允許性高碳酸對肺葉切除術老年患者炎癥刺激和認知功能的影響

崔芝紅, 姚娜娜, 朱賢林

恩施土家族苗族自治州中心醫(yī)院西醫(yī)部麻醉科,湖北恩施 445000

由于環(huán)境污染和人口老齡化,肺癌發(fā)病率逐年升高,接受肺葉切除術的患者逐年增多[1-2]。認知功能下降影響手術后患者的獨立生活質量和器官功能,術后認知障礙(postoperative cognitive dysfunction,POCD)作為麻醉學當前研究的熱點問題,其病因尚不清楚,但與手術本身、麻醉藥物、炎癥反應等因素有關[3]。高齡是POCD一個獨立的危險因素,老年患者出現POCD影響日常生活[4]。研究表明,POCD是胸部手術后常見的情況,其發(fā)生率達到31.9%[5]。因此,如何有效地保護肺葉切除術老年患者的認知功能意義重大。允許性高碳酸血癥(permissive hypercapnia,PHC)是一種肺保護性通氣策略,PHC可改善患者的腦氧代謝,降低POCD發(fā)生率,對包括心臟和中樞神經系統在內的重要器官起到保護和抗炎作用[6-7]。因此,本研究觀察了允許性高碳酸對肺葉切除術老年患者炎癥刺激和認知功能的影響,現報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

本研究經過本院倫理委員會批準,患者均簽署了知情同意書。選擇本院2020年1月—2022年1月行胸腔鏡下肺葉切除術的老年患者120例,隨機數字表法將其均分成允許性高碳酸組(PHC組)和對照組。通過調節(jié)呼吸頻率,PHC組患者二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide,PCO2)維持在45～55 mmHg,對照組患者PCO2維持在35～45 mmHg。納入標準:①年齡>65歲;②美國麻醉醫(yī)師協會(American society of anesthesiologists,ASA)分級Ⅰ～Ⅲ級;③符合肺葉切除術手術指征。排除標準:①術前簡易精神狀態(tài)檢查量表(mini-mental state examination,MMSE)評分不超過23分;②慢、急性傳染病;③使用了免疫抑制劑;④6個月內發(fā)生了中風或伴有其他中樞神經疾病;⑤糖尿病;⑥消化性潰瘍;⑦術前患者在重癥監(jiān)護室超過3天;⑧體質指數(body mass index,BMI)超過35 kg/m2;⑨嚴重聽覺或視覺障礙,術后認知功能障礙或精神疾病無法實施相關測試。

1.2 麻醉方法

PHC組和對照組患者麻醉方法相同。麻醉誘導:舒芬太尼(0.4～0.6 μg/kg)、瑞馬唑侖(2～3 mg)、丙泊酚(1.5～2.0 mg/kg)、地塞米松(5 mg)、苯磺酸順阿曲庫銨(0.15～0.20 mg/kg)。麻醉維持:瑞芬太尼[7～10 μg/(kg·h)]、1%～2%七氟醚吸入用于維持麻醉;當患者術中發(fā)生了明顯鎮(zhèn)痛不充分跡象,例如血壓或心率上升,采用舒芬太尼維持麻醉。順阿曲庫銨(0.05 mg/kg)隔30～40 min進行1次給藥。縫合前0.15 mg鹽酸帕洛諾司瓊靜脈注射。

1.3 觀察指標

收集患者一般資料,記錄手術情況、手術期間[麻醉誘導前5 min(T0)、誘導時(T1)、插管后1 min(T2)、切皮后1 min(T3)、手術結束(T4)]心率及平均動脈壓。ELISA檢測術前、手術5 min、手術結束及術后24 h兩組應激反應和炎癥反應指標血腎上腺素、皮質醇及腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平。比較兩組術前和術后7天MMSE評分[8]和術后7天POCD[9]發(fā)生率。

1.4 統計學方法

2 結 果

2.1 兩組一般資料和手術情況的比較

兩組患者一般資料和手術情況比較,差異無顯著性(P>0.05;表1)。

表1 兩組一般資料和手術情況的比較 (n=60)

