血清皮質醇水平與老年全髖關節置換患者圍術期神經認知紊亂的關系

胡靜，王群，張棟斌

1 山東省立第三醫院麻醉科，濟南250031；2 山東中醫藥大學附屬醫院麻醉科

圍術期神經認知紊亂（PND）是指術前無精神障礙的患者行手術治療，因手術、麻醉等多種因素的綜合作用，術后出現大腦功能紊亂，常見癥狀為意識、記憶、認知、定向等功能障礙［1-2］。PND 發生可能與高齡、患者基礎疾病及合并癥、大腦功能狀態、手術時長、術中用藥及術后并發癥等因素有關［3-5］。既往研究表明，皮質醇可能參與了阿爾茨海默病和輕度認知障礙的病理過程［6］。本研究選取在靜吸復合麻醉下行全髖關節置換術后老年患者90 例，觀察其PND 發生情況，同時檢測其圍術期血清皮質醇水平，以探討PND發生與血清皮質醇水平的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2019年1月—2020年12月在山東省立第三醫院全身麻醉下行全髖關節置換術患者90例，男43例、女47例，年齡65～85歲，ASA分級Ⅰ～Ⅱ級。納入標準：①無高血壓、糖尿病、腦血管病史；②無神經精神系統疾病及服用相應藥物史，無嚴重內環境紊亂；③均為漢族，初中以上學歷，能配合完成量表測試。排除標準：①術前簡易精神狀態量表（MMSE）評分＜27分；②受教育年限≤7年；③術前肝腎功能異常；④有神經系統或精神疾病史或有相關用藥史；⑤有聽力障礙、嚴重視力疾病等而影響交流；⑥有酗酒史；⑦有藥物依賴史；⑧手術時長≥4 h，術中出血量≥800 mL；⑨手術期間使用抗精神病類藥物。患者均知情同意；本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 麻醉方法 患者術前均常規禁飲、禁食，入手術室后測量血壓、心率、脈搏血氧飽和度，開放靜脈通路。面罩吸入純氧5 min 后進行麻醉誘導和氣管插管，用芬太尼5 μg/kg、丙泊酚2 mg/kg、順式阿曲庫銨0.2 mg/kg 行麻醉誘導。在氣管插管成功后連接呼吸機，并設定呼吸參數：潮氣量8～10 mL/kg，呼吸頻率9～12 次/分，使呼吸末二氧化碳分壓（PET-CO2）維持 35～45 mmHg。術中 使用丙 泊酚 3～4 mg/（kg·h）、瑞芬太尼 0.05～1 μg/（kg·min）維持麻醉深度，并根據術中情況間斷靜脈注射順式阿曲庫銨維持所需的肌松狀態。術中維持心率在基礎值 ± 20%，血壓（包括SBP、DBP）維持在基礎值 ±15%，脈搏血氧飽和度（SpO2）維持在95%以上。術中連續監測HR、SBP、DBP、脈搏血氧飽和度（SpO2）、呼氣末二氧化碳濃度（PETCO2）和腦電雙頻指數（BIS）值，使BIS值維持在40～60，并根據BIS值調節術中麻醉用藥。

1.3 認知功能評價及PND診斷 所有患者分別于術前1 d及術后1、2、7 d應用簡易精神狀態量表（MMSE）評價認知功能，MMSE評分0～18分為重度認知障礙，19～23 分為中度認知障礙，24～26 分為輕度認知障礙，27～30分為認知功能正常。MMSE評分＜27分定義為PND，并將患者分為PND組和非PND組。

1.4 血清皮質醇水平檢測 分別于術前1 d及術后1、2、7 d 清晨 8：00 抽取患者外周靜脈血 3 mL，加入抗凝管后混勻。血樣采用常溫低速離心后，取血清1 mL 放置-20 ℃冰箱冷凍保存。用ELISA 法檢測血清皮質醇水平。

1.5 統計學方法 采用SPSS22.0 統計軟件。符合正態分布計量資料以表示，組間比較采用重復測量方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗；用Pearson 線性相關分析血清皮質醇水平與MMSE 評分的關系。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 PND 發生情況及兩組臨床特點 術后7 d，患者均完成認知功能評定，其中PND 組31 例、非PND組59例。PND組男14例、女17例，年齡（70.1±5.5）歲，BMI（27.2 ± 5.9）kg/m2；非 PND 組男 27 例、女 32例，年齡（69.5±5.3）歲，BMI（27.4±5.3）kg/m2。兩組年齡、性別、BMI 比較差異均無統計學意義（P均＞0.05）。兩組術中 SBP、DBP、SpO2、PETCO2以及手術時間、術中失血量、丙泊酚用量比較差異均無統計學意義（P均＞0.05）。見表1。

表1 兩組手術相關指標（）

表1 兩組手術相關指標（）

組別PND組非PND組n 31 59 SBP（mmHg）129.5±9.5 133.4±10.3 DBP（mmHg）67.7±5.9 69.9±5.4 SpO2（%）96.6±13.3 96.8±15.7 PETCO2（mmHg）37.5±3.2 38.2±4.1手術時間（min）78.1±17.6 81.5±14.6術中失血量（mL）510±56 529±60丙泊酚用量（mg）233.4±15.3 256.2±14.7

