近红外光谱局部脑氧饱和度监测在老年高血压患者肩关节镜手术围麻醉期管理中的应用

2021-07-13 古麻今醉

探讨近红外光谱局部脑氧饱和度(rScO2)监测在老年高血压肩关节镜手术患者围麻醉期管理中的应用效果。

目的：

探讨近红外光谱局部脑氧饱和度(rScO2)监测在老年高血压肩关节镜手术患者围麻醉期管理中的应用效果。

方法：

将60名老年高血压患者在全身麻醉下接受肩关节镜手术作为本前瞻性研究的研究对象，随机分为观察组和对照组。观察组采用双频指数（BIS）+ rScO2，对照组仅采用BIS。记录两组插管后5分钟（T1）、插管后10分钟（T2）、摆体位后立即（T3）、摆体位后5分钟时(T4)、摆体位后10分钟 (T5)的BIS、平均动脉压（MAP）、心率（HR）和 rScO2的变化。分析了MAP和 rScO2之间的相关性。比较两组术前和术后简易精神状态检查（MMSE）、蒙特利尔认知评估（MoCA）评分、血清神经元特异性烯醇化酶（NSE）和s100β水平。记录术后1-3天认知功能障碍（POCD）的发生率。

结果：

T1、T2时两组BIS、MAP、HR或rScO2均无显着差异（均P>0.05）。T3-T5时，两组BIS、MAP、HR、rScO2水平下降，对照组上述指标水平较低（均P<0.05）相关性分析显示，两组MAP和rScO2水平呈正相关（r>0，P<0.05）。两组术前MMSE或MoCA评分、NSE或s100β水平差异均无统计学意义（均P>0.05）。术后，两组MMSE和MoCA评分均降低（均P<0.05），而NSE和s100β水平均升高（均P<0.05）。对照组上述四项指标变化较大（均P<0.05）。观察组术后1、2、3天POCD发生率低于对照组（均P<0.05）。

结论：

近红外光谱rScO2监测用于肩关节镜手术老年高血压患者的围麻醉期管理，可有效稳定血流动力学，降低术后POCD的发生率。

一、前言

肩关节镜手术被公认为手术简单、创伤小、疗效显着。沙滩椅位是肩关节镜手术的主要体位，对患者的血流动力学指标有负面影响，增加脑缺血缺氧的风险。作为一种无创监测生物组织氧合技术，近红外光谱连续监测局部脑氧饱和度 (rScO2)，以反映血流量和脑氧平衡的变化。研究表明rScO2与术后认知功能障碍(POCD)的发生发展密切相关。因此，本研究探讨了老年高血压患者全身麻醉下肩关节镜手术中控制性低血压的安全性，并评价了其应用价值。

二、材料和方法

一般信息：选取2019年1月至2020年5月在首都医科大学北京潞河医院全麻下接受肩关节镜手术的老年高血压患者60例作为本前瞻性研究的研究对象，随机数表法随机分为观察组和对照组。本研究经首都医科大学北京潞河医院医学伦理委员会批准。

纳入标准：(1)患者年龄≥60岁。(2)患者合并原发性高血压。(3) 患者属于ASA分级III级。(4)患者在全身麻醉下接受肩关节镜手术并能耐受手术。(5)患者依从性好。（6）患者术前无认知功能障碍。(7)患者无其他疾病。（8）患者及其家属均已签署知情同意书。

排除标准：(1)有靶器官功能障碍。(2)患者有贫血(血红蛋白<110 g/L)。(3)患者有严重的围手术期并发症和手术失败。(4)患者或家属不配合医务人员。(5)患者发生医疗纠纷。

方法：所有患者均通过气管插管进行机械通气。观察组接受双频指数（BIS）+ rScO2。rScO2监测仪（OXImeter近红外光学参数分析仪，美国ISS公司）用于监测麻醉时rScO2，使手术中rScO2绝对值不低于50%，下降值不低于80%患者术前吸入纯氧时的 rScO2。对照组仅采用BIS（BIS VISTATM MonitoringSystem，Covidien，USA）作为管理依据。rScO2仅被记录，但未应用于麻醉管理。在手术过程中，麻醉医生只能看到 rScO2 的质量，而不是绝对值。术中两组BIS值均维持在40～60之间，监测对侧桡动脉有创血压，反映脑动脉压。为准确反映脑灌注压，本研究将术中动脉压零点设置在外耳道水平。两组术中控制性低血压的目标平均动脉压（MAP）初始值均设定为不低于患者基础血压的30%，绝对值不低于60 mmHg；血压值也被记录下来。所有患者在手术后接受持续48小时的静脉自控镇痛治疗。

