揿针治疗对老年髋部骨折术后认知功能障碍的影响

李荣华,蒋蕴智,蒋兴燕,蔡靓羽

(江苏省无锡市中医医院,无锡 214000)

术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)是老年患者围术期常见的神经系统并发症,一般出现在麻醉手术后,患者出现以记忆力、集中力、信息处理能力等障碍为主要表现,甚至发生人格改变的神经损害性疾病[1]。POCD有较高发生率,严重影响老年患者的术后康复质量和生活质量,并可能持续数周或数月,延长了住院时间甚至增加死亡率,给社会和家庭造成一定的负担。老年患者髋部骨折手术 POCD实际发生率可高达 16%以上[2],表明即使手术成功,往往因为其手术时间长、创伤大、出血多等因素,患者可能遭受短期或长期的POCD。目前为止,POCD的发病机制尚不明确,手术及麻醉的影响是当前研究的主要方向。目前已知高龄是 POCD的独立危险因素[3],其他诸如手术种类、麻醉方式、围术期药物影响等都是可能的致病机制。越来越多的研究表明中枢神经炎症应为 POCD的始动环节[4]。近几年的临床研究表明,揿针作为一种特殊的针灸疗法,操作简便,不良反应少,痛苦轻微,且能起到延伸治疗,增加综合刺激量,从而可以达到持续治疗以及强化治疗的目的[5]。本研究以老年髋部骨折手术患者为研究对象,术前采用揿针治疗,观察其对患者术后认知功能障碍的影响。

1 临床资料

1.1 一般资料

选取无锡市中医医院2019年9月至2020年9月行髋部骨折手术的老年患者80例,年龄65～80岁,身体质量指数(body mass index, BMI)≥18 kg/m2且＜25 kg/m2,性别不限,美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)分级为Ⅰ～Ⅲ级。按随机数字表法将患者分为试验组(40例)和对照组(40例),所有患者均顺利完成手术,临床资料搜集完整。两组性别、年龄、BMI、受教育程度、ASA分级、术中输液量、出血量、手术时长比较,差异均无统计学意义(P＞0.05),详见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 纳入标准

①符合美国骨科医师学会(American Academy of Orthopaedic Surgeons, AAOS)制定的《老年髋部骨折诊治指南》[6]中髋部骨折(股骨颈骨折、股骨粗隆间骨折、转子间骨折)的相关诊断标准,且符合手术治疗指征;②入院时疼痛数字评价量表(numerical rating scale, NRS)评分≥4分;③简易精神状态评价量表(mini-mental state examination, MMSE)评分≥27分;④自愿参加本研究并签署知情同意书。

1.3 排除标准

①有严重器官功能衰竭者;②神经功能不全或意识障碍,配合度不高者;③有酗酒史或长期使用精神类药物者;④正在接受其他中医相关治疗者。

2 治疗方法

两组均采用相同的麻醉方法。患者入手术室后,常规开放外周静脉通路,监测心电图、心率、脉搏、氧饱和度、无创血压、呼末二氧化碳、脑电双频谱指数等参数。全麻诱导方案为丙泊酚2 mg/(kg·bw),枸橼酸舒芬太尼 0.5 μg/(kg·bw),顺式阿曲库铵0.2 mg/ (kg·bw),咪达唑仑 2 mg。术中维持方案为丙泊酚每小时3 mg/(kg·bw)泵注,瑞芬太尼注射液每小时 0.06 μg/(kg·bw)泵注,右美托咪定注射液每小时0.5 μg/(kg·bw)泵注,七氟醚维持浓度1.5%～2%,术中维持脑电双频指数(bispectral index, BIS)值水平在40～60,根据需要追加肌松药,手术结束前20 min关闭吸入麻醉药,并追加舒芬太尼 0.05～0.10 μg/(kg·bw)。手术结束后,待患者完全清醒,于麻醉恢复室行髂筋膜间隙阻滞作术后镇痛。

2.1 试验组

于术前 2 d(T0)对患者进行揿针治疗。取百会、神门、合谷、内关和足三里穴,于当日早7:00施行揿针埋针,此后每隔8 h进行1次按揉操作,强度以患者能够耐受为宜,每次按揉2 min后停30 s,再次按揉,共5次为止。于术后1 d(T1)第1次随访时,移除揿针。

2.2 对照组

于术前2 d(T0)在试验组相同穴位处予假揿针(不含针体)贴敷处理,后期不进行按揉操作。

3 治疗效果

3.1 观察指标

3.1.1 疼痛和精神状态评估

分别于术前2 d(T0)、术后1 d(T1)、术后3 d(T2)、术后5 d(T3)各时间点评估两组患者的NRS和MMSE评分,并记录术后补救镇痛事件发生次数以及T2起POCD的发生情况(MMSE评分＜27分则认定发生POCD)。

