腦組織是機體最大的耗氧器官，對缺氧敏感，且腦氧代謝異常所引起的併發症嚴重，所以圍術期對患者的腦功能監測顯得十分必要。圍術期腦功能監測主要從腦的血流動力學、腦氧合、腦代謝三方面來監測，影響腦血流動力學的參數有直接動脈壓、顱內壓、腦灌注壓、腦血流量以及腦自動調節指數，監測腦氧合的指標有動脈氧飽和度、頸靜脈球氧飽和度、腦組織氧張力、腦微透析監測和近紅外光譜腦氧監測，腦代謝的監測指標主要是腦電圖。
腦氧飽和度多用於圍術期患者大腦缺氧狀態的監測，其參數可反映腦細胞的含氧量，為臨床手術提供可靠依據，有助於術中吸氧濃度的及時調整，進而預防腦損傷的發生。因此，積極監測患者的圍術期腦氧飽和度，是避免術中大腦缺氧的有效方式。
局部腦氧飽和度（regional cerebral saturation oxygenation，rScO2）是反映人體腦細胞含氧量的常見指標，若機體rScO2較低，可引發腦部缺氧，導致腦損傷，嚴重情況下可出現腦死亡等不良後果。近紅外光譜技術（near-infrared spectroscopy，NIRS）其紅外光波長範圍在700～850 nm，能夠穿透包括骨質在內的人體組織，同時可最大程度區分氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白兩者的含量。
通過發射近紅外光射入腦額葉組織，然後探頭檢測出近紅外光在相應光譜上的吸收衰減，再利用改良的比爾-朗伯定律和空間解析度來估計，就可以計算出組織中氧合血紅蛋白和去氧血紅蛋白的相對濃度，進而算出rScO2值。
NIRS-rScO2的主要發展歷程為：1977年，由Frans Jobsis首次報道NIRS無創方法使心肌和腦組織氧合實時監測成為可能；1985年，由Ferrari等首次將NIRS用於人類腦氧合研究，在1993年FDA批准可以銷售商用腦氧飽和度設備。而NIRS-rScO2由於其具有實時、無創、連續、可床邊監測的優點，使其在臨床診療各個領域的應用越來越廣泛。rScO2監測的是大腦局部區域組織的血紅蛋白，並不是單獨的動脈或者靜脈，因此腦血氧飽和度的監測是局部大腦血紅蛋白的混合飽和度，其反映的是腦組織氧耗和氧供之間的平衡。rScO2正常值為55%～75%（吸空氣時），由於其絕對數值在人群中變化較大，所以相對變化更有臨床意義，可以反映大腦氧供需平衡的變化趨勢。
近紅外光譜腦氧飽和度監測（NIRS-rScO2)示意圖:
血管手術圍術期中樞神經系統併發症發生率明顯高於其他手術，導致患者的住院時間延長，醫療費用增加，對患者家庭和社會經濟造成極大負擔，其預防和治療更具有挑戰性,所以近年來近紅外光譜腦氧飽和度監測（NIRS-rScO2)在頸動脈內膜剝脫術(CEA)、大動脈手術和心臟手術的應用越來越廣泛。
下圖是近紅外光譜腦氧飽和度監測（NIRS-rScO2)在頸動脈內膜剝脫術(CEA)、大動脈手術和心臟手術臨床應用的數值解讀：
rScO2的數值具有很大的個體差異性，這在很大程度上限制了rScO2的應用。所以，在圍術期應用NIRS監測rScO2的過程中，麻醉醫師應注意有可能會對rScO2數值產生影響的因素，並區分出其是生理性還是病理性。
在臨床中影響近紅外光譜腦氧飽和度監測（NIRS-rScO2)準確性的主要因素有以下幾點：
1.患者術前的病理生理狀態：一些影響氧供的病理生理因素將對靜態腦氧飽和度值造成影響。
2.體循環動脈壓；當患者的腦血管自動調節能力降低或缺失時，即使血壓在腦血管自動調節範圍內發生很小的降低也會引起腦氧飽和度的下降。
3.外周動脈血氧飽和度：腦氧供在某種程度上依賴外周動脈血的氧合血紅蛋白的濃度。患者氧供不足時，將引起動脈血氧飽和度的降低。
4.動脈血二氧化碳分壓和pH:正常情況下，每改變1mmHg的CO₂,腦氧飽和度將會改變1%左右。由於升高或降低二氧化碳能夠顯著的影響具有正常反應性的腦動脈，所以呼氣末二氧化碳分壓或動脈血二氧化碳分壓的變化顯著影響腦氧飽和度。
5.腦血流：在行頸動脈內膜剝脫術時，機械性阻塞頸動脈，此時如果沒有完善的代償灌注，可能會引起局部CBF降低，產生局灶性缺血，腦氧飽和度也會降低。
6.體溫：在一些需要停循環的手術中，通常會應用降低體溫的方法進行神經功能保護。在體溫降低期間，腦氧飽和度升高表明：此期間即使腦血流降低，腦的氧供卻超過了代謝的需求。所以，在停循環的手術中，監測腦氧供需平衡更有助於選擇最適宜的體溫下降幅度。
7.麻醉藥物：一些麻醉藥物能夠抑制腦皮質間的突觸聯繫，降低大腦皮質腦氧代謝率，從而影響腦氧飽和度的變化。比如鹵代類揮發性麻醉藥、丙泊酚及巴比妥類催眠藥能夠消除神經元間的信號傳導，從而導致腦氧飽和度會較基礎值升高。
小結：近紅外光譜腦氧飽和度監測技術作為一種無創、可持續監測、簡單的腦氧供需平衡的監測技術，應用於圍術期具有重要意義。圍術期麻醉醫師應該充分考慮各種可能對rScO2產生影響的因素鑑別其下降為生理性還是病理性。根據rScO2數值做出相應的措施，避免嚴重併發症的發生。同時在平時的臨床工作中需要我們多角度評估腦功能，由於其變化意義大於數值，所以要多關注變化的趨勢。另外，未來研究還需要關注rScO2過高對機體的影響，肌肉血氧飽和度是否更敏感預測機體缺血情況，以及術後患者的預後指標。
宣威市中醫醫院麻醉科 王興耀
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