近红外光谱检测宫内窘迫新生儿缺氧性脑损伤的研究

当代医学　2009年12月第15卷第36期总第191期　Contemporary Medicine, Dec. 2009,Vol.15 No.36 Issue No.191 论 著 A rticles 5 围产期窒息所致缺氧缺血性脑病(hypoxic ischemic encephalopathy,HIE)为影响新生儿生存质量的常见病，我国 每年约140～200万新生儿发生窒息，其中1/3死亡，30万左右 窒息儿出现不同程度残疾[1]。90%的HIE发生于出生前和出生 时，尽早诊断并及早干预是减轻和避免发生缺氧缺血性脑损伤 的有效措施。而宫内缺氧常难以发现，其是否已导致脑缺氧损 伤至今仍缺乏具体、客观、量化的判断指标。本实验通过探讨 近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)技术对宫内窘 迫新生儿脑组织氧合评价及缺氧缺血性脑损伤评判的价值,为临 床评价新生儿缺氧缺血性脑损伤提供客观、量化依据。 1 对象与方法 1.1 研究对象 患病组46例，为2008年6月～2009年8月于 我院产科分娩的正常妊娠，胎位正常，分娩过程中有明确胎儿宫 内窘迫[1]的患儿(孕母有心肾疾病、贫血、感染性疾病者不列入)， 根据出生后是合并新生儿缺氧缺血性脑病[2]分为2组：①HIE组： 共21例，其中男婴13例，女婴8例，均为轻度HIE患儿，胎龄37～43 周，平均(39.8±1.9)周，出生体重2653～4223g，平均(3408±397)g； ②无HIE组:共25例，其中男婴16例，女婴9例，胎龄37～43周，平均 (40.0±1.8)周，出生体重2798～4213g，平均(3518±406)g。 对照组35例，为同期于我院产科分娩的正常妊娠、胎位正 常、无胎儿宫内窘迫的性别、胎龄匹配的正常新生儿35例，其 中男婴22例，女婴13例，胎龄37～42周，平均(39.6±1.5)周, 出生体重2630～4136g，平均(3341±376)g。 1.2 仪器与方法 采用中科院合肥光电公司TASH-100型 近红外组织血氧无损监测仪，传感器贴于新生儿前额，避开脑中 线并位于眉骨上方至少2cm，以防止矢状窦和额窦的影响，光源和两 个检测器的距离为20mm和30mm。仪器传感器置于新生儿额叶，检 测并录取产程中胎头剥露时、出生后5min两个时间点的rSO2，存档以 备后续分析。同步检测新生儿出生后脉搏血氧饱和度(SpO2)。　　 1.3 统计学分析 采用SPSS13.00统计软件,计量资料用 (x±s)示,不同组间比较采用两个独立样本的t检验，ROC曲 线分析脑组织氧饱和度，预测新生儿缺氧缺血性脑病的价值， P<0.05为差异有统计学意义的。 近红外光谱检测宫内窘迫新生儿缺氧性脑损伤的研究 叶贞志 谢小强 杨晓光 苏国云 郭亮 [摘要] 目的 探讨近红外光谱技术对宫内窘迫新生儿脑组织氧合评价及缺氧缺血性脑损伤评判的价值,为临床评价脑损伤提供客观、量化依 据。方法 对46例宫内窘迫新生儿，根据出生后是否合并新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)分为HIE组及无HIE组，应用近红外光谱技术测定其脑组织氧饱 和度(rSO2),并与对照组比较。ROC曲线分析rSO2，评判新生儿缺氧缺血性脑病的价值。结果 HIE组患儿产程中胎头剥露时及出生后5min两个时间点 rSO2(38%±5%；53%±5%)均明显低于正常对照组(46%±4%；60%±4%)及宫内窘迫无合并HIE组(44%±3%；57%±4%)新生儿(P<0.01)。分别以胎头 剥露时脑rSO2<40%、出生后5min脑rSO2<53%为界点，评判新生儿缺氧缺血性脑病的敏感度及特异度分别为66%、88%及67%、86%。结论 近红外光 谱测定脑组织rSO2能客观评价宫内窘迫新生儿脑氧合状态,尚可提示新生儿缺氧缺血性脑损伤的存在。 [关键词] 近红外光谱；脑组织氧饱和度；宫内窘迫；新生儿；缺氧缺血性脑病 2 结果 2.1 新生儿出生后脑氧合的改变 新生儿出生后2～5min, 从脐带结扎至呼吸建立,各组新生儿脑组织氧饱和度rSO2均呈上 升趋势；对照组新生儿生后5min rSO2稳定至59.6%,其数值接近 文献报道的正常新生儿的61%[3]。 2.2 各组新生儿rSO2、SpO2比较 HIE组患儿产程中胎 头剥露时脑组织氧饱和度为38%±5%,低于正常对照组新生儿的 46%±4%(t=6.177，P<0.01)，亦低于宫内窘迫无合并HIE组新生儿 的44%±3%(t=4.758，P<0.01)，宫内窘迫无合并HIE组新生儿rSO2 与对照组比较，差异无统计学意义(t=1.988，P>0.05)，见图1。 