神經阻滯復合全麻對老年患者髖關節置換術后氧代謝及Aβ1-42/tau、S100β的影響

蔣亦男，牛瑞斌，孫大健，張潔，陸怡

復旦大學附屬華山醫院北院麻醉科，上海 201907

髖關節置換術常施用于髖關節壞死、髖關節畸形等病癥，屬骨科四級手術，操作過程復雜，術后并發癥發生率較高[1]。對于該手術常采用全麻或椎管內麻醉的方式進行，由于大部分患者高齡，腰椎多發生退行性變，故臨床中采用全麻方式更多[2]。但因此類患者通常存在出血風險，且術野血管分布豐富，術中血流動力學參數難以控制，同時合并多器官疾病，全身麻醉時間長，腦氧代謝負荷增加，易發生術后認知功能障礙、蘇醒延遲等并發癥[3]。腰叢-坐骨神經阻滯復合L1～2神經阻滯是指使用局部麻醉藥物阻滯腰叢、坐骨神經及L1～2脊神經支配區域，有研究報道全麻復合神經阻滯能減輕患者術后疼痛，對患者循環系統影響小，能改善患者圍術期腦代謝，降低患者術后認知功能障礙的發生率[4]。S100β是屬于S100酸性鈣結合蛋白亞基，由神經膠質細胞合成和分泌，有研究認為其與神經認知行為損傷有密切聯系，是中樞神經系統損傷的特異性標志[5]。邊步榮等[6]認為S100β蛋白水平能預測術后認知功能障礙發生情況。Tau蛋白是一種廣泛存在于神經細胞外環境內的微管相關蛋白質，其主要作用與微管系統形成有關，有研究認為Tau蛋白過度磷酸化可能與神經系統疾病發生有關[7]；Aβ是一種與認知功能相關的蛋白質，正常人大腦中主要存在Aβ1-40，而患有阿爾茨海默患者腦組織中Aβ1-42表達量明顯上升，故認為Aβ1-42是一種認知功能毒性物質[8]。另有研究認為聯合檢測Aβ1-42/tau能夠全面評價患者認知功能及神經系統微環境狀態，可作為術后認知功能指標[9]。本文擬探究神經阻滯復合全麻對老年患者髖關節置換術后氧代謝及Aβ1-42/tau、S100β的影響，多角度闡明神經阻滯對髖關節置換術后循環、神經系統的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年5月至2019年5月在復旦大學附屬華山醫院北院就診的114例股骨粗隆間骨折患者為研究對象。納入標準：(1)符合髖關節置換術治療適應證；(2)ASA評級Ⅰ～Ⅲ級。排除標準：(1)血液系統疾病、肝腎功能不全、甲狀腺功能疾病、慢性呼吸系統疾病的患者；(2)神經阻滯藥物過敏者；(3)治療依從性差者；(4)合并精神癥狀者。采用隨機數表法分為觀察組和對照組，每組57例。對照組患者行常規全麻方案，觀察組在全麻基礎上予腰叢-坐骨神經阻滯及L1～2椎旁神經阻滯。兩組患者的年齡、性別等一般資料比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。本研究經醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

表1 兩組患者的基線指標比較

1.2 麻醉方法 兩組患者入院完善術前準備后均入手術室行全髖關節置換術治療，兩組患者均使用大直徑金屬對金屬全髖假體(美國，ASRTMXL公司生產)，入室后開放靜脈通道，予乳酸鈉林格氏液滴入，行橈動脈穿刺術，留置動脈穿刺軟管連接有創動脈血壓檢測。

1.2.1 對照組 該組患者行常規全麻，采用以咪達唑侖注射液0.03 mg/kg，注射用苯磺酸順阿曲庫銨0.2 mg/kg、枸櫞酸芬太尼注射液4 μg/kg及依托咪酯脂肪乳注射液0.3 mg/kg，待腦電雙頻指數達50以下時，置喉罩，連接麻醉機行機械通氣，術中將呼氣末CO2分壓控制在4.7～6.0 kPa。麻醉誘導成功后行手術治療，以丙泊酚-芬太尼-順阿曲庫銨維持麻醉至手術結束，術畢鎮痛、復蘇，待患者清醒且生命體征恢復平穩后送回病房。

