脑氧

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不同适用范围的近红外光谱（NIRS）传感器：体重1–4 kg 的婴儿额贴型（左一），体重1–4 kg 的婴儿体用型（左二）， 体重4–40 kg的幼儿额贴/体用型（右二），成人型（右一）。
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决定rSO2的因素
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10:00 10:30 11:00 11:30
Area below 75% of Baseline
30 8:00 8:30 9:00 9:30
.
Edonds HL, et al. SCVA 2004;8:147-66. Cho H, et al. J Neurosurgery 1998;89:533-538. Edmonds HL, Jr., J Intervent Cardiol 1998;11:197204. Roberts KW, et al. Anesthesiol 1998;89:A934. Higami T, et al. Ann Thorac Surg 1999;67:1091-6. Singer I, et al. PACE 1999;22:216-222. Yao FSF, et al. Anesthesiol 2001;95:A15. Alexander JC, et al. Ann Thorac Sur事件g 2002;373-C. Iglesias I, et al. Heart Surgery Forum 2003;6(4)204.
脑部rSO2 Cerebral rSO2: 高血流/高组织氧 High Flow/High O2 extraction tissue 含量 Typical range 60%-80% 正常范围：60%80% 外周-肾rSO2 Peri-Renal rSO2: 可变血流/低组织氧 Variable flow/lower extraction tissue 含量 Typical range 5% - 20% > 正常范围：5%-20% CrSO2 Abdominal rSO2: >CrSO2 腹部rSO2 可变血流/低组织氧 含量
氧耗
氧供
Normal Value
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决定rSO2的因素
SaO2↓ PCO2 ↓ Hb ↓ CPP（脑灌注压） ↓ CO（心输出量） ↓ V R（血管阻力） ↓
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围手术期脑损伤
围手术期脑损伤是第二大医疗纠纷事件 分类： Ⅰ型 脑死亡，卒中，TIA
Ⅱ型 智力退化，癫痫发作
在调查的2100位接受心脏冠脉搭桥手术的患者中，6.1%的患
者出现了明显的中枢神经系统受损的情况
两个主要病因：栓塞，低灌注
N Engl J Med 1996;335:1857–63
脑氧监测方法比较
Method Advantages Disadvantages
经颅多普勒超 声 脑电图监测
实时监测 无创 无创
只能监测全身氧饱和度 反映了周转率而非血流动力学情况 需要有经验的技术人员 只能监测全身氧饱和度 可靠性正在研究
颈静脉球氧饱 和度监测
近红外光谱脑 氧监测
若置管正确可 精确监测
传感器构造
3cm LED光源 近端探测器
远端探测器 4cm
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S3 标注了在T10-T11水平下，通过贴在病人体侧的传感器监测 的肾脏氧饱和度情况 S4 标注了通过贴在病人肚脐和耻骨联合中线上的传感器监 测到的肠系膜氧饱和度情况
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常规有效的纠正rSO2的干预手段
Blood Pressure CO2 Pump Flow FiO2 Blood Products 54% 16% 12% 5% 5%
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脑氧监测的工作原理
近红外光谱技术（near infrared spectrum，NIRS） 是一种能够穿透颅外组织检测 区域组织血氧饱和度
（rSO2）的技术
主要特点
无创、连续和实时
rSO2是脑组织混合动静脉血氧饱和度 体现脑氧供给与消耗的平衡
NIRS（近红外光）技术
近红外光指波长介于780mn~2526nm的电磁波 INVOS技术使用的是730nm和810nm的近红外光
传感器的双波长设计
双波长设计源于氧和血红蛋白与还 原血红蛋白能吸收不同波长的近红 外光
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脑氧饱和度
• 部位：脑/躯体 • 数据来源：毛细血管网，动静脉混合血 氧供与氧耗的动态平衡
监测区域氧饱 和度 实时监测，无 需特殊技能
只能监测全身氧饱和度 有创 易受人为因素影响
只能监测无毛囊部位 电刀等干扰结果
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脑部氧饱和度 VS 脉搏氧 和静脉氧饱和度
Cerebral Oximetry (rSO2)
脉搏氧饱和度
脑氧饱和度
静脉氧饱和度
无创 动脉血样 监测了外周氧供 全身氧饱和度 需要脉搏和血流 正常范围>90%
脑氧监测技术实现了对脑部氧饱和度的连续无创监 测 脑氧监测有助于识别心脏手术过程中需要立即干预 的缺氧阶段 已发表的临床研究显示脑氧监测联合积极干预减少 脑损伤和住院时间
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无创 毛细血管血样（动、静脉） 监测脑氧供需平衡 末端器官的氧饱和度 无需脉搏和血液流动 正常范围58%-82%
无创 静脉血样 监测中央循环氧的剩余浓度 全身氧储备 需要血流 正常范围60%-80%
. J Clin Monitoring & Computing 2000;16:191-199.
