腦氧飽和度監測與胸科術后認知功能障礙相關性研究進展

袁俊波，謝康杰，方軍

（浙江省腫瘤醫院麻醉科，浙江杭州 310022）

·綜 述·

腦氧飽和度監測與胸科術后認知功能障礙相關性研究進展

袁俊波，謝康杰，方軍

（浙江省腫瘤醫院麻醉科，浙江杭州 310022）

術后認知功能障礙（POCD）一直以來是研究的熱點，而腦氧飽和度（rScO2）監測作為一種無創監測腦氧供需平衡的方法正在臨床中廣泛應用。筆者擬對rScO2監測預測胸科POCD的研究作一綜述。

腦氧飽和度；術后認知功能障礙；胸科手術；綜述文獻

腦組織氧飽和度（cerebraloxygensaturation，rScO2）監測是一種能夠連續無創地反映腦組織缺血缺氧狀態的方法，近年來廣泛應用于心臟外科、神經外科、胸外科等大型手術的術中監測。目前有研究認為術中rScO2檢測與老年人術后認知功能障礙（postoperativecognitivedysfunction，POCD）相關，本文擬對術中rScO2監測與胸科POCD相關性研究做一綜述。

1 胸科手術與rScO2監測

rScO2是腦組織氧含量的直接測量值。它根據雙探測器本體感受器的工作原理，通過監測頭顱閉合狀態下的氧合血紅蛋白與還原血紅蛋白的混合透射強度，得出局部血紅蛋白的氧飽和度，從而反映腦組織氧的供需平衡[1]。術中對rScO2進行實時監測，有利于及時發現腦部缺氧缺血，進而通過調整麻醉用藥來減少術后并發癥的發生。胸科手術通常需要單肺通氣，而單肺通氣時通氣血流比例失調，肺內分流增加，使動脈氧分壓下降進而造成機體缺氧。而麻醉期間又抑制了保護性的缺氧性肺血管收縮機制，進一步加重缺氧，甚至造成低氧血癥[2]。SUEHIRO等[3]對40例行單肺通氣患者的研究發現，其中28名（占70%）患者在單肺通氣期間的rScO2值較術前基線值降低。BRINKMAN等[4]的一項單盲觀察性研究納入了23名行胸科手術的患者，與雙肺通氣時相比較，完成研究的19名患者在術中單肺通氣期間均出現了rScO2值降低。國內學者王敏歡等[5]也報道，單肺通氣不同時間點的rScO2值均明顯小于雙肺通氣時的rScO2值（P＜0.05）。不同的麻醉藥物對單肺通氣時機體的影響不同，對rScO2的影響也不同。倪劍武等[6]研究了七氟烷和異丙酚對單肺通氣肺內分流和氧合的影響，證實較低濃度七氟烷和異丙酚在單肺通氣期間均使肺內分流增加，但七氟烷增加肺內分流更明顯。王敏歡等[5]在研究七氟醚和異丙酚對老年患者單肺通氣期間腦氧飽和度的影響中發現，七氟醚組各時間點的rScO2值均比異丙酚組高，但差異均無統計學意義（P＞0.05）。異丙酚組的rScO2≤45%例數、rScO2≤45%的總時間、rScO2≤45%的最長時間、rScO2≤45%整合值均明顯大于七氟醚組（P＜0.05）。劉卓等[7]研究發現，與丙泊酚全憑靜脈麻醉相比，七氟醚吸入麻醉患者的rScO2較高，這可能與異丙酚對缺氧性肺血管收縮抑制作用較七氟醚明顯有關。因此，臨床麻醉中需重視對胸科手術患者腦氧飽和度的監測。

2 POCD

POCD是患者在全麻術后出現的中樞神經系統并發癥，臨床可表現為精神錯亂、焦慮、人格改變、記憶受損等。既往研究[8]表明，年齡、術前認知功能低下、圍術期用藥、術中不良反應等都是POCD的危險因素，但其發病機制目前仍不完全清楚。MONK等[9]的一項大樣本前瞻性研究發現，各個年齡段的患者在非心臟手術后均可發生POCD，但對于60歲及以上的老年患者發生POCD的風險更高，且持續時間更長，遠期恢復效果更差，這可能與老年人中樞神經系統的功能儲備下降，手術、創傷、應激等情況導致神經系統的代謝障礙和神經遞質功能損害有關。在非心臟手術中，胸科手術時間長創傷大，術后發生POCD的可能性更高。周民偉等[10]選取60例42～83歲需單肺通氣手術患者，于術前1d和術后7d分別接受簡易智力狀態檢查量表（mini-mentalstateexamination，MMSE）檢測，通過記錄手術前后認知功能的改變后發現，14名患者發生POCD，患病率為23.3%。

