近紅外光譜技術在測定新生兒壞死性小腸結腸炎腦血氧飽和度和判定腸壞死程度的探討

毛建雄，肖東，羅燕，張翅，王秀良

新生兒壞死性小腸結腸炎（ecrotizing enterocolitis，NEC）是新生兒常見疾病，是一種嚴重的腸道感染性壞死性疾病，是嚴重威脅新生兒生命安全的最常見的疾病之一［1］，尤其是早產(chǎn)兒多見，近年來隨著早產(chǎn)兒出生率的升高，NEC 發(fā)生率越來越高，應引起兒科醫(yī)生的高度重視。目前，NEC 的發(fā)病機理還不十分清楚，但多數(shù)專家認為腸壁缺血缺氧是 NEC 發(fā)病的直接因素［2］。NEC 的診斷早期非常重要，目前NEC 多通過臨床癥狀，實驗室檢查及影像學檢查來綜合診斷，缺乏一項有效的檢查方法，近年本人通過將近紅外光譜技術引入NEC腸管血氧飽和度的測定，從而協(xié)助診斷壞死性小腸結腸炎，取得一定的效果。但腸管血氧飽和度的測量值是否與手術中腸管壞死程度與范圍相符還是未知數(shù)。本研究主要通過使用近紅外光譜技術測定NEC 手術前腸管血氧飽和度以及腦血氧飽和度，了解NEC 患兒腦血氧飽和度是否有改變，然后通過手術中測量壞死腸管的部位及壞死體積，將手術前后測量數(shù)據(jù)進行對比，從而進一步探討近紅外光譜技術在NEC 腸管壞死部位與程度的測定中的意義。

1 資料與方法

1.1 分組及一般資料

選取 2017 年 10 月至 2020 年 5 月在我院住院的57 例患兒作為研究對象，所有對象均為出生28 d 內的新生兒，分為兩組，手術組與對照組。對照組30 例，手術組27 例，其中手術組為確診為新生兒壞死性小腸結腸炎的患兒，且保守治療失敗出現(xiàn)腸壞死需要手術的患兒，而對照組是非腸道疾病且生命體征平穩(wěn)的患兒。

手術組中，男15例，女12例，胎齡為28～41周，平均胎齡 32.1±4.8 周，平均體重為 1985±853 g。對照組，男 17 例，女 13 例，平均胎齡 35.6±3.4 周，平均體重2012±784 g。

1.2 診斷標準及手術方法

按照《實用兒科學》NEC 診斷標準，根據(jù)臨床表現(xiàn)、腹部X 線片及實驗室檢查綜合判斷，作出診斷。確診NEC 行保守治療無效出現(xiàn)腸壞死，有腹膜炎體征的采取手術。手術采用氣管插管全身麻醉，取右側中上腹橫切口，切口長約6 cm，切開腹壁后探查腹腔，找到壞死腸管后記錄壞死腸管的部位，比如下腹部，右側腹，右下腹，上腹部，左側腹等，同時切除壞死腸管后將壞死腸管兩端用絲線結扎，防止壞死腸管內內容物流出，將切除的壞死腸管放入乘滿水的量杯，量杯水溢出后取出腸管，測量溢出水的體積即為壞死腸管體積，以mL為單位表示。

1.3 外周血氧飽和度測量儀器及腸管血氧飽和度及腦血氧飽和度測量方法

腦血氧飽和度及腸道血氧飽和度測定采用名希醫(yī)療器械有限公司的型號為MNIR-P100 腦血氧無創(chuàng)檢測儀，探頭采用專機專用一次性的配套探頭。血液的血氧飽和度測定采用邁瑞監(jiān)護儀配套的一次性血氧探頭測定。

腸管血氧飽和度測定時四個血氧飽和度探頭擺放區(qū)域分別為：下腹部，上腹部，兩側腹。具體擺放位置為，下腹部探頭區(qū)域位于臍和恥骨聯(lián)合中間，上腹部位于臍和劍突中間，該兩處探頭均水平擺放，兩側腹壁為臍和側腹壁中間，該兩處探頭垂直擺放。每個監(jiān)測探頭測量2 min，待近紅外光譜儀中波形穩(wěn)定后，波形成一直線，所得數(shù)據(jù)即代表該處腸管血氧飽和度。手術組在手術開始前測量。

腦血氧飽和度將探頭固定在前額，即眉弓與發(fā)際線中間位置，測量2 min，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄。

外周血氧飽和度測定，使用監(jiān)護儀配套的一次性血氧飽和度探頭固定于手或足部，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄。

1.4 統(tǒng)計方法

測量值為計量數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標準差表示，兩組之間同一部位之間比較采用t檢驗，腸道血氧飽和度測量最低值與腹腔內腸壞死部位相符程度使用百分比，腸管血氧飽和度測定值與壞死腸管體積關系采用Pearson 相關性分析。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS 21，P＜0.05 有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 手術組與對照組腸道血氧飽和度測量數(shù)據(jù)比較

