Tiến bộ trong nghiên cứu ứng dụng công nghệ quang phổ cận hồng ngoại trong giám sát oxy não và huyết động học ở bệnh nhân phẫu thuật thần kinh

Lời nói đầu

Lượng oxy tiêu thụ của mô não rất lớn, trọng lượng của não người trưởng thành chỉ chiếm 2% trọng lượng cơ thể, nhưng lưu lượng máu trong trạng thái yên tĩnh chiếm khoảng 15% lượng oxy tiêu thụ của tim, lượng oxy tiêu thụ khoảng 20% lượng oxy tiêu thụ toàn thân.Theo các tài liệu liên quan, tỷ lệ thiếu oxy do thiếu máu cục bộ ở những người tử vong do chấn thương não lên tới 90%.。Trong công tác lâm sàng, để đạt được bảo vệ não, cần có công nghệ có thể theo dõi chính xác tình trạng vận chuyển máu và oxy của mô não trong thời gian thực.

Công nghệ quang phổ hồng ngoại gần (NIRS) là một công nghệ phát hiện đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Nó có thể đo độ bão hòa oxy mô cục bộ (rSO)₂) Để đánh giá tình trạng oxy hóa mô não. Bài viết này chỉNguyên tắc giám sát vàTiến bộ nghiên cứu trong giám sát oxy não và huyết động học trong phẫu thuật thần kinh đã được xem xét.

Nguyên tắc cơ bản của ứng dụng công nghệ quang phổ hồng ngoại gần

Công nghệ quang phổ hồng ngoại gần là một phương pháp phát hiện quang học liên tục trong thời gian thực. Bước sóng ánh sáng hồng ngoại gần từ 700~1000nm, có khả năng xuyên thấu tốt và ít bị tán xạ đối với các mô của con người (như da đầu, hộp sọ, v.v.)。Chất hấp thụ chính của ánh sáng cận hồng ngoại trong hộp sọ là hemoglobin oxy hóa (HbO)₂Và giảm hemoglobin (Hb), cả hai đều có phổ hấp thụ khác nhau, vì vậy chúng ta có thể phân biệt chúng bằng phương pháp quang học.

Khi ánh sáng hồng ngoại gần chiếu vào các mô của cơ thể, hai loại hemoglobin trong các mô sẽ hấp thụ chúng. Chúng tôi đo cường độ ánh sáng phát ra từ các mô và theo định luật Beer-Lambert sửa đổi, chúng tôi có được độ bão hòa oxy mô cục bộ.Trong mô não tồn tại rất nhiều mạch máu vi mô, trong đó lượng máu động mạch chiếm khoảng 20%, lượng máu mao mạch chiếm khoảng 5%, còn lại khoảng 75% là lượng máu tĩnh mạch.Vì vậy, rSO₂Thật ra là trung bình gia quyền của mô não cục bộ, độ bão hòa oxy tĩnh mạch, gần với độ bão hòa oxy tĩnh mạch hơn, có thể phản ánh tình trạng cân bằng động thái cung cấp oxy não và tiêu thụ.

Vì kỹ thuật phát hiện này không phụ thuộc vào nhịp đập của động mạch, tất cả chúng ta đều có thể đo các thông số oxy não bình thường trong trường hợp huyết áp thấp, nhiệt độ thấp sâu, mạch yếu hoặc thậm chí tim ngừng đập.

Ứng dụng lâm sàng

Zweifel tìm thấy rSO₂Tăng phù hợp với giảm co thắt mạch máu, cải thiện các triệu chứng lâm sàng, co thắt động mạch với rSO ở cùng một bên được quan sát bằng hình ảnh động mạch₂Giảm có liên quan đáng kể và tăng mức độ co thắt (đặc biệt là khi đường kính mạch máu giảm hơn 75%) thì rSO cùng bên₂Giảm mạnh,Nó cho thấy NIRS có thể đồng bộ phát hiện giảm oxy trong não thứ phát do co thắt mạch máu, với độ nhạy tốt.McCormick và những người khác đã cho bảy đối tượng tình nguyện hít phải khí hỗn hợp nồng độ oxy thấp (FiO).₂=7% gây ra tình trạng thiếu oxy thoáng qua trong khi theo dõi chặt chẽ EEG, SaO₂Từ SpO₂và rSO₂Các chỉ số thay đổi, kết quả cho thấy sự giảm độ bão hòa oxy trong máu não xảy ra gần như đồng thời với sự thay đổi nồng độ oxy hít vào và rSO₂Sự suy giảm xảy ra sớm hơn khoảng 2 phút so với sự thay đổi trong EEG, cho thấy NIRS có thể phát hiện thiếu oxy não sớm hơn và nhạy cảm hơn khi các thông số theo dõi khác vẫn còn trong phạm vi bình thường. Taussky et al. kiểm tra độ bão hòa oxy trong não và lưu lượng máu não cục bộ của bệnh nhân tương ứng bằng cách sử dụng đồng thời các kỹ thuật hình ảnh NIRS và CT infusion cho 1287 bệnh nhân (bao gồm xuất huyết dưới màng nhện, đột quỵ thiếu máu cục bộ, xuất huyết não).Chỉ ra rằng NIRS có thể được sử dụng như một phương tiện giám sát oxy não hiệu quả, không xâm lấn, có thể được theo dõi trong thời gian thực bên cạnh giường ICU.

