运用脑氧饱和度监护仪建立DHCA期间脑氧饱和度降低速率的模型
智能脑功能血氧饱和度监护测量模拟算法[发明专利]
![智能脑功能血氧饱和度监护测量模拟算法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7dbd16f010a6f524cdbf853a.png)
专利名称：智能脑功能血氧饱和度监护测量模拟算法专利类型：发明专利
发明人：谢传建
申请号：CN201911371976.9
申请日：20191227
公开号：CN111035396A
公开日：
20200421
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供智能脑功能血氧饱和度监护测量模拟算法，通过构建测量模拟空间；测量分配光学特性和空间分布、根据所述空间分布计算能量沉积；在热弹性应力约束条件下，得到初始超压源；当激光脉冲长度小于热弛豫时间、介质均匀且声速恒定时，得到光声速波长传播公式；采用格林函数进行拟合，得到光声速波长的正解；将换能器的频率响应曲线建模为高斯函数，构建所述具有波长限制的光声速与所述探测点数之间的映射模型，得到光分布理论值模型；求解误差函数极小值的优化值，脑功能血氧饱和度监护测量参比标准。
本发明采用格林函数与蒙特卡洛辐射通量模拟重构组织光学参数分布的算法，有效构建智能脑功能血氧饱和度监护测量标准。
申请人：杭州传一科技有限公司
地址：311121 浙江省杭州市余杭区中泰街道中泰路271号3号楼114
国籍：CN
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新生儿及婴幼儿深低温停循环与选择性脑灌注效果
新生儿及婴幼儿深低温停循环与选择性脑灌注效果（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）作者：彭文英，庄建，陈欣欣，陈寄梅，陈萍，李刚【摘要】目的分析和评价新生儿及小婴儿主动脉手术中使用深低温停循环(DHCA)与选择性顺行脑灌注(SACP)时脑氧饱和度变化和脑保护效果。
方法主动脉缩窄或主动脉弓中断合并心内畸形患儿24例，其中男20例，女4例，年龄6～197 (78±58)d，体重2.3～5.6(4.0±0.8)kg，随机分为DHCA组(15例)和SACP组(9例)，后者在降至目标温度后经无名动脉顺行插管行持续性SACP，灌注流量15～30 ml/(kg·min)。
术中应用近红外分光光谱仪(NIRS)经皮连续监测脑组织氧合指数(TOI)变化。
结果两组患儿均于术后24 h内清醒，未出现近期神经系统并发症，3例患儿院内死亡。
DHCA组和SACP组TOI 基线值分别为(62±6)%和(61±7)%，差异无统计学意义(P0.05)。
DHCA开始后TOI值持续下降，至结束时达最低点，为29%～55%(42±8)%，较基线值降低最大百分比为16.8%～48.2%(32.5±9.8)%;SACP组在脑灌注后5 min、10 min、结束时TOI与基线值比较差异无统计学意义(P0.05)，与DHCA组比较，此三个时间点TOI 较基线值下降百分比差异有统计学意义(P﹤0.05)。
结论DHCA可明显降低脑组织氧合，但在一定时限内，DHCA与SACP两种方式对新生儿及小婴儿术后神经系统功能均无明显影响。
【关键词】深低温停循环;选择性顺行脑灌注;婴幼儿;近红外分光光谱仪Abstract: OBJECTIVE To analyze changes of cerebral oxygen saturation during using deep hypothermic circulatory arrest (DHCA) and selective antegrade cerebral perfusion(SACP) in neonates and infants aortic surgery, and evaluate the cerebral protective effects as well. METHODS 24 patients diagnosed coarctation of aorta(CoA) or interrupted aortic arch(IAA) with congenital heart defects, aged 6 to 197 days average (78±58)days,weighed 2.3 to 5.6 kg average (4.0±0.8)kg,were randomly divided into DHCA group(n=15) and SACP group(n=9).Continuous SACP was established via the innominate artery cannulation after reaching target temperature, the flow rate was kept 15-30 ml/ (kg·min). Near-infrared spectroscopy (NIRS) was used to continuously monitor the cerebral tissue oxygenation index (TOI) percutaneously. RESULTS All patients recovered from anaesthesia within 24 hours and none appeared temporary