当前位置： 体位性脑缺血 > 脑缺血模型 > 手术体位对脑氧饱和度的影响及对策
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作者：中国医院（医院）麻醉科（闫婷婷、柴小青）
近年来随着临床麻醉对术后神经系统并发症重视的增加，手术过程中监测脑氧饱和度技术得到迅速发展。局部脑氧饱和度（regionalcerebraloxygensaturation，rSO2）监测的常用方法是利用近红外光谱（near-infraredspectroscopy，NIRS）技术对患者术中进行实时监测，具有连续、无创伤、操作简单等优点。目前，rSO2监测在侧卧位、沙滩椅体位（beachchairposition，BCP）、俯卧位等特殊体位中广泛运用。本文就rSO2在不同手术体位中的临床应用进行综述。
1.脑氧饱和度监测的原理及临床意义
目前，用于脑氧饱和度监测最有前景、最广泛的是NIRS技术。早在年，有学者利用该技术监测氧供应与细胞色素a3功能、组织血流量的变化和Hb氧平衡的关系。NIRS采用光透射和吸收的原理，无创测量含氧血红蛋白（oxygenatedhemoglobin，HBO2）和脱氧Hb浓度，连续监测脑代谢，如SpO2、混合静脉血氧饱和度等。利用NIRS技术监测脑氧饱和度主要反映脑氧供给与氧消耗的动态平衡。脑是一个高耗氧量的器官，由于有限的氧气储备，若低脑灌注发生3min没有恢复，则部分脑组织能量耗尽，细胞发生不可逆损伤。
围麻醉期部分患者（特别是老年患者）由于自身脑血管调节功能下降、体位变化及低血压等因素，术中极易发生脑缺血/缺氧等情况，若没有系统检测并及时处理，可能导致术后神经系统并发症的发生。常见的神经系统并发症包括术后认知功能障碍（postoperativecognitivedysfunction，POCD）、抑郁症和脑卒中等。Schoen等研究发现患者术前和术中脑氧饱和度值偏低者，术后谵妄的发生率升高。在老年患者腹部手术的麻醉管理中使用rSO2监测，可以减少大脑缺氧的潜在风险，从而降低POCD发生率和缩短住院时间。因此，实时监测脑氧饱和度是很有必要的。早期识别和预防脑缺氧有利于防止POCD等并发症的发生及神经系统不可逆损伤。
通过rSO2的反馈，及时调整麻醉方案，采取积极的干预措施，减少术后神经并发症。手术患者在采取不同体位时，由于对呼吸、循环等系统的影响，改变脑内氧供需平衡，引起脑氧饱和度变化。本文将从BCP、俯卧位、侧卧位及头低脚高位（Trendelenburg位）等体位，综述不同体位rSO2的变化特点，以及防治术中低脑灌注和脑缺氧的干预措施。
2.不同手术体位对脑氧饱和度的影响
2.1BCP（含坐位）
BCP是患者为配合手术医师操作而采取的被动体位，常见于肩关节手术。在全身麻醉状态下，从平卧位到BCP时，患者全身血流动力学发生改变，主要包括心脏指数、每搏量和动脉压的减少，从而导致脑灌注减少，甚至脑缺氧。Pohl和Cullen曾报道了4例在行BCP肩关节手术的患者中出现严重的缺血性脑病和脊髓损伤，甚至有造成死亡的病例。采取坐位或BCP时，由于头部高于心脏水平，患者还有潜在的静脉空气栓塞、失明及眼肌麻痹等并发症。
Moerman等研究发现，由平卧位改为BCP后，患者rSO2下降约20%，其中右脑由（77±10）%降至（59±10）%，左脑由（79±9）%降至（57±9）%。在全身麻醉平卧位诱导体位改为BCP后，患者在10min左右可出现rSO2降低至（68.06±7.30）%［平卧位rSO2为（75.54±5.29）%］。与侧卧位相比，BCP患者脑血管事件发生率增加。研究显示，BCP不仅使麻醉状态下患者的rSO2降低，而且降低清醒志愿者rSO2值。