HIE组患儿生后5min脑组织氧饱和度为53%±5%,低于对 照组新生儿的60%±4%(t=5.695，P<0.01)，亦低于宫内窘迫 无合并HIE组新生儿的57%±4%(t=3.970，P<0.01)；宫内窘 迫无合并HIE组与对照组比较，脑组织rSO2差异无统计学意义 (t=2.002，P>0.05)。而各组新生儿脉搏氧饱和度(SpO2)皆波动 于95%左右,组间差异无统计学意义(P>0.05)，见图1。 2.3 脑组织rSO2评判新生儿缺氧缺血性脑病ROC曲线分 析 以胎头剥露时脑组织rSO2<40%为界点，评判新生儿缺氧缺 血性脑病的敏感度及特异度分别为66%及88%，见表1；以生后 5min脑组织rSO2<53%为界点，评判新生儿缺氧缺血性脑病的 敏感度及特异度分别为67%及86%，见表1，图2。 3 讨论 新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)是围产期窒息所致的最常见和 严重的并发症，目前认为其为多种机制综合作用所致，缺氧缺 血互为因果[4]。而脑组织代谢旺盛,贮能量小,其生理活动所需 能量95%来自葡萄糖的有氧代谢，故其对缺氧缺血高度敏感， 脑损伤与脑组织供氧异常密切相关[5]。 鉴于血气分析的有创性，临床常用经皮脉搏氧饱和度(SpO2) 评价机体供氧，然而SpO2为脉搏即动脉的氧饱和度,仅反映人体总 供氧，不能反映某一局部组织供氧情况，故当SpO2正常时，仍可能 存在局部脑组织供氧障碍[6]，且SpO2的检测原理依赖于指端动脉 表1 脑组织rSO2评判新生儿缺氧缺血性脑病ROC曲线分析 指标 曲线下面积 P值 界点 敏感度(%) 特异度(%) 胎头剥露时rSO2 0.88±0.045 <0.01 <40% 66 88 生后5min rSO2 0.83±0.056 <0.01 <53% 67 86 基金项目：深圳市科技计划项目课题(课题编号：200602077) 作者单位：518106 深圳市光明新区公明人民医院新生儿科 (叶贞志 谢小强 杨晓光 苏国云 郭亮) 当代医学　2009年12月第15卷第36期总第191期　Contemporary Medicine, Dec. 2009,Vol.15 No.36 Issue No.191 6 论 著 A rticles 的搏动,不适用于低血压、低灌注及心脏停跳等情况[7]。因此，临床 需要一种更为客观、有效的方法以实时、连续、定量检测脑组织氧 合状况，评价新生儿缺氧性脑损伤,指导临床治疗。 近红外光谱测定(NIRS)是应用光学原理进行脑组织氧合状 况监测的新技术。该技术在近红外光线范围(700～1100mm)内 通过评价氧合血红蛋白、还原血红蛋白、血氧饱和度及血容量等 指标监测脑氧合状况，可间接了解脑组织氧代谢及血液动力学改 变。其可对正常新生儿[3]、早产儿[8]、HIE[9]、脑梗死[10]等多种不同 病理生理状态下的脑组织氧和状态、脑血流量进行准确评估，且 与血氧饱和度测量的金标准——血气分析测得的血氧饱和度具有 良好的相关性[11-12]。 对于HIE患儿，缺氧、缺血可致脑细胞能量代谢衰竭、脑内 血流重新分配、脑组织选择性损伤及并发“压力被动性脑血流” 等改变，加之兴奋性氨基酸的神经毒性作用、细胞内钙超负荷 所致兴奋毒损伤、自由基损伤等因素，共同导致急性期脑组织缺 氧、缺血性损伤，脑氧合异常[1]。本实验中，HIE组患儿产程中胎 头剥露时及生后5min两个时间点rSO2均明显低于正常对照组及 宫内窘迫无合并HIE组新生儿(P<0.01)，而同期各组患儿SpO2均 正常，组间比较差异无统计意义(P>0.05)，提示对于此类患儿， 即便SpO2处于正常范围，亦可能存在局部脑组织缺氧。本研究 尚显示，分别以胎头剥露时脑组织rSO2<40%、生后5min脑组 织rSO2<53%为界点，评判新生儿缺氧缺血性脑病的敏感度及特 异度分别为66%、88%及67%、86%，说明近光谱技术用于检测脑 组织rSO2可提示HIE的存在。综上所述，NIRS技术检测脑组织 rSO2具有无创、定量、实时、连续、重复性佳及可床旁检测等优 势，较之SpO2，其可客观、准确地检测局部脑组织氧合状况，尚可 提示宫内窘迫新生儿合并HIE的存在，对新生儿缺氧缺血性脑病 的及时诊断及干预、改善预后均具有重要临床意义[13]。 新生儿缺氧缺血性脑损伤一般经历原发损伤和再灌注损伤 两个阶段，其间隔时间约30min～72h不等[1]。NIRS技术对HIE 患儿再灌注损伤阶段脑组织rSO2检测的临床价值尚有待进一步 研究证实。近年来随着计算机技术及组织光学技术的迅猛发 展，NIRS组织血氧参数检测技术必将不断成熟与完善,并逐步 深入到脑功能与代谢检测层次,为科学研究与临床实践提供更 多、更精确的信息，发挥更大的作用。 参考文献 [1] 张家骧,魏克伦,薛辛东.新生儿急救学[M].第2版.北京:人民 卫生出版社,2006:50-54,584-590. 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