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频域近红外光谱方法定量测量组织氧饱和度

光子学报 2005年第3期34卷 386-389页

作者：赵军丁海曙腾轶超清华大学生物医学工程系北京100084

通过精确测量光子密度波的相位延迟和幅度衰减,借助于一个光学参数已知的校准模型,可以定量检测组织的光学吸收参数和约化散射系数通过测量多个波长下组织的吸收系数。

关键词：近红外光谱光子密度波吸收系数组织氧饱和度

组织氧饱和度监测对脓毒症患者病情严重程度及预后评估

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组织氧饱和度监测对脓毒症患者病情严重程度及预后评估

作者：蒋宇中国医科大学

学位级别：硕士

目的:探讨联合血管闭塞试验(vascular occlusion test,VOT)的组织氧饱和度(tissue oxygen saturation,StO)各参数的变化是否能对脓毒症病情严重程度及预后进行评估方法:选取的研究对象为2019年4月至2020年10月中国医科大学附属第一医院... 详细信息

目的:探讨联合血管闭塞试验(vascular occlusion test,VOT)的组织氧饱和度(tissue oxygen saturation,StO)各参数的变化是否能对脓毒症病情严重程度及预后进行评估方法:选取的研究对象为2019年4月至2020年10月中国医科大学附属第一医院急诊科收治的脓毒症患者,收集研究对象的年龄、性别、感染部位、乳酸(lactate,Lac)值、动脉氧饱和度(arterial oxygen saturation,Sa O)、SOFA评分、28天生存情况等一般资料;测量研究对象大拇指内侧大鱼际肌处血管闭塞试验前St O,然后行VOT试验即在同侧上臂肱动脉上方放置无创血压袖带并与压力测量表相连接,然后向袖带内充气使得压力测量表数值比研究对象动脉收缩压力高50mm Hg,以达到对前臂血流形成阻断的目的,从而模拟前臂组织缺血并固定缺血3分钟,记录3分钟内St O的下降速率用RdecStO来表示;然后释放袖带压力,开放前臂血流模拟组织再灌注,在此试验过程中记录再灌注期释放加压袖带后第20秒内St O的上升速率用RincStO来表示;记录再灌注期St O最大值与VOT试验前St O之间的差值用ΔSt O来表示;并用公式Sa O-St O和(Sa O-St O)/Sa O分别计算出ΔrStO和FTOE值;根据研究对象是否出现血流动力学紊乱分为脓毒症组和脓毒症休克组;随访28天根据28天生存情况分为生存组和死亡组;分析比较各观察指标的差异,然后应用多因素Logistic回归分析分析影响脓毒症患者病情严重程度及预后的危险因素;绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析其评估脓毒症患者病情严重程度及预后的价值。结果:本次试验的研究对象共105例,1.根据研究对象是否出现血流动力学紊乱分为脓毒症组和脓毒症休克组:脓毒症组60例,脓毒症休克组45例,脓毒症组和脓毒症休克组试验结果显示,两组年龄、性别构成、感染部位差异均无统计学意义(P>0.05),而脓毒症休克组的Lac(4.30±1.17mmol/L vs 1.54±0.22mmol/L,P度的独立危险因素;ROC曲线分析结果显示Lac、SOFA评分、RincStO、FTOE均对脓毒症病情的严重程度具有预测价值,AUC值分别为0.735、0.879、0.855、0.886;2.根据研究对象28天生存情况分为生存组和死亡组,生存组78例,死亡组27例,两组年龄、性别构成、感染部位差异均无统计学意义(P>0.05),而死亡组的Lac(4.06±2.10mmol/L vs2.26±1.03mmol/L,P度分层及预后评估均具有较高的价值,可辅助临床医生做出准确、快速的判断。

关键词：脓毒症组织氧饱和度血管闭塞试验微循环功能障碍

股中远段局部组织氧饱和度评估腰丛阻滞后股神经支配区域阻滞效果

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临床麻醉学杂志 2018年第12期34卷 1198-1201页

作者：周雯邹宇唐朝辉熊云川谢咏秋郭曲练黄长盛中南大学湘雅医院麻醉科长沙市410008

目的观察单侧腰丛神经阻滞患者股神经支配区局部组织氧饱和度(regional oxygen saturation,rSO_2)变化与阻滞效果的关系,探讨rSO_2预测阻滞效果的准确性。方法选择择期单侧下肢手术患者31例,男14例,女17例,年龄18～80岁,ASAⅠ—Ⅲ级,根... 详细信息

