5、腦氧代謝監(jiān)測的臨床應(yīng)用 湯展宏

1、腦氧代謝監(jiān)測的臨床應(yīng)用廣西醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院ICU湯展宏1概述近十年來混合靜脈血氧飽和度、動脈血乳酸、氧供應(yīng)量、氧消耗量等反映全身氧代謝的 監(jiān)測指標(biāo)已在危重病人及圍手術(shù)期廣泛應(yīng)用，但這些指標(biāo)存在不能反映局部重要臟器氧供需 平衡生理及病理生理真實狀況的缺陷。全身氧代謝指標(biāo)正常并不能否定不存在某個臟器或組 織缺血缺氧。因此，臨床上尋找反映局部重要臟器氧代謝的監(jiān)測方法日益受到重視。但由于 種種限制，除了以胃粘膜PH值(PHi)、腦血氧飽和度、組織氧分壓等監(jiān)測指標(biāo)反映胃、腦等 局部器官組織氧供需平衡外，臨床上很難開展心、肺、肝、腎、腸等器官氧代謝水平 的監(jiān)測。由于維護大腦結(jié)構(gòu)與功能的重要性及監(jiān)測技術(shù)

2、的可行性，目前，腦氧代謝監(jiān)測已 逐步在臨床上得到應(yīng)用。腦是機體氧代謝最旺盛的器官之一，腦的重量雖然只占體重的2 %，但耗氧量卻占全 身供氧量的20%。腦的氧代謝在全腦代謝乃至全身代謝中都具有特殊重要作用，維持正常 的腦氧代謝是保證腦功能正常的首要環(huán)節(jié)。由于大腦對缺氧的耐受能力較差，腦功能障礙的病人可因腦缺血缺氧導(dǎo)致的腦代謝異 常而加重腦損害。因此如何及時、動態(tài)、定量地了解腦組織氧代謝狀況越來越受到臨床醫(yī)師 的重視。以往僅對平均動脈壓(MABP)、顱內(nèi)壓(ICP)、腦灌注壓(CPP)和腦血流量(CBF)等 基本參數(shù)進行監(jiān)測來了解腦組織代謝狀況是不夠的，如重度貧血、低碳酸血癥或動脈血氧飽 和度較低

3、時，雖然ICP、CPP和CBF都正常，但腦組織缺血、缺氧依然存在。因此，直接進行腦 組織氧代謝監(jiān)測很有必要。目前認(rèn)為對危重病人進行腦氧代謝監(jiān)測有如下臨床意義：了解不同疾病尤其腦部病變 及各種病理生理狀態(tài)下腦氧代謝的變化；了解及調(diào)控不同治療干預(yù)措施下腦氧代謝的變化， 及時調(diào)整以最大程度維持腦組織氧平衡，防止由于治療不善所造成的腦組織缺血、缺氧；了 解患者的預(yù)后及轉(zhuǎn)歸。2腦氧代謝監(jiān)測的常用指標(biāo)2.1頸靜脈氧飽和度(SjvO2 )監(jiān)測和腦動靜脈氧含量差(AVDO2)SjvO2是指頸內(nèi)靜脈球血氧飽和度，為臨床上最早采用的腦組織氧代謝監(jiān)測方法，可間 接反映整個腦組織血流和氧代謝狀況，被認(rèn)為是評估腦氧代謝

