Die lokale Gehirnsauerstoffsättigung (rSO2) von Patienten, die mit der Near Infrared Spectrometry (NIRS) überwacht werden, wird klinisch zunehmend verbreitet. Frühere Studien konzentrierten sich eher auf die dynamischen Trends von rSO2, um den Zustand des Gehirnsauerstoffangebots und -nachfrages in Echtzeit zu reflektieren. Jüngste Studien haben gezeigt, dass der rSO2-Ausgangswert (B-rSO2), der häufig als durchschnittlicher rSO2 verwendet wird, wenn der Patient im wachen Zustand Luft inhaliert (B-rSO2), nicht nur eine Schwelle ist, die die Gehirnsauerstoffdesättigung definiert, sondern auch den Zustand der präoperativen Herz-Lungenfunktion des Patienten widerspiegelt [1] und ein starker Prädiktor für eine schlechte Prognose sein kann [2]. Dieser Artikel wird eine Übersicht der klinischen Anwendung von B-rSO2 und seiner Einflussfaktoren als klinische Referenz zur Verfügung stellen.
* Hinweis: BOU MOC Serie Gehirngewebe Sauerstoffgesättigung Überwachung Parameter "BL" ist gleichwertig mit B-rso2 im Artikel.NIRS Überwachung rSO2Grundprinzipien
Unternehmensinformationen
NIRS ist eine Methode zur noninvasiven Echtzeitüberwachung der Gewebehemoglobin-Oxygenation, die heute weit verbreitet wird, um die regionale Gehirnoxygenation zu bewerten. Diese Technologie basiert auf einer Wellenlänge von 650 bis 1100 nm mit nahen Infraroten Wellen, die eine bessere Durchdringbarkeit für menschliches Gewebe haben, während eine Wellenlänge von 700 bis 850 mm mit nahen Infraroten Wellen Oxygen-Hämoglobin und Deoxygen-Hämoglobin stark unterscheiden kann. Durch die Emission von Nah-Infrarot-Licht durch das frontale Gehirngewebe erkennt die Sonde die Absorptionsdämpfung von Nah-Infrarot-Licht im entsprechenden Spektrum, verwendet das verbesserte Bill-Lambert-Gesetz und die diffuse Reflexionskorrektur, um den relativen Gehalt an Oxygen- und Deoxygen-Hämoglobin im Gewebe zu berechnen und dann rSO2 zu berechnen [3]. rSO2 ist die gemischte Sauerstoffgesättigung des lokalen Gehirngewebes und spiegelt das Gleichgewicht der Sauerstoffversorgung und -nachfrage des lokalen Gehirns wider [4]
B-rSO2Die klinische Anwendung
Unternehmensinformationen
Studien haben gezeigt, dass eine präoperativ niedrige B-rSO2 vorhersehbare kurzfristige und langfristige Prognose bei Patienten mit Herzchirurgie ein unabhängiger Risikofaktor für eine schlechte Prognose ist. Heringlake et al. [2] untersuchten die Korrelation von B-rSO2 mit der 1-Jahres-Sterblichkeitsrate nach der Operation, indem sie 306 Patienten mit einer Transkatetrophase in die Gruppen der Allkörperlichen Anästhesie (n = 155) und der Lokalanästhesie unter wacher Sedination (n = 151) unterteilten, und zeigten, dass B-rS02 weniger als 54% ein unabhängiger Prädiktor des 1-Jahres-Sterblichkeits nach der Operation war, unabhängig von der Art der Anästhesie. Studien zur Herzchirurgie haben gezeigt, dass die meisten Patienten mit niedrigerem B-rSO2 ein erhöhtes präoperatives Risiko haben, so dass ein niedrigeres B-rSO2 möglicherweise einer der Risikoprodiktoren ist. Im Vergleich zu den Trends bei rSO2-Operationen kann B-rSO2 ein höheres Potenzial für ungünstige neurologische Endergebnisse vorhersagen. Studien von Schoen und anderen fanden heraus, dass B-rSO2 unter 59,9% ein unabhängiger Prädiktor für postoperatives Delirium bei Patienten mit Herzchirurgie war, und die hohe Inzidenz von postoperativem Delirium war nicht mit rSO2-Veränderungen während der Operation verbunden. Studien von Lei et al [6] ergaben, dass die Inzidenz von postoperativen Delirien bei Patienten mit B-rSO2 unter 50% viermal höher war als in der Gruppe mit höheren Ausgangswerten, dass höhere B-rSO2 eine schützende Wirkung auf postoperatives Delirium hatte und dass rSO2 (nicht weniger als 75% von B-rSO2) in der Restoration die Inzidenz von Delirien nach der Herzchirurgie nicht verringerte.
