体外循环心脏术后精神障碍

作者：刘胜中（综述）,杨双强（审校）

作者单位：重庆医科大学附属第一医院胸心外科，重庆 400016

 【关键词】  体外循环；心脏外科手术；精神障碍

　　近年来，随着体外循环(extracorporeal circulation，ECC)和心脏血管外科技术水平的提高，心脏手术后严重呼吸和循环系统并发症的发病率、病死率均已明显下降。但随着高难复杂心脏手术的开展，尤其是高龄手术患者的增加，术后精神障碍如谵妄和认知功能障碍等的发病率仍居高不下，成为ECC心脏术后主要并发症之一，日益受到重视。该并发症不同程度地延长住院时间、增加治疗费用、降低生活质量，影响患者预后［1-2］。本文就其临床表现、原因及发病机制、防治及预后等方面作一综述，以便指导临床，防止或减少其发生，提高手术疗效。

　　1  临床表现

　　1.1   谵妄  谵妄(delirium)是指在术后数天内发生的一种可逆的和波动性的急性精神紊乱综合征，以意识、定向力、注意力、记忆、思维、感知觉、行为的变化以及急性起病、波动病程为特征［3］。关于术后谵妄发生率报道差异较大，早期资料显示，ECC心脏术后谵妄发生率大约7%～77%；近期16项前瞻性研究结果提示，其发生率波动在3%～47%。具体表现为：兴奋、躁动、极度紧张、拒绝各种治疗，感觉混乱、错觉、幻听、幻视，被害妄想，秽语，行为紊乱，甚至有伤人或自伤等危险行为；还可表现为情感淡漠，反应迟钝，注意力不集中，记忆力、定向力下降等。其中，被害妄想最常见［4］。在ICU期间， 由于面对陌生的环境和医务人员，发生率很高。

　　1.2  认知功能障碍  认知功能障碍(cognitive dysfunction)是指术后患者出现记忆力、抽象思维及定向力障碍；同时伴有社会活动能力的减退，即人格、社交能力和技能的改变。该综合征可以在术后数天到数周发生，功能紊乱状态甚至有可能持续长久。具体表现为患者在术后出现方向定位不能，语言应用困难或学习和记忆困难，明显情绪变化如易激动、害怕、生气和间歇的焦虑抑郁症状等，在老年患者中易被误诊为痴呆恶化。资料显示，ECC心脏术后短期认知障碍发生率为30%～79%［5］。虽然多数患者术后6个月内能逐渐恢复，但仍有部分患者不能完全恢复，导致长期或永久性认知功能障碍。

　　1.3  其它  情感障碍主要表现为情绪高涨，情绪低落，表情淡漠，忧郁，愁眉苦脸，唉声叹气，多卧少动，不愿与人交谈，对周围环境缺乏兴趣，对生活丧失信心，消极悲观。意志和行为障碍少见，表现为刻板动作，作态等。ECC心脏术后精神障碍的表现形式多样，较轻的症状往往首先被家属发现，易被临床医师忽视，或被认为是麻醉药物的正常后遗作用。其症状有时变化很快，甚至会在1 h内迅速恶化，临床医师应密切观察，注意鉴别。

　　2  原因及发生机制    　　ECC心脏术后精神障碍是由多种因素共同作用的结果，其机制非常复杂。ECC过程中存在许多病理生理变化，在其它危险因素相互作用下，引起脑氧代谢异常和脑损伤，这可能是造成术后精神障碍的基本因素。

　　2.1  ECC

　　2.1.1   脑氧代谢异常   ECC期间非搏动性血流、低血压、低灌注、温度变化、血液稀释及主动脉粥样斑块脱落和气栓可引起全脑或局灶性缺血［6］。非搏动性血流和低温影响脑血管自动调节功能，干扰脑血流/代谢匹配，低温还激活血小板，导致脑微循环堵塞［7］；血液过度稀释使血液携氧能力降低；主动脉粥样斑块脱落和气栓可阻塞小动脉，引起所支配区域脑组织缺血。ECC升温期大脑对氧的需求增加，导致颈内静脉血氧饱和度下降。Grigore等研究显示，复温速率与颈内静脉血氧饱和度呈负相关，颈内静脉血氧饱和度去饱和与神经系统并发症有关［8］。

　2.1.2   脑损伤  血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)和S-100B蛋白水平变化可反应脑损伤严重程度及预后。资料显示，ECC术后NSE和S-100B蛋白水平显著升高。大量文献报道，ECC术中或术后NSE和S-100B蛋白水平升高与术后脑中风及急性精神障碍密切相关［9-10］。

