不同监测方式对沙滩椅位肩关节镜手术缺血性脑损伤的预防效果

潘传龙 陈静霞 刘志恒

[摘要] 目的 探討不同监测方式对沙滩椅位肩关节镜手术缺血性脑损伤的预防效果。 方法 选择深圳市第二人民医院择期接受沙滩椅位肩关节镜手术的患者60例作为研究对象，采用随机数字表法将其分为常规监测组、颈内静脉血氧饱和度（SjvO2）监测组、近红外光谱法（NIRS）监测组及经颅普勒（TCD）监测组，每组各15例。采取简易智能精神状态量表（MMSE）与成套神经心理状态测验（RBANS）对患者的认知能力和认知功能进行评估。 结果 4组患者术前1 d MMSE得分比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。术后1 d，常规监测组、NIRS监测组与TCD监测组MMSE得分均低于术前1 d，SjvO2监测组、NIRS监测组与TCD监测组均高于常规监测组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后3 d，常规监测组MMSE得分仍明显低于术前1 d，SjvO2监测组和TCD监测组得分明显高于常规监测组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后5 d，4组患者MMSE得分组间比较及与术前1 d比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。术前1 d，4组患者RBANS得分比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。术后1 d，4组RBANS得分均低于术前，SjvO2监测组、NIRS监测组和TCD监测组均高于常规检测组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后3 d，常规监测组、SjvO2监测组和NIRS监测组得分均低于术前，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后5 d，4组患者RBANS得分组间比较及与术前1 d比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。 结论 TCD监测预防沙滩椅位肩关节镜手术缺血性脑损伤效果最好，若无法进行TCD监测，建议用NIRS代替SjvO2。

[关键词] 沙滩椅位；肩关节镜；缺血性脑损伤；血氧饱和度；监测方式

[中图分类号] R614 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2018）06（a）-0045-05

[Abstract] Objective To explore the preventive effect of different monitoring methods on ischemic brain injury in beach chair arthroscopy. Methods A total of 60 patients underwent elective arthroscopic shoulder arthroscopy in the Second People's Hospital of Shenzhen were selected and divided into routine monitoring group， SjvO2 monitoring group， NIRS monitoring group and TCD monitoring group according to the random number table， with 15 cases in each group. The mini mental state examination（MMSE） and the repeatable battery for the assessment of neuropsychological status （RBANS） were used to evaluate the congnitive function and neuropsychological function of the patients. Results Before operation for 1 d， there were no statistically significant differences in the scores of MMSE among the four groups （P > 0.05）. After operation for 1 d， the scores of MMSE in the routine monitoring group， SjvO2 monitoring group and TCD monitoring group were all lower those before operation for 1 d， SjvO2 monitoring group， NIRS monitoring group and TCD monitoring group were all higher than that of routine monitoring group， with statistically significant differences （P < 0.05）. After operation for 3 d， the score of MMSE in the routine monitoring group was lower than that before operation for 1 d， and the scores in SjvO2 monitoring group and TCD monitoring group were all significantly higher than that of routine monitoring group， with statistically significant differences（P < 0.05）； After operation for 5 d， there were no statistically significant differences in the score of MMSE among the four groups and compared with 1 d before operation （P > 0.05）. Before operation for 1 d， there were no statistically significant differences in the scores of RBANS among the four groups （P > 0.05）. After operation for 1 d， the scores of RBANS in the four groups were all lower than those before operation for 1 d， and the sores in SjvO2 monitoring group， NIRS monitoring group and TCD monitoring group were all higher than that of routine monitoring group， with statistically significant differences （P < 0.05）. After operation for 3 d， the scores of RBANS in the routine monitoring group， SjvO2 monitoring group and NIRS monitoring group were all lower than that of 1 d before operation， with statistically significant differences （P < 0.05）. After operation for 5 d， there were no statistically significant differences in the score of RBANS among the four groups and compared with 1 d operation （P > 0.05）. Conclusion TCD monitoring is the best way to prevent ischemic brain injury in arthroscopic surgery of beach chair shoulder. If TCD monitoring can not be carried out， NIRS is recommended to instead of SjvO2.

