磷酸肌酸鈉對老年患者全身麻醉術(shù)后認知功能障礙的影響

楊君君, 彭 生, 張曉慶

(同濟大學附屬同濟醫(yī)院麻醉科,上海 200065)

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·臨床研究·

磷酸肌酸鈉對老年患者全身麻醉術(shù)后認知功能障礙的影響

楊君君, 彭 生, 張曉慶

(同濟大學附屬同濟醫(yī)院麻醉科,上海 200065)

目的 探討磷酸肌酸鈉對老年患者全身麻醉下行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后認知功能障礙的影響。方法 選擇全身麻醉下?lián)衿谛腥y關(guān)節(jié)置換手術(shù)ASA1～2級的老年患者80例,年齡70～90歲,隨機分為兩組,磷酸肌酸鈉組(40例)和對照組(40例)。磷酸肌酸鈉組分別在全麻插管后、術(shù)后24、48、72h分別將磷酸肌酸鈉1g溶入100ml的生理鹽水中30min內(nèi)靜脈點滴完畢,對照組在同樣的時間點靜脈點滴等容積生理鹽水。兩組麻醉誘導方法及維持用藥相同。兩組所有患者分別于術(shù)前、術(shù)畢30min和術(shù)畢12h從頸內(nèi)靜脈抽取3ml血液,采用ELISA法測定血清NSE和S100β蛋白含量。并于麻醉前和術(shù)后第4d和7d應用簡易智力狀態(tài)量表(MMSE)和韋氏記憶量表(WMS)評估術(shù)后認知功能。結(jié)果 兩組患者術(shù)前血清NSE和S100β蛋白含量組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。磷酸肌酸鈉組術(shù)畢30minS100β蛋白含量和術(shù)畢12h血清NSE含量均明顯低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。術(shù)前MMSE和WMS評分組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。磷酸肌酸鈉組MMSE和WMS評分在術(shù)后第4d和7d時均明顯高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結(jié)論 應用磷酸肌酸鈉能提高老年患者全身麻醉下行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后早期認知功能。

