右美托咪定對老年髖關節置換患者術后應激反應和短期認知功能的影響

張在斌，楊進國，曾文強，散小虎，朱 輝

右美托咪定對老年髖關節置換患者術后應激反應和短期認知功能的影響

張在斌，楊進國，曾文強，散小虎，朱 輝*

目的 研究右美托咪定對老年髖關節置換患者術后短時間內認知功能和炎癥細胞因子的影響。方法 選取我院2014年6月至2016年1月收治的72例老年髖關節置換手術患者，采用隨機數字法將其分為對照組和觀察組，每組36例，手術麻醉誘導前，給予觀察組患者靜脈滴注右美托咪定治療，對照組患者靜脈滴注等容量生理鹽水作為對照。比較兩組患者的認知功能變化、鎮靜評分、炎癥細胞因子水平、血清S100β蛋白水平等指標變化。結果 對照組術后1、3、7 d的簡易精神量表(MMSE)評分均明顯低于術前1 d和觀察組(P<0.01)；觀察組T1～T5時的Ramsay鎮靜評分均明顯高于T0時和對照組(P<0.05)；對照組T2～T5時的IL-6、IL-1β、TNF-α水平均明顯高于T0、T1時及觀察組(P<0.01)，T1、T2時兩組血清S100β蛋白水平達到最高值，與T0時比較差異有統計學意義(P<0.05)，且觀察組明顯低于對照組(P<0.05)。結論 右美托咪定能明顯降低老年患者髖關節置換術后認知功能障礙的發生率，可避免產生不良情緒，同時降低炎癥細胞因子及血清S100β蛋白水平，減輕炎癥反應，其療效顯著且安全性高，值得在臨床中推廣。

右美托咪定；老年髖關節置換；應激反應；短期認知功能

0 引言

老年患者由于骨質退化疏松，常發生骨關節病。髖關節置換手術是常見的骨科手術，主要治療骨性關節炎、股骨頭壞死、股骨骨折、風濕性關節炎及良惡性骨肉瘤等疾病[1]。由于手術對患者創傷較大且術后康復時間較長，常有術后并發癥發生，其中，術后認知功能障礙(POCD)是老年髖關節置換術患者最常見的并發癥[2]。臨床研究發現，老年手術患者術后認知功能障礙發生率達5.0%～15.0%，其在老年人群中高達16.0%～60.0%[3]，嚴重影響患者的生活質量、術后預后質量、醫療費用及死亡率[4]。右美托咪定作為一種新型的α2腎上腺素能受體激動劑，能降低患者中樞腎上腺素、去甲腎上腺素水平[5]，抑制中樞及外周交感神經，具有鎮靜、催眠、鎮痛、抗焦慮等作用，且在動物及人體試驗中對神經功能也具有保護作用[6]，本研究采用右美托咪定治療老年髖關節置換術患者，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2014年6月至2016年1月收治的老年髖關節置換手術患者72例。納入標準[7]：①所有患者年齡在65～80歲之間；②所有患者身體質量指數(BMI)在20～25 kg/m2之間；③美國麻醉醫師協會(ASA)分級在Ⅱ/Ⅲ級；④患者無明顯心腦肺等重要器官組織病變；⑤患者無高血壓或糖尿病病史；⑥所有患者均自愿參與本研究并簽署知情同意書。排除標準：①老年癡呆癥或MMSE評分<24分患者；②患有精神類疾病或具有精神疾病家族史者；③合并有其他能引起認知功能障礙疾病，如高血壓、糖尿病及各種顱內病變；④具有長期吸煙嗜酒愛好或是長期服用精神活性藥物患者；⑤并發有嚴重的肝腎功能及心腦血管、呼吸系統疾病患者；⑥語言表達溝通能力、聽力視力嚴重障礙患者；⑦有癲癇病史或帕金森病患者。所有患者采用隨機數字法分為對照組和觀察組，每組36例，對照組男19例，女17例，觀察組男18例，女18例。兩組患者在性別、年齡、ASA分級、BMI、心率、受教育年限、平均動脈壓、手術時間、術中出血量等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。本研究經院內倫理委員會批準。