目的观察单侧腰丛神经阻滞患者股神经支配区局部组织氧饱和度(regional oxygen saturation,rSO_2)变化与阻滞效果的关系,探讨rSO_2预测阻滞效果的准确性。方法选择择期单侧下肢手术患者31例,男14例,女17例,年龄18～80岁,ASAⅠ—Ⅲ级,根据是否阻滞成功将患者分为两组:阻滞成功组(n=26)和阻滞失败组(n=5)。腰丛阻滞后15min内连续监测股神经支配的股中段及远段区域的rSO_2,与对侧肢体相同部位校正后,股中段和股远段分别记录为ΔrSO_2-M和ΔrSO_2-D,采用受试者工作特征(ROC)曲线分析rSO_2预测股神经阻滞效果的诊断临界值。结果腰丛阻滞后15min内阻滞成功组ΔrSO_2-M和ΔrSO_2-D明显升高(P度和特异度分别为69.2%和100.0%。阻滞后15min,ΔrSO_2-M联合针刺试验预测的AUC、灵敏度和特异度分别为0.954(95%CI 0.881～1.000)、88.5%和100.0%。结论 rSO_2变化可用于预测腰丛阻滞后股神经支配区域是否阻滞成功。与针刺试验以及ΔrSO_2-D变化比较,ΔrSO_2-M升高预测的准确性更高。ΔrSO_2-M联合针刺试验可进一步提高其预测准确性。

关键词：腰丛神经阻滞组织氧饱和度预测

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近红外光谱技术在新生儿中的应用及研究进展

当代护士（下旬刊） 2024年第3期31卷 14-17页

作者：潘吉虹聂琴四川大学华西第二医院新生儿护理单元出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室成都610041

近年来,近红外光谱技术受到广泛关注,现已广泛应用在新生儿危急重症领域中。本文就近红外光谱技术在新生儿神经系统疾病、呼吸系统疾病、循环系统疾病、消化系统疾病、泌尿系统疾病、遗传代谢疾病中的应用进展以及应用局限进行综述,为... 详细信息

近年来,近红外光谱技术受到广泛关注,现已广泛应用在新生儿危急重症领域中。本文就近红外光谱技术在新生儿神经系统疾病、呼吸系统疾病、循环系统疾病、消化系统疾病、泌尿系统疾病、遗传代谢疾病中的应用进展以及应用局限进行综述,为临床护理提供参考依据。

关键词：近红外光谱技术组织氧饱和度新生儿

外层覆盖下组织氧饱和度的无损检测及可信度评定

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自然科学进展 2007年第8期17卷 1138-1143页

作者：腾轶超丁海曙黄岚李岳闪全忠叶大田丁海艳简仁宗黄碧桃清华大学医学院生物医学工程系北京100084 合肥安恒光电有限公司合肥230031 清华大学第一附属医院检验科北京100016 清华大学深圳研究生院深圳518055 台北荣民总医院小儿部

使用双波长、双检测器的近红外光谱(NIRS)技术,无损、实时解算被外层组织覆盖的待测组织的氧饱和度(rSO2).现已自主研制出基于该原理的仪器,并用液体模型校准实验和动物实验评定其可信度,结果表明:(1)在组织氧饱和度的正常范围(40%—70%... 详细信息

使用双波长、双检测器的近红外光谱(NIRS)技术,无损、实时解算被外层组织覆盖的待测组织的氧饱和度(rSO2).现已自主研制出基于该原理的仪器,并用液体模型校准实验和动物实验评定其可信度,结果表明:(1)在组织氧饱和度的正常范围(40%—70%)内,NIRS测得的rSO2准确度较高,受背景吸收(主要是水的吸收)和外层组织(脂肪组织等)影响很小;(2)3只新生猪脑缺氧和恢复供氧的过程中,脑组织rSO2与颈静脉血氧饱和度(SjO2)相关性好(p组织rSO2可在较大程度上由SjO2反映;新生猪因心脏停跳而死亡时,脑组织供血停止,此时NIRS可测得持续下降到低于25%的脑组织rSO2;上述结果均有明确的生理意义.总之,该小组NIRS仪器测得的rSO2具有较高的可信度.

关键词：组织氧饱和度颈静脉血氧饱和度外层组织无损检测

人重复肢体缺血对血压、心率及组织氧饱和度的影响

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基础医学与临床 2008年第11期28卷 1203-1204页

作者：党莎罗玉敏吉训明吕国蔚刘佑琴钮伟真丁海曙首都医科大学宣武医院脑血管病研究所北京100053 首都医科大学基础医学院生理学系北京100069 首都医科大学宣武医院神经外科北京100053 首都医科大学宣武医院低氧医学研究所北京100053 首都医科大学宣武医院健康体检中心北京100053 清华大学医学院生物医学工程系北京100084