2.2 兩組心率和平均動脈壓的比較

組內和組間的各個時間點兩組患者心率及平均動脈壓比較,差異無顯著性(P>0.05;表2)。

表2 兩組心率和平均動脈壓的比較 (n=60)

2.3 兩組POCD和MMSE評分的比較

與術前比較,術后第7天MMSE評分兩組均下降,但PHC組術后第7天MMSE評分高于對照組(P<0.05)。術后第7天PHC組POCD發(fā)生率低于對照組(P<0.05;表3)。

表3 兩組POCD和MMSE評分的比較(n=60)

2.4 兩組應激反應和炎癥反應指標的比較

與術前比較,兩組皮質醇、腎上腺素水平手術5 min時均降低,手術結束和術后24 h均升高;兩組TNF-α水平手術5 min、手術結束和術后24 h時均升高(P<0.05;表4)。PHC組術后24 h皮質醇、腎上腺素、TNF-α水平,以及手術結束時腎上腺素水平均低于同時間對照組(P<0.05;表4)。

表4 兩組應激反應和炎癥反應指標的比較

3 討 論

單肺通氣是胸部手術的一種常見通氣模式,單肺通氣允許其中一個受影響的肺在手術過程中塌陷,為外科醫(yī)生提供最佳的手術野,并減輕非通氣側的肺創(chuàng)傷。在單肺通氣期間,缺氧性肺血管收縮是一種重要的自我調節(jié)和保護機制,可減少缺氧和肺內分流。然而,這種非生理性通氣模式可能導致一系列病理生理變化,包括缺血再灌注肺損傷、通氣/灌注比失衡、肺分流分數增加、腦氧飽和度降低、低氧血癥以及腦灌注不足[10],進一步誘導機體內各種細胞因子大量釋放,加速氧化應激和全身的炎癥反應激活,進而造成心臟、肺、大腦和其他器官嚴重損傷[11]。基于上述機制,有研究發(fā)現,在胸部手術期間接受單肺通氣的患者會出現認知障礙[7]。因此,研究胸科手術中的肺保護策略對于預防POCD的發(fā)生具有重要意義。

肺保護性通氣策略已受到麻醉醫(yī)師的廣泛關注[12]。PHC是一種重要的肺保護性通氣策略,因為PHC不僅在可接受的范圍內增加PCO2,減少潮氣量,“允許”高碳酸血癥,防止肺因氣道壓過高而受損,而且對心臟、神經系統和許多其他器官具有保護和抗炎作用[13]。有研究表明,輕度高碳酸血癥(PCO245～55 mmHg)增加了局部組織氧飽和度,改善了腦氧合,降低了POCD的發(fā)病率。術中局部組織氧飽和度的降低與早期POCD顯著相關[13]。因此,本研究將肺保護性通氣策略應用于單肺通氣的患者,并研究PHC對老年肺葉切除術后患者認知功能的影響。

本研究結果顯示,PHC組患者術中血流動力學情況與對照組相比差異無顯著性,這明確了術中PHC這一肺保護通氣策略對于血流動力學無影響,提示術中應用PHC具有安全性。在對患者認知功能的觀察中發(fā)現,與術前比較,術后第7天MMSE評分兩組均下降,但PHC組術后第7天MMSE評分高于對照組;術后第7天PHC組POCD發(fā)生率低于對照組,提示PHC這種肺通氣保護策略可有效緩解術后認知功能障礙的發(fā)生。同時,本文對PHC對POCD保護機制進行了研究發(fā)現,PHC組患者術中及術后應激水平較對照組明顯下降,術后炎癥因子水平明顯下降。這進一步明確了PHC對老年肺葉切除術患者POCD的預防作用,并提示其機制可能涉及炎癥及應激通路。

綜上所述,PHC可有效預防老年術后肺葉切除患者術后認知功能減退及POCD的發(fā)生,這可能與PHC降低手術引起的應激反應和炎癥反應相關。