近红外光谱技术是一种可实时、连续、无创地监测组织氧合灌注情况的技术,已成为新生儿危重症临床诊疗中常用的监测手段。利用近红外光谱技术监测肠道组织灌注状态,及时发现肠系膜缺血及肠道损伤,有助于预测肠道疾病的发生、判断疾病的发生部位和严重程度,从而降低患病新生儿的死亡率,改善预后,减少并发症的发生。本文就近红外光谱技术监测新生儿肠道组织氧合的研究进展进行综述。 肠道是重要的消化器官,其黏膜细嫩,富含血管、细胞和发育良好的绒毛,而新生儿血供调节能力差,肠道易发生缺血缺氧 。随着新生儿危重症学科的发展和诊疗水平的提高,新生儿的存活率逐年上升,但坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis,NEC)等肠道疾病的患病率及死亡率未见明显下降,因此,腹部超声、X 线、近红外光(near-infraredspectroscopy,NIRS)等床旁监测技术一直受到广泛关注。本文就NIRS技术的原理、NIRS技术在预测新生儿肠道疾病和新生儿肠道疾病治疗中的研究进行综述。

NIRS是一种用于监测生物组织氧合的光谱技术,利用生物组织的光学特性,将光的透过性与光的衰减相联系,以获得rSO2。NIRS技术利用波长为 650-1000nm 的近红外光及两个光电探测器,监测含氧血红蛋白(oxyhemoglobin,HbO2)和脱氧血红蛋白(deoxyhemoglobin,Hb)的浓度来判断氧饱和度,HbO2主要吸收红光,Hb主要吸收红外光,临床用于评估组织携氧能力的指标为rSO2,其计算公式为 rSO2=HbO2/Hb+HbO2。NIRS 技术的基本原理为修正的 Lambert-beer 定律,Lambert-beer定律描述了某种物质对某一段波长光的吸收强弱与物质浓度、厚度之间的关系,其基本公式为 OD=(εHB CHB+εHbO2CHbO2)L(OD 为光的密度,ε为常数,C为物质浓度,L为物质深度),光电探测器测得双波长联合双探测器下OD的变化值计算出组织中HbO2和Hb的浓度变化,从而推导出rSO2。NIRS技术测量的是传感器放置的特定区域,不受温度影响,能够进行实时测量,更加及时地反映局部组织氧合灌注情况。
新生儿NEC是常见的新生儿危重症之一,其主要病理表现为多种因素共同作用下的肠道黏膜缺血、肠蠕动减弱,食物在肠道聚集造成肠壁的缺血缺氧和炎症损伤,进而导致肠道出血、糜烂、坏死。研究发现,胎龄<34周、出生体重<2000g的NEC早产儿出生后1-7d的肠道rSO2低于同胎龄及出生体重的非NEC早产儿,多因素logistic回归分析显示肠道rSO2是发生NEC的独立保护因素,表明NIRS技术可以为NEC的早期诊断提供帮助。NEC早产儿的肠道rSO2脑氧饱和度(cerebral-rSO2,C-rSO2)高于非NEC早产儿,提示NIRS技术可以预测NEC的发生。目前,血液检测的生物标志物联合NIRS技术及影像学表现预测新生儿NEC的发生为临床研究的重点。建立NEC早产猪模型,连续监测肠道rSO2与血浆肠脂肪酸结合蛋白,结果显示肠道rSO2<75% 时可以预测NEC的发生,且基线变异性大于非NEC早产猪,该研究表明在早产猪模型中,低肠道rSO2基线是NEC发生的危险因素,有助于早期识别NEC。利用NIRS技术联合血清C反应蛋白结果预测早产儿NEC的发生,研究结果显示肠道rSO2诊断早产儿NEC的价值高于C反应蛋白,且与肠道rSO2联合CRP诊断早产儿NEC价值相当。

