老年脊柱結核手術中腦氧飽和度下降與圍術期認知功能障礙的關系

趙一鳴 沈心怡 闕彬 余建明

圍術期認知功能障礙（perioperative neurocognitive disorders，PND）是手術麻醉后常見的一種中樞神經系統并發癥，常見于接受大手術、急診手術后的老年患者[1]。研究表明，年齡＞60 歲患者經歷非心臟大手術，術后1 周及3 個月PND 發生率分別為26%和10%[2]。隨著我國人口老齡化的趨勢加重，老年脊柱結核的發病率呈上升趨勢。由于脊柱結核手術方式具有特殊性，且老年脊柱結核患者一般全身情況較差，其發生PND 的風險較高。陳亞軍等[3]報道腦氧飽和度（cerebral oxygen saturation monitoring, rSO2）下降與PND 存在一定的聯系，對此，本研究通過監測老年脊柱結核手術患者術中rSO2，探討術中rSO2下降與PND 的相關性，為預防脊柱結核手術患者發生PND 提供理論支持。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2019 年10 月至2023 年7 月杭州市紅十字會醫院128 例和浙江省人民醫院8 例擇期行前后路聯合胸腰椎脊柱結核手術的患者共136 例，男75例，女61 例，年齡60～86 歲。納入標準：（1）確診并符合手術指征的脊柱結核患者；（2）年齡≥60 周歲；（3）美國麻醉醫師學會（American Society of Anesthesiologists,ASA）分級Ⅰ～Ⅲ級。排除標準：（1）先天語言、聽覺或視覺障礙；（2）文盲等無法正常進行相關溝通或進行量表調查者；（3）有精神疾病史；（4）有酗酒或抗精神病藥物成癮史；（5）術前使用簡易精神狀態量表（mini-mental state examination,MMSE）評分未達正常標準（未接受過教育＜17 分、小學＜20 分、中學或以上＜24 分）。本研究經杭州市紅十字會醫院醫學倫理委員會審查通過，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 所有患者術前不用藥，麻醉前8 h禁食、禁飲，入手術室后開放靜脈通路，面罩吸氧，常規監測血壓、心率、脈搏血氧飽和度（pulse oxygen saturation，SpO2）等。行rSO2監測，先用酒精棉球擦拭其額部皮膚，待皮膚干燥后將rSO2監測儀的左右側電極片分別放置在患者左右兩側眉骨上方2 cm 處，并用不透光敷貼固定防止外界光線干擾數值及俯臥位時探頭脫落。麻醉誘導采用咪達唑侖0.05～0.15 mg/kg、舒芬太尼0.3～0.5 μg/kg、丙泊酚1.5～2.5 mg/kg 及順式阿曲庫銨0.15～0.20 mg/kg，待患者意識消失，肌肉松弛后行氣管插管機械通氣，潮氣量6～8 mL/kg，呼吸頻率12～15次/min，氧流量2 L/min，吸呼比1∶2，保持呼氣末二氧化碳分壓（end-tidal PCO2，PETCO2）在35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。麻醉維持采用丙泊酚4～10 mg（/kg·h）、瑞芬太尼0.1～0.3 μg（/kg·min）和1%～2%七氟烷靜吸復合維持麻醉。術中根據血流動力學指標情況給予血管活性藥物，保持血流動力學指標平穩，使腦電雙頻指數保持在40～60，維持血壓在術前的75%～125%，心率45～100 次/min。術中避免使用抗膽堿類藥物和苯二氮類藥物。所有患者術后使用靜脈自控鎮痛泵鎮痛，鎮痛藥為舒芬太尼100 μg、托烷司瓊4 mg、0.9%氯化鈉溶液100 mL，持續量2 mL/h，自控輸注2 mL/次，每自控輸注1次鎖定15 min。

1.2.2 認知功能的評估 采用MMSE量表評估患者認知功能的評估。術前1天的MMSE評分作為基礎值，術后第3、7天再次評估時如果得分較術前降低2分以上，則認為發生了PND。所有患者均由經過培訓的同1位醫師進行評估。根據是否發生PND分為PND組及非PND組。

1.3 觀察指標 記錄患者性別、年齡、BMI、文化水平、ASA分級和術前Hb水平。分別記錄面罩氧流量6 L/min吸氧2 min（T0）、氣管插管后5 min（T1）、俯臥位30 min（T2）、俯臥位1 h（T3）、俯臥位2 h（T4）、側臥位病灶清除（T5）和術畢時（T6）的雙側rSO2值；記錄T0～T6的SpO2、心率和平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）；記錄患者術前1 天、術后第3、7 天的MMSE 評分；記錄患者術后ICU 入住時間和住院時間。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0 統計軟件。計量資料以表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料以例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料的比較 136 例患者中發生PND 34 例，發生率為25.0%。兩組患者在性別、年齡、BMI、文化水平、ASA 分級、術前Hb 水平比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者術前一般資料比較

2.2 兩組患者不同時點rSO2比較 兩組患者rSO2最低值均出現在T5時，且PND 組rSO2低于非PND 組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組患者不同時點rSO2的比較（%）

