老年患者關節置換術中腦電圖紡錘波缺失與蘇醒期譫妄的關系

劉玉梅　黃輝　高潔　禚艷麗　褚海辰

［摘要］目的探討老年患者關節置換術中腦電圖紡錘波缺失與蘇醒期譫妄（emergence delirium， ED）的關系，并進一步分析患者發生ED的獨立危險因素。方法選取2020年11月—2021年2月于青島大學附屬醫院在全身麻醉下行關節置換術的老年患者69例，記錄患者術前、術中信息，以及術后麻醉蘇醒后恢復室停留時間和術后譫妄發生率。根據患者術中腦電圖是否存在紡錘波分為紡錘波組和缺失紡錘波組，分析術中腦電圖紡錘波缺失與ED的關系。再根據患者術后是否發生ED分為ED組和非ED組，對兩組患者的各項觀察指標進行單因素分析，將單因素分析中P<0.05的因素以及以往研究報道的危險因素納入多因素Logistic回歸分析模型，分析患者ED發生的獨立危險因素。結果單因素分析結果顯示，缺失紡錘波組患者發生ED比例顯著高于紡錘波組，差異有顯著性（χ²=11.189，P<0.05）。ED組和非ED組患者的年齡、性別、中風史和腦電圖紡錘波缺失比例比較差異有顯著性（t=－3.804，χ²=4.071～11.189，P<0.05）；多因素Logistic回歸分析結果顯示，年齡（OR=1.197，95%CI=1.066～1.344）和術中腦電圖紡錘波缺失（OR=6.062，95%CI=1.384～26.543）是ED發生的獨立危險因素。結論關節置換老年患者術中腦電圖紡錘波缺失與ED的發生有關；術中腦電圖紡錘波缺失、年齡是患者術后發生ED的獨立危險因素，可能是預測ED發生的重要參考指標。

［關鍵詞］關節成形術，置換；蘇醒譫妄；紡錘波；腦電描記術；麻醉，全身；危險因素；老年人

［中圖分類號］R741.041［文獻標志碼］A

Relationship between intraoperative EEG spindle loss and emergence delirium in elderly patients undergoing joint replacement surgeryLIU Yumei， HUANG Hui， GAO Jie， ZHUO Yanli， CHU Haichen （Department of Anesthesiology， The Affiliated Hospital of Qingdao University， Qingdao 266003， China）

［ABSTRACT］ObjectiveTo investigate the relationship between intraoperative electroencephalographic （EEG） spindle loss and emergence delirium （ED） in elderly patients undergoing joint replacement surgery， and to further analyze the independent risk factors for ED. MethodsA total of 69 elderly patients who underwent joint replacement surgery under general anesthesia in The Affiliated Hospital of Qingdao University from November 2020 to February 2021 were selected. Preoperative and intraoperative indicators， as well as length of stay in postanesthesia care unit and postoperative delirium incidence， were recorded. According to the presence or absence of EEG spindle waves， the patients were divided into spindle group and spindle loss group， and the relationship between intraoperative EEG spindle loss and ED was analyzed. The patients were then divided into ED group and non-ED group according to the presence or absence of ED after surgery. A univariate analysis was performed on various indicators of patients in the two groups. Factors with P<0.05 in univariate analysis and risk factors reported in previous studies were included in a multivariate logistic regression analysis model to identify independent risk factors for ED. ResultsThe results of univariate analysis showed that the proportion of ED in the spindle loss group was significantly higher than that in the spindle group （χ2=11.189，P<0.05）. There were significant differences in age， sex， stroke history， and the proportion of EEG spindle loss between the ED group and the non-ED group （t=-3.804，χ2=4.071-11.189，P<0.05）. The multivariate logistic regression analysis showed that age （OR=1.197，95%CI=1.066-1.344） and intraoperative EEG spindle loss （OR=6.062，95%CI=1.384-26.543） were indepen-dent risk factors for ED. ConclusionIn elderly patients undergoing joint replacement surgery under general anesthesia， intrao-perative EEG spindle loss is associated with the occurrence of ED. Intraoperative EEG spindle loss and age are independent risk factors for ED and may be important reference indicators for predicting the occurrence of ED.