“远程缺血预适应(remote Ischemic Precondition,rIPC)”对远隔脏器缺血/再灌注(Ischemia/Reperfusion,I/R)损伤的保护作用逐渐受到重视[1-2]。重复肢体缺血(RepetitiveLimb Ischemia,RLI)是近年建立人rIPC的方法[3],其简便易行,具有广阔的临床应用前景。本研究检测重复肢体缺血全过程中健康受试者血压、心率及组织氧饱和度的变化,了解该方法的安全性,为后续机制研究和临床应用提供实验依据。1对象与方法1.1受试对象:30名受试者为2007年4月—7月在宣武医院体检中心检查的健康成人。按年龄段分为40～49岁组,50～59岁组和60～69岁组,每组10人,男女比例均为1∶1。入选标准:(1)健康,(2)无高血压、心脏病、糖尿病、高血脂以及血液病等严重内科疾病,(3)体重指数在20～25之间,(4)受试者知情同意。排除标准:(1)血生化、血压及心电图异常,(2)中途退出实验者,(3)左手为优势手,(4)一年内有重大外伤及手术史。

关键词：组织氧饱和度肢体缺血血压心率 Ischemia 缺血/再灌注临床应用前景缺血预适应

脓毒症休克患者组织氧饱和度与乳酸相关性及对患者转归的预测价值

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脓毒症休克患者组织氧饱和度与乳酸相关性及对患者转归的预测价值

作者：周晓雨河北医科大学

学位级别：硕士

目的:探讨脓毒症休克、非休克患者的肌组织氧饱和度(SmtO)、脑组织与肌组织氧饱和度差值(St O)与乳酸(Lac)的相关关系,以期为脓毒症休克患者的病情评估及转归预测提供新方法。方法:本研究共选取2019年4月至2020年1月于河北医科大学第二... 详细信息

目的:探讨脓毒症休克、非休克患者的肌组织氧饱和度(SmtO)、脑组织与肌组织氧饱和度差值(St O)与乳酸(Lac)的相关关系,以期为脓毒症休克患者的病情评估及转归预测提供新方法。方法:本研究共选取2019年4月至2020年1月于河北医科大学第二医院麻醉重症监护治疗病房的脓毒症休克患者32例为观察组(S组)、脓毒症非休克患者32例为对照组(C组)。入组后即刻测定动脉血Lac水平,同时连续监测1小时脑组织氧饱和度(Sct O)、SmtO,由Sct O-SmtO计算得到St O,并统计观察组患者入院28天转归情况。采用pearson法分析SmtO、St O与Lac相关性,绘制受试者工作特征曲线(ROC)评估St O和Lac预测脓毒症休克患者转归的准确性。结果:1.观察组及对照组的SmtO和Lac无相关关系;2.观察组St O和Lac呈显著负相关(r=-0.623,P度(76%vs 80%)略低于Lac,敏感度均为85.7%。结论:1.脓毒症休克患者不同器官(骨骼肌、脑)存在不同程度的组织缺氧,St O可反映不同器官之间的乏氧差异。2.脓毒症休克患者St O与Lac呈负相关,St O可能是预测患者临床转归的潜在指标。

关键词：脓毒症休克近红外光谱技术组织氧饱和度乳酸

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无创组织氧饱和度监测系统的研究

无创组织氧饱和度监测系统的研究

作者：员琳河南大学

学位级别：硕士

氧是维系人类生命的基础,在缺氧环境下,新陈代谢失常,进而导致细胞受损及一系列并发症,最严重时会导致细胞死亡,因此对血液中氧气含量的检测是极其重要的一个课题。目前动脉血氧饱和度及混合静脉血氧饱和度的监测趋向成熟,但是在低血压... 详细信息

