一项前瞻性随机对照研究中，研究者将40例全麻下接受择期大型手术的患者随机分为TMH组（轻度高碳酸血症组，PaCO2为4555mmHg）与TN组（血碳酸正常组，PaCO2为3540mm
9、Hg），两组间在PH、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）、呼气末二氧化碳分压（PETCO2）及碳酸氢盐方面存在明显统计学差异。非心脏手术中SctO2监测的应用 研究结果表明，双侧大脑半球SctO2变化TMH组均较TN组更加明显，TMH组总体较基线SctO2升高，TN组则相反，在主要结局方面，TMH组患者POD发生率更低、住院时间更短。 综上，对于非心脏手术患者，以SctO2为目标导向的循环管理，可能改善患者预后，但仍需进一步的研究。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 SctO2监测与心肺复苏 2015年发表在Resuscitation的一篇系统性回顾分析探讨了SctO2监测在心肺复苏自
10、主循环恢复（ROSC）中的预测作用，结果显示，复苏初始及整体平均SctO2较高的患者恢复自主循环概率更高，因而SctO2在监测和指导心肺复苏、预测复苏效果方面有一定的应用价值。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 另一篇同年发表于该期刊的观察性研究共纳入近2,000例院外心搏骤停的患者，结果显示入院时自主循环恢复者SctO2水平更高，而90天后神经功能恢复情况与SctO2水平明显相关而非自主循环恢复与否。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 因此，入院时SctO2监测可在一定程度上判断复苏质量、预测心肺复苏效果及神经功能预后。 个案报道显示一例A型主动脉夹层手术患者，SctO2
11、在心肺复苏期间维持正常水平，成功苏醒后无严重的脑部并发症，这也证实了在心肺复苏期间行SctO2监测可预测患者预后。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 在脑功能复苏方面，一项动物试验建立了8分钟室颤与5分钟心肺复苏的模型，结果显示，低温组自主循环恢复及复温后的SctO2水平恢复得更高，脑损伤指标恢复更好。 因此，推测SctO2监测可用于心肺复苏中及复苏后脑损伤的预测指标。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 SctO2监测与体外膜肺氧合 SctO2监测与体外膜肺氧合（ECMO）患者预后方面，一项回顾性研究进行了相关分析，共纳入153例单中心儿科重症监护病房接受ECMO治疗并行常
12、规SctO2监测的1天20岁患者。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 结果表明，与基线SctO2相比，任何时间段SctO250%和SctO2下降幅度20%均与患者出院时的不良预后相关。 因此，作者指出，在ECMO期间根据SctO2监测结果进行循环管理，可能改善患者预后，有待于进一步研究证实。心肺复苏、体外膜肺氧合中SctO2监测的应用 总体而言，SctO2监测用于心肺复苏及体外膜肺氧合中可能预测患者结局并通过指导临床治疗改善患者预后，但也需要更多的研究支持。劲动脉内膜剥脱术中SctO2监测的应用 颈动脉内膜剥脱术（CEA）术中神经功能监测尚无金标准。2017年发表的一项研究共纳入18
13、5例局麻下行CEA的患者，研究者评估了NIRS监测SctO2与颈动脉夹闭期间发生神经系统并发症的相关性。劲动脉内膜剥脱术中SctO2监测的应用 结果显示，SctO2下降9%用于预测颈动脉夹闭期间神经系统症状的敏感性和特异性分别达到95%和81%。因此，SctO2监测在预测脑缺血方面具有较高的敏感性和特异性，且具有无创连续监测的优势。劲动脉内膜剥脱术中SctO2监测的应用 王天龙教授等人发表在Cell Transplant的文章也对NIRS监测在CEA中的应用价值进行了探讨，研究共纳入2015年8月至2016年6月期间在首都医科大学宣武医院行CEA手术的84例患者。劲动脉内膜剥脱术中SctO2监
14、测的应用 所有患者术中均行经颅多普勒超声（TCD）和NIRS 监测，连续记录NIRS监测的SctO2和TCD监测的大脑中动脉血流速度（V-MCA）。 结果表明，SctO2监测结果与TCD监测具有较好的一致性，且SctO2降低12.3%为预测术中大脑低灌注的最佳阈值，NIRS监测可以作为CEA良好的监测工具。劲动脉内膜剥脱术中SctO2监测的应用 王天龙教授团队在另一篇关于SctO2监测在颅内血管介入手术中应用的文章中，则主要分析了术中SctO2监测与POD的相关性。 研究结果表明，术中SctO2降低和收缩压降低与POD的发生明显相关，可以用于预测POD的发生。 因此，在血管手术中，SctO2对
15、于及时发现脑低灌注是一项较为敏感的监测指标。肩部手术中SctO2监测的应用 沙滩椅体位下进行肩部手术的近30%患者会出现SctO2降低，并且可能有因脑缺血而发生神经系统不良事件的风险。肩部手术中SctO2监测的应用 2010年发表的一项研究对比分析了患者在肩关节镜检查中不同体位下的血流动力学变化。 结果显示，相比侧卧位手术，沙滩椅位的患者术中整体SctO2水平较低，且术中沙滩椅体位患者由仰卧位转为坐立位，SctO2会出现快速降低，即使保持平均动脉压（MAP）的波动范围在基线值20%以内，仍然会出现SctO2降低。肩部手术中SctO2监测的应用 另一项系统性回顾研究纳入了9项沙滩椅位行肩关节手术
16、的339例患者，结果表明，患者术中脑氧失饱和事件（脑氧饱和度下降20%或55%）发生率高达28.8%，且与沙滩椅位倾斜角度相关。 但能够引起术后神经认知功能下降的SctO2降低的程度和持续时间仍需进一步明确。肩部手术中SctO2监测的应用 但也有研究得出不同结论，一项小样本的前瞻性研究则指出术中脑氧失饱和事件和神经认知损伤的整体发生率较低，但在SctO2监测指导情况下并未出现进一步降低。 今年发表在Journal of Clinical Anesthesia的一项随机双盲对照研究评估了术前远端缺血预处理（RIPC）对改善SctO2的效果。研究结果提示我们，RIPC组患者术中SctO2高于对照组，但两组之间的血流动力学变化并无明显差异。肩部手术中SctO2监测的应用 因此，沙滩椅体位下行肩部手术的患者易发生大脑低灌注，术中监测并改善SctO2可能改善患者预后，但需大样本量的研究支持。小结 SctO2是一项无创连续的脑氧合状态监测工具，适用范围广，可以敏感地反映脑氧供和氧耗的变化，在改善患者预后方面也得到了较多的证据支持。 SctO2降低或过高均可能伴随神经系统并发症增加，而通过SctO2