[Key words] Beach chair position； Shoulder arthroscopy； Ischemic brain injury； Blood oxygen saturation； Monitoring methods

近年來，随着外科技术的发展，越来越多的患者接受了肩关节镜手术。目前在美国接受此类手术中有2/3采取沙滩椅位，其主要优点包括减少臂丛神经损伤、便于手术操作及减少术中视野出血[1-2]。然而这种特殊的手术体位可能影响脑血流灌注，导致患者出现大脑及脊髓损伤、偏瘫、失明及眼肌麻痹等严重并发症[3-8]。如何更好地监测及评估围术期脑血流及脑氧饱和度变化，以避免严重并发症，成为摆在研究者面前亟需解决的问题。目前国内外针对围术期脑血流及脑氧饱和度监测的方法主要包括：常规的血流动力学监测、颈内静脉血氧饱和度（jugular venous oxygen saturation，SjvO2）监测、近红外光谱法（near-infrared spectroscopy，NIRS）监测大脑皮层脑氧饱和度及经颅多普勒（transcrania doppler，TCD）监测脑血流。本研究对患者进行血氧饱和度监测，以期了解如何有效预防沙滩椅位肩关节镜手术缺血性脑损伤。现报道如下：

1 资料与方法

1.1一般资料

选择深圳市第二人民医院择期接受沙滩椅位肩关节镜手术的60例患者作为研究对象，其中男37例，女23例；年龄21～83岁，平均（49.75±13.62）岁；发病部位：左肩24例，右肩36例。纳入标准：肩峰成型术、肩袖钙化灶清除术、肩周炎松解扩张术、肩袖损伤修补固定术等。排除标准：年龄≥65岁；体重指数（BMI）≥34 kg/m2；美国麻醉医师协会（ASA）分级≥2级；术前有神经功能缺陷或神经系统疾病；凝血功能异常；合并有高血压、冠心病等心血管疾病；无法进行准确的沟通和交流；有药物过敏史。

1.2 麻醉方法

所有入选患者接受相同标准的麻醉管理方法：术前常规给予盐酸戊乙奎醚（成都力思特制药股份有限公司）0.5 mg，局麻下行健侧桡动脉穿刺置管监测有创动脉压，麻醉诱导采取丙泊酚（湖北昕泽医药有限公司）靶控输注，血浆浓度6 μg/mL（采取“Marsh”的药代模型），芬太尼（上海信谊药厂有限公司）5 μg/kg，维库溴铵（异福酰胺片）0.15 mg/kg，气管插管后麻醉维持均采取瑞芬太尼-丙泊酚持续输注，间断追加维库溴铵，所有患者围术期常规监测心电图、脉搏血氧饱和度（SpO2）、有创血压、呼吸末二氧化碳浓度、鼻温及脑电双频指数（BIS），术中保持BIS值于40～60，鼻温不低于35℃，调整呼吸机参数维持呼出气二氧化碳（EtCO2）30～35 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），手术结束前30 min给予托烷司琼（杭州民生药业有限公司）5 mg。

按随机数字表法分为常规监测组、SjvO2监测组、NIRS监测组及TCD监测组，每组各15例。一旦判断发生术中脑缺血及脑缺氧，立即采取以下方法进行干预：①通过给予新福林80 μg或麻黄碱5 mg或加快输液速度增加平均动脉压（MAP）；②减少潮气量，增加呼吸末二氧化碳浓度；③增加吸入氧浓度。根据不同的监测结果，指导术中体位摆放和实施控制性降压。

1.2.1 常规监测组 颈内静脉血氧饱和度监测以及腰椎穿刺连续监测颅内压。脑缺血的定义：术中MAP低于50 mmHg或低于基础值（术前1 d于病房测得）20%。

1.2.2 SjvO2监测组 数据的采集及判断脑缺血发生的标准：气管插管后，通过超声引导下右侧颈内静脉逆行穿刺置管将导管尖端放置于颈内静脉球部（头向置管15 cm左右遇到阻力停止，后退0.5～1 cm后固定即可，超声检查导管末端位于第1、2颈椎椎体水平），分别于体位改变前（基础值），体位改变后1、5、10、20 min和30 min抽取颈静脉球内血样1 mL进行血气分析，判断脑缺血的标准为体位改变后任一时点SjvO2低于基础值。

1.2.3 NIRS监测组 将局部脑组织氧合饱和度（regional cerebral tissue oxygen saturation，SctO2）低于基础值（麻醉诱导后10 min之内的平均值）80%或体位改变后绝对值≥55%，时间持续超过15 s定义为发生脑缺氧。

1.2.4 TCD监测组 由同一超声科医生于麻醉诱导前、诱导后患者由平卧位改沙滩椅位后1、5、10、20 min和30 min以及手术结束时监测并记录处于平卧位的患者大脑中动脉脑血流频谱图像，监测指标包括收缩期血流速度、舒张末期血流速度、平均血流速度和脉动指数，并同时观察是否有血栓流动。以麻醉后脑血流量作为基础值，术中脑血流量低于基础值的30%定义为发生脑缺血。