1.2.2 觀察組 該組患者在此基礎上行腰叢-坐骨及L1～2椎旁神經阻滯，具體方法為：取髂脊水平連線與棘突旁4～5 cm處交點，在B超引導下以16G穿刺針穿刺，穿刺角度45°～60°，穿刺深度2～3 cm，當產生股四頭肌收縮或髕骨“跳躍征”時，觀察超聲圖像確定腰叢位置，予10 g/L利多卡因10 mL+4 g/L羅哌卡因35 mL混合液緩慢注射；再取股骨大轉子予髂后上棘連線，中點處向上5 cm穿刺，當產生足背伸或腓腸肌收縮時，觀察超聲圖像確定坐骨神經位置，予10 g/L利多卡因10 mL+4 g/L羅哌卡因15 mL混合液緩慢注射；與L1～2棘突旁2.5 cm為進針點，在B超引導下以16G穿刺針穿刺，穿刺角度45°～60°，穿刺深度2～3 cm，觀察超聲圖像確定L1～2神經位置，予10 g/L利多卡因10 mL+4 g/L羅哌卡因。

1.3 觀察指標與評價方法

1.3.1 血流動力學參數及疼痛評分(VAS評分) 比較兩組患者麻醉前(T0)、手術開始時(T1)、手術后30 min(T2)不同時刻平均動脈血壓(MAP)以及心率(HR)變化。比較T0、T2時刻患者疼痛評分(VAS評分)，評分標準采取10分制視覺評分：0分為無痛，10分為劇痛不能忍受。

1.3.2 腦代謝指標 分別取兩組患者T0、T1、T2時刻橈動脈及頸內靜脈血液樣本2 mL，使用血氣分析機行血氣分析，根據血氣分析結果計算頸內靜脈血氧含量(CjvO2)、動脈-頸內靜脈血氧含量差(Da-jvO2)、腦氧攝取率(CERvO2)。比較不同時刻上述指標差異。

1.3.3 簡易智力狀態檢查量表(MMSE)評分[10]分別于術前1 d、術后1 d、術后3 d、術后7 d采用MMSE評分系統評價兩組患者術后認知情況，該量表包括時間定向、位置定向、記憶功能、計算能力、語言表達與理解等11項評分項目，總分30分。

1.3.4 血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況 分別于術前1 d、術后1 d、術后3 d、術后7 d抽取兩組患者血液10 mL，離心后取上清液，用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況。檢測試劑盒購于R＆D公司，具體操作按說明書進行。

1.3.5 圍手術期不良反應 統計圍手術期不良反應(術后疼痛，術中出血、術后惡心嘔吐等)發生例數，計算發生率。

1.4 統計學方法 應用SPSS25.0軟件進行統計學分析，計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，重復測量數據采用重復測量方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗，治療前后比較采用配對t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗，設α=0.05為檢驗標準，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者不同時刻的血流動力學參數及疼痛評分比較 T0時刻，兩組患者的血流動力學參數比較差異均無統計學意義(t=0.351、1.932，P＞0.05)；T1、T2時刻，兩組患者的血流動力學參數較T0時刻明顯下降，且對照組血流動力學參數下降更多，差異均具有統計學意義(P＜0.01)，見表2。T0時刻，兩組患者的VAS評分差異無統計學意義，T2時刻，兩組患者的VAS評分明顯上升，且對照組VAS評分較觀察組明顯上升，差異均具有顯著統計學意義(P＜0.01)，見表3。

表2 兩組患者不同時刻的血流動力學參數比較(±s)

表2 兩組患者不同時刻的血流動力學參數比較(±s)

注：1 mmHg=0.133 kPa。

組別 例數MAP(mmHg)HR(mmol/L)觀察組對照組組間時點間組間·時點間57 57 T0 72.51±2.27 72.37±1.98 T1 67.66±2.52 59.30±2.11 T2 65.23±2.46 55.32±2.30 T0 74.56±1.33 74.12±1.09 T1 71.45±1.40 65.01±1.36 T2 65.12±1.28 60.52±1.66 F=8.874，P＜0.01 F=9.551，P＜0001 F=7.369，P＜0.01 F=3.691，P＜0.01 F=3.258，P＜0.01 F=3.235，P＜0.01

表3 兩組患者不同時刻的VAS評分比較(±s，分)

表3 兩組患者不同時刻的VAS評分比較(±s，分)

觀察組對照組t值P值57 57 1.25±0.20 1.23±0.15 0.604 0.547 5.05±0.12 7.21±0.15 6.894＜0.01 3.905 5.830＜0.01＜0.01

2.2 兩組患者不同時刻的腦代謝指標比較 T0時刻，兩組患者腦代謝指標比較差異均無統計學意義(t=0.449、1.932、0.351，P＞0.05)；T1、T2時刻，兩組患者的Da-jvO2均明顯降低，且觀察組較對照組明顯更低，差異均有統計學意義(P＜0.01)；T1、T2時刻，兩組患者的CERvO2、CjvO2明顯上升，且觀察組升高更明顯，差異均有統計學意義(P＜0.01)，見表4。