B-rSO2 ist der durchschnittliche rSO2 in der absorbierten Luft, während die Reaktionsfähigkeit von Patienten mit niedrigerem B-rSO2 auf Sauerstoff zu einem der Themen der Studie gehört.Studien mit weniger als 51% von Patienten, die B-rSO2 auswählten, fanden ein signifikant erhöhtes Risiko für postoperativen Tod und Komplikationen bei Patienten, die nicht auf Sauerstoffinhalation reagierten, und eine bessere Prognose bei Patienten mit erhöhtem rSO2 nach Sauerstoffinhalation [1].Studien von Seppelt et al [7] kamen zu ähnlichen Schlussfolgerungen, dass eine niedrige B-rSO2-Reaktion auf Sauerstoffsucht negativ mit einer 1-jährigen Überlebensrate nach der Operation und einer längeren Krankenhausaufenthalt assoziiert ist und als alternativer Indikator für eine geschädigte Herz-Lungenfunktion dienen kann.Daher, wenn B-rSO2 für gefährliche Schichtung verwendet wird, sind Veränderungen in rSO2 während der Sauerstoffabsorption zu berücksichtigen und zu erforschen.
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1. Alter
Lian et al [9] umfassten 120 Patienten im Alter von ≤80 Jahren, die nach Altersgruppe in Säuglinge, Kleinkinder, Vorschulen, Schulaltersgruppen, Erwachsene und ältere Gruppen unterteilt wurden, mit einem RS02 von (70,41+4,66)%, (72,43+3,81)%, (70,77+3,27)%, (70,62+2,20)%, (69,76+6,02)%, (62,69+3,14)%.
Die Ergebnisse zeigten, dass die ältere Gruppe B-rSO2 im Vergleich zu den übrigen 5 Gruppen B-rS02 niedriger war. Bei 1.616 Patienten mit Herzchirurgie wurde ein allmählicher Rückgang von B-rS02 mit dem Alter beobachtet. Es gibt mehr Studien über das Alter und B-rS02, und es ist allgemein angenommen, dass die B-rSO bei älteren Menschen reduziert wird. Mögliche Mechanismen der B-rSO-Reduzierung bei älteren Patienten: 1. Die Gehirnblutkapazität, der Gehirnblutfluss, die Gehirnmetabolische Rate und die durch zentrale Erregung verursachte Gehirngewebe-Hämoglobin-Oxygenationsreaktion sind altersbedingt vermindert; Bei älteren Menschen verschlimmert sich die Gehirnatrofie allmählich, begleitet von cerebrovascularer Degeneration, wodurch B-rSO2 niedrig ist. Das Myelin des zentralen Nervensystems verlängert sich allmählich mit dem Alter, der intrakranielle nahe-infrarote Lichtweg verlängert sich und die Energieabnahme erhöht, was zu einem Rückgang der rS02-Messwerte führt. Dies kann der Hauptfaktor für eine niedrige B-rS02 bei älteren Menschen sein. 3. Mit dem Alter ändert sich die Hämoglobinstruktur, die Menge an sauerstoffhaltigem Hämoglobin verringert, die Menge an Deoxygen-Hämoglobin zunimmt allmählich und die Gehirn-Hämoglobin-Sauerstofffähigkeit verringert, wodurch B-rSO2 reduziert wird.
