不同麻醉方式对老年患者膝关节置换术后早期认知功能障碍的影响

列锦弟 许立新 郑 彬 李恒昌

华南理工大学第二附属医院广州市第一人民医院(广州 510180)

膝关节置换术是早期POCD发生率较高的手术类型之一。全麻下膝关节置换术作为治疗老年严重膝骨关节病的有效手段，但术后易发生镇痛不足，加之全麻药物使用及手术创伤刺激，使患者发生术后认知功能障碍(POCD)的风险大为增加，严重影响患者预后[1]。有研究表明[2]，椎管内麻醉可以阻断伤害性刺激对中枢的影响，再加上避免全身麻醉药的使用，有利于减少POCD 的发生，但易影响血流动力学及对凝血功能要求高。随着可视化技术的发展，超声引导下肢神经阻滞广泛应用于膝关节置换术。目前，国内外关于腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩全麻对于老年患者膝关节置换术早期POCD影响的专门系统研究报道较少，本研究拟将腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩全麻应用于老年患者膝关节置换术，探讨其对患者术后早期认知功能的影响，为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集本院于2014年6月—2015年4月住院择期行单侧膝关节置换手术的患者120例，采用随机数字法分为腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩全麻组(LL)、腰硬联合麻醉组(SE)和气管插管全身麻醉组(GA)。

1.2 认知功能的评定

计算所有患者术前1天MMSE得分的均值及标准差，术后1、3、7天MMSE测试得分值分别与术前1天比较，术后得分较术前得分值下降≥1个标准差的，则认为存在POCD[3- 4]。

1.3 入选标准

①ASA(the American Society of Anesthesiologists,美国麻醉医师协会)Ⅰ～Ⅱ级；②年龄65～80岁；③体质量指数19～26 kg/m2；④手术时间2～4 h。

1.4 排除标准

①术前有精神神经系统疾病史(如焦虑症、抑郁症、癫痫、脑血栓和脑梗死等)；②有颅脑外伤和颅脑手术史，椎管内麻醉和腰丛—坐骨神经阻滞麻醉禁忌症的患者；③长期服用影响神经精神系统功能的药物(如麻醉性镇痛药、催眠药、嗜酒、抗焦虑药和抗抑郁药等)的患者；④严重听觉、视觉障碍的患者；⑤严重肝肾功能障碍的患者；⑥水、电解质、酸解平衡紊乱的患者；⑦术中出血量大于血容量20%，空腹血糖>10 mmol/L的患者；⑧语言上无法有效交流的患者；⑨术前MMSE评分：文盲<17分、小学<20分、初中以上<24分可考虑有认知功能下降的患者，不能入组；⑩拒绝签署知情同意书以及老年痴呆等有明显认知功能障碍病史的患者；②没有按实验设计方案用药的患者；③围术期发生严重不良事件：过敏性休克、气管插管次数≥3次、呼吸心跳骤停经抢救复苏成功者等；④术后出现严重脏器并发症、甚至死亡的患者；⑤各种原因不能完成术后随访者等。

2 方 法

2.1 研究设计

本研究采用随机对照临床试验方法进行研究。

2.2 随机方法

本研究采用Excel软件生成随机数表，采用随机数表法将受试者随机分为腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩全麻组(LL)、腰硬联合麻醉组(SE)和气管插管全身麻醉组(GA)，每组40例。将患者序号、组别、随机数字装入不透明的信封并密封，由非本研究人员的专职人员保管。

2.3 盲法

术前与术后MMSE评分，由不同的专人固定，麻醉操作由专人固定，对患者和研究评价人员实施盲法，即所谓的双盲。

2.4 麻醉方法

2.4.1 腰硬联合麻醉组:SE组患者于L2 ～ 3或L3 ～ 4采用腰硬联合麻醉, 腰麻药采用0.6%盐酸罗哌卡因注射液2 mL( 1% 盐酸罗哌卡因注射液1.2 mL 与0.9 % 氯化钠注射液0.8 mL 混合) 。麻醉平面控制在T6以下，若麻醉平面不够或腰麻作用减弱时，由硬膜外导管注入0.5%罗哌卡因+1%利多卡因混合液维持麻醉，术毕静脉给予盐酸昂丹司琼注射液8 mg。

