作者：肖玮

背景介绍

rSO₂监测原理

局部脑氧饱和度（rSO₂）监测主要采用近红外线光谱（Near-infrared Spectroscopy，NIRS）技术，其可提供无创、在体、实时的组织氧合监测。在区域组织氧合检测到的近红外光谱变化可以反映氧供需之间的动态平衡。

rScO₂测定给定区域内脑灰质的以静脉为主（70%~75%）的微循环系统的氧饱和度，包括小动脉、毛细血管和小静脉。rScO₂监测反映的是脑氧供和脑氧耗平衡后的结果。

rSO₂监测指导的临床策略

据有限的国外数据，健康老年人的rScO2正常值为63%（+/-8）。低rScO2定义为低于基线值的80%或绝对值＜50%。麻醉科医师通过围术期各项优化措施，应使患者的rScO2维持在基础值的80%范围内、或维持绝对值＞50%。若患者术前rScO2基础值＜基线值的50%，则患者在术中或术后的rScO2下降范围应控制在基础值的15%以内。

rSO₂的影响因素及突发处理措施

氧供的影响因素　氧供计算公式为氧供（DO₂）=心输出量（CO）×动脉血氧含量（CaO₂）×10=心率（HR）×每搏输出量（SV）×[血红蛋白（Hb）×1.39×动脉血氧饱和度（SaO₂）+0.003×动脉血氧分压（PaO₂）]，由此可见，脑组织氧供的影响因素为脑灌注压、Hb含量、SaO₂、动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）等。当PaCO₂值在正常范围波动时，随着PaCO₂值的升高，脑血流量则增加。行颈动脉内膜剥脱术（CEA）的患者，若术前已经存在脑动脉狭窄，此时，笔者并不推荐术中将PaCO₂值维持在过高水平，这是因为PaCO₂值过高时，扩张的往往是支配正常脑区的脑动脉，这样就减少了已狭窄动脉的血流供应。因此，笔者推荐将术中PaCO₂值维持在术前基础值或正常高限即可。

氧耗的影响因素　影响脑氧耗的因素包括体温、患者发生惊厥等。当患者体温上升及发生惊厥时，脑氧耗增加。

心脏手术低rScO₂处理流程　一篇于2007年发表在Semin Cardiothorac Vasc Anesth、题为“Seminars in cardiothoracic and vascular anesthesia. Introduction”的文章表明，当患者出现低rScO₂时，麻醉科医师应首先判断是单侧还是双侧低rScO₂；若患者发生双侧低rScO₂，麻醉科医师应观察患者头部及气管导管的位置，是否存在扭曲；其次，根据影响脑组织氧供的因素逐一排查，如平均动脉压（MAP）、SaO₂、Hb含量等；对于部分高危患者，推荐将其Hb值维持在10g/dl左右；若经上述处理，患者仍处于低rScO₂状态，则要注意全身混合静脉血氧饱和度及心脏泵功能的变化；最后应考虑排查影响脑氧耗的因素，如温度、颅内压等。

rScO₂监测在CEA中的应用

在首都医科大学宣武医院神经外科行CEA手术时，常规应用经颅多普勒超声（TCD）监测和NIRS监测rScO₂。

NIRS与其他监测手段用于CEA的对比

NIRS在局麻CEA中的应用　与国内不同，国外医院多习惯在局麻下行CEA，这是因为局麻状态下临床医师可随时监测患者的神经功能是否恶化。一篇于2007年发表在Anesthesiology的研究就在局麻状态下比较了TCD、NIRS、残端压（SP）和局部诱发电位（SEP）发现脑缺血的准确性。该研究共纳入48例局麻下行CEA的患者，这些患者同时监测TCD、NIRS、SP和SEP。其中12例患者发生了神经功能恶化，而10例（21%）患者无法成功实施TCD，2例（4%）无法实施SEP；TCD、NIRS和SP的变化幅度在发现CEA中脑缺血的准确性方面类似，SEP准确性最差，TCD有高达21%的应用障碍。该项研究虽然实用性较差，但目前临床上仍在普遍应用。

在一项于2011年发表在Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery的研究中，研究者在局麻下行CEA的患者中比较了清醒测试、NIRS和TCD预测分流的能力。研究结果表明，根据清醒测试，8例（16.3%）患者需要分流，其中6例患者出现rScO₂下降＞20%和TCD平均血流速度下降＞50%的情况，2例患者无rScO₂和TCD的显著改变（假阴性）；在未分流组中，41例患者中有1例出现rSO₂显著降低，10例患者出现TCD血流速度显著降低（假阳性）。因此，在预测分流时，NIRS与TCD的敏感度一致（均为75%），且NIRS特异度、阳性预测率和阴性预测率相对较高。

