不同監測方式對沙灘椅位肩關節鏡手術缺血性腦損傷的預防效果

潘傳龍 陳靜霞 劉志恒

[摘要] 目的 探討不同監測方式對沙灘椅位肩關節鏡手術缺血性腦損傷的預防效果。 方法 選擇深圳市第二人民醫院擇期接受沙灘椅位肩關節鏡手術的患者60例作為研究對象，采用隨機數字表法將其分為常規監測組、頸內靜脈血氧飽和度（SjvO2）監測組、近紅外光譜法（NIRS）監測組及經顱普勒（TCD）監測組，每組各15例。采取簡易智能精神狀態量表（MMSE）與成套神經心理狀態測驗（RBANS）對患者的認知能力和認知功能進行評估。 結果 4組患者術前1 d MMSE得分比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。術后1 d，常規監測組、NIRS監測組與TCD監測組MMSE得分均低于術前1 d，SjvO2監測組、NIRS監測組與TCD監測組均高于常規監測組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后3 d，常規監測組MMSE得分仍明顯低于術前1 d，SjvO2監測組和TCD監測組得分明顯高于常規監測組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后5 d，4組患者MMSE得分組間比較及與術前1 d比較，差異均無統計學意義（P > 0.05）。術前1 d，4組患者RBANS得分比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。術后1 d，4組RBANS得分均低于術前，SjvO2監測組、NIRS監測組和TCD監測組均高于常規檢測組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后3 d，常規監測組、SjvO2監測組和NIRS監測組得分均低于術前，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后5 d，4組患者RBANS得分組間比較及與術前1 d比較，差異均無統計學意義（P > 0.05）。 結論 TCD監測預防沙灘椅位肩關節鏡手術缺血性腦損傷效果最好，若無法進行TCD監測，建議用NIRS代替SjvO2。

[關鍵詞] 沙灘椅位；肩關節鏡；缺血性腦損傷；血氧飽和度；監測方式

[中圖分類號] R614 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）06（a）-0045-05

[Abstract] Objective To explore the preventive effect of different monitoring methods on ischemic brain injury in beach chair arthroscopy. Methods A total of 60 patients underwent elective arthroscopic shoulder arthroscopy in the Second People's Hospital of Shenzhen were selected and divided into routine monitoring group， SjvO2 monitoring group， NIRS monitoring group and TCD monitoring group according to the random number table， with 15 cases in each group. The mini mental state examination（MMSE） and the repeatable battery for the assessment of neuropsychological status （RBANS） were used to evaluate the congnitive function and neuropsychological function of the patients. Results Before operation for 1 d， there were no statistically significant differences in the scores of MMSE among the four groups （P > 0.05）. After operation for 1 d， the scores of MMSE in the routine monitoring group， SjvO2 monitoring group and TCD monitoring group were all lower those before operation for 1 d， SjvO2 monitoring group， NIRS monitoring group and TCD monitoring group were all higher than that of routine monitoring group， with statistically significant differences （P < 0.05）. After operation for 3 d， the score of MMSE in the routine monitoring group was lower than that before operation for 1 d， and the scores in SjvO2 monitoring group and TCD monitoring group were all significantly higher than that of routine monitoring group， with statistically significant differences（P < 0.05）； After operation for 5 d， there were no statistically significant differences in the score of MMSE among the four groups and compared with 1 d before operation （P > 0.05）. Before operation for 1 d， there were no statistically significant differences in the scores of RBANS among the four groups （P > 0.05）. After operation for 1 d， the scores of RBANS in the four groups were all lower than those before operation for 1 d， and the sores in SjvO2 monitoring group， NIRS monitoring group and TCD monitoring group were all higher than that of routine monitoring group， with statistically significant differences （P < 0.05）. After operation for 3 d， the scores of RBANS in the routine monitoring group， SjvO2 monitoring group and NIRS monitoring group were all lower than that of 1 d before operation， with statistically significant differences （P < 0.05）. After operation for 5 d， there were no statistically significant differences in the score of RBANS among the four groups and compared with 1 d operation （P > 0.05）. Conclusion TCD monitoring is the best way to prevent ischemic brain injury in arthroscopic surgery of beach chair shoulder. If TCD monitoring can not be carried out， NIRS is recommended to instead of SjvO2.