［KEY WORDS］Arthroplasty， replacement;? Emergence delirium; Spindle; Electroencephalography; Anesthesia， general; Risk factors; Aged

蘇醒期譫妄（emergence delirium，ED）是發生在全身麻醉蘇醒期的一種急性腦功能障礙，以突發的注意力障礙和意識障礙為主要特征，不僅可能增加患者在麻醉蘇醒后恢復室（PACU）停留時間，還可能增加術后譫妄（POD）及術后認知功能下降發生風險[1-3]。ED在老年患者中的發生率為15%～53%甚至更高[1，3-5]，其臨床表型主要為“低活動型”或“混合型”，臨床漏診率為30%～60%。因此，識別與預防ED發生有重要臨床意義。目前術中腦電圖常用于監測麻醉深度，以減少患者術中知曉的發生[6]。神經精神領域的相關研究發現植物狀態或顱腦損傷患者的腦電圖出現紡錘波與意識恢復有相關性[7-8]。目前，關于術中腦電圖的研究主要集中于全身麻醉藥物對腦電圖各個頻段振蕩的影響，術中腦電圖變化特點（如紡錘波的變化）和腦功能障礙（如ED）的相關研究較少 [9-10]。因此，本研究采用前瞻性、觀察性隊列的研究方法，首先分析關節置換術老年患者術中腦電圖紡錘波缺失與ED的關系，并進一步分析ED發生的獨立危險因素。

1對象與方法

1.1研究對象

選取2020年11月—2021年2月于我院行關節置換術的老年患者作為研究對象。患者納入標準：①年齡≥60歲，美國麻醉醫師協會（ASA）分級為2、3級者；②非急癥手術，且為單側全髖關節置換術（THA）或單側全膝關節置換術（TKA）者；③術中計劃實施全身麻醉者；④術中計劃行持續腦電監測者；⑤術后沒有轉入重癥監護室計劃者。排除標準：①全身麻醉藥物過敏者；②患有癡呆或精神疾病者；③術中腦電監測基線不穩，數據無法分析者。最終共納入69例患者。

1.2麻醉過程、腦電采集和分組

患者入手術室后，常規建立靜脈通路，持續監測生命體征。所有患者麻醉誘導均相同，麻醉維持視病情選擇是否復合吸入七氟烷麻醉（復合麻醉），手術進行至縫皮時停止泵注全身麻醉藥物，患者自主睜眼、呼之能應定義為蘇醒。術后鎮痛方式均為經靜脈患者自控鎮痛。

所有患者均通過ConView YY-106麻醉深度監護儀（型號：PC-2101301023，浙江普可醫療科技有限公司）進行腦電圖監測，根據以往研究，選取蘇醒前20 min的無干擾腦電數據，采樣頻率為250 Hz。采用Matlab軟件（Matlab 2018b）進行腦電圖分析，若腦電圖紡錘波數量<0.5個/min，則記為紡錘波缺失，紡錘波的判斷標準參考相關文獻[11]。根據術中腦電圖是否存在紡錘波分為紡錘波組和缺失紡錘波組，同時按照患者術后是否發生ED[12]分為ED組和非ED組。

1.3觀察指標和評價標準

記錄所有患者的術前、術中指標，包括年齡、體質量指數（BMI）、ASA分級、性別、白蛋白水平、高血壓史、冠心病病史、中風史、手術類型、是否復合麻醉、丙泊酚和舒芬太尼總用量、手術時間、麻醉時間、機械通氣時間和腦電圖紡錘波缺失比例。記錄紡錘波組和缺失紡錘波組患者的手術后指標，包括ED、PACU停留時間和POD發生比例。POD的評估依據精神障礙診斷和統計手冊第5版中的標準[13]，對患者從術后第1～5天每天固定時間進行評估，任意一次陽性定義為POD。

1.4統計學方法

采用IBM SPSS 22.0軟件進行統計學分析。正態分布計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例（率）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法；非正態分布計量資料以中位數M（P_25，P₇₅）表示，組間比較采用秩和檢驗。將單因素分析中P<0.05因素以及以往研究報道的危險因素納入進行多因素Logistic回歸分析，分析ED獨立危險因素。所有檢驗均為雙側檢驗，以P<0.05認為差異有統計學意義。

2結果

2.1紡錘波組與缺失紡錘波組患者術后相關指標比較

缺失紡錘波組與紡錘波組患者術后ED發生比例比較差異具有顯著意義（χ2=11.189，P<0.05）；兩組患者手術以后PACU停留時間以及POD發生比例比較差異均無顯著統計學意義（P＞0.05）。結果見表1。

2.2ED組和非ED組患者術前和術中各相關指標比較

兩組患者的年齡、性別、中風史和腦電圖紡錘波缺失比例比較，差異均有顯著性（t=－3.804，χ²=4.071～11.189，P<0.05），其余各項指標比較差異均無顯著性（P＞0.05）。結果見表2。

2.3患者術后ED的多因素分析

既往研究示手術類型也為ED的獨立危險因素[14]，因此將上述單因素分析中年齡、中風史（無=0，有=1）、性別（女=0，男=1）、術中是否缺失腦電圖紡錘波（不缺失=0，缺失=1）以及手術的類型（THA=0，TKA=1）等指標作為自變量，以ED作為因變量，進行多因素logistic回歸分析，結果顯示年齡和術中腦電圖紡錘波缺失是老年患者關節置換手術ED發生的獨立危險因素。見表3。

