脑氧饱和度监测在高原地区儿童腹腔镜手术中的脑保护作用观察

边巴旺堆, 赤 列, 扎西云丹, 张建磊, 罗兴晶, 2

(1.西藏自治区日喀则市人民医院 麻醉科, 西藏 日喀则, 857000;2.复旦大学附属儿科医院 麻醉科, 上海, 201102)

腹腔镜手术具有手术创伤小、安全性高、术后恢复期短等优点，但手术过程中建立气腹和患者体位导致的病理生理改变会使得麻醉管理复杂化，尤其是儿童术后易出现多种并发症[1-2]。术后认知功能障碍(POCD)是外科手术后较常见的神经系统并发症，易影响患儿康复进程，严重时还可导致死亡[3]。S-100β蛋白是一种具有神经组织特异性的酸性钙结合蛋白，其蛋白水平与神经系统损伤程度呈正相关，可间接反映神经胶质细胞受损程度，早期发现术后脑损伤[4]。脑氧饱和度(rSO2)反映了脑组织供氧与氧耗之间的平衡变化，儿童由于自身生理特点不耐受缺氧，临床监测rSO2能及时判断患儿脑部氧合情况[5]。高原地区低氧分压状态下更应避免儿童围术期发生缺氧情况而造成神经损害，因此在高原地区儿童麻醉过程中监测rSO2尤为重要。本研究探讨了rSO2监测对高原地区儿童腹腔镜手术POCD及S-100β蛋白的影响，以期为高原地区儿童围术期的神经功能保护提供指导依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究在医院伦理学委员会监督下进行，选取2019年3—7月在日喀则人民医院(海拔3 850 m)择期进行腹腔镜手术的68例儿童为研究对象，其中男39例，女29例，年龄4～13岁，平均(8.17±2.43)岁，美国麻醉医师协会(ASA)分级为Ⅰ级36例, Ⅱ级32例。纳入标准: ① 来自高原地区(海拔≥1 000 m)的患儿; ② ASA分级为Ⅰ～Ⅱ级，在本院择期行全身麻醉手术治疗，手术过程顺利者; ③ 对本次治疗所用药物无过敏史者。排除标准: ① 神经系统发育异常者; ② 近期有阿片类药物使用史者; ③ 无法配合完成手术前后的认知功能、神经功能及生活质量评估者。按照自愿原则将患儿分为研究组和对照组，每组34例。本研究已征得患儿及家属同意，且家属均已签署知情同意书。

1.2 方法

所有患儿术前均未使用任何药物。患儿进入手术室后常规监测无创动脉血压、心电图、脉搏血氧饱和度。应用近红外光谱学技术(NIRS)[6]持续监测患儿rSO2: 用脱脂酒精棉球擦拭患儿额头，将探头粘贴于患儿左或右前额部，实时测定并记录rSO2基础值，持续监测，若rSO2值下降可通过提高吸入氧气浓度、调节呼吸参数等方法改善。2组患儿术前30 min均行0.02 mg/kg阿托品(安徽国森药业有限公司，国药准字H34020898)肌肉注射。

对照组患儿采取全凭静脉麻醉方式，术前准备完毕后，应用2～3 mg/kg丙泊酚(河北一品制药有限公司，国药准字H20093542)实施诱导麻醉。研究组患儿依次注射0.1 mg/kg维库溴铵(山西普德药业股份有限公司，国药准字H20063121)与2 μg/kg芬太尼(江苏恩华药业股份有限公司，国药准字H20143314)，待肌肉松弛后，行气管内插管。2组均建立10 mmHg CO2气腹，麻醉维持使用瑞芬太尼0.1～0.5 μg/(kg·min)、丙泊酚4～6 mg/(kg·h), 持续静脉泵注。手术完成后，停止瑞芬太尼、丙泊酚静脉泵注，静脉注射8 μg/kg氢吗啡酮进行术后镇痛，将患儿送入麻醉复苏室，待患儿药物残余作用消失，恢复正常反射，之后进行持续监测治疗。

1.3 观察指标

① rSO2: 观察2组患儿入室时(T0)、面罩吸氧后(T1)、气腹前(T2)、气腹30 min后(T3)、气腹结束时(T4)时点的rSO2。② 简易智能量表(MMSE)评分[7]: 分别于术前和术后1、3 d时采用MMSE评定2组患儿认知功能。MMSE最高评分为30分，评分27～30分为正常，评分21～26分为轻度认知功能障碍，评分10～20分为中度认知功能障碍，评分≤9分为重度认知功能障碍。③ 血清S-100β蛋白水平: 分别于术前和术后1、3 d时检测患儿血清S-100β蛋白水平。将常规检验的残余血液标本以3 000 转/min离心3 min, 收集上层血清，放置于-20 ℃冰箱中待测，使用中枢神经特异性蛋白(S-100β)检测试剂盒(免疫荧光法)(长沙协大生物科技有限公司，湘械注准20202400085)检测S-100β水平(检测范围80～10 000 ng/L)。④ POCD发生率: 比较2组患儿的POCD发生率。MMSE评分27～30分为正常, <27分为认知功能障碍(21～26分为轻度, 10～20 分为中度, 0～9分为重度)。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 2组不同时点rSO2比较

