Ứng dụng lâm sàng theo dõi độ bão hòa oxy não trong gây mê

Tổng Quan

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Số 3 * 2016

ỨNG DỤNG LÂM SÀNG THEO DÕI ĐỘ BÃO HÒA OXY NÃO
TRONG GÂY MÊ
Nguyễn Thị Quý*
Cho dù phát triển mạnh các phương tiện moni-to-ring về huyết động, hô hấp trong quá trình
gây mê - phẫu thuật như huyết áp động mạch,
Sp02, Sv02, khí máu động mạch… nhưng trong
một số trường hợp tổn thương não vẫn có thể
xảy ra ngay cả khi các thông số này trong giới
hạn bình thường. Tần suất biến chứng thần kinh
tùy thuộc vào loại phẫu thuật, tuổi người bệnh
và các bệnh lý đi kèm. Các tai biến thần kinh sau
mổ này sẽ dẫn đến tăng nguy cơ tử vong, kéo
dài thời gian nằm viện và nhất là gia tăng đáng
kể chi phí điều trị. Thiếu máu não là nguyên
nhân hàng đầu gây ảnh hưởng hư hại đến nhận
thức thần kinh sau mổ. Chức năng não bị ảnh
hưởng trực tiếp bởi kéo dài thời gian giảm 02.
Độ bão hòa oxy não (CrS02) đo bằng quang
phổ cận hồng ngoại (NIRS: Near-Infrared
Spectroscopy) được Jobsis(6) đưa vào sử dụng
lâm sàng từ những năm 80 của thế kỷ XIX. Đây
là phương pháp không xâm lấn, dễ sử dụng và
cho phép theo dõi tình trạng oxy não liên tục
theo diễn tiến thời gian. Khác với các kỹ thuật
khác như đo EEG liên tục, doppler xuyên sọ ...

Hình 1: Máy đo ĐBHO não . Somanetic – INVOS(6)

Theo dõi độ bão hòa 02 não bằng phương
pháp cận hồng ngoại không bị ảnh hưởng bởi hạ
thân nhiệt, tuần hoàn không mạch nãy, có hữu

ích nhiều trong một số tình huống lâm sàng có
thể dẫn đến giảm lưu lượng máu não, đặc biệt
trong các phẫu thuật (PT) tim và mạch máu
dưới tuần hoàn ngoài cơ thể (THNCT). Gần đây,
nhiều nghiên cứu đã chứng minh có sự liên
quan có ý nghĩa giữa giá trị CrS02 chu phẫu
với rối loạn nhận thức sau mổ. Việc theo dõi
và xử trí sớm tình trạng giảm độ bão hòa 02
não chu phẫu giúp hạ thấp tỷ lệ biến chứng
thần kinh sau mổ.

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY
ĐO ĐỘ BÃO HÒA 02 NÃO
Độ bão hòa 02 não (ĐBHON) phản ánh sự
cân bằng giữa cung – cầu oxy tại não(2). Hai
miếng dán (adhesive pad) được dán dính vào
da đầu phần trán bệnh nhân, 1 cm dưới lông
mày, bên phải và trái, cho phép đo 2 bên não
tương ứng với thùy trán và một ít ở thùy
thành. Mỗi miếng dán gồm 1 nguồn phát ánh
sáng hồng ngoại và 2 đầu nhận tín hiệu ánh
sáng (gần và xa). Sử dụng định luật BeerLambert, ánh sáng cận hồng ngoại cho phép
đo nồng độ hemoglobin được oxy hóa trong
toàn bộ nồng độ hemoglobin. Các tín hiệu
được thu nhận và phát ra trên màn hình cung
cấp giá trị độ bão hòa oxy não.