2.4.2 气管插管全身麻醉组:GA组麻醉诱导：均依次静脉给予咪达唑仑注射液0.03 mg/kg, 芬太尼注射液4～6 μg/kg，顺阿曲库铵0.15 mg/kg，丙泊酚1～1.5 mg/kg，气管插管后连接呼吸机行机械通气，Vt 8～10 mL/kg，RR10～12次/分，吸呼比为1:2，气道峰压<30 mmHg,SpO2:95%～100%,PETCO2:35～45 mmHg。麻醉维持：静脉泵注瑞芬太尼0.15～0.5 μg/kg·min，丙泊酚4～6 mg/kg·h，顺阿曲库铵0.15 mg/kg·h，根据血压和心率状况调整瑞芬太尼的泵入速度，必要时使用血管活性药物使血压和心率保持平稳，变化幅度在基础值±20%以内。根据NI值(维持D2- 1:37～56之间)调节丙泊酚的泵入速度。术毕前30min停顺阿曲库铵，术毕前30min静脉给予40 mg注射用帕瑞昔布钠，开始缝合皮肤时停用丙泊酚，术毕停用瑞芬太尼，静脉给予昂丹司琼注射液8 mg。术毕转入麻醉复苏室(PACU)复苏。

2.4.3 腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩全麻组:超声探头曲阵40～60 mm，频率2～5 MHz。腰丛神经阻滞：超声联合神经刺激仪引导腰大肌间隙入路，患者取侧卧位，患侧在上，常规消毒皮肤铺巾，穿刺针0.71 mm×80 mm，短斜面，22G绝缘针。局麻药0.5%盐酸罗哌卡因20～30 mL。坐骨神经阻滞：超声引导臀下入路，患者取侧卧位，患侧在上，屈髋、屈膝，常规消毒皮肤铺巾，穿刺针0.71 mm×80 mm, 短斜面，22G绝缘针，局麻药0.5%盐酸罗哌卡因10～20 mL。用针刺法测定感觉阻滞起效后，静脉注射丙泊酚1～2 mg/kg后，予置入喉罩，调整位置，充气，固定并连接麻醉机，行保留自主呼吸通气。氧流量2.0 L/min，气道峰压<30 mmHg,SpO2:100%～95%,PETCO2:35～45 mmHg。静脉泵注丙泊酚4～6 mg/kg·h维持麻醉，根据循环状况及NI值(维持D0-C1:57～74之间)调整丙泊酚的泵入速度。开始缝合皮肤时停用丙泊酚，静脉给予昂丹司琼注射液8 mg，根据具体情况选择在手术室或恢复室拔喉罩，拔喉罩后统一在麻醉复苏室(PACU)观察。

2.5 资料收集

记录3组患者手术时间和术中出血量等一般情况，记录全麻药物的用量，记录LL组与GA组的睁眼拔管时间，分别于术前1d(T0)、术后1d(T1)、3d(T2)、7d(T3)，由同一名不知患者分组情况的研究者釆用简易精神状态检查量表(MMSE)对患者进行认知功能评分及抽取静脉血送检验科检测皮质醇的水平。记录术中、术后24小时内不良反应发生情况。

2.6 统计分析

3 结 果

3.1 术前一般情况的比较

三组患者性别、年龄、受教育年限、体质量、身高、ASA分级和糖尿病等一般情况，差异无统计学意义(P>0.05)，(见表1)。

表1三组患者术前一般情况比较或[n(%)]

3.2 术中一般情况的比较

三组患者手术时间、上止血带时间、输液量、出血量及尿量等一般情况，差异无统计学意义(P>0.05)，GA组丙泊酚用量、唤醒睁眼时间和拔管拔喉罩时间比LL组多和长，差异有统计学意义(P<0.05)，(见表2)。

表2三组患者术中一般情况比较

3.3 术中不良事件的比较

三组术中低血压、高血压、心动过缓、心动过速发生率的比较，差异无统计学意义(P>0.05)，(见表3)。

表3三组患者术中心血管不良事件的比较[n=120，n(%)]

3.4 MMSE量表评分的情况

三组间MMSE评分的比较，差异无统计学意义(P>0.05)；与T0时相比，GA组T1- 3时MMSE评分降低，SE组与LL组T1- 2时MMSE评分降低，差异有统计学意义(P<0.05)，(见表4)。

表4三组患者MMSE评分比较

3.5 POCD发生率的比较

三组患者T1- 3时，POCD的发生率的比较，差异无统计学意义(P>0.05)；与T1时相比，SE组和GA组T2、T3时POCD的发生率减少，差异有统计学意义(P<0.05)，(见表5)。

表5三组患者术后不同时间POCD发病率的情况[n=120，n(%)]

3.6 三组静脉血CORT水平的比较

三组不同时间点CORT浓度的比较，差异无统计学意义(P>0.05)；与T0时相比，三组T1- 3时的CORT浓度升高，差异有统计学意义(P<0.05)，(见表6)。

