單肺通氣術(shù)后認知功能障礙與rSO2和β-AP的關(guān)系研究

周 鋒

(廣西藤縣人民醫(yī)院，廣西 藤縣 543300)

單肺通氣術(shù)后認知功能障礙與rSO2和β-AP的關(guān)系研究

周 鋒

(廣西藤縣人民醫(yī)院，廣西 藤縣 543300)

目的 探討單肺通氣手術(shù)患者術(shù)后認知功能障礙與局部腦氧飽和度(rSO2)及血清β-淀粉樣蛋白(β-AP)含量的關(guān)系。方法 選取行單肺通氣的胸科手術(shù)患者52例，分別于術(shù)前1 d和術(shù)后第7天行神經(jīng)心理測驗；術(shù)中持續(xù)監(jiān)測rSO2，于麻醉誘導前(t1)、單肺通氣開始(t2)、單肺通氣結(jié)束(t3)、術(shù)畢24 h(t4)分別抽取頸內(nèi)靜脈血，測定血清β-AP含量。術(shù)后有15例患者發(fā)生認知功能障礙作為觀察組，37例未發(fā)生認知功能障礙者作為對照組。對比2組患者神經(jīng)心理測驗結(jié)果以及不同時點的血清β-AP含量和rSO2、術(shù)中rSO2平均值、最小值、較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)。結(jié)果t2時2組rSO2均明顯高于t1時(P<0.05),觀察組rSO2較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)明顯高于對照組(P<0.05)；觀察組t4時血清β-AP含量明顯高于t1時和對照組(P均<0.01)；觀察組術(shù)后第7天MMSE、數(shù)字符號和數(shù)字廣度(順背)測試得分均明顯低于術(shù)前(P均<0.05)；MMSE及詞匯流暢性測驗評分明顯低于對照組(P均<0.05)。結(jié)論 單肺通氣術(shù)后認知功能障礙可能與rSO2下降及血清β-AP含量升高有關(guān)。

單肺通氣；術(shù)后認知功能障礙；局部腦氧飽和度；β-淀粉樣蛋白

單肺通氣是開胸手術(shù)中最常用的通氣方式，臨床發(fā)現(xiàn)部分行單肺通氣的開胸手術(shù)患者術(shù)后易發(fā)生認知功能障礙[1]。目前對術(shù)后認知功能障礙的發(fā)生機制尚不完全清楚，大部分研究認為其與術(shù)中低氧血癥有關(guān)[2]。局部腦氧飽和度(rSO2)反映了腦組織氧供與氧耗之間的平衡變化，血清β-淀粉樣蛋白(β-AP)可很好地反映腦β-AP的含量，后者是腦缺血導致認知功能障礙的重要分子標志物[3]。本研究以開胸手術(shù)中實施單肺通氣的患者為研究對象，通過監(jiān)測分析rSO2和血清β-AP的變化，探討兩者與單肺通氣術(shù)后認知功能障礙之間的關(guān)系，以期為單肺通氣術(shù)后認知功能障礙的防治提供幫助。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取2012年10月—2013年10月在我院行單肺通氣的胸科手術(shù)患者52例，美國麻醉師協(xié)會(ASA)分級Ⅰ～Ⅲ級，術(shù)前檢查心肺功能基本正常。其中男30例，女22例；年齡38～72歲；身高158～177 cm；體質(zhì)量55～80 kg；單肺通氣時間>30 min。排除合并有嚴重高血壓、心臟病及其他重要臟器功能障礙者；術(shù)前已患有認知功能障礙者；術(shù)前已患有焦慮癥等精神障礙者；術(shù)前已有老年性癡呆、腦出血、中風后遺癥者。本研究獲得本院醫(yī)學道德倫理委員會批準，所有入選者均已簽訂知情同意書。