對照組和手術組四個測量部位腸道血氧飽和度數(shù)據(jù)進行比較發(fā)現(xiàn)，手術組上腹部、下腹部以及右側腹三個部位腸道血氧飽和度較對照組明顯降低，而且P＜0.05，有統(tǒng)計學意義。而手術組左側腹腸道血氧飽和度與對照組差別不大，兩組數(shù)據(jù)比較P＞0.05，沒有統(tǒng)計學意義。相關數(shù)據(jù)見表1。

表1 對照組與手術組四個不同部位測量腸道血氧飽和度值對比（%）

2.2 手術組與對照組腦血氧飽和度與外周血氧飽和度比較

對照組腦血氧飽和度數(shù)據(jù)平均值為77.47±5.52，手術組為73.8±3.16，手術組腦血氧飽和度較對照組明顯降低，兩組數(shù)據(jù)分別對比P＜0.05，有統(tǒng)計學差異。外周血氧飽和度方面，手術組的測量值也明顯低于對照組，P＜0.05，有統(tǒng)計學意義。詳見表2。

表2 對照組及手術組腦血氧飽和度及外周血氧飽和度測量值對比（%）

2.3 手術前測量腸道血氧飽和度最低值及部位與術中探查情況對比

手術組27 例中，壞死部位位于右下腹的占74.1%（20/27），壞死腸管體積最多的23 mL，最少體積為4 mL，平均10.61 mL。術前每個患兒測定4 個部位腸道血氧飽和度最低測定值位于右側腹最多見，占62.9%（17/27），下腹部23.5%（4/27），其余兩個部位占13.6%。27 例患兒中，有23 例腸道血氧飽和度最低值部位與手術探查壞死腸管部位符合，符合率達到85.2%。將腸道血氧飽和度與壞死腸管體積做散點圖看，兩者據(jù)有負線性相關，Pearson 相關性分析，r=-0.959，P＜0.05，符合負線性相關，相關性較高，絕對值接近1。見表3，圖1。

3 討 論

3.1 EC對外周血氧飽和度和腦血氧飽和度的影響

近年來研究發(fā)現(xiàn)NEC 除了危及新生兒的生命以外，會影響存活患兒的預后，其中影響最明顯的是神經(jīng)系統(tǒng)。Wadhawan Rd 等從新生兒研究網(wǎng)絡中的極低出生體重注冊表的數(shù)據(jù)進行回顧性分析，評估2000 年至2005 年的出生的極低出生體重兒，進行多因素Logistic 回歸分析來評估臨床組和死亡或神經(jīng)發(fā)育障礙之間的關聯(lián)，控制多種混雜因素，最后發(fā)現(xiàn)自發(fā)性腸穿孔和手術壞死性小腸結腸炎其死亡概率及神經(jīng)發(fā)育障礙和神經(jīng)發(fā)育損害的危險較中極低出生體重幸存者明顯增加［3］。Merhar SL 對26 例早產(chǎn)兒NEC 或自發(fā)性腸穿孔的患兒進行的大腦磁共振成像研究。對比經(jīng)手術治療的NEC 或自發(fā)性腸穿孔的NEC 與保守治療的NEC 相比有更多的腦損傷的磁共振成像［4］。Jiang ZD 用腦干聽覺誘發(fā)電位記錄發(fā)現(xiàn)NEC 能影響未成熟腦干的延髓以上或中部地區(qū)的髓鞘，造成神經(jīng)傳導延遲或受損的［5］。綜上可見，NEC 患兒可能會有腦損傷，從而影響神經(jīng)系統(tǒng)。

表3 27 例手術組腸道血氧飽和度（%）測定及術中腸管壞死情況

本實驗中，通過測量對照組和手術組的腦血氧飽和度以及外周血氧飽和度，分別進行對比，發(fā)現(xiàn)手術組的腦血氧飽和度與外周血氧飽和度均比對照組明顯降低，說明NEC手術組患兒腦血氧飽和度與外周血氧飽和度均低于正常水平。NEC 患兒腦損傷可能跟腦血氧飽和度下降有關，因為除腦血氧飽和度下降以外，外周血氧飽和度也有下降，而外周血氧飽和度是反應機體循環(huán)狀態(tài)的指標，外周血氧飽和度下降跟循環(huán)灌注不良有關，很可能是因為NEC 患兒感染導致循環(huán)障礙，從而影響腦血流灌注，引起腦血氧飽和度下降，導致腦損傷。

3.2 近紅外光譜技術在腸道血氧飽和度測定中的應用

近紅外光譜技術由于無創(chuàng)，操作方便等原因已被廣泛應用于臨床，在實質性臟器的血氧飽和度測定中發(fā)揮著重要作用。已經(jīng)被應用于腦、腎臟、心臟等器官血氧飽和度的測定，并且一些測量數(shù)據(jù)已用于指導臨床治療。邢大軍等［6］利用近紅外光譜測定患兒麻醉前、麻醉中、麻醉后腎臟的血氧飽和度，發(fā)現(xiàn)腎氧飽和度在麻醉過程中有變化，近紅外光譜光譜能夠用于腎臟氧飽和度的測定，對于檢測麻醉中腎臟氧飽和度的變化有重要意義。崔威［7］通過近紅外譜觀察康復訓練中大腦皮質血流情況從而推斷腦激活情況，可為運動功能恢復的機制、診斷和預后研究提供工具，認為很大的應用潛力。