　　2.1.3   全身炎性反应  血液和ECC装置非生物材料接触、缺血/再灌注损伤、内毒素血症等均可引起全身炎性反应。ECC期间大脑低灌注和栓塞引起的局灶性缺血，使大脑发生缺血/再灌注损伤，大脑细胞因子释放上调，促进炎性反应。越来越多的资料证明，炎症在脑缺血引起的急性神经元损伤中发挥重要作用，使用肝素涂层的ECC环路可降低中性粒细胞的激活和炎性反应［9］。另有文献报道［11-12］，围手术期使用大剂量的抑肽酶，可以降低ECC冠脉搭桥患者术后认知缺陷的发生率，这可能与抑肽酶减轻全身炎性反应有关。

　　2.2  麻醉  目前，麻醉药物及麻醉技术虽已明显改进，但麻醉毕竟是非生理性的，被认为是术后谵妄的促发因素。麻醉药物可直接作用中枢神经系统，但并不通过直接抑制呼吸系统造成的缺氧产生谵妄。术前药如抗胆碱药，麻醉药如氯胺酮、依托咪酯、氧化亚氮和氟烷等与术后精神障碍的发生有关，术后精神障碍也见于利多卡因中毒。

　　2.3  外科手术  心脏手术作为一个重大负性生活事件可引起患者严重的心理应激反应，使患者产生焦虑、精神紧张、抑郁、恐惧等负性情绪，对手术安全及预后影响较大，病程长、病情重者尤为多见。手术方式、转流时间及主动脉阻断时间长短都与术后精神障碍密切相关。文献报道，冠脉搭桥患者术后精神障碍发生率最高，动脉瘤手术及瓣膜置换术患者次之，先心手术较低。随着转流时间增加，脑部栓子数目增加，大脑处在ECC病理生理环境下时间延长，脑缺氧加重。大量研究已证实ECC转流及主动脉阻断时间过长可导致术后精神障碍［13］。

　　2.4  基础疾病  许多文献报道，疾病的病程、严重程度与精神障碍的关系最为密切。病程越长，越易发生术后精神障碍；术前心功能越差，术后发生精神障碍的概率越高。心功能受损愈重（Ⅲ级及其以上者），术后易出现血流动力学不稳，气体交换功能不良，致低氧血症，可发生谵妄。资料显示，ECC心脏术后精神障碍与术前合并高血压、糖尿病、脑血管疾病、主动脉粥样硬化等有密切的关系［14］。在ECC引起的病理生理基础上,这些因素可加重脑损伤。

　　2.5  环境因素  最近国外研究认为，ICU环境对术后精神障碍的发生起重要作用［15-16］：①强迫静卧状态，无法有效表达各种要求易使患者产生焦虑、恐惧心理，甚至同室患者抢救、死亡也是给患者造成进一步精神刺激的原因之一。②个人空间被侵犯、隐私剥夺感、缺乏交流及感情支持等可能成为患者的精神负担。③伤口的疼痛、各种置管的刺激和监护连线的影响，使患者不能更换体位，室内昼夜亮灯，各种仪器声导致睡眠紊乱，促发精神症状［17］。

　　2.6  精神心理因素  术前有精神病史或精神病家族史是术后出现精神症状的高危因素。有学者报道，在术前有精神病史和精神病家族史(双病史)的患者，术后出现精神症状的比例高达100％。阳性精神病家族史的患者，手术创伤可能作为一种诱因使精神病发作。性格内向、不愿意与医护人员交流，家属情绪不稳定、家庭成员之间关系紧张等，也是造成患者术后精神障碍的重要原因。Schneider等认为，术前抑郁对术后谵妄的发生及其严重程度有重要的评价价值［18］；术前存在认知缺陷也是谵妄发生的危险因素［19］。

　　2.7  年龄  研究发现，60岁以上患者心脏手术后精神障碍的发生率为年轻人的4倍以上，中年人远期精神改变较老年人显著减少，儿童少见［20］。原因可能是随着年龄增加, 患者体质下降，脑功能减退，尤其肾上腺皮质功能低下，对ECC损伤的适应和调节降低有关。老年患者对脑栓塞、脑血管疾病、颅内出血、ECC期间灌注不足及药物更为敏感，易造成脑损伤。另外，老年患者常合并有高血压、糖尿病、动脉粥样硬化及脑血管疾病，增加术后精神障碍发生的危险性。这类患者术后的精神症状以被害妄想最常见。

　2.8  其它  术后低心排、严重心律失常、急性肾衰竭、低血氧性酸中毒等因素可继发脑功能紊乱，与术后一过性精神障碍有明显的关系。Grocott等认为术后高热与认知障碍有关［21］。Aldemir等报道，呼吸系统疾病、感染、高热、代谢性酸中毒等是术后发生谵妄的倾向因素［16］。另外，一些抗心律失常药物、麻醉药、H2受体阻滞剂及抗生素的使用，可能产生精神症状，在患者病情允许的情况下尽量少用或禁用这些药物。