表1 兩組患者一般資料比較(例)

1.2 麻醉方法 所有患者術前8 h給予禁食，術前4 h禁飲，兩組患者進入手術室后建立右上肢靜脈通路，同時進行面罩吸氧，給予靜脈滴注復方林格液，所有患者均連接Phillip心電監護儀檢測患者舒張壓、收縮壓、心率、血氧飽和度及呼吸頻率等常規生命指標，所有患者均進行腰-硬聯合阻滯麻醉，麻醉位置為L2-3，給予患者蛛網膜下腔注射腦脊液稀釋后的1.5 mL 0.25%羅哌卡因，持續注射30 s，麻醉平面控制在患者的T8～T10之間，當麻醉平面出現不足時給予硬膜外麻醉補充。麻醉完成后，給予觀察組患者右美托咪定治療，采用微量泵泵入給藥，將右美托咪定與生理鹽水混合配制為48 mL濃度為4 g/mL，以0.4 g/(kg·h)速度勻速靜脈輸入10 min，隨后將注射速度調整為0.2 g/(kg·h)繼續給藥，對照組患者給予相同劑量生理鹽水靜脈滴注。

1.3 觀察指標 ①采用簡易精神狀態量表(MMSE)對比兩組患者術前1 d及術后1、3、7 d的認知功能變化；②比較兩組患者術前及術后不同時間段Ramsay鎮靜評分；③比較兩組患者術前及術后不同時間段炎癥細胞因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)水平；④比較兩組患者術前及術后不同時間段血清S100β蛋白水平變化；⑤比較兩組患者呼吸恢復時間、睜眼時間、拔管時間及譫妄發生率。

1.4 評定標準

1.4.1 認知功能評定 采用MMSE評價兩組術前1 d及術后1、3、7 d的認知功能變化，以術后評分<術前1分以上確診出現術后認知功能障礙。

1.4.2 血清S100β蛋白檢測[8]在術前(T0)、手術完成時(T1)、手術完成后6 h(T2)、手術完成后1 d(T3)抽取患者靜脈血3 mL，進行血樣離心，取上清液置于-20 ℃低溫保存，采用酶聯免疫吸附法對上清液進行檢測，測定血清S100β蛋白濃度。

1.4.3 炎癥細胞因子檢測[9]采用美國進口FAMIER-150型全自動酶標分析系統，采用ELISA法測定患者血清IL-6、IL-1β、TNF-α，分別于患者麻醉前(T0)、靜脈注射右美托咪定后10 min(T1)、切皮時(T2)、擴張脊髓時(T2)、手術完成時(T4)、手術完成后1 h(T5)時，采集患者頸內靜脈血2 mL，以4 000 r/min離心10 min，取血清置于-80 ℃冰箱保存待測，檢測步驟嚴格按照說明進行。

1.4.4 Ramsay鎮靜評分[10]分別于T0～T5時對患者進行Ramsay評分，1分：不安靜狀態；2分：安靜狀態；3分：嗜睡但神志清醒；4分：睡眠狀態但可喚醒；5分：反應遲鈍，意識模糊；6分：嗜睡狀態不能喚醒。

1.5 統計學方法 采用SPSS 19.0軟件進行統計分析，計數資料比較采用χ2檢驗，計量資料比較采用t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術前后不同時間MMSE評分和POCD發生率比較 兩組患者術前1 d MMSE評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后1、3、7 d，觀察組患者的MMSE評分明顯高于對照組(P<0.01)，對照組術后1、3、7 d的MMSE評分均明顯低于術前1 d(P<0.01)，觀察組患者POCD發生率明顯低于對照組(χ2=8.74,P<0.01)。見表2。

2.2 兩組患者手術前后不同時間段Ramsay鎮靜評分比較 觀察組患者在T1～T5時的Ramsay鎮靜評分均明顯高于T0時(P<0.01)，同時明顯高于對照組(P<0.05)；對照組患者T1、T2、T5時的Ramsay鎮靜評分與T0時比較差異無統計學意義(P>0.05)，但在T3及T4時的Ramsay鎮靜評分明顯低于T0時(P<0.05)。見表3。