磷酸肌酸鈉； 老年患者； 全身麻醉； 術(shù)后認知功能障礙

術(shù)后認知功能障礙(postoperative cognitive dysfunction， POCD)是老年患者術(shù)后常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥?？蓪е禄颊呖祻脱舆t,住院天數(shù)和醫(yī)療費用增加,病死率增加[1],嚴重影響患者術(shù)后生活質(zhì)量,加重家庭和社會的負擔[2]。有研究報道老年患者髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后POCD發(fā)生率為27.3%[3]。因此探討POCD有效的防治措施意義重大。POCD具體的病因與發(fā)病機制尚未明確,可能是多種因素共同作用的結(jié)果。但其根本機制是大腦神經(jīng)元細胞能量代謝障礙,發(fā)生細胞凋亡等導致的神經(jīng)元細胞數(shù)量減少或功能受損。磷酸肌酸(CP)是參與神經(jīng)元細胞能量代謝的重要物質(zhì)之一。它是一種高能磷酸鍵的貯能化合物,供能效力強,對血腦屏障的通透性強,能穿過細胞膜釋放高能磷酸鍵,合成ATP補充細胞內(nèi)能量[4]。能否外源性補充CP,減輕手術(shù)和麻醉導致的神經(jīng)元細胞損傷,進而降低POCD的發(fā)生,尚少見報道。本研究擬通過術(shù)中和術(shù)后外源性補充CP,觀察其對老年患者術(shù)后早期POCD的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇擇期行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者80例,ASA分級1～2級,年齡70～90歲。隨機數(shù)字表法分為兩組,磷酸肌酸鈉組(40例)和對照組(40例)。排除標準: 簡易智能量表MMSE基礎(chǔ)評分<24分；受教育<9年；嚴重心、肝、腎、肺等疾病史；酗酒；術(shù)前有明確的精神系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病史或服用抗抑郁藥、鎮(zhèn)靜劑等相應藥物者；手術(shù)時間超過4h；嚴重的視覺、聽覺障礙或其他原因無法交流合作者。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 患者術(shù)前禁食禁飲8h。無術(shù)前用藥。入手術(shù)室后吸氧,開放上肢外周靜脈,常規(guī)監(jiān)測收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、心率(HR)、脈搏血氧飽和度(SpO2)、心電圖(ECG)。行中心靜脈穿刺,常規(guī)留置中心靜脈導管。麻醉誘導: 依托咪酯0.2～0.3mg·kg-1、芬太尼2μg·kg-1、順式苯阿曲庫銨0.2～0.3mg·kg-1快速靜脈誘導。氣管插管成功后接麻醉呼吸機,設(shè)定呼吸參數(shù): 潮氣量8～10ml·kg-1,呼吸頻率10～12次/min。維持呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)在35～45mmHg,術(shù)中維持脈搏血氧飽和度(SpO2)在100%。麻醉插管后磷酸肌酸鈉組將磷酸肌酸鈉1g溶于生理鹽水100ml,并在30min內(nèi)靜脈點滴完畢,對照組則于相同時間內(nèi)靜點生理鹽水100ml。麻醉維持: 術(shù)中持續(xù)吸入1%～1.5%七氟烷,微泵持續(xù)輸注瑞芬太尼0.1～0.2μg·kg-1/min、丙泊酚2mg·kg-1/h,按需間斷追加順式苯阿曲庫銨、芬太尼維持麻醉。術(shù)中根據(jù)需要靜脈注射適量的血管活性藥麻黃素調(diào)控血流動力學平穩(wěn),維持血壓波動不超過基礎(chǔ)值30%。麻醉蘇醒: 以患者能睜眼,能握手,潮氣量>300ml,呼吸頻率15～22次/min,呼氣末CO2分壓為35～45mmHg,吸空氣血氧飽和度>95%,吞咽反射恢復為拔管指征。術(shù)后均采用自控靜脈鎮(zhèn)痛泵,以芬太尼1.0mg加入生理鹽水中配制成100ml。首劑2ml,持續(xù)1.0ml/h,單次1.0ml,鎖定時間10min,鎮(zhèn)痛時間48h。手術(shù)結(jié)束后24、48、72h磷酸肌酸鈉組分別將磷酸肌酸鈉1g溶于生理鹽水100ml,在30min內(nèi)靜脈點滴完畢,對照組于相同時間點靜點生理鹽水100ml。

1.2.2 觀察指標 所有患者分別于術(shù)前、術(shù)畢 30min 和術(shù)畢12h從頸內(nèi)靜脈抽取3ml血液,離心后取血清,冷藏保存。采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清NSE和S100β蛋白含量。并于麻醉前、術(shù)后第4d和7d應用簡易智力狀態(tài)量表(MMSE)和韋氏記憶量表(WMS)評估術(shù)后認知功能。MMSE共分30小項,主要包括時間定向、地點定向、即刻記憶、計算能力、短時記憶、物體命名、語言復述、閱讀理解、語言理解、語言表達和看圖描畫等有關(guān)內(nèi)容。各小項記分之和為MMSE總分,其范圍0～30分。WMS共分10個分測驗,包括對長時記憶(個人經(jīng)歷、時間和空間定向、數(shù)字順序關(guān)系)、短時記憶(圖片回憶、視覺再認、邏輯記憶、視覺再生、觸覺記憶和聯(lián)想學習)和瞬時記憶(順背和倒背數(shù)字)三方面的測定。將分測驗的原始分相加,根據(jù)量表,查得相應的記憶商(MQ)。記憶商值小于90為記憶功能障礙。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者一般資料比較

兩組患者性別、年齡、體質(zhì)量、受教育年限、合并高血壓糖尿病、術(shù)中麻黃素用量、手術(shù)時間、麻醉時間、出血量等差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。

2.2 兩組患者血清NSE和S100β蛋白含量比較

兩組患者術(shù)前血清NSE和S100β蛋白含量組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。磷酸肌酸鈉組術(shù)畢30minS100β蛋白含量和術(shù)畢12h血清NSE含量均明顯低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

2.3 兩組患者MMSE評分比較

術(shù)前兩組患者組間評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。術(shù)后第4天、第7天時磷酸肌酸鈉組明顯高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表3。

2.4 兩組患者WMS評分比較

術(shù)前WMS評分兩組患者組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。術(shù)后第4天、第7天時磷酸肌酸鈉組WMS評分明顯高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表4。

