應用近紅外光譜技術監測健康嬰兒腎氧飽和度

姚翠翠 邢大軍 謝越濤 馬星鋼 王常娥

【摘要】 目的：觀察健康嬰兒腎氧飽和度（renal regional oxygenation saturation，RrSO2）情況。

方法：選取90例體重≤10 kg的健康嬰兒，根據年齡及胎齡分為足月新生兒組、早產兒組及嬰兒組，各30例，應用近紅外光譜技術（near infrared spectroscopy，NIRS）測定RrSO2值，記錄連續10次測定值的平均值為正常RrSO2值。結果：90例健康嬰兒靜息狀態下RrSO2值為（77.25±6.67）%，其中男（77.77±6.35）%，女（76.69±7.03）%，比較差異無統計學意義（P>0.05）；早產兒組、足月新生兒組、嬰兒組RrSO2值分別為（79.61±5.64）、（78.78±7.81）、（73.38±4.49）%，其中嬰兒組均低于足月新生兒組和早產兒組（P<0.05），早產兒組與足月新生兒組比較差異無統計學意義（P>0.05）；RrSO2與體重、腎臟距體表距離均呈負相關（r=-0.358、-0.358，P=0.001、0.001），而與性別無關（r=-0.105，P=0.323）。結論：健康嬰兒靜息狀態下正常RrSO2值為（77.25±6.67）%，10 kg以內嬰兒RrSO2與體重和腎臟距體表的距離呈負相關。

【關鍵詞】 腎氧飽和度； 近紅外光譜技術； 新生兒； 早產兒； 嬰兒； 健康

近紅外光譜技術（near infrared spectroscopy，NIRS）作為一種新型監測手段，可無創、實時監測局部組織下微循環系統中的血氧飽和度（regional oxygen saturation，rSO2），反映組織器官的氧供需平衡[1-2]。臨床上主要用于評估心臟和神經外科手術圍手術期的腦氧合和灌注[3-4]。隨著研究的不斷深入，人們逐漸開始將目光轉向應用NIRS監測腎臟等內臟器官的rSO2。目前，對腎氧飽和度（renal regional oxygenation saturation，RrSO2）的研究尚處于初始階段，國內未見有相關報道。國外對RrSO2的研究主要集中在早產兒、新生兒及小嬰兒[5-19]，用以動態觀察及評估小兒圍手術期及監護室內的腎臟氧合、灌注及腎功損害等情況[5-14，20]。對健康新生兒及嬰兒靜息狀態下的RrSO2值的報道尚不多見。本研究對90例健康嬰兒在靜息狀態下的RrSO2進行了測定，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年11月-2017年11月來本院體檢及復診的健康嬰兒90例，其中男47例，女43例，年齡1 d～11個月，體重1.5～10 kg，平均（4.60±1.74）kg，受試時心率、血壓、呼吸頻率等生命體征均在正常值范圍，血氧飽和度（SpO2）在97%以上。納入標準：年齡≤1歲；體重≤10 kg；受試時無心、腦、肺、腎等疾病且SpO2>95%。排除標準：患有先天性腎臟疾患及家長拒絕的嬰兒。根據年齡及胎齡分為足月新生兒組、早產兒組（胎齡31～36周）及嬰兒組（年齡29 d～1歲），各30例。該研究已經倫理學委員會批準，患者家長知情同意。

1.2 方法 所有測試均在室內進行，室溫20～25℃，受試者保持靜息狀態。采用NIRS進行RrSO2的監測。首先采用便攜式超聲引導儀（美國M-Turbo）確定腎臟位置及距體表距離，找出相應體表定位（肋脊角T10～L2），酒精消毒去脂后，將MNIR-P100腦血氧無創監測儀（重慶名希）雙探頭之一固定于受試者右側腎臟體表定位處。以屏幕顯示波形曲線穩定后，記錄為RrSO2值，記錄連續10次測定值的平均值為正常RrSO2值。

1.3 統計學處理 使用SPSS 22.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用方差分析，兩組間比較采用SNK-q檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗；相關性比較采用Pearson相關和Spearman相關分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組基線資料 比較三組性別比較差異無統計學意義（P>0.05）；三組年齡、體重、腎臟距體表距離比較，差異均有統計學意義（P<0.05），且三組間兩兩比較差異均有統計學意義（P<0.05）；但所有受試小兒體重均≤10 kg，腎臟距體表距離均<1 cm。