Lột nội mạc động mạch cảnh (CEA) có thể làm giảm thiếu máu cục bộ thoáng qua của hệ thống động mạch cảnh đơn phương và loại bỏ mảng xơ vữa động mạch và loét gây ra thiếu máu cục bộ thoáng qua. Trong quá trình bóc tách nội mạc động mạch cảnh hành động, thường cần phải kẹp động mạch cảnh một bên, trong quá trình kẹp động mạch cảnh đảm bảo cung cấp máu cho vùng não là rất quan trọng, mặc dù động mạch đáy sọ Willis có thể cung cấp oxy tuần hoàn bên, vẫn cần tiến hành đánh giá và giám sát liên tục về lưu lượng máu tuần hoàn bên.So với các phương pháp theo dõi oxy não khác, NIRS có thể thực hiện rSO dễ dàng hơn, không gây chấn thương và liên tục.₂Giám sát, có thể phòng ngừa hiệu quả tai nạn thậm chí tử vong mạch máu não trong thời gian phẫu thuật, là biện pháp hữu hiệu để dự đoán thiếu máu não thiếu oxy trong phẫu thuật CEA.Nghiên cứu phát hiện rSO chu vi phẫu thuật cho bệnh nhân CEA₂Chức năng nhận thức và cảm giác cơ thể gây ra sự thay đổi điện thế.₂Ý nghĩa giám sát của tiềm năng cảm ứng cơ thể trong CEA,Phát hiện bệnh nhân trong thời gian phẫu thuật không bị rối loạn chức năng nhận thức, hơn nữa khi máu chảy vào não tái thông, rSO₂Nếu so với thể cảm dẫn phát điện thế biến hóa càng rõ ràng hơn, phi thường có lợi cho thời kỳ vây thuật quan sát tình trạng huyết cung tái thông của khu não, là thủ đoạn giám sát đơn giản hữu hiệu của thời kỳ vây thuật CEO. Nói chung, rSO₂Giảm tương đối>12% cho thấy thiếu máu não, cảnh báo các bác sĩ lâm sàng về các can thiệp dược lý và sinh lý tương ứng.

Hiện nay, phẫu thuật kết hợp xạ trị và hóa trị vẫn là phương pháp điều trị hiệu quả nhất cho các khối u não lớn như u thần kinh đệm và u màng não, trong khi việc xác định các vùng chức năng não trong phẫu thuật khối u não là chìa khóa thành công hay thất bại của phẫu thuật.Khi kích hoạt vùng chức năng não, nồng độ hemoglobin oxy tăng nhanh, đồng thời nồng độ hemoglobin oxy giảm chậm và thấp, theo dõi sự thay đổi hemoglobin ở cả hai trạng thái oxy có thể biết được khu vực hoạt động chức năng não, nguyên tắc này được gọi là phương pháp phụ thuộc nồng độ oxy trong máu (BOLD). Hiện tại, ngoài công nghệ MRI, công nghệ NIRS cũng có thể sử dụng nguyên tắc này để theo dõi vùng chức năng não trong thời gian thực không xâm lấn.FujiwaraN và những người khác sử dụng NIRS và công nghệ hạt nhân chức năng đồng thời theo dõi vỏ não của bệnh nhân khối u não, phát hiện ra rằng do ảnh hưởng của khối u, nồng độ hemoglobin thay đổi bất thường khi kích hoạt vùng chức năng của khối u não.Chỉ dùng công nghệ hạt nhân từ chức năng không thể phát hiện chính xác khu chức năng não, gây ra sai lầm âm tính giả.

tổng kết

Máy đo độ bão hòa oxy mô não cộng đồng BOLINE MOC200, với các thông số chính đầy đủ và các chỉ số tham số phụ liên quan, sử dụng công nghệ NIRS tiên tiến, có thể từ ba chiều: xu hướng thay đổi thời gian thực, lượng thay đổi tương đối, AUC (độ sâu và thời gian ở trạng thái khử bão hòa), theo dõi liên tục, thời gian thực và không xâm lấn trạng thái cân bằng giữa cung cấp oxy mô não và tiêu thụ oxy của bệnh nhân, phát hiện và can thiệp rSO kịp thời₂Tình trạng bất thường, giảm tổn thương não do oxy bất thường trong não của bệnh nhân, giảm thời gian nằm viện và cải thiện tiên lượng của bệnh nhân.