脑氧

脑氧饱和度监测用围 术期麻醉管理 赵贵巍 2 脑氧监测的历史 1977年 Jobsis 发现在近红外光谱对脑部组织和心肌具有相对高的穿透度 1985 Ferrari 完成了首次将近红外光谱学应用于人类脑部氧饱和度的研究 1993年 5月 世界上第一台商品化的脑部氧饱和度监测设备 - INVOS 3100上市 脑氧监测的工作原理 近红外光谱技术（ near infrared spectrum， NIRS） 是一种能够穿透颅外组织检测 区域组织血氧饱和度 （ rSO2）的技术 主要特点 无创、连续和实时 rSO2是脑组织混合动静脉血氧饱和度 体现脑氧供给与消耗的平衡 NIRS（近 红 外光）技 术 近 红 外光指波 长 介于 780mn2526nm的 电 磁波 INVOS技 术 使用的是 730nm和 810nm的近 红 外光 5 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 传 感器的双波 长设计 双波 长设计 源于氧和血 红 蛋白与 还 原血 红 蛋白能吸收不同波 长 的近 红 外光 脑 氧 饱 和度 氧供与氧耗的 动态 平衡 部位： 脑 /躯体 数据来源：毛 细 血管网， 动 静脉混合血 7 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 传 感器构造 LED光源 3cm 远 端探 测 器 近端探 测 器 4cm 8 S3 标注了在 T10-T11水平下，通过贴在病人体侧的传感器监测 的肾脏氧饱和度情况 S4 标注了通过贴在病人肚脐和耻骨联合中线上的传感器监 测到的肠系膜氧饱和度情况 9 不同适用范围的近红外光谱（ NIRS）传感器：体重 14 kg 的婴儿额贴型（左一），体重 14 kg 的婴儿体用型（左二）， 体重 440 kg的幼儿额贴 /体用型（右二），成人型（右一）。 10 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 决定 rSO2的因素 11 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only rSO2的正常分布 12 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 决定 rSO2的因素 Normal Value SaO2 PCO2 Hb CPP（脑灌注压 ） CO（心输出量） V R（血管阻力） 13 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 决定 rSO2的因素 Normal Value SaO2 PCO2 Hb CPP（脑灌注压 ） CO（心输出量） V R（血管阻力 ） 14 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 决定 rSO2的因素 Normal Value 体温 炎症 颅脑损伤 神经调节紊乱 15 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 决定 rSO2的因素 Normal Value 16 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only rSO2的 绝对值 与相 对变 化 值 绝对值变 化 相 对值变 化 17 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only rSO2的 绝对值 与相 对变 化 值 绝对值变 化 相 对值变 化 绝对值 可以 对术 前 发 生的 脑 氧 饱 和度下降做出警示 相 对值 可以 对术 中 发 生的 脑 氧 饱 和度下降做出警示 18 脑氧监测方法比较 Method Advantages Disadvantages 经颅多普勒超 声 实时监测 无创 只能监测全身氧饱和度 反映了周转率而非血流动力学情况 需要有经验的技术人员 脑电图监测 无创 只能监测全身氧饱和度 可靠性正在研究 颈静脉球氧饱 和度监测 若置管正确可 精确监测 只能监测全身氧饱和度 有创 易受人为因素影响 近红外光谱脑 氧监测 监测区域氧饱 和度 实时监测，无 需特殊技能 只能监测无毛囊部位 电刀等干扰结果 19 . J Clin Monitoring 16:191-199. Cerebral Oximetry (rSO2) 脑部氧饱和度 VS 脉搏氧 和静脉氧饱和度 脑氧饱和度 无创 毛细血管血样（动、静脉） 监测脑氧供需平衡 末端器官的氧饱和度 无需脉搏和血液流动 正常范围 58%-82% 脉搏氧饱和度 无创 动脉血样 监测了外周氧供 全身氧饱和度 需要脉搏和血流 正常范围 90% 静脉氧饱和度 无创 静脉血样 监测中央循环氧的剩余浓度 全身氧储备 需要血流 正常范围 60%-80% Cerebral rSO2: High Flow/High O2 extraction tissue Typical range 60%-80% C70 Peri-Renal rSO2: Variable flow/lower extraction tissue Typical range 5% - 20% CrSO2 A77 Abdominal rSO2: Variable flow/lower extraction tissue R79 66 77 87 INVOS系统 临床应用 Values based on published study data on congenital heart patients Hoffman GM, et al. Semin Thorac Cardiovasc Surg Pediatr Card Surg Annu. 2005:12-21. Hoffman GM, et al. Anesthesiology. 2005;103:A1327. Petrova A et al. Pediatr Crit Care Med. 2006;7(5):449-454. Dent CL, et al. J Thorac Cardiovasc Surg. 2005;130(6):1523-30. 20 脑部 rSO2 高血流 /高组织氧 含量 正常范围： 60%- 80% 外周 -肾 rSO2 可变血流 /低组织氧 含量 正常范围： 5%-20% CrSO2 腹部 rSO2 可变血流 /低组织氧 含量 Edonds HL, et al. SCVA 2004;8:147-66. Cho H, et al. J Neurosurgery 1998;89:533-538. Edmonds HL, Jr., J Intervent Cardiol 1998;11:197- 204. Baseline 75% of Baseline Area below 75% of Baseline Clinically Significant Changes in rSO2 氧饱和度绝对值 50%或 低于基线 20%意味着患者 需要干预治疗 临床研究表明，当氧饱 和度绝对值 40%或低于 基线超过 25%与患者的神 经功能受损相关。 . Roberts KW, et al. Anesthesiol 1998;89:A934. Higami T, et al. Ann Thorac Surg 1999;67:1091-6. Singer I, et al. PACE 1999;22:216-222. Yao FSF, et al. Anesthesiol 2001;95:A15. Alexander JC, et al. Ann Thorac Sur事件 g 2002;373-C. Iglesias I, et al. Heart Surgery Forum 2003;6(4)204. 22 23 围手术期脑损伤 围手术期脑损伤是第二大医疗纠纷事件 分类： 型 脑死亡，卒中， TIA 型 智力退化，癫痫发作 在调查的 2100位接受心脏冠脉搭桥手术的患者中， 6.1%的患 者出现了明显的中枢神经系统受损的情况 两个主要病因：栓塞，低灌注 N Engl J Med 1996;335:185763 24 . 脑部血管的 3D模拟影像揭示了脑部血流的薄弱区域大 脑前动脉和大脑中动脉循环的末端 25 对回传信号的分析确定传感器下方脑部氧饱和度情况， 为医护人员提供了客观的脑部血氧饱和度水平 730nm 810nmSurface Photodete ctor Deep Photodete ctor 26 提高 rSO2干预治疗手段 排除机械原因 坐位术式，头部位置，管路的摆放 降低氧气代谢水平 增加镇静深度 降低温度 增加氧供 增加平均动脉压 增加 CO2分压 增加吸氧浓度 增加心排量 增加红细胞比容 Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2004;8:147-66 J Cardiothorac Vasc Anesth 2004;18(5)5:552-558 Heart Surg Forum 2004;7(6)515 27 Presentation Title (Edit on Slide Master) | June 1, 2015 | Confidential, for Internal Use Only 28 常规有效的纠正 rSO2的干预手段 APSF Newsletter 1999;14(3):25-32 Blood Pressure 54% CO2 16% Pump Flow 12