老年髋关节置换术患者全麻术后认知功能障碍与脑动-静脉氧含量差值相关性分析

许 彬，宋 珍，盛新安，刘林芝，杨 婷

(长安医院麻醉科,陕西 西安 710016)

术后认知功能障碍(Postoperative cognitive dys-function，POCD)是手术外科常见的中枢神经系统并发症，临床表现为精神错乱、记忆受损和人格改变[1]。POCD会严重影响手术效果，增加诊疗费用，甚至危及患者生命安全[2]。髋关节置换术是临床用于治疗老年股骨颈骨折、股骨头坏死和局部骨肿瘤的主要术式，手术创伤大，术中需给予全麻，这些均会使患者容易并发POCD[3]。文献回顾分析数据显示，老年髋部骨折患者术后POCD发生率可高达35%～65%[4]。目前，关于POCD发生发展具体机制尚未完全明确。但已有较多研究指出，POCD发生可能与脑供血不足有关[5-6]。脑动-静脉氧含量差(Brain arteriovenous oxygen difference，BAOD)是临床用于反映机体脑血流(Cerebral blood flow，CBF)与脑耗氧的相对关系，即脑氧供-需平衡的重要监测指标[7]。有研究指出，BAOD与老年患者POCD发生具有一定相关性[8]，但尚缺少其变化与老年髋关节置换术患者全麻POCD发生相关的分析数据。鉴于此，本研究以接受髋关节手术治疗的老年患者为研究对象，分析患者POCD发生与围术期BAOD变化的相关性，以期做好老年髋关节手术患者POCD预防提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2019年6月至2022年2月在本院接受髋关节置换术的83例老年患者为研究对象。病例纳入标准：符合髋关节置换术指征；无麻醉药物使用禁忌证；美国麻醉医师协会(ASA)Ⅰ或Ⅱ级；术前简易精神状态量表(Mini-mental State Examination，MMSE)评分≥24分。排除标准：近半年内有重大外科手术治疗史；近3个月内使用过镇静、镇痛类药物；存在帕金森综合征、脑外伤、艾尔兹海默症等神经系统疾病或精神病病史；术前合并凝血或其他脑缺血类疾病；不愿参与研究或拒绝签署知情协议书。患者中男45例，女38例；年龄60～84岁，平均(70.93±5.71)岁；体重52～78 kg，平均(66.12±6.64)kg。本研究符合医学伦理学要求。

1.2 研究方法

1.2.1 麻醉方法： 患者常规禁饮禁食6～8 h，手术前30 min肌肉注射0.5 mg阿托品；入室后建立静脉通路，实施常规心率、血压、血氧饱和度和心电图监测；麻醉诱导：0.8～1.0 mg/kg丙泊酚(国药准字H20123138，20 ml∶0.2 g)、0.2～0.5 μg/kg舒芬太尼(国药准字H20054171，1 ml∶50 μg)、0.1 mg/kg咪达唑仑(国药准字H20067041，2 ml∶10 mg)、0.1 mg/kg维库溴铵(国药准字H20066941，4 mg)，麻醉诱导完成后气管插管，连接呼吸机；麻醉维持：静脉持续泵注瑞芬太尼6～10 μg/(kg·h)(国药准字H20113509，10 ml∶0.5 mg)和丙泊酚6～9 mg/(kg·h)作为麻醉维持，间断追加维库溴铵0.1～0.15 mg/(kg·h)维持术中脑电双频指数(Bispectral Index，BIS)40～60。术中观察患者生命体征变化，若发现心率低于50 次/min者，立即静脉注射0.5 mg阿托品，发现血压低于90 mmHg或降低幅度超过基础值的20%，立即注射1～2 μg去甲肾上腺素。术后48 h内均采用静脉自控镇痛泵进行术后镇痛，镇痛剂为15 mg地佐辛+50 μg舒芬太尼与100 ml生理盐水的混合液，背景速率2 ml/h，单次2 ml，锁定时间15 min。泵注期间巡视观察患者疼痛状况，若疼痛视觉模拟评分(VAS)>3分，追加氟比洛芬酯进行镇痛补救。

1.2.2 POCD评估：分别于术前2 d、术前3 d和术后7 d时，采用MMSE，从定向力(10分)、记忆力(3分)、计算和注意力(5分)、回忆能力(3分)、语言能力(9分)5个维度，评估患者认知功能，评分越低，相应认知功能越差，术后评分较术前下降2分及以上，判断为POCD[8]。依据术后是否发生POCD将入选患者分为非POCD组和POCD组。

1.3 观察指标

1.3.1 脑氧供-需指标检测： 分别留取患者麻醉诱导前、手术开始20 min和出麻醉苏醒室时桡动脉和颈静脉血样各2 ml，雅培便携式血气分析仪 i-stat300G进行血气分析，包括桡动脉血氧饱和度(Radial arterial oxygen saturation，SaO2)、桡动脉血氧分压(Radial arterial oxygen pressure，PaO2)、颈内静脉球血氧饱和度(Jugular vein oxygen saturation，SjvO2)、颈内静脉球血氧分压(Jugular blood pressure，PjvO2)、血红蛋白(Hemoglobin，Hb)，依据Fick公式[9]，计算BAOD，即BAOD=脑氧代谢率(Cerebral metabolic rate of oxygen，CMRO2)/CBF=[1.34×Hb×(SaO2-SjvO2)+0.031×(PaO2-PjvO2)]×CBF，(正常值45～90 ml/L)。

