七氟醚复合麻醉对老年关节置换病人术后氧代谢及认知功能的影响

伴随人口老龄化,髋关节置换的老年病人日益增多。术中行全身麻醉常导致病人术后产生相关并发症,对病人的预后产生重要影响[1]。术后认知功能障碍(POCD)是常见的全身麻醉术后神经系统并发症,严重影响病人的生活质量[2]。因此,寻求一种安全有效的麻醉方法,保证病人手术过程中的血流动力学稳定,同时降低POCD的发生率具有重要意义。异丙酚复合静脉麻醉和七氟醚复合静脉麻醉为常用的麻醉方法,研究显示,七氟醚复合静脉麻醉容易造成病人术后认知功能下降[3]。但目前关于异丙酚复合麻醉以及七氟醚复合麻醉对病人术后认知功能的影响的是否存在差异及发生机制仍无确切定论。况倩倩等[4]指出老年病人术中脑氧代谢失衡与围术期POCD的发生密切相关。相关临床实践表明POCD病人的脑源性神经营养因子(BDNF)、S100β升高更明显,脑脊液β淀粉样蛋白(Aβ)-42/tau可准确地预测老年病人POCD发生[5-7]。因此本研究探讨不同麻醉方式对老年病人术后认知功能、脑氧代谢及血清指标的影响,以期为老年病人的手术麻醉提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究对象为我院于2011年5月至2016年5月期间收治的84例择期行全身麻醉下髋关节置换术病人。采用随机数字表法将研究对象分为七氟醚复合麻醉组(七氟醚组)与异丙酚复合麻醉组(异丙酚组)，每组42例。其中男31例，女53例，年龄60～86岁，平均(72.5±4.8) 岁，平均体质量(60.9±10.2)kg，美国麻醉协会(ASA)分级：Ⅱ级79例，Ⅲ级5例，合并基础疾病：高血压42例，糖尿病11例。本研究经我院伦理委员会批准。所有入选者均知情同意并签订知情同意书。

入选标准：(1)ASA分级Ⅱ～Ⅲ级；(2)病人年龄>60岁，所有病人均可行全麻手术；(3)简明精神状态量表(MMSE)评分≥24分；(4)病人及家属知情且同意参加本研究。

排除标准:(1)神经系统及精神疾病者;(2) 肝肾功能严重损害者;(3) 存在心血管疾病和呼吸系统疾病者;(4) 对本研究方案所用药物过敏者;(5) 心动过缓(<60次/min)及低血压者(收缩压<90 mmHg或舒张压<60 mmHg;(6) 存在凝血功能障碍者。

1.2 方法 麻醉方法:病人进入手术室后,确保多功能监护仪连接正确,对病人的动脉血压、动脉氧饱和度、心电图、心率等指标进行密切监测。首先消毒铺巾,同时连接麻醉深度监护仪器对病人的脑电双频指数进行持续监测保证病人生理指征正常,开放静脉通路,麻醉诱导:面罩吸氧(6 L/min)，静注咪达唑仑0.03 mg/kg,靶控输注异丙酚2 mg/kg,缓慢静注罗库溴铵0.6 mg/kg,泵注舒芬太尼0.3 μg/kg,诱导完成后吸入纯氧,对病人行气管插管,采用机械通气辅助呼吸,维持呼气末二氧化碳分压在30～40 mmHg,潮气量控制在5～7 ml/kg,并采用麻醉深度监护仪器对病人的脑电双频指数进行持续监测,持续靶控输注瑞芬太尼0.1～0.2 μg/(kg·min),间断静注罗库溴铵5 μg/(kg·min)以维持麻醉效果,保证病人生理指征正常。异丙酚组靶控输注异丙酚(英国ZENZC公司,批号:NN027),七氟醚组吸入3%七氟醚(上海恒瑞药业有限公司;批号:11062932),术毕缝皮时停止七氟醚吸入和异丙酚的靶控输注,将病人送至麻醉恢复室,常规静脉注射新斯的明0.04 mg/kg,依据病人肌肉松弛情况酌情考虑使用阿托品0.02 mg/kg,待病人自主呼吸恢复,意识清醒后拔除插管。

1.3 观察指标

1.3.1 临床指标:收集病人临床资料,观察并记录麻醉时间、手术时间、术中出血量。

1.3.2 认知功能评估:于术前1 d、术后1 d及术后7 d时依据简明精神状态量表(MMSE)评分、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)对病人的认知功能进行评定,病人MMSE评分<25分为存在认知障碍,MoCA<26分为存在认知障碍,以上评分均由经过临床培训的相同的临床医师进行评估。

1.3.3 脑氧代谢指标:分别于手术开始后10 min即降压前即刻(T1)、手术开始后30 min (T2)、手术开始后60 min(T3)、手术结束时(T4)时采集动脉和右侧颈内静脉球部血,采用全自动血气分析仪进行血气分析,脑氧耗/脑糖耗比值(CMRO2/CMRGlu)、脑血流量/脑氧耗比(CBF/CMRO2)。

1.3.4 血清S100β、BDNF、Aβ-42/tau:分别于术前、术后1 d、术后3 d进行静脉取血,并同步采集脑脊液标本,血液标本采用离心机离心5 min,离心条件为3000 r/min,取血清进行冷冻保存待检(保存在-70 ℃条件下),采用ELISA法测定血清S100β、BDNF含量和脑脊液Aβ-42/tau水平,试剂盒购自联科生物科技有限公司,所有检测操作均严格按试剂盒说明书进行。