*P>0.05,與對照組比較

*P<0.05,與對照組比較

表3 兩組患者MMSE評分比較

*P<0.05,與對照組比較

表4 兩組患者WMS評分(MQ)比較

*P<0.05,與對照組比較

3 討 論

術(shù)后認知功能障礙(POCD)是老年患者術(shù)后常見的并發(fā)癥?？蓪е禄颊呖祻脱舆t,住院天數(shù)和醫(yī)療費用增加,死亡率增加。POCD可存在數(shù)天或數(shù)月,甚至持續(xù)數(shù)年,發(fā)生永久性認知功能障礙,嚴重影響患者術(shù)后生活質(zhì)量,加重家庭和社會負擔。一項多中心研究表明,全麻下行非心臟大手術(shù)的老年患者,術(shù)后一周認知功能障礙發(fā)生率為25.8%。有研究報道老年患者髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后POCD發(fā)生率為27.3%。探討POCD有效的防治意義重大。

POCD的病因與發(fā)病機制尚未明確,是多種因素相互作用的結(jié)果。有關(guān)危險因素有年齡、手術(shù)、麻醉時間,術(shù)中低氧和低血壓等。高齡、受教育年限、高血壓、糖尿病為POCD的獨立危險因素[5]。Bekker[6]等研究發(fā)現(xiàn)術(shù)中各種原因?qū)е碌牡脱獕壕稍黾有g(shù)后認知功能障礙的發(fā)生率。手術(shù)患者術(shù)前合并有高血壓、糖尿病病史術(shù)后POCD的發(fā)生率增加[7]。高血壓患者腦內(nèi)微動脈中膜增厚,腦動脈硬化,導致腦血流自動調(diào)節(jié)功能下降。糖尿病患者存在腦微血管結(jié)構(gòu)變化,毛細血管基底膜增厚,管腔狹窄,并多伴有自主神經(jīng)病變,可導致腦血流自動調(diào)節(jié)功能受損。在手術(shù)刺激和麻醉藥物的作用下容易發(fā)生腦血流減少,大腦氧供不足,腦氧代謝率下降,從而導致POCD的發(fā)生[8]。全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)創(chuàng)傷大時間長,術(shù)中不能用止血帶,術(shù)中出血相對較多,血壓波動明顯,易發(fā)生術(shù)中低血壓,使腦血流減少。行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的老年患者術(shù)前多合并高血壓、糖尿病病史,腦血流自動調(diào)節(jié)功能下降。當血壓降低時容易造成腦血供不足,從而引起大腦缺氧,腦氧代謝率下降,腦組織細胞受損,誘發(fā)POCD的產(chǎn)生。高齡患者腦神經(jīng)元能量儲備極少,腦代謝功能減弱,對缺血、缺氧更加敏感。正常情況下,腦組織幾乎沒有能量儲備,大腦依靠血液循環(huán)來提供氧和葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)來維持正常的功能和結(jié)構(gòu)的完整性。腦細胞缺血引起認知異常的機制可能與腦細胞能量耗竭和酸中毒有關(guān)。在缺血、缺氧狀態(tài)下,細胞的能量代謝轉(zhuǎn)為無氧酵解,無氧酵解生成ATP的效率低,細胞內(nèi)高能磷酸鹽含量下降,尤以磷酸肌酸最為顯著[9]。缺血區(qū)乳酸堆積還可引起神經(jīng)膠質(zhì)和內(nèi)皮細胞的水腫和壞死,加重缺血性腦功能損害,導致POCD發(fā)生。磷酸肌酸(CP)是一種高能磷酸化合物,是高能磷酸基的暫時貯存形式。它參與細胞能量代謝,在機體能量不足的情況下迅速供能。供能效力強,對血腦屏障的通透性強,能穿過細胞膜釋放高能磷酸鍵,合成ATP補充細胞內(nèi)能量,提高腦氧代謝率,提高腦組織對缺氧缺血損傷的抵抗力,具有明顯的腦神經(jīng)保護作用[10]。同時,CP支持Ca2+泵抑制無氧酵解,減少酸中毒對腦細胞的損傷。且CP還可以直接參與腦磷脂及氨基酸的合成,CP分子與相鄰腦細胞膜磷脂分子緊密結(jié)合,使膜脂分子得到穩(wěn)定而維持細胞膜的完整性,減少腦細胞的過氧化損害,保護細胞膜,促進腦神經(jīng)細胞和腦血管的修復和再生,改善腦組織的損傷,預防POCD發(fā)生[11]。

