不同的麻醉方法對老年患者大腦氧飽和度的影響

黎 環 (青海省人民醫院麻醉科，青海 西寧 810007)

對于接受經尿道前列腺切除術(TURP)的老年患者來說，其各臟器的生理儲備有限，并有大量的并發癥(糖尿病、高血壓、冠心病等)，在手術過程中大腦氧飽和度(rSO2)降低更易引起老年患者術后認知能力下降，所以不同麻醉方法對區域性rSO2的影響是一個重要的問題。Atallah等〔1〕報道有超過60%的老年患者在椎管內麻醉過程中大腦氧合作用都會受損，而Nishikawa等〔2〕提出即使是高平面的椎管阻滯也不會對rSO2造成明顯的變化。Hoppenstein等〔3〕比較了全身和椎管內麻醉對于老年患者額葉rSO2的影響后指出rSO2與麻醉方法無關。本研究比較三種常用的麻醉方法——全身麻醉(GA)、椎管內麻醉(SA)、椎管內麻醉結合咪達唑侖鎮靜(SA+S)對接受TURP的老年患者術中rSO2變化的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2010年3月至2012年3月由于良性前列腺增生而在我院泌尿外科接受選擇性TURP的老年患者87例，納入標準為：年齡65～75歲，美國麻醉師協會(ASA)身體狀況為Ⅰ或Ⅱ級。排除標準為：有凝血功能障礙，對于已知任何麻醉劑過敏，智力障礙患者或有腦血管或頸動脈疾病病史，有惡性腫瘤或者嚴重的臟器功能不全。研究經過我院的道德委員會批準，并且獲得書面知情同意。

1.2 研究方法 隨機分為GA組30例，SA組28例，SA+S組29例。見表1。到達手術室后開始進行常規監測，包括無創血壓、心電圖，、用脈搏血氧儀檢測周圍氧飽和度(SpO2)，使用紅外光譜(NIRS)檢測區域性rSO2〔4〕。這種方法通過檢測近紅外吸光度的差異，而評估血紅蛋白的區域性氧飽和度并反映腦組織需氧和耗氧之間的平衡 (INVOS 5100;Somanetics，Troy，MI，USA)。試驗期間每5 min記錄一次這些參數，將低于基礎術前水平的rSO2值記錄下來。在GA組，麻醉方法為靜脈注射芬太尼1 μg/kg和硫賁妥鈉5 mg/kg，并通過七氟烷和氧氣中50%的氮氧化物來維持麻醉狀態。靜脈注射阿曲庫銨進行氣管插管及術中肌肉放松。對患者進行機械通氣，維持呼氣末二氧化碳分壓(ETCO2)為30～40 mmHg。根據臨床表現和手術中血流動力學反應來〔包括心率(HR)和平均動脈壓(MAP)〕調整七氟烷的濃度，以維持足夠的麻醉深度。

SA組和SA+S組患者處于側臥位，使用23號Quinke針在L3/4間隙進行硬腦膜穿刺。在引流出腦脊液后，鞘內注射2.0 ml的0.5%的布比卡因(10 mg)。然后患者改為仰臥位后，使用25號皮下注射針在中胸線每2 min檢測一次麻醉的平面，直到4個連續的測試麻醉平面固定為止。SA+S組在椎管內麻醉的基礎上加后靜脈注射咪達唑侖0.5 mg/kg。手術中不使用阿片類藥物。使用鼻導管給接受椎管內麻醉的患者供氧。如果SpO2降到95%以下，則鼓勵患者進行深呼吸。當SpO2降到90%以下時對患者采用面罩正壓通氣。在麻醉前和手術結束后，通過動脈血氣分析對所有患者進行評估，檢測動脈血紅蛋白，動脈氧分壓(PaO2)，氧飽和度(SaO2)以及氧含量。如果心率＜50次/min或收縮壓比基礎水平下降超過20%，進行阿托品和麻黃堿推注。患者在術后2 d內接受神經系統檢查，并記錄所有的不良反應。最大神經阻斷平面的中位數(范圍)SA組為T8(T6～T10)，SA+S組為T7(T6～T9)。三組患者在手術中使用麻黃堿或阿托品的人數相近。

1.3 觀察指標 該試驗的主要結果是rSO2降到低于術前基礎水平和術中rSO2改變的頻率。次要結果包括血流動力學參數(如 HR，MAP，功能性 SpO2，血氣分析，血紅蛋白，PaO2，SaO2以及氧含量)。