1.2 麻醉方法 患者進入麻醉室后建立心電圖(ECG)、心率(HR)、呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)、血氧飽和度(Sp(O2)等常規(guī)項目監(jiān)測，通過橈動脈置管行有創(chuàng)血壓(BP)監(jiān)測。用乙醇棉球擦拭患者前額部皮膚后，貼置Narcotrend電極于患者的前額部，進行麻醉意識深度監(jiān)測。全麻誘導用藥：靜脈注射咪達唑侖注射液(商品名：力月西，江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司，批準文號：國藥準字H20031037，規(guī)格：1 mL/5 mg)0.1 mg/kg，丙泊酚注射液(商品名：力蒙欣，西安力邦制藥有限公司，批準文號：國藥準字H20010368，規(guī)格：10 mL/100 mg)1 mg/kg，枸櫞酸舒芬太尼注射液(宜昌人福藥業(yè)有限責任公司，國藥準字H20054171，規(guī)格：5 mL/250 μg)0.8～1 μg/kg，注射用順苯磺酸阿曲庫銨(商品名稱：恒瑞，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，國藥準字H20060869，規(guī)格：10 mg)0.1～0.15 mg/kg。給氧去氮約3 min后行雙腔氣管插管并確認插入位置，體位改變后再次確認氣管插管位置正確。接麻醉機進行機控呼吸。通過調(diào)整吸入七氟醚的濃度或者靜脈用麻醉藥將麻醉意識深度維持在D1～E1水平。麻醉維持方案：吸入1%～3%的七氟醚，持續(xù)靜脈泵注丙泊酚注射液2～5 μg/(kg·min)；注射用鹽酸瑞芬太尼(商品名：瑞捷，宜昌人福藥業(yè)有限責任公司，國藥準字H20030197，規(guī)格：1 mg)0.5～1 μg/(kg·min)、注射用順苯磺酸阿曲庫銨2～4 μg/(kg·min)。維持BP和HR波動范圍在基礎(chǔ)值的30%以內(nèi)?？p合皮下時停用吸入麻醉藥，繼續(xù)泵入丙泊酚注射液維持麻醉至縫皮結(jié)束。所有患者均采用容量控制通氣，在雙肺通氣期間，潮氣量(VT)設(shè)為10 mL/kg。在單肺通氣期間，VT設(shè)為8 mL/kg；通過調(diào)節(jié)呼吸頻率(RR)將PETCO2維持在35～40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。術(shù)中所有患者吸入氧氣的濃度均為100%，吸呼比設(shè)為1∶1～2。

1.3 術(shù)后認知功能障礙診斷標準 所有入選手術(shù)患者分別于術(shù)前1天、術(shù)后第7天分別進行神經(jīng)心理測驗。神經(jīng)心理測驗項目：①MMSE；②數(shù)字符號測試；③數(shù)字廣度測試；④循跡連線試驗A；⑤單詞辨認任務(wù)；⑥詞匯流暢性測驗。手術(shù)患者術(shù)后每項測試得分減去術(shù)前測試得分和該項測試的學習效應(yīng)，再除以正常人群該項測試術(shù)前成績的標準差，得到的數(shù)值稱為Z計分。當2個或2個以上測試項目的Z計分≥1.96分時，診斷患者出現(xiàn)了術(shù)后認知功能障礙[4]。

1.4 檢測指標 記錄術(shù)中出血量、液體輸注量、尿量。采用AvaSpec-NIR256型近紅外光譜儀(荷蘭愛萬提斯北京科技有限公司)監(jiān)測患者術(shù)中rSO2。將探頭置于患者右前額，儀器可持續(xù)監(jiān)測，每分鐘自動記錄保存2次局部腦氧數(shù)據(jù)，術(shù)后計算rSO2平均值、最小值和較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)。于麻醉誘導前(t1)、單肺通氣開始(t2)、單肺通氣結(jié)束(t3)、術(shù)畢24 h(t4)分別抽取5 mL頸內(nèi)靜脈血，采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)檢測血清β-AP含量。

