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脑缺血发作时脑组织氧饱和度变化的近红外光谱研究
缺血性脑血管病为常见、多发病.我国每年新发脑卒中病例超过200万,死于脑卒中约150万[1],在各种死亡原因中脑血管病居首位,其中70%为缺血性卒中[2].在美国每年亦约70万人为新发或复发卒中,是第三位致死原因[3].且脑卒中一旦发生,有效的治疗方法不多,病后完全恢复正常者为数很少[1].因此,积极预防脑卒中并减少其发病率应予以足够重视,一级预防尤为重要.短暂脑缺血发作(TIA)或称"小中风"通常是脑卒中的预兆.在此阶段,如有客观、定量的检测手段,将给临床早期干预提供依据,对减少脑卒中的发生有重要意义.
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近红外光谱(NIRS)方法监测体外循环手术中的脑组织氧饱和度
体外循环是将人体上下腔静脉的血液引入体外循环机并在其中氧合成动脉血,然后输入人体的主动脉,因此体外循环代替了人体的心肺功能.临床心脏和大血管的手术需要体外循环的支持,从而医生可以对患者的上述组织进行手术操作.人体的脑组织对缺氧非常敏感,据统计,在脑损伤致死的病例中,以缺氧缺血为病因的占90%以上.长时间的体外循环可以导致患者脑组织缺氧缺血等病理改变,从而引发术中和术后的神经系统并发症,对病人的术后恢复产生非常不利的影响.所以在体外循环中,实时监测患者脑组织的氧合状况,并根据其变化实时合理地调节有关的生理参数,例如体温、血液灌注流量、血液的pH值、血液的O2分压和CO2分压等,以达到保护脑组织,防止脑缺氧的目的,具有非常重要的意义.
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医工结合深入开展新生儿脑组织血氧检测的研究
为了利用近红外光谱技术深入研究正常与疾病状态下新生儿脑组织血氧变化问题,北京大学第一医院儿科与清华大学医学院生物医学工程系密切合作十余年.自2005年起,合肥安恒光电有限公司又将这一技术转化为产品.本文介绍在医工结合、产学研结合的环境下,进行科技创新和成果转化,深化临床医学研究方面所做的工作.
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近红外光谱技术用于新生儿脑发育和脑损伤的研究
我们将近红外光谱组织氧检测技术用于新生儿脑氧合状态评估.以脑氧饱和度(rSO2)、氧合血红蛋白变化量(△HbO2)和还原血红蛋白变化量(△Hb)为检测参数,着重研究了早产儿在脑发育过程中脑氧参数的变化规律以及缺氧缺血性脑病(HIE)患儿脑氧饱和度与正常新生儿的差异.
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无创近红外组织氧监测仪对胎粪吸入综合征脑氧饱和度的观测与分析
胎粪吸入综合征(meconium aspiration syndrome,MAS)是新生儿常见疾病,出生后会出现呼吸窘迫、组织缺氧及酸中毒等一系列临床表现,导致大脑及其它器官功能的损害.有关对MAS患儿脑组织氧合状态的研究尚未见文献报道.本文应用清华大学生物医学工程系提供无创组织氧监测仪,利用其对氧合血红蛋白和还原血红蛋白在近红外波段具有不同吸收谱特性的原理,在国内外首次监测MAS患儿出生后病程不同时相对脑组织氧饱和度(Regional oxygen saturation,rSO2)的变化,并进行了统计学分析,现报告如下:
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脑氧饱和度对重症昏迷患者预后的评估
目的 通过监测脑氧饱和度评估综合重症监护病房内重症昏迷患者预后.方法 收集2013年1月至2014年9月入住苏州大学附属第二医院综合重症监护病房64例昏迷患者.根据患者出重症监护病房时神经功能状态分为清醒组和昏迷组.其中清醒组25例,昏迷组39例.入院后记录患者的基本资料,同时进行格拉斯哥昏迷评分(GCS)、全面无反应评分量表(FOUR)评估,并应用Somanetics INVOS 5100脑氧监测仪进行脑组织氧饱和度(rSO2)监测.分析比较GCS、FOUR和rSO2数值与患者神经功能预后之间的关系.结果 入院时APACHEⅡ评分、FOUR评分、GCS评分和出院时神经功能GCS评分,两组之间比较,差异具有统计学意义(P＜0.05).清醒组GCS、FOUR和rSO2明显高于昏迷组,差异具有统计学意义(P＜ 0.05).ROC曲线分析提示:GCS、FOUR和脑氧饱和度评估神经功能预后的曲线下面积(95％CI)依次为:0.823 (0.718～0.928)、0.820 (0.728 ～0.912)、0.924 (0.863 ～0.985).结论 脑氧饱和度可用于评估综合重症监护病房内重症昏迷患者神经功能预后.