國外也有部分學者將近紅外光譜技術應用引入到腸系膜血氧飽和度的監(jiān)測。美國學者Zabaneh RN［8］應用近紅外光譜技術分別測定有壞死性小腸結腸炎和無壞死性小腸結腸炎雙胎早產(chǎn)兒的腸系膜血氧飽和度，發(fā)現(xiàn)有壞死性小腸結腸炎的早產(chǎn)兒，腸系膜血氧飽和度下降，且經(jīng)手術后腸系膜血氧飽和度逐漸恢復正常。因此，他認為通過光學檢測腸系膜血氧飽和度，可以判斷腸系膜的血流灌注，從而為早產(chǎn)兒的監(jiān)測腸道血流灌注提供幫助。Marin T 等［9］通過近紅外光譜技術測定發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)兒輸注紅細胞前后腸系膜血氧飽和度有變化。

但近紅外光譜應用于腸道研究的比較少，尤其國內鮮有報道。近兩年本人將近紅外光譜技術引入腸道血氧飽和度的測定，通過研究對照組和實驗組（保守治療成功）各30 例，測量腹部四個位點并連續(xù)測量7 d，數(shù)據(jù)進行對比，在對照組不同部位，不同測量時間點數(shù)據(jù)差別無統(tǒng)計學意義，而實驗組數(shù)據(jù)明顯低于對照組，有統(tǒng)計學意義。因此，認為近紅外光譜技術可以用于腸道血氧飽和度的測定，對于壞死性小腸結腸炎的診斷有一定的幫助［10］。但測量數(shù)據(jù)容易受患兒哭鬧，扭動等干擾，而且如果探頭在腹壁貼合不牢固也容易影響測量數(shù)據(jù)的準確性，測量過程中需要引起注意。

3.3 近紅外光譜技術在NEC 手術患兒測定中的應用

在本人的前期研究中發(fā)現(xiàn)，近紅外光譜技術可以判斷新生兒壞死性小腸結腸炎的腸道血氧飽和度，但測量數(shù)據(jù)是否能夠真實反映腸道血氧飽和度以及能否反應腸管壞死部位與程度等需要手術中的情況來驗證。本研究通過NEC 保守治療失敗需要手術的27 例患兒，手術前測定腹壁四個部位的腸道血氧飽和度，然后通過開腹手術，記錄壞死腸管部位及體積，通過對比判定手術前四個部位中最低血氧飽和度的部位與壞死腸管部位是否相符以及壞死體積，如相符則能進一步證明近紅外光譜技術能夠有效判定腸道血氧飽和度，如果測定值與體積相關則能夠一定程度上對壞死腸管程度進行量化。

從測量的數(shù)據(jù)可見，手術組27 例中，選取四個部位中腸道血氧飽和度測量數(shù)據(jù)最低的部位，統(tǒng)計最低值發(fā)生部位，右側腹占62.9%（17/27），下腹部23.5%（4/27），而手術中發(fā)現(xiàn)腸壞死位于右側腹最多見，右下腹占74.1%（20/27），右腹部11.1%（3/27），初步判斷是相符合的。27例中對比壞死腸管部位與最低腸道血氧飽和度測量部位，有23 例為相同部位，占比達到85.2%，符合程度較高。說明近紅外光譜技術測定腸道血氧飽和度有85.2%的比例能夠反映腸管壞死部位，能夠起到對腸管壞死部位進行定位的作用。

本實驗除了證實近紅外光譜技術能夠反映腸管的血氧飽和度以及能夠基本定位外，同時也將腸道血氧飽和度測量值與壞死腸管體積進行比較發(fā)現(xiàn)，腸道血氧飽和度的測量值與壞死腸管體積有負性相關性，而且r 的絕對值接近1，說明相關程度較高，除定位外，對于判定壞死程度也有一定作用。

但由于本實驗的樣本量還不夠，而且由于測量過程中的一些客觀因素的影響，比如測量值受患兒哭鬧，扭動的影響，而且也受探頭貼合程度的影響，可能還不能單獨通過近紅外光譜技術來判斷壞死程度，不能單獨依靠腸道血氧飽和度測定來指導臨床是否達到手術指征，但對于多個部位腸道血氧飽和度的對比還是有積極意義，如果對比分析腸道血氧飽和度測量值相對低很多的話能夠判斷壞死可能性大。期望以后通過不斷深入研究，總結經(jīng)驗，不斷完善，使近紅外光譜技術能夠比較客觀的反映腸道的真實血氧飽和度情況。