机器人辅助前列腺切除术陡峭头低脚高位期间的近红外光谱(NIRS)监测

时间:2026年5月27日
来源:Journal of Clinical Monitoring and Computing

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机器人辅助腹腔镜前列腺切除术(RALP)需要采用陡峭头低脚高位(Trendelenburg position)及CO2气腹,这可能显著影响脑血流动力学(cerebral hemodynamic)稳态。尽管术后神经系统并发症并不常见,但对于

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机器人辅助腹腔镜前列腺切除术(RALP)需要采用陡峭头低脚高位(Trendelenburg position)及CO2气腹,这可能显著影响脑血流动力学(cerebral hemodynamic)稳态。尽管术后神经系统并发症并不常见,但对于长时间手术过程中颅内压升高及潜在脑水肿的担忧始终存在。近红外光谱(NIRS)可对脑氧合进行连续监测,局部脑氧饱和度(rSO2)反映氧输送与氧耗之间的平衡,并整合氧合血红蛋白变化(ΔHbO2)与脱氧血红蛋白变化(ΔHHb)。本研究旨在评估RALP过程中脑氧合参数(rSO2、ΔO2Hb、ΔHHb)及视神经鞘直径(ONSD)的阶段依赖性变化,并评估二者的时间相关性。

本前瞻性观察性研究于2024年11月至2025年5月在意大利Prato新医院(Nuovo Ospedale di Prato)纳入40例接受陡峭头低脚高位(30°)RALP的成年患者(美国麻醉医师协会分级,ASA I–III)。采用近红外光谱(NIRS)对脑氧合进行连续监测。于预设时间点采用超声双侧测量ONSD:基线(T0)、头低脚高位后45 min(T1)、头低脚高位后120 min(T2)、膀胱尿道吻合期间(T3)及拔管前恢复中立体位时(T4)。采用Pearson相关系数评估NIRS衍生参数与ONSD变化之间的关联。

与基线相比,头低脚高位与脑氧合及血红蛋白衍生参数显著的阶段依赖性变化相关。rSO2和ΔO2Hb在头低脚高位早期及持续阶段升高,于膀胱尿道吻合阶段(T3)达峰,恢复仰卧位后(T4)部分下降。ΔHHb在术中后期阶段呈进行性升高,于T3和T4达到最高值。双侧ONSD在各阶段均呈进行性增大〔右侧:T0时3.79 ± 0.36 mm增至T3时4.59 ± 0.47 mm;左侧:3.80 ± 0.42 mm增至4.73 ± 0.47 mm〕。相关性分析显示,ΔHHb与ONSD之间存在中等至较强关联〔右侧:r = 0.63,p < 10−16;左侧:r = 0.63,p < 10−16〕,支持脑脱氧血红蛋白积聚与视神经鞘扩张之间存在时间耦联。

本研究表明,RALP期间存在明确的阶段依赖性脑氧合模式。晚期阶段ΔHHb升高并伴随ONSD增大,可能反映脑静脉淤血,而这一机制可能参与长时间陡峭头低脚高位过程中脑水肿的发生。
该文发表于《Journal of Clinical Monitoring and Computing》,聚焦机器人辅助腹腔镜前列腺切除术(RALP)中陡峭头低脚高位与CO2气腹对脑血流动力学和颅内压力替代指标的影响。研究背景在于,机器人手术虽然因微创性、精准性与可视化优势而广泛应用,但其成功实施高度依赖特殊体位与气腹条件。对于RALP而言,30°头低脚高位能够改善术野暴露,却也可能造成静脉回流受阻、脑静脉引流减少、颅内压增高以及脑水肿风险增加。临床上,术后严重神经系统并发症并不常见,但一旦发生视觉损害或脑水肿相关事件,其后果严重。因此,在无法常规侵入性监测颅内压的围术期环境中,如何通过无创手段识别脑充血或脑淤血风险,成为麻醉与围术期监测的重要问题。

