Name: 如何管理危重新生儿、婴儿和儿童近红外光谱 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-08-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 27 s
Description: 学习在危重新生儿、婴儿和儿童中使用近红外光谱技术监测组织氧合的方法。本方案详细介绍了探头放置技巧、不同器官的监测要点以及临床应用价值，帮助医护人员在体外循环等关键情况下准确评估患者组织灌注状态。

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感谢 Carole Cürten 提供语言编辑服务。本视频未获得任何资助。NB 收到了来自杜伊斯堡-埃森大学医学院的内部研究基金（IFORES）。

近红外光谱（NIRS）作为医院临床常规的一部分进行实施。根据先天性心脏病卓越网络（http://www.kompetenznetz-ahf.de）、小儿心脏麻醉工作组以及德国心血管工程学会的建议，NIRS 应用于小儿心脏外科手术中的质量保证25。本方案遵循本机构人体研究伦理委员会的指导原则。我们已获得视频中出现的每位婴儿双亲签署的关于拍摄及资料发表的书面知情同意书。我们所呈现的方案与医院的临床实践一致，适用于所有年龄段的婴儿和儿童。若特定年龄组存在特殊注意事项，我们将在方案中以注释形式予以说明。
1. 准备
<ol>
	<li>连接近红外光谱（NIRS）设备并开机。根据设备的设置输入患者的相关数据。</li>
	<li>根据患者的体重和预期使用部位选择合适的探头。探头适用的体重范围标注在其包装上，不同制造商有所差异（常见制造商的体重范围参见表1）。</li>
	<li>确保患者皮肤清洁干燥，以获得最佳粘附效果。必要时可用棉签擦干皮肤。若皮肤脆弱，应格外小心或避免清洁操作。</li>
</ol>
2. 放置探针
<ol>
	<li>确定探头正确位置后，小心地将探头中部向白色保护盖的一侧弯曲，直至其开始松脱。轻轻剥离保护盖，避免触碰探头的粘性表面。</li>
	<li>从探头中心开始，将传感器平稳贴附于皮肤，并向两侧延展。确保探头边缘与皮肤牢固贴合。若探头发生脱落，将导致错误的近红外光谱（NIRS）数值。在明亮环境中脱落会导致假性高值，在黑暗环境中脱落则会导致假性低值。 
	注意：为避免皮肤损伤，切勿将探头置于极不成熟或脆弱的皮肤上。若必须在脆弱皮肤上使用探头，可在皮肤与探头之间加一层玻璃纸，或保留保护盖。固定探头时，应避免对其施加压力（例如通过婴儿气流头帽或头带），以免影响皮肤灌注，导致测量结果不准确。</li>
</ol>
3. 选择探针位置
<ol>
	<li>脑部：将NIRS探头置于前额眉弓上方、发际线以下的区域，以获取额叶皮层的数值。切勿将探头放置在头发上方、额窦、颞肌、痣、上矢状窦、颅内出血区域或其他异常结构上，因为这些位置可能影响测量结果，导致所得数值无法准确反映局部组织氧合状态。若临床需要，可在双侧前额各放置一个探头，以分别分析两侧大脑半球。相邻探头应交替发射和接收信号，以避免相互干扰。 
	注意：rSO2值仅反映探头下方局部组织的氧合情况——对于脑这类较大器官，所测得的数值并不能代表整个器官的整体氧合状态。</li>
	<li>躯干：选择目标区域上方的位置放置探头。应避开脂肪堆积、毛发和骨骼区域。切勿将探头置于痣、血肿或受损皮肤上方。需始终牢记，NIRS信号的探测深度约为2.5 cm；若目标器官距离探头过远，则无法被有效检测。在进行肾脏或肝脏NIRS监测时，建议使用超声确认探头位置。
	<ol>
		<li>肾脏：放置探头前，应通过背部矢状面超声图像定位肾脏。确保皮肤至器官的距离不超过探头的最大探测深度。 
		注意：使用超声可能违背“最小化操作”原则（例如在极早产儿中）。</li>
		<li>肠道：将探头置于目标区域（例如脐下或左下、右下腹象限）。 
		注意：腹腔内游离气体或液体可能使目标器官的组织氧合测量无法实现。</li>
		<li>肝脏：将探头精确置于肝脏上方。如有可能，通过超声确认其位置。为避免误测其他组织，应确保探头下方的肝组织深度至少等于所选探头发射光的穿透深度（根据探头型号，通常为1–3 cm）。</li>
		<li>足部：将探头置于足底区域。在身体最远端部位进行NIRS测量，可提供低温治疗期间、休克患者或脉搏血氧饱和度监测失效等情况下的外周灌注信息。</li>
		<li>肌肉：将探头置于目标肌肉表面。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 设定基线
<ol>
	<li>放置探头后1-2分钟，按下设备上的相应按钮设定基线。基线反映测量的起始点。通过参照基线值的变化，可分别观察和解读每个监测区域组织灌注的演变情况。</li>
</ol>
5. 检查设备问题或临床并发症
<ol>
	<li>如果设备提示记录质量差或数值不合理，请确认上述所有步骤是否已正确执行。如有必要，更换探头和前置放大器，并检查所有电气插头的接触情况。</li>
