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摘要
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基於現代近紅外光譜技術的腦組織血氧飽和度監測應用越來越廣泛。本研究試圖分析採用這種技術測量的成人腦組織血氧飽和度（SctO2）的標準值範圍。研究測量健康志願者SctO2，並評估其與主要生理和血流動力學特徵的關係。連續5分鐘記錄SctO2、脈搏血氧飽和度（SpO2）、心臟指數和平均動脈壓。評估SctO2在大腦半球間、性別、面板型別、共病或吸菸等因素中的差異，以及SctO2與年齡、身高、體重、SpO2和血流動力學引數之間的關係。研究共在98例22～60歲的志願者中記錄了32000多個觀察結果，其中男性41例（42%）。研究人群中1/5有一種或多種共病（n=22，22。5%），1/10為現有或既往吸菸史（n=13，13%），Fitzpatrick面板型別大多數為Ⅲ型或以下（n=84，86%）。結果顯示，98例志願者的綜合平均SctO2為67。6%，且置信區間較窄（95%置信區間66。8%～68。6%），沒有單一綜合平均SctO2低於56%。研究發現SctO2在兩側大腦半球之間的差異儘管微小但具有統計學意義，並且SctO2與平均動脈壓和心臟指數之間存在關聯。這些發現對於腦組織血氧飽和度的臨床解釋和該資訊在個體患者中的應用具有重要意義。
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介紹
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利用近紅外光譜技術（NIRS）測量區域性腦組織血氧飽和度的研究越來越受到人們的關注。NIRS利用貼附於額頭兩側的感測器，分析了氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白在左右額葉腦組織微迴圈中的相對吸光度。該區域腦組織容易發生缺血，而NIRS可以實時評估區域性腦血氧供需的平衡。由於該組織的微迴圈是無搏動的，因此NIRS亦可在體外迴圈時進行測量。
SctO2是一個衍生值，取決於動脈血和靜脈血對微迴圈的貢獻程度。由於商業裝置間的具體演算法不同，所以很難比較不同裝置所測得的SctO2。SctO2水平通常與患者的基線值或臨床經驗得出的參考值進行比較，如果腦組織血氧飽和度的變化低於基線值的80%或低於50%（絕對值），被認為與術後認知功能障礙、卒中和其他併發症的發生率增加有關。在臨床使用過程中，裝置的正常值範圍對於定義臨床異常情況至關重要，而臨床經驗得出的參考值也有其侷限性，特別是它們取決於各個患者的SctO2變化，並且獲取可參考的“正常”值資料可能來自於ICU患者、等待心臟或血管手術的患者、或者是使用較早技術測量的小樣本研究中。此外，這些數值沒有考慮可能影響它們的變數，如大腦半球、性別、共病、吸菸、面板型別、身高、體重、心臟指數、平均動脈壓和其他主要血流動力學引數。
因此，本研究測量了健康志願者的SctO2值，並評估其在大腦半球間、性別、面板型別、共病、吸菸等因素中的差異，以及SctO2與主要生理、人口統計學、血流動力學引數之間的關聯。
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材料與方法
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研究設計與倫理
經人類研究倫理委員會（HREC）批准（HREC no。 LNR/15/Austin/468），在一家大型教學醫院對健康成人志願者進行前瞻性觀察研究。
研究參與者
研究邀請ICU工作人員參與。納入志願者的年齡在20～60歲，且既往沒有神經系統疾病或任何影響其心肺功能的疾病。
技術
利用NIRS裝置，將一次性使用的感測器貼上在前額兩側，記錄SctO2。該感測器包含一個近紅外光源發射器和兩個光電探測器，分別接收深層顱內組織和淺層顱外組織的反饋訊號。深層光電探測器測量20毫米深度的額葉外皮層血紅蛋白氧飽和度；淺層光電探測器測量頭部淺表組織，由於小腦外組織反射、色素沉著或腦組織含水量變化，該區域會受到光子散射的影響。利用血流動力學監護儀，記錄血流動力學引數，連續無創測量心輸出量和平均動脈壓。
資料收集
每個志願者提供有關自身人口統計學、共病、非處方藥使用和吸菸狀況的資訊。在安靜的環境中讓參與者至少靜坐五分鐘後開始記錄資料。
研究結果
研究的主要結果為測量健康成人志願者的SctO2。次要結果為評估大腦半球、性別、面板型別、共病、吸菸等因素之間的SctO2差異。其他次要結果包括評估SctO2與年齡、性別、面板型別、吸菸史和主要血流動力學引數之間的相關性。
資料分析
計算每個參與者的綜合平均SctO2［（左SctO2＋右SctO2）/2］。計算參與者體表面積［DuBois公式：體表面積（m2） =0。007184×身高（cm）0。725×體重（kg）0。425］。使用0mmHg的右心房壓力估算全身血管阻力（SVR，dynes/scm5）和SVR指數（dynes/scm5/m2）。使用Fitzpatrick面板分型記錄面板型別。連續變量表示為平均標準差（SD），95%置信區間，而分類值表示為數字（n）和百分比（%）。變數採用二分法：面板型別：Ⅲ型或Ⅲ型以下vs Ⅳ型或Ⅳ型以上；共病：有vs無；吸菸史：無vs既往或現有。
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結果
