PHC聯合RIPC對肺癌患者術后認知功能影響研究

[摘要] 目的 探討允許性高碳酸血癥（permissive hypercapnia，PHC）聯合遠端缺血預處理（remote ischemic preconditioning，RIPC）對胸腔鏡肺癌根治術患者局部腦氧飽和度（regional brain oxygen saturation，rSO₂）及術后認知功能的影響。方法 選取2022年1月至12月于金華市中心醫院接受胸腔鏡下肺癌切除術的80例患者，根據隨機數字表法將其分為對照組、RIPC組、PHC組和PHC+RIPC組，每組20例。觀察四組患者麻醉誘導前（T₀）、單肺通氣前（T₁）、單肺通氣10min（T₂）、單肺通氣30min（T₃）、單肺通氣結束時（T₄）及手術結束時（T₅）的rSO₂，并記錄T₀、T₄、術后第1天（T₆）和術后第3天（T₇）的血清白細胞介素（interleukin，IL）-6、IL-10和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平及認知功能情況。結果 手術后，四組患者的IL-6、TNF-α、IL-10水平先升高后降低（Plt;0.05）。T₄、T₆時點，四組患者的IL-6水平比較差異均有統計學意義（Plt;0.05），對照組患者的IL-6水平顯著高于其余三組（Plt;0.05）。T₄、T₆和T₇時點，四組患者的IL-10、TNF-α水平比較差異均有統計學意義（Plt;0.05），對照組患者的IL-10水平顯著低于其余三組，TNF-α水平顯著高于其余三組。T₂、T₃、T₄和T₅時點，四組患者的rSO₂比較差異均有統計學意義（Plt;0.05），且PHC+RIPC組gt;RIPC組gt;PHC組gt;對照組。T₆時點，對照組患者的簡易精神狀況檢查量表評分顯著低于其余三組（Plt;0.05）。結論 PHC聯合RIPC可改善胸腔鏡肺癌切除術患者的rSO₂和術后認知功能，降低炎癥因子水平，減少術后認知功能障礙的發生。

[關鍵詞] 允許性高碳酸血癥；肺癌；遠端缺血預處理；局部腦氧飽和度；術后認知功能障礙

[中圖分類號] R246" """"[文獻標識碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.04.002

[Abstract] Objective To investigate the effects of permissive hypercapnia （PHC） combined with remote ischemic preconditioning （RIPC） on regional brain oxygen saturation （rSO₂） and postoperative cognitive function in patients undergoing thoracoscopic radical resection for lung cancer. Methods A total of 80 patients who underwent thoracoscopic lung cancer resection in Jinhua Municipal Central Hospital from January to December 2022 were selected and divided into control group， RIPC group， PHC group and PHC+RIPC group according to random number table method， with 20 cases in each group. rSO2 levels were observed before anesthesia induction （T₀）， before unilateral ventilation （T₁）， 10min after unilateral ventilation （T₂）， 30min after unilateral ventilation （T₃）， at the end of after unilateral ventilation （T₄） and after surgery （T₅） in four groups. The level of serum interleukin （IL）-6， IL-10， tumor necrosis factor-α （TNF-α） and cognitive function at T₀， T₄， the first day after surgery （T₆） and the third day postoperative （T₇） were recorded. Results After surgery， the levels of IL-6， TNF-α， and IL-10 in four groups first increased and then decreased （Plt;0.05）. At T₄ and T₆， there were statistically significant differences in IL-6 levels among four groups （Plt;0.05）， and the IL-6 level of control group was significantly higher than that of other three groups （Plt;0.05）. At T₄， T₆ and T₇， there were statistically significant differences in IL-10 and TNF-α levels among four groups （Plt;0.05）， and the IL-10 level in control group was significantly lower than that in other three groups， and the TNF-α level was significantly higher than that in other three groups. At T₂， T₃， T₄ and T₅， there were statistically significant differences in rSO₂ between four groups （Plt;0.05）， and PHC+RIPC groupgt;RIPC groupgt;PHC groupgt;control group. At T₆， the score of mini-mental state examination scale of control group was significantly lower than that of other three groups （Plt;0.05）. Conclusion PHC combined with RIPC can improve rSO₂ and postoperative cognitive function in patients with thoracoscopic lung cancer resection， reduce the level of inflammatory factors， and reduce the occurrence of postoperative cognitive dysfunction.