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脑电监测与脑血氧定量监测指导颈动脉内膜切除术中使用转流技术的价值
美国学者William等比较局部脑组织近红外光谱技术与12道脑电图技术在监测颈动脉内膜切除术( CEA)中夹闭颈动脉过程中脑缺血方面的价值。他们采用前瞻性观察性设计,对单中心经过术前筛选的年龄>18岁、行单侧CEA的90例患者术中除脑电监测之外,还通过放置在双侧眉弓上方的感应器对患者进行连续近红外光谱监测。剔除17例患者,对其余73例患者的数据进行分析。根据术中脑电监测结果,有4例患者(5.5%)需要行术中转流。采用颈动脉夹闭前1 min内局部脑氧饱和度的平均值和夹闭后5 min内的低值,对手术侧脑组织氧饱和度的变化进行分析。局部脑组织氧饱和度的绝对值每下降1%、较基线值相比每下降1%,术中转流的可能性升高50%(以绝对下降值计算：OR=1.50,95%CI：1.03~2.26,P=0.03；以相对下降值计算：OR=1.40,95%CI：1.02~1.81,P=0.04)。采用局部脑组织氧饱和度下降值(绝对数值下降5%或较基线参考值相比下降10%)来计算近红外光谱监测的敏感性、特异性、阳性预测值与阴性预测值。结果显示,不论是以脑组织氧饱和度的绝对下降值还是相对下降值来计算,通过近红外光谱技术来监测术中脑缺血的阳性预测值均很低(<25%)。
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近红外光谱检测宫内窘迫新生儿缺氧性脑损伤的研究
目的 探讨近红外光谱技术对宫内窘迫新生儿脑组织氧合评价及缺氧缺血性脑损伤评判的价值,为临床评价脑损伤提供客观、量化依据.方法 对46例宫内窘迫新生儿,根据出生后是否合并新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)分为HIE组及无HIE组,应用近红外光谱技术测定其脑组织氧饱和度(rSO2),并与对照组比较.ROC曲线分析rSO2,评判新生儿缺氧缺血性脑病的价值.结果 HIE组患儿产程中胎头剥露时及出生后5min两个时间点rSO2(38%±5%,53%±5%)均明显低于正常对照组(46%±4%;60%±4%)及宫内窘迫无合并HIE组(44%±3%,57%±4%)新生儿(P＜0.01).分别以胎头剥露时脑rSO2＜40%、出生后5min脑rSO2＜53%为界点,评判新生儿缺氧缺血性脑病的敏感度及特异度分别为66%、88%及67%、86%.结论 近红外光谱测定脑组织rSO2能客观评价宫内窘迫新生儿脑氧合状态,尚可提示新生儿缺氧缺血性脑损伤的存在.