Người đầu tiên mô tả kỹ thuật sử dụng
quang phổ cận hồng ngoại định lượng oxy hóa
mô não là Jobsis năm 1977(5). Ánh sáng cận hồng
ngoại có khả năng khuếch tán dễ dàng qua da và
xương sọ. Quang phổ cận hồng ngoại chủ yếu
được hấp thụ bởi các hợp chất có màu gọi là
chromophore.
Chromophore
bao
gồm
hemoglobin gắn oxy (hemoglobin oxy hóa),
hemoglobin không gắn oxy (hemoglobin không
oxy hóa) và các chất khác như bilirubin, melanin
và men cytochrome C oxidase. Sự yếu đi của ánh

* Viện Tim Tp. HCM
Tác giả liên lạc: PGS.TS.BS Nguyễn Thị Quý ĐT: 0913674254

24

Email:


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Số 3 * 2016
sáng phản ánh nồng độ của các hợp chất màu
trong máu. Ở người bình thường, nồng độ của
bilirubin và melanin hằng định, nên tín hiệu
thay đổi phản ánh sự thay đổi của các
hemoglobin gắn và không gắn oxy và
cytochrome C oxidase trong máu mà nồng độ

của các chất này phụ thuộc vào sự oxy hóa và
chuyển hóa của mô.

Hình 2: Nguyên tắc hoạt động của máy đo độ bão hòa
02 não bằng quang phổ cận hồng ngoại(5)
Theo định luật Beer-Lambert, sự yếu đi của
chùm ánh sáng giữa nguồn phát và đầu nhận là
do sự hấp thụ của các hợp chất màu –
chromophore. Định luật này cũng nói rằng sự
yếu đi của chùm ánh sáng sẽ phụ thuộc vào 3
yếu tố: nồng độ chất màu, khoảng cách ánh sáng
đi từ nguồn phát đến đầu nhận ánh sáng và hệ
số hấp thụ ánh sáng (extinction coefficient) của
các hợp chất màu (hệ số này mô tả đặc tính hấp
thụ ánh sáng của các chất màu ở các bước sóng
nhất định)(3) . Bằng cách đo sự suy yếu của quang
phổ và sử dụng hệ số hấp thụ ánh sáng của
hemoglobin gắn và không gắn oxy, có thể xác
định được nồng độ các hemoglobin trong máu.
Bên cạnh đó, nhằm loại trừ các tín hiệu nhiễu từ
các mô ngoài sọ, phương pháp này đã sử dụng
hai đầu nhận tín hiệu ánh sáng. Đầu nhận tín
hiệu ánh sáng gần (được giả định là do các mô
ngoài sọ) được trừ đi từ những tín hiệu nhận
được từ đầu nhận tín hiệu xa hơn.
Máu trong não chủ yếu là tĩnh mạch chiếm
từ 70 – 80% và động mạch chiếm từ 20 đến 30%.
Các máy đo ĐBHON thường được giả định với
tỷ lệ máu tĩnh mạch : máu động mạch là 70 : 30
hoặc 75 : 25(3) . Vì thế, nếu độ bão hòa oxy máu

Tổng Quan
tĩnh mạch não khoảng 60% và độ bão hòa máu
động mạch từ 98% thì giá trị trung bình
ĐBHON khoảng 70 ± 10%. Giá trị này thể hiện
sự cân bằng giữa lưu lượng máu não và chuyển
hóa oxy của não. ĐBHON cung cấp thông tin về
cân bằng cung - cầu oxy não theo thời gian thực.

Hình 3: Kỹ thuật đo độ bão hòa oxy não. Kỹ thuật đo
độ bão hòa 02 não: một bộ phận phát nguồn ánh sáng cận
hồng ngoại với 2 chiều dài sóng khác nhau (730 và 880 nm)
và 2 bộ phận nhận ánh sáng. Mỗi nguồn ánh sáng xuyên
qua độ sâu khác nhau. Đường đi của các photons này tạo
thành hình cung dạng quả chuối. Độ sâu đo đạt này là 1/3
khoảng cách giữa nguồn phát và bộ phận nhận ánh sáng
(khoảng 1 – 2 cm).