neurologic complications, 3 died in hospital. There was no significantdifference of the baselines of TOI between these two groups (62%±6% and 61%±7%, P﹥0.05). After DHCA beginning, TOI decreased continuously and reached a nadir ranged 29% to 55% average(42±8)% at the end of DHCA. Comparing to the baseline, the maximum decrease of TOI was from 16.8% to 48.2% average(32.5±9.8)%. The TOI of SACP group at 5 min, 10 min and the end of SACP was similar to the baseline (P0.05). At the three time points, but the TOI of DHCA group decreased significantly than that of SACP group(P﹤0.05).CONCLUSION DHCA can cause to obviously decrease in cerebral tissue oxygenation, but in a certain time period,there are no differences between DHCA and SACP in postoperative neurological outcomes for neonates and infants.Key words：Deep hypothermic circulatory arrest;Selective antegrade cerebral perfusion;Infants;Near-infrared spectroscopy 在升主动脉及主动脉弓部手术时选择何种方式进行脑保护，减少术后神经系统并发症的发生，目前还存在争议。
脑氧监测仪PPT参考幻灯片
脑组织代谢率
氧供给
氧消耗
rSO2
脑血氧浓度指数
8
有效性研究
• 42 位志愿者，在正常二氧化碳浓度及反复高碳酸血症时的 5种水平的 SaO2 ,rSO2 与动脉及颈内静脉血氧饱和度比较
100
410 对数据
80
r2 = 0.76
SD = 5%
60
40
20
20
40
60
80
100
Anest 87(3A):A402, 1997
Edmonds HL, Jr., APSF Newletter 14(3):25-32, 1999.
14
心脏手术后感知功能下降与rSO2 的关系
术后感知功能下降, %
25% 20% 15% 10%
5% 0% rSO2 > 35, n = 52 rSO2 < 35, n = 25
Yao FSF, Anesthesiol 91: A73, 1999.
15
监测rSO2对心脏手术 术后在ICU 住院时间影响
ICU 住院天数
5
208
4
108
269
3
2
493 483
224
1
监测 未监测
1995, n=332 1996, n=691 1997, n=762 年
Edmonds HL, Anesth Analg 88: SCA26, 1999.
16
心脏手术后 rSO2 与ICU/住院时间关系
脑氧饱和度监测仪：INVOS 5100 1
INVOS 脑氧饱和度仪
NEUROLOGICAL INJURY
人的大脑是对缺氧最敏感的器官。缺氧时，脑组织细胞在数分钟内就会开始死亡。
脑氧饱和度监测
O2 Saturation SO2 = [HbO2] / ([HbO2]+[Hb])
北京依露得力
通过激光光源打出四段近红外光波， 探测HbO2，Hb，其他组织，通过专利算法， 得出脑氧数值。
Far Detector
Near Detector
Light Emitter
北京依露得力
1.3 近红外光测量范围
光源类型 不同波长的光源数量 对年龄和体重的校正 传感器最大穿透深度
数据更新时间
FORE-SIGHT 激光光源
4 有 2.5cm 2秒
LED 2 无
2cm 5-6秒
LED和激光内在光谱特征比较
Bandwidth Δλ = 20 to 50 nm
Bandwidth Δλ = 1 nm
LED Spectral Distribution (nm)
Laser Diode Spectral Distribution (nm)
The spectral bandwidth of the light emitting diode (LED) and laser diode differs remarkably. An LED spectral bandwidth is about 30 to 50 nm, while the laser diode spectral bandwidth is less than 1 nm. The narrow spectral bandwidth of the laser diodes allows for much higher precision in wavelength dependent optical density measurement compared to LEDs.
