早期监测脑氧饱和度及脑血流参数在脓毒性休克患儿预后中的意义

高刘炯 李小磊 宁文慧 苏 军 金志鹏

郑州大学附属儿童医院 河南省儿童医院 郑州儿童医院PICU（河南郑州 450018）

儿童脓毒症是由感染引起的全身炎症反应，脓毒性休克是脓毒症进展至最严重的阶段，也是儿科危重症死亡的主要原因之一。脓毒性休克的基本病理特征为持续性低血压、伴随低灌注或器官功能障碍等[1-2]，因此动态监测血流动力及氧代谢指标，选择评价组织灌注、缺氧情况及循环状态的合理指标，对于指导脓毒性休克的液体复苏、治疗及预后判断具有重要意义。近红外光谱（near infrared reflectance spectroscopy，NIRS）技术以其无创、便捷等优点直观、实时地连续性监测脑组织氧饱和度及脑血流状况，广泛应用于脓毒症、儿童心肺复苏等多种疾病[3-5]。但国内外关于脓毒性休克患儿脑组织氧合情况与预后的相关研究较少，本研究旨在通过NIRS 技术监测脓毒性休克患儿脑血氧参数变化以评估其脑氧合和血流状况，通过分析脑氧合参数与血流动力学等指标的关系，初步分析其在脓毒性休克患儿预后评估中的应用价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以2017 年10 月—2019 年10 月郑州儿童医院PICU 收治的脓毒性休克患儿作为研究对象。纳入标准：①年龄3个月～10岁；②符合《儿童脓毒性休克（感染性休克）诊治专家共识（2015版）》中关于脓毒性休克的诊断标准[6]；③患儿监护人同意纳入研究并签署知情同意书。排除标准：①有自身免疫性疾病者；②严重肝肾功能不全者；③有遗传代谢性疾病者；④有恶性肿瘤等重大疾病者。本研究获郑州大学附属儿童医院医学伦理委员会批准（No.2017-0701）。

入选研究对象根据入住PICU 后28 天预后情况分为生存组和死亡组。其中死亡组患儿均因脓毒症休克治疗失败或脓毒症休克导致多器官功能障碍或功能不全而死亡，平均死亡时间为（23.8±6.3）天。比较两组临床资料、血流动力学参数、血乳酸及脑血氧参数的差异，以分析其对预后的评估价值。

1.2 方法

1.2.1 临床资料收集 收集患儿的一般资料，包括性别、年龄、基础疾病等情况；入院即刻血常规、血气分析等实验室检查结果。

1.2.2 急性生理与慢性健康评分 入住ICU 即刻采用急性生理功能和慢性健康状况评分系统Ⅱ（APACHE Ⅱ）分别从急性生理学、年龄、慢性健康状况3 个方面对所有患儿进行评分，分值越高提示病情越严重。

1.2.3 全身性感染器官功能衰竭评分（SOFA）入住ICU即刻采用SOFA评分量表对所有患儿进行评分，评分越高，预后越差。

1.2.4 血流动力学参数监测 分别于入住即刻和初始复苏治疗6 小时后，行桡动脉放置导管监测平均动脉血压（MAP）；颈内静脉放置双腔导管泵入血管活性药物并持续监测中心静脉血氧饱和度（ScvO2）和中心静脉压（CVP）。

1.2.5 血乳酸水平监测 分别于入住ICU 即刻和6小时采集静脉血5 mL，采用GEM premier 4000全自动血气分析仪检测血乳酸水平。

1.2.6 脑血氧参数监测 应用TSAH-100型近红外组织血氧无创检测仪（合肥安恒光电有限公司）检测脑氧合饱和度（rScO2）、脑血流状况指标：氧合血红蛋白浓度变化（ΔO2Hb）和还原血红蛋白浓度变化（ΔHHb）以及血红蛋白浓度指数（THI）。连续监测6小时（初始复苏治疗开始，监测6 小时），分别记录每小时末的监测数值。