	<li>检查是否存在可能影响传感器和接触的外部光源。若无法消除干扰光源，请将探头进行避光遮盖。</li>
	<li>排除技术问题后，应检查患者是否存在临床并发症。</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

本文阐述了近红外光谱技术（NIRS）在婴儿和儿童中用于脑部及体部监测的设置方法。脑部 NIRS 可用于动脉导管未闭封堵术、表面活性物质给药、心脏手术和体外循环等操作期间的监测，也可用于重症监护病房中危重患儿的监测，预测早产儿坏死性小肠结肠炎&#160;，以及预测缺氧缺血性脑病后的预后2,5,6,33,34,35,36,37,38,39,40。此外，NIRS 还可辅助指导早产儿的氧疗17,18,19。体部 NIRS 有助于监测肾脏、内脏及全身灌注情况12,20,21，也可能在肝移植术中或术后并发症的检测中具有重要价值8,41,42。同时使用多个探头（多部位 NIRS）有助于发现全身性低灌注23,43。
为了确保近红外光谱（NIRS）测量的准确性，选择合适的探头及其放置位置至关重要。对于皮肤敏感的患者，应使用非黏性探头（例如保留探头保护膜或在黏性面附加一层玻璃纸）。然而，整个探头必须与皮肤紧密贴合，否则传感器将无法提供可靠的数值&#160;（图4 和 图8）。若探头未牢固贴附于皮肤，在明亮环境中会导致读数偏高，而在昏暗环境中则导致读数偏低。当设备提示信号质量差或出现不合理数值时，应首先排查上述关键步骤是否已正确执行。若问题仍然存在，应更换探头和前置放大器，并检查所有电气插头的接触情况。作用于传感器的外部光源也可能引发错误读数；用不透光的覆盖物遮蔽探头可解决此问题。若异常的NIRS数值持续存在，则必须对患者进行检查，以排除可能的并发症。应评估并优化以下参数：动脉血压、全身氧合状态、pH值、血红蛋白浓度，以及脑部氧回流（当患者处于体外循环状态时）44。
对于标准用途的修改，其可能的应用范围没有限制。&#160;只要皮肤完整，即可将近红外光谱（NIRS）探头放置于任何感兴趣的部位。同时从多个部位获取数值，可根据不同的临床或科学问题实现多种配置方案。例如，NIRS及多部位NIRS不仅可用于重症监护之外的场景，甚至可在运动过程中使用12。
尽管 rSO2 的测量操作简便易行，但在解读其数值和曲线时仍需考虑一些局限性。所测得的数值依赖于使用的设备和传感器32。因此，对绝对值的解读应持谨慎态度——不同设备和设置之间的参考值难以直接互换32。除脑组织外，其他器官的 rSO2 数值在个体间存在显著差异30。即使在单次记录过程中，若探头发生脱落并重新贴附，数值也可能波动高达 6%45。此外，近红外光谱（NIRS）的数值还受个体代谢状态的影响，而治疗性低温和药物等干预措施会改变代谢状态24。
组织边界条件的变化——例如由于手术导致血液或空气进入——也会产生不准确的近红外光谱（NIRS）数值46。在早产儿出生后的最初几天，胎便向正常粪便的转变会改变粪便的吸收光谱，从而影响测得的肠道组织氧饱和度（rSO2）数值47。将NIRS探头放置在非目标组织区域会导致绝对值不准确，但可能仍有助于趋势监测7。
尽管存在局限性，近红外光谱技术（NIRS）仍是一种能够无创、连续、实时监测特定区域氧合状态的有效手段。评估全身组织灌注的其他方法具有侵入性且不连续，例如动脉采血、血清乳酸浓度检测、中心静脉血氧饱和度&#160;或颈静脉球血氧饱和度。这些方法在早产儿中尤其成问题，因为早产儿常因反复采血而发生医源性贫血，且在动脉采血过程中其脑组织区域氧饱和度（rSO2）会受到损害48。在心输出量降低的情况下，如体外膜肺氧合期间或使用非搏动性心室辅助装置时，与脉搏血氧饱和度监测不同，NIRS 仍可正常工作，因其不依赖搏动性血流，甚至能够选择性地监测易发生缺氧的区域7,49。这些区域 rSO2 的变化可作为心输出量下降的早期征象7。凭借这些特点，NIRS 提供了目前其他组织饱和度测量方法无法获得的重要临床信息。
近红外光谱技术（rSO2）监测在新生儿和儿科重症监护中的应用范围未来可能会进一步扩大。其中一个潜在应用是监测创伤性脑损伤后的脑血流动力学变化，该应用已在成人中开展研究50,51,52,53,54,55。对于早产儿，以目标为导向的氧补充疗法可能通过减少脑低氧血症来改善神经发育结局17,18,19。将脑部近红外光谱技术与其他脑生物标志物联合使用也具有前景。例如，将振幅整合脑电图（aEEG）与近红外光谱技术结合，有助于判断中度缺氧缺血性脑病的预后56。该联合技术的其他潜在应用还包括血流动力学异常或癫痫发作的监测23。
总之，近红外光谱技术（NIRS）是一项具有广阔应用前景的先进技术。若能正确应用并合理解读，组织氧饱和度（rSO2）的测量有助于在多种临床场景中早期发现并发症或临床状况恶化，并指导治疗决策。本方案为临床医生提供了在不同身体部位设置和解读 rSO2 测量值的工具，并帮助其正确理解测量结果。

近红外光谱技术（NIRS）可无创测量脑、肌肉、肾脏、肝脏或肠道的局部组织氧饱和度（rSO2）1,2,3,4,5,6,7,8,9。该技术已应用于重症监护和心脏外科，用于监测“实时”氧消耗和体组织氧饱和状态10。