医学课件脑氧饱和度监测仪
NEUROLOGICAL INJURY
人的大脑是对缺氧最敏感的器官。缺氧时，脑组织细胞在数分钟内就会开始死亡。
神经损伤是外科手术的并发症之一，也是其它许多危重情况下的常见并发症。 对于老年病人而言，心外手术、颈部手术、骨科手术和普外手术都是高风险因素。 事实上大约3/4的心外手术病人和1/4的非心外手术病人术后都有至少轻微的神经损伤。 目前，外科手术过程中没有对脑部的常规监测，而现有的护理并不足以使脑组织免受损伤。 INVOS脑氧饱和度仪提供了一种在外科手术过程中对脑部进行连续无创监测的具效费比的方法。
时间 (天)
12
10
8
10.3
6
7.2
4
2
4.5
0
1.7
ICU 时间 住院时间
rSO2 > 45, n = 30 rSO2 < 45, n = 68
Yao FSF, Anesthesiol 91: A123, 1999.
在择期颈动脉手术中 EC/IC 夹闭时的rSO2 变化
90 80 Pre-clamp
INVOS 脑氧饱和度仪使用两种波长的光(730 and 805 nm)，使用两个LEDs (lightemittingdiodes) 光源，交替发射光波。
硬脑膜 上矢状窦
光源
头皮
头颅骨
脑组织
40mm 30mm
感受器
双探头过滤头皮信号
颅骨的透光性能
脑氧饱和度监测：以“静脉”血为主
脑血流量 缺氧 贫血
• INVOS 的意思是 In-Vivo Optical Spectroscopy
• INVOS® 利用近红外光测量脑组织的氧供给和氧 需求的平衡状态。
脑氧监测仪(课堂PPT)
纠正 rSO2 下降的常用方法
调整血压
54%
CO2
16%
调整泵流速
12%
FiO2
5%
输入血制品
5%
其它方法
8%
(如重新放置导管位置，
重新摆放头部位置等)
600 CABG 病人 230 (38%) rSO2 <50 93% 的病人成功提高了脑氧饱和 度 (rSO2)
脑氧饱和度监测仪：INVOS 5100 1
INVOS 脑氧饱和度仪
NEUROLOGICAL INJURY
人的大脑是对缺氧最敏感的器官。缺氧时，脑组织细胞在数分钟内就会开始死亡。
神经损伤是外科手术的并发症之一，也是其它许多危重情况下的常见并发症。 对于老年病人而言，心外手术、颈部手术、骨科手术和普外手术都是高风险因素。 事实上大约3/4的心外手术病人和1/4的非心外手术病人术后都有至少轻微的神经损伤。 目前，外科手术过程中没有对脑部的常规监测，而现有的护理并不足以使脑组织免受损伤。 INVOS脑氧饱和度仪提供了一种在外科手术过程中对脑部进行连续无创监测的具效费比的方法。
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监测rSO2对心脏手术 术后在ICU 住院时间影响
ICU 住院天数
5
208
4
108
269
3
2
493 483
224
1
监测 未监测
1995, n=332 1996, n=691 1997, n=762 年
Edmonds HL, Anesth Analg 88: SCA26, 1999.
