创伤性颅脑损伤（traumatic brain injury, TBI）是外力直接作用于头颅所致的严重颅脑损伤，为神经外科常见急危重症，具有极高的致残率与病死率[1-2]。TBI发病后常继发脑水肿、颅内压升高等一系列病理生理改变，导致脑灌注不足、脑组织缺血缺氧，是加剧神经功能损伤、影响患者远期预后的核心因素。
临床理想的脑氧监测手段需兼顾无创、精准、可床旁实施、能够实时连续监测登特点。近红外光谱技术（near-infrared spectroscopy, NIRS）凭借无创便捷、经济高效、可持续动态监测的优势，已广泛应用于颅脑损伤重症监护领域，可早期识别隐匿性脑缺氧，为临床治疗策略调整及预后评估提供重要参考依据。本文就NIRS脑氧监测技术的基本原理、TBI损伤机制及该技术在颅内血肿筛查、重型颅脑损伤中的临床研究进展等进行综述。
NIRS 脑氧监测技术的基本原理NIRS是一种无创连续监测脑组织氧合水平和血流动力学的监测方法，其利用近红外光（波长700~1000 nm）可穿透人体组织的特性，以及组织中氧合血红蛋白（HbO₂）、血红蛋白（Hb）对近红外光不同的吸收和衰减特性，以及组织中氧合血红蛋白（HbO₂）、血红蛋白（Hb） 对近红外光不同的吸收和衰减特性，测得脑组织内HbO₂ 和Hb之间的比值，再使用改进的朗伯-比尔定律（Beer-Lambert Law） 来量化HbO₂和Hb的浓度变化，从而计算出区域脑氧饱和度（regional cerebral oxygen saturation，rScO₂）[3]。
rScO2监测的是大脑局部区域组织的血红蛋白，并不是单独的动脉或者静脉，因此脑血氧饱和度的监测是局部大脑血红蛋白的混合饱和度，其反映的是脑组织氧耗和氧供之间的平衡。rScO2正常值为55%～75%（吸空气时），由于其绝对数值在人群中变化较大，所以相对变化更有临床意义，可以反映大脑氧供需平衡的变化趋势。
另外，NIRS脑氧监测技术在评估脑代谢、指导治疗方面价值显著，可拓展与其他监测设备联合使用，如：无线头戴式脑氧饱和度监测仪与事件相关电位（ERP）的联合应用代表了神经功能监测的重要发展方向。NIRS通过近红外光谱技术实时反映脑组织氧代谢状态，而ERP则能精确捕捉认知加工过程中的脑电活动时序特征。二者的整合可形成“氧代谢-电生理”双模态监测体系。
TBI的损伤机制：原发伤 vs 继发伤理解TBI 的关键在于区分“不可逆的瞬间”和“可干预的过程”。
原发性损伤（Primary Injury）：发生在撞击瞬间。包括头皮裂伤、颅骨骨折、脑挫裂伤以及弥漫性轴索损伤（DAI）。这属于机械性破坏，目前的医疗手段无法逆转。
继发性损伤 (Secondary Injury）：发生在伤后数分钟到数天。由原发伤引发的级联反应，包括脑水肿、颅内高压、缺血缺氧、炎症风暴和兴奋性毒性。所有 TBI 的治疗目标都是为了阻断这一过程[4]。
NIRS脑氧监测技术在TBI中的临床应用
（1）创伤性颅内出血和继发性出血监测
NIRS对TBI引起的颅内血肿的监测始于20世纪90年代初，并作为筛查颅内血肿存在与否的工具。由于颅内血肿会造成局部脑组织氧合及血流灌注异常，导致双侧大脑半球rScO₂出现明显差值，临床可依托这一特征辅助定位病灶位置，预判局部血肿形成风险。