表4 兩組患者不同時刻的腦代謝指標比較(±s)

表4 兩組患者不同時刻的腦代謝指標比較(±s)

組別 例數CERvO2(%) Da-jvO2(ng/L) CjvO2(ng/L)觀察組對照組組間時點間組間·時點間57 57 T0 38.51±1.27 38.37±1.98 T1 40.66±1.52 41.30±2.11 T2 41.23±2.46 43.32±2.30 T0 54.56±1.33 54.12±1.09 T1 34.45±1.40 48.01±1.36 T1 95.66±2.52 83.30±2.11 F=9.874，P＜0.01 F=7.551，P＜0.01 F=8.365，P＜0.01 T2 32.12±1.28 45.52±1.66 F=4.691，P＜0.01 F=5.227，P＜0.01 F=3.918，P＜0.01 T0 76.51±2.27 76.37±1.98 T2 98.23±2.46 90.32±2.30 F=9.802，P＜0.01 F=7.556，P＜0.01 F=8.369，P＜0.01

2.3 兩組患者不同時刻的MMSE評分比較 術前，兩組患者的MMSE評分比較差異無統計學意義(t=0.473，P＞0.05)；術后1 d、3 d，兩組患者的MMSE評分較術前明顯下降，且對照組下降更多，差異均有顯著統計學意義(P＜0.01)；術后7 d MMSE評分與術前比較差異無統計學意義(t=-0.378，P＞0.05)，見表5。

2.4 兩組患者不同時刻的血清Aβ1-42/tau、S100β表達水平比較 T0時刻，兩組患者的血清Aβ1-42/tau、S100 β表達水平比較差異均無統計學意義(t=0.034、-0.464，P＞0.05)；T1、T2時刻，兩組患者的血清Aβ1-42/tau、S100β表達水平較術前明顯上升，且對照組升高更多，差異均有顯著統計學意義(P＜0.01)，見表6。

表5 兩組患者不同時刻的MMSE評分比較(±s)

表5 兩組患者不同時刻的MMSE評分比較(±s)

組別觀察組對照組組間時點間組間·時點間例數57 57術前1 d 25.13±1.71 24.99±1.44術后1 d 22.15±0.44 21.01±0.15術后3 d 24.58±0.12 22.12±1.07術后7 d 25.11±0.15 25.14±0.58 F=4.592，P＜0.01 F=3.829，P＜0.01 F=3.955，P＜0.01

表6 兩組患者不同時刻血清Aβ1-42/tau、S100β表達水平比較(±s)

組別 例數S100β(pg/mL)Aβ1-42/tau觀察組對照組組間時點間組間·時點間57 57 T0 106.25±3.20 106.23±3.15 T1 163.65±1.20 234.21±0.15 T2 155.23±2.46 185.32±2.30 T0 0.35±0.13 0.36±0.11 T1 0.65±1.01 0.92±1.06 T2 0.44±1.28 0.53±1.06 F=7.874，P＜0.01 F=9.551，P＜0.01 F=10.367，P＜0.01 F=3.382，P＜0.01 F=4.153，P＜0.01 F=4.207，P＜0.01

2.5 兩組患者的圍手術期不良反應比較 治療期間觀察組術中大量出血0例、術后惡心嘔吐2例、術后疼痛10例，對照組分別為8例、5例、12例；觀察組術后不良反應發生率為21.05%，明顯低于對照組的43.86%，差異有統計學意義(χ2=0.096，P＜0.05)。

3 討論

高齡患者長時間手術易導致循環系統功能紊亂而使腦等重要組織器官出現缺血性損傷，影響預后。髖關節置換術是骨科常見手術，該手術操作部位血管供應豐富，操作過程復雜，術中常伴有高出血而具有較高的器官缺血-再灌注損傷風險[11]。研究認為術后認知功能障礙的發生與術中腦代謝情況有直接關系，腦供氧及缺血情況能直接反映術后認知功能恢復情況，且術中循環系統紊亂，腦組織供血量改變，易導致大腦內神經細胞微環境改變引起神經細胞受損，發生術后認知功能障礙(POCD)[12]。另外手術全麻過程使用的全麻藥物能通過血腦屏障進入腦脊液而直接作用于神經細胞，鎮靜類藥物可不同程度損傷神經細胞功能而對術后認知功能造成進一步損傷[13]。