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海滩椅位肩关节成形术时两种不同麻醉方式对脑氧供需平衡的影响
目的 探讨海滩椅位肩关节手术七氟烷-氧化亚氮麻醉与丙泊酚-瑞芬太尼麻醉对患者颈静脉球血氧饱和度(SjvO2)和局部脑组织氧饱和度(SctO2)的影响,并评价两者之间的关系.方法 择期行肩关节手术患者48例,按照随机数字表法分为七氟烷-氧化亚氮麻醉(S组,n =24)和丙泊酚-瑞芬太尼麻醉(P组,n=24).麻醉诱导气管插管成功后仰卧位和体位变至海滩椅位后的不同时间点测定平均动脉血压、心率以及SjvO2和SctO2.结果 两组平均动脉压均明显下降,但S组在体位变动后10min内较P组高(P＜0.05)；两组SjvO2均明显下降,下降幅度S组低于P组(12％±10％ vs 23％±9％,P＜0.01)；S组SjvO2＜50％和平动脉压低于50mmHg的发生率低于P组(P＜0.05),但两组间SctO2低于基础值20％的比例无明显差异.结论 肩关节成形术时七氟烷-氧化亚氮麻醉较丙泊酚-瑞芬太尼麻醉均能提供足够的脑氧供,但SjvO2反映脑氧供需平衡变化比SctO2更加敏感可靠.
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吸痰对重症颅脑损伤病人脑组织氧饱和度影响的研究
[目的]探讨近红外光谱检测技术(NIRS)在神经外科重症颅脑损伤病人脑组织氧饱和度(rSO 2)监测中的应用效果。[方法]选取2011年3月—2011年8月入住神经外科重症监护室(NICU)诊断明确且符合重症颅脑损伤入选标准的病人36例,测定并分析吸痰前与吸痰后 rSO 2、脉搏氧饱和度(SpO 2)、动脉血氧分压(PaO 2)各指标的变化和相关性。[结果]吸痰后5 min rSO2为(56.36±2.17)%,较吸痰前 rSO 2(54.52±1.61)%变化差异有统计学意义(P <0.05)；吸痰前及吸痰后 rSO 2与 PaO 2、SpO 2均不相关(P >0.05)；吸痰前及吸痰后 PaO 2与 SpO 2呈正相关(P <0.05)。[结论]吸痰能有效改善神经外科重症颅脑损伤病人 rSO 2；NIRS 能准确可靠地检测临床重症颅脑损伤病人 rSO 2,客观地评价病人的氧合状态。
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近红外组织血氧参数无损监测仪在神经外科重症病人脑氧饱和度监护中的应用
[目的]研究近红外组织血氧参数无损监测仪(NIRS)对神经外科重症病人脑氧饱和度(rSO2)检测的临床应用价值.[方法]选取我院神经外科重症监护室收治的诊断明确的符合选择标准的病人64例,其中颅脑外伤47例、脑出血17例.病人经右侧桡动脉留置动脉留置针,在安静平卧状态下,给予入组病人人工鼻吸氧(氧流量为2 L/min),开始心电监护和NIRS持续监测,5 min后抽取右侧桡动脉血做血气分析,并调节吸氧流量为4 L/min、6 L/min,5 min后再次抽取右侧桡动脉血做血气分析.分析不同吸氧流量前后各指标的变化及相关性.[结果]吸氧4 L/min、6 L/min时rSO2和PaO2两个指标均显著高于吸氧2 L/min时(P＜0.01),吸氧6 L/min时rSO2和PaO2两个指标显著高于吸氧4 L/min时(P＜0.05)；吸氧2 L/min、4 L/min、6 L/min时SaO2、PaO2、SpO2指标相关(P＜0.01),rSO2与SaO2、PaO2、SPO2无相关性(P＞0.05).[结论]NIRS能准确监测脑组织局部氧饱和度,客观地评价脑组织的氧合状态.
