该协议旨在帮助临床医生测量婴儿和儿童不同身体部位的区域组织氧合。它可用于组织氧合可能受损的情况,特别是在心肺旁路期间,使用非肺功能心脏辅助设备时,以及危重的新生儿、婴儿和儿童。
近红外光谱 (NIRS) 使用含氧和脱氧血红蛋白分子的不同吸收光谱计算区域组织氧合 (rSO2)。放置在皮肤上的探针发出被底层组织吸收、散射和反射的光。探测器在探测器中感知反射光的量:这反映了器官特异性氧气供应和消耗的比例 – 独立于脉动流。现代设备可在不同的车身站点同时进行监控。rSO2 曲线的上升或下降在生命体征指示之前显示氧气供应或需求的变化。rSO2 值相对于起点的演变对于解释比绝对值更重要。
NIRS的常规临床应用是心脏手术期间和之后对体细胞和脑氧合的监测。它也在早产儿中施用,有坏死性肠结肠炎的风险,新生儿缺氧缺血性脑病和潜在的组织氧合受损风险。将来,NIRS可以越来越多地用于多式联运神经监测,或用于监测其他情况的患者(例如,复苏或创伤性脑损伤后)。
近红外光谱(NIRS)非侵入性测量区域组织氧饱和度(rSO2)在大脑,肌肉,肾脏,肝脏或肠道1,2,3,4,5,6,7,8,9。它应用于重症监护和心脏手术,监测”实时”氧气消耗和体细胞组织饱和度10。
皮肤上的探针发出近红外光(700-1000nm)11,穿透组织和骨骼的深度约为1-3厘米,从而分散、吸收和反射12。探测器中的探测器可感应反射光量(表示脱氧血红蛋白的相对量),并计算一个数值,指示区域氧合饱和度(%)2。与脉搏血氧法(反映系统氧气供应,需要脉动流量)不同,NIRS反映静脉氧饱和度,不需要脉动流,因此适合低流量情况,如心肺旁路7。
rSO2反映了组织中的氧气供应与消耗之间的平衡 – 甚至在改变在临床上变得明显之前,两者的变化就变得显而易见。相对于基线的变化比绝对测量值本身更重要 10,13,14,15,16。测量 rSO2帮助临床医生在心脏手术、心肺搭桥和重症监护室中监测患者;它还可以帮助指导早产儿的氧气治疗,并监测肾脏、血吸液和全身灌注12、17、18、19、20、21。
NIRS是一种安全、可行的22,也是持续监测组织氧合的简单方法。结合其他大脑生物标志物和神经监测技术(例如,连续或振幅集成EEG),NIRS将有可能在未来(多式联运)监测新生儿和23,24儿童中发挥作用。在这篇文章中,我们向临床医生介绍如何为不同的器官系统建立NIRS监测,解释rSO2值如何随着生理变化而进化,并呈现不同临床环境的典型结果。
本文介绍了如何建立大脑和体细胞NIRS在婴儿和儿童。脑 NIRS 用于在专利导管动脉闭合、表面活性剂管理、心脏手术和心肺旁路等程序期间进行监测;它亦用于监察重症监护室的危重病人,预测早产儿肠结肠炎坏死,以及预测缺氧性脑病2、5、6、33、34、35、36、37、38、39、40后的结果。此外,NIRS可以帮助指导早产儿17、18、19的氧气治疗。Somatic NIRS 有助于监测肾脏、血症和全身灌注 12、20、21,对于检测肝移植期间或之后8、41、42的并发症也值得体。同时使用多个探头(多站点NIRS)有助于检测系统减灌23,43。
为使 NIRS 测量工作准确运行,选择合适的探头和位置至关重要。脆弱的皮肤可能需要使用非粘合探头(例如,通过离开盖子或将一层玻璃纸附在粘性一侧)。但是,整个探头必须与皮肤进行牢固接触;否则,传感器将不提供可靠的值(图4 和 图 8)。如果探头未牢固地固定在皮肤上,明亮的环境会导致假高和暗环境错误低值。如果记录质量差(由设备指示)或值难以置信,则故障排除首先检查是否执行了上述基本步骤。如果问题仍然存在,应更换探头和前前放大器,并检查所有电气插头触点。对传感器进行作用的外部光源也会触发不正确的值;用光不渗透盖盖住探头将弥补这一点。如果异常的NIRS值持续存在,必须检查患者以排除并发症。应评估和优化以下参数:动脉血压、全身氧合、pH、血红蛋白、脑氧返回(患者在心肺旁路时)44。
要修改标准使用,对可能的应用程序没有限制。只要皮肤完好无损,可以在任何感兴趣的地点放置 NIRS 探头。同时从多个站点派生值,可根据每个特定的临床或科学问题进行各种各样的设置。例如,NIRS 和多站点 NIRS 可以在重症监护之外使用,甚至在练习12 期间使用。
尽管 rSO2 易于应用和使用,但它在解释值和曲线时仍存在一些限制因素。测量值取决于使用32 的设备和传感器。因此,绝对值应谨慎解释 – 引用值不能在设备和设置32 之间轻松传输。rSO 2 器官的2 值,而不是大脑,在个体之间差异很大 30。但是,即使在一次记录中,如果探针分离,然后重新连接45,值也会波动高达 6%。此外,NIRS值取决于个人的代谢状态,这通过治疗性体温过低和药物24等干预措施改变。
组织边界条件的变化-例如,由于手术而进入血液或空气-也产生不正确的NIRS值46。早产儿在出生的第一天,从钙质到普通粪便的过渡会改变粪便吸收光谱,并会影响测量的肠道RSO2 值47。将 NIRS 探针放在目标以外的组织上会产生绝对值的不准确,但仍可能有助于监测趋势7。