1.3 观察指标

1.3.1 简易智能精神状态量表（MMSE）评估 于术前1 d和术后1、3、5 d采取MMSE对患者认知功能进行评估，评分≤27分定义为发生术后认知功能障碍。术后得分上下浮动≥2分判断为认知能力下降。

1.3.2 成套神经心理状态测验（RBANS）评估 于术前1 d和术后1、3、5 d使用可重复测量的RBANS评估术后患者认知功能改变。RBANS评估系统包含12个测试条目，概述成5组神经心理状态，即5个因子：即刻记忆（词汇学习、故事复述），视觉空间结构（图形描绘、线条定位），语言（图片命名、语义流畅性），注意（数字广度和符号数字）和延迟记忆（词汇回忆、词汇再认、故事回忆和图形回忆）。分值越高，患者的认知功能损害越严重。

1.3.3 大脑新发缺血灶 术后72 h内发生以下4种情况之一即可判断发生脑缺血：①肢体肌力降低；②浅感觉异常；③运动性失语；④颅脑CT提示大脑新发缺血灶。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0对所得数据进行统计学分析，计量资料采用重复测量方差分析，以了解不同时间点是否产生了差异，并进行单因素方差分析，了解同一時间点不同组患者之间是否有显著差异，若结果显示不完全相同，则进一步采用两独立样本t检验进行两两比较，采用均数±标准差（x±s）表示。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 4组患者MMSE得分

4组患者术前1 d MMSE得分比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。术后1 d，常规监测组、NIRS监测组与TCD监测组MMSE得分均低于术前1 d，SjvO2监测组、NIRS监测组与TCD监测组均高于常规监测组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后3 d，常规监测组得分仍明显低于术前1 d，SjvO2监测组和TCD监测组得分明显高于常规监测组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后5 d，4组患者MMSE得分组间比较及与术前1 d比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。见表1。

2.2 4组患者RBANS总分比较

术前1 d，4组RBANS得分比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。术后1 d，4组RBANS得分均低于术前，SjvO2监测组、NIRS监测组和TCD监测组均高于常规检测组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；术后3 d，常规监测组、SjvO2监测组和NIRS监测组得分均低于术前，差异均有统计学意义（P < 0.05）。术后5 d，4组患者RBANS得分组间比较及与术前1 d比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。见表2。

3 讨论

有研究表明，沙滩椅位手术患者在沙滩椅位时脑氧供随着脑血流的减少明显下降，且发生率高达80%，与血压及呼吸末二氧化碳浓度呈正相关[9]。研究认为，沙滩椅位脑缺血可能是由于低血压引起[10]。以往认为将MAP保持在50～150 mmHg，就可以保证充分的脑灌注压，避免脑缺血。然而通过对某研究[5]的病例报告可以看出，4例患者围术期最低MAP均未低于60 mmHg，但却发生了诸如脑梗死及术后植物人状态等严重并发症，说明常规血流动力学监测MAP似乎与沙滩椅位患者术中脑血流变化缺乏良好的相关性，不能很好地反映该特殊手术体位围术期脑缺血的状态。经分析可能与如下几个因素有关：①心脏直视手术中视网膜中央动脉血流速度的监测表明，不同个体大脑临界灌注压介于20～50 mmHg，因此大脑对低灌注的耐受程度因人而异，临界灌注压较高更易发生缺血性脑损伤[11]；②沙滩椅位手术期间由于头部处于心脏水平以上，须考虑重力对脑血流的影响，肱动脉血压不能直接用来反映脑灌注压，必须纠正由于垂直高度导致的两者之间的差异[10]；③脑血流量不仅仅取决于脑灌注压，同时与脑血流回流是否顺畅有关，沙滩椅位手术期间，由于脑血流回流受到颈内静脉及椎静脉扭曲的影响，会导致颅内压升高，引起脑血流不足[12]。因此通过常规血流动力学监测手段间接反映沙滩椅位肩关节镜手术围术期脑血流和脑氧饱和度往往不全面，这可能是导致术中未出现低血压而出现脑缺血缺氧损伤的原因。