1.4 統計學處理 使用 SPSS13.0(SPSS，Chicago，IL，USA)進行統計學分析，Shapiro-Wilk檢驗驗證數據的正態性分布，雙側方差分析(ANOVA)分析各組患者的特征和術中變量。在Dunn多重比較后，使用Kruskal-Wallis檢驗比較組間非參數變量的差異。使用χ2檢驗或 Fisher精確檢驗比較分類數據。使用線性回歸分析鑒定與rSO2降低相關的變量。

2 結果

2.1 各組rSO2比較 三組患者術前基礎rSO2均正常，且三組間沒有差異。術中SA和SA+S組rSO2降到基礎水平以下明顯多于GA組。另外，SA+S組降到基礎水平50%以下的比例要高于其他組。在手術中，GA組比其他兩組rSO2高(表2，圖1)。

2.2 三組患者血流動力學及呼吸參數變化 三組病例的基礎MAP和HR相似(圖2)。在麻醉后5～10 min內GA組的MAP和HR低于SA或SA+S組，但之后三組數值相似。三組中SpO2的基礎水平相似 (圖3)。GA組術中SpO2比其他兩組要高。在麻醉后10 min，SA+S組的SpO2降到基礎水平以下，并且在手術中一直低于SA和GA兩組。其中SA+S組中SpO2＜95%的患者數明顯高于兩組其他二組(P=0.012)，GA組沒有，SA組有2例(7.1%)，而SA+S組有10例(34.5%)。SA+S有2例(6.9%)SpO2＜90%，需要使用氧氣面罩進行短暫正壓通氣，而GA和SA組沒有這種情況。同時GA組術后PaO2、SaO2和O2含量顯著高于兩個椎管內麻醉組(表3)。

表1 三組患者基線人口學資料比較(s)

表1 三組患者基線人口學資料比較(s)

66.1±5.6 68.1±6.8 69.6±5.1體重(kg)69.6±9.2 68.6±6.5 65.8±7.6身高(cm)166.4±4.8 166.5±5.9 166.6±5.6手術時間(min)31.5±15.6 32.4±13.7 29.5±10.4切除的前列腺(g)52.0±18.6 44.3±17.2 43.1±14.9用藥劑量(ml)430.3±111.9 402.4±152.0 417.5±151.2灌注劑量(ml)4 760±2 761 4 557±2 472 4 825±1 556麻黃堿使用〔n(%)〕 3(10.0)5(17.9)3(10.3)阿托品使用〔n(%)〕 0 0 1(3.4)年齡(歲)

表2 三組患者術前和術中區域性rSO2比較(s)

表2 三組患者術前和術中區域性rSO2比較(s)

與GA組相比：1)P＜0.001;與SA組相比：2)P＜0.001，下表同

參數GA組(n=30)SA組(n=28)SA+S組(n=29)P 值左側基礎水平(%)68.6±4.8 69.3±4.4 66.7±6.1 ＞0.05＜基礎水平人數 10(33.3)26(92.9)1) 29(100.0)1) ＜0.001＜50%人數 0 1(3.6%)9(31.0%)1)2) ＜0.001右側基礎水平(%)69.5±4.2 68.9±4.4 67.6±6.4 ＞0.05＜基礎水平人數 16(53.3)25(89.3)1) 29(100.0)1) ＜0.001＜50%人數 0 0 8(27.6)1)2)＜0.001

圖1 各組區域性rSO2水平比較

在所有病例中，線性回歸分析揭示rSO2降低與SpO2降低(左半球：r2=0.078，P=0.009;右半球：r2=0.081，P=0.008)之間有顯著的相關性。但rSO2降低與MAP降低(左半球：r2=0.002，P=0.650;右半球：r2=0.007，P=0.434)，以及 rSO2降低與 HR降低 (左半球：r2=0.024，P=0.220;右半球：r2=0.022，P=0.150)之間沒有關系。在手術后2天內所有患者沒有出現相關的神經并發癥。

表3 三組患者血流動力學及呼吸參數變化(s)

表3 三組患者血流動力學及呼吸參數變化(s)

?