4、的金標(biāo)準(zhǔn)o SjvO2監(jiān)測可分為 間斷和持續(xù)監(jiān)測兩種，間斷監(jiān)測通過頸內(nèi)靜脈穿刺逆行插管到位于乳突水平的頸內(nèi)靜脈球采 血測定。持續(xù)監(jiān)測是在頸內(nèi)靜脈插入纖維光學(xué)導(dǎo)管來測定血氧飽和度。由于CjO2 =CaO2 -CMRO2 /CBF(CMRO2為腦氧代謝率,CBF為腦血流量)，在動脈氧合良好，血紅蛋白相對穩(wěn)定 下，CaO2不變的情況下,CjO2可反映腦氧供需平衡。因此，SjvO2監(jiān)測可用于發(fā)現(xiàn)腦氧供需 失衡。SjvO2的正常值為55 %71 % ,當(dāng)SjvO2 71 %時提示過 度灌注。SjvO2監(jiān)測受一些相關(guān)因素的影響。Trubiano在CPB術(shù)中發(fā)現(xiàn)復(fù)溫期間sjO2與鼻咽溫呈負(fù) 相關(guān)，即復(fù)溫速度

5、越快，SjvO2下降越快。提示在復(fù)溫期間腦耗氧量增加。有人發(fā)現(xiàn)SjvO2測 定值與采血的速度及血中PaCO2有密切聯(lián)系，當(dāng)抽血速度加快和PaCO2升高時，SjvO2升高并 有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。究其原因，可能與顱外血管血液混雜有關(guān)。所以為保證SjvO2值的相 對準(zhǔn)確，采血時的速度必須放慢。目前，雖然SjvO2監(jiān)測已經(jīng)成為神經(jīng)科、圍手術(shù)期、重癥監(jiān)護中應(yīng)用較廣泛的腦氧代謝 的監(jiān)測方法，但仍存在一定的局限性，它僅是一種對全腦氧代謝的監(jiān)測方法，不能反映某一 局部的腦氧代謝的變化，直到該局部變化的幅度達(dá)到足以影響全腦的氧飽和度。AVDO2不僅能反映腦氧的消耗,而且能觀察到腦缺血或腦過度灌注的腦血流變化。低

6、AVDO2提示過度灌注，高AVDO2是腦缺血的表現(xiàn)。近年來,AVDO2較少作為一種單獨的腦氧監(jiān) 測技術(shù)應(yīng)用于腦氧監(jiān)測，往往與其他的腦氧監(jiān)測技術(shù)或CBF、CPP等聯(lián)合使用來判斷腦缺血缺 氧程度。經(jīng)顱近紅外線頻譜法(NIRS)局部腦氧飽和度測定NIRS是近年來發(fā)展的一種安全、無創(chuàng)傷性的測定局部腦氧飽和度(rScO2)，反映腦氧代 謝的方法。rsO2是利用血紅蛋白對近紅外光有特殊吸收光譜的特性，連續(xù)無創(chuàng)監(jiān)測局部腦組 織的氧飽和度。其基本原理是波長為7001 000 nm的紅外線可穿透人腦幾厘米，氧合血紅 蛋白等色基能使這個波長的紅外線衰減，從而測定采樣區(qū)的氧合血紅蛋白與總血紅蛋白之比 就是rScO2

7、。腦血容量中以靜脈成分(70 %80 %)為主，所以rScO2主要反映大腦靜脈氧飽 和度(SvO2)。目前認(rèn)為rScO2是反映腦氧供量(DO2)的良好指標(biāo)，可反映腦DO2滿意程度。 在常溫靜息條件下，rsO255%被視為異常。由于監(jiān)測探頭固定于病人額部頭皮，所以操作 簡單方便，可連續(xù)監(jiān)測。連續(xù)監(jiān)測rsO2動態(tài)變化規(guī)律更能反映腦氧代謝狀況，具有重要的臨 床意義。它的應(yīng)用已經(jīng)在術(shù)中和ICU得到證實，主要的問題就是讀數(shù)的可靠性，相當(dāng)程度受 到腦外血流的影響。SjvO2 與 rScO2 的關(guān)系在腦氧代謝監(jiān)測中，SjvO2與rScO2均可反映腦氧供需平衡，但前者反映的是全腦的氧 供需平衡,而后者反映的是