2.3 兩組患者手術前后炎癥細胞因子水平比較 兩組患者在T0、T1時的IL-6、IL-1β、TNF-α水平比較差異無統計學意義(P>0.05)，對照組患者在T2～T5時的IL-6、IL-1β、TNF-α水平均明顯高于T0、T1時(P<0.01)，觀察組患者在T2～T5時的IL-6、IL-1β、TNF-α水平均明顯低于對照組(P<0.01)。見表4。

2.4 兩組患者手術前后各時期血清S100β蛋白水平比較 兩組患者在T1、T2時的血清S100β蛋白水平達到最高值，均明顯高于T0時(P<0.05)，且觀察組更低(P<0.05)；T3時兩組患者的血清S100β蛋白水平均明顯下降，與T0時比較差異無統計學意義(P>0.05)，兩組組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表5。

表2 兩組患者手術前后不同時間MMSE評分和POCD發生率比較

注：*與術前1 d比較，P<0.05

表3 兩組患者手術前后不同時間段Ramsay鎮靜評分比較

注：*與T0時比較，P<0.05

表4 兩組患者手術前后炎癥細胞因子水平比較

注：*與T0時比較，P<0.05；#與對照組比較，P<0.05

表5 兩組患者手術前后各時期血清S100β蛋白水平比較

注：*與T0時比較，P<0.05

2.5 兩組患者術后康復情況比較 兩組患者的呼吸恢復時間、睜眼時間、拔管時間比較，差異無統計學意義(P>0.05)，觀察組患者譫妄發生率明顯低于對照組(P<0.05)。見表6。

表6 兩組患者術后康復情況比較

3 討論

髖關節置換術術后認知功能障礙給患者及家庭帶來嚴重負擔。目前研究發現,其原因與手術對機體產生應激反應可激活體內免疫系統，造成機體外周及中樞神經的炎性反應有關。高濃度炎癥因子可對神經細胞產生毒性作用，造成神經系統廣泛退行性病變，最終導致認知功能障礙[11]。IL-6、IL-1β、TNF-α是具有廣泛活性的炎癥細胞因子，可穿過血腦屏障，高濃度可增加細胞通透性引起組織水腫，影響正常神經突觸傳導，引發中樞神經系統炎癥反應[12]。海馬區高濃度IL-1β可降低突觸的可塑性，導致長時程增強位點紊亂，引起學習及記憶功能受損。IL-1β、TNF-α可刺激患者大腦內除神經元以外的細胞引起肌動蛋白再生，引起神經退行性變化發生。國外關于老年全髖關節置換術術后外周血IL-6、IL-1β、TNF-α水平變化發現，術后1～3 d，患者外周血IL-6、IL-1β、TNF-α會出現顯著增加，且術后認知功能障礙患者外周血中IL-6、IL-1β、TNF-α水平顯著高于未發生者，結果證實，術后認知功能障礙與外周血炎癥細胞因子存在明顯相關性。

