《Journal of Clinical Monitoring and Computing》：Intraoperative monitoring of myocardial oxygenation during open-heart surgery: feasibility and initial performance
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背景：体外循环期间的心肌保护依赖于间歇性给予心脏停搏液，而缺乏关于心肌氧供和线粒体代谢状态的连续组织层面反馈。扩展近红外光谱（eNIRS）能够实现心肌内血红蛋白/肌球蛋白氧饱和度（SHb/Mb）和细胞色素c氧化酶氧化状态（OCcO）的实时监测，用于评估术中心脏
背景：体外循环期间的心肌保护依赖于间歇性给予心脏停搏液，而缺乏关于心肌氧供和线粒体代谢状态的连续组织层面反馈。扩展近红外光谱（eNIRS）能够实现心肌内血红蛋白/肌球蛋白氧饱和度（SHb/Mb）和细胞色素c氧化酶氧化状态（OCcO）的实时监测，用于评估术中心脏氧的可利用性和利用情况。方法：在这项前瞻性、单中心可行性研究中，研究人员对15例接受主动脉瓣置换术（伴或不伴冠状动脉旁路移植术）的成年患者进行了心肌eNIRS监测。研究聚焦于初始可行性和性能表现。通过将OCcO反应变化与间歇性给予的含血心脏停搏液体积相关联，探索了临床性能。结果：心肌eNIRS在所有手术过程中持续记录了SHb/Mb和OCcO对主动脉阻断、心脏停搏液灌注和再灌注的反应。线粒体氧合状态的改善（OCcO曲线下面积）与间歇性给予的含血心脏停搏液体积呈正相关（r=0.68，p<0.0001）。未观察到与设备相关的不良事件。可用性反馈良好（外科医生87%；麻醉医生85%；护士74%）。结论：术中应用心肌eNIRS监测是可行的。它能够在手术过程中提供关于氧可利用性和线粒体氧化还原状态的连续评估。对缺血-再灌注和心脏停搏液效应的实时监测可能有助于术中决策，以优化心肌保护。临床试验注册号：ClinicalTrials.gov NCT05479968。
一、研究背景与目的
心脏手术及体外循环（CPB）期间，有效的心肌保护是确保患者预后的关键。目前，临床实践主要依赖标准化方案和各种间接指标（如血气分析、血流动力学参数）来指导间断性心脏停搏液的给予，以此维持心肌氧供需平衡。然而，这些方法无法提供关于心肌组织层面氧合状况和线粒体代谢状态的连续、实时反馈。因此，临床上迫切需要一种能够直接、动态评估心肌氧供与利用情况的技术，以便个体化调整心肌保护策略，及早识别心肌灌注不足的情况。基于此，研究人员开展了一项前瞻性、单中心可行性研究，旨在评估在成人心脏直视手术中，应用扩展近红外光谱（eNIRS）技术进行心肌氧合监测的可行性与安全性，并初步探索其临床性能。
二、研究方法
本研究共纳入15例择期行主动脉瓣置换术（伴或不伴冠状动脉旁路移植术）的成年患者。研究采用SpectroCor组织氧合监测仪及其传感器，该设备利用宽带漫反射光谱技术，通过插入左心室前壁心肌的光纤传感器，实时测量心肌内血红蛋白/肌球蛋白氧饱和度（SHb/Mb）和细胞色素c氧化酶氧化状态（OCcO）。监测数据在整个手术过程中被连续记录。为评估临床性能，研究人员计算了每次间断性给予含血心脏停搏液后OCcO反应的曲线下面积（AUC），并将其与相应的心脏停搏液体积进行相关性分析。同时，收集了来自外科医生、麻醉医生和护理人员的结构化可用性反馈问卷。
三、研究结果
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可行性评估：在全部15例受试者中，eNIRS监测均成功实施，平均监测时间为1小时22分钟。监测过程稳定地记录了SHb/Mb和OCcO对主动脉阻断、心脏停搏液灌注以及开放阻断后再灌注等关键手术事件的实时响应。未发生与设备相关的不良事件。
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临床性能探索：研究人员分析了29次心脏停搏液给药事件的数据，发现反映线粒体氧合状态改善程度的OCcO曲线下面积与间歇性给予的含血心脏停搏液体积之间存在显著的正相关关系（r=0.68，p<0.0001）。
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术后结局：患者中位重症监护室（ICU）住院天数为1天。术后超声心动图显示，左心室和右心室功能均在术后第7天恢复至术前水平。
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用户反馈：结构化问卷反馈结果积极，外科医生（87%）、麻醉医生（85%）和护士（74%）均对eNIRS监测的可行性和融入手术流程的便利性给予了高度评价。外科医生和麻醉医生特别强调了该技术在监测左右心室心肌氧合以及指导心脏停搏液策略方面的潜在临床价值。
四、讨论与结论
讨论总结：本研究证实了在成人心脏直视手术中应用eNIRS进行实时心肌内氧合监测的可行性。该技术能够无创地提供组织层面的客观量化信息，直观反映缺血和再灌注过程中的心肌氧合动态变化。OCcO与心脏停搏液体积的显著相关性验证了其生理学有效性。尽管本研究并非设计用于指导干预，但其可视化缺血间隔和代谢反应的能力凸显了其在术中决策支持中的潜力。尤其对于复杂、长时间的心脏手术，eNIRS有望通过实时反馈帮助优化心脏停搏液的时机、剂量和给药途径，从而改善心肌保护效果，降低低心排血量综合征（LCOS）等并发症风险。研究者指出，未来需要在更大规模、多中心的高风险患者群体中进行进一步研究，以确认其临床效用。
研究结论：应用SpectroCor组织氧合监测仪的连续、实时eNIRS技术是可行的，能够通过监测SHb/Mb和OCcO提供具有临床可操作性的组织层面氧合与代谢数据。未观察到与设备相关的不良事件。本研究结果表明，该监测有助于术中决策以改善心肌保护，并直接支持其即时的临床相关性，从而为未来的性能研究奠定了重要基础。
