探討心臟瓣膜手術中低腦氧發生情況及其對早期預后的影響。
納入2017年8月至2018年５月于四川大學華西醫院在淺低溫體外循環（CPB）下行擇期心臟瓣膜手術的患者190例。術中監測患者雙側局部腦組織氧飽和度（rSO2），定義患者術中出現rSO2＜55%持續5min為低腦氧事件，根據是否發生低腦氧事件分為低腦氧組（L組）和正常腦氧組（N組）。比較兩組臨床資料，分析低腦氧的發生情況及其對預后的影響。
納入患者中有99例發生了低腦氧，在發生低腦氧的患者中，73例患者發生于CPB期間。
心臟瓣膜手術中有一半患者發生低腦氧，多發生于CPB期間。低腦氧可增加AKI發生率、血乳酸水平，延長患者ICU停留時間和總住院時間。
心臟直視手術需在體外循環的輔助下完成，確保在為機體提供基礎氧供的同時，獲得清晰、安靜、無血的術野，使手術能安 全、順利進行。但是在體外循環（CPB）期間，由于血流動力學改變、血液稀釋、氧解離曲線左移、機體炎性反應等多種原因，機體極易發生氧供與氧耗的失衡，產生氧債，最終導致不可逆的缺氧性損傷及器官功能損害。在氧供下降的初期，傳統監測指標幾乎不出現異常，而當動脈血氧飽和度、混合靜脈血氧飽和度、血乳酸等反映氧供需平衡的指標出現異常時，局部組織常常已缺氧一段時間，此時即使立即采取有效措施也不能完全避免缺氧性損傷的發生，嚴重時可導致重要器官功能損害甚至死亡。近年來應用近紅外光譜（NIRS）技術監測腦額葉皮層組織內氧合血紅蛋白含量和非氧合血紅蛋白含量，得到該部位包括動脈血、靜脈血及混合動靜脈血在內的所有血液的氧合狀態，即局部腦組織氧飽和度，具有無創、實時、便捷的特點。它作為傳統監測手段的補充已經被應用于心臟大血管手術、胸科手術、頸動脈內膜剝脫手術、心肺復蘇、新生兒重癥監護等領域。
本研究主要關注CPB輔助下心臟瓣膜手術中患者發生的低腦組織氧飽和度（rSO2），分析其影響因素及與患者預后的關系，以期為更好地應用NIRS技術進行圍手術期管理提供依據，為心臟手術患者圍手術期維持氧供需平衡的管理提供思路，避免氧債產生，降低術后不良事件發生率，改善患者預后。
○1.1 一般資料
納入對象：納入2017年8月至2018年5月于四川大學華西醫院在淺低溫CPB下行擇期心臟瓣膜手術的患者190例，其中男102例，女88例，平均年齡（54.2±11.97）歲。定義患者術中出現雙側局部rSO2＜55％持續５min為低腦氧事件，根據是否發生低腦氧事件分為低腦氧組（L組）和正常腦氧組（Ｎ組）。 納入標準：（1）年齡18～80歲；（2）擬行擇期心臟瓣膜手術；（3）手術需要 CPB輔助。 排除標準：（1）患有中樞神經系統疾病；（2）有中樞神經系統手術史；（3）預計手術時間≤2h。
○1.2 方法
1.2.1術前基線資料收集：術前1d收集患者基線資料。 1.2.2術中監測：rSO2監測：采用腦組織氧飽和度監測儀對患者雙側大腦半球局部rScO2進行監測。常規監測包括五導聯心電圖、脈搏氧飽和度、呼氣末二氧化碳、有創動脈壓、中心靜脈壓、鼻咽溫。分別在患者入室時、心肺轉流術前、心肺轉流術中每小時、心肺轉流術后20min、手術醫生關胸時采集動脈血進行血氣分析。 1.2.3 術后隨訪：隨訪指標包括：重癥監護室（ICU）停留時間、總住院時間；血紅蛋白、肌酐、尿素氮、AST／ALT值、腦鈉肽（BNP）、肌鈣蛋白；術后并發癥情況（是否有新發的肝腎功能不全）。
