采用近红外光谱(NIRS)技术监测术中患者局部脑氧饱和度(rSO2)在临床越来越普及。既往研究多关注rSO2的动态变化趋势，以实时反映脑氧供需状态。近来研究发现rSO2基线值(B-rSO2)常以患者清醒状态下吸入空气时平均rSO2作为(B-rSO2)不仅是定义脑氧去饱和的阈值，还可反映患者术前心肺功能状态[1]，且有可能成为不良预后的有力预测因子[2]。本文将从B-rSO2的临床应用及其影响因素进行综述，为临床提供参考。
*注释：博联众科 MOC 系列脑组织氧饱和度监测参数“BL”等同于文中 B-rso2。
NIRS是一种无创实时监测组织血红蛋白氧合的方法，现广泛用于评估区域脑氧合。该技术基于波长为650~1100nm的近红外光波对人体组织有较好的穿透性，而波长为700~850mm的近红外光波能较大程度区分氧合血红蛋白和去氧血红蛋白。通过发射近红外光穿透脑额叶组织，探头检测近红外光在相应光谱上的吸收衰减，再利用改良比尔-朗伯定律和漫反射修正，计算组织氧合血红蛋白和去氧血红蛋白的相对含量，进而计算rSO2[3]。rSO2是局部脑组织的混合血氧饱和度，反映局部大脑的氧供需平衡[4]
研究表明，术前低B-rSO2可预测心脏手术患者的短期和长期预后，是不良预后的独立危险因素[1]。Heringlake等[2]依据麻醉方式将306例经导管主动脉瓣膜置换术患者分为全身麻醉组(n=155)与清醒镇静下局部麻醉组(n=151)，评估B-rSO2与术后1年病死率的相关性，结果显示B-rS02小于54%是术后1年死亡的独立预测因子，且与麻醉类型无关。对心脏手术的研究显示，多数B-rS02较低的患者术前风险分层增高，因此，较低的B-rSO2可能是危险预测因素之一。相较于rSO2术中变化趋势，B-rSO2预测术后神经系统不良结局潜力可能更大。Schoen等研究发现B-rSO2低于59.9%是心脏手术患者术后谵妄的独立预测因素，且术后谵安的高发生率与术中rSO2变化无关。Lei等[6]研究发现，B-rSO2低于50%的患者术后谵妄发生率是基线值较高组的4倍，较高的B-rSO2对术后谵妄有保护作用，恢复术中rSO2(不低于B-rSO2的75%)不能降低心脏手术后谵妄的发生率。
B-rSO2为吸人空气状态的平均rSO2，而B-rSO2较低的患者对吸氧的反应能力也成为研究主题之一。有研究选择B-rSO2小于51%的患者，发现对吸氧无反应的患者术后死亡风险及并发症发生风险显著增高，吸氧后rSO2上升的患者预后较好[1]。Seppelt等[7]研究也得到类似结论，认为对吸氧无反应的低B-rSO2与手术后1年生存率和住院时长呈负相关，可作为心肺功能受损的替代指标。因此如果将B-rSO2用于危险分层，吸氧期间rSO2的变化值得考虑及探索。
1.年龄
Lian等[9]纳入120例年龄≤80岁的择期手术患者，依据年龄分为婴幼儿组、学步幼儿组、学龄前组、学龄组、成人组和老年组，rS02分别为(70.41+4.66)%、(72.43+3.81)%(70.77+3.27)%,(70.62+2.20)%,(69.76+6.02)%(62.69+3.14)%。
结果显示，与其余5组相比，老年组B-rSO2较低其余5组B-rS02比较无明显差异。在1616例心脏手术患者中观察到B-rS02随着年龄增长而逐渐降低[8]。关于年龄与B-rS02的研究较多，普遍观点认为老年人B-rSO降低。老年患者B-rSO降低的可能机制：①脑血容量、脑血流量、脑代谢率及中枢兴奋引起的脑组织血红蛋白氧合反应均呈年龄相关性下降；老年人脑萎逐渐加重，并伴有脑血管变性，从而使B-rSO2偏低。②中枢神经系统髓鞘随年龄逐渐延长，颅内近红外光路延长，能量衰减增加，导致rS02测定值下降。这可能是导致老年人B-rS02偏低的主要因素；③随着年龄的增长，血红蛋白结构发生变化，氧合血红蛋白量减少，去氧血红蛋白量逐渐增加，大脑血红蛋白携氧能力下降，从而降低B-rSO2。
2.性别