皮肤上的探头发射近红外光（700 - 1000 nm）11，可穿透组织和骨骼，深度约为1-3 cm，期间发生散射、吸收和反射12。探头内的检测器感知反射光的强度——反映去氧血红蛋白的相对含量——并计算出一个数值，以百分比（%）表示局部组织的氧饱和度2。与脉搏血氧测定法（反映全身氧供且需要脉动血流）不同，近红外光谱技术（NIRS）反映的是静脉血氧饱和度，且不依赖脉动血流，因此适用于低血流状态，如体外循环7。
rSO2 反映了组织中氧气供应与消耗之间的平衡——任一因素的变化均可在出现其他临床表现之前被检测到。相对于基线值的变化比绝对测量值本身更为重要10,13,14,15,16。测量 rSO2 有助于临床医生在心脏手术、体外循环及重症监护期间监测患者状况；也可用于指导早产儿的氧疗，并监测肾脏、内脏及全身的灌注情况12,17,18,19,20,21。
近红外光谱（NIRS）是一种安全、可行22且简便的方法，可用于连续监测组织氧合。结合其他脑部生物标志物和神经监测技术（如连续或振幅整合脑电图），NIRS 有望在未来新生儿和儿童的（多模式）监测中发挥重要作用23,24。本文向临床医生展示如何为不同器官系统设置 NIRS 监测，解释 rSO2 值如何随生理变化而演变，并呈现来自不同临床场景的典型结果。

<table><tbody><tr><td>棉签</td><td></td><td></td><td>用于皮肤清洁</td></tr><tr><td>INVOS（成人区域饱和度传感器）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>SAFB-SM</td><td>成人区域饱和度传感器 Model SAFB_SM 专为特定部位的脑部-体循环区域氧饱和度（rSO₂）监测而设计&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;成人患者中的） &gt; 40 kg</td></tr><tr><td>INVOS（儿科区域饱和度传感器）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>SPFB</td><td>儿科区域饱和度传感器型号SPFB专为特定部位区域氧饱和度（rSO₂）的脑-体循环监测而设计&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;在儿科患者中 &amp;lt; 40 kg</td></tr><tr><td>INVOS（前置放大器及导线）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>5100C-PA（通道1&amp;&2)</td><td>放大器连接近红外光谱传感器（通道1&amp;以及2）监测5100C。</td></tr><tr><td>INVOS（前置放大器及导线）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>5100C-PB（通道 3）&amp;amp;4)</td><td>放大器连接近红外光谱传感器（通道 3）&amp;以及4）监测5100C。</td></tr><tr><td>INVOS（可重复使用传感器电缆）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>RSC-1 - RSC-4</td><td>可重复使用传感器电缆设计用于多次使用，适用于 SomaSensor SAFB-SM 和 SPFB。</td></tr><tr><td>INVOS 5100C 监测仪（脑部/体部氧饱和度仪）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>5100C</td><td>用于显示和记录近红外光谱（NIRS）数据的监测仪。</td></tr><tr><td>INVOS 分析工具</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>版本 1.2</td><td>评估与展示 &quot;实时&quot; 以及病例史数据。</td></tr><tr><td>OxyAlert NIRSensor（脑部/体部 - 新生儿）</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>CNN/SNN</td><td>OxyAlert NIRSensors 一次性传感器配有一个小巧的粘贴垫，采用温和的水胶体粘合剂，适用于儿科、婴儿和新生儿患者。适用于患者 &amp;lt;5kg</td></tr><tr><td>USB 闪存盘</td><td>Covidien/Medtronic</td><td>5100C-USB</td><td>收集并传输数据至 INVOS Analytics Tool</td></tr></tbody></table>

如何在危重新生儿、婴儿和儿童中实施近红外光谱监测