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心脏手术后 rSO2 与ICU/住院时间关系
脑氧饱和度监测在临床的应用
脑氧饱和度监测在临床的应用进展解放军总医院麻醉科（100853）贾宝森张宏米卫东一.脑氧饱和度监测在儿科患者中的应用由于儿童自身的生理特点不耐受缺氧，麻醉状态下更应保障儿童在围术期不发生缺氧以免发生神经损害，因此在儿童患者当中监测脑氧饱和度尤其必要。
Dullenkopf A [1]等人研究正常年龄3个月-6岁儿童麻醉下的脑氧饱和度数值为59%-95%，为临床监测提供了准确的儿童脑区正常氧供需状况指标。
Hoffman GM [2]等人的研究证实脑氧饱和度监测可以为我们做好脑保护提供依据,其研究表明在采用深低温停循环的方法进行脑保护时，应注意在深低温体外循环前脑氧的水平维持依靠局部脑区灌注。
然而，在体外循环复温和停机以后，与体外循环前相比，脉搏氧的数值相比脑氧数值要低。
这些结果表明在深低温体外循环后脑血管的阻力增加，即使在持续的脑区灌注下，也会使脑部循环处于手术后危险的状况，提示我们应采用药物降低脑血管阻力，减少脑部循环发生危险性的可能性。
笔者曾在深低温停循环下参加巨大动脉瘤手术，在手术中也有同样的发现。
Abdul-Khaliq H [3]等人采用经典的颈静脉球饱和度( SjVO2)来比较研究脑氧饱和度rSO2％的准确性，研究发现颈静脉球氧饱和度SjVO2正常值为31%-83%, 脑氧饱和度rSO2％与颈静脉球氧饱和度SjVO2有明显的线性相关关系(r = 0.93, p< 0.001). 脑氧饱和度rSO2％与动脉氧饱和度或脉搏氧饱和度无明显的相关关系。
脑氧饱和度rSO2％ (脑的额叶区域的氧合血红蛋白)与颈静脉球氧饱和度SjvO2(监测全脑的氧合状态)数量的相关性意味着近红外光谱测量的脑氧饱和度rSO2％能反映儿童组患儿颅内的氧合状况,生理状态下可以认为反映了全脑的氧合状态。
使用近红外光谱的脑氧饱和度rSO2％监测能为紫绀和非紫绀先天性充血性心脏病的患儿提供无创的、实时的、可靠的、实际的监测脑血红蛋白氧合变化的手段。
通过监测脑改良氧利用率指导颅脑损伤合并休克患者早期液体复苏的
高,提示在本文纳入的患者中,孕周尽可能延长至34周可有较好的母婴结局㊂陈俊宏等的研究结果支持了这一观点,但同时认为对于轻度㊁中度HDP患者,可适当延长孕周至37周,重度HDP患者则应于32~33周终止妊娠为宜,这是因为重度HDP患者随着孕周增长,血管更易发生急性硬化,血管狭窄,以致胎儿血氧供给受损,胎儿预后不良[9]㊂由此可见,尽管临床研究中因纳入患者不同而导致的妊娠终止最佳时机略有差异,但孕周维持在34周左右是大部分研究的共识㊂此外,我们发现母婴结局的影响因素除了妊娠终止时机外,分娩方式也对母婴预后有重要影响,文中结果提示剖宫产孕妇围产期并发症较少,新生儿情况更优,与张华等的观点一致[10]㊂我们推测分娩这一应激源持久作用于孕妇,使血压本已较高HDP患者血流动力学进一步改变,胎儿血氧供给进一步减少,增加新生儿窒息等并发症的发生率,Apgar评分不佳;此外,自然分娩刺激子宫收缩,增加腹压,易诱发子痫等严重并发症㊂整体而言,将孕周与母体-胎盘-胎儿情况作为妊娠终止时机判断标准,适当放宽剖宫产指征,对于母婴预后具有良好的影响㊂ 综上所述,根据HDP孕妇具体情况,延长孕周于34周左右,适当放宽剖宫产指征,是孕妇生命健康和胎儿良好预后的大致权衡点,应结合实际情况适当调整,以取得母婴良好预后㊂4 参考文献[1] 肖义华.拉贝洛尔联合硫酸镁对妊娠期高血压孕妇血清炎性因子㊁肾功能及分娩结局的影响[J].吉林医学,2018, 39(1):118.[2] 王 瑞,付天芳,林叶飞.妊娠期高血压疾病与胎儿生长受限相关性研究[J].陕西医学杂志,2015,44(11):1502. [3] 罗 欢,吴燕冬,罗玉环.