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0 统计软件进行数据处理。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两组间比较采用两独立样本t 检验；非正态分布计量资料以中位数（四分位数范围），组间比较采用Wilcoxon 秩和检验。多次（≥3 次）测量的数据组间比较采用重复测量的方差分析。计数资料以例数（百分比）表示，组间比较采用χ2检验。两变量间相关性分析采用Pearson 相关性检验。采用受试者工作特征曲线（ROC）曲线下面积（AUC）、灵敏度和特异度检测各脑血氧参数对脓毒性休克患儿预后的预测价值。以P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

共纳入50 例患儿，男31 例、女19 例，年龄范围1～11岁，中位年龄为4岁。入PICU 28天后，20例患儿因脓毒症休克相关因素死亡，30例患儿存活。死亡组患儿APACHE Ⅱ评分及SOFA 评分显著高于生存组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 血流动力学参数及血清指标比较

入住ICU 即刻，生存组与死亡组的MAP、CVP，ScvO2及血乳酸水平差异均无统计学意义（P>0.05）。初始复苏治疗6 小时后，与生存组相比，死亡组MAP、CVP 和ScvO2均显著降低，差异有统计学意义（P<0.05），而血乳酸水平组间差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

2.3 脑血氧参数的动态变化

生存组及死亡组患儿脑血氧参数rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb 和THI 随治疗时间变化的差异有统计学意义（P<0.05），均呈上升趋势。初始复苏治疗后，生存组患儿rScO2和THI 随时间上升较快，显著高于死亡组（P<0.05），而两组间ΔO2Hb、ΔHHb差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

2.4 脑血氧参数与血流动力学及血清指标相关性分析

rScO2、ΔO2Hb 与ScvO2均呈显著正相关（r=0.433、0.290，P=0.002、0.041），与MAP、CVP、血乳酸水平无相关性（r=-0.192～0.256，P>0.05）；THI与血乳酸水平呈显著负相关（r=-0.446，P=0.001），与MAP、CVP、ScvO2无相关性（r=0.190～0.244，P>0.05）；ΔHHb与MAP、CVP、ScvO2、血乳酸均无相关性（r=-0.132～0.072，P＞0.05）。

表1 两组患儿一般资料比较

表2 两组患儿血流动力学参数及血清学指标比较()

表2 两组患儿血流动力学参数及血清学指标比较()

表3 NIRS监测脑组织血氧参数的动态变化()

表3 NIRS监测脑组织血氧参数的动态变化()

注：1) F时间=74.23，P<0.001，F时间×组间=5.45，P<0.001；2) F时间=112.33，P<0.001，F时间×组间=1.97，P=0.167；3) F时间=80.55，P<0.001，F时间×组间=1.44，P=0.236；4) F时间=58.57，P<0.001；F时间×组间=3.96，P=0.048

2.5 ROC曲线分析

采用ROC 曲线分析初始复苏治疗6 小时rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb 和THI 对脓毒性休克患儿预后的诊断价值，结果显示，rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb和THI诊断脓毒性休克患儿预后的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.765、0.642、0.608和0.718。见图1、表4。