臨床上用于評價POCD的方法很多,但主要依靠神經(jīng)心理學檢查,如簡易智力狀態(tài)量表(MMSE)和韋氏記憶量表(WMS)等,以記憶力測試最為敏感。最常用的方法為MMSE,該量表是一種篩選試驗,簡便易操作,通過對受測者記憶力、計算力、理解與行為能力的綜評,評估受試者的認知功能。有研究表明,MMSE法評估認知功能特異性為82%,敏感性為87%,適合于老年患者術(shù)后認知功能的評估。WMS通過對受試者長時記憶、短時記憶和瞬時記憶的評估,最后將總量表分換算為記憶商(MQ),表示受試者總的記憶水平,評估受試者綜合記憶能力。

血清神經(jīng)元特異性烯醇酶(NSE)和S100β蛋白水平變化能反映腦損傷嚴重程度,是較早用于POCD腦損傷研究的2個血清指標。NSE是參與糖酵解途徑的烯醇化酶中的一種,存在于神經(jīng)組織和神經(jīng)內(nèi)分泌組織中,在腦組織細胞的活性最高。在腦細胞受損的情況下,大量NSE從受損的神經(jīng)元漏出進入腦脊液,通過血—腦屏障進入血液。因此測定NSE含量可以反映腦損傷的程度,是反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷特異性的生化指標之一[12]。S100β蛋白是一類分子量較小的鈣結(jié)合蛋白,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)細胞、星形細胞中存在,具有一系列重要的神經(jīng)生物學功能,與腦損傷程度緊密相關(guān)。當中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞損傷時,S100β蛋白從損傷部位滲出進入腦脊液,再通過血—腦屏障進入血液。因此檢測血清S100β蛋白水平可以作為腦損傷的診斷指標。血清NSE水平高峰期在術(shù)后12h,術(shù)后48h降至術(shù)前水平。S100β蛋白水平僅在術(shù)畢顯著升高,并很快降至術(shù)前水平。血清NSE和S100β蛋白可作為評估老年患者手術(shù)后發(fā)生POCD的重要指標,其中血清NSE水平測定時間為術(shù)畢至術(shù)后24h,而S100β蛋白水平測定時間以術(shù)畢為佳,二者可作為一個有價值的預警指標幫助早期診斷老年人POCD[13]。

在本研究中,選擇全身麻醉下行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的老年患者對其術(shù)后認知功能進行研究?？紤]到許多因素對認知功能有影響,本研究嚴格控制了患者的年齡、體重、文化程度、術(shù)前認知狀態(tài)、術(shù)前合并癥、麻醉用藥、術(shù)中生理狀態(tài)等可能影響術(shù)后認知功能的因素。研究結(jié)果顯示,磷酸肌酸鈉組術(shù)畢30minS100β蛋白含量和術(shù)畢12h血清NSE含量均明顯低于對照組,提示對照組腦損傷程度更加嚴重,更易發(fā)生POCD。在本研究中,磷酸肌酸鈉組MMSE和WMS評分在術(shù)后第4天、第7天時均明顯高于對照組。提示外源性補充CP,能夠減輕手術(shù)和麻醉導致的神經(jīng)元細胞損傷,進而降低POCD的發(fā)生。

綜上所述,應用磷酸肌酸鈉能提高老年患者全身麻醉下全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后認知功能,有利于POCD的防治。

[1] Sclnes OA, Mckhann GM. Cognitive changes after coronary after bypass surgery[J]. Curr Opin Psychiatry, 2012,15(3): 285-290.

[2] Funderk S, Steinmetz J, Rasmussenl S.Methodological issues of postoperative cognitive dysfunction research[J]． Semin Cardiothorac Vasc Anesth, 2010,14(2): 119-122．

[3] Ji MH, Yuan HM, Zhang GF, et al. Changes in plasma and cerebrospinal fluid biomarkers in aged patients with early postoperative cognitive dysfunction following total hip-replacement surgery[J]. J Anesth, 2013,27(2): 236-242.