圖2 各組基礎和術中MAP和HR比較

圖3 各組基礎和術中功能性SpO2

3 討論

rSO2的變化主要反映了大腦氧供應和需求之間的平衡。rSO2受到年齡，心輸出量，腦血流量(CBF)，腦代謝率，動脈SpO2，ETCO2和血紅蛋白濃度的影響〔5〕。因此SA中一些因素會影響這一平衡。首先，SA誘導的低血壓可能使CBF降低。椎管內阻滯會導致藥物交感神經阻斷而引起的腿和腹部臟器血池增加，將血液從心臟轉移出來并降低左心室舒張末容積，心輸出量和MAP。心輸出量降低能通過交感神經介導的腦血管收縮對大腦再灌注產生直接影響，會改變大腦自身調節并誘導大腦再灌注〔6〕。在老年患者中能通過增加基礎交感神經系統活性和去甲腎上腺素濃度來加強大腦再灌注，但這一反應往往較弱且反應明顯低于年輕患者，所以當低于大腦自身調節的最低閾值時，基于大腦自身調節的生理現象，CBF的降低是通過MAP的變化實現的。我們發現由于當前試驗中椎管內麻醉患者的最大感覺神經阻斷水平最高只到T7、T8，因此MAP不能降到維持自身調節所必需的正常最低閾值。第二，在椎管內麻醉中大腦組織中可能出現氧含量降低和需氧量提高，由于在椎管內麻醉組中PaO2、SaO2、SpO2以及動脈氧含量較低，而老年手術患者術中rSO2值與SpO2呈正相關。所以rSO2明顯下降。同時SA具有鎮靜作用，通過檢測腦脊液中藥物的濃度揭示，這些藥物能直接影響大腦，并且由于缺少周圍器官的本體感覺輸入而降低向網狀激活系統的易化感覺輸入，許多接受高劑量SA的患者隨椎管內阻滯的進行，其警覺性降低，睡意更加頻繁、明顯，造成腦需氧量提高。而當SA合并咪達唑侖鎮靜時能進一步加重去老年患者氧的飽和作用，這是因為咪達唑侖是一種短效苯二氮〔7〕，具有有效的抗焦慮、遺忘、催眠、抗驚厥藥、骨骼肌松弛劑和鎮靜特性。GA組的rSO2比SA組更高，除了在控制性通氣中吸入氧濃度高(空氣中的50%)外，還在于在麻醉誘導過程中吸入性麻醉劑會降低大腦代謝需氧和耗氧量〔8〕。這些結果對于手術風險高的老年患者麻醉方法的選擇有重要的臨床意義。到目前為止，麻醉方法與術后并發癥和死亡率之間的關系還不清楚。由于缺少進一步對低于基礎水平的rSO2與臨床療效的關系的研究〔9〕，因而當前的試驗有局限性，我們在研究中也未對長期的神經并發癥進行隨訪調查。

1 Atallah MM，Hoeft A，El-Ghorouri MA，et al.Does spinal anesthesia affect cerebral oxygenation during transurethral prostatectomy〔J〕?Reg Anesth Pain Med，1998;23(3)：119-25.

2 Nishikawa K，Hagiwara R，Nakamura K，et al.The effects of the extent of spinal block on the BIS score and regional cerebral oxygen saturation in elderly patients：a prospective，randomized，and double-blinded study〔J〕.J Clin Monit Comput，2007;21(13)：109-14.

3 Hoppenstein D，Zohar E，Ramaty E，et al.The effects of general vs spinal anesthesia on frontal cerebral oxygen saturation in geriatric patients undergoing emergency surgical fixation of the neck of femur〔J〕.J Clin Anesth，2009;17(3)：431-8.

4 Casati A，Spreafico E，Putzu M，et al.New technology for noninvasive brain monitoring：continuous cerebral oximetry〔J〕.Minerva Anestesiol，2006;72(5)：605-25.

5 Olkkola KT，Ahonen J.Midazolam and other benzodiazepines〔J〕.Handb Exp Pharmacol，2008;34(4)：335-60.

6 Papadopoulos G，Karanikolas M，Liarmakopoulou A，et al.Baseline cerebral oximetry values in elderly patients with hip fractures：a prospective observational study〔J〕.Injury，2011;42(4)：1328-133.

7 Antognini JF，Jinks SL，Atherley R，et al.Spinal anaesthesia indirectly depresses cortical activity associated with electrical stimulation of the reticular formation〔J〕.Br J Anaesth，2009;91(16)：233-8.

8 Van Lieshout JJ，Wieling W，Karemaker JM，et al.Syncope，cerebral perfusion，and oxygenation〔J〕.J Appl Physiol，2010;94(3)：833-48.

9 Rooke GA，Freund PR，Jacobson AF.Hemodynamic response and change in organ blood volume during spinal anesthesia in elderly men with cardiac disease〔J〕.Anesth Analg，2009;85(2)：99-105.