既往研究已证实近红外光谱(NIRS)能够连续无创地反映区域脑氧饱和度(rSO2)以及氧合血红蛋白(ΔO2Hb)和脱氧血红蛋白(ΔHHb)的动态变化;超声测量视神经鞘直径(ONSD)则被认为是颅内压变化的可靠替代指标。然而,针对RALP术中不同阶段NIRS参数与ONSD联合变化的研究仍然缺乏。基于这一空白,研究人员开展了前瞻性观察,试图刻画RALP全过程中脑氧合的阶段性模式,并探讨NIRS衍生指标与ONSD变化的时间耦联关系。研究结果显示,头低脚高位和气腹建立后,rSO2与ΔO2Hb在早期即明显升高,而ΔHHb则在术程后期持续上升并与ONSD增大呈较强相关。研究人员据此认为,晚期出现的ΔHHb升高伴随ONSD扩张,更符合脑静脉回流受阻和静脉淤血的病理生理图景,而不仅仅是单纯氧供增加。该结论的重要意义在于提示:RALP术中NIRS读数升高并不必然意味着“脑氧合改善”,其中特别是ΔHHb上升可能提示潜在脑静脉淤血,从而为围术期神经监测提供更精细的解释框架。

研究人员采用的主要技术方法包括:开展单中心前瞻性观察性队列研究,样本来源为2024年11月至2025年5月意大利Nuovo Ospedale di Prato接受RALP的40例ASA I–III级成年患者;术中使用近红外光谱(NIRS)连续双侧额部监测rSO2、ΔO2Hb和ΔHHb;在T0、T1、T3、T4等预设时间点以7.5 MHz线阵超声双侧测量ONSD;统计学上采用Pearson相关分析、重复测量相关分析及线性混合效应模型评估NIRS参数变化与ONSD扩张之间的关联,并报告术者内一致性(ICC)。

4 Results

4.1 Patient characteristics
研究共纳入40例ASA I–III级患者完成最终分析,排除了既往缺血性和/或出血性卒中以及闭角型青光眼患者。受试者平均年龄为68.7岁,平均体重指数(BMI)为27.5,平均手术时长为200.8 min。研究期间无患者使用血管活性药物。该部分结果表明,研究样本总体较为稳定,围术期血流动力学干预较少,有利于观察体位与气腹本身对脑氧合和ONSD的影响。此外,ONSD测量的观察者内一致性较高,ICC为0.862,提示超声测量重复性良好。

4.2 Interpretation of right side
在线性混合效应模型中,以右侧ΔONS为因变量分析发现,rSO2与ONS变化存在显著正相关(β = 0.0170,p = 0.0003);ΔO2Hb与ONS无显著关联(β = 0.0031,p = 0.3017);ΔHHb与ONS存在显著正相关(β = 0.0127,p = 0.0011);总血红蛋白变化(cHb)亦与ONS显著相关(β = 0.0047,p = 0.0179)。这一结果说明,在右侧,ONS扩张与NIRS总体信号及尤其是脱氧成分的关系更为密切,而单独的氧合血红蛋白变化并不能有效解释ONS变化。

4.3 Interpretation of left side
左侧分析结果与右侧总体一致。rSO2与ONS变化呈趋势性关联但未达统计学显著性(β = 0.0100,p = 0.0704);ΔO2Hb仍未显示显著相关(β = 0.0029,p = 0.3607);ΔHHb与ONS呈显著正相关(β = 0.0134,p = 0.0021);cHb亦具有显著性(β = 0.0048,p = 0.0235)。研究人员据此指出,左侧模式与右侧相同,即脱氧成分和总血红蛋白变化稳定关联于ONS扩张,而rSO2作为总体饱和度指标敏感性相对不足。重复测量相关分析进一步显示,双侧ONSD与ΔHHb的个体内相关性均较强(rrm = 0.76,p < 0.001)。

4.4 Cerebral oxygenation changes
与基线相比,头低脚高位相关的脑氧合变化具有明确阶段依赖性。双侧rSO2在头低脚高位期间逐渐升高,于T3达到峰值,回到仰卧位后的T4虽有所下降,但仍高于基线。ΔO2Hb表现出与rSO2相似的时间模式:在T1和T2明显升高,T3维持高值,T4向基线回落。相比之下,ΔHHb的时序行为不同,其在T1初始升高后,于持续头低脚高位阶段进一步增加,在T3和T4达到最高或接近最高水平。该结果提示,术中早期可能以脑血容量及氧合血红蛋白增加为主,而随着手术延长,脱氧血红蛋白持续积聚更为突出,反映静脉回流障碍逐步加重。