2.2 NIRS技术在新生儿喂养不耐受(feeding intolerance,FI)中的应用 FI是指在肠内喂养后出现乳汁消化障碍,导致腹胀、呕吐、胃潴留等情况。虽然新生儿胃肠道的解剖结构发育*,但胃容量小,胃肠蠕动差,黏膜屏障功能发育不成熟,FI的发生率较高。FI会导致新生儿营养不良、生长发育受限、住院时间延长,并增加院内感染的风险,严重时会导致新生儿的死亡,临床对于新生儿FI的早期诊断有助于减少不良后果的发生。近年运用 NIRS 技术防治新生儿FI逐渐成为新生儿研究领域的热点,研究发现,FI新生儿平均每日的肠道rSO2低于非FI新生儿,且在第 5、9、10、12、13 天的差异最为显著。大剂量喂养后的早产儿肠道rSO2在喂养后 15 min-3h显著增加,连续喂养期间监测的肠rSO2从35min显著降低直至结束。母乳喂养与配方奶喂养的足月新生儿喂奶前、喂奶时及喂奶后的肠道rSO2无明显差异。母乳喂养FI早产儿的喂养后肠道rSO2变化幅度小于早产儿奶喂养的FI早产儿,表明母乳更有助于FI新生儿肠道rSO2的稳定,表明NIRS技术在FI的肠道代谢监测中发挥了重要作用。
红细胞输注是治疗新生儿贫血常见的方法之一,相关调查显示高达90%的极低出生体重儿58%的胎龄<32周早产儿接受了红细胞输注。红细胞输注可以有效改善肠道组织氧合,改善新生儿贫血,但有研究发现20%-30%的NEC在输注红细胞后的48h内发生。利用NIRS技术能够及时掌握新生儿肠道生理变化情况,从而指导临床调整相关输血指标,在临床应用中有较好的发展趋势及前景。有研究者利用NIRS技术监测红细胞输注前后肠道氧合情况,发现贫血新生儿输血前后肠道rSO2有明显差异,动脉导管未闭、红细胞储存时间等因素均会影响新生儿输血后的肠道rSO2,但常规输血量和高输血量对肠道rSO2的影响无明显差异。近年已有研究者将NIRS技术应用于输血期间喂养方案的制订中,通过监测肠道rSO2的变化以确定喂养方案的合理性。 咖啡因是一种甲基黄嘌呤衍生物,常用于治疗新生儿呼吸暂停,但既往研究表明NEC与咖啡因的应用有关,其机制可能与甲基黄嘌呤类药物可降低肠道的血流速度,导致肠道缺血相关。研究发现,于24h内行咖啡因治疗的呼吸暂停早产儿的肠道rSO2低于72 h内行咖啡因治疗的呼吸暂停早产儿,表明咖啡因应用时间对早产儿肠道rSO2有一定的影响。3.3 NIRS技术在新生儿肠道疾病围手术期的应用 随着外科手术的不断发展和*,新生儿心血管手术、腹部手术等逐渐被广泛使用,目前新生儿肠道rSO2主要用于术前判断肠道氧合情况及掌握手术时机。研究发现,NEC早产儿 C-rSO2、肠道rSO2低于无NEC早产儿,且 C-rSO2、肠道rSO2与NEC早产儿的病情程度相关,当 C-rSO2<72.4%,右侧腹肠道 rSO2<71.5% 时,两者预测NEC需行手术干预的诊断效能高,表明NIRS技术对NEC新生儿的手术时机有一定指导意义。NEC新生儿与非肠道疾病的新生儿相比,C-rSO2及上腹、下腹与右腹的肠道rSO2更低,术中记录肠管的坏死部位与面积,发现记录肠道rSO2最低值的部位与术中探查肠管坏死部位相符合,且肠道rSO2与坏死肠管体积呈负相关,提示NIRS技术可以用于监测NEC新生儿的肠道氧合变化,发现肠管坏死的部位、反映肠管坏死程度。接受过体外循环术的新生儿出现低输出量综合征时肠道rSO2降低,提示术后检测肠rSO2有助于早期识别低输出量综合征。 NIRS技术在预测新生儿FI、NEC等方面有着重要的应用前景,可有效协助临床治疗方案的调整,避免临床治疗对新生儿肠道血流灌注的不良影响,且NIRS技术对围手术期新生儿的病情评估及手术方案的实施也具有较高的临床价值。

英国上市公司365MOC系列脑组织氧饱和度监测仪可提供连续、实时、无创的组织氧饱和度 (rSO2)监测值,可反映特定器官(如脑、肠系膜、肾脏等) 及全身灌注状态。研究表明,rSO2监测可在早期发现常规血流动力学检测方法无法发现的灌注受损状态,能够及时监测脑及区域组织的氧供需平衡、脑血流的动态变化,及早对脑及组织缺血、缺氧做出评价,指导围术期管理,可以减少围术期并发症的发生率,可灵敏反映组织的氧合状态并予以干预,优化整个临床治疗管理,缩短住院时间、改善患者预后。