三、结果措施

记录两组插管后5分钟（T1）、插管后10分钟（T2）、摆体位后立即（T3）、摆体位后5分钟时(T4)、摆体位后10分钟(T5)的 BIS、MAP、心率（HR）和 rScO2的变化。在手术前和手术后的第二天早上抽取5mL静脉血。3,000 r/min离心5 min，分离血清。酶联免疫吸附测定（Spectra-MaxParadigm多功能酶标仪，Molecular Devices，美国）用于检测神经元特异性烯醇化酶（NSE）和s100β水平。

患者在手术前和手术后第二天早上接受了最低精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估量表（MoCA）的调查。MMSE量表包括记忆力、回忆能力、定向力、语言能力、注意力和计算能力，总分为30分。分数越低表明精神状态障碍越严重。等于或大于27分视为正常。MoCA 量表包括视觉空间能力、注意力、言语、抽象、延迟记忆和定向能力，总得分为30分。得分越高，整体认知功能越高。采用Z评分法记录两组术后1-3天的术后认知功能障碍（POCD）情况。POCD的发生率=POCD 发生次数/总人数×100%。

统计分析：采用SPSS 22.0进行统计分析。计数资料表示为例数/百分比 (n, %)。计数资料的比较采用χ2检验；符合正态分布的计量资料用均值±标准差表示。单因素方差分析是用于不同时间点指标间的比较，组间比较采用t检验。MAP与rScO2的相关性采用Pearson相关法。P<0.05被认为是有统计学差异。

四、结果

一般资料比较：两组在性别、年龄、体重指数、术前血红蛋白、手术时间、术中输液量、ASA分级等一般资料上无统计学差异，具有可比性（均P>0.05）。见表 1。

表1：两组之间的一般资料的比较 (

)

注：ASA：美国麻醉医师协会；BMI：体重指数。

两组不同时间点BIS、MAP、HR、rSc02的比较。T1、T2时两组BIS、MAP、HR、rScO2比较无显着差异（均P>0.05）。T3-T5时，两组BIS、MAP、HR、rScO2水平降低（均P<0.05），对照组上述指标水平降低（均P<0.05）。见表 2 和图 1。

表2：两组不同时间点BIS、MAP、HR、rScO2的(

)

注：与同组T1比较；P<0.05。与同组T2比较；P<0.05。与同组T3比较；P<0.05。BIS：双谱指数；MAP：平均动脉压；HR：心率；rScO2：局部脑氧饱和度。

图1.两组不同时间点BIS、MAP、HR和rScO2的比较

注：A: BIS; B: MAP; C: HR;D: rScO2。与同期对照组比较，**P<0.01，***P<0.001；与在同一组T1相比，一个P <0.05; 与同组T2比较，b P<0.05；与同组T3相比，c P<0.05。BIS：双谱指数；MAP：平均动脉压；HR：心率；rScO2：局部脑氧饱和度。

MAP 和 rScO2 的相关性：结果显示，两组MAP与rScO2均呈正相关（r>0，P<0.05）。见表 3。

表3： MAP和rScO2的相关性

注：MAP：平均动脉压；rScO2：局部脑氧饱和度。

两组手术前后MMSE、MoCA评分、NSE、s100β水平比较：两组术前MMSE或MoCA评分、NSE、s100β水平比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）。手术后，MMSE 和 MoCA两组评分均降低（均P<0.05），而NSE和s100β水平均升高（均P<0.05）。观察组MMSE和MoCA评分显着高于对照组，而NSE和s100β水平低于对照组（均P<0.01）。见表 4。

表4：两组手术前后MMSE、MoCA评分、NSE、s100β水平比较(

)