[Key words] Permissive hypercapnia; lung cancer; Remote ischemic preconditioning; Regional brain oxygen saturation; Postoperative cognitive dysfunction

術后認知功能障礙（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是胸腔鏡下肺癌手術常見的術后并發癥之一，約23%的胸腔鏡肺癌手術患者可出現POCD，其原因與麻醉藥物的選擇、圍手術期腦血流變化、手術創傷應激、呼吸功能改變有關^[1]。POCD嚴重影響患者的預后和術后生活質量，已成為近年來的研究熱點^[2]。允許性高碳酸血癥（permissive hypercapnia，PHC）是一種被證實有效的肺保護性通氣策略。該方法可改善手術患者的腦組織氧耗，降低POCD的發生率。研究表明其在圍手術期可通過干擾炎癥因子水平達到對心、肝、腦等多種臟器的保護作用^[3-4]。遠端缺血預處理（remote ischemic preconditioning，RIPC）是一種操作簡便且有效的無創器官保護方法，其對肢體予以加壓袖帶反復刺激促進阿片類、緩激肽、外泌體等物質釋放，通過神經、體液等途徑激活內源性抗炎、抗氧化通路，提早模擬機體內環境發生缺血再灌注損傷的病理生理過程，提高多器官受到創傷應激的耐受性^[5]。研究表明麻醉手術期間局部腦氧飽和度（regional brain oxygen saturation，rSO₂）的變化與組織器官缺血再灌注期間的低血壓及POCD發生存在關聯^[6]。本研究旨在探討PHC聯合RIPC對胸腔鏡肺癌根治術患者的rSO₂和術后認知功能的影響。

1" 資料與方法

1.1" 臨床數據

選取2022年1月至12月于金華市中心醫院接受胸腔鏡下肺癌切除術的80例患者，其中男49例，女31例，年齡40～74歲。納入標準：①體質量指數lt;24kg/m²；②美國麻醉醫師協會（American Society of Anesthesiologists，ASA）分級Ⅰ～Ⅱ級；③術前未服用任何心血管類藥物，心肺功能良好；④術前凝血功能正常。排除標準：①術前曾使用任何精神類藥物，或有認知及精神功能障礙；②合并腦血管疾病、帕金森病、癡呆類疾病；③手術過程輸血，或中轉開胸手術；④術中出現嚴重相關并發癥；⑤出現下肢血管炎癥及血栓。根據隨機數字表法將納入患者分為對照組、RIPC組、PHC組和PHC+RIPC組，每組20例。本研究按照《赫爾辛基宣言》進行并獲得金華市中心醫院倫理委員會批準（倫理審批號：研2023300201）。所有患者均了解研究內容并簽署知情同意書。

1.2" 麻醉方案

1.2.1" 麻醉前準備 "術前1d訪視患者，采用簡易精神狀況檢查（mini-mental state examination，MMSE）量表評估認知功能。手術當天入準備室開通靜脈通路予帕瑞昔布40mg及地塞米松10mg，進入手術室后監測有創血壓、心電圖、血氧飽和度、心率、手術體積描記指數（surgical pleth index，SPI）、腦電雙頻指數（bispectral index，BIS）并采集血液樣本。

1.2.2" 麻醉誘導 "四組患者的麻醉誘導方法相同：枸櫞酸舒芬太尼注射液0.5μg/kg、依托咪酯乳狀注射液0.2mg/kg、苯磺酸順式阿曲庫銨注射液0.15mg/kg進行常規全身麻醉誘導，繼以丙泊酚乳狀注射液、注射用鹽酸瑞芬太尼、苯磺酸順式阿曲庫銨注射液微泵維持。依次行氣管插管、封堵管置入、定位、連接呼吸機。當改側臥位后，各組患者均予0.375%鹽酸羅哌卡因注射液20ml行術側肋間神經阻滯。

1.2.3" 組間操作" PHC+RIPC組和RIPC組患者術前24h行右膝腘窩上1～2cm綁定止血帶，保持150mmHg（1mmHg=0.133kPa）的止血帶壓力5min，放開止血帶使之再灌注5min，如此循環3次。四組患者調整氧濃度為40%，其中對照組和RIPC組患者行單肺通氣，潮氣量6～8ml/kg，頻率12～15次/min，調節呼吸機的呼吸末正壓通氣壓力參數為3cmH₂O（1cmH₂O=0.098kPa）。PHC組和PHC+RIPC組患者調整機械通氣參數，維持呼吸末二氧化碳分壓在50～55mmHg。術中調整維持藥物劑量，必要時采用烏拉地爾或麻黃堿等藥物，保持SPI在20～50，BIS在40～60，維持平均血壓在60mmHg以上。

1.2.4" 手術結束" 手術結束前5min停用所有藥物，并予0.375%鹽酸羅哌卡因20ml局部切口浸潤麻醉，甲硫酸新斯的明注射液及硫酸阿托品注射液2∶1劑量拮抗，減少肌松藥物殘留，拔管前調整呼吸機參數使呼氣末二氧化碳分壓在正常范圍內，患者術后均予靜脈自控式鎮痛泵，藥物配方為酒石酸布托啡諾注射液8mg+鹽酸托烷司瓊注射液5mg，并采用0.9%氯化鈉溶液稀釋至100ml。

1.3" 觀察指標

1.3.1" 數據收集及實驗室結果檢測" 分別記錄麻醉誘導前（T₀）、單肺通氣前（T₁）、單肺通氣10min（T₂）、單肺通氣30min（T₃）、單肺通氣結束時（T₄）及手術結束時（T₅）四組患者的rSO₂變化。并于T₀、T₄、術后第1天（T₆）、術后第3天（T₇）分別抽取患者外周靜脈血3ml，酶聯免疫吸附測定法檢測血清白細胞介素（interleukin，IL）-6、IL-10、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）濃度。