目前麻醉围术期常用的脑氧监测主要包括SjvO2和NIRS等监测手段。颈静脉球为颈内静脉起始部膨大为球的部分，不包括颈外静脉的血液，因此SjvO2能较好地反映脑组织氧供需平衡。以往常用于颈动脉内膜剥脱术、术中需深低温停循环技术如主动脉弓手术及颅内动脉瘤夹闭术等围术期脑氧饱和度监测。SjvO2正常值为55%～75%，但也有文献报道其低限为44.7%[13]。

SjvO2小于正常值表示脑氧供小于脑氧耗，常见于颅内血流减少，如低血压、过度通气等，或氧耗增加，如发热，抽搐等。SjvO2大于正常值则表示脑代谢率降低，如低温或解剖异常。惠晶等[14]研究表明，SjvO2是评估颅内动脉瘤夹闭术中脑缺血发生的可靠指标。然而SjvO2是通过间断抽取静脉血样本进行血气分析得出的，不能连续监测围术期脑氧代谢，且灵敏度低，探头不易固定，并需多次校正，限制了其在临床中的推广和使用。

NIRS是根据Lambert-Beer原理，通过计算氧合和还原血红蛋白对不同波长光线特异性的吸收谱比值估算组织的氧合程度。头部的皮肤和骨骼对近红外光有较好的通透性，可使其深入到深部的脑组织，从而可以测定脑组织的氧饱和度。目前使用的NIRS主要有两类：一类是NIRO系列，主要监测指标是脑组织氧合指数（tissue oxygenation index，TOI），TOI是包括动静脉血液在内的脑部氧含量混合参数，其中静脉血占优势，理论上TOI可较为敏感地反映中枢神经系统的氧供需平衡；另一类是INVOS系列，主要监测指标是SctO2。Leyvi等[15]研究认为，TOI与SjvO2之间缺乏紧密的相关性，TOI不能替代SjvO2作为脑氧监测的指标。而Baraka等[16]不同意这种观点，其认为NIRS作为一种无创可连续监测脑氧的指标，通过与基础值比较有利于发现脑缺氧。国内吴镜湘等[17]的研究得出了类似的结论。有学者[18]在一篇专门针对沙滩椅位肩关节镜手术的研究报告中指出SctO2与SjvO2之间没有良好的相关性，认为主要是由于NIRS自身的局限性，无法排除脑外血流对颅内血流的干扰所致。也有学者[19]随即针对该结论提出了质疑，认为可能是由于研究人员没有排除不同麻醉方法对结果的影响而导致结果的偏差，且随机对照研究表明，监测脑氧饱和度并及时处理脑缺氧可以改善患者的预后[20]。

但是仍然无法忽视NIRS监测技术自身存在的不足：NIRS无法辨别动静脉血流，动静脉血流比例改变会影响监测的准确性[21]，因此本研究中，NIRS监测组患者认知功能和精神状态与TCD监测组和SjvO2监测组比较，恢复速度无明显优势。特别是体位的改变本身就会引起颅内动静脉血流比例的变化。因此，当体位改变时，NIRS监测结果的变化即可能是由于脑组织氧饱和度变化所致，也可能是颅内动静脉血流比例变化的结果。解决该问题的最好方法是能够实时监测颅内血流变化。关于NIRS能否取代SjvO2作为围术期脑氧饱和度监测的标准，目前各个研究之间存在很大的争议。本研究结果显示，在沙滩椅体位肩关节镜手术中，NIRS能够取代SjvO2，可以避免因SjvO2导致的血栓、感染、血肿和气胸等并发症。

TCD是一种脑血流超声监测技术，可连续无创地对脑血流速率及颅内动脉中的微血栓进行较准确的实时监测，围术期可以根据TCD监测脑血流情况以便及时采取脑保護措施，尤其是对脑血管或颈动脉术前就存在病变的患者至关重要[22]，有助于减少术中及围术期脑卒中的发生风险[23]。本研究结果显示，TCD监测组患者的认知功能恢复最快，提示TCD监测能够较好地反映患者在术中脑部的供血情况。然而由于沙滩椅位肩关节镜手术的特殊性，在术中操作过程中，很难通过传统的监测窗口对患者脑血流进行连续监测，且受到诸如操作者经验、颅骨的厚度及皮下血肿等因素的影响，这可能是导致至今国内外未见TCD技术应用于沙滩椅位肩关节镜手术报道的原因。综合国内外研究来看，目前尚无一种方法可以完全满足沙滩椅位肩关节镜手术围术期脑血流和脑氧监测的要求，可能需要在今后临床研究中联合两种或多种监测手段，从而最大限度地保证患者的安全。

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