图1 ROC 曲线分析脑血氧参数对脓毒症休克儿童预后诊断价值

表4 ROC曲线分析结果

3 讨论

脓毒性休克往往伴随有重要脏器灌注不全，抢救不及时常会造成患儿多器官功能受损甚至危及生命，其中脓毒症相关性脑病是最常见的并发症之一，其原因可能是脑循环改变所致的脑灌注压不足及脑缺氧[7-8]。因此监测脑组织的氧代谢及血流动力学的变化对脓毒性休克患儿的治疗及预后至关重要。近年来，临床上常采用稳态的NIRS技术，无创、实时连续的监测脑血氧参数rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb和THI等，评估患者脑氧供需求平衡和脑血流动力学的变化，指导临床救治。研究表明，NIRS技术监测rScO2在颅脑外伤、脑血管疾病、认知障碍、脓毒症相关性脑病等疾病的临床诊治过程中广泛引用，取得了非常重要的临床价值[5]。相关研究指出，rScO2检测可早期识别部分继发性损伤，判断疾病的严重程度并预测结局[9]。心血管手术过程中监测并维持rScO2，能够减少术后认知功能障碍的发生[10]。NIRS监测脑氧合指标rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、ΔcHb 和THI 可较准确地预测心肺转流术心脏瓣膜置换术患者缺血性脑损伤的发生[11]。而且NIRS 监测rScO2对休克患者的预后具有一定的预测价值[12]。现有研究大多数集中在NIRS监测rScO2在临床疾病中的应用，目前国内外关于NIRS技术监测脑组织血氧变化与脓毒性休克患儿预后关系的临床研究较少。

在NIRS 的检测指标中，rScO2主要反映局部组织混合静脉的血氧饱和度，主要反映脑氧消耗代谢情况[13-14]；ΔO2Hb和ΔHHb是血液中氧合血红蛋白和还原血红蛋白的变化量，主要反映脑血流状况[15]，而THI 可间接反映组织总血红蛋白的浓度[16]。相关研究指出rScO2与ScvO2显著相关，可通过连续性检测rScO2评估ScvO2，有利于脓毒性休克患者的预后判断[17]。也有研究发现脓毒性休克患儿rScO2低于非休克患儿，死亡患儿rScO2低于存活患儿，NIRS 监测rScO2有助于辅助判断预后[18]。但有研究指出在脓毒性休克48 小时内，rScO2与血压、心率、血红蛋白浓度、血乳酸水平及ScvO2无明显相关性，而48～144小时，rScO2与ScvO2呈正相关[18]。本研究Pearson相关性分析发现初始复苏治疗6 小时，rScO2、ΔO2Hb 仅与ScvO2呈正相关，与MAP、CVP、血乳酸水平无明显相关性；THI 仅与血乳酸水平呈负相关，其余各指标之间无明显相关性。这一结论与现有研究结果不完全相同，可能是因为rScO2受多种因素的影响，个体间差异较大，也可能是不同研究中监测时间点的不同所致。有研究提示脑血流动力学指标中动态脑血管自动调节功能受损及脑rScO2<60%是感染性休克患者28天死亡的独立预测因素[19]，提示感染性休克患儿复苏过程中脑氧供与氧耗间的总体不均衡和预后较差相关，因此可作为感染性休克除血压、心率、氧饱和度之外的常规检测指标。但脑部循环状态的改变不仅包括脑血氧饱和度的变化，同时也包括了脑缺血及脑血流状况的变化等，且rScO2的变化与血红蛋白浓度变化、血流状况等有关。因此本研究在现有研究基础之上进一步探讨了rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb 和THI 等指标在脓毒症休克患儿预后中的价值，结果发现初始复苏治疗6小时后，死亡组患儿rScO2、和THI显著低于生存组，ΔO2Hb、ΔHHb在两组间无显著差异。ROC曲线分析发现，rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI 诊断脓毒性休克患儿预后的AUC分别为0.765、0.642、0.608、0.718，rScO2、THI 的诊断灵敏度均低于ΔO2Hb、ΔHHb，但特异度较高。结果提示rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI 对脓毒性休克患儿的预后均具有一定的判断价值。但单一指标具有一定的局限性，后续研究中应纳入NIRS 监测的多个指标及其他临床指标进行综合评价，以提高脓毒症休克患儿预后的判断准确性。

综上所述，NIRS 监测早期脑血氧参数rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI对脓毒性休克患儿的预后判断具有一定的价值。本研究仅评估了初始复苏治疗6 h的脑血氧参数rScO2、ΔO2Hb、ΔHHb、THI的变化对预后的判断，未进行多时间点的动态复查；同时本研究样本量较小，需要大样本随机对照临床试验进一步分析验证NIRS技术判断脓毒症休克患儿预后的准确性。