利用GoPubMed对妊娠期高血压疾病危险因素研究的文献计量学分析[J].吉林医学, 2017,38(5):857.[4] 杨 孜,张为远.妊娠期高血压疾病诊治指南(2015) [J].中华妇产科杂志,2015,50(10):206.[5] 谢利娟,朱建幸.正确认识Apgar评分和新生儿窒息诊断的现状[J].中华围产医学杂志,2015,18(9):648. [6] 翁海霞.妊娠高血压疾病的相关因素临床分析[J].中国医药导报,2016,13(30):107.[7] 李才萍.妊娠期高血压疾病患者终止妊娠时机及分娩方式临床研究[J].实用妇科内分泌杂志,2017,4(23):64. [8] 杨 孜,张为远.妊娠期高血压疾病诊治指南(2015)解读[J].中国实用妇科与产科杂志,2015,31(10):886. [9] 陈俊宏,姚 勤,李光群.重度妊娠高血压疾病终止妊娠时机及方式对母婴预后及并发症的影响[J].实用临床医药杂志,2015,19(9):170.[10] 张 华,张红英,袁宁霞,等.妊娠期高血压患者不同分娩方式的效果比较分析[J].广西医科大学学报,2016,33 (2):354.[收稿日期:2018-11-16 编校:陈 伟/郑英善]通过监测脑改良氧利用率指导颅脑损伤合并休克患者早期液体复苏的临床效果观察刘亚卿,刘 健,刘 珊,陈 虎,易宇光 (江西省萍乡市第二人民医院重症医学科,江西 萍乡 337000)[摘 要] 目的:通过监测脑改良氧利用率(BMO2UC)目标导向性指导颅脑损伤合并休克患者早期液体复苏的临床意义㊂方法:回顾性分析颅脑损伤合并休克患者临床资料,将44例患者随机分为两组㊂对照组根据传统治疗经验通过液体复苏将脑灌注压维持在70mm Hg(1mm Hg=0.1333kPa)以上㊂观察组监测通过标准化动脉氧饱和度98%~ 100%,监测颈静脉球部饱和度(SjO2),将其维持在55%~75%,根据脑组织氧代谢指导液体复苏㊂对比两组患者治疗48h后总补液量㊁平均动脉压㊁格拉斯哥昏迷评分(GCS评分)㊁凝血功能进行统计分析㊂结果:观察组48h内总补液量㊁平均动脉压㊁GCS评分㊁凝血功能与对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)㊂结论:对颅脑损伤合并休克患者,早期通过BMO2UC监测,目标导向性制定液体复苏计划,能有效降低复苏液体总量,有利于凝血机制稳定,更好保护脑组织,改善患者预后㊂[关键词] 脑改良氧利用率;颅脑损伤;休克;复苏;氧代谢 颅脑损伤为临床中常见外伤之一,随着交通业㊁工业发展,发病率呈逐年上升趋势㊂颅脑为人体生命中枢,颅脑外伤后对脑组织㊁神经系统造成损伤,具有较高致残㊁致死率[1]㊂近年来,随着严重颅脑患者监测手段的进步及根据监测结果进行的目标性治疗可能是导致预后改善的原因之一[2]㊂传统治疗常采用大量液体快速液体复苏,目的是稳定循环,但可能导致血液稀释,使机体凝血功能下降,加重脑组织水肿,影响患者预后,导致死亡率升高[3-4]㊂本研究通过脑改良氧利用率(BMO2UC)监测目标导向性指导颅脑损伤合并休克早期患者的液体复苏,可显著减少复苏补液总量,有利于凝血机制稳定,提高抢救成功率㊂现报告如下㊂1 资料与方法1.1 一般资料:选择2013年1月~2017年1月我院收治的颅脑损伤合并休克患者44例,男24例,女20例,平均年龄(50±14.1)岁,无心㊁肾功能衰竭等各脏器基础疾病㊂收入标准:①格拉斯哥昏迷评分(GCS)评分3~12分;②头部CT提示脑挫裂伤㊁颅内血肿等脑损伤;③休克指数0.6~1.5㊂将44例患者随机分为两组,其中观察组20例,对照组24例㊂观察组与对照组分别为监测BMO2UC指导复苏组与传统复苏组,两组一般资料比较,差异均无统计学意义(P﹥0.05),具有可比性㊂见表1㊂1.2 研究方法:对照组根据传统治疗经验通过液体复苏将脑灌注压维持在70mm