遠端缺血預處理對老年患者局部腦氧飽和度和神經認知功能的影響

桂文虎 易夢瑤 張艷珂 王 云 趙志斌 陳 鶯

資料與方法

1.一般資料：選取2021年4～10月在徐州醫科大學附屬連云港醫院接受髖關節置換術的老年患者60例。按隨機數字表法分為對照組(C組，n=30)和RIPC組(R組，n=30)。患者納入標準：①年齡65～80歲；②ASA分級Ⅰ～ Ⅲ級；③BMI為18～30kg/m2；④心臟、肺、肝臟和腎臟功能未見明顯異常；⑤清楚了解并自愿參加本研究，簽署知情同意書。排除標準：①進行過心臟或者中樞神經系統手術的患者，或者左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)<50%；②外周血管疾病(尤其是鎖骨下動脈和上肢動脈狹窄或閉塞)或神經疾病影響上肢感覺功能；③存在神經認知功能障礙；④嚴重肝腎功能異常；⑤存在凝血功能異常；⑥中途退出實驗者。本研究通過筆者醫院醫學倫理學委員會批準(倫理審批號：KY-20210324001)。

2.麻醉方法：患者入室后常規監測脈搏、血氧飽和度、心電圖、血壓和雙頻譜指數(BIS)。麻醉誘導按靜脈注射1.5～2.5mg/kg丙泊酚(四川國瑞藥業，國藥準字H20030114，產品批號：21092513)、0.15～0.2mg/kg順式阿曲庫銨(江蘇恒瑞醫藥，國藥準字：H20183042，產品批號：210725BL)、0.3～0.5μg/kg舒芬太尼誘導(宜昌人福藥業，國藥準字：H20050580，產品批號：11A06081)麻醉，插管后在右側上肢綁上袖帶，按實驗分組進行處理。用4～10mg/(kg·h)丙泊酚和5μg/(kg·h)瑞芬太尼維持麻醉，保持BIS值為40～60。所有患者吸入60%氧空氣混合物，潮氣量為 6ml/kg。調節呼吸頻率，保持呼氣末PCO2在38～42mmHg。手術結束前30min給予舒芬太尼5μg，手術結束前5min停止丙泊酚輸注，手術結束時停止瑞芬太尼輸注。拔管后先送恢復室留觀，再回病房。

3.rScO2測定：麻醉中將腦氧飽和度監護儀(美國Somanetics公司, Invos 5100C)的近紅外光譜儀傳感器連接到患者前額的左右兩側，進行rScO2測定和記錄。術中如出現大腦去飽和(無論左側還是右側，rScO2值下降至基礎值的20% 以上并持續60s)，則記錄并及時進行處理，包括提高吸入氧濃度，使用血管活性藥物或者改變麻醉深度等。

4.RIPC：R組在麻醉誘導后即刻進行RIPC，將壓力袖套綁在右上肢，充氣至200mmHg以阻斷血液5min，然后放氣使血流再灌注5min，重復3次，共計30min。C組按同樣方法套上袖套，但不充氣。

5.觀察指標：記錄麻醉誘導之前(T0)、RIPC后即刻(T1)、手術開始后5min(T2)、手術開始后30min(T3)、拔管時(T4)的rScO2，并記錄術中腦去飽和的發生情況。計算低于基線值的80% 的rScO2曲線下面積(AUC rScO2<80% of baseline)和絕對值小于50% rScO2曲線下面積(AUC rScO2<50%)。神經認知功能障礙包括術后譫妄以及神經認知功能恢復延遲。術后24h采用譫妄評估量表(confusion assessment method,CAM)評估譫妄發生情況[4]。在術前1天、術后7天進行蒙特利爾認知評估表(Montreal Cognitive Assessment Scale,MoCA)評分以及評估神經認知功能恢復延遲發生率，用Z分法來判定術后是否發生神經認知恢復延遲[5]。收集術前，手術結束以及術后24h的血清，酶聯免疫吸附法測定檢測腦型脂肪酸結合蛋白(brain fatty acid binding protein, B-FABP)和神經元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)水平，檢測試劑盒購自南京建成生物工程有限公司。

結 果

1.一般情況比較：60例患者中，C組30例，R組30例，兩組在人口統計學資料和術中臨床資料比較，差異無統計學意義(P>0.05，表1)。

表1 兩組一般情況比較

2.不同時間點rScO2和腦去飽和發生率的比較：兩組rScO2在術前比較差異無統計學意義，C組在各時間點rScO2有所下降，而R組都有所提高。與C組比較，在T1、T2、T3、T4時間點，R組的左側rScO2明顯升高(P<0.05)。在T1、T2、T3、T4時間點，R組的右側rScO2要高于C組(P<0.05，表2)。R組兩側腦去飽和發生率(7%)低于C組(30%)，差異有統計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組不同時間點rScO2和腦去飽和發生率的比較

