重型颅脑损伤患者脑组织氧代谢监测的临床研究进展

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【关键词】 颅脑损伤；脑血氧监测

文章编号：1003-1383(2012)04-0583-03

中图分类号：R 651.1+50 文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2012.04.060

大脑的正常生理活动需消耗大量的氧气,故脑组织对低血氧非常敏感。脑氧的供应依赖持续而稳定的脑血流(Cerebral Blood Flow，CBF)，但重型颅脑损伤患者存在不同程度脑血管的病理性改变，包括血管反应性降低,血液流变学改变和血管自动调节紊乱，从而导致脑组织的氧代谢异常［1］,而氧代谢异常是造成脑创伤后继发性损害的重要原因，能很好的预防颅脑创伤后继发性脑损害，进而改善患者预后。随着科学技术的迅速发展，脑组织的氧代谢的监测技术进展迅猛，现综述如下。

1.颈静脉血氧饱和度监测(SjvO2)

颈静脉血氧饱和度监测技术是用可持续监测血液血氧饱和度的光纤探头，通过外科穿刺置管技术经颈内静脉逆行放置到第1～2颈椎水平(颈静脉球部)，对经脑组织代谢后回流到颈内静脉血中氧饱和度进行监测的方法。在监测过程中，通过置放的导管，还可以对颈内静脉内的静脉血回抽进行血气分析。另外通过利用对探头连续监测到的颈内静脉血氧饱和度数据，用脑氧代谢率=颈内动静脉氧含量之差×脑血流量，计算脑氧代谢率，即所有脑组织在单位时间内所消耗氧的量，反映脑组织氧代谢的情况。上述Fick公式中的颈内动静脉氧含量之差可以通过颈内动静脉氧含量之差= 血红蛋白×1.38×(颈内动脉氧饱和度-颈静脉血氧饱和度)/100计算（已知每100 ml血中每克血红蛋白可携带1.38 ml氧）。如果血红蛋白和动脉氧饱和度保持不变的情况之下, 根据上述两公式推断，颈静脉血氧饱和度与脑氧代谢率是成负相关，但不能完全说成反比，而与脑血流量成正相关。在脑血流不变的情况下，颈静脉血氧饱和度的下降，反映的是脑氧代谢率的上升即脑耗氧的增加。而脑摄氧能力不变的情况下，颈静脉血氧饱和度的下降，反映的是脑血流量的下降即脑供氧的下降。在某些情况下，可以说脑氧代谢率/ 脑血流量反映的是脑耗氧和脑氧供之间的平衡关系。有研究认为［2，3］:SjvO2的正常值是62%，范围是55%～70%［4］。颈静脉氧饱和度大于75%时，表明氧供超出脑代谢所需,提示过度灌注;而当其小于54%时，反映氧供不能满足脑代谢所需，提示脑氧合不足。但是做出上述过度灌注或脑氧合不足的判断时，必须注意到构建这个公式时所基于的脑灌流模型，即脑内无灌注的不平衡。事实上脑外伤患者中往往是存在局部灌注不足的情况。所以，颈静脉氧饱和度大于75%不一定说明脑供氧已过度，有可能反映出脑摄氧能力下降，而小于54%时不一定说明脑氧合不足，可能反映出脑供血下降。所以说SjvO2的测量只能在一定程度上反映脑组织缺氧情况。另外，颈静脉血氧饱和度监测还存在其他自身的不足。首先，脑外伤治疗中为了减少医源性创伤，颈静脉血氧饱和度监测往往是单侧置管，然后推断两侧的数值，这是建立在两侧颈内静脉氧饱和度相近的假设上的,但实际情况是两侧颈静脉血氧饱和度监测存在显著的差异［5］;其次，颈静脉血氧饱和度监测的光纤探头置入技术要求比较高, 而且监测过程中需要反复校准, 增加监测难度与不稳定性; 再次，颈静脉血氧饱和度监测稳定性差, 导管探头易移动不易固定, 而且由于探头放置在脑循环回流的总通路，对脑内外伤后血流重新分布及外伤后脑内氧代谢的重新分布不能监测。

2.脑氧摄取率(cerebral extraction of oxygen，CEO2)

近年来脑外伤后脑氧代谢的研究逐渐受到人们的关注［6］。CEO2是指脑神经细胞从动脉血氧含量中摄取氧的百分比，CEO2=（1-CvO2）/CaO2［7］。临床上监测的方法是行颈内静脉穿刺置管至颈静脉球部抽血与股动脉抽血同步进行血气分析，通过上述公式计算得出。当脑氧输送下降时，脑氧摄取率可代偿性升高，以补充氧供不足。回顾脑氧摄取率的计算公式，我们必须认识到这个数据与脑氧代谢率一样具有局限性，即当血样各种化学成分不变的情况下，如血样血氧含量变化而做出代谢器官氧代谢改变的判断时，必须存在血流量不变的前提，否则可能存在错误，具体的机制上文已论述，在此不再赘述。临床上监测也观察到重型颅脑损伤患者伤后24小时内脑氧摄取率明显升高，可能的原因为脑缺血缺氧的氧债在手术减压后脑灌注增加，而水肿高峰期未形成影响血流的情况下，脑氧代谢增强。其次是手术后的失血、循环不足、心排量下降等各种影响循环的因素，使全身氧输送障碍引起脑氧摄取率代偿性升高。这里可以看出脑氧摄取率是受到脑灌注血流及脑本身氧代谢情况影响的。一般认为脑氧摄取率反映的是全脑的循环代谢状态，对指导治疗及评价疗效有一定意义。

3.脑组织氧分压(PbtO2)

技术的进步可以使我们直接用传感器监测脑组织内的氧分压成为可能。脑组织氧分压监测是通过颅骨钻孔向脑组织置入微传感器监测脑组织的氧分压。这项技术获取的数据直接反映监测部位脑组织的氧代谢情况，为临床早期发现脑缺血缺氧提供最直接的依据。一般认为，探头监测是直接的脑组织氧分压的情况［8，9］,因此，探头监测的数据可以直接反应脑组织的氧代谢及缺氧情况，文献提供的数据提示，正常脑组织氧分压平均值是25～30 mmHg,有人认为10～15 mmHg为轻度缺氧，低于10 mmHg为重度缺氧，而低于5 mmHg 的患者死亡率接近100%。但必须认识到脑内探头监测脑组织氧分压，反映的是探头所在部位局部的脑组织氧代谢状况, 该数据不能反映全脑的氧代谢情况，或者说只能间接推断全脑氧代谢的情况［11］,而且脑组织氧分压下降时要考虑贫血、低碳酸血症［12］、低氧饱和度、高温等全身性因素的影响，进一步分析颅内血液循环的变化，探测探头所在位置脑组织代谢与全脑代谢的关系。只有将该技术监测数据综合病患全身情况进行综合判断后，才能做出脑是否缺氧及程度的判断，改善脑氧代谢及循环，为临床提供指导。