Hg以上㊂观察组通过监测动脉氧饱和度98%~100%,监测颈静脉球部饱和度(SjO2),将其维持在55%~75%,根据脑组织氧代谢指导液体复苏㊂对比两组患者治疗48h后总补液量㊁MAP㊁GCS凝血功能进行统计分析㊂ 入组患者通过吸氧或呼吸机辅助呼吸维持股动脉血样饱和度在0.98~1.0,采取颈内静脉采血分析㊂根据患者病情不同采取专科治疗及手术减压治疗㊂表1 44例颅脑损伤合并休克两组入院时资料对比(x±s)组别例数MAP(mm Hg)休克指数GCS评分APACHEⅡ对照组2450.26±9.131.03±0.216.22±2.0527.15±10.21观察组2049.84±10.271.10±0.156.35±2.5728.37±9.88 t值1.5121.4651.5611.541P值0.0640.0700.0610.059 注:MAP:平均动脉压;APACHEⅡ:急性生理与慢性健康评分;1mm Hg=0.1333kPa 颈内静脉穿刺置管和采血方法:患者去枕平卧,头保持中立位,双上肢自然放于身旁,消毒后选择在甲状软骨下缘水平,劲动脉搏动稍外侧㊂使用利多卡因在穿刺点局部麻醉㊂选择穿刺针带负压穿刺入颈内静脉,见血后置入导丝并退出穿刺针㊂用扩张器扩张皮肤及皮下组织,置入中心静脉导管8 ~12cm,保证头端达到颈静脉球部位置㊂予以肝素封管,肝素帽封闭,固定导管㊂采血:先抽5ml血液丢弃,避免导管内血液影响,再次采血行血气分析㊂操作完毕予以肝素封管,肝素帽封闭㊂1.3 观察指标:比较两组治疗48h内总补液量㊁平均动脉压㊁GCS评分㊁凝血功能的变化㊂1.4 统计学处理:所有数据均采用SPSS19.0软件处理,分类变量以率(%)表示,组间比较采用χ2检验,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,P﹤0.05为差异有统计学意义㊂2 结果 治疗48h,观察组总补液量少于对照组,MAP㊁GCS评分㊁凝血功能均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)㊂见表2㊂表2 两组治疗效果比较(x±s)组别例数总补液量(ml)MAP(mm Hg)GCS评分(分)APTT(s)对照组245320±56083.7±6.86.26±2.238.8±5.1观察组203800±61075.6±7.17.25±2.743.5±6.1t值4.8753.2932.4813.670P值0.0000.0010.0000.002 注:APTT:活化部分凝血活酶时间3 讨论 传统轮颅脑损伤患者将脑灌注压维持在70~80mm Hg,能够有效防止颅内压升高㊂‘脑创伤指南“推荐脑灌注压维持在70mm Hg以上[5],其要求对MAP相应较高,临床上多会出现过度补液㊂有研究发现,不恰当的复苏可增加患者颅内压,加重脑水肿㊂正常情况下脑组织的血流量需求与脑组织代谢活动有关,而当脑充血或昏迷致O2UCc(脑氧利用率)下降时,由于氧供增加,或氧需减少,都表现为动-静脉血氧含量差下降和SJO2升高[6]㊂严重的颅脑损伤昏迷患者脑代谢活动明显减弱,但由于脑血流自身调节功能紊乱,血流量与脑组织代谢之间关系可能出现以下情况:①脑血管调节功能下降,脑血流随脑代谢的降低量比例减少,氧摄取不变㊂②脑血管过度收缩,脑摄取率明显增加㊂③脑血管过度扩张,脑摄取率明显减少[7]㊂因此,使用BMO2UC监测脑组织氧代谢指导颅脑损伤合并休克患者早期临床液体复苏,提供导向性,做到精准治疗㊂液体复苏是颅脑损伤合并休克患者的治疗核心,但对复合伤患者液体复苏学术仍有争议[8]㊂脑的正常活动高度依赖于有氧代谢,脑代谢所需完全由血液提供,脑血流量相对减少,脑组织从血液中摄取的氧比例下降㊂反之,脑血量增多超过代谢需要时,脑组织从血液中摄取氧比例相对减少[9]㊂ 