2.2 兩組圍術期MMSE評分比較 見表2。

表2 兩組圍術期MMSE評分比較（分，）

表2 兩組圍術期MMSE評分比較（分，）

注：與非PND組同時間點比較，*P＜0.05。

組別n MMSE評分術后1 d 22.2±1.7*27.7±1.4術后2 d 23.6±1.3*27.8±1.2術后7 d 24.2±1.0*28.0±1.4術前1 d 28.2±1.2 28.7±1.1 PND組非PND組31 59

2.3 兩組圍術期血清皮質醇水平比較 見表3。

表3 兩組圍術期血清皮質醇水平比較（nmol/L，）

表3 兩組圍術期血清皮質醇水平比較（nmol/L，）

注：與同組術前1 d比較，*P＜0.05；與非PND組同時間點比較，#P＜0.05。

組別PND組非PND組血清皮質醇術后7 d 346.19±104.23*#289.37± 78.62*n 術后1 d 389.26±120.32*#337.66±110.57*術前1 d 301.86±117.21 297.93±110.31術后2 d 374.32±105.82*#315.79± 96.12*31 59

2.4 90 例圍術期血清皮質醇水平與MMSE 評分的關系 Pearson 線性相關分析結果顯示，患者血清皮質醇水平與MMSE 評分呈負相關（r=-0.671，P＜0.05）。

3 討論

PND 主要表現為患者經麻醉或手術治療后出現認知功能、注意力、記憶力損傷以及社交能力降低，這些癥狀在術后可持續數天、數月甚至數年［7］。MMSE 評分能有效反映患者的認知情況，MMSE 評分＜27 分定義為PND。結果顯示，兩組術前1 d 血清皮質醇水平比較無統計學差異；與術前1 d 比較，兩組術后1、2、7 d 血清皮質醇水平均明顯升高；非PND 組患者術后1、2、7 d 血清皮質醇水平低于PND組；血清皮質醇水平與MMSE 評分呈負相關。提示靜吸復合麻醉下行全髖關節置換術后老年患者發生PND與圍術期血清皮質醇水平升高有一定關系。

目前，高齡是導致PND 的唯一明確因素。老年患者手術后易發生PND 與其組織器官功能衰退、合并較多基礎疾病、對麻醉或手術的耐受降低有關［8］。此外，應激反應、創傷、血壓波動、麻醉藥物及術中出血量等也可能是導致PND 的因素。研究表明，丙泊酚的用量越大，術后PND的發生率也就越高［9］；這可能與丙泊酚抑制乙酰膽堿誘導的某些神經元煙堿受體興奮有關。也有研究表明，術中失血量越多，手術時間越長，患者術后認知功能越差，PND 的發生率高且程度較重。全髖關節置換手術創傷較大，術中出血多。大量失血可使患者大腦的氧化應激反應增加，引起慢性腦灌注不足及炎癥性神經退行性病變，同時使腦白質疾病進展加快，導致患者PND 的發生。但是，本研究顯示兩組年齡、血壓、手術時間以及術中失血量、丙泊酚用量比較差異均無統計學意義，此結果可能與研究樣本小及觀察時間較短有關。

研究表明，手術會導致機體產生強烈的應激反應，促進血清皮質醇和炎性因子的大量釋放，從而造成機體免疫系統的過度激活。老年人微血管內皮細胞老化，大腦和其他重要臟器對血清皮質醇和炎性因子水平的變化更敏感，炎癥的影響更易出現功能異常［10-11］。衰老本身使機體長期處于低水平的慢性炎癥狀態，一旦外界刺激觸發免疫系統，就可導致機體發生急性全身性炎癥反應，其中神經系統的炎癥反應易導致PND 的發生。全髖關節置換術是對患者的強烈刺激，可引起機體產生應激反應，表現為血清皮質醇、血糖等應激因子水平升高；不斷升高的血糖會進一步加重腦部血管的損傷，導致腦部血管對皮質醇的清除能力降低，而較高濃度的皮質醇又會進一步加重中樞神經的損傷［12］。動物實驗發現，在PND 大鼠的前額葉皮質、下丘腦和海馬等廣泛腦區的糖皮質激素受體（GR）的表達減少，從而使得在應激時GR 對皮質醇應答低下，出現反饋性地增加皮質醇分泌增多的現象［13］。此結果進一步闡明了PND 患者血液中皮質醇濃度升高及其二者相互影響的可能機制。近年來還有研究顯示，圍術期應用非甾體類抗炎鎮痛藥減輕應激反應，降低血清皮質醇、血糖等應激因子水平，可減少患者術后PND 的發生［14］。提示早期檢測血清皮質醇水平并采取臨床干預，降低應激反應可能對老年患者術后預防PND的發生具有一定作用。