2组T4时点rSO2均大于T0、T1、T2、T3时点，T3时点rSO2均大于T0、T1、T2时点, T2时点rSO2大于T0时点，差异有统计学意义(P<0.05); 2组T2时点rSO2与T1时点比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组T1时点rSO2与T0时点比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组间不同时点的rSO2比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组不同时点rSO2比较 %

2.2 2组不同时点MMSE评分比较

2组术后1、3 d时MMSE评分均低于术前，术后3、7 d时MMSE评分均高于术后1 d时，术后7 d时MMSE评分均高于术后3 d时，差异有统计学意义(P<0.05); 2组术后7 d 时MMSE评分与术前比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组间不同时点的MMSE评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 2组不同时点MMSE评分比较 分

2.3 2组不同时点S-100β蛋白水平比较

2组术后1、3 d时S-100β蛋白水平均高于术前，术后3、7 d时S-100β蛋白水平均低于术后1 d时，差异有统计学意义(P<0.05); 2组术后7 d时S-100β蛋白水平与术前比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组间不同时点S-100β蛋白水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 2组不同时点S-100β蛋白水平比较 ng/L

2.4 2组POCD发生情况比较

研究组POCD发生率为8.82%(3/34), 对照组POCD发生率为5.88%(2/34)。2组POCD发生率比较，差异无统计学意义(χ2=0.216,P=0.642)。

3 讨 论

儿童腹腔镜手术近年来发展迅速，部分手术已有取代经典开腹手术之势，但儿童解剖生理特点与成人不同，其腹腔较小，使用器械要求更精细，操作技术要求较高，否则建立气腹时易引发并发症，造成患儿脑损伤，主要表现为POCD[8]。高原地区海拔较高，气压相对平原地区下降，空气中氧含量低，人体的呼吸系统、循环系统、血液系统均发生适应性改变，儿童因生理、心理发育都未成熟，手术难度更高[9]。因此，临床对高原地区儿童行腹腔镜手术时需加强呼吸循环及脑功能监测，以防POCD的发生。但高原地区低氧分压状态下儿童围术期rSO2是否与平原地区一致尚未明确，本研究对高原地区(海拔3 850 m)的日喀则人民医院收治的68例全身麻醉下腹腔镜手术患儿行rSO2监测，并观察患儿POCD发生情况及S-100β蛋白水平变化，旨在为高原地区儿童围术期神经功能保护提供依据。

POCD的病因及发病机制目前尚未完全明确，但相关研究[10]表明，POCD患者除在影像学、电生理学及神经心理学等方面有所改变外，生物学标志也有改变。已有报道[11]证实，术中低rSO2与POCD的发生密切相关，儿童由于中枢神经系统及内分泌系统发育不完全，POCD发生率较高，因此在患儿手术过程中需实时监测rSO2, 以便及时调控，避免患儿发生神经系统并发症。rSO2监测是采用红外光谱学方法对大脑局部区域混合血液进行氧饱和度测定，从而评估脑组织脑代谢状况的方法，已被广泛应用于心脏外科、神经外科及围术期麻醉管理领域，对于监测颅脑创伤、蛛网膜下腔出血后脑灌注受损情况和指导维持脑灌注压及过度通气治疗具有重要作用[12]。rSO2可反映脑氧供需间的平衡变化，二者不匹配会导致大脑缺血或缺氧，导致不良预后[13]。WAGENAAR N等[14]研究表明，对患儿持续进行rSO2监测可避免围术期缺氧导致的脑损伤，能有效改善早期预后。本研究结果显示, 2组内不同时点rSO2差异显著，说明监测rSO2可充分反映患儿术中脑组织氧合变化。同时, 2组患儿术后1、3 d 时MMSE评分均低于术前，术后3 d时MMSE评分均高于术后1 d时，差异有统计学意义(P<0.05), 与高燕春等[15]研究结果相似，说明儿童腹腔镜手术可导致认知功能降低，围术期持续监测并调控rSO2在一定范围内可减少POCD的发生。

S-100β蛋白是一种生物学标志，属于酸性钙结合蛋白之一，主要存在于中枢神经系统各部的星状神经胶质细胞的胞液中，当中枢神经系统细胞损伤时S-100β蛋白从胞液中渗出进入脑脊液，突破受损的血脑屏障进入血液，因此血液中S-100β蛋白水平升高是中枢神经系统损伤的特异和灵敏的生化标志[16]。本研究结果显示, 2组术后1、3 d时S-100β蛋白水平均高于术前，术后3 d时S-100β蛋白水平均低于术后1 d时，差异有统计学意义(P<0.05), 与梁仁芮等[17]研究结果基本一致，充分说明持续监测并调控rSO2可降低术后S-100β蛋白水平，起到一定的脑保护作用。本研究结果还显示，研究组与对照组的POCD发生率均较低，差异无统计学意义(P>0.05), 说明在高原地区儿童腹腔镜手术中监测rSO2能减轻对患儿神经功能的影响，减少POCD的发生。

综上所述，无论采用全凭静脉麻醉方式还是气管插管麻醉方式，在高原地区儿童麻醉及腹腔镜手术过程中监测并调控rSO2具有一定的围术期神经功能保护作用，可减少POCD的发生，为高原地区儿童临床疾病的治疗提供了一定参考，但rSO2是否参与POCD的发生还有待进一步验证。本研究尚存在不足之处，如样本量不足，后续还需进一步扩大样本量开展更深入的研究。