临床麻醉对老年患者术后认知功能影响概述

为满足上腹部手术的需要,临床上通常采取全身麻醉或硬膜外麻醉,亦可两者结合使用,其中全身麻醉还根据维持用药不同分为静吸复合麻醉和全凭静脉麻醉。任何麻醉方式都依赖药物的使用,这些药物能造成中枢神经系统损伤,引起学习、记忆等认知功能损害已在动物体内得到验证。临床相关研究表明静脉麻醉药物(苯二黏四、丙泊酚n等)和吸人麻醉药物(异氟烷、七氟烷等)国均与术后认知功能障碍发生有关。

一、术后认知功能障碍

1.概念:术后认知功能障碍是一种常见的术后并发症,是指术前无精神障碍的患者,受多种因素的影响出现术后大脑功能紊乱,导致在术后发生的一种可逆的波动性急性精神紊乱综合征。其表现包括意识、认知、记忆、定向、精神运动行为以及睡眠等方面的紊乱。然而术后认知功能障碍似乎并未出现明显的、急性的临床表现,其临床危害主要在于长时间影响患者的生活和康复。

2.发病相关因素:术后认知功能障碍的发生和许多因素相关,当前研究表明年龄、性格因素、受教育程度、智力水平、遗传因素、自身基础疾病、手术因素、麻醉因素等都可能与之相关。然而具体机制仍未得到彻底的揭示,其机制可能和全身炎性反应,尤其是中枢神经系统的炎性反应有关。国外学者还指出,发生术后认知功能障碍的患者通常在术前会出现一定程度的抑郁状态,这种抑郁一般表现为对手术的焦虑四。Ramsay对382例等候手术患者的调查分析研究发现,超过半数患者对手术和麻醉有恐惧感,小部分的患者重点表现出对疼痛的关注。患者出现的焦虑、紧张、恐惧等可产生一系列身心反应和植物神经系统的功能紊乱,如果未引起足够的重视,可增加麻醉及手术的危险性,诱发或加重术后精神状态异常。术后认知功能障碍的发生通常认为还和脑供氧状况有关。大鼠Mos水迷宫实验表明,结扎大鼠颈动脉可导致其学习能力下降。李伟等囵的研究结果表明,结扎双侧颈动脉后大鼠的逃脱时间与假手术组比较差异有统计学意义,随后观察大鼠海马神经元凋亡情况,发现实验组与假手术组比较凋亡率明显提高。应用围手术期脑氧饱和度(鸫o2)监测时发现so2不低于0。∞的患者较少发生术后认知功能障碍,Ba△ard等咄通过试验证实术中脑氧监护和麻醉深度监护有助于为术后认知功能障碍的发生提供预警信号。

3.临床特点:术后认知功能障碍的患者通常不会有主诉,在临床上患者可能并不会表现出明显的临床症状,Krenk和Rasmussen等更倾向于将术后短时间内即数小时之内表现出症状的术后认知功能异常定义为术后谵妄。但正是因为如此,术后认知功能障碍才并未引起足够的重视。国外有研究报道,发生术后认知功能障碍的患者在经过足够长时间的随访可能会发现其发生了阿尔茨海默病田。这一过程的相关机制也已经有人对其进行了阐述,主要与中枢神经系统的炎性反应有关。特别针对老年患者,由于其年龄导致的认知状况改变通常会掩盖术后认知功能障碍的表现,更难以发现。研究表明针对术前焦虑提供的早期心理干预可以减少手术应激等反应,对患者在术前实施心理干预可使患者术前生命体征平稳,减轻术后痛苦不适月。当前的临床研究普遍认为术后认知功能障碍在老年患者术后更易出现,其原因不仅与老年患者本身基础疾病较多有关,更与其耐受手术/麻醉创伤能力较其他年龄层次差有关。国内外的研究中发病率并不相同,国内相关研究显示非心脏非神经手术的患者术后认知功能障碍发生率6%~5%,其中上腹部手术患者发生率为7%~∞%。大鼠术后认知功能障碍相关实验通常采用Mo血s水迷宫监测,临床上诊断则使用不同神经心理学量表评估。韦氏成年人智力量表(WAIs)、韦氏记忆量表(WMs)、瑞文测验、老年画线示踪测验、卡片分类测验、符号数字模式测验、明尼苏达多项人格调查表(MMPI)及老年抑郁量表(GDs)等临床都有应用,这些量表或内容全面或专项测量准确性高,但全面的量表通常需要较长操作时间,单项量表虽然操作比较简便但通常需要多个量表联合使用,操作时间也会延长。长时间临床调查费时费力,也不易取得患者的配合1因此目前广泛应用简易智力量表(MMsE)。MMSE是Folstein在1975年制成,其分为~sO题,分别为检测时间(1~5题)、地点(6~10题)、语言记忆(11~13题)、注意力和计算能力(14~18题)、短时记忆(19~21题)、命名能力(22~⒛题)、语言复述(24题)、阅读能力(25题)、理解能力(26~⒛题)、语言表达(29题)、图形执行力(30题),每题计1分。通常该量表诊断术后认知功能障碍标准为术后较术前得分差值不少于2分。