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主要生理和人口統計學
研究在98例22～60歲的志願者中記錄了32130個觀察結果，其中男性41例（42%）。研究人群中1/5有一種或多種共病（n=22，22。5%），1/10為現有或既往吸菸史（n=13，13%），Fitzpatrick面板型別大多數為Ⅲ型或以下（n=84，86%）（表1）。每個參與者記錄的SctO2值差異範圍為1%～10%，中位數為2。5%（四分位數範圍為2%～3%）。個體內和個體間的兩側半球SctO2正常值的偏態和峰態評估均無統計學意義，左半球（p=0。41，p=0。23），右半球（p=0。08，p=0。48）。
表
1
參與者特徵
SctO2、血流動力學和外周氧合測定
左、右和綜合平均SctO2分別為67。3%、67。9%和67。6%，均接近正態分佈。左、右或綜合平均SctO2的95%可信區間均不低於66。5%或大於69。1%（分別為66。5%～68。4%，66。8%～69。1%，66。8%～68。6%）。在參與者中觀察到的最低SctO2，右側為50%，左側為57%，綜合值為56%。平均SpO2、血壓、心率和其他血流動力學引數均在正常值範圍內（表2）。
SctO2
與二分變數間的差異
SctO2在兩側半球之間存在差異（p
SctO2
與連續變數的關聯
單變數線性迴歸分析顯示，平均動脈壓（MAP）（p=0。001）和心臟指數（CI）（p=2的升高有關。MAP每增加10mmHg，CI每增加1L/min/m2，SctO2分別增加0。01%和0。1%。然而，SctO2與深色面板（p=0。84）、現有或既往吸菸史（p=0。06）、男性（p=0。10）之間沒有關聯。在多元迴歸分析中，仍然顯示MAP、CI與SctO2之間具有相關性。
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討論
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以往研究
在2017年一項對11例採用NIRS技術的隨機對照試驗的系統回顧中顯示，心臟術前患者的基線SctO2為66。4%，參考範圍為51%～82%，但這些基線資料的研究樣本為等待心臟手術的患者，並不是健康的成年人。
在1998年的一項SctO2前瞻性研究中，Misra等人測量了93名健康者，發現SctO2值相似，約為67。1% （SD 8。8%，95%置信區間65。3%～68。9%），範圍為48%～79%，兩側半球之間的差異為3。7%（p=0。044），但這項研究使用了較早之前的測量技術，樣本中的右半球SctO2資料較少，女性佔比較高（69%），並且沒有呈現人口統計學或病史細節。
在2004年一項對1000名計劃進行心臟手術的患者的前瞻性觀察研究中，結果顯示平均SctO2為67%（SD 10%，95%置信區間66。4%～67。6%），但這些為等待冠狀動脈旁路移植術或主動脈瓣、二尖瓣置換術的患者，年齡範圍最高達91歲，此外沒有提供關於術前和氧合情況的細節。
Kim等人在2000年測量了42名20～36歲健康受試者，發現SctO2的平均值高達70。7%（SD 6。1%，95%置信區間68。9%～72。5%），但研究只記錄了右側半球SctO2，放置了有創導管（動脈，頸靜脈球），並使用了呼吸面罩。Valencia等人在2015年測量了50例接受小手術的患者，發現SctO2較低，約為62。0%（SD10。4%，95%置信區間59。1%～64。9%），並且SctO2範圍較廣（30%～92%），具有性別差異（男性67。6%，女性60。0%，p=0。023），以及與體重（p=0。014）、身高（p=0。014）之間存在關聯。但這項研究不涉及健康個體，且納入了因惡性腫瘤而需要疝氣修補或乳房切除術的患者［包括8例（16%）有嚴重全身疾病和實質性功能受限的患者］，另外此研究樣本量小（n=50），主要為女性（72%）。
對臨床的啟示
首先，研究獲得的雙側半球平均SctO2最低值為56%，這意味著低於56%的SctO2值應被視為“異常低”。其次，在本研究中發現極少數SctO2值低於60%，意味著如果低於這個閾值應當引起重視，並建議進行持續測量。最後，本研究的觀察結果顯示，大腦半球、性別、面板型別、共病、吸菸史、年齡或任何血流動力學引數均未在臨床意義上影響SctO2值，這表明在健康成年人中，腦組織氧飽和度不受這些因素影響。
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結論
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本文是對98名健康成人SctO2的前瞻性觀察研究。確定綜合平均SctO2為67。6%，置信區間為66。8%至68。8%，呈正態分佈，沒有單一綜合平均SctO2值低於56%。研究觀察到兩側半球之間的差異儘管微小但有統計學意義，並且SctO2和CI與MAP之間存在關聯。這些發現對於SctO2的臨床解釋和該資訊在個體患者中的應用具有重要意義。
文獻：
Eyeington CT, AnconaP, Osawa EA, et al. Modern technology-derived normative values for cerebraltissue oxygen saturation in adults. Anaesth Intensive Care, 2019, 47(1): 69‐75.
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