How to Administer Near-Infrared Spectroscopy in Critically ill Neonates, Infants, and Children

近红外光谱技术（NIRS）利用氧合与脱氧血红蛋白分子不同的吸收光谱来计算局部组织氧合水平（rSO2）。置于皮肤表面的探头发射光线，光线在深层组织中被吸收、散射和反射。探头内的检测器感知反射光的强度，该信号反映了器官特异性的氧供与氧耗比例，且不受脉动血流影响。现代设备可实现多个身体部位的同步监测。rSO2曲线的上升或下降可在生命体征出现变化之前揭示氧供需的改变。在解读时，rSO2数值相对于基线的动态演变比绝对值更为重要。
近红外光谱技术（NIRS）在临床上的常规应用包括在心脏手术期间及术后对躯体和脑部氧合状态的监测。该技术也用于有发生坏死性小肠结肠炎风险的早产儿，以及患有缺氧缺血性脑病并存在组织氧合障碍潜在风险的新生儿。未来，NIRS 可能会越来越多地应用于多模态神经监测，或用于监测其他疾病状态的患者（例如，心肺复苏后或创伤性脑损伤患者）。

所测得的 rSO2 值反映了氧供与氧耗之间的比率（图 1A）；由于不同年龄和器官的代谢特征存在差异，其正常值略有不同（表 2）。需注意的是——除大脑外——目前仅针对早产儿和新生儿建立了经过科学评估的参考值26,27,28,29,30,31，且本方案中的大多数操作步骤依赖于制造商的建议、个人经验及专家意见（表 3）。这主要是因为测量值受所用设备和传感器的影响，并表现出较高的个体间差异性30,32。极低值以及相对于基线的显著变化判断依据主要来自临床经验与专家共识。
如果氧供与氧需在生理数值范围内保持平衡，则组织氧合处于正常水平。氧供或氧耗任一方面的变化都会导致 rSO2 值下降或上升（图 1B,1C）。从开始至下午 14:25，图 2 显示了一条典型的反映脑部和肾脏 NIRS 正常值的曲线。
下文举例说明基础生理条件的变化如何影响 rSO2。在心脏手术期间，医生会以可控方式调节血液循环，因此对 rSO2 的影响易于观察。例如，夹闭降主动脉会导致脑灌注及相应的 rSO2 升高；而下半身恢复灌注则会引起 rSO2 下降（图2）。另一种非手术因素导致脑血流量增加和脑 rSO2 升高的情况是高动力性休克合并高心输出量（图3）。
在冷休克中，肾脏rSO2下降而脑部rSO2保持稳定可能是最早的表现；随着病情进展，后期可出现肾脏和脑部rSO2同时下降23。联合应用脑部与肾脏近红外光谱技术（NIRS）有助于识别休克早期阶段，此时脑灌注仍维持在正常水平，但体循环灌注已出现损害23。
使用两个脑部近红外光谱（NIRS）探头时，左右两侧的数值应相近——左右通道NIRS信号不一致可能由NIRS传感器粘附不完全（图4，红色星标）所致，也可能提示存在并发症：在某些心脏手术中，大脑通过一侧颈动脉选择性灌注，并依赖脑内侧支循环（Willis环）向对侧供血。在整个手术过程中，两个脑部NIRS通道之间的信号差异有助于诊断Willis环功能障碍（图5）。
近红外光谱监测（NIRS）发现的另一个并发症实例是在体外循环期间上腔静脉插管发生移位，导致静脉淤滞及脑部供氧减少（图6）。NIRS 的应用有助于识别出原本可能被忽视的脑灌注受损情况，从而避免严重的脑损伤。
除了心脏手术和心脏重症监护外，rSO2 测量还可辅助“常规”儿科重症监护——并发症和治疗方案的改变可能伴随脑部 rSO2 的变化（图7）。
<img alt="氧供与氧需平衡：静态平衡示意图 A-C，显示去饱和和过饱和效应。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig1v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图1"> 
图1：氧供与氧需比例的平衡。 
(A) 在生理条件下，氧供与氧耗处于平衡状态，局部组织氧合处于正常范围。(B)) 脑组织氧饱和度（rSO2）下降可由氧耗增加或氧供减少引起。图中列出了导致脑近红外光谱（NIRS）数值偏低或下降的可能原因。例如，发热可使脑氧耗每升高1 °C增加10-13%；脑痉挛可使氧耗增加达150-250%。(C)) 脑组织氧饱和度（rSO2）升高可由氧耗减少或氧供增加引起。图中列出了导致脑NIRS数值偏高或升高的可能原因。当脑血流量过高，导致脑血管自动调节功能丧失后，脑rSO2可超过80%，这种情况也称为“奢侈性灌注”。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig1v2large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="显示%rSO2变化的主动脉钳调整图，包含带时间戳的CH1和CH2数据。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig2v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图2"> 