二、麻醉与术后认知功能障碍发生的关系

1.麻醉方式:据报道手术选择的麻醉方式对术后认知功能障碍的发生有影响,在术后3h和6h随访中全身麻醉组术后认知功能障碍发生率明显高于椎管内麻醉组,然而术后1d和3d的随访中比较差异已无统计学意义阴。但也有越来越多研究显示并没有明确的证据表明全身麻醉比局部麻醉更易使患者发生术后认知功能障碍

2.麻醉药物对术后认知功能障碍的影响:(1)七氟烷:七氟烷是一种吸人麻醉药物,由Regan在19胡年首先将其制成,之后由Willin等最先对其理化性质、药理作用及临床应用进行了报道。它诱导迅速、刺激性小,同时拥有良好的血流动力学稳定性。七氟烷可用于麻醉的诱导和维持。七氟烷在体内经肺吸收,在人体中最低肺泡有效浓度(MAC)为1.7%。临床上1.2%~1.3%MAC时,几乎无疼痛现象,临床广泛应用的浓度为1.0%~1.5%MAC。七氟烷的代谢主要随着尿液和胆汁排泄。七氟烷对老年患者的影响有所变化,有针对老年患者的吸人麻醉药物药理学研究表明老年患者的MAGBAR比成年人和儿童都有所减少,在岁时年龄每增长10岁七氟烷的MAC-BAR降低⒌5%,老年人七氟烷MAC约为1.5%。我国的研究者进行的研究表明老年患者较非老年患者的MAC差异约为17%。七氟烷作为一种吸入麻醉药物会引起患者的血流动力学改变,尽管其改变十分小,仍会引起一定程度上的脑供血不足,而术中产生的脑供血不足有文献报道是除了患者自身因素之外的另一个引起术后认知功能障碍的重要因素。