本研究通呼吸支持手段将股动脉血氧饱和度稳定在0.98~1.0水平,通过完成对颈静脉球部饱和度的监测实现BMO2UC监测脑组织氧代谢㊂颈内静脉血氧水平下降说明脑组织缺血,颈内静脉血氧水平增高时说明脑组织充血[10]㊂将SjO2维持在55%~75%之间,精确指导患者液体复苏,维持有效脑组织灌注,精确控制,满足脑组织代谢,减少不适当补液带来风险㊂ 综上所述,通过监测BMO2UC目标导向性指导颅脑损伤合并休克患者早期液体复苏明显优于传统对照组㊂治疗过程中通过监测脑细胞氧代谢精准控制复苏液体量,减少因复苏造成液体过负荷,从而引起更为严重的脑组织水肿,凝血功能紊乱,导致患者颅脑功能障碍时间延长,医疗费用的增加㊂4 参考文献[1] 卢 聪.颅脑损伤并发脑疝合并失血性休克患者急诊救治效果影响因素分析[J].吉林医学,2017,38(11):2068. 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运用脑血氧计建立DHCA期间脑血氧饱和度降低速率的模型(Modeling the Rate of Decrease in Brain Oxygen Saturation during DHCA with Cerebral
Oximetry)
简介：脑血氧计是一种无创光学技术，可用于测定脑组织血氧饱和度(SctO2)。
FORE-SIGHT®NIRS脑血氧计 (CASMED, Branford CT USA)无需先期诱导基线即可测定绝对SctO2值。
我们在12-15℃下绘制了深低温停循环(DHCA)时SctO2减少速率的模型。
方法：经IRB批准和知情同意后，采用FORE-SIGHT感应器对深低温停循环(DHCA)下实施选择性胸动脉手术的患者进行监测。
两个感应器分别置于受试者前额两侧以保证SctO2的持续监测。
受试者在手术期间处于仰卧状态。
没有任何变化发生在手术技术或常规监测中。
结果：迄今为止，已经监测了30名受试者。
这30名受试者中，有26名在整个手术过程中表现出SctO2的典型模式。
为测定DHCA期间SctO2降低的速率，SctO2值按以下方式记录：DHCA 起始(n=26)，DHCA开始后5分钟(n=25)，开始后10分钟(n=25)，开始后15分钟(n=25)，开始后20分钟(n=20)，开始后25分钟(n=11)，开始后30分钟(n=7)。
测定上述每个环节SctO2的中位值及标准偏差，见图1。
由于SctO2在前十分钟快速降低，我们运用非线性回归将上述数据拟合成二室模型。
在这个模型中，第二阶段则呈线性，因此我们用简化的二室模型对数据进行拟合：SctO2[t]=73.81+10.53*exp(-0.238*t)–0.51*t
若对SctO2进行预测(DHCA初始SctO2=0，或t=0时任意SctO2值)，这个模型则变为：SctO2[t]= SctO2[to]-10.53+10.53*exp(-0.238*t)–0.51*t
在二次分析时，一个线性模型即可近似拟合DHCA开始10分钟后的数据。
通过这个线性回归方程的斜率可知(图1)，SctO2在DHCA开始10分钟后以每分钟0.55%的平均速率降低。
这与简化的二室模型相似，在后者中–0.51*t近似SctO2在DHCA开始10分钟后以每分钟0.55%降低的速率。
讨论：脑血流量在DHCA开始时停止。
血量引力再分配的发生导致血液集中于大脑枕区。
因
此，代表血氧计测定区域的额叶部分变成缺血区。
这与后续发生的脑代谢解释了SctO2在DHCA开始10分钟内的迅速下降。
一旦SctO2形成一个新稳态后，脑代谢将成为线性回归方程斜率的唯一决定因素(图1)。
在我们的数据中，我们采用简化的二室模型将数据拟合，模型的首项{10.53*exp(-0.238*t)}描述了脑代谢及DHCA期间因血量再分布所致血氧合再分布，模型的次项{-0.51*t}则代表脑组织氧的消除(代谢)。