氧是维系人类生命的基础,在缺氧环境下,新陈代谢失常,进而导致细胞受损及一系列并发症,最严重时会导致细胞死亡,因此对血液中氧气含量的检测是极其重要的一个课题。目前动脉血氧饱和度及混合静脉血氧饱和度的监测趋向成熟,但是在低血压、低血容量、栓塞等引起的局部缺血或内部环境改变时,动脉氧饱和度和混合静脉氧饱和度的数值不发生明显改变,无法反映生命体征的有害性波动及局部组织的损伤状态,真正反映局部组织氧合状态的组织氧饱和度尚无有效的监测手段,因此无创快速的组织氧饱和度监测方法已成为世界范围内研究的热点。朗伯-比尔定律在测量人体心率、血氧饱和度、血红蛋白浓度中的广泛应用,为人体组织氧饱和度监测提供了一种新思路。将修正的朗伯-比尔定律有针对性的应用到人体健康检测中,不仅可以无创实时监测组织氧饱和度,为临床手术提供预警信息,还可以为家用健康自检及医学人体研究提供有效的实测数据。本文对朗伯-比尔定律在人体血液参数测量中的应用进行了深入研究;提出了人造脉搏方案实现上肢组织氧饱和度的监测;提出了三光源两探测器方案实现人体任意部位组织氧饱和度的无创测量;通过研究皮肤组织组成及其光学特性,选定适当的测量部位及探测波长,设计了基于DCM06及DCM08集成光源的前端探头;针对两种探头结构并结合三光源两探测器测量方案,采用MATLAB实现相关算法、Labview实现数据通信及人机交互,搭建了用于无创监测组织氧饱和度的06系统和08系统。分别对06系统和08系统进行了光强稳定性实验、组织氧饱和度可信性实验、静脉阻断灵敏度实验,结果显示:对同一受试者连续测量,08系统较06系统稳定;对不同受试者集中测量,06系统波动性较大,不适用于组织氧饱和度的测量;对于同一个体手臂不同部位,08系统测试结果存在微小差异,差异幅度在0.05左右;08系统在静脉阻断下,组织氧参数发生显著改变,最大降幅0.25。实验结果表明08系统具有较高稳定性和灵敏度,能够连续实时测量组织氧饱和度参数、反映组织氧变化趋势,可以为临床监测局部组织血运状况提供重要参考。由于本文使用集成光源作为光源模块,光源与探测器结构已经固定,在光源与探测器距离选取方面尚存在改进空间,因此对探测光强值和探测器-光源间距离的关系展开研究。设计了光源探测器一体探头并搭建系统,分析了光源与探测器的最佳距离。实验数据表明,同一波长的光在不同个体组织中具有相同线性区域;不同波长的光在同一个体组织中传输时,线性区域不同,因此光源与探测器的最佳距离必须选在公共线性区内。提出了一种基于两光源四探测器测量人体含氧血红蛋白浓度的方法,可在后期应用中辅助组织氧饱和度监测系统对人体健康状况进行判定。

关键词：组织氧饱和度朗伯-比尔定律实时监测

红外热成像与组织氧饱和度评估臂丛神经阻滞效果的临床观察与分析

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红外热成像与组织氧饱和度评估臂丛神经阻滞效果的临床观察与分析

作者：黄海霞苏州大学

学位级别：硕士

目的:研究红外热成像和组织氧饱和度评估臂丛神经阻滞效果的敏感性和特异性,以期为无创评估神经阻滞效果、改善患者麻醉体验提供新思路。方法:纳入2020年7月-2021年7月拟在苏州大学第一附属医院接受上肢骨折术后内固定取出术的患者62例... 详细信息

目的:研究红外热成像和组织氧饱和度评估臂丛神经阻滞效果的敏感性和特异性,以期为无创评估神经阻滞效果、改善患者麻醉体验提供新思路。方法:纳入2020年7月-2021年7月拟在苏州大学第一附属医院接受上肢骨折术后内固定取出术的患者62例,年龄18-65岁,性别不限,ASA分级Ⅰ-Ⅱ级。所有患者在超声引导下行肌间沟入路臂丛神经阻滞,期间使用红外热成像仪实时监测患者双侧拇指远端温度,近红外光谱法(Near Infrared Spectroscopy,NIRS)组织氧饱和度监测仪实时监测患者双侧前臂组织氧饱和度(tissue oxygen saturation,StO2)。分别在神经阻滞前(T0),阻滞后1 min(T1)、2 min(T2)、5 min(T5)、10 min(T10)记录患者双侧拇指远端温度和近端前臂外侧St02。结果:入选的62名患者中,1名女性患者臂丛神经阻滞后头晕,1名男性患者因臂丛神经阻滞效果不佳,被剔除,共有60名患者纳入本研究。患者神经阻滞侧拇指远端温度在T2、T5、T10时高于同侧T0时,差异有统计学意义(P度已明显高于同侧T0时及非阻滞侧上肢的T0时温度,差异具有统计学意义(P度在T10时明显低于T0时,差异有统计学意义(P度高于同时点非阻滞侧,差异有统计学差异(P组织StO2在T5、T10时高于同侧T0、T1时,差异有统计学意义(P组织StO2在T10时与T0时无明显差异(P>0.05);神经阻滞侧前臂组织StO2在T5、T10时高于非阻滞侧,差异有统计学意义(P度及近端前臂组织StO2绘制ROC曲线并计算AUC,ROC曲线结果显示,拇指远端温度的AUC为0.89,StO2的AUC为0.88。拇指远端温度的最大约登指数为0.65,对应敏感度和特异度分别为78.31%和86.74%;近端前臂组织StO2的最大约登指数为0.70,对应敏感度和特异度分别为 76.72%和 93.31%。结论:红外热成像和组织氧饱和度均可有效预测臂丛神经阻滞效果,红外热成像在神经阻滞后的2分钟即有预测作用。

关键词：红外热成像组织氧饱和度臂丛神经阻滞效果评估