采用MoⅡs水迷宫进行的针对大鼠的实验表明吸人2%~3%的七氟烷可以引起学习能力障碍ll9l,特别有针对老年大鼠的实验表明老年大鼠结扎颈动脉后吸人低浓度七氟烷同吸入高浓度七氟烷一样能引起学习能力障碍。该实验同时也提示老年大鼠的学习/认知功能障碍主要集中于使用药物后和术后第1天,也有延迟至术后第4~5天的情况发生。(2)丙泊酚:丙泊酚作为一种静脉麻醉药物有起效快、苏醒快、持续输注后无蓄积等优点,目前广泛用于临床麻醉诱导与维持,丙泊酚同时拥有顺行和逆行性遗忘作用,对大鼠使用低于镇静剂量的丙泊酚发现损害了大鼠的记忆力。丙泊酚能通过对多种神经递质及其受体作用来影响海马神经元的学习和记忆能力。丙泊酚产生遗忘作用的机制可能作用于杏仁核。杏仁核是参与学习和记忆活动的重要区域,有实验表明毁损基侧杏仁复合体后应用丙泊酚的大鼠与单纯毁损大鼠学习能力相似,假手术组大鼠则需要增加学习次数;毁损组应用丙泊酚后其记忆能力与单纯毁损大鼠相似,假手术组大鼠应用丙泊酚后记忆能力受损,丙泊酚同时也通过T酞B/Akt通路对脑组织的缺血-再灌注起到保护作用。丙泊酚主要在肝脏代谢,老年人由于心排血量低、肝血流量减少及药物在体内的分布容积减少等因素的影响,所需的诱导剂量均较成年人减少,药代动力学特征也明显有别于成年人和儿童,故丙泊酚的用量呈年龄相关性。除个体差异外,其他因素包括疾病状况、采血部位以及药物间的相互作用等均可影响丙泊酚的代谢。麻醉诱导及整个手术对患者的状况亦可影响药物的代谢。然而药物间的相互作用是难以避免的,理论上术前所用药物和各种肌松药物等都可能改变丙泊酚的药代动力学特性,但有研究认为麻醉中合用咪达唑仑和芬太尼并不会干扰研究结果。但总的来说丙泊酚应用于老年患者仍然具有起效快、维持时间短、恢复快等特点。与普通成年人相比体内中央室分布容积较小,全身清除率较慢,因此临床用药时应参考年龄因素调整剂量。国内学者还对丙泊酚引起认知功能障碍的特征进行了分析,他们认为丙泊酚对瞬间记忆与即时运算影响较大,随着年龄增长这种影响呈现出正相关。研究还显示患者数字心算与数字笔算的能力随年龄增长有所下降,这与人类大脑的衰老有关。而丙泊酚更加影响患者数字心算与数字笔算的能力,且年龄越大影响越大。他们同时认为丙泊酚通过对海马环路的抑制作用而引起短期遗忘。然而患者的视空间测试成绩、逻辑认知中数字认知与数字倒写测试成绩,在丙泊酚应用前后比较差异无统计学意义,说明丙泊酚在中枢神经系统的作用位点仍未明确。

3术后认知功能障碍的发生:术后认知功能障碍作为一种术后发生的并发症必然会受到手术的影响,通过应激产生的炎性反应与患者的术后认知功能相关,小鼠行肝脏切除术后可引起海马炎性反应因子的过度表达,引起认知功能改变肛。研究结果表明,心脏外科手术后其6周内发病率为20%,随访6个月为抑%,5年为辊%,非心脏外科手术后1周发生率,3个月发生,使用体外循环技术的心脏外科手术患者发生率更高。Monk等Ⅱ叨研究表明,在不同年龄段患者出院时术后认知功能障碍发生率为20%~41%,其中青、中、老年组分别为%.6%、20.4%、414%。MoIler等研究发现非心脏外科手术后1周老年(平均锶岁)患者认知功能障碍发生率为笳%,Jollns发现中年(40~60岁,平均5O岁)患者非心脏外科手术后认知功能障碍的发生率为19%,而超过90岁(平均73岁)行门诊小型手术后z/+h认知功能障碍发生率可达狎%,且与麻醉药物无关,心血管手术尤其是使用体外循环的患者术后认知功能障碍发生率为2O%~60%。手术中状态主要指患者的生命体征是否平稳。血压、血氧饱和度、动脉血氧分压可以直接或间接提示患者循环功能的指标都提示患者的中枢神经系统供氧状况。由于有试验证实术后认知功能障碍的发生与患者脑供氧缺乏相关,故这些指标从一定程度上反映了术后认知功能障碍发生的征兆。