性别对B-S02的影响尚存在争议，但主流研究认为女性B-S02较低。Su等[11]在针对心脏手术患者的大型回顾性研究中，观察到女性患者B-rS02低于男性患者。Robu等[10]研究发现，在消除血红蛋白等混杂因素后，女性患者B-rS02仍显著较低。在针对健康志愿者的不同研究中，性别引起B-rS02变化的结论并不全一致，这些差异是否由于激素或其他因素影响，需要在未来的试验中进一步评估。
人种对B-rS02的影响与皮肤色素有关。大样本的回顾性研究发现，非裔美国人B-rS02低于白种人，这与皮肤色素吸收了部分近红外光谱有关，表现为色素沉着越深B-rSO越低，色素沉着越浅B-rS02越大[11]。 研究发现,脑氧饱和度变化与心功能的改变呈现一定相关性。且B-rS02是反映总体心血管功能障碍的有效参数之一[16]。Heringlake等[2]测定了1178例拟行体外循环心脏搭桥术患者的B-rS02,发现其与N末端脑钠肽前体(NTprBNP)、高敏肌钙蛋白T左室射血分数(LVEF)等衡量心血管功能指标存在相关性，B-rS02小于50%是术后1年死亡的独立危险因素。Skhirtladze等[7]对计划接受除颤器转复律患者的研究发现,LVEF严重降低的患者，rS02显著降低；随着电复律成功，心功能改善，rS02显著升高。回顾性研究表明，心脏手术患者术前LVEF与麻醉诱导前B-rS02显著相关[18]。Kharraziha等[19]研究表明，与正常心功能患者相比，心力衰竭患者B-rS02较低；而随着治疗的进行，B-rS02随着心功能的改善明显升高[20]。这些研究为B-rS02成为指导心力衰竭患者治疗的无创监测指标提供了理论参考。 心血管疾病影响B-rS02的可能机制:①心功能不全导致心排血量减少,使脑血管平均动脉压降低。②水钠潴留致体循环静脉压升高,尤其是上腔静脉压升高会引起颅内静脉压升高,从而使颅内压升高。两因素综合作用使脑组织动-静脉压差降低,导致脑组织有效灌注压与脑血流量减少B-rS02显著降低。
2.神经系统疾病与B-rS02
研究发现认知功能状态与B-rS02具有一定相关性。Murayama 等[21]纳入认知状态介于正常与痴呆范围内的113名成年受试者[年龄(72.3±12.0)岁],评估休息时前额叶皮质脑氧饱和度与认知功能的关系,认知受损者B-rS02明显小于认知正常者,B-rS02与认知功能呈正相关。Hallacoglu等[22]测量了饮食诱导的血管性认知障碍大鼠模型麻醉状态下的脑血流动力学参数,与健康对照组相比,认知障碍大鼠喂养10周后 B-rS02已明显降低[(51±4)%vs(62+2)%]相比之下,2组动脉血氧饱和度相同,且血红蛋白含量及红细胞数量并无差异,说明认知障碍早期即存在NIRS技术可识别的脑缺氧,且 B-rS02的下降与红细胞携氧能力无关,脑微血管病变所致供氧减少可能是主要机制之一。阿尔茨海默病(AD)是导致老年人认知功能障碍和残疾的最常见疾病,早期AD 患者即显示B-rSO2降低[23] 。而Viola等[24]研究表明随着高压氧治疗的进行,AD患者认知功能得以改善的同时B-rS02亦明显升高。以上临床研究为B-rS0在AD患者的辅助诊疗中提供了新思路。rS02在癫痫的诊治中已引起广泛的关注[25]。目前研究表明,癫痫发作前、发作期和发作后rS02均有不同程度的改变[26-27]但癫痫对 B-rS02的影响尚未见报道,未来还需进一步研究。 糖尿病随着病情迁延可能并存脑内微血管结构和功能改变。研究发现糖尿病可引起颅内小动脉狭窄及收缩、舒张功能受损[28],脑血管自主调节功能降低[29]。脑血管结构受损、脑血流稳定性被破坏,导致微循环灌注不足,可能表现为rS02降低[30]。早期研究多使用中心静脉血氧饱和度(Scv02)来评估糖尿病患者的脑氧合状态。然而,Scv02主要反映整体氧平衡[31]。Sudy等[33]将139例心脏手术患者依据有无糖尿病史进行分组，研究Scv02与B-rS02的相关性，结果显示麻醉诱导前糖尿病患者Scv02在正常范围内,而B-rS02显著降低[(60.4+8.1)%vs(67.2±7.9)%,P<0.05];非糖尿病患者Scv02与B-rS02存在较好相关性(r=0.52，P<0.001),而糖尿病可导致B-rS02与SevO2相关性不显著。