NIRS在全麻CEA手术中的应用　另一项于2014年发表在J Clin Monit Comput的研究纳入69例患者于全麻下行CEA，患者于术中转流，研究者同时监测脑电图（EEG）和NIRS。结果为阻断时，手术测（-17.6%）和对侧（-9.4%）的rScO₂显著降低，转流后，对侧rScO₂恢复基线，但手术侧仍显著＜基线（-9%），直至转流管移除；阻断时，手术侧（-19.9%）和对侧（-20.6%）的EEG显著降低；转流后，双侧EEG恢复基线。由此可见，在此类手术中，与EEG相比，rScO₂误判率更低。

预测CEA中的CHS

一篇于2009年发表在Eur J Vasc Endovasc Surg、题为“The Value of Near-Infrared Spectroscopy Measured Cerebral Oximetry During Carotid Endarterectomy in Perioperative Stroke Prevention. A Review”的文章表明，在CEA患者中，血流开放后rScO₂绝对值至少增加5%~10%与术后过度灌注综合征（CHS）的发生相关，患者可表现为癫痫、颅高压及脑水肿。

NIRS对CHS具有预警作用：①在术后rScO₂值绝对增加5%~10%的患者中，需要给予药物治疗严格控制血压（血压控制范围一般在术毕前决定），以防脑出血等CHS带来的可能致命并发症；②CEA患者管理的主要目标是根据手术不同阶段的需求、症状和监测的提示将血压维持在适宜范围内。需要注意的是，双侧颈动脉狭窄者、冠心病患者不可一味降压。神经外科医师希望在颈动脉开放时，麻醉科医师能配合进行控制性降压，避免脑血流增加过多，但是首都医科大学宣武医院既往的研究发现，如对患者进行一昧降压，虽然满足了外科医师的需求，但患者发生心肌损伤的概率增加；③rScO₂监测数据可能有助于识别出CHS高危患者和需要药物治疗的患者。

预测CEA中的脑灌注不足

在一项于2004年发表在Eur J Vasc Endovasc Surg、题为“Near Infrared Spectroscopy Monitoring During Carotid Endarterectomy: Which Threshold Value is Critical?”的研究中，研究者观察全麻下594例CEA患者阻断后第一个2分钟内rScO₂的变化率，得出结论如下：临界值11.7%是全麻下CEA预测神经并发症的可靠指标，敏感度为75%及特异度为77%；虽然临界值20%的敏感度较低（30%），但特异度高（98%），阳性预测率为37%，阴性预测率为98%。因此，研究者推荐rScO₂相对降低＜20%具有较高的阴性预测价值，但下降＞20%，并不总意味着术中神经系统并发症的发生，但建议麻醉科医师关注并进行积极处理。

另一项于2007年发表在Anesthesiology的研究也得出了类似的结果，即rScO₂值较基线相对下降20%可使局部麻醉下低灌注风险预测的敏感度（83%）为最优；rScO₂绝对值为59%可使局部麻醉下低灌注风险预测的敏感度和特异度均最优。

指导CEA中的分流与否

一项于2019年发表在Ann Vasc Surg、题为“Outcome of Near-Infrared Spectroscopye Guided Selective Shunting During Carotid Endarterectomy in General Anesthesia”的回顾性单中心研究中纳入在2009年至2014年期间、全麻下行CEA的413例患者，研究者将NIRS评估作为是否分流的单个神经监测工具——阻断后术侧NIRS下降＞15%放置分流。研究结论为，rSO₂下降未＞15%且未放置分流者中脑卒中发生率为0.8%；NIRS具有识别存在脑灌注不足风险患者的潜力，其指导的分流选择与患者的良好临床转归相关。

CEA期间可能发生的严重事件及干预措施

一篇于2019年发表在J Anesth、题为“Guidelines for the use of cerebral oximetry by nearinfrared spectroscopy in cardiovascular anesthesia: a report by the cerebrospinal Division of the Academic Committee of the Japanese Society of Cardiovascular Anesthesiologists (JSCVA)”的文章详细介绍了CEA术中严重事件的处理措施。预防围术期脑损伤需要多学科策略，包括呼吸和心血管管理、体温管理、脑血流和代谢监测（例如大脑皮质能量代谢测量、神经生理监测和药物控制等）。

rScO₂监测在心脏手术围术期的应用

心脏手术术前

早在2011年，Anesthesiology就发表了一篇题为“Preoperative cerebral oxygen saturation and clinical outcomes in cardiac surgery”的综述，其中提及，术前rScO₂≤50%是心脏手术后30天及术后1年患者死亡的独立预测因素；同样在2011年，Critical Care发表了题为“Preoperative regional cerebral oxygen saturation is a predictor of postoperative delirium in on-pump cardiac surgery patients: a prospective observational trial”的文章，术前低rScO₂是心脏手术术后谵妄的独立预测因素。