2 结果

2.1 2组临床指标比较 2组病人一般资料及麻醉时间、手术时间和手术出血量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组病人一般资料和手术指标比较(n=42)

2.2 术后神经功能评分比较 术前2组病人MMSE评分、MoCA评分比较,差异无有统计学意义(P>0.05);与术前相比,2组术后1 d MMSE评分、MoCA评分均明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。2组术后7 d MMSE评分、MoCA评分较术后1 d明显升高(P<0.05),术后1 d、7 d七氟醚组MMSE评分、MoCA评分均明显低于异丙酚组,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组病人不同时间点神经功能评分比较分，n=42)

注:与术前1 d比较,*P<0.05;与术后1 d比较,▲P<0.05;与七氟醚组比较,△P<0.05

2.3 脑氧代谢指标比较 T1时刻2组间CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2差异均无统计学意义(P>0.05)。与T1相比,2组T2、T3、T4时刻CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2均明显升高(P<0.05)。与七氟醚组比较,异丙酚组T3、T4时刻CMRO2/CMRGlu、CBF/CMRO2明显升高(P<0.05)。见表3。

表3 2组病人不同时间点CMRO2/CMRGlu和CBF/CMRO2比较

注:与T1比较,*P<0.05;与七氟醚组比较,△P<0.05

2.4 血清S100β、BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平比较 术前2组间血清S100β、BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平差异均无统计学意义(P>0.05);2组术后1 d血清S100β水平明显升高,而术后3 d开始下降；血清BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平术后1 d明显下降,术后3 d开始逐渐增高,差异有统计学意义(P<0.05);与七氟醚组相比,异丙酚组手术后1 d、3 d的血清S100β水平明显降低,而血清BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 2组病人不同时间点血清S100β、BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平比较

注:与术前比较,*P<0.05;与术后1 d比较,▲P<0.05;与七氟醚组比较,△P<0.05

3 讨论

POCD是全身麻醉术后常见并发症之一,主要表现为病人术后认知功能下降,目前机制尚不清楚,可能与麻醉用药、手术应激反应、手术失血、内环境的紊乱等因素相关[8]。老年病人身体功能衰退,对于应激反应的耐受能力较差,麻醉药物的使用会对病人的中枢系统产生影响,导致病人发生POCD,而POCD的发生明显延长了病人的治疗时间和恢复时间,影响病人的生活质量。

七氟醚血/气分配系数较低,临床上常通过吸入方式给药进行麻醉,起效快,血流动力学稳定,肌松效果好,苏醒快,对呼吸、循环系统以及肝肾功能影响小,广泛应用于全麻手术中[9]。但有报道指出七氟醚在麻醉维持时易造成病人躁动,引起病人围术期认知功能下降甚至产生POCD[10]。而异丙酚同样也是一种快速强效的全身麻醉剂,其临床特点是起效快,持续时间短,苏醒迅速而平稳,不良反应少。目前临床上关于异丙酚及七氟醚用于老年病人全身麻醉对认知功能影响的差异的研究较少。

目前临床上POCD的诊断仍主要依赖于神经心理学的测试,通过从记忆力、语言能力、逻辑推理、定向功能、抽象思维等多个维度对病人认知功能水平进行评估,用的较多的测试方法有MMSE、MoCA量表等。本研究发现,术后2组MMSE评分、MoCA评分均明显下降,且七氟醚组均明显低于异丙酚组。提示采用异丙酚和七氟醚复合静脉麻醉术后均会出现短暂的认知功能下降,而七氟醚对病人围术期认知功能的影响作用要明显高于异丙酚。

研究表明,脑氧代谢失衡与手术POCD的发生密切相关[11]。机体脑供氧降低和脑氧代谢增加时,CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2下降,提示脑组织缺氧可能导致乳酸积聚,损害神经细胞,导致认知功能下降。本文中不同时间点比较，异丙酚组CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2均明显高于七氟醚组,提示对于脑氧代谢改善作用方面,异丙酚明显优于七氟醚。血清S100β常作为颅脑损伤的生化标志物[12]。BDNF是一类具有神经营养作用的细胞因子,对神经系统的正常发育、防止神经元凋亡、维持神经系统的正常生理功能具有重要作用。Aβ-42是神经细胞产生的多肽,Aβ-42在脑脊液中为可溶性,脑脊液中Aβ-42水平降低意味着不溶性的Aβ-42沉积增多,神经毒性增强。tau是神经元内的一种微管蛋白,与神经系统疾病密切相关,报道证实,术前脑脊液Aβ-42/tau与病人围术期的认知功能水平成正相关[13]。本研究中术后1 d 2组血清S100β水平明显升高，术后3 d开始下降,而血清BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平术后1 d下降,术后3d开始逐渐增高,与七氟醚组相比,异丙酚组手术后S100β水平明显降低,而BDNF及脑脊液Aβ-42/tau水平明显增高。表明异丙酚和七氟醚麻醉术后短期内均可导致一定程度的神经功能损伤,七氟醚对于神经功能影响更大。研究表明,髋关节手术后发生POCD的病人,术后血中S100β水平高于非POCD者,而BDNF、Aβ-42/tau与围术期认知功能及预后恢复密切相关[14]。沈杰等[15]指出七氟醚可促进Aβ-42释放产生细胞毒性,损害病人的认知功能。因此,结合本文研究结果推测,针对老年髋关节置换手术病人,采用七氟醚复合静脉麻醉术后存在短期的术后认知功能下降,可能与机体脑氧代谢及S100β水平升高,BDNF、Aβ-42/tau水平降低有关。

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