4.术后认知功能障碍的研究现状和前景:麻醉方式与术后认知功能障碍关系已被国内外学者研究但未有定论,目前普遍认为针对腹部手术硬膜外麻醉、硬膜外麻醉复合全身麻醉比单纯全身麻醉短期术后认知功能障碍发生率低,但无统计学意义。静脉麻醉药物和吸人麻醉药物依据具体药物不同结论有所差异,但不同研究者针对相同药物研究其结论也未统一。脑损伤标志物如s100B蛋白、Tau蛋白等均可在术后认知功能障碍发生时产生变化,它们与阿尔茨海默病的相关性已经得到证实,故其可能与术后认知功能障碍的预防或诊断密切相关四。吸人麻醉药物与静脉麻醉药物相比有麻醉后苏醒快的优点,可控性更佳。如将异氟烷、地氟烷与丙泊酚麻醉的患者相比术后MM阢评分均降低,地氟烷与异氟烷相比术后认知功台旨诙复较快。七氟烷和丙泊酚被证实可以引起β钥叩loid蛋白改变,该蛋白已经被证实和术后认知功能障碍相关。国内研究表明七氟烷和丙泊酚麻醉也可引起术后认知功能障碍,两者评分比较差异无统计学意义,但七氟烷恢复较快陲凋。上腹部手术所使用的全身麻醉与硬膜外麻醉复合全身麻醉在术后认知功能障碍发生率上并未证明差异有统计学意义,但全身麻醉术后认知功能障碍发生率略高。术后认知功能障碍发生因素研究已基本达成共识,当前对于心血管手术以及体外循环和术后认知功能障碍相关性、各种细胞因子与术后认知功能障碍发生相关性、术后认知功能障碍的预防和预后、手术方式对术后认知功能障碍影响都有所涉及,研究领域覆盖从术后认知功能障碍发生到转归。术后认知功能障碍诊断仍未有定论,当前研究者对各种诊断方法研究多依赖于临床经验的总结,术后认知功能障碍特异诊断方法仍有待研究,并且术后认知功能障碍并不存在明显的症状与体征,难以在临床被发现,但其一旦发生就会对患者的生活产生影响,甚至影响患者术后恢复,长期预后还可能加速患者神经系统退行性变化。术后认知功能障碍当前也并未有明确的治疗或预防措施,通过抑制炎性反应可能从某种程度减少术后认知功能障碍的发生,也有人认为星状神经节阻滞能从多方面调节机体的内环境从而达到预防术后认知功能障碍的目的。针对术后认知功能障碍研究有助于减轻患者痛苦,提高生存质量。

参考文献

[1]Millar K,Asbury A J,Bowman AW.A raudomised placebocontrolled trial of the effects of midazolam premedication on children's postoperative cognition[J].Anaesthesia,2007,(09):923-930.

[2]Zhang X,Liu Y,Feng C.Proteomie profiling of the insoluble fractions in the rat hippocampus post-propofol anesthesia[J].Neuroscience Letters,2009,(02):165-170.

[3]Dong Y,Zhang G,Zhang B.The common inhalational anesthetic sevoflurane induces apoptosis and increases betaamyloid protein levels[J].Archives of Neurology,2009,(05):620-631.

[4]李洪,赵宝龙,吴敏仙.焦虑、抑郁状态与老年患者术后认知功能障碍相关性的研究[J].国际麻醉学与复苏杂志,2007,(05):389-392.

[5]李伟,滕云鹏,薛荣亮.不完全性脑缺血后大鼠认知功能的变化及其病理学机制的研究[J].山西医科大学学报,2012,(05):327-331.

[6]Ballard C,Jones E,Gauge N.Optimised anaesthesia to reduce post operative cognitive decline(POCD)in older patients undergoing elective surgery,a randomised controlled trial[J].PLoS 0ne,2012,(06):e37410.

[7]Papon MA,Whittington RA,El-Khoury NB.Alzheimer's disease and anesthesia[J].Front Neurosci,2011.272.

[8]尹建军,王卫平.心理干预对腹部外科术后认知功能障碍的影响[J].中国现代医生,2009,(03):63-64.

[9]徐乃成.不同的麻醉方式对老年人术后认知功能障碍的影响研究[J].当代医学,2008,(17):137-138.

[10]Wu CL,Hsu W,Richman JM.Postoperative cognitive function as an outcome of regional anesthesia and analgesia[J].Regional Anesthesia and Pain Medicine,2004,(03):257-268.