图2：降主动脉钳夹期间脑部与肾脏rSO2的变化过程。 
最初，脑部（蓝色）rSO2低于肾脏rSO2（黄色），与生理状态一致。在降主动脉钳夹期间，脑部血流增加，而身体下半部分供血不足，因此脑部rSO2上升，而肾脏rSO2下降。红色区域表示肾脏rSO2值已显著降低，降幅超过基线值的25%，处于危急水平。在移除主动脉钳、完成主动脉重建并恢复正常的血液循环后，两者的rSO2曲线均恢复正常。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig2v2large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="高动力性休克图示 rSO2 随时间变化；标注关键时间点，注明入住重症监护室时间。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig03.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Figure 3"> 
图 3：高动力性休克。 
心脏手术后转入重症监护室并更换呼吸机管路时，我们遇到了严重的机械通气问题（由于过滤器故障，仅能在高通气压力下实现低潮气量）。患者出现高动力性休克和呼吸性酸中毒，中心静脉血氧饱和度升高至 90%，脑部 rSO2 持续上升至 92%。更换过滤器后，经液体复苏和血管加压药物治疗，患者迅速稳定，脑部 rSO2 恢复正常。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="体外循环示意图；氧水平随时间变化；低温条件下的近红外光谱传感器数据分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig04.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图4"> 
图4：低温及深低温停循环期间近红外光谱（NIRS）数值的变化过程。 
本图展示了在低温、调整体外循环流量以及深低温停循环期间（大动脉转位合并室间隔缺损患者行动脉调转手术）脑部与肾脏近红外光谱（NIRS）数值的变化情况。患者术前基础rSO2值分别为脑部左侧59%（黄色）和右侧64%（蓝色），左肾为32%（绿色）。下半身的血液供应依赖动脉导管。术中诱导的低温降低了氧耗，导致NIRS数值上升，尤其在肾脏部位更为明显。随着NIRS数值升高，我们逐步降低了体外循环的流量。由于代谢状态改变（例如麻醉深度不足）导致NIRS数值下降时，再次对体外循环流量进行了调整。在深低温停循环期间，肾脏和脑部的rSO2均下降至极低的危险水平，并在恢复生理循环后立即回升。红色星号标注的箭头指示右侧脑部NIRS曲线出现两次下降，原因为探头贴合不完全。经轻柔调整传感器与皮肤贴合后，数值再次与左侧趋于平行。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="脑灌注数据图；紫色和蓝色线条，灌注开启/关闭标记。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig05.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图 5"> 
图 5：主动脉弓手术期间 Willis 环功能障碍。 
当通过右侧颈总动脉（红色箭头）选择性灌注脑部时，由于经由Willis环的颅内侧支循环不足，左侧测得的rSO2（深蓝色）随即下降。在左侧颈总动脉中置入额外导管后，双侧大脑半球获得充分灌注，近红外光谱（NIRS）数值恢复正常。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig05large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="血氧饱和度随时间变化图，显示 sO2 水平波动，用于呼吸监测的数据分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig06.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图6"> 
图6：由移位的心肺转流导管引起的上腔静脉阻塞的检测。 
在心肺转流开始后不久（用于房间隔缺损闭合），脑部近红外光谱（NIRS）数值下降。经排查发现，静脉心肺转流动脉导管发生移位，导致上腔静脉闭塞，脑静脉回流受阻。这引起了脑部氧供不足，仅通过降低的 rSO2 值被发现。重新定位上腔静脉导管后，静脉血流恢复，NIRS 数值恢复正常。6号：开始心肺转流；36号：主动脉阻断；11号：缺血结束。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig06large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="显示药物、体外膜肺氧合和血管加压药作用的血氧趋势图；临床数据分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig07v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图7"> 
