四、腦氧代謝監(jiān)測(cè)

(一)頸靜脈球部靜脈氧飽和度

頸靜脈球血氧飽和度(jugular bulb venous oxygen saturation，SjvO₂)用于評(píng)估全腦氧代謝，此項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是20世紀(jì)80年代中期以后興起的，通過頸內(nèi)靜脈逆行置管，測(cè)量頸靜脈球部以上一側(cè)大腦半球混合靜脈血氧飽和度，反映腦氧供及氧需求之間的關(guān)系，間接提示腦代謝狀況。

置管技術(shù):行頸內(nèi)靜脈穿刺，通過導(dǎo)絲引導(dǎo)向頭側(cè)置管，直至位于顱骨基底部面總靜脈開口遠(yuǎn)端的頸靜脈球部。當(dāng)頸側(cè)位片顯示導(dǎo)管尖端位于乳突水平C1下緣之上時(shí)，即可確定已正確置管。頸內(nèi)靜脈通常是右側(cè)優(yōu)勢(shì)，因此一般行右側(cè)置管以保證所取血樣來自更具代表性的那側(cè)腦。禁忌證和并發(fā)癥與頸內(nèi)靜脈中心靜脈壓置管相同。

測(cè)量方法有兩種:一是通過抽取一些血樣行血?dú)夥治鰷y(cè)得氧飽和度、動(dòng)靜脈氧差、乳酸、血糖等值，顯示取樣當(dāng)時(shí)的腦氧合代謝狀態(tài)。影響準(zhǔn)確取血樣的因素有:顱外靜脈血的混入、導(dǎo)管位置過低或入顳靜脈、抽血過快等。另一種是置入光纖管至頸內(nèi)靜脈連續(xù)測(cè)量SjvO₂，正常值為55%～85%(平均62%)，其變化與腦的氧攝取呈負(fù)相關(guān)。在最初的校準(zhǔn)后便不再需要抽取血樣，可以連續(xù)SjvO₂實(shí)時(shí)顯示，但是該監(jiān)測(cè)技術(shù)易發(fā)生零點(diǎn)漂移，需要頻繁的體內(nèi)再校準(zhǔn)。當(dāng)導(dǎo)管頂端發(fā)生血栓形成時(shí)會(huì)降低光線感應(yīng)探頭的近紅外光強(qiáng)度，導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。另外，感應(yīng)探頭貼壁、患者頭部位置變化及靜脈血流性質(zhì)改變時(shí)讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)確。

影響頸靜脈血氧測(cè)定的因素:雖然SjvO₂并未給出腦血流量及腦氧代謝率的量化值，但它卻能反映二者之間的平衡關(guān)系。低SjvO₂值意味著釋放人腦組織氧量過低(低腦血流灌注或低動(dòng)脈血氧含量)，也可表示高腦氧代謝率引起氧耗量增加。高SjvO₂反映高氧釋放量(充血或動(dòng)靜脈血混合)或低腦氧代謝率。但代表發(fā)生腦缺血的SjvO₂的閾值可隨不同個(gè)體和不同病理情況有所變化。

臨床應(yīng)用:如果ICP升高而SjvO₂正?；蚪档停饕∫蚴悄X組織水腫;如果ICP和SjvO₂均升高，則表示由充血引起，此時(shí)宜采用過度通氣。SjvO₂可指導(dǎo)過度通氣治療。過度通氣引起腦血管收縮，假設(shè)腦代謝保持恒定，此時(shí)SjvO₂也降低，行過度通氣時(shí)應(yīng)保持SjvO₂也在55%以上。對(duì)于蛛網(wǎng)膜下腔出血患者，監(jiān)測(cè)SjvO₂有助于術(shù)中和術(shù)后處理病情時(shí)評(píng)估是否腦血流不足。

局限性:由于是一種針對(duì)全腦的檢測(cè)，局部的腦氧合狀態(tài)無法測(cè)到，只有當(dāng)這種局部變化大到足以影響全腦氧飽和度變化時(shí)才能反映出來。但在神經(jīng)外科麻醉和重癥監(jiān)護(hù)中此法仍是監(jiān)測(cè)腦氧合的常用手段。

通過SjvO₂的監(jiān)測(cè)，可引申出兩個(gè)指標(biāo)，腦動(dòng)靜脈氧含量差和腦氧攝取(CEO₂)。動(dòng)靜脈氧差值是動(dòng)脈血氧含量與頸內(nèi)靜脈血氧含量的差值，其正常值為8mL/dL;CEO₂是動(dòng)脈血氧飽和度與頸內(nèi)靜脈血氧飽和度之差，正常值為24%～42%。二者均反映腦氧消耗的狀況，其中動(dòng)靜脈氧差值受血紅蛋白濃度的影響，而CEO₂與血紅蛋白濃度不相關(guān)。動(dòng)靜脈氧差值增加提示腦缺血，動(dòng)靜脈氧差值減少表示腦充血。大部分顱腦外傷患者的動(dòng)靜脈氧差值減低。CEO₂直接反映腦氧耗的多少，由于其不受血紅蛋白濃度影響，能夠提供較準(zhǔn)確的信息。