关键词： 神经外科病人 重症监护 近红外组织血氧参数无损监测仪 脑组织氧饱和度 血氧饱和度 -
围生期窒息复苏后新生儿脑组织氧饱和度的监测及护理
目的 探讨围生期窒息复苏后新生儿脑组织氧饱和度(regional cerebral oxygen saturatior,rSO2)的变化及相应的护理措施.方法 收集围生期轻度窒息新生儿30例,重度窒息新生儿14例,健康对照新生儿28例,分别于出生后第1、2、3、5、7天行rSO2监测,同时测定经皮脉搏氧饱和度(pulse oxygen saturation,SpO2),并对3组新生儿监测数据进行比较.结果 轻度窒息组新生儿出生后各时点rSO2、SpO2监测值与健康对照组比较,差异无统计学意义(P＞0.05);重度窒息组新生儿出生后第1～3天rSO2与健康对照组、轻度窒息组比较,差异无统计学意义(P＞0.05),第5天rSO2监测值与健康对照组及轻度窒息组比较,差异有统计学意义(P＜0.05),第7天rSO2监测值与健康对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.01),与轻度窒息组比较,差异有统计学意义(P＜0.05);重度窒息组新生儿SpO2各时点监测值与健康对照组及轻度窒息组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 重度窒息新生儿出生后第5、7天的rSO2明显下降;SpO2不能反映rSO2的变化;对窒息复苏后新生儿严密监护、保持呼吸道通畅、氧疗、减少身体的耗氧量具有重要的临床意义.
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Ⅲ度羊水胎粪污染新生儿74例脑组织氧饱和度研究
目的探讨Ⅲ度羊水胎粪污染与新生儿脑组织氧饱和度的关系及影响新生儿脑组织氧饱和度的围生因素.方法将2004年1月至2005年3月在暨南大学第二临床学院妇产科分娩的Ⅲ度羊水胎粪污染的足月新生儿,根据胎粪吸入综合征(MAS)诊断标准分为MAS组和无MAS组,羊水清的足月新生儿为对照组,在新生儿出生后2～8h,第2、3、5、7天测量脑组织氧饱和度.结果MAS组新生儿出生后2～8h,第2、3、5、7天脑组织氧饱和度与无MAS组、对照组比较明显降低,差异有极显著性意义(P＜0.01),无MAS组新生儿在第2、3天脑组织氧饱和度与对照组比较明显降低,差异有极显著性意义(P＜0.01).顺产组新生儿出生后2～8h脑组织氧饱和度比剖宫产组低,差异有极显著性意义(P＜0.01),在第2、3、5、7天比较差异则无显著性意义(P＞0.05).新生儿出生后脑组织氧饱和度持续异常的围生因素有:绒毛膜羊膜炎合并Ⅲ度羊水胎粪污染及Ⅲ度羊水胎粪污染伴随新生儿窒息.结论MAS组新生儿脑组织氧饱和度受到影响并发生脑损伤.Ⅲ度羊水胎粪污染应立即结束分娩.绒毛膜羊膜炎出现Ⅲ度羊水胎粪污染及Ⅲ度羊水胎粪污染伴随新生儿窒息可导致严重的围生期脑损伤.
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窒息新生儿49例脑组织氧饱和度研究
目的:探讨窒息新生儿脑组织氧饱和度的变化,指导对窒息新生儿的处理.方法:选取足月窒息新生儿49例和足月正常新生儿29例,应用红外组织血氧参数无损监测仪TSAH-100型测量新生儿出生后2～8 h,第2、3、5、7、10天脑组织氧饱和度.根据出生12 h的血气分析,新生儿分为窒息伴代谢性酸中毒组、窒息无代谢性酸中毒组及对照组.结果:窒息无代谢性酸中毒组和窒息伴代谢性酸中毒组的新生儿脑组织氧饱和度在出生后2～8 h与对照组比较无显著性差异.窒息无代谢性酸中毒组的新生儿在出生后第2、3天脑组织氧饱和度与对照组比较有显著性差异;第5、7、10天脑组织氧饱和度与对照组比较无显著性差异.窒息伴代谢性酸中毒组的新生儿脑组织氧饱和度在出生后第2、3、5、7、10天与对照组比较均有显著性差异.顺产组与剖宫产组窒息新生儿脑组织氧饱和度比较无显著性差异.结论:窒息新生儿存在窒息缺氧后早期脑血流高灌注.窒息无代谢性酸中毒的新生儿缺氧程度轻,恢复快.窒息伴代谢性酸中毒对新生儿脑组织rSO2的影响可在第10天仍未恢复,提示这些新生儿有缺氧缺血性脑损伤.窒息新生儿的分娩方式与新生儿脑组织氧饱和度无直接关系.