[Key words] Beach chair position； Shoulder arthroscopy； Ischemic brain injury； Blood oxygen saturation； Monitoring methods

近年來，隨著外科技術的發展，越來越多的患者接受了肩關節鏡手術。目前在美國接受此類手術中有2/3采取沙灘椅位，其主要優點包括減少臂叢神經損傷、便于手術操作及減少術中視野出血[1-2]。然而這種特殊的手術體位可能影響腦血流灌注，導致患者出現大腦及脊髓損傷、偏癱、失明及眼肌麻痹等嚴重并發癥[3-8]。如何更好地監測及評估圍術期腦血流及腦氧飽和度變化，以避免嚴重并發癥，成為擺在研究者面前亟需解決的問題。目前國內外針對圍術期腦血流及腦氧飽和度監測的方法主要包括：常規的血流動力學監測、頸內靜脈血氧飽和度（jugular venous oxygen saturation，SjvO2）監測、近紅外光譜法（near-infrared spectroscopy，NIRS）監測大腦皮層腦氧飽和度及經顱多普勒（transcrania doppler，TCD）監測腦血流。本研究對患者進行血氧飽和度監測，以期了解如何有效預防沙灘椅位肩關節鏡手術缺血性腦損傷。現報道如下：

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇深圳市第二人民醫院擇期接受沙灘椅位肩關節鏡手術的60例患者作為研究對象，其中男37例，女23例；年齡21～83歲，平均（49.75±13.62）歲；發病部位：左肩24例，右肩36例。納入標準：肩峰成型術、肩袖鈣化灶清除術、肩周炎松解擴張術、肩袖損傷修補固定術等。排除標準：年齡≥65歲；體重指數（BMI）≥34 kg/m2；美國麻醉醫師協會（ASA）分級≥2級；術前有神經功能缺陷或神經系統疾病；凝血功能異常；合并有高血壓、冠心病等心血管疾病；無法進行準確的溝通和交流；有藥物過敏史。

1.2 麻醉方法

所有入選患者接受相同標準的麻醉管理方法：術前常規給予鹽酸戊乙奎醚（成都力思特制藥股份有限公司）0.5 mg，局麻下行健側橈動脈穿刺置管監測有創動脈壓，麻醉誘導采取丙泊酚（湖北昕澤醫藥有限公司）靶控輸注，血漿濃度6 μg/mL（采取“Marsh”的藥代模型），芬太尼（上海信誼藥廠有限公司）5 μg/kg，維庫溴銨（異福酰胺片）0.15 mg/kg，氣管插管后麻醉維持均采取瑞芬太尼-丙泊酚持續輸注，間斷追加維庫溴銨，所有患者圍術期常規監測心電圖、脈搏血氧飽和度（SpO2）、有創血壓、呼吸末二氧化碳濃度、鼻溫及腦電雙頻指數（BIS），術中保持BIS值于40～60，鼻溫不低于35℃，調整呼吸機參數維持呼出氣二氧化碳（EtCO2）30～35 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），手術結束前30 min給予托烷司瓊（杭州民生藥業有限公司）5 mg。

按隨機數字表法分為常規監測組、SjvO2監測組、NIRS監測組及TCD監測組，每組各15例。一旦判斷發生術中腦缺血及腦缺氧，立即采取以下方法進行干預：①通過給予新福林80 μg或麻黃堿5 mg或加快輸液速度增加平均動脈壓（MAP）；②減少潮氣量，增加呼吸末二氧化碳濃度；③增加吸入氧濃度。根據不同的監測結果，指導術中體位擺放和實施控制性降壓。

1.2.1 常規監測組 頸內靜脈血氧飽和度監測以及腰椎穿刺連續監測顱內壓。腦缺血的定義：術中MAP低于50 mmHg或低于基礎值（術前1 d于病房測得）20%。

1.2.2 SjvO2監測組 數據的采集及判斷腦缺血發生的標準：氣管插管后，通過超聲引導下右側頸內靜脈逆行穿刺置管將導管尖端放置于頸內靜脈球部（頭向置管15 cm左右遇到阻力停止，后退0.5～1 cm后固定即可，超聲檢查導管末端位于第1、2頸椎椎體水平），分別于體位改變前（基礎值），體位改變后1、5、10、20 min和30 min抽取頸靜脈球內血樣1 mL進行血氣分析，判斷腦缺血的標準為體位改變后任一時點SjvO2低于基礎值。

1.2.3 NIRS監測組 將局部腦組織氧合飽和度（regional cerebral tissue oxygen saturation，SctO2）低于基礎值（麻醉誘導后10 min之內的平均值）80%或體位改變后絕對值≥55%，時間持續超過15 s定義為發生腦缺氧。

1.2.4 TCD監測組 由同一超聲科醫生于麻醉誘導前、誘導后患者由平臥位改沙灘椅位后1、5、10、20 min和30 min以及手術結束時監測并記錄處于平臥位的患者大腦中動脈腦血流頻譜圖像，監測指標包括收縮期血流速度、舒張末期血流速度、平均血流速度和脈動指數，并同時觀察是否有血栓流動。以麻醉后腦血流量作為基礎值，術中腦血流量低于基礎值的30%定義為發生腦缺血。