2. Geschlecht
Die Auswirkungen des Geschlechts auf B-S02 sind noch umstritten, aber die Mainstream-Studien glauben, dass Frauen eine niedrigere B-S02 haben. In einer großen retrospektiven Studie an Patienten mit Herzchirurgie wurde bei weiblichen Patienten ein geringeres B-rS02 beobachtet als bei männlichen Patienten. Studien von Robu et al [10] ergaben, dass weibliche Patienten nach der Beseitigung von Verwirrungsfaktoren wie Hämoglobin noch signifikant niedriger B-rS02 hatten. In verschiedenen Studien an gesunden Freiwilligen waren die Schlussfolgerungen über geschlechtsbedingte B-rS02-Veränderungen nicht vollständig konsistent, und ob diese Unterschiede auf hormonelle oder andere Faktoren zurückzuführen sind, muss in zukünftigen Studien weiter bewertet werden.
Die Auswirkungen der Rasse auf B-rS02 sind mit dem Hautpigment verbunden. Eine retrospektive Studie mit einer großen Stichprobe ergab, dass Afroamerikaner B-rS02 niedriger als weiße Menschen hatten, was mit der Absorption eines Teils des nahen Infraroten Spektrums durch Hautpigment verbunden war, was sich als geringer B-rSO und größer B-rS02 zeigte, je tiefer die Pigmentation war.Herz-Kreislauf-Erkrankungen und B-rS02Die Studie ergab, dass Veränderungen der Gehirnsauerstoffsättigung mit Veränderungen der Herzfunktion in Verbindung stehen. Und B-rS02 ist einer der effektiven Parameter, die die allgemeine kardiovaskuläre Dysfunktion widerspiegeln. Heringlake et al [2] ermittelten B-rS02 bei 1178 Patienten mit in vitro zirkulierender Herzbrückentherapie und stellten fest, dass es eine Korrelation mit den Indikatoren der kardiovaskulären Funktion wie dem N-terminalen Natrium-Peptide-Vorläufer (NTprBNP) und dem hypersensitiven Musculocalcium-Protein-T-Fraktion der linken Kammer (LVEF) hat, wobei B-rS02 weniger als 50% ein unabhängiger Risikofaktor für den Tod nach der Operation ist. Eine Studie von Skhirtladze et al [7] an Patienten, die eine Defibrillatortransplantation planen, ergab eine signifikante Reduktion von rS02 bei Patienten mit stark vermindertem LVEF; Mit erfolgreicher Elektrowiederholung verbesserte sich die Herzfunktion und rS02 erhöhte sich deutlich. Retrospektive Studien zeigen, dass präoperative LVEF bei Patienten mit Herzchirurgie signifikant mit B-rS02 vor Anästhesie assoziiert ist [18]. Studien von Kharraziha et al [19] zeigten, dass Patienten mit Herzinsuffizienz eine niedrigere B-rS02 hatten als Patienten mit normaler Herzfunktion; Im Laufe der Behandlung erhöht sich B-rS02 deutlich, wenn sich die Herzfunktion verbessert. Diese Studien bieten eine theoretische Referenz für B-rS02 als noninvasiven Monitoring-Indikator, der die Behandlung von Patienten mit Herzinsuffizienz leitet.Mögliche Mechanismen, durch die Herz-Kreislauf-Erkrankungen B-rS02 beeinflusst werden können: 1. Herzinsuffizienz führt zu einer Verringerung der kardiovaskulären Emissionen, wodurch der durchschnittliche arterielle Druck im Gehirn sinkt. ② Natriumretention verursacht einen erhöhten körperlichen Zirkulationsdruck, insbesondere den erhöhten oberhöhlichen Venendruck verursacht einen erhöhten intrakraniellen Venendruck, wodurch der intrakranielle Druck erhöht wird. Zwei-Faktor-Synthese reduziert den Gehirngewebe-Venus-Differenz, was zu einer signifikanten Verringerung des effektiven Gehirngewebe-Infusionsdrucks und einer Verringerung des Gehirnblutflusses B-rS02 führt.