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早产儿呼吸暂停局部脑组织氧监测和处理
目的:探讨早产儿呼吸暂停时局部脑组织氧监测情况及相应处理方法.方法:应用TSAH-100型近红外组织血氧参数无损监测仪对329例早产儿在出生后的第1、2、3、5、7天的同一时间进行脑组织氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation,rSO<,2>)的监测,使用Agilent M1205A新生儿监护仪同步测定经皮脉搏氧饱和度(pulse oxygen turation,SO<,2>).结果:329例早产儿中监测到26例呼吸暂停时腩氧合出现下降,呼吸暂停时SO<,2>与rSO<,2>的变化有明显的相关性,且rSO<,2>下降较SO<,2>出现得更早,灵敏度更高.结论:早产儿呼吸暂停时rSO<,2>的监测有利于临床上及时发现早产儿呼吸暂停并积极予以相应的治疗,加强呼吸道管理,对减轻脑缺氧损伤的发牛有着重要的意义.
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影响新生儿脑组织氧饱和度相关因素的研究
目的:应用近红外光谱测定技术(near-infrared spectroscopy,NIRS)检测正常及疾病状态下新生儿脑组织氧饱和度(regional oxygen saturation,rSO2),探讨影响新生儿rSO2的相关因素,验证正常足月新生儿出生后的脑rSO2正常值的可靠性.方法:应用NIRS技术,研究500例正常足月新生儿出生后的脑rSO2变化同时,测定110例患有影响脑rSO2疾病的新生儿,对照两组间脑rSO2差异.结果:正常新生儿脑rSO2测定值为(62.03±2.51)%,疾病状态下新生儿rSO2测定值为(53.18±5.59)%,差异有统计学意义(P＜0.05).正常足月新生儿阴道分娩组与剖宫产组脑rSO2差异无统计学意义(P＞0.05),产前有合并胎儿窘迫或羊水Ⅲ度污染生后无症状的新生儿出生后脑rSO2在出生后第1天、第2天均略高于正常新生儿,差异有统计学意义(P＜0.05),在出生第3天以后脑rSO2数值接近,两组之间差异无统计学意义(P＞0.05).结论:分娩方式对正常足月新生儿脑rSO2测定值影响无显著意义;产前有合并胎儿窘迫或羊水Ⅲ度污染生后无症状的新生儿出生后脑rSO2仅在出生后第1天、第2天均略高于正常新生儿,差异有统计学意义;疾病状态下的脑rSO2明显低于正常足月儿.NIRS检测技术能够客观反应脑rSO2的氧合状态.正常足月新生儿测得的正常值范围值可信,＜57.9%提示脑组织缺氧.
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疾病状态下新生儿脑组织氧饱和度的测定
目的 测定有围产期脑损伤的足月新生儿、不同胎龄早产儿的脑组织氧饱和度.方法 应用TSNIR-3无创组织氧监测仪,测定44例围产期脑损伤的足月新生儿、198例不同胎龄早产儿的脑组织氧饱和度,并与90例对照组进行比较.结果 脑损伤的足月新生儿脑组织氧饱和度为(54.9±5.2)%,对照组为(61.3±3.9)%,两者相比差异有统计学意义.不同胎龄早产儿脑组织氧饱和度不同,随着胎龄的增长,脑组织氧饱和度呈上升趋势,32周以上的早产儿脑组织氧饱和度接近足月儿.结论 脑损伤患儿的脑组织氧饱和度低于对照组;早产儿随着脑血管发育的不断成熟,32周以上的早产儿脑组织氧饱和度已接近足月儿的水平.