3 胸科POCD與rScO2監測

rScO2監測被證實是POCD的重要預測因子[11]。很多研究認為，胸科手術術中rScO2降低與POCD有相關性。在SUEHIRO和OKUTAI[12]的研究中，69例接受胸科手術的患者分別在術前和術后第4天接受了MMSE測試，術中單肺通氣期間有17例患者的rScO2出現降低，其術后MMSE評分顯著低于單肺通氣期間rScO2未發生降低的患者（P＜0.05），且單肺通氣期間rScO2降低持續時間越長，術后MMSE評分越低。TANG等[13]的臨床研究中納入了76例行胸科手術且術中單肺通氣時長至少45min的患者，記錄rScO2值的變化后發現，單肺通氣期間有40例（占53%）患者的rScO2較術前下降65%，15例（占20%）患者的rScO2下降60%，5例（占7%）患者的rScO2下降55%。通過比較單肺通氣前后的MMSE評分，術后3h22例（占29%）患者的評分減少2分以上，術后24h8例（占10%）患者的評分減少2分以上。進而行相關性分析后證實，單肺通氣期間rScO2的下降與術后早期認知功能障礙相關。隨著rScO2監測在臨床麻醉的逐步應用，研究者們深入探討了胸科術中rScO2下降的程度與POCD的關系。丁超等[14]的研究對64例65歲以上行全麻下食管癌根治術的老年患者分別在術前2d和術后第4天行MMSE測試后比較發現，POCD發生率為28.1%（18/64），單肺通氣期間rScO2值低于50%的患者比率為29.7%（19/64），POCD與rScO2值低于50%具有明顯相關性。LI等[15]通過監測50例胸科手術患者單肺通氣期間rScO2的變化及比較術前和術后第7天MMSE評分后發現，單肺通氣期間當rScO2的降低程度大于10.1%時，就可能出現術后認知水平的下降。但是胸科手術術中rScO2下降導致POCD的發生機制，國內外尚未見研究報道。

4 預防和改善胸科單肺通氣時低rScO2

目前研究發現，影響rScO2變化的因素可能有吸氧濃度、血壓、腦血流量、腦代謝率、血紅蛋白、呼氣末二氧化碳、體溫、手術體位和腦氧探頭放置的位置等[16-19]。KO等[20]對50例行關節鏡手術的患者術中監測rScO2發現，當患者體位從仰臥位變換為坐位時，rScO2較基礎值有明顯降低（P＜0.05）。SONG等[21]通過對164例終末期肝病患者肝移植術前的生化指標和圍術期rScO2的相關性分析后得出，rScO2和血漿總膽紅素、血紅蛋白、肌酐、血清鈉、血清鎂和凝血酶時間相關，進一步行多元回歸分析后發現，術前高膽紅素（OR=1.31）和低血紅蛋白（OR=0.21）與rScO2＜50%相關，臨界值分別為膽紅素＞7.2mg/dL（敏感度為89%，特異度為90%）和Hb＜9.6g/dL（敏感度為70%，特異度為82%）。PAPADOPOULOS等[22]對69例行髖關節置換手術的老年患者行圍術期rScO2監測及術后認知功能評估后發現，27例（占40%）患者出現圍術期rScO2降低，9例患者發生POCD（MMSE評分≤23），與未發生POCD的患者相比，這9例患者在圍術期均有紅細胞壓積、血紅蛋白及脈搏氧飽和度降低的表現。從rScO2監測應用于非胸科手術的研究中可以得出經驗，為了防止和改善胸科手術單肺通氣時低腦氧飽和度的發生，應重視麻醉前評估，積極治療原發疾病，對肺功能欠佳的患者行吸氧治療，對低血紅蛋白的患者行適當的輸血治療；術中加強血流動力學監測，注意液體復蘇治療，監測體溫必要時采取保溫措施，還應避免長時間頭高腳底的手術體位。

5 展望

綜上，在臨床麻醉中，對行胸科手術的患者實施rScO2監測十分必要，今后需要進一步的研究來建立通過rScO2的下降預測POCD的量化模型，從而深入探討POCD的發生機制。

[1] CHOI S H, KIM S H, LEE S J, et, al. Cerebral oxygenation during laparoscopic surgery∶ jugular bulb versus regional cerebral oxygen saturation[J]. Yonsei Med J, 2013, 54(1)∶ 225-230.

[2] KIM S H, CHOI Y S, LEE J, et al. Effects of a 1∶1 inspiratory to expiratory ratio on respiratory mechanics and oxy-genation during one-lung ventilation in the lateral decubitus position[J]. Anaesth Intensive Care, 2012, 40(6)∶ 1016-1022.

[3] SUEHIRO K,OKUTAI R. Cerebral desaturation during single-lung ventilation is negatively correlated with preoperative respiratory functions[J]. J Cardiothorac Vasc Anesth, 2011, 25(1)∶ 127-130.