1.5 統(tǒng)計學方法 所獲數(shù)據(jù)處理采用SPSS 16.0統(tǒng)計學軟件完成。計數(shù)資料采用百分率表示，組間比較采用2檢驗或Fisher精確概率法；計量資料行正態(tài)性及方差齊性檢驗，采用均數(shù)±標準差或中位數(shù)(四分位差)表示，組間比較采用成組t檢驗；P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后認知功能障礙發(fā)生情況 本研究52例手術(shù)患者全部順利完成術(shù)前和術(shù)后的神經(jīng)心理測試。其中發(fā)生術(shù)后認知功能障礙者15例作為觀察組，未發(fā)生術(shù)后認知功能障礙者37例作為對照組，2組在性別、年齡、身高、體質(zhì)量、手術(shù)時間、單肺通氣時間、術(shù)中出血量、補液量、尿量等方面比較差異均無顯著性差異,具有可比性。見表1。

2.2 不同時點2組rSO2和β-AP比較t2時2組的rSO2明顯高于t1時，具有顯著性差異(P均<0.05)。t3時觀察組rSO2明顯低于t1時和對照組(P<0.05)，t3、t4時觀察組血漿β-AP含量明顯高于t1時，t4時觀察組明顯高于對照組(P<0.01)。見表2。

表1 2組一般資料比較

2.3 2組rSO2平均值、最小值和較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)比較 觀察組rSO2較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)明顯高于對照組(P<0.05)，見表3。

2.4 2組術(shù)前和術(shù)后神經(jīng)心理測試結(jié)果比較 術(shù)前2組神經(jīng)心理測試結(jié)果比較無顯著性差異(P>0.05)；對照組手術(shù)前后神經(jīng)心理測試結(jié)果比較無顯著性差異(P>0.05)；觀察組術(shù)后MMSE、數(shù)字符號和數(shù)字廣度(順背)測試得分均明顯低于術(shù)前(P均<0.05)；MMSE及詞匯流暢性測驗評分明顯低于對照組(P<0.05)。見表4。

表2 2組不同時點rSO2及血漿β-AP含量比較

注：①與t1時比較，P<0.05，②與對照組比較，P<0.05；③與t1時比較，P<0.01；④與對照組比較，P<0.01。

表3 2組rSO2平均值、最小值和較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)比較

注：①與對照組比較,P<0.01。

表4 2組手術(shù)前后神經(jīng)心理測試結(jié)果比較

注：①與術(shù)前1 d比較，P<0.05；②與對照組比較，P<0.05。

3 討 論

術(shù)后認知功能障礙是麻醉術(shù)后重要的并發(fā)癥，近年來備受關(guān)注，因此有許多臨床工作者對其進行了研究。既往的臨床研究發(fā)現(xiàn)患者年齡、術(shù)前已存在認知功能低下、抗膽堿能藥物等圍術(shù)期用藥、術(shù)中低氧、低血壓等均是導致術(shù)后認知功能障礙的危險因素[5]。但是直到目前術(shù)后認知功能障礙的發(fā)病機制尚不完全清楚。單肺通氣下的開胸手術(shù)，因為手術(shù)刺激比較大、單肺通氣潛在的低氧血癥可能會對患者術(shù)后的認知功能造成影響[6]。但目前國內(nèi)外尚沒有形成一個專門用于診斷術(shù)后認知功能障礙的統(tǒng)一標準，主要還是靠神經(jīng)心理學測試進行診斷，其中較為常用的測試方法有MMSE、韋氏記憶量表和韋氏成人智力量表等[7]。臨床研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)心理學測試較易受外界因素影響，例如受試者對測試問題的理解程度、疼痛、情緒、睡眠不足、催眠藥和鎮(zhèn)痛藥的不良反應(yīng)等均能對測試結(jié)果造成影響[8]。本研究采用MMSE、數(shù)字廣度測驗、詞語流暢性測驗、源記憶、項目記憶量表對患者進行神經(jīng)心理學測試。且由同一人完成，測試前向受試者進行詳細講解，旨在消除對測試結(jié)果能夠產(chǎn)生影響的不利因素，力求結(jié)果的真實性。