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允许性高碳酸血症机械通气对腹腔镜手术老年轻度慢阻肺患者脑组织氧合及术后认知功能的影响
目的 探讨允许性高碳酸血症机械通气对腹腔镜下老年轻度慢阻肺患者脑组织氧合代谢及术后认知功能的影响.方法 择期全麻下腹腔镜手术的老年轻度慢阻肺患者60例,分为常规通气组(N组)和允许性高碳酸血症机械通气组(H组).气管插管后10 min (T0)、气腹后50 min(T1)、气腹后100 min (T2)、放气后10 min (T3)时采集血样行血气分析,计算动脉-颈内静脉血氧含量差(Da-jvO2)和脑氧摄取率(CERO2),监测脑氧饱和度(rSO2).术前1d及术后1、3 d时采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评价术后认知功能.结果 与N组相比,H组p(CO2)和rSO2升高,pH值、Da-jvO2和CERO2降低,术后MoCA评分升高,术后认知功能障碍发生率显著降低(P＜0.05);与T0时相比,H组T1～T3时p(CO2)、rSO2升高,pH值、Da-jvO2和CERO2降低;2组T1～T3时Da-jvO2和CERO2降低,rSO2升高,术后1～3d的MoCA评分显著降低(P＜0.05).结论 允许性高碳酸血症机械通气可改善老年轻度慢阻肺患者术中脑组织氧合代谢,减轻术后认知功能障碍.
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妊娠高血压疾病对子代脑氧饱和度的影响
目的 探讨妊娠高血压疾病对子代脑氧饱和度(rSO2)的影响,分析rSO2的相关因素.方法 通过近红外光谱(NIRS)测量120例产妇妊娠高血压疾病分娩新生儿的rSO2,与30例健康产妇分娩的足月顺产儿相比较,并监测其出生后情况、动脉血气分析、脉搏氧饱和度、颅脑B超等,比较两组间rSO2变化;对rSO2和上述指标进行相关分析与多因素分析.结果 产妇有妊娠高血压疾病的新生儿出生后3d内(不包括3d)rSO2明显低于对照组新生儿.以新生儿生后12 h rSO2为因变量,多元回归分析得到回归方程Y=0.335+0.007X1+ 0.001 X2+0.004X3-0.041 X4(R =0.666,F=28.713,P=0.000).结论 产妇妊娠高血压疾病可造成子代rSO2减低,rSO2与生后不同时间的颅脑B超结果呈负相关.评估新生儿脑损伤除头颅B超外,还需综合考虑其他危险因素.
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出生早期早产儿脑组织氧合的临床研究
目的 采用近红外光谱技术比较早产儿和健康足月儿出生12 ～24 h脑组织氧合状况.方法 对2011年4-6月南京大学医学院附属鼓楼医院妇产科收治的77例足月儿和2011年11月-2012年3月南京医科大学附属儿童医院新生儿医疗中心收治的61例早产儿进行出生12 ～24 h的脑组织氧饱和度(rS02)监测,比较2组新生儿的临床情况及其与rS02的关系.结果 2组新生儿分娩方式和性别比较,差异均无统计学意义(Pa＞0.05).2组新生儿胎龄、出生体质量及窒息(Apgar评分)比较,差异均有统计学意义(Pa＜0.05).2组新生儿的检测时间和外周血氧饱和度比较,差异均无统计学意义(Pa＞0.05).健康足月儿组的rSO2为(62.70±3.75)％,早产儿组rSO2为(64.66±3.93)％,二组比较差异有统计学意义(P=0.003).健康足月儿组的动脉血二氧化碳分压[p(CO2)]为(5.26±0.36) kPa,早产儿组为(6.04±1.18) kPa,二组比较差异有统计学意义(P=0.000).结论 早期早产儿与健康足月儿相比,出生12 ～24 h的rSO2偏高,可能与该时期早产儿的脑血流丰富,动脉血p(C02)分压偏高及脑组织的局部缺氧有关.