最終納入190例淺體溫CPB下行心臟瓣膜手術患者，其中有99例患者發生了低腦氧，在發生低腦氧的患者中，73例患者發生于CPB期間。 兩組患者性別、年齡、體重指數、ASA分級、術前血紅蛋白、肌酐、尿素氮水平、AST／ALT值、肌鈣蛋白、左室射血分數（EF）值及左心室大小差異均無統計學意義（P＞0.05）。L組術前血糖低于N組，BNP水平高于V組（P＜0.05），見表１。
○2.3 隨訪結果比較
L組及N組術后最高肌酐水平、最高尿素水平、AST／ALT值及術后EF值比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。Ｌ組急性腎損傷（AKI）發生率、ICU停留時間、總住院時間、術后最高BNP、術中最高乳酸水平均明顯高于Ｎ組（P＜0.05），見表２。
用二分類logistic回歸分析術中發生低腦氧事件的危險因素，發現年齡＞65歲和 CPB時間＞120min是發生低腦氧事件的危險因素（P＜0.05），rScO2＞60%為發生低腦氧事件的保護性因素，見表３。
按照rSO2絕對值小于55%，持續超過5min作為低腦氧事件的標準，納入的190例患者中，有99例患者發生了低腦氧。而發生低腦氧的患者中，73例患者發生在 CPB期間。ZHENG等系統評價了成人心臟手術患者應用腦NIRS監測的情況，發現約50%的心臟手術患者在手術過程中發生了一次或多次的局部rSO2下降，這與本研究結果類似。心臟瓣膜手術中低腦氧發生率較高，大多發生于CPB期間。患者的rSO2在CPB過程中有所下降，主要是由CPB時氧供與氧耗的特點和腦組織利用能量的特點兩方面原因導致的。CPB時組織灌注壓降低，非搏動性血流代替搏動性血流，使微循環障礙發生率增高，并且這種非搏動性血流使體內兒茶酚胺類物質 釋放增加，易導致局部血管收縮，局部組織灌注減少或無灌注，進而導致局部組織缺血缺氧。CPB時常有一定的血液稀釋，血液稀釋不僅導致腦細胞水腫發生率增高，而且由于血液稀釋、手術及CPB導致的紅細胞破壞增加、輸入庫存血紅細胞變形能力降低等原因使血紅蛋白水平降低，有效攜氧的血紅蛋白減少，組織易發生缺血缺氧。低灌注導致的局部組織乳酸產生增加、pH值降低，庫存血中二磷酸甘油酸水平較低，動脈血二氧化碳濃度降低，心肌保護需要低體溫等系列原因導致氧解離曲線左移，氧解離障礙，組織利用氧困難。此外，動脈血二氧化碳濃度降低時，腦血管收縮，腦血流減少，易發生腦組織缺血缺氧。CPB開始時由于有免疫細胞如單核細胞、巨噬細胞的活化，血液與CPB管路的接觸，核心體溫變化，血流動力學改變，腸道內毒素的釋放等原因，應激激素水平明顯增高，全身炎性反應啟動，過度炎性反應使機體氧耗增加，更易缺血缺氧。由于心臟手術及CPB的特點，約一半的患者在手術過程中發生了低腦氧，本研究結果提示有必要對CPB的患者進行腦氧監測，特別是CPB期間，有助于及時發現腦組織缺氧。