表6三组患者不同时间血清CORT的比较

3.7 POCD组与非POCD组CORT水平的比较

与T0时相比，POCD组与非POCD组T1- 3时血浆CORT水平升高，差异有统计学意义(P<0.05)；POCD组T1- 3时的血浆CORT水平均高于非POCD组T1- 3时的血浆CORT水平，差异有统计学意义(P<0.05)，(见表7)。

表7POCD组与非POCD组患者不同时间血清CORT的比较

4 讨 论

POCD作为老年患者全麻下膝关节置换术术后常见并发症之一[5]。大量临床实践表明，术后短期认知功能障碍与患者的年龄、手术麻醉药物等因素存在一定的相关性，并认为高龄、麻醉药物、麻醉时间等均是构成术后POCD发生的独立危险因素[6- 7]。麻醉药物、麻醉时间与术后认知功能障碍发生的关系已得到确认，然而目前关于麻醉方式与术后认知功能的关联性仍存在较大的争议[8]。本研究为探讨三种麻醉方式对老年患者膝关节置换术术后早期认知功能的影响，采用随机分组的方法，三组患者在性别、年龄、受教育年限、BMI、手术时间和术中出血量等一般情况无差异，尽量排除了其他因素对研究结果的影响。本研究采取超声联合神经刺激仪引导实施腰丛和坐骨神经阻滞，定位更加精确，成功率更高，同时避免损伤神经及周围组织血管。

本研究中，与T0时比较，GA组T1- 3时、SE组与LL组T1- 2时MMSE评分降低显著；SE组与LL组的MMSE评分,于术后7 d恢复麻醉前水平，说明三组患者术后认知功能均存在不同程度的降低，但插管全麻对于术后早期认知功能的影响比腰硬联合麻醉和腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩麻醉更为持久。分析其中原因可能与患者自身素质、麻醉药物剂量等有关，不过仍有待大样本和长期跟踪研究论证[9- 10]。三组患者T1- 3时，POCD的发生率无明显差异，与T1时相比，SE组和GA组T2、T3时POCD的发生率减少，说明三种麻醉方式均可能导致老年患者膝关节置换术后早期认知功能障碍，但无明显差异。与周红梅等[11]研究结论相同。腰硬联合麻醉可以避免全身麻醉药的使用，但老年患者多存在不同程度腰椎疾病，常导致硬膜外穿刺、置管困难；因心脑血管病，长期服用阿司匹林等抗凝药物而不宜采用椎管内麻醉。气管插管全身麻醉，气道管理比较容易，可控性较强，有椎管内麻醉或外周神经阻滞禁忌证者也可选用。但对老年人血流动力学影响较显著，容易出现心脑血管意外，如心肌缺血、肺部感染及术后肺不张、低氧血症、拔管时间延长等不良反应，老年人身体体质和机体对麻醉药物的反应和代谢情况都在发生变化，且全身麻醉的花费较高。腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩全麻，交感神经阻滞作用轻，避免插管全身麻醉过程中气管插管和拔管引起的强烈刺激，同时对血流动力学和呼吸功能影响较小，且降低全麻药的使用量。尤其适用于合并严重全身系统性疾病及术前、术中应用抗凝药物不适合行椎管内麻醉的患者。但对操作者掌握超声技术要求较高。虽然三种麻醉方式对老年人膝关节置换术后早期认知功能障碍的影响无明显差异，但对于老年人群，建议在综合评估各项条件下选择合适麻醉方式。

皮质醇是一个反应机体应激程度较敏感的指标之一，所以通过检测血浆中皮质醇的浓度可以测定围术期的应激反应[12]。在认知功能中，海马细胞起着重要的作用，而之前已经有研究发现，CORT对大脑海马细胞会产生可逆性的损害，而长期CORT升高则会导致海马细胞永久性损害[13]。本研究中，与T0时相比，三组患者T1～3时血浆CORT水平均升高，说明膝关节置换术对老年患者引起应激反应。本研究中发现，POCD组T1～3时血浆CORT水平比非POCD组高，说明POCD组患者围术期产生的应激反应强度比非POCD组强烈，术后血浆CORT浓度升高与POCD 密切相关。与Ji MH等[14]人研究结论相同。由此推测，应激反应可能是POCD的主要机制之一。

综上所述，三种麻醉方式均可能导致老年患者膝关节置换术后早期认知功能障碍，但无明显差异；相比于腰硬联合麻醉和腰丛—坐骨神经阻滞联合喉罩麻醉，气管插管全身麻醉对手术患者认知功能的影响更为持久，临床上应给予足够重视；POCD组术后血浆CORT水平比非POCD组高，提示应激反应可能是早期POCD的发生机制之一。