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ
BÃO HÒA OXY NÃO: CÂN BĂNG CUNG
– CẦU OXY NÃO
Độ bão hòa oxy não đại diện cho sự bão hòa
oxy trong máu ở các thành phần mạch máu khác
nhau (động mạch, mao mạch và tĩnh mạch), do
đó kết quả liên quan với tình trạng oxy hóa ở
vùng mô não. Độ bão hòa oxy não chịu ảnh
hưởng bởi cung cấp và tiêu thụ oxy não
Vì thế, thiếu oxy não xảy ra khi tăng nhu cầu
oxy hoặc giảm cung cấp oxy cho não. Tình trạng
này gây ra bởi bất kỳ hoặc sự phối hợp của tăng

thân nhiệt, huyết áp thấp hơn giá trị ngưỡng tự
điều chỉnh của não, thiếu máu (giảm Hb), giảm
độ bão hòa oxy máu động mạch, PaCO2 thấp
hoặc co mạch máu não. Các nghiên cứu đã
chứng minh có mối tương quan giữa ĐBHON
đo bằng quang phổ cận hồng ngoại và độ bão
hòa oxy máu tĩnh mạch cảnh (đánh giá sự cân
bằng cung-cầu oxy ở não)(1,7).

25


Tổng Quan

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Số 3 * 2016

Hình 4: Màn hình INVOS® 5100 theo dõi ĐBHON
trong mổ. Trên màn hình, ĐBHON là giá trị lớn màu
trắng cho biết tình trạng ĐBHON của bệnh nhân tại thời
điểm quan sát. ĐBHON cơ bản là giá trị được ghi nhận khi
bệnh nhân đến phòng mổ, thở khí trời FiO2 = 21%. Giá trị
được hiển thị là số màu xanh lá bên dưới . Đường gạch đỏ
với giá trị màu đỏ là giá trị ngưỡng do BS thiết lập. Trong
hình, đường màu đỏ được thiết lập là giá trị 75% ĐBHON
cơ bản. Khi ĐBHON bằng hoặc thấp hơn giá trị này, thiết
bị sẽ báo động âm thanh và chữ số từ màu trắng chuyển
sang màu đỏ - tức là có tình trạng giảm oxy não theo
ngưỡng đã được xác định. ĐBHON thấp nhất là giá trị
thấp nhất trong mổ được ghi nhận

Hình 5: Giá trị độ bão hòa 02 não (rS02) tùy thuộc vào
sự biến dưỡng và cung cấp 02 não (Sa02, PC02, Hb,
PPC: áp lực tưới máu não)

RỐI LOẠN THẦN KINH VÀ NHẬN
THỨC TRONG PHẪU THUẬT TIM
MẠCH
Năm 2001 Newman và cs đã chứng minh là
phân nữa bệnh nhân (56%) sau phẫu thuật bắc
cầu mạch vành (PTBCMV) có rối loạn nhận thức
sau mổ(12). Một nghiên cứu khác ghi nhận có 6%
bệnh nhân bị bất thường thần kinh trong phẫu
thuật tim bẩm sinh (8) . Có nhiều nguyên nhân
dẫn đến rối loạn nhận thức như thuyên tắc
(embolie), tình trạng viêm, giảm tưới máu, giảm
độ bão hòa 02 toàn thân, thiếu máu trong lúc mổ
... Tuy vậy, vấn đề chính yếu của tất cả các biến
chứng này là do sự mất thăng bằng giữa cung
cấp 02 và biến dưỡng não , có nghĩa là tình trạng
thiếu 02 mô toàn bộ vi tuần tuần hoàn. Điều này
diễn tả căn bản của việc theo dõi độ bão hòa 02
não (hình 1) đó chính là đo độ bão hòa 02 vùng
(rS02). Sự mất cân bằng giữa cung cấp và biến
dưỡng sẽ biểu hiện bởi tình trạng giảm độ bão
hòa 02 máu não (hình 2). Trên động vật thực
nghiệm dưới tuần hoàn ngòai cơ thể
(THNCT), sự giảm độ bão hòa 02 này kết hợp với
tổn thương mô học ở não(4).