本研究結果顯示：T0時刻，兩組患者的血流動力學參數比較差異均無統計學意義(P＞0.05)；T1、T2時刻，兩組患者的血流動力學參數較T0時刻明顯下降，且對照組的血流動力學參數下降更多，差異均有統計學意義(P＜0.05)；T0時刻，兩組患者的VAS評分比較差異無統計學意義(P＞0.05)；T2時刻，兩組患者的VAS評分明顯上升，且對照組VAS評分較觀察組明顯上升，差異均有統計學意義(P＜0.05)；T0時刻，兩組患者的腦代謝指標比較差異均無統計學意義(P＞0.05)；T1、T2時刻，兩組Da-jvO2均明顯降低，且觀察組更低，差異有統計學意義(P＜0.05)，T1、T2時刻，兩組CERvO2、CjvO2均明顯上升，且觀察組下降更明顯，差異有統計學意義(P＜0.05)。術前兩組患者MMSE評分無明顯差異，術后1 d、3 d，兩組患者MMSE評分較前明顯下降，且對照組下降更多，差異有統計學意義(P＜0.05)，術后7 d MMSE評分與術前差異無統計學意義(P＞0.05)。To時刻，兩組患者血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況差異無統計學意義(P＞0.05)，T1、T2時刻，兩組患者血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況較術前明顯上升，且對照組升高更多，差異有統計學意義(P＜0.05)。觀察組患者術后POCD發生率較對照組明顯降低(P＜0.05)，相關研究結果相一致[14]。可能與以下幾方面原因有關：(1)腰叢-坐骨神經及L1～2椎旁神經阻滯屬于外周神經阻滯，范圍局限且作用部位明確，從而不會導致呼吸系統、循環系統興奮性下降，故有效控制了呼吸抑制，術中血流動力學參數變化等發生的可能性；(2)更加穩定的血壓也能為大腦提供充足的血流灌注及氧灌注，能夠有效降低CERvO2及Da-jvO2，減少因全麻引起的腦代謝負擔，減少了腦組織缺血發生的可能性，故提升了患者術后MMSE評分，減少術后認知功能障礙的發生率；(3)局部神經阻滯對胃腸道血管影響減少，降低了術后惡心嘔吐等不良反應發生的可能性；S100β是一種廣泛分布于腦組織內由神經膠質細胞和施萬細胞分泌的標記蛋白，能作用于神經細胞膜而維持神經細胞內外鈣穩態，還能促進中樞系統膠質細胞分化[15]。S100β與腦組織損傷有直接聯系，當神經膠質細胞受損時血清S100β表達水平隨之上升，有研究指出S100β蛋白水平能夠預測術后認知障礙的發生[16]。Aβ廣泛存在于機體內，正常人腦脊液內微量表達Aβ1-40蛋白，無顯著生理意義[17]。在病理狀態下神經元細胞對Aβ多肽清除能力降低，研究發現在阿爾茨海默患者中Aβ1-42廣泛表達，其能在細胞質基質中沉積并具有神經毒性，可激活小膠質細胞等促進神經元細胞凋亡，破壞神經系統微循環[18]。Tau蛋白是一種與神經細胞骨架構成相關的微管蛋白，廣泛存在于神經元細胞內主要起到穩定微管結構、維持神經元軸突運輸的作用。研究認為Tau蛋白過度磷酸化可抑制正常蛋白與微管蛋白結合并抑制微管運輸構成，甚至破壞微管結構而導致神經元功能損傷，因而Tau是引起認知功能障礙的重要因素[19-21]。王海紅等[22]認為聯合檢測Aβ1-42/tau能夠全面評價患者認知功能及神經系統微環境改變，能夠作為術后認知功能指標。本研究結果顯示：術前兩組患者血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況無明顯差異，術后1 d、術后3 d兩組患者血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況較術前明顯上升，且觀察組患者較對照組患者明顯下降(P＜0.05)，術后7 d兩組患者血清Aβ1-42/tau、S100β表達情況較術前無明顯差異；觀察組不良反應發生率較對照組明顯降低。可能是腰叢-坐骨神經及L1～2椎旁神經阻滯采用的局部麻醉藥通常直接經肝腎代謝，不能透過血腦屏障進入腦組織，故對腦神經抑制減少，復合麻醉的選擇也降低了全麻藥物的使用劑量，減少了全麻藥物對認知功能影響，故神經細胞損傷減少，對神經系統微環境的影響也較全麻輕，導致觀察組S100β、Aβ1-42/tau表達更接近于正常值。

綜上所述，神經阻滯復合全麻能穩定老年患者術中血流動力學指標，改善腦代謝情況，提高術后認知功能，減少POCD發生率，且能降低術后血清Aβ1-42/tau、S100β表達水平。