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腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的研究進展

閱讀：264 發(fā)布時間：2024-12-3

在新生兒重癥監(jiān)護病房，心肺監(jiān)測已成為最基本的監(jiān)測，但仍缺乏對腦氧飽和度監(jiān)測，尤其是可疑或確診腦損傷患者。重癥監(jiān)護病房無論是足月兒還是早產(chǎn)兒，都有很高的腦損傷風(fēng)險，在腦損傷發(fā)生過程中，腦組織氧的改變先于腦電圖、神經(jīng)功能、組織形態(tài)，進行腦組織氧監(jiān)測能有效對危重新生兒進行腦保護。2021年專家共識提出NIRS可評估新生兒腦發(fā)育及腦損傷情況，從而實現(xiàn)早期診斷。腦血動力學(xué)改變及腦氧飽和度下降在早產(chǎn)兒腦損傷發(fā)病機制中起著重要作用，早產(chǎn)兒最常見的腦損傷包括基質(zhì)/腦室內(nèi)出血（GM-IVH）、早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷（WMI）和缺氧性腦病（HIE），以及與嚴(yán)重的心肺疾病相關(guān)的腦損傷。

腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的研究進展

1.設(shè)備與原理

NIRS監(jiān)測時間因病情需要數(shù)小時至數(shù)天不等，通過放置在頭部的光學(xué)信號傳感器，將不同波長的近紅外光，透過皮膚和顱骨傳輸?shù)侥X組織，在腦組織中，光主要被氧合血紅蛋白(HbO2)和脫氧血紅蛋白(Hb)吸收并散射，兩者因波長不同而存在不同的吸收模式，通過分析返回到設(shè)備傳感器的光而得出數(shù)值。近紅外光譜儀利用以上兩個測量參數(shù)，計算得出腦組織局部氧飽和度(rSO2)值，亦稱為組織氧合指數(shù)(TOI)。rSO2反映了傳感器下方2-3cm處腦血管的氧合狀態(tài)，大腦組織中密布有大量的微血管，包括微靜脈、微動脈和毛細(xì)血管，腦氧飽和度是實際上是局部大腦血紅蛋白的混合氧飽和度，主要代表靜脈血(70%)，反映腦組織氧供給與代謝的情況。rSO2的增加可能是由于O2輸送的增加，這可能反映了腦灌注的增加或血液中O2含量的增加，或O2提取的減少，反之亦然。

腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的研究進展

2.腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的應(yīng)用

隨著新生兒重癥監(jiān)護普及技術(shù)提高，早產(chǎn)兒存活率明顯增加，兒童中大約45%的腦性癱瘓、35%視力障礙和25%的認(rèn)知和聽力障礙可歸因于早產(chǎn)，早產(chǎn)兒胎齡越小，神經(jīng)發(fā)育結(jié)局不良的風(fēng)險越高。有研究表明rSO2與吸入氧濃度的變化幾乎同時發(fā)生，較EEG發(fā)生改變早113士59s，能早期識別腦組織是否缺氧。NIRS診斷新生兒缺氧缺血性腦病的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為 85.72%、91.49%、90.74%，SpO2的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為50%、86.96%、81.49%，由此可知 NIRS 診斷HIE的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度均高于SpO2。有研究在出院前對 63 名無重大腦損傷早產(chǎn)兒(胎齡<32周或體重<1500g)進行了連續(xù)3h的rSO2監(jiān)測，在6個月時觀察到rSO2和發(fā)育商(DQ)有顯著相關(guān)性，但在隨后的(12、18、24月)心理運動評估中無意義，由此可知rSO2有短期預(yù)測價值響。rSO2可客觀評價腦組織的氧合實際狀態(tài)，為評估HE患兒腦損傷程度提供客觀、量化的依據(jù)。

2.1 腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒動脈導(dǎo)管未閉中的應(yīng)用

動脈導(dǎo)管連接于主動脈和肺動脈交叉近左肺動脈之間，是胎兒循環(huán)的重要通道，目前動脈導(dǎo)管未閉(patent ductus arteriosus，PDA)是指出生后動脈導(dǎo)管開放持續(xù) 72h以上，早產(chǎn)兒胎齡越小其發(fā)病率越高。有血流動力學(xué)意義的動脈導(dǎo)管未閉(hemodynamically significant PDA，hsPDA)與腦灌注減少甚至腦室內(nèi)出血有關(guān)，從而引起長期的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育遲緩。除對呼吸循環(huán)系統(tǒng)的影響外，PDA還存在“導(dǎo)管偷竊”現(xiàn)象，引起肺-體循環(huán)血量重新分布，它將血液從大腦、腸系膜、腎臟分流到肺部，從而導(dǎo)致肺循環(huán)淤血，體循環(huán)血量減少，從而誘發(fā)多種疾病。123例早產(chǎn)兒rSO2研究發(fā)現(xiàn)hsPDA患兒的rSO2降低，腦氧提取增加，F(xiàn)ROE升高，hsPDA 關(guān)閉后rSO2顯著增加、FTOE顯著降低，提示PDA關(guān)閉可減輕腦缺氧。由此可知，NIRS有望成為治療 hsPDA 早產(chǎn)兒的常規(guī)監(jiān)測方法。

腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的研究進展

2.2 腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒顱內(nèi)出血中的預(yù)測價值

腦室周圍-腦室內(nèi)出血(PIVH)是早產(chǎn)兒最常見的出血類型，是早產(chǎn)兒神經(jīng)發(fā)育不良的重要原因，低灌注被認(rèn)為是發(fā)生PIVH或腦室周圍白質(zhì)損傷(PVL)的主要危險因素，早產(chǎn)兒腦血流自動調(diào)節(jié)功能尚不成熟，腦血流、顱內(nèi)壓不穩(wěn)定致腦內(nèi)小血管破裂出血是早產(chǎn)兒顱內(nèi)出血的直接原因，腦血流的平穩(wěn)狀態(tài)與產(chǎn)前、產(chǎn)時、產(chǎn)后多個環(huán)節(jié)相關(guān)，如母親并發(fā)癥治療與用藥、生后的搶救過程如低氧血癥、高氧血癥、高碳酸血癥、低碳酸血癥、過快及過量輸液、血壓及體溫波動等。有研究提出三維頭顱超聲和功能近紅外光譜對早產(chǎn)兒腦室內(nèi)出血及出血后腦室有重要意義，是很有前途的床邊監(jiān)測工具，可為臨床醫(yī)師提供更多新生兒大腦結(jié)構(gòu)和功能信息。62例早產(chǎn)兒(胎齡<28周)出生 48h 內(nèi)的rSO2監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，GM/IVH 患兒的 rSO2顯著低于沒有合并 GM/IH的患兒。與健康早產(chǎn)兒相比，<1500g的 IVH 或 PVL 早產(chǎn)兒在出生 72 h內(nèi)具有較低的rSO2，腦氧飽和度的最大差異出現(xiàn)在出生的前 3 h內(nèi)，低灌注-再灌注損傷是 IVH 發(fā)病機制中的一個重要因素。以上研究表明，在 IVH/PVL 發(fā)生之前，腦灌注可能會減少，然而需要進一步的研究來確定 rSO2的正常范圍，通過 rSO2監(jiān)測指導(dǎo)臨床制定特定干預(yù)措施，從而減少早產(chǎn)兒腦損傷的發(fā)生及減輕嚴(yán)重程度。

2.3 紅細(xì)胞輸注對早產(chǎn)兒腦氧飽和度的影響

貧血是早產(chǎn)兒常見的并發(fā)癥，患兒出現(xiàn)貧血時，組織攜氧能力下降，低于一定水平時全身各臟器可處于相對缺氧的環(huán)境，嚴(yán)重者可引起腦損傷，輸注紅細(xì)胞仍是目前臨床應(yīng)用廣泛、效果明顯的糾正早產(chǎn)兒貧血辦法。然而輸血存在一定風(fēng)險，如輸血反應(yīng)、感染疾病、輸血相關(guān)的新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎、顱內(nèi)出血等，因此輸血存在一定限制。有研究表明輸注紅細(xì)胞可改善早產(chǎn)兒腦組織氧合，重度貧血早產(chǎn)兒更為明顯，同時指出利用 NIRS監(jiān)測儀進行腦組織合監(jiān)測可判斷患兒腦組織是否缺氧，進一步明確患兒是否需要紅細(xì)胞輸注。160例早產(chǎn)兒的研究表明，接受紅細(xì)胞輸注后早產(chǎn)兒 rSO2水平增高，氧攝取分?jǐn)?shù)(FTOE)水平降低，表明早產(chǎn)兒在輸注紅細(xì)胞后機體攜氧能力加大，氧運輸能力提升，進而很大程度提高患兒腦組織氧合功能。以上研究表明對于腦氧對早產(chǎn)兒貧血的臨床管理有很好的指導(dǎo)作用，為早產(chǎn)兒輸血指南提供臨床依據(jù)。

腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的研究進展

2.4 不同通氣方式及新生兒呼吸窘迫綜合征對早產(chǎn)兒腦氧飽和度影響

機械通氣對早產(chǎn)兒大腦血流動力學(xué)的有很大影響，與早產(chǎn)兒遠(yuǎn)期神經(jīng)系統(tǒng)的不良預(yù)后有關(guān)。有研究指出患有新生兒呼吸窘迫綜合征的早產(chǎn)兒行肺表面活性物質(zhì)治療過程中，機械通氣、手動通氣均可上調(diào) rSO2，但手動通氣的并發(fā)癥更高，主要表現(xiàn)為顱內(nèi)出血發(fā)生率高，二者遠(yuǎn)期療效無差異。鄭偉對 49 例早產(chǎn)兒研究表明，肺表面活性物質(zhì)治療新生兒呼吸窘迫綜合征(RDS)，在治療期間rSO2上升，F(xiàn)TOE 下降，F(xiàn)TOE 代表的是腦氧利用率，F(xiàn)TOE下降代表腦組織氧利用下降，說明應(yīng)用 PS 治療 RDS 早產(chǎn)兒腦氧供大于利用，從而改善早產(chǎn)兒腦組織氧供。機械通氣及 PS 替代治療均可對早產(chǎn)兒大腦血流動力學(xué)造成影響，變化幅度較大的腦氧代謝所致的遠(yuǎn)期神經(jīng)系統(tǒng)的影響也有待進一步觀察，由此可見進行機械通氣及 PS 替代治療時盡可能減少腦氧代謝的變化，提示 RDS 治療過程中腦氧監(jiān)測的重要性。

2.5 腦氧飽和度監(jiān)測在其他新生兒疾病或事件發(fā)生腦損傷的監(jiān)測價值

與SPO2相比，F(xiàn)TOE監(jiān)測在預(yù)防嚴(yán)重的早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(ROP)中更有價值，NIRS 可能成為目標(biāo) SPO2指南的可行替代技術(shù)。呼吸暫停是指在一段時間內(nèi)無呼吸運動。如呼吸停止時間>20 秒，伴有心率減慢<100 次/分或出現(xiàn)青紫、血氧飽和度降低，稱為呼吸暫停，多見于早產(chǎn)兒。有研究通過 NIRS 技術(shù)對 329例早產(chǎn)兒呼吸暫停的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，早產(chǎn)兒呼吸暫停發(fā)作時 rSO2與SPO2明顯的相關(guān)性，且監(jiān)測發(fā)現(xiàn) rSO2較SPO2出現(xiàn)的更早，早產(chǎn)兒出現(xiàn)周期性呼吸時，SPO2仍在正常范圍，rSO2有明顯下降。

因此可知在早產(chǎn)兒呼吸暫停發(fā)作時rSO2比SPO2更能客觀評價腦組織腦氧狀況。國內(nèi)通過對52例重度新生兒高膽紅素血癥的研究表明在換血過程中相對于SPO2，rSO2的上升幅度更大，由此可知NIRS可監(jiān)測新生兒換血過程中腦部氧合改善的情況，避免在換血過程中出現(xiàn)腦缺氧性損傷的發(fā)生。早產(chǎn)兒患有嚴(yán)重的呼吸循環(huán)系統(tǒng)疾病或者多器官功能衰竭時，循環(huán)中帶氧或供血不足，可致使導(dǎo)致腦血氧飽和度減少，從而引起腦損傷。許多臨床事件如新生兒產(chǎn)時和復(fù)蘇期間、氣管插管、吸痰、靜脈營養(yǎng)、護理操作等均可影響腦血流變化，進而影響腦氧的變化，從而可能引起早產(chǎn)兒腦損傷。

3.結(jié)論

綜上所述，NIRS技術(shù)具有快捷、無試劑分析、安全效率高、成本低等特點，已成為有效和最有前途的分析技術(shù)之一，越來越受臨床醫(yī)師的青睞。NIRS 技術(shù)對早產(chǎn)兒腦組織氧的監(jiān)測，較傳統(tǒng)的SPO2更能客觀準(zhǔn)確的反映腦組織氧的實際情況，尤其患兒合并腦室周圍-腦室內(nèi)出血、動脈導(dǎo)管未閉、RDS 等疾病時，對臨床提供有價值的腦氧代謝信息，從而指導(dǎo)臨床早期給予干預(yù)措施。

腦氧飽和度監(jiān)測在早產(chǎn)兒腦損傷中的研究進展

博聯(lián)眾科MOC系列腦組織氧飽和度監(jiān)測儀可提供連續(xù)、實時、無創(chuàng)的組織氧飽和度 (rSO2)監(jiān)測值，可反映特定器官(如腦、腸系膜、腎臟等) 及全身灌注狀態(tài)。研究表明，rSO2監(jiān)測可在早期發(fā)現(xiàn)常規(guī)血流動力學(xué)檢測方法無法發(fā)現(xiàn)的灌注受損狀態(tài)，能夠及時監(jiān)測腦及區(qū)域組織的氧供需平衡、腦血流的動態(tài)變化，及早對腦及組織缺血、缺氧做出評價，指導(dǎo)圍術(shù)期管理，可以減少圍術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生率，可靈敏反映組織的氧合狀態(tài)并予以干預(yù)，優(yōu)化整個臨床治療管理，縮短住院時間、改善患者預(yù)后。

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