注：与同组术前比较；

两组术后POCD发生率比较：观察组术后1、2、3天POCD发生率低于对照组（均P<0.05）。见表 5。

表5：两组术后POCD发生率比较

注：POCD：术后认知功能障碍。

五、讨论

据悉，当沙滩椅位置的患者改变姿势时，由于重力的作用，血液会流向下肢。这会影响麻醉后患者的心血管自我调节能力，从而导致患者的MAP和HR水平下降，最终导致BIS发生变化。rScO2监测水平可以反映脑缺血缺氧状态。也有研究表明，当患者采用沙滩椅体位时，rScO2水平降低，与MAP呈正相关，强调了rScO2监测的临床意义。近红外光谱是近年来发展起来的一种组织结构特性和动态检测技术。它通过实时准确监测脑组织氧含量，帮助医生有效评估脑损伤。在特定波长范围内，近红外光可以穿透颅骨、头皮和脑实质，不同组织的光学特性差异可以准确反映组织的结构特性。本研究通过近红外光谱rScO2监测与传统监测方法相比，患者MAP、BIS、HR、rScO2水平变化较小，也证实了其在稳定患者血流动力学指标和rScO2方面的优势。此外，观察组和对照组患者的MAP和rScO2水平均呈正相关。这也与上述研究结果一致。

POCD是指患者因手术引起的应激反应、使用麻醉剂等因素导致的认知能力下降，表现为记忆障碍、焦虑、精神紧张等症状。目前，POCD的发病机制尚不清楚，但可能与麻醉药物、年龄和手术类型有关。手术后发生POCD的风险可能是术中rScO2绝对值低于50%，或rScO2水平下降超过基线值的20%。rScO2的降低被认为是POCD发生的独立危险因素。基于此,本研究以MMSE和MoCA量表作为评价指标,记录术后3天内POCD的发生率。结果显示，两组患者术后MMSE和MoCA评分均有所下降，但采用传统监测方法的患者MMSE和MoCA评分较低。此外，术后3天内，观察组仅在第3天发生1例POCD。对照组1-3天内POCD发生率明显高于观察组。以上结果表明，近红外光谱rScO2监测及管理可显着改善患者术后认知功能障碍。本研究检测了患者手术前后 NSE和s100β水平的变化，这些指标是评估脑损伤的生物学指标。结果显示，手术后两组的NSE和s100β水平均升高，而对照组的水平明显升高。这表明rScO2监测有助于减轻患者的脑损伤，但具体机制仍有待进一步探索。

本研究存在一些不足之处。单中心样本源导致没有讨论小样本量和这种方法对患者的长期影响。因此，仍需大样本、多中心研究来证实结果。

综上所述，采用近红外光谱rScO2监测肩关节镜手术老年高血压患者的围麻醉期管理，可有效稳定血流动力学，降低术后POCD的发生率。

评述：

老年患者围手术期由于自身脑血管调节功能下降、体位变化及低血压等因素，术中极易发生脑缺血/缺氧等情况，若没有进行脑功能监测并及时处理，可能导致术后神经系统并发症的发生，常见的神经系统并发症包括POCD、抑郁症和脑卒中等。近年来，随着围术期管理越来越精准化、个体化，针对脑功能保护的监测手段逐渐趋于可视化，利用近红外光谱局部脑氧饱和度监测技术指导老年手术患者围术期管理，不仅有助于降低患者术后POCD的发生率,对于术中脑功能保护意义重大。在老年患者特殊体位手术的麻醉管理中应用近红外光谱局部脑氧饱和度监测，通过rScO2的反馈，及时调整麻醉方案，采取积极的干预措施，减少术后神经并发症，减少大脑低脑灌注和脑缺氧的潜在风险，从而降低POCD发生率和缩短住院时间。

编译:金晶、马颜开

审校：李青青

点评:徐桂萍

原始文献：

ZhiliJing, Di Wu.Application of regional cerebral oxygen saturation monitoring withnear-infrared spectroscopy in peri-anesthesia management of elderlyhypertensive patients undergoing shoulder arthroscopic surgery. Am J Transl Res2021;13(5):5568-5574.PMID：34150159；PMCID：PMC8205658.

（仅供医学专业人士参考）