近紅外光譜技術是一種可實時、連續、無創地監測組織氧合灌注情況的技術,已成為新生兒危重癥臨床診療中常用的監測手段。利用近紅外光譜技術監測腸道組織灌注狀態,及時發現腸系膜缺血及腸道損傷,有助于預測腸道疾病的發生、判斷疾病的發生部位和嚴重程度,從而降低患病新生兒的死亡率,改善預后,減少并發癥的發生。本文就近紅外光譜技術監測新生兒腸道組織氧合的研究進展進行綜述。 腸道是重要的消化器官,其黏膜細嫩,富含血管、細胞和發育良好的絨毛,而新生兒血供調節能力差,腸道易發生缺血缺氧 。隨著新生兒危重癥學科的發展和診療水平的提高,新生兒的存活率逐年上升,但壞死性小腸結腸炎(necrotizing enterocolitis,NEC)等腸道疾病的患病率及死亡率未見明顯下降,因此,腹部超聲、X 線、近紅外光(near-infraredspectroscopy,NIRS)等床旁監測技術一直受到廣泛關注。本文就NIRS技術的原理、NIRS技術在預測新生兒腸道疾病和新生兒腸道疾病治療中的研究進行綜述。

NIRS是一種用于監測生物組織氧合的光譜技術,利用生物組織的光學特性,將光的透過性與光的衰減相聯系,以獲得rSO2。NIRS技術利用波長為 650-1000nm 的近紅外光及兩個光電探測器,監測含氧血紅蛋白(oxyhemoglobin,HbO2)和脫氧血紅蛋白(deoxyhemoglobin,Hb)的濃度來判斷氧飽和度,HbO2主要吸收紅光,Hb主要吸收紅外光,臨床用于評估組織攜氧能力的指標為rSO2,其計算公式為 rSO2=HbO2/Hb+HbO2。NIRS 技術的基本原理為修正的 Lambert-beer 定律,Lambert-beer定律描述了某種物質對某一段波長光的吸收強弱與物質濃度、厚度之間的關系,其基本公式為 OD=(εHB CHB+εHbO2CHbO2)L(OD 為光的密度,ε為常數,C為物質濃度,L為物質深度),光電探測器測得雙波長聯合雙探測器下OD的變化值計算出組織中HbO2和Hb的濃度變化,從而推導出rSO2。NIRS技術測量的是傳感器放置的特定區域,不受溫度影響,能夠進行實時測量,更加及時地反映局部組織氧合灌注情況。
新生兒NEC是常見的新生兒危重癥之一,其主要病理表現為多種因素共同作用下的腸道黏膜缺血、腸蠕動減弱,食物在腸道聚集造成腸壁的缺血缺氧和炎癥損傷,進而導致腸道出血、糜爛、壞死。研究發現,胎齡<34周、出生體重<2000g的NEC早產兒出生后1-7d的腸道rSO2低于同胎齡及出生體重的非NEC早產兒,多因素logistic回歸分析顯示腸道rSO2是發生NEC的獨立保護因素,表明NIRS技術可以為NEC的早期診斷提供幫助。NEC早產兒的腸道rSO2腦氧飽和度(cerebral-rSO2,C-rSO2)高于非NEC早產兒,提示NIRS技術可以預測NEC的發生。目前,血液檢測的生物標志物聯合NIRS技術及影像學表現預測新生兒NEC的發生為臨床研究的重點。建立NEC早產豬模型,連續監測腸道rSO2與血漿腸脂肪酸結合蛋白,結果顯示腸道rSO2<75% 時可以預測NEC的發生,且基線變異性大于非NEC早產豬,該研究表明在早產豬模型中,低腸道rSO2基線是NEC發生的危險因素,有助于早期識別NEC。利用NIRS技術聯合血清C反應蛋白結果預測早產兒NEC的發生,研究結果顯示腸道rSO2診斷早產兒NEC的價值高于C反應蛋白,且與腸道rSO2聯合CRP診斷早產兒NEC價值相當。