本研究結(jié)果顯示術(shù)后認知功能障礙發(fā)生率為29%(15/52)，與Tang等[9]報道的單肺通氣開胸術(shù)后認知功能障礙發(fā)生率為26.5%的結(jié)果基本一致。單肺通氣可以使通氣血流比失衡，增加肺內(nèi)分流，從而導致低氧血癥及肺缺血-再灌注等一系列生理性紊亂，盡管臨床上可以通過提高吸入氧氣濃度、阻斷術(shù)側(cè)肺血流、通氣側(cè)肺實施呼氣末正壓通氣(PEEP)、非通氣側(cè)肺實施持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)等方法來改善低氧血癥，但還是約有10%的患者發(fā)生低氧血癥[10]。

本研究中采用近紅外光譜技術(shù)進行rSO2監(jiān)測，具有持續(xù)、簡便、無創(chuàng)、靈敏等優(yōu)點，其通過實時監(jiān)測頭顱閉合狀態(tài)下血液中氧合血紅蛋白(HbO2)和還原血紅蛋白(Hb)的混合透射強度，得出rSO2，rSO2的正常區(qū)間為55%～75%，在吸入純氧后會有所上升[11]。由于在腦組織中動靜脈血流比約為15/85，所以rSO2主要代表的是腦靜脈血氧飽和度，可以較好地反映腦組織氧氣供需之間的平衡變化[12]。腦組織對氧的需求非常高，腦組織的耗氧量占全身總耗氧量的23%，因此腦組織成為了全身組織中對缺氧最敏感的器官。腦靜脈血氧分壓正常值約為34mmHg，當<28mmHg時可出現(xiàn)神經(jīng)錯亂；<19 mmHg時可出現(xiàn)意識喪失；<12 mmHg時將危及生命。腦組織缺氧引起形態(tài)學變化主要有腦細胞水腫、變性、壞死[13]。

本研究結(jié)果顯示，在手術(shù)時間和單肺通氣時間比較無顯著性差異的情況下，觀察組患者的rSO2明顯下降，且較基礎(chǔ)值下降最大百分數(shù)明顯高于對照組，分析原因為觀察組在單肺通氣期間發(fā)生了低氧血癥，血氧分壓下降，出現(xiàn)了低腦血流灌注，腦組織缺氧缺血，導致rSO2降低。Kadoi等[14]曾認為當rSO2<50%或較基礎(chǔ)值下降超過20%時提示已存在腦缺血，最近該觀點已經(jīng)通過聽覺誘發(fā)電位實驗得到證實。

Hensley等[15]對三重轉(zhuǎn)基因阿爾茨海默病(老年性癡呆癥)小鼠模型的雙側(cè)頸總動脈進行短暫閉合，模擬腦血流灌注不足，發(fā)現(xiàn)即使是一次短暫輕微的腦缺血，也可以使β-AP含量升高并能持續(xù)數(shù)周，因此β-AP的檢測對術(shù)后認知功能障礙的診斷具有一定的臨床價值。

