局部脑氧饱和度监测的临床应用进展

张凤 高逸龙 高金贵

大脑中枢是维持生命和意识的重要器官，也是人体代谢最为活跃、需氧和耗氧量最大而氧储备量最小的器官。正常情况下，成人脑组织重量约1 400 g，仅占体重的2%，但安静状态下的血流量却占心输出量的15%，相当于每100克脑组织50～70 ml/min，耗氧量约占全身的20%，因此脑组织对缺氧缺血的耐受性极差。根据相关文献报道，在脑损伤致死的患者中，>90%的患者出现了脑组织的缺氧缺血[1]。临床工作中维持脑组织的氧供需平衡是其中重要的目标之一。近年来近红外光谱(near-infrared spectroscopy，NIRS)技术监测局部脑氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation，rScO2)是一种新型的脑氧饱和度监测方法。此技术可持续监测rScO2且灵敏度高、不受脉搏搏动和温度等因素影响[2]，在心脏外科、神经外科、胸外科、新生儿、心肺复苏等领域都有广泛应用[3-5]。本文主要就NIRS技术监测rScO2的基本原理和在临床应用进行综述。

1 NIRS技术的基本原理

在公元1800年英国科学家弗里德里希·威廉·赫歇尔(Friedrich Wilhelm Herschel，1738～1822年)第一次提出了红外线的观点。根据波长可将其分为近红外线、中红外线和远红外线。其中，近红外线的波长约为700～1 000 nm[6]。在此波长范围内，光线能够穿透人体组织，例如皮肤、皮下组织、骨骼、血管等。而当光的波长>1 000 nm时，水对光的吸收显著，光线不能有效穿透人体组织；当光的波长<600 nm时，吸收及散射问题导致光线无法穿透生物组织[7]，这一特点在无创rScO2监测中起到了关键性作用。

近红外光线在颅内的衰减主要与氧合血红蛋白(HbO2)、还原血红蛋白(Hb)和细胞色素aa3等发色基团有关，而每种发色基团对近红外线的吸收都有特殊性[4]。我们可以根据光学方法将HbO2和Hb区分开来。当近红……