3.1.2 实验室指标

分别于T0、T1、T2、T3各时间点抽取患者静脉血5 mL,采用酶联免疫吸附法检测患者血清中神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)-α、中枢神经特异性蛋白(S100β)以及Tau蛋白的水平。

3.2 统计学方法

本研究采用SPSS20.0统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验,组内比较采用重复测量方差分析,事后检验采用Bonferroni校正。计数资料比较采用卡方检验。以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

3.3 治疗结果

3.3.1 两组手术前后 NRS评分和术后补救镇痛次数比较

两组术后(T1、T2和T3)NRS评分均较同组术前(T0)降低(P＜0.05)。试验组术后T1、T2时间点NRS评分明显低于对照组(P＜0.05)。试验组术后T2、T3时间点术后补救镇痛事件的次数明显少于对照组(P＜0.05)。详见表2。

表2 两组手术前后NRS评分和术后补救镇痛次数比较 (±s)

表2 两组手术前后NRS评分和术后补救镇痛次数比较 (±s)

注:与术前T0比较1)P＜0.05;与对照组比较2)P＜0.05

项目 组别 T0 T1 T2 T3 NRS(分) 试验组(40 例) 5.90±1.61 2.35±0.891)2) 2.88±0.691)2) 2.23±0.771)对照组(40例) 6.18±1.47 3.00±1.281) 3.35±0.701) 2.35±1.101)补救镇痛次数(次) 试验组(40例) - 5.20±1.07 6.23±1.372) 9.25±2.032)对照组(40例) - 5.53±0.91 9.05±1.34 15.13±1.88

3.3.2 两组手术前后MMSE评分和POCD发生率比较

与同组 T0时间点比较,试验组 T1、T2时间点的MMSE评分明显降低(P＜0.05),对照组 T1、T2、T3时间点的 MMSE评分明显降低(P＜0.05)。两组术后 T1时间点的MMSE评分均为最低,后呈逐渐升高趋势。试验组术后T1、T2、T3时间点MMSE评分均高于对照组(P＜0.05)。试验组在T2、T3时间点POCD发生率明显低于对照组(P＜0.05)。详见表3。

表3 两组手术前后MMSE评分和POCD发生率比较

3.3.3 两组手术前后实验室各项指标比较

试验组术后T1、T2时间点血清NSE水平较T0时逐渐升高(P＜0.05)。对照组术后T1、T2、T3时间点血清NSE水平呈逐渐升高趋势,与T0比较差异有统计学意义(P＜0.05)。试验组术后T2、T3时间点NSE水平低于对照组(P＜0.05)。两组术后T2、T3时间点血清TNF-α、Tau蛋白水平呈升高趋势,与T0比较差异有统计学意义(P＜0.05);试验组术后T2、T3时间点血清TNF-α、Tau蛋白水平低于对照组(P＜0.05)。试验组术后T1、T2时间点血清S100β蛋白水平较T0时逐渐升高(P＜0.05)。对照组术后T1、T2、T3时间点血清S100β蛋白水平较T0时呈逐渐升高趋势(P＜0.05)。试验组术后T1、T3时间点血清S100β蛋白水平低于对照组(P＜0.05)。详见表4。

表4 两组手术前后实验室各项指标比较 (±s)

表4 两组手术前后实验室各项指标比较 (±s)

注:与术前T0比较1)P＜0.05;与对照组比较2)P＜0.05

项目 组别 T0 T1 NSE(ng/mL) 试验组 6.71±0.88 19.86±2.361)对照组 6.88±0.89 19.81±2.261)TNF-α(pg/mL) 试验组 9.38±0.94 9.36±0.99对照组 9.41±0.64 9.41±0.93 S100β(pg/mL) 试验组 20.36±4.22 56.12±7.091)2)对照组 20.18±5.01 73.91±8.611)Tau(pg/mL) 试验组 8.61±1.37 9.00±3.21对照组 8.89±1.53 9.14±3.05 T2 T3 21.80±2.711)2) 19.14±2.441)2)23.49±3.011) 24.79±2.281)11.77±1.541)2) 12.39±1.321)2)16.14±1.031) 17.41±1.021)128.53±10.611) 92.10±40.671)2)129.95±11.031) 137.15±11.881)21.51±4.231)2) 26.12±3.831)2)27.93±3.331) 31.37±3.331)