26

Hình 6: Giảm độ bão hòa 02 não liên quan với sự mất
cân bằng giữa biến dưỡng và cung cấp 02 não

Ý NGHĨA CỦA CÁC TRỊ SỐ ĐBHON BIỂU HIỆN
TRÊNMÀNHÌNHMONITOR
Gía trị ĐBHON được trình bày dưới dạng
chữ số và % thay đổi so với trị số căn bản. Bệnh
nhân được kiểm chứng bởi chính họ (sự thay đổi
ĐBHON được so sánh với giá trị cơ bản ban
đầu). Quyết định lâm sàng dựa trên tình trạng
sinh lý của bệnh nhân và tình huống lâm sàng.
ĐBHON của người bình thường khỏe mạnh
từ 58 – 82 .


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Số 3 * 2016

Tổng Quan

Ngưỡng can thiệp  50 (hoặc trong khoảng
20% giá trị căn bản)

phẫu thuật(9,10,11).

Ngưỡng nguy kịch  40 (hoặc trong khoảng
25% giá trị căn bản)

Các loại phẫu thuật tim mạch (PT bắc cầu
mạch vành, PT động mạch cảnh, stent mạch

máu, PT tim bẩm sinh trẻ em).

CÁC BIỆN PHÁP CAN THIỆP ĐỂ CẢI THIỆN ĐỘ
BÃOHÒA02NÃO
●Loại bỏ các nguyên nhân cơ học
Kiểm tra tư thế đầu và vị trí các đường dẫn
máu (cannula) trong tim để bảo đảm dẫn lưu
máu tĩnh mạch (TM) tốt trong phẫu thuật tim
mạch với THNCT

●Tăng cung cấp 02
-

Nâng huyết áp lên

-

Đưa PaC02 lên mức giá trị bình thường

Tại phòng mổ

Trẻ sanh non nguy kịch.
Phẫu thuật lồng ngực (thông khí một phổi)
Phẫu thuật có liên quan đến hạ huyết áp chỉ
huy.
Phẫu thuật trên người già
Phẫu thuật chỉnh hình ở người già (tư thế
ngồi) như PT khớp vai tư thế ngồi(10)

Tại ICU

Nhiễm trùng phổi nặng, hội chứng ADRS

Tăng Fi02

Sốc nhiễm trùng hoặc sốc tim

Tăng Hb

Tăng áp lực nội sọ

Tăng cung lượng tim

Co mạch máu não

● Giảm nhu cầu 02

Co giật

Tăng thuốc mê

Máu tụ cổ

Hạ nhiệt độ

Hội chứng khoang

Một số hạn chế của theo dõi ĐBHON bằng
quang phổ hồng ngoại
- Giá trị bình thường của ĐBHON khoảng
67 ± 10%. Giá trị bình thường của đàn bà và

người già thấp hơn.
- Trong thực hành lâm sàng, việc phát hiện
sự thay đổi của ĐBHON tại não quan trọng hơn
là giá trị tuyệt đối
- Sự thay đổi giá trị ĐBHON tương đối # 20%
so với giá trị căn bản hoặc giá trị tuyệt đối < 50%
được xem là ngưỡng can thiệp.

