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通過優化氧供來維持腦功能的完整性是圍手術期麻醉管理的『‍關鍵目标』之一。圍術期血供、氧供或代謝底物的不足都可能導緻大腦功能受損，而目目前圍術期對腦的監測仍然很少。

越來越多的證據表明圍術期腦氧飽和度下降發生率較高，因此腦灌注狀态的監測對于早期發現和糾正圍術期氧供或代謝需求比的改變，避免各種神經系統後遺症是很有價值的。

那麼目前監測腦灌注和氧合狀态的方法有哪些呢?本文将介紹目前普遍應用的三種方法：頸靜脈球氧飽和度監測（SjO2），近紅外光譜（NIRS）腦氧飽和度監測，經顱多普勒超聲監測（TCD）。

一、頸靜脈球氧飽和度監測

01 基本原理

頸靜脈球氧飽和度可以對腦氧總體供需平衡進行非定量評估，可以作為評估腦灌注是否充足的臨床指标。任何增加腦氧耗或降低腦氧供的因素，都可能引起頸靜脈氧飽和度的下降。

大腦半球的靜脈血引流主要通過同側頸内靜脈進行，因此或許可以考慮通過監測局竈性腦損傷同側頸靜脈球的氧合狀态來評估腦氧狀态。但腦靜脈引流個體間變異性極高，因此不能準确判斷特定腦區的靜脈引流是經過哪個頸靜脈球。

所以對于局竈性腦損傷患者，不能準确判斷頸靜脈球置管的側别。因此，頸靜脈球氧飽和度不能準确監測腦局部關鍵部位的缺血。

而考慮到在正常大腦中獲得的頸靜脈球氧飽和度值代表了大腦所有區域的靜脈引流，而不僅僅是同側區域的引流，在沒有顱内病變的個體中，兩側的SjO2都可以評估整體大腦氧合狀态。相反，在大腦處于病理狀态下，局部血供與代謝需求不匹配，雙側SjO2值不一緻。

SjO2監測可通過超聲引導下經頸内靜脈逆行置管至頸靜脈球，導管尖端應位于『第二頸椎上方』，且距頸靜脈球上緣小于2cm。而SjO2的測定可以通過間歇采血或使用纖維導管連續監測來完成。

02 數據解讀

SjO2的正常值目前仍有争議的，雖然有研究将57.1%作為腦氧合正常狀态的平均估計值，但由于相關研究之間的『高變異性』，很難定義正常SjO2值的下限。

一般來說，在『SjO2低于55%』時可以推測全腦灌注不足。另一方面，SjO2升高也是一種異質性狀态，『SjO2讀數大于75%』是嚴重神經損傷的警告信号。

通常，高SjO2值與動靜脈分流或CBF和供氧量相對于腦代謝需求不成比例的過度增加有關。建議在臨床應用中，對某個患者的SjO2值進行解讀時，要将其絕對值和趨勢結合起來一起解讀。

03 臨床應用

在圍手術期中，SjO2監測在一些術後神經系統風險增加的手術中已被用于優化大腦氧供，如胸外科或心髒手術。但心髒手術中頸靜脈球氧飽和度降低與術後神經或神經認知後遺症之間的關系，以及SjO2指導的腦供與代謝需求比優化對神經系統預後的可能影響尚缺乏強有力的證據證明。

此外，關于使用SjO2在頸動脈内膜剝脫術(CEA)、大型腹部手術或沙灘椅體位手術中應用的數據很少，因而SjO2監測在非心髒手術中的作用不能明确。

SjO2監測的特點是『靈敏度較低』，記錄不到腦氧飽和度降低的風險更高，且為『有創性監測』，但其具有『高特異度』，間歇性采樣也是一種低成本的監測方式。

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二、近紅外光譜腦氧飽和度監測

01 監測原理

使用NIRS技術監測腦氧飽和度可以『無創』的方式『持續監測』局部腦氧飽和度(rScO2)。

基于修正的Beer-Lambert定律，近紅外光譜腦氧飽和度監測通過依賴近紅外光通過組織的透射和吸收來量化目标組織内的氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的相對濃度，從而可以對腦氧供需之間的平衡進行估計。