見表1。

2.2 三組RrSO2值比較 90例患兒靜息狀態下RrSO2值為63.74%～90.80%，平均（77.25±6.67）%，其中男（77.77±6.35）%，女（76.69±7.03）%，比較差異無統計學意義（t=0.766，P=0.446）；早產兒組RrSO2值為63.90%～90.80%，平均（79.61±5.64）%，足月新生兒組RrSO2值為63.74%～89.89%，平均（78.78±7.81）%，嬰兒組RrSO2值為66.41%～86.49%，平均（73.38±4.49）%，三組比較差異有統計學意義（F=9.104，P=0.000），其中嬰兒組均低于足月新生兒組和早產兒組（t=4.733、3.283，P=0.000、0.002），早產兒組與足月新生兒組比較差異無統計學意義（t=0.472，P=0.639）。

2.3 RrSO2、體重、性別及腎臟距體表距離的相關性分析 采用Pearson相關分析得出RrSO2與體重、腎臟距體表距離均呈負相關（r=-0.358、-0.358，P=0.001、0.001），體重與腎臟距體表距離呈正相關（r=0.384，P=0.000）；采用Spearman相關分析得出RrSO2與性別無關（r=-0.105，P=0.323）。

3 討論

NIRS是應用光學原理進行局部組織氧合狀況監測的新技術，可測量表面傳感器以下幾厘米的組織中的毛細血管靜脈血氧飽和度，且在新生兒、嬰兒和小患者中準確度更高[15]。Ortmann等[8]研究證明，體重小于10 kg患兒RrSO2與腎靜脈SpO2及下腔靜脈SpO2有明顯相關性，而體重大于10 kg的患兒則相關性不顯著。這也是目前對RrSO2研究受限的原因之一。因此，為保證監測的準確性，本研究所選取的受試兒童體重均≤10 kg。

盡管應用NIRS進行RrSO2監測在兒科人群中的應用越來越廣泛，但目前尚缺乏統一的正常RrSO2絕對值。本研究對90名健康嬰兒靜息時RrSO2進行監測，結果顯示，RrSO2值為63.74%～90.80%，平均（77.25±6.67）%，最低值與最高值間相差27.05%，提示RrSO2值個體差異較大。且研究結果顯示，RrSO2與體重、腎臟距體表距離均呈負相關（P<0.05），與性別無關（P>0.05）。表明RrSO2不受性別影響，但隨著體重和腎臟距體表距離的增加，RrSO2值相應的減小。這提示皮下淺表組織的厚度，可能對測得的RrSO2值有影響。此外，本研究僅對受試者右側的腎臟進行測量和監測，主要原因為右側腎臟相對左側腎臟位置靠下，受肋骨遮擋的部分小。應用超聲引導儀測量90名受試小兒右側腎臟距離體表皮膚的距離均<1 cm。

Bernal等[16]對26名健康足月新生兒生后120 h內的RrSO2進行監測，顯示靜息時RrSO2值為（86.8%±8.1）%。Bailey等[17]對38名足月新生兒生后第1、2天RrSO2監測，結果顯示生后第1、2天為（92.1±5.3）、（88.9±5.9）%。本研究足月新生兒RrSO2值（78.78±7.81）%，與其相比略低，其可能原因為所選取的足月新生兒受試年齡不同和監測時間長短不同。本研究觀察的足月新生兒受試年齡為（11.93±3.06）d，稍大于其他研究中的新生兒。McNeill等[18]對胎齡29～34周的早產兒連續21 d進行監測，顯示RrSO2值為64～87%，與本研究所測得的早產兒RrSO2值63.90%～90.80%，平均（79.61±5.64）%基本一致。

研究發現，低RrSO2及RrSO2的下降可作為腎損傷的預測指標[9，11]，但具體界限尚未有定論。Tanidir等[19]對導管介入治療期間RrSO2參數與不良事件之間進行評估，提示當RrSO2下降超過基礎值的21%，應引起臨床醫生的重視。大量的研究顯示RrSO2值長時間低于50%，可被認為存在腎功損傷的風險[6，9-11]。此外，本研究尚存在不足之處，樣本量較小，采集時間較短，如有大樣本及多中心的長時間的調查，可得到更為可信的測量值。

綜上所述，NIRS作為一種連續、無創的監測器官灌注和氧合指標的手段，在臨床的應用越來越廣泛，但其在腎臟方面的應用仍受限于缺乏正常值范圍及受試者的體重等。RrSO2值能直接體現受試者某一時刻的腎氧代謝水平，對其進行連續實時監測，根據所測數據的波動情況更有利于評估受試者的腎氧供需水平。尤其是在體外循環、復雜先心病等術后易發生腎功損傷的手術中，RrSO2監測可能對臨床工作提供有意義的數據指導。

參考文獻

[1] Sood B G，McLaughlin K，Cortez J.Near-infrared spectroscopy：applications in neonates[J].Semin Fetal Neonatal Med，2015，20（3）：164-172.