图7：一名儿科患者脑部 rSO2 的变化。 
该患者在近乎溺水后接受了体外膜肺氧合治疗。由于动脉血气分析显示两侧存在差异，我们额外放置了第二个脑部近红外光谱（NIRS）传感器（黄色）。肌松作用结束（A）、体外膜肺氧合系统更换（B）、血压波动（A, C）以及血胸的影响（C）均在NIRS曲线的变化中得到反映。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig07large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="体外循环装置、脑部氧合读数及氧饱和度监测图。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61533/61533fig08.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图 8"> 
图 8：将 NIRS 探头放置于有毛发的区域。 
(A) 该患者前额毛发较多。(B) 仍已将 NIRS 探头放置到位。(C) 设备提示信号强度不理想。(D) NIRS 曲线数值及其变化趋势与手术过程中的操作相对应（Ebstein 畸形矫正手术）。请注意，绝对数值无法用于判读，即使其看似正常。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61533/61533fig08large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td rowspan="2">制造商</td>
			<td rowspan="2">设备</td>
			<td colspan="3">年龄组</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>新生儿</td>
			<td>婴儿/儿童</td>
			<td>成年</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Casmed</td>
			<td>Fore-Sight Elite</td>
			<td>&lt; 8 kg</td>
			<td>≥ 3 kg</td>
			<td>≥ 40 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masimo</td>
			<td>根部O3血氧测定</td>
			<td>&lt; 40 kg</td>
			<td>&lt; 40 kg</td>
			<td>≥ 40 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>美敦力</td>
			<td>INVOS 5100C</td>
			<td>&lt; 5kg</td>
			<td>5-40 kg</td>
			<td>&gt; 40 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medtronic</td>
			<td>INVOS 7100C</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>&gt; 40 kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nonin</td>
			<td>SenSmart 型号 X-100</td>
			<td>&lt; 40 kg</td>
			<td>&lt; 40 kg</td>
			<td>&gt; 40 kg</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表1：按制造商和体重范围分类的近红外光谱探头。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td rowspan="2">器官</td>
			<td rowspan="2">年龄组</td>
			<td rowspan="2">生理条件下近似值 [%]</td>
			<td>危急低值</td>
			<td>危急高值</td>
			<td rowspan="2">相对于基线的危急相对变化 [%]E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[%] E</td>
			<td>[%]E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">脑</td>
			<td>早产儿</td>
			<td>60 – 9026,27,30</td>
