七氟醚復合麻醉對老年關節置換病人術后氧代謝及認知功能的影響

伴隨人口老齡化,髖關節置換的老年病人日益增多。術中行全身麻醉常導致病人術后產生相關并發癥,對病人的預后產生重要影響[1]。術后認知功能障礙(POCD)是常見的全身麻醉術后神經系統并發癥,嚴重影響病人的生活質量[2]。因此,尋求一種安全有效的麻醉方法,保證病人手術過程中的血流動力學穩定,同時降低POCD的發生率具有重要意義。異丙酚復合靜脈麻醉和七氟醚復合靜脈麻醉為常用的麻醉方法,研究顯示,七氟醚復合靜脈麻醉容易造成病人術后認知功能下降[3]。但目前關于異丙酚復合麻醉以及七氟醚復合麻醉對病人術后認知功能的影響的是否存在差異及發生機制仍無確切定論。況倩倩等[4]指出老年病人術中腦氧代謝失衡與圍術期POCD的發生密切相關。相關臨床實踐表明POCD病人的腦源性神經營養因子(BDNF)、S100β升高更明顯,腦脊液β淀粉樣蛋白(Aβ)-42/tau可準確地預測老年病人POCD發生[5-7]。因此本研究探討不同麻醉方式對老年病人術后認知功能、腦氧代謝及血清指標的影響,以期為老年病人的手術麻醉提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究對象為我院于2011年5月至2016年5月期間收治的84例擇期行全身麻醉下髖關節置換術病人。采用隨機數字表法將研究對象分為七氟醚復合麻醉組(七氟醚組)與異丙酚復合麻醉組(異丙酚組)，每組42例。其中男31例，女53例，年齡60～86歲，平均(72.5±4.8) 歲，平均體質量(60.9±10.2)kg，美國麻醉協會(ASA)分級：Ⅱ級79例，Ⅲ級5例，合并基礎疾病：高血壓42例，糖尿病11例。本研究經我院倫理委員會批準。所有入選者均知情同意并簽訂知情同意書。

入選標準：(1)ASA分級Ⅱ～Ⅲ級；(2)病人年齡>60歲，所有病人均可行全麻手術；(3)簡明精神狀態量表(MMSE)評分≥24分；(4)病人及家屬知情且同意參加本研究。

排除標準:(1)神經系統及精神疾病者;(2) 肝腎功能嚴重損害者;(3) 存在心血管疾病和呼吸系統疾病者;(4) 對本研究方案所用藥物過敏者;(5) 心動過緩(<60次/min)及低血壓者(收縮壓<90 mmHg或舒張壓<60 mmHg;(6) 存在凝血功能障礙者。

1.2 方法 麻醉方法:病人進入手術室后,確保多功能監護儀連接正確,對病人的動脈血壓、動脈氧飽和度、心電圖、心率等指標進行密切監測。首先消毒鋪巾,同時連接麻醉深度監護儀器對病人的腦電雙頻指數進行持續監測保證病人生理指征正常,開放靜脈通路,麻醉誘導:面罩吸氧(6 L/min)，靜注咪達唑侖0.03 mg/kg,靶控輸注異丙酚2 mg/kg,緩慢靜注羅庫溴銨0.6 mg/kg,泵注舒芬太尼0.3 μg/kg,誘導完成后吸入純氧,對病人行氣管插管,采用機械通氣輔助呼吸,維持呼氣末二氧化碳分壓在30～40 mmHg,潮氣量控制在5～7 ml/kg,并采用麻醉深度監護儀器對病人的腦電雙頻指數進行持續監測,持續靶控輸注瑞芬太尼0.1～0.2 μg/(kg·min),間斷靜注羅庫溴銨5 μg/(kg·min)以維持麻醉效果,保證病人生理指征正常。異丙酚組靶控輸注異丙酚(英國ZENZC公司,批號:NN027),七氟醚組吸入3%七氟醚(上海恒瑞藥業有限公司;批號:11062932),術畢縫皮時停止七氟醚吸入和異丙酚的靶控輸注,將病人送至麻醉恢復室,常規靜脈注射新斯的明0.04 mg/kg,依據病人肌肉松弛情況酌情考慮使用阿托品0.02 mg/kg,待病人自主呼吸恢復,意識清醒后拔除插管。

1.3 觀察指標

1.3.1 臨床指標:收集病人臨床資料,觀察并記錄麻醉時間、手術時間、術中出血量。

1.3.2 認知功能評估:于術前1 d、術后1 d及術后7 d時依據簡明精神狀態量表(MMSE)評分、蒙特利爾認知評估量表(MoCA)對病人的認知功能進行評定,病人MMSE評分<25分為存在認知障礙,MoCA<26分為存在認知障礙,以上評分均由經過臨床培訓的相同的臨床醫師進行評估。

1.3.3 腦氧代謝指標:分別于手術開始后10 min即降壓前即刻(T1)、手術開始后30 min (T2)、手術開始后60 min(T3)、手術結束時(T4)時采集動脈和右側頸內靜脈球部血,采用全自動血氣分析儀進行血氣分析,腦氧耗/腦糖耗比值(CMRO2/CMRGlu)、腦血流量/腦氧耗比(CBF/CMRO2)。

1.3.4 血清S100β、BDNF、Aβ-42/tau:分別于術前、術后1 d、術后3 d進行靜脈取血,并同步采集腦脊液標本,血液標本采用離心機離心5 min,離心條件為3000 r/min,取血清進行冷凍保存待檢(保存在-70 ℃條件下),采用ELISA法測定血清S100β、BDNF含量和腦脊液Aβ-42/tau水平,試劑盒購自聯科生物科技有限公司,所有檢測操作均嚴格按試劑盒說明書進行。