1.3 觀察指標

1.3.1 簡易智能精神狀態量表（MMSE）評估 于術前1 d和術后1、3、5 d采取MMSE對患者認知功能進行評估，評分≤27分定義為發生術后認知功能障礙。術后得分上下浮動≥2分判斷為認知能力下降。

1.3.2 成套神經心理狀態測驗（RBANS）評估 于術前1 d和術后1、3、5 d使用可重復測量的RBANS評估術后患者認知功能改變。RBANS評估系統包含12個測試條目，概述成5組神經心理狀態，即5個因子：即刻記憶（詞匯學習、故事復述），視覺空間結構（圖形描繪、線條定位），語言（圖片命名、語義流暢性），注意（數字廣度和符號數字）和延遲記憶（詞匯回憶、詞匯再認、故事回憶和圖形回憶）。分值越高，患者的認知功能損害越嚴重。

1.3.3 大腦新發缺血灶 術后72 h內發生以下4種情況之一即可判斷發生腦缺血：①肢體肌力降低；②淺感覺異常；③運動性失語；④顱腦CT提示大腦新發缺血灶。

1.4 統計學方法

采用SPSS 20.0對所得數據進行統計學分析，計量資料采用重復測量方差分析，以了解不同時間點是否產生了差異，并進行單因素方差分析，了解同一時間點不同組患者之間是否有顯著差異，若結果顯示不完全相同，則進一步采用兩獨立樣本t檢驗進行兩兩比較，采用均數±標準差（x±s）表示。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 4組患者MMSE得分

4組患者術前1 d MMSE得分比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。術后1 d，常規監測組、NIRS監測組與TCD監測組MMSE得分均低于術前1 d，SjvO2監測組、NIRS監測組與TCD監測組均高于常規監測組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后3 d，常規監測組得分仍明顯低于術前1 d，SjvO2監測組和TCD監測組得分明顯高于常規監測組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后5 d，4組患者MMSE得分組間比較及與術前1 d比較，差異均無統計學意義（P > 0.05）。見表1。

2.2 4組患者RBANS總分比較

術前1 d，4組RBANS得分比較，差異均無統計學意義（P > 0.05）。術后1 d，4組RBANS得分均低于術前，SjvO2監測組、NIRS監測組和TCD監測組均高于常規檢測組，差異均有統計學意義（P < 0.05）；術后3 d，常規監測組、SjvO2監測組和NIRS監測組得分均低于術前，差異均有統計學意義（P < 0.05）。術后5 d，4組患者RBANS得分組間比較及與術前1 d比較，差異均無統計學意義（P > 0.05）。見表2。

3 討論

有研究表明，沙灘椅位手術患者在沙灘椅位時腦氧供隨著腦血流的減少明顯下降，且發生率高達80%，與血壓及呼吸末二氧化碳濃度呈正相關[9]。研究認為，沙灘椅位腦缺血可能是由于低血壓引起[10]。以往認為將MAP保持在50～150 mmHg，就可以保證充分的腦灌注壓，避免腦缺血。然而通過對某研究[5]的病例報告可以看出，4例患者圍術期最低MAP均未低于60 mmHg，但卻發生了諸如腦梗死及術后植物人狀態等嚴重并發癥，說明常規血流動力學監測MAP似乎與沙灘椅位患者術中腦血流變化缺乏良好的相關性，不能很好地反映該特殊手術體位圍術期腦缺血的狀態。經分析可能與如下幾個因素有關：①心臟直視手術中視網膜中央動脈血流速度的監測表明，不同個體大腦臨界灌注壓介于20～50 mmHg，因此大腦對低灌注的耐受程度因人而異，臨界灌注壓較高更易發生缺血性腦損傷[11]；②沙灘椅位手術期間由于頭部處于心臟水平以上，須考慮重力對腦血流的影響，肱動脈血壓不能直接用來反映腦灌注壓，必須糾正由于垂直高度導致的兩者之間的差異[10]；③腦血流量不僅僅取決于腦灌注壓，同時與腦血流回流是否順暢有關，沙灘椅位手術期間，由于腦血流回流受到頸內靜脈及椎靜脈扭曲的影響，會導致顱內壓升高，引起腦血流不足[12]。因此通過常規血流動力學監測手段間接反映沙灘椅位肩關節鏡手術圍術期腦血流和腦氧飽和度往往不全面，這可能是導致術中未出現低血壓而出現腦缺血缺氧損傷的原因。