3.rScO2曲線下面積變化的比較：R組兩側低于基礎值80% AUC rScO2都低于C組，差異有統計學意義(P<0.05)。同樣的，R組兩側絕對值小于50% AUC rScO2也明顯低于C組(P<0.05，表3)。

表3 兩組rScO2曲線下面積變化的比較[M(Q1, Q3)]

4.神經認知功能障礙與炎性因子水平的比較：兩組術后譫妄發生率、MoCA評分以及神經認知恢復延遲比較，差異無統計學意義(P>0.05，表4)。兩組在術前、手術結束時和術后24h時，B-FABP和NSE比較，差異無統計學意義(P>0.05，表5)。

表4 兩組神經認知功能障礙發生情況的比較[n(%)]

表5 兩組血清B-FABP和NSE的比較

討 論

RIPC最初用于心臟手術以減少心肌損傷，取得了令人滿意的效果，后逐漸應用與腦、肺和腎臟等重要臟器，但是，對于RIPC的確切保護作用目前仍存在爭議。研究發現，RIPC可通過體液途徑，神經通路以及基因調節等方法提供保護作用[6]。但Kumar等[7]和Meybohm等[8]開展的臨床研究并沒有發現RIPC對患者的預后產生影響，需要進一步的研究予以證實。本研究結果表明，RIPC明顯提高了術中各時間點的rScO2，降低了腦去飽和的發生率。這與Oh等[9]的結果相似，其發現進行RIPC后，從放氣解開袖套使血流再灌注時即可明顯改善膝關節手術患者的rScO2。同樣，在肩部手術中也發現RIPC可提高的患者rScO2[10]。

本研究還觀察了AUC rScO2指標的變化。AUC rScO2從宏觀的角度說明術中腦氧失衡的情況，是綜合了腦氧下降的持續時間和下降幅度兩個方面的二維參數[11]。筆者發現，低于基線值的80% AUC rScO2和絕對值小于50% AUC rScO2這兩個指標在對照組有明顯的升高，而在RIPC后患者沒有出現上述指標的明顯變化，這進一步證實了RIPC可以非常有效的避免老年髖關節置換術患者出現腦缺氧暴露的情況。其作用機制可能與以下原因有關：①RIPC釋放內源性NO，促進血管舒張，改善組織氧合；②RIPC促進前列環素的產生，改善遠端血管微血管內皮功能；③RIPC減少活性氧的形成[12,13]。

目前神經認知功能障礙的發病機制尚不清楚，有研究表明手術應激、低氧或麻醉導致炎性細胞因子產生，其可穿過血-腦脊液屏障，引發病理性損傷，使得中樞神經系統功能短暫或逐步喪失。郭鵬等[14]研究發現，RIPC 降低了血液中炎性細胞因子IL-1β、IL-6 與 TNF-α 的水平，從而減少神經認知功能障礙的發生。筆者研究發現，兩組患者術后譫妄和神經認知恢復延遲的發生率比較，差異無統計學意義。另外，本研究中的生物學指標也不支持兩組有神經損傷程度的不同，兩組的B-FABP和NSE的水平比較，差異無統計學意義。B-FABP和NSE在腦細胞受損的早期快速地釋放入外周血中，其特異性強，水平變化能夠反映出神經功能損傷的嚴重程度，對臨床診斷及預后判斷均有重要意義[15,16]。以上結果提示，本研究中RIPC雖然明顯改善了rScO2，但對神經認知功能障礙作用并不明顯。

Holmgaard等[17]和Kumpaitiene等[18]研究報道，rScO2和術后認知功能障礙之間無明顯相關性，但研究者同時認為，rScO2長時間降低才是術后認知功能障礙的重要危險因素。蘇秀珠等[19]研究發現，非心臟手術的老年患者術后譫妄的發生率高達44.8%，而采用 rScO2監測目標導向技術可有效避免患者長時間的腦缺氧暴露，進而預防術后神經系統并發癥的發生。在本研究中由于進行了實時監測，麻醉醫生積極干預rScO2的減低，即使在對照組中腦去飽和的發生也及時得到糾正，這可能會降低神經認知功能障礙的發生和生物學標志物的改變。另外，有研究發現靜脈麻醉藥丙泊酚會削弱RIPC對心臟的保護作用，而對腦的保護作用可能也受到影響[20]。本研究的不足之處在于，受限于單中心設計和相對較小的樣本量，因此需要開展大規模、多中心臨床試驗來進一步闡明RIPC的保護作用。

綜上所述，遠端缺血預處理可以明顯提高老年患者術中腦氧飽和度，安全又簡便，但對于神經認知功能的影響仍需開展進一步研究予以證實。