(二)近紅外光譜儀

近紅外光譜技術(shù)是20世紀(jì)80年代應(yīng)用于臨床的無創(chuàng)腦功能監(jiān)測(cè)技術(shù)。應(yīng)用近紅外光譜儀(near－infrared spectroscopy，NIRS)對(duì)局部腦氧合進(jìn)行無創(chuàng)性監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的基本原理類似脈搏血氧飽和度儀，但無需動(dòng)脈搏動(dòng)，直接測(cè)量大腦局部氧飽和度，主要代表靜脈成分，用于臨床治療和腦氧供需平衡的監(jiān)測(cè)，在低血壓、脈搏搏動(dòng)減弱、低溫、甚至心搏驟停等情況下使用不受限制。

人類腦組織僅被近紅外線波長(zhǎng)范圍的光線穿過，光線經(jīng)過淺層(700～1000nm)的腦組織相對(duì)容易。根據(jù)它的吸收和發(fā)散結(jié)果可以評(píng)價(jià)HbO₂、Hb和細(xì)胞色素氧化酶，每一種都有各自不同的吸收光譜，這些物質(zhì)的濃度依靠它的氧合狀態(tài)。NIRS使用脈沖性激光發(fā)射二極管發(fā)送不同波長(zhǎng)的近紅外光進(jìn)入腦組織，然后再通過放置在特定區(qū)域的發(fā)光二極管進(jìn)行檢測(cè)。光探頭通過遮光的支架固定，范圍在4～7cm。一個(gè)纖維光學(xué)感光檢測(cè)窗確保光從皮膚表面?zhèn)鲗?dǎo)到探頭而不會(huì)因?yàn)榭臻g干擾形成扭曲。探頭與激光二極管束正確的定位十分必要。探頭照射的腦組織容積最多達(dá)10mL，探測(cè)深度取決于光探頭間的距離，探頭放置在前額一側(cè)偏離中線，這樣可以避開腦靜脈竇和顳側(cè)肌肉。儀器根據(jù)推算出的公式，每一波長(zhǎng)都會(huì)有不同的測(cè)量數(shù)據(jù)的變化，然后轉(zhuǎn)換成HbO₂、Hb濃度的改變和細(xì)胞色素氧化酶從0基線開始的濃度變化。

通過測(cè)定入射光和反射光強(qiáng)度之差，用Beer－Lamber定律計(jì)算近紅外光在此過程中的衰減程度，可以得到反映腦氧供需平衡的指標(biāo)———局部腦血氧飽和度(rScO₂)。

腦血氧飽和度實(shí)際就是局部腦組織混合血氧飽和度，它的70%～80%成分來自于靜脈血，所以它主要反映大腦靜脈血氧飽和度。目前認(rèn)為rScO₂的正常值為(64±3．4)%。＜55%提示異常，＜35%時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重腦組織缺氧性損害。

影響rScO₂的因素主要有缺氧、顱內(nèi)壓(ICP)升高、灌注壓(CPP)下降。rScO₂對(duì)于腦缺氧非常敏感，當(dāng)大腦缺氧或腦血流發(fā)生輕度改變時(shí)，rScO₂就可以發(fā)生變化。志愿者研究發(fā)現(xiàn)rScO₂對(duì)缺氧的敏感性高于EEG，這是由于rScO₂直接監(jiān)測(cè)腦組織的氧含量，而EEG探測(cè)到的是腦組織發(fā)生缺氧以后出現(xiàn)的結(jié)果。rScO₂與ICP的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，ICP＞25mmHg的顱腦損傷患者的rScO₂明顯低于＜25mmHg組的患者，而且在吸入高濃度氧以后結(jié)果沒有變化，說明ICP升高可以導(dǎo)致腦循環(huán)障礙，出現(xiàn)腦組織缺氧性改變。

由于rScO₂監(jiān)測(cè)對(duì)患者沒有創(chuàng)傷，對(duì)顱腦損傷患者進(jìn)行監(jiān)測(cè)表明，rScO₂對(duì)病情判斷有明顯的提示作用。在深低溫停循環(huán)的復(fù)雜顱內(nèi)動(dòng)脈瘤手術(shù)中監(jiān)測(cè)rScO₂，rScO₂＜35%的患者出現(xiàn)缺血缺氧性腦病，表現(xiàn)出意識(shí)障礙，而rScO₂＞45%的患者術(shù)后恢復(fù)好。

臨床應(yīng)用:NIRS可以很好的建立在嬰兒身上，能夠提供腦血氧飽和度，腦血容積(CBV)和腦血管的反應(yīng)數(shù)據(jù)，作為治療性干預(yù)的指標(biāo)。成人主要在ICU中使用。