			<td>&lt; 45</td>
			<td>&gt; 90</td>
			<td>&gt; 25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>新生儿</td>
			<td>60 – 9026,29,E</td>
			<td>&lt; 45</td>
			<td>&gt; 80</td>
			<td>&gt; 25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>婴儿/儿童</td>
			<td>60 – 8026,E</td>
			<td>&lt; 45</td>
			<td>&gt; 80</td>
			<td>&gt; 25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">肾脏</td>
			<td>早产儿</td>
			<td>70 – 9028,30</td>
			<td>&lt; 40</td>
			<td rowspan="3">未定义</td>
			<td>&gt; 25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>新生儿</td>
			<td>80 – 9526,29</td>
			<td>&lt; 40</td>
			<td>&gt; 25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>婴儿/儿童</td>
			<td>未定义，通常比脑部数值高5–15%26,31,E</td>
			<td>&lt; 40</td>
			<td>&gt; 25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="3">肠道</td>
			<td>早产儿</td>
			<td>18 – 8026,30</td>
			<td rowspan="3">未定义</td>
			<td rowspan="3">未定义</td>
			<td rowspan="3">未定义</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>新生儿</td>
			<td>55 – 8026,29</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>婴儿/儿童</td>
			<td>未定义，通常比脑部数值高5–15%26,E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>肝脏</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td>未定义</td>
			<td>未定义</td>
			<td>未定义</td>
			<td>未定义</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>肌肉</td>
			<td>未定义</td>
			<td>未定义</td>
			<td>未定义</td>
			<td>未定义</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="6">E经验/专家意见</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="6">绝对数值取决于所使用的设备和传感器、代谢状态，并存在较大的个体间差异。应谨慎解读——如有疑问，相对于基线的变化更具临床意义。</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表2：不同器官和年龄组的典型rSO2值。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">步骤</td>
			<td>证据等级*</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">放置近红外光谱（NIRS）探头前清洁皮肤</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">在不同年龄的新生儿、婴儿和儿童中使用NIRS</td>
			<td>1-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">在额部使用两个NIRS传感器</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">使用超声确保NIRS探头正确放置</td>
			<td>5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">将NIRS探头置于不同部位（脑、肝、肠、肾、足部、肌肉）</td>