与Scv02相比，B-rS02有利于早期发现糖尿病患者脑灌注不足。陈卓娅等[4]的研究观察到糖尿病患者前额叶左右两侧B-rS02均降低,且与病程、并发症的发生显著相关。B-rS02能否反映糖尿病的严重程度还需进一步研究。而刘伟平等[35]的研究在老年患者中并未观察到糖尿病对B-rS02的影响,提示还需要大样本前瞻性对照研究进一步探讨糖尿病对B-rS02的影响，也支持了B-rS02的研究可能受年龄及基础疾病较多等混杂因素影响。 研究发现，在慢性肾脏疾病(CKD)早期即可观察到大脑结构和功能的变化，且脑异常和认知缺陷随着CKD的严重程度而进展，最终可导致痴呆、中风等严重中枢神经系统疾病，且多见于血液透析(HD)患者[36]。 研究表明，HD患者B-rS02较健康人群显著下降，HD患者的 B-rS02甚至低于腹膜透析患者[37]，这可能与HD患者肾脏功能更差外，血液透析本身对中枢神经系统也有影响有关。透析中发生的急性血容量丢失与液体转移可能引起脑水肿，影响脑灌注[38]；HD患者常出现代谢性酸中毒，使血红蛋白与氧的亲和度降低，导致微循环缺氧[39]；此外HD患者常发生脑萎[40]，脑脊液增多，使rS02探测器接收近红外光强度降低。这可能都改变了HD患者脑灌注，影响rS02的监测。0okawara等[41]研究发现，低B-rSO2与HD患者pH值、病程、血清白蛋白和血红蛋白浓度独立相关。pH值通过改变脑动脉舒缩状态影响脑血流，因此B-rS02与pH值之间的关联可以用氧供的变化来解释。血清白蛋白改善脑氧合的确切机制尚不明确，有学者观察到血清白蛋白与肝硬化患者局部脑血流量呈正相关[42]，但仍需进一步研究。Shindo等[43]研究发现，短暂压迫动静脉瘘可观察到rS02升高，医源性改变血管生理结构及外周血流动力学，可能是HD患者B-rS02受损的原因之一，瘘管闭合对B-rS02的远期影响还需要进一步研究。
5.肝脏疾病与B-rSO2
早期研究认为NIRS监测rSO2不适用于肝胆手术患者因高胆红素血症对近红外光的吸收可能会在不损害脑氧合的情况下导致虚假的低rS02测定值[44]，而Murphy 等[45]的研究测定了胰腺手术患者B-rS02及术中变化趋势，发现高胆红素水平影响B-rS02测定值，但不影响麻醉诱导和手术中rS02变化趋势的监测。 呼吸系统疾病多合并低氧血症与C02蓄积,对脑血流动力学影响复杂。慢性低氧血症导致脑血管反应性受损[46],影响脑灌注。高碳酸血症通过扩张脑血管增加脑血流量产生的保护作用可能会随着持续低氧暴露而逐渐减弱,远期可能发生一定程度的脑缺氧,可能表现为rS02降低[47]。
Schneider 等[4]将不同厂家生产的NIRS-rSO2设备用于相同的新生儿,结果显示,不同rS02监测仪器的测量结果存在明显差异,最大变异度可达到12.66%,这可能是由于不同厂家采用的处理算法和仪器校准标准不一样所致。Hirasawa等[49]研究发现,前额皮肤的血流量变化也可以影响 B-rSO2且不受光源与探测器距离(15~30mm)的影响。另有研究发现监测电极放置于前额下部时B-rS02明显高于电极置于前额上部[50]。此外,其他研究观察到热应激引发的过度通气和低碳酸血症可导致脑血流量降低,同时增加了脑代谢率,B-rS02可能受到损害[51-52] 综上所述rS02作为一种无创、实时、简便的脑氧供需平衡监测指标,在指导临床实践中具有重要意义。B-rS02不仅是术中rS02动态变化的参照标准,而且包含了心血管疾病、神经系统疾病、糖尿病、肾脏疾病、肝脏疾病、呼吸系统疾病等多种疾病及严重程度的相关信息。临床医师应该充分考虑B-rS02的影响因素,鉴别生理、病理及设备因素引起的rS02降低,应用rS02辅助进行手术患者预后风险分层指导严重并发症的防治。博联众科MOC系列脑组织氧饱和度监测仪通过非侵入性、实时连续监测脑氧饱和度，及时发现脑缺氧等问题，帮助医务人员进行早期干预，优化治疗方案。其高灵敏度和特异性确保了监测数据的准确性，减少术中和术后并发症，提高患者安全性。广泛应用于心脏手术、脑外科手术、重症监护等场景，不仅保障了患者生命健康，同时还提升了医院的安全质量和医疗水平。