NIRS優(yōu)點(diǎn):相對(duì)于PbO₂、SjvO₂是無創(chuàng)性操作，相對(duì)于PET來講是一種實(shí)時(shí)的床旁監(jiān)測(cè)，患者不會(huì)暴露于離子輻射下，NIRS聯(lián)合應(yīng)用新的功能影像學(xué)能夠測(cè)量腦氧合以及CBV、CBF。

NIRS缺點(diǎn):讀數(shù)反映的是局部區(qū)域的變化且有很大的變異性，不如PET的可重復(fù)性;另外，顱外血流和氧合的影響，也可使讀數(shù)變異度大，如果增加光探頭間的距離減少這種影響，但探測(cè)信號(hào)亦變?nèi)酢?/p>

(三)腦組織氧分壓

腦組織氧分壓(pressure of brain tissue oxygen，PbO₂)是腦組織細(xì)胞外液的氧分壓，是直接反映腦組織氧合狀態(tài)的指標(biāo)，代表氧化能量代謝(產(chǎn)生ATP)中氧的可利用度、氧供需是否平衡。它是通過放置在腦局部的細(xì)探頭直接測(cè)量的。

監(jiān)測(cè)儀器:Licox傳感器現(xiàn)在被普遍使用，Licox測(cè)量PbO₂和溫度。它覆蓋在大約15 mm²的PbO₂敏感區(qū)域。此傳感器用一個(gè)封閉的極譜法電池和可逆的電化學(xué)電極。當(dāng)氧從腦組織經(jīng)半透膜擴(kuò)散后，與極譜法的金陰極作用，產(chǎn)生與氧濃度成比例的電流。這種氧的消耗過程具有溫度依賴性。而過去經(jīng)常使用的Neurotrend現(xiàn)在已經(jīng)不再生產(chǎn)。

置入細(xì)探頭:傳感器的置入可以在ICU中通過顱骨鉆孔實(shí)現(xiàn)或者通過外科手術(shù)明視下插入Licox探頭至腦組織，探頭直徑＜1mm。Licox擁有一個(gè)事先計(jì)算好的圖表能夠保證迅速置入。植入探頭后要經(jīng)過X射線斷層照相術(shù)進(jìn)行精確定位，這對(duì)于其準(zhǔn)確的解釋原因和使用非常重要。除去與植入相關(guān)的微量出血或感受器損害，吸入氧濃度可以短暫增加以確保PbO₂相應(yīng)增加。植入探頭后至讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)的平衡時(shí)間大約是半小時(shí)。

有效性和安全性:PbO₂的測(cè)量與腦靜脈血氧分壓、SjvO₂、rCBF、PET檢測(cè)出的末端毛細(xì)血管氧分壓和微透析產(chǎn)物葡萄糖、乳酸顯著相關(guān)。盡管其屬于有創(chuàng)性操作，但幾乎沒有并發(fā)癥的報(bào)道。零點(diǎn)的飄移會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

臨床應(yīng)用:PbO₂主要用在ICU中和外傷性腦損傷(TBI)患者手術(shù)的監(jiān)測(cè)。TBI后低氧和低血壓會(huì)使預(yù)后不佳，避免腦組織的低氧狀況會(huì)使外傷性腦損傷的預(yù)后改善，TBI后出現(xiàn)的腦缺血可能是腦血流波動(dòng)的結(jié)果，而且常常有腦水腫和顱內(nèi)壓升高，術(shù)中監(jiān)測(cè)具有重要意義。監(jiān)測(cè)PbO₂不僅可以發(fā)現(xiàn)缺氧，還能分辨出正常和異常的腦組織。當(dāng)患者處于腦死亡時(shí)會(huì)出現(xiàn)PbO₂、pH值降低同時(shí)伴隨有PaCO₂增加。一般認(rèn)為PbO₂的正常范圍是16～40mmHg。10～15mmHg提示輕度腦缺氧，＜10mmHg則為重度缺氧。TBI后正常狀態(tài)腦組織的PbO₂正常閾值的范圍認(rèn)為在37～48mmHg。閾值要根據(jù)探針的類型、位置、關(guān)鍵的病理改變和低氧的持續(xù)時(shí)間來綜合考慮，普遍認(rèn)為＜10mmHg是臨床上重要的低限。

PbO₂監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn):持續(xù)氧合監(jiān)測(cè)，從準(zhǔn)確度和技術(shù)上將比頸靜脈血氧定量法更可靠，在置入前需要校正，直接腦溫測(cè)量，增加臨床可用的有效數(shù)據(jù)。通過對(duì)PbO₂的監(jiān)測(cè)，盡可能的獲得最適的腦組織氧輸送、早期發(fā)現(xiàn)和盡可能的改善繼發(fā)性腦損傷、監(jiān)測(cè)局部腦損傷區(qū)域、監(jiān)測(cè)未損傷的腦組織，預(yù)測(cè)整個(gè)腦部的氧合狀況，較好的評(píng)價(jià)治療性干預(yù)措施。缺點(diǎn):為有創(chuàng)性操作、感受器的脆弱性、為局部監(jiān)測(cè)，定位在正常腦組織時(shí)可評(píng)估全腦。