S100β蛋白是一種存在于星狀細胞及施萬細胞等神經細胞中的酸性Ca2+結合蛋白，是神經膠質細胞中的標記蛋白[13]。研究發現，早期腦損傷過程中，S100β蛋白可通過損傷的血腦屏障進入外周血液中，引起S100β蛋白升高，常作為鑒別中樞神經系統損傷的特異性生化指標。其水平增加提示中樞神經系統可能受到損傷，國外研究發現，外周血S100β蛋白水平可作為評價高創手術術后認知功能障礙的發生率、病情程度及結果指標[14]。右美托咪定是咪唑類衍生物藥物，同時屬于美托咪定的右旋異構體，具有高度選擇性的α2腎上腺素受體激動劑[15]，其主要在藍斑核發揮作用。藍斑核是大腦產生鎮定抗焦慮的主要部位，可刺激突觸前膜α2受體，抑制腎上腺素分泌，從而抑制中樞及外周交感神經活性，還可阻斷機體痛覺傳導，具有良好的鎮靜、鎮痛及抗焦慮作用。研究發現，其還具有血流動力學穩定性高、呼吸作用抑制輕等優點。本研究采用右美托咪定治療，結果顯示，觀察組在各時間的Ramsay鎮靜評分均明顯高于T0時和對照組。同時，關于對心臟、大血管及髖關節置換手術的研究顯示，術前服用右美托咪定相比丙泊酚和咪唑安定，能降低術后認知功能障礙發生率。本研究結果也證實，術后1、3、7 d，觀察組的MMSE評分均明顯高于對照組(P<0.01)，同時術后認知功能障礙發生率更低(P<0.05)。兩組患者在T1、T2時的血清S100β蛋白水平達到最高值，且均明顯高于T0時(P<0.05)，而觀察組低于對照組(P<0.05)；在T3時，兩組S100β蛋白水平均明顯下降，且與T0時比較差異無統計學意義(P>0.05)，兩組間比較差異亦無統計學意義(P>0.05)，證實其對神經功能的保護作用。右美托咪定還能抑制去交感神經，降低手術的應激反應，減少機體炎癥細胞因子產生，保護神經功能。本研究表明，對照組T2～T5時的IL-6、IL-1β、TNF-α水平均明顯高于T0、T1時(P<0.01)，觀察組T2～T5時的IL-6、IL-1β、TNF-α水平均明顯低于對照組(P<0.01)，表明右美托咪定能有效保護老年髖關節置換術患者的神經功能。

綜上所述，采用右美托咪定治療可明顯改善老年髖關節置換患者術后認知功能，減少術后患者POCD的發生，能有效保證患者的情緒穩定，同時，降低患者炎癥細胞因子及血清S100β蛋白水平，有助于控制炎癥發生，具有較高的治療安全性，值得在臨床推廣。

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Effect of dexmedetomidine on stress response and short-term cognitive function in elderly patients undergoing hip joint replacement surgery

ZHANG Zai-bin,YANG Jin-guo,ZENG Wen-qiang,SAN Xiao-hu,ZHU Hui*

(Department of Anesthesiology,Dongfeng Hospital,Hubei University of Medicine,Shiyan 442008,China)

Objective To study the influence of dexmedetomidine on stress response and short-term cognitive function in elderly patients undergoing hip joint replacement surgery.Methods Totally 72 patients with hip replacement who were admitted to our hospital from June 2014 to January 2016 were selected.They were randomly divided into observation group and in control group,36 cases in each group.Before induction of anesthesia,observation group was given intravenous infusion of dexmedetomidine,while control group received equal volume of saline intravenously as a control.The cognitive function,sedation scores,changes in inflammatory cytokine levels and serum protein S100β of the two groups were compared.Results The MMSE scores of control group at 1,3,7 d after surgery were significantly lower than those at 1 d before surgery and observation group(P<0.01);the Ramsay sedation score of patients in observation group at T1～T5was obviously higher than that at T0and control group (P<0.05).The IL-6,IL-1β and TNF-α levels of control group at T2～T5were higher than those at T0and T2and in control group (P<0.01).The serum S100β protein levels were the highest at T1and T2in each group,which were higher than that at T0(P<0.05),and the levels in observation group was obviously lower than those of control group (P<0.05).Conclusion Dexmedetomidine can significantly reduce the incidence of cognitive dysfunction and prevent the occurrence of negative emotions,mean while,it can reduce the inflammatory cytokines and serum S100β protein levels,and alleviate the inflammatory rection of elderly patients after hip replacement surgery with obvious curative effect and high safety,it is worthy of clinical promotion.

Dexmedetomidine;Elderly hip replacement;Stress response;Short-term cognitive function

2016-05-24

湖北醫藥學院附屬東風醫院麻醉科，湖北 十堰 442000

湖北省教育廳青年基金項目(Q20122404)；湖北省科技廳自然科學基金項目(2012FFC004)

10.14053/j.cnki.ppcr.201701010

*通信作者