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INVOS系统——临床应用
Variable flow/lower extraction tissue
C70 66 A7777 R79 87
Values based on published study data on congenital heart patients Hoffman GM, et al. Semin Thorac Cardiovasc Surg Pediatr Card Surg Annu. 2005:12-21. Hoffman GM, et al. Anesthesiology. 2005;103:A1327. Petrova A et al. Pediatr Crit Care Med. 2006;7(5):449-454. Dent CL, et al. J Thorac Cardiovasc Surg. 2005;130(6):1523-30.
rSO2的正常分布
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决定rSO2的因素
SaO2 PCO2 Hb CPP（脑灌注压） CO（心输出量） V R（血管阻力）
相对值变化
rSO2的绝对值与相对变化值
绝对值变化
相对值变化
绝对值可以对术前发生的脑氧饱和度下降做出警示 相对值可以对术中发生的脑氧饱和度下降做出警示
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•排除机械原因 •坐位术式，头部位置，管路的摆放 •降低氧气代谢水平 –增加镇静深度 –降低温度 •增加氧供 –增加平均动脉压 –增加CO2分压 –增加吸氧浓度 –增加心排量 –增加红细胞比容
Semin Cardiothorac Vasc Anesth 2004;8:147-66 J Cardiothorac Vasc Anesth 2004;18(5)5:552-558 Heart Surg Forum 2004;7(6)515
Normal Value
Biblioteka Baidu13
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决定rSO2的因素
体温 炎症 颅脑损伤 神经调节紊乱
Normal Value
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600例 CABG 患者 230例（38%）rSO2 <50% 93%的干预有效改善了 脑氧饱和度（rSO2）
Miscellaneous 8% (Cannula Reposition, Head Position, etc.)
APSF Newsletter 1999;14(3):25-32
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总结
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.
脑部血管的3D模拟影像揭示了脑部血流的薄弱区域大 脑前动脉和大脑中动脉循环的末端
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730nm 810nm Surface Photodete ctor Deep Photodete ctor
对回传信号的分析确定传感器下方脑部氧饱和度情况， 为医护人员提供了客观的脑部血氧饱和度水平
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提高 rSO2干预治疗手段
决定rSO2的因素
氧耗
氧供
Normal Value
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rSO2的绝对值与相对变化值
绝对值变化
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脑氧饱和度监测用围 术期麻醉管理
赵贵巍
脑氧监测的历史
1977年Jobsis 发现在近红外光谱对脑部组织和心肌具有 相对高的穿透度
1985—Ferrari 完成了首次将近红外光谱学应用于人类 脑部氧饱和度的研究
1993年5月– 世界上第一台商品化的脑部氧饱和度监测 设备-- INVOS 3100上市
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Clinically Significant Changes in rSO2
90 80
氧饱和度绝对值<50%或 低于基线20%意味着患者 需要干预治疗
Baseline
70
60
50
75% of Baseline
40
临床研究表明，当氧饱 和度绝对值<40%或低于 基线超过25%与患者的神 经功能受损相关。