當NIRS設備的兩個傳感器貼在兩側前額時，rScO2值代表着大腦一個容易發生低氧血症區域的腦氧供需情況，即由大腦前動脈（ACA）和大腦中動脈（MCA）供血的一個區域——額葉皮層的分水嶺區域。

02 數據解讀

正常的rScO2值在58%-82%之間（70%±6%）。研究顯示，rScO2由『基線下降大于20%』可能導緻嚴重腦灌注不足引起的意識喪失。而圍手術期rScO2『絕對值低于50-60%』與不良的神經系統預後和死亡率增加有關。

然而，由于個體間基線的變異性和讀數的動态誤差，NIRS腦氧飽和度監測更适合監測腦血氧狀态的趨勢變化。臨床上建議根據誘導前基線值、患者特異性、疾病的特定特征以及生理變量的改變解釋圍術期的腦氧飽和度測量值。

03 臨床應用

• 心髒手術：

心髒手術會增加術後神經系統後遺症的風險，引起的症狀或輕微，或嚴重，甚至死亡。術前低rScO2與死亡率增高或術後谵妄有關，因而rScO2可以用于術前風險分層。

盡管NIRS技術和基于NIRS的算法已經被世界各地的心髒外科中心采用，但其應用對腦部并發症和遠期預後的影響目前仍不明确。

基于現有證據，對于實施術中腦血氧飽和度監測指導下幹預來逆轉術中急性腦灌注不足，減少在心髒外科監護室的停留時間隻是弱推薦。然而，建議在接受主動脈弓手術的成人患者和兒童心髒手術中使用該監測。

在主動脈弓手術中，術中腦氧去飽和度高于基線值的80%是術後神經功能障礙的主要決定因素，而腦氧飽和度是主要并發症的重要預測因子。

• 頸動脈内膜剝脫術（CEA）：

文獻證據表明，NIRS技術可能在CEA手術腦缺血監測中發揮作用，從而作為『金标準技術』——TCD和腦電圖(EEG)監測的有效輔助工具。

在全身麻醉下解釋腦電圖的異常是有困難的，而臨床中也并不推薦常規使用腦電圖降低術中卒中的發生率。

在一項NIRS和TCD與腦電圖用于評估全麻CEA中腦灌注不足的有效性比較的大型隊列研究中，rScO2下降16%和腦血流速度(CBFV)下降48%預測CEA中腦缺血時，陽性預測值中等，但陰性預測值很高。

因此，這些結果表明，NIRS和TCD可以獨立用于降低不必要的轉流率。但TCD并不能提供關于腦氧合的數據，而且無法用于大約15%-20%的颞窗透聲較差的患者。

這進一步強調了發展NIRS技術的重要性，該技術最終可以成為一種單一的監測選項來監測血管手術中的腦氧飽和度下降事件。

在預後方面，一項涉及466例全身麻醉下CEA患者的隊列研究顯示頸内動脈臨時夾閉期間rScO2下降20%以上時，缺血性腦卒中和術後認知功能障礙(POCD)的風險分别『增加10倍和8倍』。此外，基線rScO2值低于50%時，術後早期發生缺血性腦卒中的可能性『增加了6倍』。

但目前還沒有足夠有力的研究确定腦NIRS和腦卒中之間的關系，而在目前的臨床實踐中，術中是否轉流取決于外科醫生的決定。

• 高風險非心髒手術：

研究發現，在接受大型腹部手術或關節置換術的老年患者中，腦氧飽和度的變化與術後認知功能障礙顯著相關，而NIRS指導的幹預能夠改善神經預後。

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三、經顱多普勒超聲檢查

01 監測原理

腦超聲已被廣泛應用于臨床實踐約40年，以實時、連續和無創的方式用于腦實質和大腦血流動力學的床旁評估。

這種監測方式可以通過M型經顱多普勒（TCD）超聲或B型經顱彩色多普勒(TCCD)超聲技術，通過4個主要聲窗(經颞窗、枕窗、下颌窗、眼窗)監測。

颞窗是最常用的檢測顱底主要動脈（如大腦中動脈，大腦前動脈，和大腦後動脈）的路徑。『大腦中動脈』負責一個大腦半球約75%的腦血流，是持續TCD監測的合适選擇。

TCD采用2MHz超聲波，根據動脈深度、動脈血流方向、波形分析等，通過監測紅細胞移動引起的多普勒頓移，來确定腦部大血管的血流速度。

為了提高所獲得信息的有效性，目前已産生了幾個TCD衍生的指标。其中『搏動指數』（PI），通過收縮期和舒張期流速之差除以平均流速來計算，可以有效反應遠端腦血管阻力。另一個有用的參數是『阻力指數』（RI），通過收縮期與舒張期流速之差除以收縮期流速來計算，反應超聲部位遠測的血管阻力。