			<td>(1-)2-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">根据参考值解读NIRS数值</td>
			<td>2-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="3">*依据牛津循证医学中心证据等级：1 – 随机对照试验的系统评价/置信区间较窄的随机对照试验；2 – 队列研究的系统评价/单个队列研究或低质量随机对照试验；3 – 病例对照研究的系统评价/单个病例对照研究；4 – 病例系列以及低质量的队列研究和病例对照研究；5 – 专家意见。</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表3：各操作步骤的证据等级。

本方案旨在协助临床医生测量婴儿和儿童不同身体部位的局部组织氧合情况。该方法可用于组织氧合可能受损的情况，特别是在体外循环期间、使用非搏动性心室辅助装置时，以及危重新生儿、婴儿和儿童的救治过程中。

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近红外光谱技术有助于在体外循环、体外膜肺氧合（ECMO）或危重疾病期间监测多个器官的组织氧合情况。NIRS 的主要优势在于其无创性，并且能够连续进行测量。对该技术进行可视化演示，对于阐明其操作方法及应用中的潜在问题至关重要，尤其是在腹部应用方面。演示该操作过程的是Frank。他是埃尔朗根大学儿童医院的一名灌注师。首先打开近红外光谱（NIRS）设备，并连接前置放大器。输入患者数据，并根据患者的体重和预期使用部位选择合适的探头。将探头连接到前置放大器。确保患者皮肤清洁干燥，以获得最佳粘附效果。如有必要，用棉签轻轻擦干皮肤，操作时需格外小心；若皮肤较为脆弱，可省略清洁步骤。确定正确的探头位置后，小心地将探头中心朝白色保护盖一侧弯曲，直至保护盖开始松脱，然后轻轻撕下保护盖，注意不要触碰探头的粘性表面。将传感器从探头中心向两侧贴附于皮肤上，确保探头边缘与皮肤紧密贴合。如果探头断开连接，将获得错误的近红外光谱（NIRS）数值。为避免皮肤损伤，切勿将探头置于极不成熟或脆弱的皮肤上。若必须在脆弱皮肤上放置探头，应在皮肤与探头之间使用一层玻璃纸，或保留探头的保护套。如果选择大脑位置，应将NIRS探头置于前额发际线以下的眶上区域，以获取额叶皮层的数值。切勿将探头放置在头发覆盖区域、额窦、颞肌、痣、上矢状窦、颅内出血部位或其他异常结构上方。若临床需要，可放置两个探头，以便分别分析双侧大脑半球。相邻的探头交替发射和测量信号，以避免干扰。若将探头置于语义位置，请选择在目标区域上方的位置。避开脂肪沉积、毛发和骨骼。请勿将探头置于痣、血肿及受损皮肤上方。需注意，近红外光谱（NIRS）信号的探测深度约为2.5厘米。将探头放置于肾脏时，应首先通过背部矢状面超声图像定位肾脏。确保皮肤到器官的距离不超过探头的最大探测深度。将探头放置于肠道时，只需将其置于感兴趣区域，例如脐部下方或左下象限或右下象限。对于肝脏的检测，应将探头准确置于肝脏正上方，并通过超声确认其位置，确保肝脏组织的深度至少与发射光的穿透深度相当。探头也可放置于足底部位。在体温过低、休克患者或脉搏血氧饱和度监测无法使用的任何情况下（如体外循环期间），对身体最远端部位进行近红外光谱（NIRS）测量可提供有关外周灌注的信息。最后，探头也可放置于感兴趣的肌肉部位。放置探头后一到两分钟，按下设备上相应的按钮设定基线，该时间点即为测量的起始点。通过参考各监测区域相对于基线值的变化，可分别观察和解读组织灌注的演变情况。若设备提示记录质量不佳或数值不合理，请确认此前所有步骤均已正确执行。检查所有电源插头触点和前置放大器。如有必要，更换探头。如果外部光源影响传感器且无法消除，请遮盖探头。在排除技术问题后，应检查患者是否存在临床并发症，并调整治疗方案以优化以下参数。所测得的局部组织氧合值取决于氧气供应与消耗之间的比例。由于代谢特征的差异，不同年龄和器官的正常值略有不同。除大脑外，目前仅有早产儿和新生儿具有经过科学评估的参考值。当氧供与氧需在生理范围内达到平衡时，组织氧合处于正常水平。其中任一因素发生变化，均会导致局部组织氧合值下降或升高。此处展示了一条典型的曲线，反映了正常的脑部和肾脏近红外光谱（NIRS）数值。夹闭降主动脉会导致脑灌注及相应的脑区组织氧合水平升高。另一种引起脑血流量增加和脑区组织氧合升高的情况是高动力性休克合并高心输出量。使用两个脑部近红外光谱（NIRS）探头时，左右两侧的数值应相近。左右通道之间的差异可能由传感器粘附不完全引起，也可能提示存在并发症。在某些心脏手术中，大脑通过一侧颈动脉选择性灌注，并利用脑内侧支循环供应对侧大脑。在整个操作过程中，两个大脑NIRS通道之间的不一致有助于诊断 Willis 环功能障碍。NIRS 还可在体外循环期间帮助发现错位的上腔静脉插管，这种情况可导致静脉淤滞并降低脑部供氧。使用 NIRS 时最重要的是选择正确的位置，并仔细放置探头。

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