目前麻醉圍術期常用的腦氧監測主要包括SjvO2和NIRS等監測手段。頸靜脈球為頸內靜脈起始部膨大為球的部分，不包括頸外靜脈的血液，因此SjvO2能較好地反映腦組織氧供需平衡。以往常用于頸動脈內膜剝脫術、術中需深低溫停循環技術如主動脈弓手術及顱內動脈瘤夾閉術等圍術期腦氧飽和度監測。SjvO2正常值為55%～75%，但也有文獻報道其低限為44.7%[13]。

SjvO2小于正常值表示腦氧供小于腦氧耗，常見于顱內血流減少，如低血壓、過度通氣等，或氧耗增加，如發熱，抽搐等。SjvO2大于正常值則表示腦代謝率降低，如低溫或解剖異常。惠晶等[14]研究表明，SjvO2是評估顱內動脈瘤夾閉術中腦缺血發生的可靠指標。然而SjvO2是通過間斷抽取靜脈血樣本進行血氣分析得出的，不能連續監測圍術期腦氧代謝，且靈敏度低，探頭不易固定，并需多次校正，限制了其在臨床中的推廣和使用。

NIRS是根據Lambert-Beer原理，通過計算氧合和還原血紅蛋白對不同波長光線特異性的吸收譜比值估算組織的氧合程度。頭部的皮膚和骨骼對近紅外光有較好的通透性，可使其深入到深部的腦組織，從而可以測定腦組織的氧飽和度。目前使用的NIRS主要有兩類：一類是NIRO系列，主要監測指標是腦組織氧合指數（tissue oxygenation index，TOI），TOI是包括動靜脈血液在內的腦部氧含量混合參數，其中靜脈血占優勢，理論上TOI可較為敏感地反映中樞神經系統的氧供需平衡；另一類是INVOS系列，主要監測指標是SctO2。Leyvi等[15]研究認為，TOI與SjvO2之間缺乏緊密的相關性，TOI不能替代SjvO2作為腦氧監測的指標。而Baraka等[16]不同意這種觀點，其認為NIRS作為一種無創可連續監測腦氧的指標，通過與基礎值比較有利于發現腦缺氧。國內吳鏡湘等[17]的研究得出了類似的結論。有學者[18]在一篇專門針對沙灘椅位肩關節鏡手術的研究報告中指出SctO2與SjvO2之間沒有良好的相關性，認為主要是由于NIRS自身的局限性，無法排除腦外血流對顱內血流的干擾所致。也有學者[19]隨即針對該結論提出了質疑，認為可能是由于研究人員沒有排除不同麻醉方法對結果的影響而導致結果的偏差，且隨機對照研究表明，監測腦氧飽和度并及時處理腦缺氧可以改善患者的預后[20]。

但是仍然無法忽視NIRS監測技術自身存在的不足：NIRS無法辨別動靜脈血流，動靜脈血流比例改變會影響監測的準確性[21]，因此本研究中，NIRS監測組患者認知功能和精神狀態與TCD監測組和SjvO2監測組比較，恢復速度無明顯優勢。特別是體位的改變本身就會引起顱內動靜脈血流比例的變化。因此，當體位改變時，NIRS監測結果的變化即可能是由于腦組織氧飽和度變化所致，也可能是顱內動靜脈血流比例變化的結果。解決該問題的最好方法是能夠實時監測顱內血流變化。關于NIRS能否取代SjvO2作為圍術期腦氧飽和度監測的標準，目前各個研究之間存在很大的爭議。本研究結果顯示，在沙灘椅體位肩關節鏡手術中，NIRS能夠取代SjvO2，可以避免因SjvO2導致的血栓、感染、血腫和氣胸等并發癥。

TCD是一種腦血流超聲監測技術，可連續無創地對腦血流速率及顱內動脈中的微血栓進行較準確的實時監測，圍術期可以根據TCD監測腦血流情況以便及時采取腦保護措施，尤其是對腦血管或頸動脈術前就存在病變的患者至關重要[22]，有助于減少術中及圍術期腦卒中的發生風險[23]。本研究結果顯示，TCD監測組患者的認知功能恢復最快，提示TCD監測能夠較好地反映患者在術中腦部的供血情況。然而由于沙灘椅位肩關節鏡手術的特殊性，在術中操作過程中，很難通過傳統的監測窗口對患者腦血流進行連續監測，且受到諸如操作者經驗、顱骨的厚度及皮下血腫等因素的影響，這可能是導致至今國內外未見TCD技術應用于沙灘椅位肩關節鏡手術報道的原因。綜合國內外研究來看，目前尚無一種方法可以完全滿足沙灘椅位肩關節鏡手術圍術期腦血流和腦氧監測的要求，可能需要在今后臨床研究中聯合兩種或多種監測手段，從而最大限度地保證患者的安全。

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