重度脑外伤后动态监测局部脑氧饱和度的临床意义

卢维新，侯博儒，王登峰，王刚，白若冰，严贵忠，王栋，李瑞豪，薛鑫，任海军

兰州大学第二医院神经外科，甘肃兰州市 730000

全世界每年有5000 多万人患有脑外伤(traumatic brain injury,TBI)，约50%的人在一生中可能遭受一次或多次TBI。中国人口众多，使得TBI成为我国一个主要的公共健康问题[1]。TBI已经成为三种最常见的死亡原因之一[2]，多见于年轻人，主要影响富有劳动力的年轻男性[3]，给社会及家庭带来巨大经济负担[4]。重度脑外伤(severe traumatic brain injury,sTBI)进展快，病情复杂，经积极救治仍有60%左右预后不良。近25年内，sTBI的死亡率下降不明显，保持在35%左右[5]。

sTBI后，体内出现能量代谢紊乱、大量氧自由基释放和细胞凋亡等，引起脑组织不同程度缺血缺氧、变性坏死等[6‐7]；脑低灌注可导致氧合减少，进一步加重神经损伤[8]。近红外光谱(near‐infrared spectroscopy,NIRS)技术是一种运用无创方法评估局部脑组织氧合状况的设备[9]，局部脑氧饱和度(cerebral tissue oxygen saturation,SctO2)是反映脑内氧供给和消耗平衡的指标。利用NIRS 技术实时监测SctO2，具有较高的时间分辨率和空间分辨率[10‐12]。

引起SctO2改变的因素较多，脑外组织对信号的干扰是其中之一。因前额肌肉少，对SctO2影响小，故临床多只监测额部SctO2[13]，限制了临床应用[14]。NIRS 较多应用于各种心脏或大血管围手术期，显示维持正常脑氧合水平与良好的神经功能预后相关[15]。一般认为，SctO2低于50%或比基线值减少超过20%为脑局部缺氧[10]。较高的SctO2与TBI继发性损伤后较好的预后相关[16]。神经重症监护中，SctO2越高，神经功能预后越好[17‐18]。

本研究动态观察sTBI后双前额SctO2与颅内压(in‐tracranial pressure,ICP)、脑灌注压(cerebral perfusion pressure,CPP)、格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale Score,GCS)，以及伤后6个月格拉斯哥预后评分(Glasgow Outcome Score,GOS)的相关性，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2017年12 月至2019年1 月在兰州大学第二医院神经外科住院的sTBI患者33例。患者一般资料见表1。根据头颅CT确定诊断[19]。

纳入标准：①年龄18～65 岁；②闭合性脑外伤，前额无皮肤损伤或肿胀，无解剖结构的严重破坏；③受伤至入院时间＜24 h；④GCS 3～8 分；⑤既往无颅脑手术、颅内大动脉血管和颅内肿瘤史；⑥接受脑室型颅内压探头植入术；⑦接受严格重症监护≥1 周，无明显颅内感染。

排除标准：①双侧瞳孔散大、脑疝晚期、脑干功能衰竭；②严重多发性损伤，无法耐受手术；③手术损伤前额，如前额去骨瓣或前额手术入路。

表1 患者一般资料

本研究经兰州大学第二医院伦理委员会批准，家属均签署知情同意书。

1.2 监测及治疗方法

所有患者参照美国颅脑创伤临床救治指南第4版[20]管理。持续心电监测，每2 小时评估神志、瞳孔变化，入院后1、3、5、7 d 复查头颅CT，并根据病情及监测变化随时行头颅CT。监测期间手术的患者术后继续监测。至少持续监测7 d。