8、局部腦組織的氧供需平衡。二者之間的相關(guān)性在不同狀況下變化 較大Holzschuh的研究表明,NIRS監(jiān)測的rScO2與腦組織氧分壓之間有顯著相關(guān)性Laura 在對19例健康志愿者的研究中觀察到,在頭部位置和PaCO2變化時，SjvO2與rScO2的相關(guān) 性變化較大，只有在頭部位置和PacO2穩(wěn)定時，二者才呈良好相關(guān)。藥物對二者的關(guān)系也有影 響。yuji等發(fā)現(xiàn)，在使用前列腺素E1和硝酸甘油時，麻醉病人的rScO2顯著增高，而SjvO2無 明顯變化，其原因可能與兩藥物擴張血管，僅增加局部腦血流量,而對全腦血流無影響有關(guān)。 除上述原因外，在某些病理狀態(tài)下，二者的相關(guān)性也不同。G.Buunk在心跳驟停

9、,心肺復(fù)蘇成 功后昏迷病人的研究中發(fā)現(xiàn)，SjvO2與rScO2無相關(guān)性。其推測原因，可能與腦氧飽和度監(jiān) 測儀的特性及心跳驟停后腦血流的異常分布有關(guān)。2.4腦組織氧分壓監(jiān)測(PbrO2)PbrO2測定是在外周組織表面氧分壓測定的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。過去通過特殊探頭可直 接測定局部組織氧分壓，但由于只能測定肌肉和皮下組織的氧分壓，其臨床的應(yīng)用受到很大 的限制。后來，Asmussen通過組織表面氧分壓計測定眼結(jié)膜的氧分壓(PcjO2 ),發(fā)現(xiàn)PcjO2與 PaO2存在密切正相關(guān)(r=0.962),并認(rèn)為PcjO2可有效、可靠地反映外周組織的氧合情況。 另外，組織表面氧分壓計，還廣泛應(yīng)用于內(nèi)臟器官(如肝

10、、腸)的氧合情況監(jiān)測。而PbrO2通過多參數(shù)傳感器(腦組織氧分壓監(jiān)測儀)持續(xù)動態(tài)監(jiān)測腦組織的PO2、PCO2、 pH以及腦溫,直接獲取腦代謝指標(biāo)。它是將一彎曲的極性光譜微導(dǎo)管在CT引導(dǎo)下用引導(dǎo)器固 定防置于大腦額葉白質(zhì)內(nèi)，被檢測的腦組織表面積約17mm2。該方法是目前腦氧代謝監(jiān)測最 直接、最可靠的有創(chuàng)監(jiān)測方法，可反映腦組織氧供需平衡水平的狀況。理論上PbrO2監(jiān)測比 SjvO2監(jiān)測更適合長時間及常規(guī)應(yīng)用，但有關(guān)正常人腦白質(zhì)的PbrO2的正常值尚未確定，臨床 意義有待進一步研究。另外由于該方法為有創(chuàng)監(jiān)測方法，顱內(nèi)感染的可能性也限制了其廣 泛的臨床應(yīng)用。2.5 PET局部腦氧代謝率測定應(yīng)用正電子發(fā)

11、射斷層掃描(PET)和示蹤動力學(xué)原理可進行無創(chuàng)性局部腦氧代謝率(rCMRO2 )監(jiān)測，同時可通過微量滲透析法測量嚴(yán)重顱腦損傷細(xì)胞外間隙的乳酸鹽和葡萄糖 含量來了解腦缺血缺氧的情況等。該方法目前更多地停留在基礎(chǔ)和臨床研究的層面，臨床應(yīng) 用極少報道，由于受可操作性的影響，對于臨床上最有必要行PET局部腦氧代謝率測定的危 重病人和圍手術(shù)病人其應(yīng)用反而會受到影響。其他：動脈（ABL）和頸內(nèi)靜脈血乳酸鹽含量（JVBL）臨床上已有大量報道。3腦氧代謝監(jiān)測的臨床應(yīng)用目前腦氧代謝監(jiān)測主要用于了解不同疾病及各種病理生理狀態(tài)下腦氧代謝的變化；了解 及調(diào)控不同治療干預(yù)措施下腦氧代謝的變化，及時調(diào)整以最大程度維持腦組