多项临床研究证实，NIRS对硬膜外血肿、硬膜下血肿及浅层的脑内出血都具有良好的检测敏感度和特异度[5]。其中，Robertson等是评估NIRS用于颅内血肿检测的最大研究，纳入了来自5个创伤中心的431例TBI患者，通过头颅CT扫描确定96 例患者有颅内血肿，而NIRS检测出颅内血肿患者的灵敏度为68.7%，特异度为90.7%。NIRS持续监测中有59例患者发生继发性血肿，其中93%的血肿侧NIRS监测为阳性。
和传统的CT扫描、颅内压检测等方法相比，利用NIRS进行颅内血肿检测的优势突出：（1）NIRS可以持续监测；（2）使用NIRS进行早期诊断可以早期治疗并减少因血肿延迟引起的继发性脑损伤；（3）对于患有TBI的孕产妇、儿童等，NIRS可以减少多次CT检查带来的辐射风险。
（2）重型颅脑损伤患者（sTBI）监测
重型颅脑损伤患者（severe traumatic brain injury, sTBI）的预后与原发性损伤、继发性损伤密切相关，其中脑组织缺血缺氧的影响尤为显著，因此早期、及时监测患者神经功能对改善预后至关重要。一项临床研究通过NIRS对sTBI患者的去骨瓣减压术实施神经功能监测，以rScO2的数值变化来体现术中减压效果，客观反映了NIRS 对sTBI患者去骨瓣减压术中监测的临床应用价值。
临床研究结果显示，sTBI患者患侧rScO₂值越高则预后效果越佳 ，并随着时间推移患侧 rScO₂值先下降后上升并逐渐趋于正常 ，提示 NIRS 可有效监测rScO₂变化趋势，在评估sTBI患者预后过程中具有较高的应用价值 ，为临床无创脑监测技术提供了新的手段[6]。
三种脑氧合监测方法在TBI的应用对比现阶段临床常用脑氧合评估手段有颈静脉球血氧饱和度（SjvO2）、脑组织氧分压（PbtO2）和近红外光谱（NIRS）脑氧饱和度监测，其中SjvO2和PbtO2为有创监测技术，NIRS为无创监测技术[7]。
PbtO2主要受动脉氧分压和脑血流量的影响，监测的范围仅局限在7.1～15.0mm的氧合状态；而NIRS主要受局部区域静脉、动脉氧分压的影响，可监测3～5cm范围的局部脑氧合变化；SjvO₂监测覆盖范围更广，但几乎提供了半球侧氧合状态的有创监测。
临床研究证实，NIRS、PbtO2及SjvO₂的数值越低，预示着TBI患者更高的死亡率和更差的预后，因此，基于脑氧合监测参数异常的干预可能会对sTBI患者的预后产生积极影响。当患者遭受sTBI后，即使ICP和CPP正常，也会出现多次脑缺氧，说明持续监测脑氧合的重要性[8]。然而并不是所有的TBI患者都能使用PbtO2进行监测，当患者出现凝血功能异常、颅内感染等有创监测禁忌证时，NIRS脑氧监测可能是一个非常有效的工具，而且其还具有潜在费用少、无创、持续监测、并发症少及便捷迅速等优点。
总结与展望：综上所述，相较于SjvO₂、PbtO₂等传统有创脑氧监测技术，NIRS脑氧监测技术具备实时、无创、床旁可及、连续动态监测等独特优势，可有效筛查TBI患者颅内血肿、动态追踪重型颅脑损伤患者的脑氧合变化，尽早识别隐匿性脑缺血、缺氧损伤。同时该技术能够辅助临床医护人员精准评估患者脑组织氧代谢水平，指导临床及时实施个体化干预，降低继发性脑损伤及手术相关风险，对TBI患者的病情动态评估、个体化诊疗及远期预后评价均具备重要的临床应用价值。
未来随着临床应用的不断推广与深入，依托设备技术迭代优化及多参数联合监测模式的完善，NIRS脑氧监测技术的检测精准度与临床适用性将进一步提升，有望成为TBI重症监护领域重要的无创监测手段之一。
参考文献：
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