SctO2监测采用MT‐2000系列监护仪(FORE‐SIGHT)，监测探头置于两侧前额发际前缘距眉弓1～2 cm，每6小时记录1次[21]。

ICP监测采用82‐6635型颅内压监护仪(美国COD‐MAN公司)，在入院2 h内完成探头植入术，每小时记录1次[22]。

采用有创血压监测每2小时记录1次血压。

CPP=平均动脉压-ICP

采用EMS‐9U 经颅多普勒超声仪(深圳德力凯公司)监测脑血流，采用2 MHz 脉冲多普勒探头，对高度怀疑有脑血管痉挛的患者随时监测[23]。

1.3 预后评估

伤后6 个月时，所有患者由有经验的神经外科医生进行电话随访，采用GOS[24]进行评估：5 分表示恢复良好；4 分表示中度残疾；3 分表示重度残疾；2 分表示植物状态；1 分表示死亡。将患者根据随访结果分为预后不良组(1～3 分,n=21)和预后良好组(4～5 分,n=12)。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0 统计软件进行统计学分析，对结果进行正态性检验，采用M(QL,QH)和()进行描述，侧间比较采用配对样本t检验。对主要损伤侧Sc‐tO2、损伤对侧SctO2、ICP、CPP、GCS 和GOS 分别进行线性回归与相关性分析。双侧检验，显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 SctO2变化

主要损伤侧与损伤对侧SctO2随时间变化趋势相似，主要损伤侧SctO2显著低于损伤对侧；SctO2在入院后第3天最低，随后逐渐升高。见表2。

预后不良组主要损伤侧SctO2为58.59%(57.00%,60.08%)，低于预后良好组63.38%(61.85%,67.32%)(Z=-3.78,P＜0.001)；预后不良组损伤对侧SctO2为63.14%(61.79%,64.84%)，低于预后良好组69.15%(67.77%,73.59%) (Z=-4.34,P＜0.001)。2例损伤对侧SctO2较低，分别为54.33%和57.07%，这2例患者受伤后6个月内死亡。

2.2 相关性分析

主要损伤侧SctO2和损伤对侧SctO2均与ICP 呈负相关(r=-0.935,P＜0.001)(r=-0.857,P＜0.001)，线性方程式分别为Y=-0.8267X+66.208(R2=0.872),Y=-0.5637X+53.155 (R2=0.734)。主要损伤侧SctO2和损伤对侧SctO2均与CPP 呈正相关(r=0.941,P＜0.001)(r=0.879,P＜0.001)，线性方程式分别为Y=1.1438X+7.4825 (R2=0.886),Y=0.7943X+9.6263 (R2=0.773)。主要损伤侧SctO2与GCS 呈正相关(r=0.727,P＜0.001)，线性方程式为Y=0.3481X-14.921 (R2=0.529)。主要损伤侧SctO2与GOS 呈正相关(r=0.738,P＜0.001)，线性方程式为Y=0.2647X-12.939 (R2=0.545)。

3例患者在12 h内SctO2急剧下降。结合病史、症状、头颅CT 疑似脑血管痉挛，最后通过经颅多普勒超声确诊(图1)。

图1 典型患者经颅多普勒超声

3 讨论

对于sTBI患者的管理，有创ICP 监测是基础[25]，金标准是置于侧脑室的脑室型ICP 监测，它既能监测ICP，又能排出脑脊液，有监测和治疗双重作用。sT‐BI后，脑血流、脑灌注、脑代谢、脑氧利用都会发生改变[26]，引发继发性脑损伤。

sTBI后，即使ICP 和CPP 正常，也会出现脑缺氧，并在缺氧一段时间后出现ICP 变化，有时甚至无ICP 改变，因此单纯ICP 监测不足或相对滞后[27]。多模态监测可早期识别损伤部位及周围的病理生理变化，在不可逆损伤发生之前发现并给予个体化精准治疗。NIRS 是一种测量大脑SctO2的方法，可以有效监测sTBI后脑组织氧合状况[28]，是多模态监测的重要部分之一，对sTBI后脑代谢评估具有重要临床意义[29]。

本研究显示，损伤区域的缺氧较损伤对侧严重，SctO2越低预后越差。以前有研究表明[30]，较低的入院GCS 与较差的GOS 关系密切。Vilke 等[31]发现，NIRS在预测sTBI患者死亡率方面比GCS 更准确。本研究也显示，主要损伤侧SctO2与GOS 的相关系数也略高于GCS。Highton等[32]发现，NIRS监测值与ICP、CPP表现出一致性，与本研究结果相同。

表2 双侧SctO2的变化(%)

Padhy 等[33]的研究显示，SctO2双侧或单侧下降20%或单侧绝对值低于50%，高度考虑脑血管痉挛。本组病例少，仍需进一步研究。

虽然NIRS测量SctO2已在临床应用，但缺乏诊断或及评估的临界值。心脏外科及大血管手术中SctO2低于60%与不良预后有关[34]。本研究是单中心研究，且样本量较少。需要进一步验证。