Nervosystemerkrankungen und B-rS02
Die Studie ergab eine gewisse Korrelation zwischen kognitiven Funktionszuständen und B-rS02. Murayama et al [21] nahmen 113 erwachsene Probanden [Alter (72,3 ± 12,0 Jahre)] mit kognitiven Zuständen zwischen normal und Demenz ein, um die Beziehung zwischen der Sauerstoffsättigung des präfrontalen Kortex in der Ruhe und der kognitiven Funktion zu bewerten, wobei die kognitiven Schäden B-rS02 deutlich kleiner waren als die kognitiven Normalen und B-rS02 positiv mit der kognitiven Funktion korrelierte. Hallacoglu et al [22] messen die hemodynamischen Parameter des Gehirns bei diätetinduzierten vaskulären kognitiven Störungen im Rattenmodell unter Anästhesiezustand, in dem die B-rS02 nach 10 Wochen der Fütterung von kognitiven Störungen im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe deutlich verringert wurde [(51 ± 4) % vs (62 + 2) %] im Vergleich zu 2 Gruppen mit der gleichen arteriellen Sauerstoffgesättigung und keinen Unterschied zwischen dem Hämoglobingehalt und der Anzahl der roten Blutkörperchen, was darauf hindeutet, dass eine NIRS-Technologie erkennbare Gehirnsauerstoffmangel in einem frühen Stadium der kognitiven Störung vorhanden ist, und dass der Rückgang von B-rS02 nicht mit der Sauerstofftransportfähigkeit der roten Blutkörperchen verbunden ist, was eine verminderte Sauerstoffversorgung durch Gehirn Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist die häufigste Erkrankung, die zu kognitiven Dysfunktionen und Behinderungen bei älteren Menschen führt, wobei frühe AD-Patienten eine verminderte B-rSO2 zeigen [23] . Studien von Viola et al. zeigten, dass sich die kognitive Funktion bei Patienten mit AD verbessert und B-rS02 deutlich erhöht. Die oben genannten klinischen Studien bieten neue Ideen für B-rS0 in der Hilfsdiagnostik bei AD-Patienten. rS02 ist bei der Diagnose und Behandlung von Epilepsie weit verbreitet [25]. Derzeitige Studien zeigen, dass sich rS02 vor, während und nach einem Anfall in unterschiedlichem Maße verändert hat [26-27], aber die Auswirkungen von Epilepsie auf B-rS02 sind noch nicht gemeldet worden und weitere Untersuchungen sind erforderlich.Diabetes kann mit der Migration der Erkrankung mikrovaskuläre strukturelle und funktionelle Veränderungen im Gehirn einhergehen. Die Studie ergab, dass Diabetes zu einer Verengung und Kontraktion der kleinen intrakraniellen Arterien führen kann, eine geschädigte diastolische Funktion [28] und eine verminderte autonome Regulation der Gehirngefäße [29]. Die cerebrovasculare Struktur ist beschädigt und die Stabilität des Gehirnblutflusses ist gestört, was zu einer unzureichenden Mikrozirkulationsinfusion führt, die sich möglicherweise als verminderte rS02 manifestiert.Frühere Studien verwendeten die zentrale venöse Sauerstoffsättigung (Scv02) zur Beurteilung des Gehirnsauerstoffzustands bei Diabetikern. Allerdings spiegelt Scv02 hauptsächlich das Gesamtsauerstoff-Gleichgewicht wider. Sudy et al [33] gruppierten 139 Patienten mit Herzchirurgie nach Vorgeschichte von Diabetes und untersuchten die Korrelation zwischen Scv02 und B-rS02 und zeigten, dass Scv02 bei Patienten mit anästhesie induziertem Prädiabetes im normalen Bereich lag, während B-rS02 signifikant um [(60,4 + 8,1)% gegenüber (67,2 ± 7,9)% reduziert wurde. P<0.05]; Bei Nicht-Diabetikern war eine bessere Korrelation zwischen Scv02 und B-rS02 (r = 0,52, P < 0,001), während Diabetes zu einer weniger signifikanten