3討論

睡眠時腦電圖中出現紡錘波主要集中在深睡眠期，研究認為紡錘波形成與突觸變化有關，紡錘波可能參與促進睡眠時的記憶鞏固過程[15-16]。也有學者認為睡眠時腦電圖紡錘波的形成與睡眠時維持大腦不受外界干擾、抑制大腦網絡整合有關，對阻止夢游癥及夜驚癥等異睡癥有重要意義[17-18]。研究顯示，腦電圖紡錘波的頻率、密度、振幅與持續時間會隨著年齡發生變化，這些變化可能反映了丘腦皮質回路的成熟過程[19]。WAMSLEY等[20]通過研究精神分裂癥患者發現，腦電圖紡錘波的異常可能提示丘腦皮質網絡系統功能障礙，從而導致記憶整合受損，因此患者表現為記憶缺陷、睡眠障礙等陽性癥狀。此外，隨著年齡增長，紡錘波會出現數量減少、幅度降低的情況，當伴有認知障礙時，這種變化更加顯著[21]。因此睡眠時腦電圖中出現紡錘波可能與維持睡眠狀態和促進記憶鞏固有關；腦電圖紡錘波異常則可能反映了丘腦皮質功能障礙，患者可表現為精神癥狀或認知障礙等。腦電圖紡錘波是認識大腦成熟過程的一扇窗戶，以后可能會成為評估大腦功能的一項重要指標。

全身麻醉維持期與深睡眠期狀態相似，目前全身麻醉期間腦電圖紡錘波與術后大腦功能障礙的相關研究較少，一項包含626例患者（包括各個年齡層）的全麻下行非心臟手術的觀察性研究發現，紡錘波主導的腦電蘇醒軌跡缺失與ED的發生顯著相關（術中使用氯胺酮或氧化亞氮時尤為顯著），紡錘波主導的腦電蘇醒軌跡缺失可能會導致ED發生的增加[14]。另外，對1例經歷多次手術均反復發生ED的中年患者腦電圖分析顯示，在發生ED時，該患者麻醉蘇醒期腦電圖紡錘波缺失，并有與老年患者相似的腦電圖特征[22]。本研究通過對全身麻醉期間腦電圖紡錘波與術后ED的關系進行分析，結果顯示缺失紡錘波組患者ED發生率顯著高于紡錘波組，與上述研究結果一致。由此可見，紡錘波缺失可能反映了大腦處于“認知衰老”狀態，這或許與丘腦皮質功能障礙、大腦網絡整合紊亂有關，“認知衰老”的大腦更容易發生功能障礙[14-15，23]。

本研究首先對患者是否發生ED的相關因素進行單因素分析，結果顯示年齡、性別、中風史、腦電圖紡錘波缺失與患者術后ED發生可能相關。老年患者常伴有大腦功能退化，各項生理功能下降，更容易發生術后并發癥尤其是腦功能障礙；性別的差異提示激素水平的差異，進而影響術后并發癥的發生；中風史提示，如患者已有腦血管病變，在此基礎上，手術刺激、循環波動等因素綜合作用，可使患者術后腦功能障礙風險增加[24-25]。本研究進一步行多因素logistic回歸分析結果顯示，年齡和術中腦電圖紡錘波缺失是ED的獨立危險因素。隨著年齡增長，機體的新陳代謝減緩，在中樞神經系統退行性變、神經細胞減少、神經遞質合成能力下降、腦內蛋白質合成紊亂等多種因素的綜合作用下，老年患者更容易發生術后認知能力下降和思維紊亂；而腦電圖紡錘波缺失一定程度上反映了大腦的“認知衰老”狀態，因此患者發生ED的風險升高。

本研究存在一些局限性：①本研究為觀察性研究，無最強因果解釋作用；②本研究納入患者排除了患有癡呆、精神疾病及術后轉入重癥監護室治療患者，可能會存在選擇偏倚；③本研究為單中心研究，且對患者手術類型和年齡進行了限制，所獲結果可能不適用于其他手術類型或其他年齡段人群。

綜上所述，在全身麻醉下接受關節置換手術的老年患者，術中腦電圖紡錘波缺失與術后發生ED有關，年齡和術中腦電圖紡錘波缺失是ED的獨立危險因素，本研究為臨床預測ED的發生提供了診斷參考指標。

倫理批準和知情同意：本研究涉及的所有試驗均已通過青島大學附屬醫院醫學倫理委員會的審核批準（文件號QYFYWZLL26225）。所有試驗過程均遵照《人體醫學研究的倫理準則》 的條例進行。受試對象或其親屬已經簽署知情同意書。

作者聲明：劉玉梅、黃輝、高潔、褚海辰參與了研究設計；劉玉梅、禚艷麗參與了論文的寫作和修改。所有作者均閱讀并同意發表該論文，且均聲明不存在利益沖突。

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（本文編輯 耿波 厲建強）