12、織氧平衡，防止 由于治療不善所造成的腦組織缺血、缺氧。3.1多器官功能障礙綜合征（MODS）的腦氧代謝監(jiān)測MODS是指在嚴(yán)重的感染或非感染因素作用下，全身同時或相繼發(fā)生的兩個或兩個以 上器官或系統(tǒng)功能不全的一個臨床綜合征，其本質(zhì)是嚴(yán)重SIRS惡性進展的一個病理生理過 程，具有極高的病死率。組織氧代謝障礙是MODS發(fā)病機制的眾多學(xué)說之一，然而在臨 床上，對于組織氧代謝障礙的認(rèn)識程度不夠，多被輕視和忽略，故常造成治療上的盲區(qū)。目 前關(guān)于MODS期間全身及局部組織器官的氧代謝失調(diào)的研究極少，而腦氧代謝的研究則更 少。我們的研究表明，MODS患者氧代謝指標(biāo)CjvO2、SjvO2、ABL、JVBL2、D

13、LAV顯著進 行性增高，CERO2顯著進行性降低。說明MODS狀態(tài)下，存在以組織缺氧為主的腦氧供需 失衡。3.2中度過度通氣的腦氧代謝監(jiān)測腦復(fù)蘇早期通過中度過度通氣維持PaCO2在2530mmHg（3.334.00kpa）之間，使機體 呈現(xiàn)輕度呼吸性堿中毒狀態(tài)，即可解除呼吸性酸中毒，又可使正常的腦血管收縮，減少顱內(nèi) 血容量及降低顱內(nèi)壓，還可通過反竊血現(xiàn)象改善腦組織缺血部位的缺血缺氧狀態(tài)。然而不適 當(dāng)?shù)倪^度通氣可引起腦血管的過度收縮而導(dǎo)致腦血流量的明顯減少，反而加重腦組織的缺血 缺氧狀態(tài)。與其他的臨床報道一致，我們的研究也發(fā)現(xiàn)中度過度通氣期間，患者ABL、JVBL、 DLA-V、SjvO2和Cj

14、vO2、CERO2均無顯著變化，說明中度過度通氣可維持腦氧供需平衡，無 加重腦組織缺血缺氧的危險。3.3亞低溫的腦氧代謝監(jiān)測亞低溫由于具有降低腦組織氧耗量和代謝，延緩ATP消耗，減少乳酸生成和減輕酸中毒， 保護血腦屏障，減輕腦水腫，降低顱內(nèi)壓等諸多作用而廣泛用于腦保護的實施。低溫可影響 血流動力學(xué)，血液流變學(xué)及抑制某些酶的活性而影響到腦血流灌注（CBF），從而使CBF減 少，從而有影響腦氧代謝的可能。但現(xiàn)有的研究表明，一般情況1CBF的減少可通過腦血管 的自動調(diào)節(jié)來進行，在亞低溫下這種自動調(diào)節(jié)功能將得到保護。另外，在實施低溫的程度、 維持的時間和復(fù)溫的時機、速度等問題上還存在不少爭議。但不管怎樣，由于腦水腫、重型 顱腦外傷、腦出血、中毒、膿毒癥等不同病理生理狀態(tài)均存在不同程度的腦氧供不足、氧耗 過度或腦組織攝氧能力下降等不同形式的腦氧代謝失衡，亞低溫的應(yīng)用應(yīng)以減少氧耗而又不 降低氧供為原則，溫度過低可削弱腦血管自身調(diào)節(jié)能力而造成腦血流量的下降從而導(dǎo)致氧供 不足，從而加重腦氧代謝失衡，導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)和功能的進一步損害。另外腦細(xì)胞激活劑由于可