1.3.2" 術后評估" 術后第1、3天由同一名高年資麻醉醫生采用MMSE量表評估患者術后認知功能。問卷問題每回答正確1項計1分，錯誤或不知道計0分。最高分30分。術后2次評估中，任何一次得分lt;24分或較術前降低gt;2分可判定為發生POCD^[7]。

1.4" 統計學方法

采用SPSS 24.0軟件對數據進行統計學分析。計數資料以例數（百分率）[n（%）]表示，比較采用χ²檢驗，符合正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，多組間及不同時點的組內比較采用重復測量方差分析。Plt;0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

2.1" 四組患者的一般資料比較

四組患者的一般資料比較差異均無統計學意義（Pgt;0.05），具有可比性，見表1。

2.2" 四組患者不同時點的炎癥因子水平比較

T₀時點，四組患者的IL-6、TNF-α、IL-10水平比較差異均無統計學意義（Pgt;0.05）；手術后，四組患者的IL-6、TNF-α、IL-10水平先升高后降低（Plt;0.05）；T₄、T₆時點，四組患者的IL-6水平比較差異均有統計學意義（Plt;0.05），對照組患者的IL-6水平顯著高于其余三組；T₄、T₆和T₇時點，四組患者的IL-10、TNF-α水平比較差異均有統計學意義（Plt;0.05），對照組患者的IL-10水平顯著低于其余三組，TNF-α水平顯著高于其余三組，見表2。

2.3" 四組患者不同時點的rSO₂比較

T₀和T₁時點，四組患者的rSO₂比較差異均無統計學意義（Pgt;0.05）；T₂、T₃、T₄和T₅時點，四組患者的rSO₂比較差異均有統計學意義（Plt;0.05），且PHC+RIPC組gt;RIPC組gt;PHC組gt;對照組，見表3。

2.4 "四組患者的術后認知功能比較

T₀、T₇時點，四組患者的MMSE量表評分比較差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。T₆時點，對照組患者的MMSE量表評分顯著低于其余三組（Plt;0.05），見表4。

3" 討論

在胸腔鏡肺癌根治術中，多種因素均可導致肺功能損傷，其中全身麻醉、心肺轉流和胸腔內手術過程尤為關鍵。為減輕肺功能損傷，肺保護性通氣策略應運而生。這一策略在減少術后并發癥、提高手術安全性及加速患者恢復方面發揮至關重要的作用^[8-10]。在眾多保護性通氣策略中，PHC因其獨特的優勢而備受矚目。當動脈血二氧化碳分壓維持在45～55mmHg時，PHC可有效防止高張力造成的肺損傷，同時提高機體組織的rSO₂，從而對腦組織等重要臟器起到保護作用^[11-13]。這一策略的實施不僅有助于維持患者的生命體征穩定，還能在一定程度上減輕手術對機體的應激反應。此外，RIPC作為一種操作簡便且有效的無創器官保護方法，也受到廣泛關注。目前根據耐受保護作用的時間分為早期快速耐受階段（RIPC后數分鐘至1h）和遲發型保護階段（RIPC后24～72h）。研究表明術前24h行RIPC可改善腦部微循環，提高腦灌注量^[14-15]；且下肢RIPC能顯著減輕單肺通氣所引起的缺血再灌注反應和炎癥因子水平，改善腦部微循環，提高腦供氧水平^[16-17]。尤其在聯合右美托咪定時，其降低POCD發生率的效果更顯著^[14]。然而，RIPC的具體機制尚待進一步明確。基礎實驗研究提示，RIPC可通過下調還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2表達，干擾膠質細胞及神經元等細胞線粒體通透性，降低活性氧釋放，發揮腦保護作用^[18]。同時，RIPC還可調節核苷酸結合結構域富含亮氨酸重復序列和含熱蛋白結構域受體3/胱天蛋白酶1/IL-1β通路，降低M1型促炎因子（如TNF-α）表達，促進細胞向M2抗炎表型轉化^[19-20]。

本研究對PHC和RIPC在胸腔鏡肺癌根治術中的應用進行深入探討。結果顯示，單獨或聯合應用PHC、RIPC時，均可一定程度減少促炎細胞因子IL-6和TNF-α釋放、增加抗炎細胞因子IL-10水平及穩定術中rSO₂。PHC在抗炎效果方面優于RIPC，但穩定rSO₂、改善腦組織微循環的效果稍遜于RIPC。此外，無論是單獨應用還是聯合應用，這兩種策略均對患者的術后早期認知功能產生一定影響。

綜上所述，PHC聯合RIPC可改善胸腔鏡肺癌切除術患者的rSO₂，降低血清IL-6、TNF-α水平，升高IL-10水平，減少POCD的發生。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–11–09）

（修回日期：2024–12–29）

基金項目：浙江省醫藥衛生科技計劃項目面上項目（2020KY345，2022KY1328）；金華市公益類項目（2023-4-083）；金華市中心醫院中青年科研基金項目（JY2022-2-07）

通信作者：彭文勇，電子信箱：pengwenyong123@163.com