另外，在归为平卧位30min后，仍可引起静脉回流量明显减少，影响脑灌注。因此，BCP引起的低脑灌注对麻醉管理提出挑战。有研究显示，脑氧饱和度与脑平面水平的MAP有一定的线性关系。对于行BCP手术的患者，维持较高的MAP可以有效改善患者术中脑灌注，减少脑缺血的发生，对患者预后有益处，Soeding等推荐MAP维持在70mmHg（动脉换能器置于耳廓水平，1mmHg=0.kPa）和脑灌注压（cerebralperfusionpressure，CPP）在60mmHg以上可以预防脑缺血，其试验过程中未出现脑缺血病例。此外，保护性通气策略现已运用于肩关节手术患者，通过适度增加FiO2及PETCO2可提高BCP时患者脑氧饱和度。
2.2俯卧位
NIRS技术监测脑氧饱和度已广泛应用于俯卧位手术患者。俯卧位是非生理性的体位，胸廓活动受限、脊柱压迫、腹式呼吸受限等情况会影响呼吸和循环等系统，常见症状包括胸廓和肺顺应性下降，通气压力升高，心排血量降低等。这些因素均可引起脑灌注改变，有研究显示，俯卧位脑缺氧的发生率是仰卧位手术的两倍，若俯卧位时局部受压，可使回心血量进一步减少，导致脑低灌注，甚至脑缺氧，老年患者表现得更明显。在老年患者俯卧位脊柱手术中，低脑灌注引起的脑低氧状态发生率为仰卧位患者的两倍以上。
Babakhani等研究发现，俯卧位时，双侧脑氧饱和度出现先下降后恢复到平卧位水平的现象。当患者由仰卧位改为俯卧位后，30min时左脑的rSO2从76.24%下降至73.18%，60min时降至72.76%；右脑30min时rSO2从77.06%下降至73.76%，60min时降至72.92%，而90min时脑氧饱和度基本可回归平卧位水平。脑氧饱和度的下降与BP、HR的下降同步，与老年患者的脑血管调节能力下降有关。俯卧位手术中脑氧饱和度下降的主要影响因素是体位改变导致的血流动力学变化，其他影响因素包括长时间手术、脑低灌注持续的时间、术中血流动力学的改变等。
为避免脑缺氧，患者在搬动体位时避免局部受压，采取肺保护性通气策略，不仅能够减少气压伤，在维持正常通气功能的同时，降低术中血流动力学波动的发生率，而且还能改善患者术后氧合功能。在俯卧位手术中避免发生低血压及心动过缓极为重要，Dunham等研究发现，rSO2和CPP显著相关，推荐俯卧位时适当提高MAP和CPP，达到升高rSO2的目的。此外,在改变体位前通过积极补液减少血流动力学变化，减少rSO2的波动。
对于使用NIRS技术的俯卧位患者还需了解前额传感器外部压对rSO2读数的影响。Siegel等研究表明头部感应器压力对rSO2无明显影响，但当抬头时出现rSO2的增加，考虑为头皮受压处缺血/再灌注可能。也有研究表明，当患者采取俯卧位时，头偏向一边时，可能引起脑部静脉血流的回流，故而患者采取俯卧正中体位对rSO2影响最小。
2.3侧卧位