　　3  治疗及预后    　　ECC心脏直视手术后一旦出现各种精神症状，应仔细检查有无缺氧，水、电解质、酸碱失衡，心衰，肾衰，感染，脑神经定位体征等临床情况，切不可将病情变化导致的精神状态改变轻率地诊断为精神障碍，贻误了治疗时机。如果精神障碍诊断明确，应采取积极的态度，治疗上应当包括两个方面：找出并消除潜在的致病因素；按精神疾病治疗，控制精神症状及行为障碍。   　　 ①努力改善全身情况，纠正代谢异常，维持血流动力学稳定，保障脑组织的充分血供，积极治疗其它并发症。②创造安静、舒适的康复环境，减少不良刺激，减轻患者的精神负担。病情允许，应及时脱离患者反感的环境。加强医患间交流，解决患者的各种合理要求，缓解其焦虑不安的情绪。③根据病情，予以相应的药物治疗，但同时应注意这类药物对心血管系统的副作用。此外，对正在使用的可能引起精神症状的药物，应减量或停药。④进行临床心理治疗。认知行为治疗(合并放松训练和认知疗法)、行为治疗以及护士的心理护理等措施都是行之有效的。⑤加强对此类患者的安全防护，以免发生意外。    　　文献报道，ECC术后精神障碍患者经积极治疗，大多在4～14 d之内痊愈，且无复发。原发病的治疗亦满意。

　　4  预防    　　针对精神障碍产生的各个环节，预防其发生应注意以下几个方面：

　　4.1  术前  ①对患者进行心理评估。国外文献报道术前评估患者的认知功能及一般身体状况，对警惕术后精神障碍有重要意义［16，22］。现在最常进行简易精神状态检查，用以评估患者的认知功能状态［23］；其次是焦虑、抑郁量表，用来评估术前患者对手术心理应激的程度。②加强对患者的心理治疗，有心理障碍史或过分焦虑患者术前可进行心理咨询，强调医务人员和患者及其亲属的沟通。③保证患者有舒适的环境，对于抑郁、焦虑的患者，可适当给予镇静、安定及抗焦虑的药物，防止睡眠不足。④尽量调整好心功能状态，纠正水、电解质及酸碱失衡，积极治疗各种合并症。

　　4.2  术中  ①加强脑功能的保护，保证足够灌注量。缩短ECC时间，维持平稳适宜的灌注压，运用可搏动性灌注，采用微栓过滤器，防止微气泡或微颗粒栓塞，彻底排气，避免血液的过度稀释及中心静脉压过高，维持酸碱、电解质平衡。②ECC中，应用定量脑电图、经颅多普勒超声、食管超声、脑红外光谱仪、颈内静脉血氧饱和度等监测手段，对脑缺血和缺氧的发生、脑功能、灌注和代谢情况的转变进行监测，以及防范脑血管内微血栓的形成，都是非常有益的。③提高外科技术。减少对主动脉的操作，可以降低冠脉搭桥患者术后精神障碍的发生率［24］。

　　4.3  术后  ①加强交流，减轻患者心理负担。亲情交流可改善不安情绪，增强患者的信心。②改善ICU环境，尽量消除各种噪音，合理安排治疗措施，减少对患者的干扰，维持患者的生物节律，如病情允许，常规适当镇静、催眠、止痛，保证患者充足睡眠。③密切监测，神经特异性生化标志物如NSE、S 100Ｂ蛋白，以及p300认知触发电位［25］，可作为术后发作精神障碍的早期预警指标。④避免长期或大量使用一些可能引起精神症状的药物。⑤保证良好的心输出量及组织灌注，同时避免不良的精神刺激。⑥积极防治各种并发症。

　5  小结    　　ECC心脏术后精神障碍主要表现为术后谵妄和认知功能障碍，其发生机制非常复杂，是多种因素共同作用的结果。ECC及其转流时间、手术方式、年龄、术前心功能状况及合并症、既往精神病史、ICU停留时间等与其密切相关，应高度重视。围手术期应严密观察，采取综合措施预防其发生。一旦确诊，应积极治疗，消除潜在的致病因素、控制精神症状，预后大多良好。

【参考文献】  　　［1］ Newman MF,Grocott HP,Mathew JP,et al.Report of the substudy assessing the impact of neurocognitive function on quality of life 5 years after cardiac surgery［J］.Stroke,2001,32(12):2874-2781.

　　［2］ Gao L,Taha R,Gauvin D,et al.Postoperative cognitive dysfunction after cardiac surgery［J］.Chest,2005,128(5):3664-3670.