進一步分析顯示，低腦氧組及正常腦氧組ICU停留時間、總住院時間、術后AKI發生率、術后最高BNP、術中最高乳酸的差異有統計學意義。低腦氧組表現出更高 CPB后乳酸水平、術后最高BNP水平及AKI發生率，更長的ICU停留時間與總住院時間。發生低腦氧時，局部的腦組織發生了氧供需不平衡，需氧量大于供氧量，葡萄糖有氧氧化過程受阻，丙酮酸無法順利完成三羧酸循環產能，丙酮酸通過無氧酵解轉化為乳酸，此時細胞內氫離子堆積，pH值下降，同時由于無氧酵解產生三磷酸腺苷（ATP）減少，細胞供能不足，引起細胞損傷。由于上述原因，CPB時導致組織缺血缺氧，局部乳酸堆積。CPB后由于組織恢復搏動性灌注，灌注壓增高，末梢循環改善，局部組織堆積的乳酸釋放入血，血中乳酸含量增加，加之恢復正常循環后，各個器官的缺血再灌注損傷，乳酸水平將進一步升高。CPB后高乳酸水平常提示組織灌注不良，細胞缺血缺氧，器官功能障礙，術后腎功能不全發生率增高。乳酸作為一項反映組織灌 注不良的指標在臨床上廣泛應用，高乳酸血癥更是循環衰竭、臟器功能損傷、疾病預后不良、近遠期死亡率增加的標志物。但臨床上由于乳酸水平的獲得依賴于血氣檢查，特別是CPB時由于灌注不足等原因，血液中的乳酸并不能完全反映此時的組織灌注及氧供需情況，有滯后性與不確切性的特點，當血乳酸水平明顯升高時，組織已經缺血缺氧一段時間，此時即使立即采取補救措施也無法完全避免器官的缺氧性損傷。相比乳酸而言，局部rSO2是一個更快、更靈敏的實時監測局部組織氧供需情況的指標。
本研究還發現年齡＞65歲和CPB時間＞120min是發生低腦氧的危險因素，而基礎 rSO2＞60%為發生低腦氧事件的保護性因素。年齡較大的患者發生低腦氧的可能性更大，這與多篇研究的結果相似。隨著年齡增加，機體功能逐漸減退，腦細胞萎縮，腦容量減少，腦氧代謝減慢，腦血管發生退行性變，腦血流減慢，在CPB條件下更容易產生氧供與氧需失衡，局部rSO2降低,導致低腦氧事件的發生。另有研究表明，隨著年齡增長，近紅外光在顱內傳播的距離變長，傳播時間增加，能量衰減增加，rSO2降低。由于CPB時氧供與氧耗的特點和腦組織利用能量的特點，CPB時易發生大腦的缺氧性損傷。CPB時間長也意味著手術難度相對高及創傷相對大，此時術中紅細胞破壞增多、血液稀釋。隨著手術時間延長腦細胞水腫概率增加、機體過度炎性反應、體內乳酸堆積、氧離曲線左移等原因也使機體發生低腦氧事件的概率增加。提示減少CPB時間可能會減少術中低腦氧的發生，降低大腦缺氧性損傷的發生率。 綜上所述，心臟瓣膜手術中約有一半患者發生低腦氧，多發生于CPB期間。低腦氧可增加AKI發生率、升高血乳酸水平，延長患者ICU停留時間和總住院時間。年齡＞65歲、CPB時間＞120min是術中發生低腦氧的危險因素，基礎rSO2＞60%是其保護因素。博聯眾科MOC系列腦氧組織飽和度監測儀可提供基于rSO2動態監測的導向性治療方法，通過無創、動態、實時的監測手段，為臨床醫生提供了更精確的病情評估和治療調整依據，有效改善了重癥TBI患者的腦氧代謝和炎癥反應，顯著提升了患者的康復速度和預后質量。博聯眾科MOC系列腦組織氧飽和度監測儀可提供連續、實時、無創的組織氧飽和度 (rSO2)監測值，可反映特定器官(如腦、腸系膜、腎臟等) 及全身灌注狀態。研究表明，rSO2監測可在早期發現常規血流動力學檢測方法無法發現的灌注受損狀態，能夠及時監測腦及區域組織的氧供需平衡、腦血流的動態變化，及早對腦及組織缺血、缺氧做出評價，指導圍術期管理，可以減少圍術期并發癥的發生率，可靈敏反映組織的氧合狀態并予以干預，優化整個臨床治療管理，縮短住院時間、改善患者預后。