2.2 NIRS技術在新生兒喂養不耐受(feeding intolerance,FI)中的應用 FI是指在腸內喂養后出現乳汁消化障礙,導致腹脹、嘔吐、胃潴留等情況。雖然新生兒胃腸道的解剖結構發育*,但胃容量小,胃腸蠕動差,黏膜屏障功能發育不成熟,FI的發生率較高。FI會導致新生兒營養不良、生長發育受限、住院時間延長,并增加院內感染的風險,嚴重時會導致新生兒的死亡,臨床對于新生兒FI的早期診斷有助于減少不良后果的發生。近年運用 NIRS 技術防治新生兒FI逐漸成為新生兒研究領域的熱點,研究發現,FI新生兒平均每日的腸道rSO2低于非FI新生兒,且在第 5、9、10、12、13 天的差異最為顯著。大劑量喂養后的早產兒腸道rSO2在喂養后 15 min-3h顯著增加,連續喂養期間監測的腸rSO2從35min顯著降低直至結束。母乳喂養與配方奶喂養的足月新生兒喂奶前、喂奶時及喂奶后的腸道rSO2無明顯差異。母乳喂養FI早產兒的喂養后腸道rSO2變化幅度小于早產兒奶喂養的FI早產兒,表明母乳更有助于FI新生兒腸道rSO2的穩定,表明NIRS技術在FI的腸道代謝監測中發揮了重要作用。
紅細胞輸注是治療新生兒貧血常見的方法之一,相關調查顯示高達90%的極低出生體重兒58%的胎齡<32周早產兒接受了紅細胞輸注。紅細胞輸注可以有效改善腸道組織氧合,改善新生兒貧血,但有研究發現20%-30%的NEC在輸注紅細胞后的48h內發生。利用NIRS技術能夠及時掌握新生兒腸道生理變化情況,從而指導臨床調整相關輸血指標,在臨床應用中有較好的發展趨勢及前景。有研究者利用NIRS技術監測紅細胞輸注前后腸道氧合情況,發現貧血新生兒輸血前后腸道rSO2有明顯差異,動脈導管未閉、紅細胞儲存時間等因素均會影響新生兒輸血后的腸道rSO2,但常規輸血量和高輸血量對腸道rSO2的影響無明顯差異。近年已有研究者將NIRS技術應用于輸血期間喂養方案的制訂中,通過監測腸道rSO2的變化以確定喂養方案的合理性。 咖啡因是一種甲基黃嘌呤衍生物,常用于治療新生兒呼吸暫停,但既往研究表明NEC與咖啡因的應用有關,其機制可能與甲基黃嘌呤類藥物可降低腸道的血流速度,導致腸道缺血相關。研究發現,于24h內行咖啡因治療的呼吸暫停早產兒的腸道rSO2低于72 h內行咖啡因治療的呼吸暫停早產兒,表明咖啡因應用時間對早產兒腸道rSO2有一定的影響。3.3 NIRS技術在新生兒腸道疾病圍手術期的應用 隨著外科手術的不斷發展和*,新生兒心血管手術、腹部手術等逐漸被廣泛使用,目前新生兒腸道rSO2主要用于術前判斷腸道氧合情況及掌握手術時機。研究發現,NEC早產兒 C-rSO2、腸道rSO2低于無NEC早產兒,且 C-rSO2、腸道rSO2與NEC早產兒的病情程度相關,當 C-rSO2<72.4%,右側腹腸道 rSO2<71.5% 時,兩者預測NEC需行手術干預的診斷效能高,表明NIRS技術對NEC新生兒的手術時機有一定指導意義。NEC新生兒與非腸道疾病的新生兒相比,C-rSO2及上腹、下腹與右腹的腸道rSO2更低,術中記錄腸管的壞死部位與面積,發現記錄腸道rSO2最低值的部位與術中探查腸管壞死部位相符合,且腸道rSO2與壞死腸管體積呈負相關,提示NIRS技術可以用于監測NEC新生兒的腸道氧合變化,發現腸管壞死的部位、反映腸管壞死程度。接受過體外循環術的新生兒出現低輸出量綜合征時腸道rSO2降低,提示術后檢測腸rSO2有助于早期識別低輸出量綜合征。 NIRS技術在預測新生兒FI、NEC等方面有著重要的應用前景,可有效協助臨床治療方案的調整,避免臨床治療對新生兒腸道血流灌注的不良影響,且NIRS技術對圍手術期新生兒的病情評估及手術方案的實施也具有較高的臨床價值。

博聯眾科MOC系列腦組織氧飽和度監測儀可提供連續、實時、無創的組織氧飽和度 (rSO2)監測值,可反映特定器官(如腦、腸系膜、腎臟等) 及全身灌注狀態。研究表明,rSO2監測可在早期發現常規血流動力學檢測方法無法發現的灌注受損狀態,能夠及時監測腦及區域組織的氧供需平衡、腦血流的動態變化,及早對腦及組織缺血、缺氧做出評價,指導圍術期管理,可以減少圍術期并發癥的發生率,可靈敏反映組織的氧合狀態并予以干預,優化整個臨床治療管理,縮短住院時間、改善患者預后。