前言

脑组织耗氧量巨大，成人脑的重量只占体重的2%，但安静状态下其血流量约占心输出量的15%，耗氧量约占全身耗氧量20%，据相关文献报道，缺血缺氧在脑损伤致死的人群中的比例高达90%。在临床工作中，为了实现脑保护，急需能够实时准确监测脑组织血运和氧合状况的技术。

近红外光谱技术(NIRS)是近年来发展迅速的一种检测技术。它可以测量局部组织氧饱和度（rSO₂），以评估脑组织氧合状况。本文就其监测的原理以及在神经外科脑氧和血流动力学监测中的研究进展进行综述。

近红外光谱技术应用的基本原理

近红外光谱技术是一种连续实时的光学检测方法。近红外光波长在700～1000nm之间，对人体组织（如头皮、颅骨等）有良好的穿透性而较少被散射。近红外光在颅内的主要吸收体是氧合血红蛋白(HbO₂)和还原血红蛋白(Hb)，二者具有不同的吸收谱，因此我们可以用光学方法将二者加以区分。

当近红外光入射进人体组织后，组织中的两种血红蛋白便会对其产生吸收作用。我们测量从组织中出射的光强，根据修正Beer-Lambert定律，便可得到局部组织血氧饱和度。脑组织中存在大量的微细血管，其中动脉血量约占20%，毛细血管血量约占5%，其余约75%皆为静脉血量。因此，rSO₂其实是局部脑组织中动、静脉血氧饱和度的加权平均，更接近于静脉血氧饱和度，可以反映脑氧供给与消耗的动态平衡状况。

由于该检测技术不依赖于动脉的搏动，所以在低血压、深低温、脉搏微弱甚至心脏停止跳动的情况下，我们都可以正常测量脑氧参数。

临床应用

Zweifel等发现rSO₂升高与血管痉挛缓解、临床症状改善相一致，通过动脉成像观察到动脉痉挛与同侧的rSO₂下降显著相关，而且痉挛程度增加(尤其是血管直径减少75%以上时)，则同侧rSO₂大幅降低，表明NIRS可以同步检测到继发于血管痉挛的脑氧降低，具有很好的灵敏性。McCormick等让7名自愿受试者吸入低氧浓度混合气体（FiO₂=7%）造成短暂性缺氧,同时严密监测EEG、SaO₂、SpO₂、rSO₂各项指标变化，结果发现脑血氧饱和度的下降与吸入氧浓度的改变几乎同时发生，且rSO₂下降比EEG产生变化提早约2分钟，证明NIRS能在其它监测参数尚在正常范围时便能更早地检测出脑缺氧，更具灵敏性。Taussky等通过对1287例患者（包括蛛网膜下腔出血、缺血性脑卒中、脑出血）同时使用NIRS和CT灌注成像技术，分别检测患者脑氧饱和度和局部脑血流量，二者具有良好相关性，表明NIRS可作为一种有效的、非侵入的、可在重症监护病房床旁实时监测的脑氧监测手段。

颈动脉内膜剥脱术（CEA）可以解除单侧颈动脉系统的短暂性脑缺血，消除引起短暂性脑缺血发生的动脉粥样硬化斑块和溃疡。在行颈动脉内膜剥脱术时，经常需要夹闭单侧颈动脉，术中夹闭颈动脉时确保脑区的血供非常重要,尽管颅底动脉Willis环可以提供侧支循环供氧，仍需对侧支循环的血流是否充足进行连续的评价和监测。相比于其他脑氧监测手段，NIRS可以更简便、无创伤、连续地实施rSO₂监测，能有效地预防CEA相关的围手术期脑血管意外甚至死亡，是CEA术中预测脑缺血缺氧的有效手段。研究发现CEA患者围手术期rSO₂、认知功能及体感诱发电位变化对比rSO₂与体感诱发电位在CEA术中的监测意义，发现围手术期患者并未发生认知功能障碍，且脑区血流灌注再通时，rSO₂要比体感诱发电位变化更明显，非常有利于围术期观察脑区的血供再通状况，是CEA围术期简单有效的监测手段。一般认为，rSO₂下降相对值>12%提示脑缺血，警示临床医师做出相应的药理和生理干预。

目前，手术联合放化疗仍然是治疗胶质瘤和脑膜瘤等主要脑部肿瘤的最有效治疗方式，而脑肿瘤手术中脑功能区的识别是手术成败的关键。脑功能区激活时氧合血红蛋白浓度快速升高，同时脱氧血红蛋白浓度缓慢低幅下降，监测两种氧合状态血红蛋白变化即可获知脑功能活动区域，这一原理被称为血氧水平依赖法（BOLD）方法。目前，除核磁共振功能成像技术外，NIRS技术同样可以利用该原理实现无创实时的脑功能区监测。FujiwaraN等使用NIRS及功能核磁技术同时监测脑肿瘤患者瘤周皮层时发现，受肿瘤病灶影响，瘤周脑功能区激活时血红蛋白浓度变化模式异常，单用功能核磁技术不能准确发现脑功能区，造成假阴性错误。

总结

博联众科脑组织氧饱和度监测仪MOC200，拥有完整主参数及相关子参数指标，采用先进的NIRS技术，可从实时变化趋势、相对变化量、AUC（去饱和度状态下深度及时间）三个维度，连续、实时、无创监测患者脑组织氧供与氧耗之间的平衡状态，及时发现并干预rSO₂异常情况，减少患者脑氧异常导致的脑损伤，减少住院时间，提高患者预后。