Hình 7: Phác đồ xử trí giảm ĐBHON(10)

ỨNG DỤNG LÂM SÀNG CỦA THEO DÕI
ĐBHON
Là một trong các phương tiện mo-ni-to-ring
cần thiết trong một số tình huống lâm sàng kéo
theo giảm lưu lượng máu não trong quá trình

- Các tín hiệu của ĐBHON chỉ ở vùng thùy
trán # 1,5 cm3 và một số yếu tố có thể làm sai lệch
kết quả (bất thường da đầu, xương trán (kyste
xương) hoặc cấu trúc dưới màng cứng hoặc
thiếu máu não vùng gần kề nhưng không trong
vùng khảo sát của điện cực thì có thể không phát
hiện được.
- Tỷ lệ tĩnh mạch/động mạch/mao mạch =
70/25/5 có thể khác đi trong một số bệnh lý trong

27


Tổng Quan

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 20 * Số 3 * 2016

não kết hợp như phù não.

KẾT LUẬN
Theo dõi ĐBHON bằng quang phổi hồng
ngoại là một phương tiện mo-ni-to-ring mới,
không xâm lấn, theo dõi liên tục độ bão hòa 02
não, cung cấp thêm các thông tin quan trọng
trong chẩn đoán cung lượng não thấp trong quá
trình phẫu thuật, đặc biệt trong các phẫu thuật
tim và mạch máu, có nguy cơ làm giảm lưu
lượng máu não, giúp xử trí sớm và giảm thấp
nguy cơ biến chứng thần kinh sau mổ .

5.

6.

7.

8.

9.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

2.

3.

4.

28

Daubeney P E, Pilkington S N, Janke E, et al. (1996), "Cerebral
oxygenation measured by near-infrared spectroscopy:
comparison with jugular bulb oximetry", Ann Thorac Surg, 61
(3), pp. 930-934.
Fischer G W, Silvay G (2010), "Cerebral oximetry in cardiac
and major vascular surgery", HSR Proc Intensive Care
Cardiovasc Anesth, 2 (4), pp. 249-256.
Ghosh A, Elwell C, Smith M (2012), "Review article: cerebral
near-infrared spectroscopy in adults: a work in progress",
Anesth Analg, 115 (6), pp. 1373-1383.
Hagino I, Anttila V et al (2005). “ Tissue oxygenation index is
a useful monitor of histologic and neurologic outcome after

10.

11.

12.

cardiopulmonary bypass in piglets. J. Thorac Cardiovasc
Surgery 2005; 130: 384 – 292.
Jobsis F F (1977), "Noninvasive, infrared monitoring of
cerebral and myocardial oxygen sufficiency and circulatory

parameters", Science, 198 (4323), pp. 1264-1267.
Jobsis-Vander Vliet F F (1985), "Non-invasive, near infrared
monitoring of cellular oxygen sufficiency in vivo", Adv Exp
Med Biol, 191 pp. 833-841.
Kim M B, Ward D S, Cartwright C R, et al. (2000), "Estimation
of jugular venous O2 saturation from cerebral oximetry or
arterial O2 saturation during isocapnic hypoxia", J Clin Monit
Comput, 16 (3), pp. 191-199.
Mckenzie ED, Andropoulos DB et al (2005). “ Congenital heart
surgery” thebrain: it’s the heart of the matter”. Am J. Surg.
2005; 190: 289 – 294.
Moerman AT, De Hert SG, Jacobs TF, De Wilde LF, Wouters
PF. (2012). “Cerebral oxygen desaturation during beach chair
position”. European Journal of Anaesthesiology; 29, pp. 82–87
Murkin JM, Adams SJ, Novick RJ, et al (2007).”Monitoring
brain oxygen saturation during coronary bypass surgery: a
randomized, prospective study”. Anesth Analg; 104, pp 51–
58.
Murphy GS, Szokol JW, Marymont JH, et al (2010). “Cerebral
oxygen desaturation events assessed by near-infrared
spectroscopy during shoulder arthroscopy in the beach chair
and lateral decubitus positions”. Anesth Analg. 2010;
111(2):496–505.
Newman MF, Kirchner JL et al. (2001). “ Longitudinal
assessment of neurocognitive function after coronary artery
bypass surgery”. N Engl J Med 2001; 344: 395 – 402.