在正常情況下，人腦組織中含有微量的β-AP，β-AP是一種具有折疊構(gòu)型和β片層結(jié)構(gòu)的多肽，其由38個氨基酸組成，相對分子量約為4 kD。研究發(fā)現(xiàn)β-AP是老年性癡呆癥患者腦內(nèi)老年斑形成的重要始動因子，同時也是老年斑核中重要的組成成分，因此認為腦β-AP含量增多與認知功能障礙密切相關(guān)[16]。β-AP是β-淀粉樣前體蛋白(β-APP)的一種降解產(chǎn)物，腦內(nèi)β-AP含量增多主要與β-APP含量的增多有關(guān)，β-APP是一種常見的急性反應(yīng)蛋白，其代謝受中樞炎性細胞因子調(diào)節(jié)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中幾乎所有的神經(jīng)細胞都能合成β-APP，在特定的病理條件下，β-APP合成增多，聚集成纖維絲沉積于細胞內(nèi)外，進一步分解成為β-AP。β-AP對中樞神經(jīng)細胞具有毒性作用，可以引發(fā)細胞炎性反應(yīng)，損害神經(jīng)元突觸功能和學習記憶能力，從而導致認知功能障礙[17]。本研究中觀察組患者血清β-AP含量升高，分析原因為缺氧缺血損傷腦組織以致腦β-AP表達增加，打破了中樞神經(jīng)系統(tǒng)與血液中β-AP水平的動態(tài)平衡，引起β-AP通過血腦屏障的相應(yīng)滲透增多。在正常情況下，每天約有500 mL的腦脊液吸收入血，血液能夠間接反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)的變化，并且相對于獲取腦脊液標本，獲取血液標本更容易。所以血清β-AP含量能較好地反映腦β-AP含量的變化，血清β-AP含量完全可以作為診斷實施單肺通氣手術(shù)術(shù)后發(fā)生認知功能障礙的分子標志物。觀察組t4時血清β-AP含量較t1時顯著升高，分析原因可能與術(shù)中單肺通氣引起的低氧血癥和低rSO2導致的炎性反應(yīng)，腦β-AP含量的升高有關(guān)。

筆者認為對于實施單肺通氣的開胸手術(shù)，應(yīng)加強術(shù)中監(jiān)測和單肺通氣的管理，rSO2可以作為術(shù)中常規(guī)監(jiān)測指標，避免發(fā)生低氧血癥和低rSO2，積極預防術(shù)后認知功能障礙的發(fā)生，這對單肺通氣的推廣應(yīng)用以及患者預后具有重要意義。

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Study on the relationship of postoperative cognitive dysfunction of single-lung ventilation with rSO2 andβ-AP

Zhou Feng

(The People’s Hospital of Teng County, Tengxian 543300, Guangxi, China)

Objective It is to study the relationship of postoperative cognitive dysfunction of single-lung ventilation with regional cerebral oxygen saturation (rSO2)and serumβ-amyloid protein (β-AP) content. Methods 52 patients

thoracic surgery with single lung ventilation and 20 cases of healthy people with no significant difference in the gender, age, culture level were selected . Neuropsychological test were performed at one day before operation and on the seventh day after operation. rSO2were continuously detected during the operation. Internal jugular venous blood was extracted to respectively measure the serum β-AP content before anesthesia induction (t1), single lung ventilation start (t2)，single lung ventilation end (t3), operation finish 24 h (t4).15 cases with postoperative cognitive dysfunction were chosen as observation group, 37 cases without cognitive impairment as control group.The neuropsychological test results and serum β-AP content at different time and rSO2such as average value, minium value and the biggest down percentage compared with basic value were compared between the patients in both groups. Results The rSO2att2of the two groups were significantly higher than that att1(P<0.05). The biggest down percentage compared with basic values of rSO2of the observation group were significantly higher than that of control group (P<0.05). The serum β-AP content of the observation group att4was significantly higher than that att1and the control group (P<0.01). The MMSE, Numbers symbols and digit span (in sequence) scores of the observation group on postoperative seventh day were significantly lower than that before operation(P<0.05). The MMSE and word fluency test score were significantly lower than that of the control group (P<0.05). Conclusion Postoperative cognitive dysfunction of single-lung ventilation may be related to the declination of rSO2and elevation of serumβ- AP content.

single lung ventilation; postoperative cognitive dysfunction;regional cerebral oxygen saturation;β-amyloid protein

周鋒，男，主治醫(yī)師，從事臨床麻醉工作。

10.3969/j.issn.1008-8849.2014.26.006

R614.2

A

1008-8849(2014)26-2864-04

2013-12-10