　　［3］ Cole MG.Delirium in elderly patients［J］.Am J Geriatr Psychiatry,2004,12(1):7-21.

　　［4］ Ampelas JF,Pochard F,Consoli SM.Psychiatric disorders in intensive care units［J］.Encephale,2002,28(3 Pt 1):191-199.

　　［5］ Arrowsmith JE,Grocott HP,Reves JG,et al.Central nervous system complications of cardiac surgery［J］.Br J Anaesth,2000,8(3):378-393.

　　［6］ Selnes OA,McKhann GM.Neurocognitive complications after coronary artery bypass surgery［J］.Ann Neurol,2005,57(5):615-621.

　　［7］ Hall MW,Hopkins RO,Long JW,et al.Hypothermia-induced platelet aggregation and cognitive decline in coronary artery bypass surgery: a pilot study［J］.Perfusion,2005,20(3):157-167.

　　［8］ Grigore AM,Grocott HP,Mathew JP,et al.The rewarming rate and increased peak temperature alter neurocognitive outcome after cardiac surgery［J］.Anesth Analg,2002,94(1):4-10.

　　［9］ Ueno T,Iguro Y,Yamamoto H,et al.Serial measurement of serum S-100B protein as a marker of cerebral damage after cardiac surgery［J］.Ann Thorac Surg,2003,75(6):1892-1897.

　　［10］ Rasmussen LS,Christiansen M,Eliasen K,et al.Biochemical markers for brain damage after cardiac surgery-time profile and correlation with cognitive dysfunction［J］.Acta Anaesthesiol Scand, 2002,46(5):547-55l.

　　［11］ Harmon DC,Ghori KG,Eustace NP,et al.Aprotinin decreases the incidence of cognitive deficit following CABG and cardiopulmonary bypass: a pilot randomized controlled study［J］.Can J Anaesth,2004,51(10):1002-1009.

　　［12］ Buziashvili YI, Ambat'ello SG, Aleksakhina YA,et al.Influence of cardiopulmonary bypass on the state of cognitive functions in patients with ischemic heart disease［J］.Neurosci Behav Physiol,2006,36(2):107-113.

　　［13］ Qian YN,Zhang Z,Meng X.Changes of cognitive function after open heart surgery with cardiopulmonary bypass: study of 50 cases［J］.Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2005,85(20):1400-1402.

　　［14］ Selnes OA,McKhann GM,Borowicz LM,et al.Cognitive and neurobehavioral dysfunction after cardiac bypass procedures［J］.Neurol Clin,2006,24(1):133-145.

　　［15］ Donchin Y,Seagull FJ.The hostile environment of the intensive care unit［J］.Curr Opin Crit Care,2002,8(4):316-320.

　　［16］ Aldemir M,Ozen S,Kara IH,et al.Predisposing factors for delirium in the surgical intensive care unit［J］.Crit Care,2001,5(5):265-270.

　［17］ Zielmann S,Petrow H,walther P,et al.Intensive care of delirium syndromes［J］.Anaesthesiol Reanim,2003,28(1):8-12.

　　［18］ Schneider F,Bohner H,Habel U,et al.Risk factors for postoperative delirium in vascular surgery［J］.Gen Hosp Psychiatry,2002,24(1):28-34.

　　［19］ Meagher DJ.Delirium:Optimising management［J］.BMJ,2001,322(7279):144-149.

　　［20］ Johnson T,Monk T,Rasmussen LS,et al.Postoperative cognitive dysfunction in middle-aged patients［J］.Anesthesiology,2002,96(6):1351-1357.

　　［21］ Grocott HP,Mackensen GB,Grigore AM,et al.Postoperative hyperthermia is associated with cognitive dysfunction after coronary bypass graft surgery［J］.Stroke,2002,33(2):537-541.

　　［22］ Lou MF,Yu PJ,Huang GS,et al.Predicting post-surgery cognitive disturbance in older Taiwanese patients［J］.Int J Nurs Stud,2004,41(1):29-41.

　　［23］ Weissrock S,Levv F,Balabaud V,et al.Interest of the Mini Mental State Examination to detect cognitive defects after cardiac surgery［J］.Ann Fr Anesth Reanim,2005,24(10):1255-1261.

　　［24］ Hammon JW,Stump DA,Butterworth JF,et al.Single crossclamp improves 6-month cognitive outcome in high-risk coronary bypass patients: the effect of reduced aortic manipulation［J］.J Thorac Cardiovasc Surg,2006,131(1):114-121.

　　［25］ Buziashvili YI,Aleksakhina YA,Ambat'ello SG,et al.Use of p300 cognitive evoked potentials in the diagnosis of impairments of higher mental functions after cardiac surgery in conditions of cardiopulmonary bypass［J］.Neurosci Behav Physiol,2006,36(2):115-118.