[4] 占世坤,孫伯民.外源性磷酸肌酸對難治性強迫癥術(shù)后認知功能的療效觀察[J].中國醫(yī)藥導報,2012,9(30): 159-161.

[5] 陳政文,丁順才,張玲.全麻老年病患者術(shù)后認知功能障礙的危險因素[J].中華麻醉學雜志,2013,33(1): 31-33.

[6] Bekker AY, Weeks EJ. Cognitive function after anaesthesia in the elderly[J]. Best Pract Res Clin Anaesthesiol, 2003,17: 259-272.

[7] 王彬,張其亮,李軍,等.老年患者髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后譫妄和認知功能障礙的危險因素[J].臨床麻醉學雜志,2013,29(8): 785-788.

[8] Evered LA, Silbert BS, Scott DA. Postoperative cognitive dysfunction and aortic atheroma[J]. Ann Thorac Surg, 2010,89(4): 1091-1097.

[9] 石佳,袁素,李立環(huán),等. 冠心病患者圍術(shù)期應用磷酸肌酸的心肌保護作用研究[J]．中國分子心臟病學雜志,2010,10(1): 44-47．

[10] 徐康清,楊李軒,陳慕瑤,等.磷酸肌酸鈉對顱腦手術(shù)患者術(shù)后早期認知功能障礙的影響[J].中國實用醫(yī)藥,2011,6(13): 3-5.

[11] 高晶,周偉,呂國義.磷酸肌酸鈉對老年全麻患者術(shù)后認知功能的影響[J].中國老年學雜志,2012,10(32): 4407-4408.

[12] 趙國梁,丁明.血清NSE、S100β和Aβ蛋白與老年患者術(shù)后認知功能障礙關(guān)系的臨床研究[J].臨床麻醉學雜志,2013,29(10): 979-982.

[13] 彭義,熊華,董莉萍,等.老年患者血清NSE和S-100β蛋白水平變化與術(shù)后認知障礙的關(guān)系[J].南昌大學學報: 醫(yī)學版,2010,50(9): 21-23.

Creatine phosphate sodium improves postoperative cognitive function in elderly patients undergoing total hip joint replacement under general anesthesia

YANGJun-jun,PENGSheng,ZHANGXiao-qing

(Dept. of Anesthesiology, Tongji Hospital, Tongji University, Shanghai 200065, China)

Objective To evaluate the effects of creatine phosphate sodium on postoperative cognitive function in elderly patients undergoing total hip joint replacement under general anesthesia. Methods Eighty ASA 1-2 elderly patients scheduled for selective total hip joint replacement under general anesthesia, aged 70-90 years, were randomly divided into creatine phosphate sodium group (CPS group) and control group (n=40 in each): patients in CPS group were given 1.0g of creatine phosphate sodium intravenously 30 min after endotracheal intubation, at 24, 48，72h postoperatively; patients in control group were given the same-volume of saline instead. Anesthesia was maintained with the same inhalation and intravenous anesthetics in both groups. The levels of serum NSE and S100β were detected in all patients preoperatively and at 30min and 12h postoperatively. All patients were tested with mini-mental state examination (MMSE) and WMS, preoperatively and on d 4 and d 7 postoperatively. Results There was no significant difference in the levels of serum NSE and S100β between CPS group and control group preoperatively (P>0.05).Compared with control group, the level of serum NSE at 12h after operation and the level of serum S100β at 30min after operation in CPS group were significantly lower (P<0.05). There was no significant difference in the scores of MMSE and WMS between two groups preoperatively (P>0.05). Compared with control group, the scores of MMSE and WMS in CPS group was significantly higher on d 4 and d 7 postoperatively (P<0.05). Conclusion Creatine phosphate sodium can reduce the incidence of postoperative cognitive dysfunction in elderly patients undergoing total hip joint replacement under general anesthesia.

creatine phosphate sodium; elderly patients; general anesthesia； postoperative cognitive dysfunction

10.16118/j.1008-0392.2015.03.021

2014-09-17

楊君君(1983—),女,碩士研究生.E-mail: sifashixi@126.com

張曉慶.E-mail: xq_820175@163.com

R 614

A

1008-0392(2015)03-0096-05