心脏手术术中

一篇于2009年发表于Annals of Thoracic Surgery、题为“Cerebral Oxygen Desaturation Predicts Cognitive Decline and Longer Hospital Stay After Cardiac Surgery”的文章表明，术中低rScO₂预测了心脏手术后患者认知功能的减退和住院时间的延长；另一项于2020年发表在J Clin Med、题为“Association between Cerebral Oxygen Saturation with Outcome in Cardiac Surgery: Brain as an Index Organ”的单中心回顾性研究表明，术中rScO₂绝对值＜50%的累计时间是心脏手术后预测不良转归的独立危险因子。

心脏手术术后

我们先来看其在婴幼儿中的应用，一篇于2021年发表于Crit Care Med、题为“Postoperative Cerebral Oxygen Saturation in Children After Congenital Cardiac Surgery and Long-Term Total Intelligence Quotient: A Prospective Observational Study”的回顾性单中心研究表明，先天性心脏病手术术后早期低rcSO2的患儿，具有远期总智商较低的风险；一篇于2020年发表于British Journal of Anaesthesia、题为“Association between postoperative delirium and postoperative cerebral oxygen desaturation in older patients after cardiac surgery”的文章则表明，术后低rScO2与心脏手术老年患者的术后谵妄相关。

rScO₂监测在单肺通气中的应用

单肺通气时，患者脉搏血氧饱和度（SpO₂）波动较大，rScO₂可能出现异常。一篇于2017年发表于《中华麻醉学杂志》、题为“老年患者单肺通气时局部rScO₂与颈静脉球血氧饱和度的一致性”的文章表明，老年患者单肺通气时rScO₂与颈静脉球血氧饱和度（SJVO₂）一致性较好；2020年发表于《中国现代医学杂志》、题为“保护性肺通气对电视胸腔镜外科手术（VATS）患者术后谵妄（POD）和恢复的影响”的文章表明，保护性通气策略（PLV）提高VATS患者机械通气期间的脉搏血氧饱和度和rScO₂，同样可以降低POD的发生率，并且降低肺部并发症（PPC）发生率，加速患者术后恢复；另一项于2018年发表于《实用医学杂志》、题为“反比通气对单肺通气老年患者rScO₂和肺功能的影响”的文章中，研究者选取择期拟行食管癌根治术的老年患者60例，随机分为试验组（A组，30例）和对照组（B组，30例），结论为老年患者单肺通气期间采用反比通气可以降低患者术中气道峰压、改善氧合、增加肺顺应性，并且减轻rScO₂的下降程度。

药物对rScO₂监测的影响

麻醉药物

在一项于2019年发表在BMC Anesthesiology、题为“Comparison of the effect of sevoflurane or propofol anesthesia on the regional cerebral oxygen saturation in patients undergoing carotid endarterectomy: a prospective, randomized controlled study”的随机对照单中心研究中，研究者纳入全麻下行CEA的74例患者，研究分为诱导后至阻断前和阻断后至手术结束两个阶段，所有患者分为两组，丙泊酚组（丙泊酚+瑞芬太尼）和七氟醚组（七氟醚+瑞芬太尼），两组患者均维持术中脑电双频（BIS）指数值处于40~50，低血压时使用去氧肾上腺素或多巴胺处理，并观察双侧rScO₂的变化。研究得出结论为，两组患者的rScO₂未有显著性差异。

血管活性药物

在2019年发表在Neurocrit Care的PEPPER研究中，研究者选取吸入全麻下行CEA的29例患者，当患者发生低血压（MAP下降＞基线20%）时，随机给予去氧肾上腺素或麻黄碱，观察给药前120秒至给药后600秒双侧rScO₂的变化，研究结果为两种血管活性药物对rScO₂的影响相当。

小结  麻醉科医师应了解rScO₂的临床策略及处理流程，并特别注意以下几点：①rScO₂绝对值＜50%和rScO₂值较基线相对较低20%是目前常用的预警阈值；②NIRS在CEA中应用包括评估CHS风险、灌注不足和指导分流选择；③患者心脏手术术前、术中发生rScO₂降低可能与术后谵妄、死亡率增加等不良转归相关。此外，研究显示，单肺通气时rScO₂与SJVO₂的一致性较好；④保护性通气策略和反比通气有助于改善rScO₂；⑤丙泊酚或七氟醚和去氧肾上腺素或麻黄素对rScO₂的影响相当。