1.3.2 临床资料：统计非POCD组和POCD组人口数、术后情况等一般资料，包括男/女、年龄、体重、文化水平、ASA分级、手术部位、术前MMSE评分、手术时间、麻醉时间、术中失血量、术后24 h VAS评分、术后疼痛补救例数和围术期BAOD。

2 结 果

2.1 术后POCD发生情况和其一般资料比较 83例患者术后7 d内有23例发生POCD，POCD患病率27.71%。非POCD组和POCD组患者男/女、体重、ASA分级、手术部位(左/右)、术前MMSE评分、手术时间、麻醉时间、术中失血量、麻醉诱导前BAOD和出麻醉恢复室时BAOD间比较差异无统计学意义(均P>0.05)，但POCD组患者平均年龄、受教育水平小学及以下、丙泊酚用量、瑞芬太尼用量、术后24 h疼痛评分、术后镇痛补救比例和手术开始20 min时的BAOD均明显大于非POCD组(均P<0.05)。见表1。

表1 术后POCD发生情况和其一般资料比较

续 表

2.2 影响患者POCD发生的危险因素分析 见表2。以是否出现POCD为因变量Y(赋值：无=0，有=1)，结果2.1中存在统计学意义的项目为自变量X(赋值：文化水平：初中及以上=0，小学及以下=1；镇痛补救：无=0，是=1，其余计量资料原始数据直接带入)进行二元Logistic回归分析，结果显示，患者年龄、丙泊酚用量、瑞芬太尼用量和手术开始20 min时BAOD水平均是POCD发生的危险因素(均P<0.05)。

表2 影响POCD发生的危险因素分析

2.3 BAOD预测POCD的效能分析 见图1。ROC曲线分析显示，患者术中BAOD水平对于POCD发生具有一定预测价值(AUC=0.701,95%CI:0.571～0.831)，当其术中水平为56.5 ml/L时，预测POCD的灵敏度和特异度分别为69.6%和75.0%。

图1 BAOD预测POCD的ROC曲线

3 讨 论

POCD是老年患者中患病率较高的术后并发症。梅奥诊所一项研究证实，老年患者认知功能损伤与其近期所承受的麻醉手术有关[10]。本研究纳入83例全麻手术患者术后7 d内POCD发生率27.71%，与文献报道老年患者POCD患病率25%～40%的范围相符[11]。证实，老年全麻髋关节置换术患者存在较高POCD发生风险，应引起临床广泛关注。

目前，虽然目前关于POCD发生机制尚未明确，但仍有较多假设，例如，术中脑灌注不足和(或)氧合不足所致脑缺血缺氧[12]、麻醉药物对神经元的毒性反应[13]等。有研究显示，与记忆有关的海马组织对脑组织的一过性缺氧极为敏感，在慢阻肺、心脏骤停等脑缺氧性病理情况下，均会出现认知功能损伤[14]。髋关节置换术是手术外科中出血量较大术式，且患者多为老年人群，患者术中血流动力学常规出现较大幅度波动，影响脑血氧供应和代谢，导致脑血流量下降，脑供氧减少和代谢水平失衡[15]，脑组织对缺血缺氧环境的敏感性增强，对缺血缺氧环境的耐受性变差[16-17]。BAOD是反应CBF和脑氧耗相对关系，即脑组织氧供需平衡的重要指标，其值增加，表示CERO2增加，CBF相对脑氧耗不足；其值降低，表示脑氧摄取率减少，CBF相对脑耗氧有剩余[7]。脑供氧减少或氧代谢加快时，BAOD增大，表明此刻状态下脑供氧无法满足葡萄糖的有氧代谢，脑组织会进行无氧性糖酵解反应，导致机体乳酸堆积[18]。相关研究指出，外科手术操作中可通过选择麻醉方案或麻醉药物来改变老年患者脑氧代谢，从而与预防减少POCD发生[19-20]。自脑组织回流的血液最先进入颈静脉球，经由此处流入腔静脉进行物质和氧的循环交换，故临床可通过采集颈静脉球血样和桡动脉血氧，计算BAOD。本研究中麻醉诱导前和出麻醉恢复室时POCD组和非POCD组患者的BAOD水平间比较差异并无统计学意义，但手术开始20 min时，POCD组BAOD水平明显高于对照组。提示，相对非POCD组，POCD组患者在髋关节置换手术开始后脑氧摄取率高，脑血量相对脑氧耗不足。危险因素和ROC曲线分析显示，手术开始20 min时BAOD水平是全麻老年髋关节置换术患者POCD发生的危险因素之一，且对POCD发生具有一定预测价值，该结果与吴萧林等[9]在老年非心脏手术患者针对POCD发生分析中所得结果相吻合。

综上所述，全麻老年髋关节置换术患者术中BAOD水平是POCD发生的危险因素之一，对POCD发生具有一定预测价值。