4 讨论

术后认知功能障碍(POCD)是老年患者常见的术后并发症,主要表现为术后发生的脑功能紊乱,精神情绪状态发生改变,并有着注意力和记忆力受损的显著特点,尤其在老年患者,可能因神经功能持续恶化而发展成为阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)[7]。目前认为POCD主要与手术麻醉、术后疼痛、围术期炎症、术前合并症等因素相关联[8]。高龄患者大脑体积缩小,脑血流自身调节功能减退,神经元数量随年龄增加而逐渐减少,中枢胆碱能系统日趋退化,特异性受体及乙酰胆碱等神经递质亦相对减少,进而导致记忆力减退和认知能力下降[9-10],这些老年性改变都是 POCD潜在危险因素。国际社会呼吁对POCD进行深入且系统的研究,并迫切需要探索可靠的检测标准和防治方法。但由于评价标准难于统一,即使常规采用诸如抗炎治疗、抑制小胶质细胞活化和改善脑部微循环等应对策略,依旧无法获得令人满意的临床疗效[11-12]。

在针对发病机制的研究中,中枢神经炎症被认为是POCD的始动环节。目前,大多数研究者都认可“小胶质细胞-神经炎症-认知功能障碍”途径,当受到手术等刺激时,中枢神经系统中的小胶质细胞,骨髓源性巨噬细胞(BMDM),肥大细胞和T细胞释放出更多的炎症细胞因子,这些细胞因子将集中在特定的大脑区域,导致手术后的神经炎症进一步加重,并引起认知障碍[13]。相关影像学资料显示,疼痛可激活扣带回皮质、海马和杏仁核等相关脑组织区域,此区域同时与认知记忆功能密切相关[14]。KOYAMA T等[15]的研究表明,急性术后疼痛可使实验大鼠前额叶皮质与海马区TNF-α、IL-1β浓度升高,从而增加术后认知障碍的发生率,而完善的术后镇痛可显著降低上述发生率。术后急性疼痛可能通过加重全身系统的炎症反应,从而诱导中枢炎症,引起更高程度的神经细胞损伤,导致认知障碍的发生。本研究结果表明两组患者术后不同时间点NRS评分差异明显,说明揿针疗法可显著减轻术后疼痛尤其是炎性疼痛,针刺镇痛的研究目前已趋于成熟,对于围术期的良好镇痛,可以显著减少术后并发症,减少术中麻醉用药量,改善术后恢复质量[16],良好的镇痛可减轻炎症,从而减轻疼痛相关的术后认知损害。

在本研究中,两组患者术后血清 TNF-α逐渐升高,说明手术产生的刺激诱导炎症发生,而揿针给予的穴位刺激可能实现了降低炎症介质表达的目的,从而减轻可能因中枢炎症而导致的认知损害。Tau蛋白过度磷酸化会引起脑内相关神经递质失调、神经元纤维大量集中并相互缠结,从而导致认知障碍。研究人员在发生术后认知功能衰退的患者中观察到Tau蛋白浓度的增加,推测Tau过磷酸化可能是POCD或AD的发病机制[17-18]。S100β蛋白是由星形胶质细胞和少突胶质细胞合成分泌的一种钙离子结合蛋白,越来越多的临床证据表明,麻醉和外科手术可导致强烈的中枢炎症反应,并导致 S100β蛋白升高,因此,S100β被认为是诸如脑损伤和神经退行性病变等病理状态的生物标志物[19],本研究结果表明,揿针疗法可能通过相关机制降低了上述神经损伤标志性蛋白的表达,从而减少了术后认知障碍的发生。

围术期降低中枢炎症可能是当前对 POCD较成熟的治疗策略。鉴于目前多数防治方法不能完全解决POCD的发生发展,本研究根据穴位刺激的诊疗经验,采用中医揿针,发挥穴位刺激在围术期降低应激、器官保护以及抑制炎症反应等作用。揿针疗法其早期是由“浮刺”为基础演化而来,相较于传统针刺方法,揿针能给予持久而稳定的良性刺激,且其针体短小,刺痛轻微,在特定穴位埋针后可以达到累积效应。揿针刺入皮层后,一方面通过直接刺激神经末梢,神经兴奋后沿着相应的神经传导通路到中枢神经系统,激活神经系统调节,通过相关信号传递分子,以激活神经-内分泌-免疫网络,发挥网络的整体调节治疗作用。接受术前揿针治疗后施行手术,在术后相同时间点,试验组患者MMSE评分明显较高,POCD发生率降低更为显著,表明术前揿针疗法可通过多种途径有效减少术后认知功能障碍的发生,值得在临床应用。