[2] Joffe R，AI Aklabi M，Bhattacharya S，et al.Cardiac Surgery-Associated Kidney Injury in Children and Renal Oximetry[J].Pediatr Crit Care Med，2018，19（9）：839-845.

[3] Kusaka T，Isobe K，Yasuda S，et al.Evaluation of cerebral circulation and oxygen metabolism in infants using near-infrared light[J].Brain Dev，2014，36（4）：277-283.

[4] Wong J J，Chen C K，Moorakonda R B，et al.Changes in near-infrared spectroscopy after congenital cyanotic heart surgery[J].Front Pediatr，2018，6（97）：1-10.

[5] Beck J，Loron G，Masson C，et al.Monitoring cerebral and renal oxygenation status during neonatal digestive surgeries using near infrared spectroscopy[J].Front Pediatr，2017，5：140.

[6] Ruf B，Bonelli V，Balling G，et al.Intraoperative renal near-infrared spectroscopy indicates developing acute kidney injury in infants undergoing cardiac surgery with cardiopulmonary bypass：a case-control study[J].Crit Care，2015，19：27.

[7] Westgarth-Taylor C，de Lijster L，van Bogerijen G，et al.A prospective assessment of renal oxygenation in children undergoing laparoscopy using near-infrared spectroscopy[J].Surg Endosc，2013，27（10）：3696-3704.

[8] Ortmann L A，Fontenot E E，Seib P M，et al.Use of near-infrared spectroscopy for estimation of renal oxygenation in children with heart disease[J].Pediatr Cardiolm，2011，32（6）：748-753.

[9] Owens G E，King K，Gurney J G，et al.Low renal oximetry correlates with acute kidney injury after infant cardiac surgery[J].Pediatr Cardiol，2011，32（2）：183-188.

[10] Hazle M A，Gajarski R J，Aiyagari R，et al.Urinary biomarkers and renal near-infrared spectroscopy predict intensive care unitoutcomes after cardiac surgery in infants younger than 6 months of age[J].J Thorac Cardiovasc Surg，2013，146（4）：861-867.

[11] Choi D K，Kim W J，Chin J H，et al.Intraoperative renal regional oxygen desaturation can be a predictor for acute kidney injury after cardiac surgery[J].J Cardiothorac Vasc Anesth，2014，28（3）：564-571.

[12] Petrova A，Mehta R.Regional tissue oxygenation in association with duration of hypoxaemia and haemodynamic variability in preterm neonates[J].Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2010，95（3）：213-219.

[13] Biedrzycka A，Lango R.Tissue oximetry in anaesthesia and intensive care[J].Anaesthesiol Intensive Ther，2016，48（1）：41-48.

[14] Moerman A，Wouters P.Near-infrared spectroscopy（NIRS） monitoring in contemporary anesthesia and critical care[J].Acta Anaesthesiol Belg，2010，61（4）：185-194.

[15] Ghanayem N S，Hoffman G M.Near Infrared Spectroscopy as a hemodynamic monitor in critical illness[J].Pediatr Crit Care Med，2016，17（8 Suppl 1）：S201-206.

[16] Bernal N P，Hoffman G M，Ghanayem N S，et al.Cerebral and somatic near-infrared spectroscopy in normal newborns[J].

J Pediatr Surg，2010，45（6）：1306-1310.

[17] Bailey S M，Hendricks-Munoz K D，Mally P.Cerebral，renal，and splanchnic tissue oxygen saturation values in healthy term newborns[J].Am J Perinatol，2014，31（4）：339-344.

[18] McNeill S，Gatenby J C，McElroy S，et al.Normal cerebral，renal and abdominal regional oxygen saturations using near-infrared spectroscopy in preterm infants[J].J Perinatol，2011，31（1）：51-57.

[19] Tanidir I C，Ozturk E，Ozyilmaz I，et al.Near infrared spectroscopy monitoring in the pediatric cardiac catheterization laboratory[J].Artif Organs，2014，38（10）：838-844.

[20] Chegondi M，Francis T，Lin W C，et al.Effects of Closed Endotracheal Suctioning on Systemic and Cerebral Oxygenation and Hemodynamics in Children[J].Pediatr Crit Care Med，2018，19（1）：e23-e30.

（收稿日期：2018-07-05） （本文編輯：董悅）