[4] BRINKMAN R, AMADEO R J, FUNK D J, et al. Cerebral oxygen desaturation during one-lung ventilation∶ correlation with hemodynamic variables[J]. Can J Anaesth, 2013, 60(7)∶660-666.

[5] 王敏歡, 謝紅, 王琛, 等. 七氟醚和異丙酚對老年患者單肺通氣期間腦氧飽和度的影響[J]. 蘇州大學學報(醫學版), 2012, 2(3): 410-419.

[6] 倪劍武, 楊濤, 張學政, 等. 七氟烷和異丙酚對單肺通氣肺內分流和氧合的影響[J]. 溫州醫學院學報, 2010, 40(3): 273-275.

[7] 劉卓, 羅艷, 薛慶生, 等. 七氟醚及丙泊酚對單肺通氣患者局部腦氧飽和度影響的比較[J]. 臨床麻醉學雜志, 2013, 29(1): 5-8.

[8] 蔡一榕, 薛張剛, 朱彪. 患者術后認知功能障礙的危險因素分析[J]. 臨床麻醉學雜志, 2006, 22(8): 608-610.

[9] MONK T G, WELDON B C, GARVAN C W, et al. Predictors of cognitive dysfunction aftermajor noneardiac nurgery [J]. Anesthesiology, 2008, 108(1)∶ 18-30.

[10] 周民偉, 聶玉初, 洪勇, 等. 單肺通氣手術患者POCD危險因素分析[J]. 臨床軍醫雜志, 2012, 40(5): 1075-1077.

[11] DE TOURNAY-JETTE E, DUPUIS G, BHERER L, et al. The relationship between cerebral oxygen saturation changes and postoperative cognitive dysfunction in elderly patients after coronary artery bypass graft surgery[J]. J Cardiothorac Vasc Anesth, 2011, 25(1)∶ 95-104.

[12] SUEHIRO K,OKUTAI R. Duration of cerebral desaturation time during single-lung ventilation correlates with mini mental state examination score[J]. J Anesth, 2011, 25(3)∶345-349.

[13] TANG L, KAZAN R, TADDEI R, et al. Reduced cerebral oxygen saturation during thoracic surgery predicts early postoperative dysfunction[J]. Br J A Naesth, 2012, 108(4)∶ 623-629.

[14] 丁超, 孫莉, 張燕, 等. 老年食管癌患者全身麻醉術后認知功能障礙與術中腦氧飽和度變化的關系[J]. 中國醫刊, 2012, 47(4): 42-44.

[15] LI X M, LI F, LIU Z K, et al. Investigation of one-lung ventilation postoperativecognitive dysfunction and regional cerebral oxygen saturation relations[J]. J Zhejiang Univ Sci B, 2015, 16(12)∶ 1042-1048.

[16] MORITZ S, ROCHON J, VOLKEL S, et al. Determinants of cerebral oximetry in patients undergoing off-pump coronary artery bypass grafting∶ an observational study[J]. Eur J Anaesthesiol, 2010, 27(6)∶ 542-549.

[17] DULLENKOPF A, BAULIG W, WEISS M, et al. Cerebral near-infrared spectroscopy in adult patients after cardiac surgery is not useful for monitoring absolute values but may refect trends in venous oxygenation under clinical conditions [J]. J Cardiothorac Vasc Anesth, 2007, 21 (4)∶ 535-539.

[18] GHOSH A, ELWELL C, SMITH M. Review article∶ cerebral near-infrared spectroscopy in adults∶ a work in progress [J]. Anesth Analg, 2012, 115(6)∶ 1373-1383.

[19] HERINGLAKE M, GARBERS C, KABLER J H. Preoperative cerebral oxygen saturation and clinical outcomes in cardiac surgery[J]. Anesthesiology, 2011, 114(1)∶ 58-69.

[20] KO S H, CHO Y W, PARK S H, et al. Cerebral oxygenation monitoring of patients during arthroscopic shoulder surgery in the sitting position[J]. Korean J Anesthesiol, 2012, 63(4)∶297-301.

[21] SONG J G, JEONG S M, SHIN W J, et al. Laboratory variables associated with low near-infrared cerebral oxygen saturation in icteric patients before liver transplantation surgery [J]. Anesth Analg, 2011, 112(6)∶ 1347-1352.

[22] PAPADOPOULOS G, KARANIKOLAS M, LIARMAKOPOU A, et al. Cerebral oximetry and cognitive dysfunction in elderly patients undergoing surgery for hip fractures∶ a prospective observational study[J]. Open Orthop J, 2012, 6, 400-405.

（本文編輯：趙翠翠）

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A

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.01.018

2016-03-20

浙江醫學高等專科學校科研基金項目（2013XZB04）。

袁俊波（1984-），女，浙江建德人，住院醫師，碩士。

方軍，主任醫師，Email:fangjunok@126.com。