Korrelation zwischen B-rS02 und SevO2 führte. Im Vergleich zu Scv02 ist B-rS02 vorteilhaft für die frühzeitige Erkennung von insuffizienter Hirnfusion bei Diabetikern. Studien von Chen Zhoya et al [4] beobachteten eine Verringerung von B-rS02 auf beiden Seiten der vorfrontalen und rechten Seiten bei Diabetikern, die signifikant mit dem Verlauf und dem Auftreten von Komplikationen korreliert. Ob B-rS02 den Schweregrad der Diabetes widerspiegeln kann, muss noch untersucht werden. Die Studie von Liu Wei Equal [35] beobachtete keine Auswirkungen von Diabetes auf B-rS02 bei älteren Patienten, was darauf hindeutet, dass eine große Probe von prospektiven, kontrollierten Studien erforderlich ist, um die Auswirkungen von Diabetes auf B-rS02 weiter zu untersuchen, und unterstützt die Studie von B-rS02, die von Verwirrungsfaktoren wie Alter und höherer Anzahl von Grunderkrankungen beeinflusst werden kann.Nierenerkrankungen und B-rSO2Die Studie ergab, dass Veränderungen in der Struktur und Funktion des Gehirns bereits in den frühen Stadien der chronischen Nierenerkrankung (CKD) beobachtet werden können und dass Gehirnabnormalitäten und kognitive Defekte mit dem Schweregrad der CKD fortschreiten, was schließlich zu schweren Erkrankungen des zentralen Nervensystems wie Demenz, Schlaganfall und häufiger bei Patienten mit Hämodialyse (HD) führen kann.Studien haben gezeigt, dass die B-rS02 bei Patienten mit HD deutlich sinkt als bei gesunden Menschen, und dass die B-rS02 bei Patienten mit HD sogar niedriger ist als bei Patienten mit Peritonealdialyse [37], was möglicherweise mit einer schlechteren Nierenfunktion bei Patienten mit HD verbunden ist, und dass die Hämodialyse selbst Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem hat. Akuter Blutverlust und Flüssigkeitstransfest während der Dialyse können Gehirnödem verursachen und die Hirnfusion beeinflussen [38]; Patienten mit HD haben häufig eine metabolische Säurevergiftung, die die Hämoglobin-Sauerstoffaffinität verringert, was zu mikrozirkulierendem Sauerstoffmangel führt [39]; Darüber hinaus haben HD-Patienten häufig Hirnathrophie [40] und eine Zunahme der cerebrospinalen Flüssigkeit, so dass der rS02-Detektor die Intensität des nahen Infraroten Lichts verringert. Dies könnte die Hirnfusion bei Patienten mit HD verändert haben und die Überwachung von rS02 beeinflussen. Studien von Okawara et al [41] ergaben, dass niedrige B-rSO2 unabhängig von den pH-Werten, dem Verlauf der Krankheit, den Serumalbin- und Hämoglobinkonzentrationen von HD-Patienten assoziiert war. Der pH-Wert beeinflusst den Gehirnblutfluss, indem er den Zustand der Streuung der Gehirnarterien verändert, so dass der Zusammenhang zwischen B-rS02 und dem pH-Wert durch Veränderungen in der Sauerstoffversorgung erklärt werden kann. Der genaue Mechanismus, durch den Serum-Albin die Gehirnsauerstoffversorgung verbessert, ist unklar, und Wissenschaftler haben beobachtet, dass Serum-Albin einen positiven Zusammenhang mit dem lokalen Gehirnblutfluss bei Patienten mit Leberzirrhose hat [42], aber weitere Untersuchungen sind erforderlich. Shindo et al. [1] Studien ergaben, dass eine erhöhte rS02 beobachtet werden kann, medizinisch verursachte Veränderungen in der Gefäßphysiologie und der peripheren Hemodynamik, eine der Ursachen für die Schädigung von B-rS02 bei HD-Patienten sein könnten, und dass die langfristigen Auswirkungen der Fistelschließung auf B-rS02 weitere Untersuchungen erfordern.