02 數據解讀

一些生理因素，如年齡、紅細胞壓積、性别、發熱、代謝因素、懷孕、月經、運動和腦活動可能會影響腦血流速度（CBFV）。女性、貧血、高血壓和高碳酸血症會增加CBFV，而高齡（>60歲）或妊娠晚期會降低CBFV。

在正常情況下，大腦中動脈的平均流速值最高，其次是大腦前動脈和大腦後動脈。CBFV與基線相比『下降超過60%』與灌注不足有關，而血流量下降超過80%會增加圍手術期卒中的風險。PI值大于1.5代表高阻力血流，而RI值大于0.8則表明下遊血管阻力增加。

• TCD波形分析的局限性：

（1）在20%以上的監測下，連續監測可能被探頭移位造成的僞影所幹擾

（2）在8%到20%的TCD檢查中會發生由于通過颞窗時的超聲衰減導緻不能正确評價顱内血流動力學變化。

03 臨床應用

• 心髒手術：

『腦超聲』可在心髒手術的多模式神經監測中發揮作用。TCD技術可以準确監測心髒驟停、低流量血液透析、不停跳冠脈搭橋術期間的腦灌注，并檢測到置管或主動脈弓阻斷不當。通常來說，TCD顯示有大量的短暫性高強度信号（HITSs），提示血液透析期間釋放了栓子，這可能與神經系統病變有關。

确保足夠的腦灌注壓力是主動脈弓手術的首要任務，手術的成功與否取決于在低溫停循環期間選擇性腦灌注的有效性。在主動脈弓手術中使用腦超聲監測除了能發現大腦微栓子，還能夠确保選擇性腦灌注的有效性以及在腦灌注不足時及時幹預。

• 頸動脈内膜剝脫術：

與心髒手術一樣，CEA通常并發圍術期神經系統功能障礙，這是由于頸動脈阻斷後腦灌注不足或術中動脈粥樣硬化斑塊破裂後引起的栓塞。栓塞是術中缺血事件的『主要誘發因素』（80%），而血流動力學因素對腦灌注的影響占20%，這兩種情況都可以通過TCD檢測到。

• 高風險非心髒手術：

在嚴重頭低位下進行的外科手術和需要建立氣腹的腹腔鏡手術可能會要求減少靜脈回流及避免顱内壓升高。現有研究證實在這些情況下可以使用術中TCD來監測腦血流變化。

TCD在手術或麻醉過程中能夠可靠地監測腦血流的變化及其導緻的腦高灌注或低灌注和栓塞風險的增加。然而，TCD的常規使用受到操作者的經驗水平和數據解讀需求的限制。

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總 結

考慮到腦功能和血流動力學的複雜性，綜合腦灌注、腦氧合和腦代謝狀态的監測可以減少圍手術期神經損傷。

結合反映腦灌注狀态不同方面的各種監測方式，如NIRS監測腦氧飽和度、頸靜脈球氧飽和度和TCD監測，可能對缺氧/缺血性神經元損傷的預防、早期發現和及時幹預更有幫助，從而改善神經預後，這樣将最大限度地減少單一監測方式固有限制的影響，可将各種監測方式相互補充，從而提高所獲得信息的準确性。

盡管如此，目前的文獻未能證明這些監測對預後改善有任何明确的臨床益處，或驗證目标導向治療方案的有效性。技術的進步有利于多模式術中監測的發展，目前迫切需要進一步研究建立目标導向的管理方案。

參考文獻：

Tsaousi, G., et al., Cerebral Perfusion and Brain Oxygen Saturation Monitoring with. Anesthesiology Clinics, 2021. 39(3): p. 507-523.

内容 | 王小藝

審核 | 李笑笑

編輯 | 舍 予

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