侧卧位是临床中较常用的手术体位，常用于胸腰部手术、髋部手术及神经外科手术。侧卧位手术时由于重力的作用影响血液回流和双侧肺的灌注，在胸科手术单肺通气患者中表现的更为明显。作为一种非生理性通气方式，单肺通气常引起通气/血流比例失调，肺内分流增加，PaO2下降，甚至出现低氧血症。因此,患者易发生rSO2的下降。Hemmerling等研究了29例需单肺通气行肺叶切除术患者，观测其脑氧饱和度变化，结果显示：单肺通气时，29例患者rSO2均下降超过10%，大部分患者超过20%。Kazan等的研究也得到相同的结论，56%的单肺通气患者rSO2下降超过20%，并认为单肺通气时rSO2最小值可能与术后并发症有关，当术中rSO2低于65%时，该患者术后并发症发生率将增加。另外，侧卧位时两侧大脑半球脑氧饱和度有所差距，平均来看，其上半球rSO2较下半球高1.3%，此时rSO2的值是两侧脑氧饱和度的平均值。在非单肺通气侧卧位手术中（如侧卧位行肩关节手术），其脑氧饱和度下降不明显。
为改善脑氧供需平衡（特别是单肺通气患者），Iwata等采用调节呼吸频率及潮气量的措施，术中维持气道压＜25cmH2O（1cmH2O=0.kPa）、PETCO2约40mmHg来诱发高碳酸血症，从而调节脑氧供需平衡。在麻醉药物的选择上，低剂量的七氟醚可以引起血管收缩进而抑制脑氧代谢，但随着七氟醚浓度的增加，血管扩张占优势，引起脑血流、脑血容量及颅内压的增加，且七氟醚降低脑血流的作用比丙泊酚弱，Iwata等提出七氟醚较丙泊酚对脑内氧供平衡影响小，可减少rSO2变化的程度。
2.4Trendelenburg位
Trendelenburg位是仰卧头低位的修正体位，常用于下腹部及盆腔手术。因内脏向头方向移位，且下肢血液回流增加，其心脏作功增加，每搏量、心排血量、心脏指数和动脉血压增加；同时膈肌抬高，潮气量减少，胸廓和肺顺应性以及功能残气量降低，影响循环及通气功能；大脑静脉回流量减少，脑血管内静水压力增加，增加颅内压，易引发脑水肿。因此，Trendelenburg位时监测rSO2变得更有意义。研究发现，对长期Trendelenburg体位的普通患者，通过自身调节，血流动力学和肺部呼吸参数可保持在安全范围。rSO2可以通过自身CPP的调节而改变，当CPP增加时，脑血流增加，rSO2适当增加。当Trendelenburg位时间超过30min时，大脑可出现过度灌注和摄氧减少等现象，但未造成明显脑组织缺氧及代谢障碍。
一项包含29例老年患者的研究表明，在Trendelenburg位下行前列腺手术,未发现脑氧饱和度明显改变。然而，对于低脑灌注的易感人群（如脑外伤和颅脑术后的患者），Trendelenburg位时rSO2从（65.5±5.4）%降低至（60.8±5.6）%，严重者可降低至50%，此时rSO2监测显得尤为重要。这种脑灌注明显增加，而rSO2明显降低现象，提示脑血流量的自身调节机制可能受损。Trendelenburg位对普通患者rSO2的影响较小，而对于脑部调节功能下降的患者，rSO2监测变得更有意义。
Falabella等研究指出，头低的角度可能影响损伤的严重程度及患者的预后。手术中体位采取20°以内的倾斜程度相较于40°的角度对患者的呼吸循环功能影响更为轻微。有学者推荐应用10cmH2O呼气末正压通气对脑氧合有一定的益处，对于rSO2的稳定起到重要作用，但呼气末正压通气不能设置太高，较高呼气末正压通气的应用不影响颅内压和脑局部血流量本身，但可以间接地通过对脑内微血管等的自动调节来影响脑灌注。
综上所述，探索和掌握不同手术体位对rSO2影响的特点和干预措施,不仅有利于理解手术患者术中脑灌注和脑代谢变化规律，而且可以通过及时采取调控措施，避免脑缺氧的发生发展，降低术后神经系统并发症的发生率。
来源：闫婷婷,柴小青.手术体位对脑氧饱和度的影响及对策[J].国际麻醉学与复苏杂志,,39(11):-,.
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