Lebererkrankungen und B-rSO2
Frühere Studien stellten fest, dass die NIRS-Überwachung von rSO2 nicht für Patienten mit Leber-Gallen-Chirurgie geeignet ist, da die Absorption von nahem Infrarotlicht durch Hyperbilinämie zu falschen niedrigen rS02-Messwerten führen kann, ohne die Gehirnsauerstoffversorgung zu beeinträchtigen [44], während Studien von Murphy et al. [45] die B-rS02-Veränderungen bei Patienten mit Bauchspeicheldrüsechirurgie und während der Operation feststellten, dass hohe Bilibunspiegel die B-rS02-Messwerte beeinflussen, aber nicht die Überwachung der Anästhesieinduktion und der rS02-Veränderungen während der Operation beeinflussen.Atemwegserkrankungen und B-rSO2Atemwegserkrankungen kombinieren Hypoxiämie mit C02-Akkumulation und haben komplexe Auswirkungen auf die Hemodynamik des Gehirns. Chronische Hypoxiämie führt zu einer cerebrovascularen Reaktionsschädigung [46] und beeinflusst die Hirnfusion. Die schützende Wirkung der Hypocarbonatämie durch die Erhöhung des Gehirnblutflusses durch Erweiterung der Gehirngefäße kann durch anhaltende Hypokarbonenexposition allmählich abnehmen und ein gewisses Maß an Gehirnsauerstoffmangel kann auf lange Sicht auftreten, das sich als eine Verringerung von rS02 manifestieren kann [47].
Überwachungsgeräte, Überwachungspositionen und andere FaktorenSchneider et al. [1] verwendeten NIRS-rSO2-Geräte verschiedener Hersteller für die gleichen Neugeborenen, und die Ergebnisse zeigten, dass es deutliche Unterschiede in den Messergebnissen verschiedener rS02-Überwachungsinstrumente gab, die eine maximale Variabilität von 12,66% erreichten, was möglicherweise auf die unterschiedlichen Behandlungsalgorithmen und Instrumentenkalibrierungsstandards von verschiedenen Herstellern zurückzuführen war. Studien von Hirasawa et al. ergaben, dass Veränderungen des Blutflusses in der frontalen Haut auch B-rSO2 beeinflussen können und nicht von der Entfernung der Lichtquelle zum Detektor (15 bis 30 mm) beeinflusst werden können. Eine weitere Studie ergab, dass B-rS02 deutlich höher als die Elektrode in der oberen Front, wenn die Überwachungselektrode in der unteren Front platziert wurde. Darüber hinaus haben andere Studien beobachtet, dass durch thermischen Stress ausgelöste Überbelüftung und Hypocarbonatämie zu einer Verringerung des Gehirnblutflusses führen können, während die Gehirnmetabolismus erhöht wird und B-rS02 geschädigt werden kann [51-52]Zusammenfassend ist rS02 als ein nicht-invasives, Echtzeit-und einfaches Gehirnsauerstoffangebot und -nachfrage-Gleichgewicht-Monitor von großer Bedeutung für die Leitung der klinischen Praxis. B-rS02 ist nicht nur die Referenz für die dynamischen Veränderungen von rS02 während der Operation, sondern enthält auch Informationen über eine Vielzahl von Erkrankungen und Schweregraden wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, neurologische Erkrankungen, Diabetes, Nierenerkrankungen, Lebererkrankungen und Atemwegserkrankungen. Kliniker sollten die Einflussfaktoren von B-rS02 in vollem Umfang berücksichtigen, die Reduzierung von rS02 durch physiologische, pathologische und apparatische Faktoren identifizieren und rS02 anwenden, um die Vorbeugung schwerer Komplikationen durch die Schichtung des prognostischen Risikos eines chirurgischen Patienten zu unterstützen.MOC-Serie Gehirngewebe Sauerstoffgesättigung Monitor durch nicht-invasive, Echtzeit kontinuierliche Überwachung der Gehirnsauerstoffgesättigung, rechtzeitige Erkennung von Gehirnsauerstoffmangel und anderen Problemen, medizinisches Personal helfen, frühzeitige Interventionen und die Optimierung der Behandlung. Seine hohe Empfindlichkeit und Spezifizität gewährleisten die Genauigkeit der Überwachungsdaten, reduzieren Komplikationen während und nach der Operation und erhöhen die Patientensicherheit. Weit verbreitet in Herzchirurgie, Hirnchirurgie, Intensivpflege und anderen Szenarien verwendet, um nicht nur das Leben und die Gesundheit der Patienten zu gewährleisten, sondern auch die Sicherheitsqualität und das medizinische Niveau des Krankenhauses zu verbessern.