4.5 Optic nerve sheath diameter changes
ONSD在双侧均随术程逐步增大。右侧从T0的3.79 ± 0.36 mm升至T1的4.16 ± 0.42 mm,T3为4.39 ± 0.48 mm,T4进一步达4.59 ± 0.47 mm;左侧从3.80 ± 0.42 mm升至4.20 ± 0.39 mm、4.56 ± 0.47 mm和4.73 ± 0.47 mm。双侧模式一致,左侧峰值略高。研究同时指出T2数据未单独报告,因其与T3相近。该部分说明,ONSD作为颅内压替代指标,提示在陡峭头低脚高位及CO2气腹作用下,颅内压力相关改变是渐进累积的,而非短暂波动。

4.6 Correlation between NIRS parameters and ONSD
相关性分析显示,ΔHHb与ONSD之间存在最强线性关系,双侧相关系数均为r = 0.63,且p < 10−16。ΔtHb与ONSD也呈中等至较强正相关,右侧r = 0.57,左侧r = 0.58;整体NIRS值与ONSD相关性为右侧r = 0.59、左侧r = 0.54;而ΔO2Hb相关性较弱,右侧r = 0.45、左侧r = 0.48。散点图分析同样支持:ONSD扩大与脱氧血红蛋白及总血红蛋白增量的关系,比与氧合血红蛋白单独变化的关系更紧密。由此可见,术中视神经鞘扩张更可能与静脉淤血相关的血液淤积有关,而非仅由动脉氧输送增加驱动。

4.7 Power analysis (Post-hoc)
事后效能分析基于主要结局,即ΔHHb与ONSD之间观察到的相关性r = 0.63,在样本量N = 40、α = 0.05条件下统计效能大于99%。但研究人员同时指出,该样本量仍不足以确立精确的临床阈值或诊断截点,因此结果更适合用于提示关联与趋势,而非制定临床决策界值。

讨论部分指出,本研究最重要的贡献在于揭示了RALP术中脑氧合参数并非单向度变化:rSO2与ΔO2Hb的升高主要出现在头低脚高位早期和中期,而ΔHHb在后期持续上升并与ONSD扩大更紧密相关。这一差异提示,NIRS信号升高可能同时包含“氧供增加”和“静脉引流受阻”两种不同生理含义。结合ONSD变化,研究人员认为术中晚期更符合脑静脉淤血和脑静脉回流受损,而这可能是脑水肿形成的重要机制。文章进一步强调,ONSD作为无创颅内压替代指标具有床旁简便性,而连续NIRS尤其是ΔHHb趋势监测可弥补ONSD间断测量的不足,因此二者联合有望构成机器人手术中的多模态神经监测策略。研究也提到,在该队列中未观察到术后谵妄,提示虽然存在可测量的脑血流动力学和颅内压相关改变,但未必达到即时临床神经功能障碍阈值。

同时,研究明确承认其局限性:观察性设计无法推断因果关系;单中心小样本限制外推性;未直接测量颅内压;ONSD仍属间接替代指标;吸入七氟烷可能因脑血管扩张效应影响NIRS结果。研究人员因此主张,未来应开展更大样本、多中心前瞻性研究,以验证ΔHHb持续升高联合ONSD扩张是否与术后神经系统或视觉并发症相关,并尝试建立具有临床可操作性的联合阈值。

结论部分可译为:本研究表明,在机器人辅助腹腔镜前列腺切除术过程中,脑氧合呈现明确的阶段依赖性变化模式。脱氧血红蛋白的进行性升高伴随视神经鞘直径扩大,提示在长时间陡峭头低脚高位期间可能存在脑静脉回流受损及静脉淤血。连续近红外光谱(NIRS)监测联合间断视神经鞘直径(ONSD)评估,可能为识别机器人手术中存在脑淤血风险的患者提供互补性的神经监测策略。

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