2 結果

2.1 2組臨床指標比較 2組病人一般資料及麻醉時間、手術時間和手術出血量比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組病人一般資料和手術指標比較(n=42)

2.2 術后神經功能評分比較 術前2組病人MMSE評分、MoCA評分比較,差異無有統計學意義(P>0.05);與術前相比,2組術后1 d MMSE評分、MoCA評分均明顯下降,差異具有統計學意義(P<0.05)。2組術后7 d MMSE評分、MoCA評分較術后1 d明顯升高(P<0.05),術后1 d、7 d七氟醚組MMSE評分、MoCA評分均明顯低于異丙酚組,差異具有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組病人不同時間點神經功能評分比較分，n=42)

注:與術前1 d比較,*P<0.05;與術后1 d比較,▲P<0.05;與七氟醚組比較,△P<0.05

2.3 腦氧代謝指標比較 T1時刻2組間CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2差異均無統計學意義(P>0.05)。與T1相比,2組T2、T3、T4時刻CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2均明顯升高(P<0.05)。與七氟醚組比較,異丙酚組T3、T4時刻CMRO2/CMRGlu、CBF/CMRO2明顯升高(P<0.05)。見表3。

表3 2組病人不同時間點CMRO2/CMRGlu和CBF/CMRO2比較

注:與T1比較,*P<0.05;與七氟醚組比較,△P<0.05

2.4 血清S100β、BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平比較 術前2組間血清S100β、BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平差異均無統計學意義(P>0.05);2組術后1 d血清S100β水平明顯升高,而術后3 d開始下降；血清BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平術后1 d明顯下降,術后3 d開始逐漸增高,差異有統計學意義(P<0.05);與七氟醚組相比,異丙酚組手術后1 d、3 d的血清S100β水平明顯降低,而血清BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平明顯增高,差異具有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 2組病人不同時間點血清S100β、BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平比較

注:與術前比較,*P<0.05;與術后1 d比較,▲P<0.05;與七氟醚組比較,△P<0.05

3 討論

POCD是全身麻醉術后常見并發癥之一,主要表現為病人術后認知功能下降,目前機制尚不清楚,可能與麻醉用藥、手術應激反應、手術失血、內環境的紊亂等因素相關[8]。老年病人身體功能衰退,對于應激反應的耐受能力較差,麻醉藥物的使用會對病人的中樞系統產生影響,導致病人發生POCD,而POCD的發生明顯延長了病人的治療時間和恢復時間,影響病人的生活質量。

七氟醚血/氣分配系數較低,臨床上常通過吸入方式給藥進行麻醉,起效快,血流動力學穩定,肌松效果好,蘇醒快,對呼吸、循環系統以及肝腎功能影響小,廣泛應用于全麻手術中[9]。但有報道指出七氟醚在麻醉維持時易造成病人躁動,引起病人圍術期認知功能下降甚至產生POCD[10]。而異丙酚同樣也是一種快速強效的全身麻醉劑,其臨床特點是起效快,持續時間短,蘇醒迅速而平穩,不良反應少。目前臨床上關于異丙酚及七氟醚用于老年病人全身麻醉對認知功能影響的差異的研究較少。

目前臨床上POCD的診斷仍主要依賴于神經心理學的測試,通過從記憶力、語言能力、邏輯推理、定向功能、抽象思維等多個維度對病人認知功能水平進行評估,用的較多的測試方法有MMSE、MoCA量表等。本研究發現,術后2組MMSE評分、MoCA評分均明顯下降,且七氟醚組均明顯低于異丙酚組。提示采用異丙酚和七氟醚復合靜脈麻醉術后均會出現短暫的認知功能下降,而七氟醚對病人圍術期認知功能的影響作用要明顯高于異丙酚。

研究表明,腦氧代謝失衡與手術POCD的發生密切相關[11]。機體腦供氧降低和腦氧代謝增加時,CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2下降,提示腦組織缺氧可能導致乳酸積聚,損害神經細胞,導致認知功能下降。本文中不同時間點比較，異丙酚組CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2均明顯高于七氟醚組,提示對于腦氧代謝改善作用方面,異丙酚明顯優于七氟醚。血清S100β常作為顱腦損傷的生化標志物[12]。BDNF是一類具有神經營養作用的細胞因子,對神經系統的正常發育、防止神經元凋亡、維持神經系統的正常生理功能具有重要作用。Aβ-42是神經細胞產生的多肽,Aβ-42在腦脊液中為可溶性,腦脊液中Aβ-42水平降低意味著不溶性的Aβ-42沉積增多,神經毒性增強。tau是神經元內的一種微管蛋白,與神經系統疾病密切相關,報道證實,術前腦脊液Aβ-42/tau與病人圍術期的認知功能水平成正相關[13]。本研究中術后1 d 2組血清S100β水平明顯升高，術后3 d開始下降,而血清BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平術后1 d下降,術后3d開始逐漸增高,與七氟醚組相比,異丙酚組手術后S100β水平明顯降低,而BDNF及腦脊液Aβ-42/tau水平明顯增高。表明異丙酚和七氟醚麻醉術后短期內均可導致一定程度的神經功能損傷,七氟醚對于神經功能影響更大。研究表明,髖關節手術后發生POCD的病人,術后血中S100β水平高于非POCD者,而BDNF、Aβ-42/tau與圍術期認知功能及預后恢復密切相關[14]。沈杰等[15]指出七氟醚可促進Aβ-42釋放產生細胞毒性,損害病人的認知功能。因此,結合本文研究結果推測,針對老年髖關節置換手術病人,采用七氟醚復合靜脈麻醉術后存在短期的術后認知功能下降,可能與機體腦氧代謝及S100β水平升高,BDNF、Aβ-42/tau水平降低有關。

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