2.3 兩組患者術中rSO2下降≥20.0%例數的比較PND 組術中rSO2下降≥20.0%的比例較非PND 組高，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組患者術中rSO2下降≥20.0%的例數比較

2.4 兩組患者不同時點SpO2、心率、MAP 的比較 兩組患者不同時點的SpO2、心率差異均無統計學意義（均P＞0.05）；T5時PND 組MAP 低于非PND 組，差異有統計學意義（P＜0.05），其他時點間MAP 比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表4、5、6。

表4 兩組患者不同時點SpO2的比較（%）

表5 兩組患者不同時點心率的比較（次/min）

表6 兩組患者不同時點MAP的比較（mmHg）

2.5 兩組患者手術前后MMSE 評分的比較 兩組患者術前1 天MMSE 評分比較差異無統計學意義（P＞0.05）；PND 組術后第3、7 天MMSE 評分均低于非PND 組，差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表7。

表7 兩組患者手術前后MMSE評分的比較（分）

2.6 兩組患者術后ICU 入住時間及住院時間的比較PND 組術后ICU 入住時間更長，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組患者住院時間比較差異無統計學意義（P＞0.05），見表8。

表8 兩組患者術后ICU入住時間及住院時間的比較

3 討論

PND 是由術后認知功能障礙（postoperative cognitive dysfunction，POCD）更名而來，更名之后用PND 描述術前和術后12 個月內發生包含術后譫妄（postoperative delirium，POD）在內的所有圍術期認知功能改變[4-6]。PND 是手術麻醉后中樞神經系統的常見并發癥，臨床表現為精神錯亂、記憶受影響、認知功能減退等[7-8]。PND 的持續時間可長達好幾個月，造成患者無法正常出院，生活工作受到影響[9]。隨著人口老齡化的加劇，PND 對手術預后的影響越來越大[10]。目前，學術界針對PND 的發病機制還并未達成統一的認識，推測可能是與腦灌注不足有關[11-12]。近紅外光譜（nearinfrared spectros-copy，NIRS）技術是目前用于檢測rSO2最常用的方法，NIRS 是根據發光色團吸收光波長的不同，并通過吸收光波長度范圍確定濃度[13]。NIRS 系統的波長范圍為700～790 nm，因此不能通過成人的整個頭部，但是可以用來監測大腦皮質的rSO2[14]。NIRS 測定rSO2作為一種簡單、無創、連續的檢測手段，近年來廣泛應用于心臟外科、神經外科、胸外科等大型手術的術中監測，其原理類似于SpO2監測。手術期間rSO2降低超過基線值的20%，或者rSO2的絕對值＜50%，提示腦灌注不足[15]。NIRS 雖不是監測腦血流本身，但rSO2可間接反映腦灌注的水平。陳慧敏等[16]對201 例胃腸腫瘤手術患者的研究發現，POCD 組患者術中ΔrSO2＞13%時間明顯長于非POCD 組；一項前瞻性研究評估了胸外科手術單肺通氣＞45 min 的患者，結果顯示圍術期rSO2較基線值降幅越大，MMSE 評分越低，提示術后POCD 與術中rSO2降低呈正相關[17]。

本研究監測了老年脊柱結核手術患者術中rSO2，結果顯示PND 組術中rSO2下降≥20.0%的比例較非PND 組高，差異有統計學意義（P＜0.05）。有研究發現高齡脊柱手術患者術后7 d PND 的發生率為23%[18]，患者基礎rSO2為63%左右，單因素分析發現rSO2下降持續時間和PND 的發生密切相關。這與本研究結果一致。PND 的發病機制可能與手術應激、麻醉、患者本身基礎疾病、腦血流灌注改變、低氧等多因素有關。本研究對不同時點的rSO2比較發現，兩組患者均在T5時出現rSO2明顯下降，且PND 組低于非PND 組，差異有統計學意義（P＜0.05）。在T5時，PND 組MAP 更低，差異有統計學意義（P＜0.05），PND 發生和術中低血壓存在相關。在T5時，血流動力學指標改變、側臥位的體位都與rSO2降低相關。在T5時，上肺氣體多而供血少，下肺氣體少而供血多，使得肺通氣血流比例降低，肺氧合受到影響；T5時，出血量較多，Hb 水平降低，血液運載氧的能力下降，導致大腦的氧供降低；T5時，炎癥壞死物質進入血液循環，可導致血管擴張、血壓下降，進一步減少大腦的血液灌注，導致腦缺氧[19]。病灶清除是脊柱結核手術過程中引起血流動力學指標波動最劇烈的時點，術中rSO2下降主要發生在這個時期，因此維持此期血流動力學指標平穩，盡量減少rSO2低于術前20.0%的時間，可能有助于減少PND 的發生。

本研究存在以下局限性：（1）研究樣本量較小且為單隊列研究，需要更大的樣本數據來評估相關性。（2）受限于人力、物力等客觀因素，只采用了MMSE 統計量表，需進一步聯合使用多量表進行評估。（3）隨訪時間偏短，需進一步制定長期隨訪方案。

綜上所述，老年脊柱結核患者術中rSO2下降與發生PND 的關系密切，監測和干預rSO2的下降可能有助于降低術后PND 的發生。