尽管存在局限性,但NIRS是实时持续监测特定区域氧合性的好手段。评估全球组织灌注的替代方法是侵入性和不连续的:动脉抽血、血清乳酸浓度、中央静脉饱和度或球茎的氧饱和度。这些在早产儿中可能特别成问题,他们经常因反复抽血而患上 itro 致病性贫血,其大脑 rSO2在动脉抽血过程中受损。在心脏输出低的情况下,在体外膜氧合期间,或在使用非脉动心脏辅助设备时,NIRS仍然工作 – 与脉搏血氧测定相反 – 因为它不需要脉动流动,甚至可以有选择地监测有缺氧7,49风险的区域。rSO2在这些区域的变化可以作为心脏输出减少的早期迹象7。通过这些功能,NIRS 提供了目前无法从组织饱和度的其他测量中获得的基本临床信息。
在新生儿和儿科重症监护中应用RSO2监测的范围今后可能会扩大。一个潜在的应用是监测脑血流动力学创伤后,这已经在成人50,51,52,53,54,55调查。在早产儿中,目标导向的氧气补充可以减少脑低氧血症17、18、19,从而产生更好的神经发育结果。脑 NIRS 与其他脑生物标志物的结合也可能很有希望。例如,结合振幅集成脑电图和NIRS可以帮助确定中度缺氧缺血性脑病56的预后。这种组合的可能进一步应用包括受损的血流动力学或癫痫发作23。
总之,NIRS 是一项很有前途的技术,具有更广泛的应用潜力。rSO2 测量正确应用和解释,有助于在早期阶段检测并发症或恶化的临床状况,并指导各种临床环境中的治疗。该协议为临床医生提供了工具,用于设置和解释不同身体部位的 rSO2 测量,并解释这些结果。
The authors have nothing to disclose.
我们感谢卡罗尔·塞滕的语言编辑。没有收到此视频的资金。NB 从杜伊斯堡-埃森大学医学院获得内部研究补助金 (IFORES)。
cotton swab | for skin cleaning | ||
INVOS (Adult Regional Saturation Sensor) | Covidien/Medtronic | SAFB-SM | The adult regional saturation sensor Model SAFB_SM has been designed for cerebral-somatic monitoring of site-specific regional oxygen saturation (rSO2) in adult patients > 40 kg. |
INVOS (Pediatric Regional Saturation Sensor) | Covidien/Medtronic | SPFB | The pediatric regional saturation sensor Model SPFB has been designed for cerebral-somatic monitoring of site-specific regional oxygen saturation (rSO2) in pediatric patients < 40 kg. |
INVOS (preamplifier with Cable) | Covidien/Medtronic | 5100C- PA (Ch 1&2) | Amplifier connects NIRS sensors (Canal 1&2) to monitor 5100C. |
INVOS (preamplifier with Cable) | Covidien/Medtronic | 5100C- PB (Ch 3&4) | Amplifier connects NIRS sensors (Canal 3&4) to monitor 5100C. |
INVOS (Reusable Sensor Cable) | Covidien/Medtronic | RSC-1 – RSC-4 | The Reusable Sensor Cables are intended for multiple use. For use with SomaSensor SAFB-SM and SPFB. |
INVOS 5100C Monitor (Cerebral/Somatic Oximeter) | Covidien/Medtronic | 5100C | Monitor for displaying and recording NIRS data. |
INVOS Analytics Tool | Covidien/Medtronic | Version 1.2 | Evaluation and display of "Real Time" and Case History data. |
OxyAlert NIRSensor (Cerebral/somatic -Neonatal) | Covidien/Medtronic | CNN/SNN | OxyAlert NIRSensors disposable sensor has a small adhesive pad with a gentle hydrocolloid adhesive for use with peadiatric, infant an neonatal patientes. Suitable for patients <5kg. |
USB Flash Drive | Covidien/Medtronic | 5100C-USB | Collects and transfers Date to INVOS Analytics Tool |